[发明专利]开关装置及其控制方法

说明书

2011年9月22日提交的日本专利申请2011-206801的全部公开通过引用明确结合在此。

技术领域

本发明涉及开关装置及其控制方法。

背景技术

以往以来，作为开关装置，已知有对输入的直流电源电压进行变压并输出的DC-DC变换器。例如在专利文献1中，记载了下述DC-DC变换器：具备作为开关元件的晶体管和具有二极管和/或线圈的整流电路，对电源电压进行降压并输出。另外，在专利文献2中，记载了下述DC-DC变换器：通过将开关元件与具有线圈的整流电路并联连接，而根据1个直流电源输入输出多个电压。

【专利文献1】日本特开平05-83939号公报

【专利文献2】日本特开2000-116127号公报

在电子设备的电路中，有时需要通过开关装置变压而成的多个电压，但在这样的情况下存在下述问题：若按照所需的电压数准备开关装置，则包含开关装置的电路整体的尺寸会变大。特别地，关于线圈，与半导体不同，元件的小型化并未进步，若按照需要的电压数准备开关装置，则由于各开关装置分别具有线圈，所以对于电路整体的小型化来说成为问题。另外，在一个开关装置中根据一个直流电源输入输出多个电压的技术在上述的专利文献2中有记载，但该开关装置中也具有与输出端子相同数量的线圈，对于电路整体的小型化来说仍然有问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的课题而提出的，其主要目的在于提供线圈数比输出端子数少的开关装置及其控制方法。

本发明的开关装置，具备：主开关元件，其能够对从直流电源输入的电力进行开关；整流电路，其连接于前述主开关元件，具有线圈；第1输出电路，其一端连接于前述整流电路侧并且另一端连接于第1输出端子侧，具有在该整流电路与该第1输出端子之间进行开关的第1子开关元件；以及第2输出电路，其一端连接于前述整流电路侧并且另一端连接于第2输出端子侧，具有在该整流电路与该第2输出端子之间进行开关的第2子开关元件。

在本发明的开关装置中，伴随主开关元件的接通断开而在整流电路中流动电流，从整流电路向第1子开关元件及第2子开关元件之中处于接通的一方流动电流。并且，控制第1子开关元件及第2子开关元件的接通断开而对从整流电路向第1输出电路及第2输出电路的哪一方流动电流进行切换，由此与在第1输出电路中流动的电流相应地从第1输出端子输出对直流电源进行变压而得到的电压，与在第2输出电路中流动的电流相应地从第2输出端子输出对直流电源进行变压而得到的电压。因而，通过共用1个整流电路，能够提供线圈数比输出端子数少的开关装置。在此情况下，前述整流电路也可以设为具有以在释放前述线圈所蓄积的电力时流动的电流方向为正方向的方式连接于该线圈的二极管的电路。另外，前述第1输出电路可以是具有将对前述第1输出端子输出的电压平滑化的第1电容器的电路，前述第2输出电路可以是具有将对前述第2输出端子输出的电压平滑化的第2电容器的电路。这样，能够将从输出端子输出的电压的值稳定化。另外，本发明的开关装置，也可以设为进一步具备一端连接于前述整流电路侧并且另一端连接于第3输出端子侧、具有在该整流电路与该第3输出端子之间进行开关的第3子开关元件的第3输出电路等对3个以上的输出端子输出电压的装置。

本发明的开关装置，也可以具备：控制电路，其通过对前述主开关元件输出控制信号而使该主开关元件反复接通断开，伴随该主开关元件的接通断开而使电流在前述整流电路中流动，通过控制前述第1子开关元件及前述第2子开关元件的接通断开，而对从前述整流电路向前述第1输出电路及第2输出电路的哪一方流动电流进行切换，与在该第1输出电路中流动的电流相应地使对前述直流电源进行变压而得到的电压从前述第1输出端子输出，与在该第2输出电路中流动的电流相应地使对前述直流电源进行变压而得到的电压从前述第2输出端子输出。这样，在开关装置中使线圈数比输出端子数少时，通过控制主开关元件、第1子开关元件及第2子开关元件的接通断开，能够控制从第1输出端子及第2输出端子输出的电压。另外，前述控制电路，也可以控制前述主开关元件、前述第1子开关元件及前述第2子开关元件的接通断开，使得从前述第1输出端子输出的电压与从前述第2输出端子输出的电压为不同的电压。

在本发明的开关装置中，前述控制电路，也可以设为这样的电路：使前述第1子开关元件或前述第2子开关元件的从断开向接通的切换，在即使该切换对象的子开关元件处于接通、电流也未从前述整流电路流入该子开关元件的预定的期间中进行。这样，能够防止在将子开关元件从断开向接通切换时产生开关损耗。