集成电路和开关电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供集成电路和开关电源装置。开关电源装置具备：电感；与所述电感串联连接的开关元件；控制电路，其控制所述开关元件的接通断开，以包含连续模式和不连续模式在内的多个模式中的任意一个模式进行输出电压控制；以及连续模式检测电路，其在流过所述开关元件的电流为阈值以上的情况下，检测出正以所述连续模式进行输出电压控制。

Integrated circuit and switching power supply device

The invention provides an integrated circuit and a switching power supply device. Switching power supply device includes inductor; switching elements connected in series with the inductor; the control circuit, the control of the switching element is disconnected, the output voltage control to arbitrary multiple modes including continuous mode and discontinuous mode, in a continuous mode mode; and the detection circuit, the switch in the current flowing through the element is above the threshold condition is detected by the continuous mode output voltage control.

【技术实现步骤摘要】
集成电路和开关电源装置
本文公开的内容涉及通过开关动作来进行输出电压控制的开关电源装置以及在该开关电源装置中使用的集成电路。
技术介绍
在通过与电感连接的开关元件的开关动作来进行输出电压控制的开关电源装置中，根据输入电压以及负载的状态对不连续模式和连续模式进行切换，在不连续模式中，将开关元件断开，在流过电感的电流变为零之后接通开关元件，在连续模式中，将开关元件断开，在电感的蓄积能量的释放结束前，接通开关元件而使电流连续地流过电感。
技术实现思路
在如上述那样切换连续模式和不连续模式的结构中，有时，即使在想以不连续模式进行动作的情况下，却以连续模式进行了动作，可能会导致因开关损耗的增加或开关噪声的增加而引起的EMI(ElectroMagneticInterference：电磁干扰)的恶化。本文公开的内容正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种即使在以连续模式进行动作的情况下，也能够抑制开关损耗和开关噪声的增加的开关电源装置和开关电源装置用的集成电路。本文公开的集成电路被用于开关电源装置，所述开关电源装置具有电感、以及与所述电感串联连接的开关元件，在所述集成电路中，具备：控制电路，其控制所述开关元件的接通断开，以包含连续模式和不连续模式在内的多个模式中的任意一个模式进行输出电压控制；以及连续模式检测电路，其在流过所述开关元件的电流为阈值以上的情况下，检测出正以所述连续模式进行输出电压控制。根据本文公开的内容，可提供一种即使在以连续模式进行动作的情况下，也能够抑制开关损耗和开关噪声的增加的开关电源装置和开关电源装置用的集成电路。附图说明图1是本文公开的方式的开关电源装置的电路图。图2是示出图1的开关电源装置的开关元件14的漏极电流的变化的图。图3是示出图1的开关电源装置的DRV13的内部结构的电路图。图4是示出图3的DRV13对开关元件14的驱动波形的图。图5是示出图1的开关电源装置的第一变形例的图。图6是用于说明图5的开关电源装置的动作的时序图。图7是示出图1的开关电源装置的第二变形例的图。图8是用于说明图7的开关电源装置的动作的时序图。图9是示出开关电源装置的另一结构例的图。具体实施方式以下，参照附图来说明本文公开的实施方式。图1是示出本文公开的方式的开关电源装置的内部结构的电路图。图1的开关电源装置的一次侧电路具备整流电路DB、电容器C1、C2、构成变压器T的一次绕组L1(电感)、作为控制电路的控制器IC100、电流检测电阻R1、以及构成光耦合器的受光晶体管PC1。控制器IC100构成集成电路。图1的开关电源装置的二次侧电路具备与一次绕组L1磁耦合而构成变压器T的二次绕组L2、构成对二次绕组L2的输出电压进行整流平滑的整流平滑电路的二极管D1和平滑电容器C3、构成光耦合器的发光二极管PC2、电阻R2、R3、以及误差放大器(E/A)1。二次侧电路的两个输出端子包含与地连接的地侧输出端子3、和不与地连接的非地侧输出端子2。在由二极管桥接构成的整流电路DB的交流输入端子AC1、AC2处连接商用交流电源。从商用交流电源输入的交流电压被全波整流后从整流电路DB输出。在整流电路DB的整流输出正极端子与整流输出负极端子之间连接有电容器C1。此外，整流电路DB的整流输出负极端子被接地。由此，得到由整流电路DB和电容器C1对从商用交流电源提供的交流电压进行整流平滑而得到的直流电压。控制器IC100包含功率MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件14，进行开关元件14的接通断开控制(开关控制)，从而进行从二次侧电路输出的电压的控制。控制器IC100具备与开关元件14的漏极连接的D(MOSFET漏极)端子、与开关元件14的源极连接的S/OCP(MOSFET源极/过电流保护)端子、以及FB(反馈信号输入)端子。从一次侧电路向二次侧电路供给电力的变压器T由一次绕组L1、以及与一次绕组L1磁耦合的二次绕组L2构成。整流电路DB的整流输出正极端子与变压器T的一次绕组L1的一端连接，变压器T的一次绕组L1的另一端与控制器IC100的D端子连接。控制器IC100的S/OCP端子经由电流检测电阻R1而接地。电流检测电阻R1是用于检测流过开关元件14的漏极电流的电流检测电路。通过该电流检测电阻R1，将在控制器IC100的S/OCP端子处产生的电压作为开关元件14的漏极电流检测信号Id输入到控制器IC100。在控制器IC100的FB端子与地之间，并联连接有构成光耦合器的受光晶体管PC1和电容器C2。受光晶体管PC1将从二次侧电路的发光二极管PC2接收到的光转换为电信号。向FB端子输入从二次侧电路经由光耦合器传递来的反馈信号VFB。二次侧电路的二极管D1连接在二次绕组L2与非地侧输出端子2之间。二次侧电路的平滑电容器C3的正极端子连接于二极管D1的阴极与非地侧输出端子2的连接点，负极端子与地侧输出端子3连接。在变压器T的二次绕组L2中感应出的电压被二极管D1和平滑电容器C3整流平滑，从输出端子输出平滑电容器C3的端子间电压，作为输出电压Vo。另外，与平滑电容器C3的正极端子连接的线是电源线，与平滑电容器C3的负极端子连接的线是GND线。在电源线与GND线之间连接有误差放大器1。误差放大器1根据输出电压Vo与基准电压Vref之差，对流过光耦合器的发光二极管PC2的电流进行控制。由此，与输出电压Vo对应的反馈信号从发光二极管PC2被发送到一次侧的受光晶体管PC1，并作为反馈信号VFB输入到控制器IC100的FB端子。控制器IC100除了开关元件14以外，还具备振荡器(OSC)10、RS触发器(RS-FF)11、NOR电路12、驱动电路(DRV)13、前沿消隐(LEB)电路15、连续模式检测电路16、比较器17、18、OR电路19、以及与调节器Reg连接的电阻R7。LEB电路15与S/OCP端子连接，该LEB电路15是这样的电路：使从S/OCP端子输入的漏极电流检测信号Id中的处于如下期间的信号无效(消隐)，所述期间是在开关元件14导通(turnon)时在开关元件14中流过浪涌电流的期间。从LEB电路15输出的漏极电流检测信号Id分别被输入到连续模式检测电路16、比较器17和比较器18。比较器17是如下结构：从LEB电路15向比较器17的同相输入端子输入漏极电流检测信号Id，从FB端子向比较器17的反相输入端子输入反馈信号VFB。当输入到同相输入端子的漏极电流检测信号Id为输入到反相输入端子的反馈信号VFB以上时，比较器17输出高电平的信号。在比较器17的反相输入端子与FB端子之间连接有电阻R7。比较器18是如下结构：向比较器18的反相输入端子输入过电流阈值Vth1，从LEB电路15向比较器18的同相输入端子输入漏极电流检测信号Id。比较器18对从LEB电路15输入的漏极电流检测信号Id和过电流阈值Vth1进行比较，在漏极电流检测信号Id为过电流阈值Vth1以上的情况下，输出高电平的信号。OR(或门)电路19是被输入比较器17的输出信号和比较器18的输出信号的结构。OR电路19在从比较器17和比较器18中的任意一方输入高电平的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，其被用于开关电源装置，所述开关电源装置具有电感、以及与所述电感串联连接的开关元件，所述集成电路具备：控制电路，其控制所述开关元件的接通断开，以包含连续模式和不连续模式在内的多个模式中的任意一个模式进行输出电压控制；以及连续模式检测电路，其在流过所述开关元件的电流为阈值以上的情况下，检测出正以所述连续模式进行输出电压控制。

【技术特征摘要】
2015.06.23 US 14/746,9561.一种集成电路，其被用于开关电源装置，所述开关电源装置具有电感、以及与所述电感串联连接的开关元件，所述集成电路具备：控制电路，其控制所述开关元件的接通断开，以包含连续模式和不连续模式在内的多个模式中的任意一个模式进行输出电压控制；以及连续模式检测电路，其在流过所述开关元件的电流为阈值以上的情况下，检测出正以所述连续模式进行输出电压控制。2.根据权利要求1所述的集成电路，其中，所述连续模式检测电路在预定的时机，检测流过所述开关元件的电流。3.根据权利要求2所述的集成电路，其中，所述预定的时机是所述开关元件从断开切换为接通且浪涌电流的流动结束的时机。4.根据权利要求1所述的集成电路，其中，所述控制电路在检测出正以所述连续模式进行输出电压控制的情况、与未检测出以所述连续模式进行输出电压控制的情况彼此之间，改变所述开关元件的驱动速度。5.根据权利要求4所述的集成电路，其中，所述控制电路能够按照包含第一值和比所述第一值快的第二值在内的多个值，切换所述开关元件的驱动速度，在检测出正以所述连续模式进行输出电压控制的情况下，将所述开关元件的驱动速度控制为所述第二值，在未检测出以所述连续模式进行输出电压控制的情况下，将所述开关元件的驱动速度控制为所述第一值。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：早川章，吉永充达，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP