开关转换器制造技术

开关转换器。通过分别为多个开关提供驱动单元并对应于负载电流、输入电压、输出电压以及输入／输出电压差控制该多个开关，来改进直流－直流转换时的转换效率。当通过把多个第一开关和多个第二开关交替设置成导通状态来同时对第一开关和第二开关进行整流时，对应于所需输出把所述多个第一开关重复地驱动成导通或截止状态，与所述多个第一开关同步地将所述多个第二开关驱动成导通或截止状态，对应于负载电流值、输入电压值、输出电压值或输入／输出电压差值，停止对所述多个第一开关中的一部分和所述多个第二开关中的一部分或全部的驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于进行同步整流型直流到直流转换或交流到直流转换的技术。
技术介绍
迄今为止，已将同步整流型直流-直流转换器用于各种电子设备。同步整流型直流-直流转换器具有这样的功能其把利用例如交流适配器从商用电源通过转换获得的直流电、从电池获得的直流电等降低至适合内部电路操作的电压。该同步整流型直流-直流转换器具有效率高而损耗小的优点。一种同步整流型直流-直流转换器被认为具有例如图13所示的配置。直流-直流转换器包括用作连接到输入端子101的主开关的FET 111、用作连接在FET 111的源极端子与地之间的同步整流开关的FET 112、输出线圈113、输出电容器114、输入电容器115、以及用于交替驱动FET 111和FET 112的FET驱动单元116。在图13中的直流-直流转换器中，振荡控制单元120根据输出电压检测单元117、输出电流检测单元118以及操作状态控制单元119的输出，来控制FET驱动单元116，并通过改变FET 111的占空比来控制输出电压。该直流-直流转换器的一个可设想的配置是例如，如图14所示，在需要大负载电流的情况下，设有多个输出控制FET 91、92并由驱动电路93驱动它们，并且设有多个同步整流FET 94、95并由驱动电路96驱动它们。此外，已知的配置是配备多重驱动电路(用于控制FET的电路)以选择性地操作FET，由此对负载波动提供灵活性。例如，该驱动电路是具有多相灵活性的直流-直流转换器(ADP3205(模拟装置IC)等)。这种类型的多相灵活直流-直流转换器包括FET和各相的线圈。即，该直流-直流转换器包括n个输出控制FET、n个同步整流FET和n个n相线圈。在该系统中，如果负载电流很小，则通过停止用于逐相地驱动相的驱动器，改进了电路效率。此外，与本申请的专利技术有关的现有技术是以下专利文献1和2中公开的技术。日本专利申请特开No.2003-284333日本专利申请特开No.2003-319649
技术实现思路
如上所述，在为各相配备有驱动器的直流-直流转换器中，如果使这些驱动器停止，则不能使用由这些驱动器驱动的全部多个FET，因此只能进行如停止各相一样简单的控制，其中，不一定能根据负载和输入/输出电压的状态获得最优转换效率。特别地，面向移动的个人计算机在突出其性能的情况下将具有高负载，而在诸如被携带的待机(暂停)状态下将具有低负载，其中，由于负载的大的波动，因而在高负载状态下和低负载状态下都难以实现高效率。考虑到最大负载状态来设计通用型的电源电路，并且该电源电路具有在低负载状态下转换效率突然下降的倾向。因此，还考虑在低负载状态下，通过以将振荡系统从PWM(脉冲宽度调制)系统改变成PFM(脉冲频率调制)系统的方式降低振荡频率，来提高效率。然而，每一振荡的损耗是相同的，并且需要减小这种损耗。在这种情况下，本专利技术通过为多个开关提供驱动单元并根据负载电流值、输入电压值、输出电压值以及输入/输出电压差值控制各开关，提供了一种用于改进开关转换时的转换效率的技术。为了解决所述多个问题，本专利技术采用了以下配置。即，本专利技术的一种控制电路是用于通过把第一开关和第二开关交替设置成导通状态来对第一开关和第二开关进行整流的开关转换器的控制电路，该控制电路包括多个第一驱动单元，用于分别驱动多个第一开关；第二驱动单元，用于驱动第二开关；以及选择单元，用于根据负载电流值、输入电压值、输出电压值或输入/输出电压差值，停止所述多个第一驱动单元中的一部分。进一步，本专利技术的一种控制电路是用于通过把第一开关和第二开关交替设置成导通状态来对第一开关和第二开关进行整流的开关转换器的控制电路，该控制电路包括第一驱动单元，用于驱动第一开关；多个第二驱动单元，用于分别驱动多个第二开关；以及选择单元，用于根据负载电流值、输入电压值、输出电压值或输入/输出电压差值，停止所述多个第二驱动单元中的一部分或全部。此外，本专利技术的一种控制电路是用于通过把第一开关和第二开关交替设置成导通状态来对第一开关和第二开关进行同步整流的开关转换器的控制电路，该控制电路包括多个第一驱动单元，用于根据所需输出重复地将多个第一开关驱动成导通或截止状态；多个第二驱动单元，用于与所述多个第一开关同步地将多个第二开关驱动成导通或截止状态；以及选择单元，用于根据多条预定信息(负载电流值、输出电压值、输入电压值或输入/输出电压差值)，停止所述多个第一驱动单元中的一部分和所述多个第二驱动单元中的一部分或全部。进一步，本专利技术的一种开关转换器包括多个第一开关；第二开关；多个第一驱动单元，用于驱动所述多个第一开关中的每一个；第二驱动单元，用于驱动第二开关； 检测单元，用于检测负载电流值、输入电压值、输出电压值或输入/输出电压差值；以及选择单元，用于根据检测单元进行检测的结果，停止所述多个第一驱动单元中的一部分。更进一步，本专利技术的一种开关转换器包括第一开关；多个第二开关；第一驱动单元，用于驱动第一开关；多个第二驱动单元，用于驱动所述多个第二开关中的每一个；检测单元，用于检测负载电流值、输入电压值、输出电压值或输入/输出电压差值；以及选择单元，用于根据检测单元进行检测的结果，停止所述多个第二驱动单元中的一部分或全部。此外，本专利技术的一种开关转换器包括多个第一开关；多个第二开关；多个第一驱动单元，用于根据所需输出重复地将所述多个第一开关驱动成导通或截止状态；多个第二驱动单元，用于与所述多个第一开关同步地分别将所述多个第二开关驱动成导通状态；检测单元，用于检测多条预定信息(负载电流值、输出电压值、输入电压值或输入/输出电压差值)；以及选择单元，用于根据由检测单元检测到的信息，停止所述多个第一驱动单元中的一部分和所述多个第二驱动单元中的一部分或全部。第一开关可以是FET，其中，漏极端子连接到输入端子，源极端子连接到第二开关，而栅极端子连接到第一驱动单元。在输入端子与第二开关之间可以并联连接多个FET。第二开关可以是FET，其中，漏极端子连接到第一开关，源极端子连接到地，而栅极端子连接到第二驱动单元。在第二开关与地之间可以并联连接多个FET。进一步，开关转换器可以包括线圈，该线圈的一个端子连接到第一开关(FET的源极端子)和第二开关(FET的漏极端子)，而该线圈的另一端子连接到输出端子，并且该开关转换器还可以包括连接在输出端子与地之间的平滑电容器。此外，本专利技术的一种开关电路包括连接到输出端子的A-线圈；第一A-开关，用于对通过A-线圈输出的电力进行开关；第二A-开关，用于进行整流以与第一A-开关相交替地变成导通状态；串联连接到A-线圈的B-线圈；第一B-开关，用于对通过B-线圈和A-线圈输出的电力进行开关；以及第二B-开关，用于进行整流以与第一B-开关相交替地变成导通状态。更进一步，本专利技术的一种开关转换器包括连接到输出端子的A-线圈；第一A-开关，用于对通过A-线圈输出的电力进行开关；第二A-开关，用于进行整流以与第一A-开关相交替地变成导通状态；A-驱动单元，用于交替驱动第一A-开关和第二A-开关；串联连接到A-线圈的B-线圈；第一B-开关，用于对通过B-线圈和A-线圈输出的电力进行开关；第二B-开关，用于进行整流以与第一B-开关相交替地变成导通状态；B-驱动单元，用于交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过把第一开关和第二开关交替设置成导通状态来对第一开关和第二开关进行整流的开关转换器的控制电路，该控制电路包括：多个第一驱动单元，用于分别驱动多个第一开关；第二驱动单元，用于驱动第二开关；以及选择单元，用于根据负载电流值、输入电压值、输出电压值或输入／输出电压差值，停止所述多个第一驱动单元中的一部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐伯充雄，松田浩一，中泽重晶，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]