本发明专利技术的开关调整器具备：振荡电路，其生成具有规定振荡频率的时钟信号；以及开关信号生成电路，其生成用于驱动与输出电路连接的开关元件的开关信号，所述开关信号生成电路使所述开关信号的导通时间发生变化，以使得所述开关信号的频率接近于所述时钟信号的频率，且使所述开关信号成为导通的定时发生变化，以使得从所述输出电路输出的输出电压接近于规定的基准电压。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源装置，尤其是涉及开关调整器。
技术介绍
在各种各样的电子设备中，为了对内部所使用的电子电路提供恰当的电压，而广泛地利用开关调整器等的升压型或者降压型DC/DC变换器。这样的开关调整器具有生成用于控制开关元件导通/截止的开关信号的开关调整器控制电路。作为该开关信号，广泛利用频率恒定且根据其脉冲宽度来使开关元件导通/截止的P丽(Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制)信号(参照JP特开2003-219638号公报、JP特开2003-319643号公报)。但是，在利用了这样的PWM信号的频率固定方式中，从一次使开关元件导通起至下一次导通为止的期间被固定成通过开关频率的倒数所得到的周期时间，所以，不能追随比开关频率要高速的负载变动、输入电压的变动而存在有输出会变得不安定这样的课题。对此，由于要应对要求高速的负载响应性的应用，可考虑将开关信号的脉冲宽度即导通时间Ton固定，使成为高电平的定时即频率发生变化这样的方式(以下，称之为“导通时间固定方式”)。根据该导通时间固定方式，较之于频率固定方式，能够针对负载变动、 输入电压变动而进行高速响应。另外，作为与导通时间固定方式的开关调整器相关联的现有技术的一个示例，例如可举出本申请人所揭示的国际公开第2006/046372号公报。在搭载有这样的开关调整器的电子设备中，存在有需要多个不同电压的情形，存在有设置多个通道(channel)的降压型开关调整器，将相同的输入电压以不同的降压率降压后再输出的情形。此时，多个通道的开关信号同时成为导通，各通道的开关元件如同时导通时，从供给输入电压的输入电源所供给的输入电流的瞬时值将急剧地增加。在降压型开关调整器的输入电流的变动变大时，需要将输入电源的电流容量增大，或者需要将平滑化用的输入电容器的容量增大。而且，输入电流瞬间性增大时，开关噪声增加，所以，周边电路的误动作以及EMI (Electro Magnetic Interference 电磁干扰)的增加也将成为问题。在此，对上述的问题，尝试考虑不同的2种方式的开关调整器。降压型开关调整器的占空比Duty在稳定状态下成为Duty = Vout/Vin。在利用PWM信号的频率固定方式中， 能够由相同的振荡器来生成多个通道的开关信号，能够与占空比无关地，将多个开关信号的频率设为相同，所以，能够易于获得多个通道间的同步，能够易于使开关信号成为导通的定时进行移位。另一方面，在导通时间固定方式的开关调整器的情况下，且将各通道中的开关信号的导通时间Ton设为相等的情况下，占空比发生变化时，开关信号的频率发生变化， 难以取得各通道间的同步，从而存在有多个开关信号同时导通的可能性。因此，对于将导通时间固定方式的开关调整器进行多通道化来使用的情况下，存在有输入电流的增加以及 EMI的增加发生这样的问题。另外，为了将导通时间固定方式的开关调整器在输出稳定时(输出不变时)以恒6定的动作频率来进行驱动，而存在有下述的问题点。在导通时间固定方式的开关调整器中，理想的导通时间Ton为Ton = α X (Vout/ Vin)，如考虑IC内部的迟延或由元件偏差所产生的误差A的影响，实际的导通时间Ton’成为Τοη’ = α X (Vout/Vin) 士Α。另外，上式中的符号α是IC固有的电路常数。图16是表示开关调整器的动作频率发生变动的样子的时间图，(a)表示没有误差 A的理想的状态(A = 0)，(b)表示误差A在使导通时间Ton变长的方向上发生作用的状态 (A>0)，以及(c)表示误差A在使导通时间Ton变短的方向上发生作用的状态(A<0)下的各自的开关电压Vsw(参照图15)。将图16中的符号(a)与(b)进行对比可知，实际的导通时间Ton’比理想的导通时间Ton长了误差A时，受其影响，截止时间Toff也变长，所以，作为结果，开关调整器的动作频率比规定的目标值变低。另外，将图16中的符号(a)与(c)进行对比可知，实际的导通时间Ton’比理想的导通时间Ton短了误差A时，受其影响，截止时间Toff也变短，所以，作为结果，开关调整器的动作频率比规定的目标值变高。例如，输入电压Vin越高，或者，输出电压Vout的目标值越设定得低，通过上式所求取的导通时间Ton (Ton’ )越变短，所以，由于因主比较器CMP (参照图15)的信号迟延而引起的误差A(>0)的影响将相对变大(参照图17)。也就是说，输入电压Vin越高，或者， 输出电压Vout的目标值越设定得低，误差A相对于理想的导通时间Ton的正比越变大，进而，开关调整器的动作频率将降低(参照图18)。另外，开关调整器的动作频率也根据负载状态(负载电流Iout的大小)而发生变动。具体而言，负载电流Iout越大，在形成开关调整器的输出级的晶体管m的电压降(= 晶体管m的导通电阻值χ晶体管m中流动的电流值)变大，开关电压Vsw的高电平电位降低(参照图19)。也就是说，负载电流Iout越大，因晶体管m的能量损失变大，从而对导通时间Ton中的对负载所提供的功率发生损耗，所以，受其影响，截止时间Toff变短，进而， 开关调整器的动作频率将变高(参照图20)。如此，在开关调整器的动作频率发生非期望的变动的情况下，不用说开关调整器自身将发生输出脉动(ripple)的增大等性能降低，而且，在开关调整器的动作频率与音频信号、无线信号的频带发生重叠的情况下，也有损将开关调整器作为电源而搭载的应用自身的性能，例如对音频输出、无线通信造成妨碍等。
技术实现思路
本专利技术鉴于由本申请的专利技术人所发现的上述问题点，其目的在于提供一种在输出稳定时(输出不变时)以恒定的动作频率进行驱动的导通时间固定方式的开关调整器。为达成上述目的，本专利技术的开关调整器具备振荡电路，其生成具有规定振荡频率的时钟信号；以及开关信号生成电路，其生成用于驱动与输出电路连接的开关元件的开关信号，所述开关信号生成电路构成为使所述开关信号的导通时间发生变化，以使得所述开关信号的频率接近于所述时钟信号的频率，且使所述开关信号成为导通的定时发生变化， 以使得从所述输出电路输出的输出电压接近于规定的基准电压。另外，本专利技术的其他的特征、构件、步骤、优点以及特性，将通过以下接续的最佳方式的详细说明以及与其有关的附图而变得明了。 附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的开关调整器100的构成的电路图。图2是表示第一导通时间控制电路34的构成的电路图。图3是表示第一开关调整器部200的信号波形的时间图。图4是表示第二导通时间控制电路44的构成的电路图。图5是表示第二导通时间控制电路44的信号波形的时间图。图6是表示在第二导通时间控制电路44中，不通过导通时间补正电路70进行第二导通时间的补正的情况下的开关调整器100的信号波形的时间图。图7是表示在第二导通时间控制电路44中，通过导通时间补正电路70进行了第二导通时间的补正的情况下的开关调整器100的信号波形的时间图。图8是表示搭载了第一实施方式所涉及的开关调整器100的电子设备400的构成的方框图。图9是表示本专利技术的第二实施方式所涉及的开关调整器500的构成的电路图。图10是表示导通时间控制电路CTRL的构成的电路图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥口慎吾，原英夫，梅本清贵，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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