TWI330925B - Switching regulator - Google Patents

Description

1330925 九、發明說明： » 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於開關調節器（switching regulator)。 【先前技術】 習用之開關調節器之一般構成，為應用誤差放大器 (enror amplifier)放大基準電壓與依據開關調整器之輸出電 壓的電壓之誤差，由PWM(pUlse width m〇duiati〇n •脈衝 寬度調變）比較器（compartor)比較上述誤差放大器之輪出 包壓與二角波以作成PWM信號，再依據該pWM信號控制 DC-DC變換器（converter)内之開關元件的導通/切斷（例如 參照專利文獻D。，然而，此種構成之開關調節器由於使用 設在回授部分之誤差放大器做放大動作，因而 速動作。 丁同 料速動狀_調節器例如可列舉電流控制模 式開_郎器。電流控制模式開關調節器係以對岸 關調節器之輸出電壓的電壓之差而偏移 之了-毛物應開關調節器之輸出電流的電壓 :產生對應其比較結果之負荷又 據該脈衝信號對DC_Dc變 ，、後依 斷抻制夕卜 又換态内之開關兀件貫行導通/切 工 竭關調節器（例如參照專利文獻2)。 圖）[專利文獻1]日本專利公開綱⑶9638號公報（第1 圖）[專利文獻2]日本專利公開2〇〇3 319643號公報（第1 316669 5 1330925 【發明内容】 [發明所欲解決之課題] ♦ β然而在電流控制模式開關調節器時，由於對應基準電 ，與依據開關調節器之輸出電壓的電壓之差而偏移之可= 毛1的作成因需經回授動作，因此對於某一程度以上之高 門門^1々困_例如於專利文獻2所揭示之電流控制模式 幵ΊΡ③中，係由互導⑽⑽❻牆咖叫放大器（帥 :mplifler)對應基準電壓與開關調節器之輪出電壓之差每 = 之偏移’而因上述㈣放大器係實行對應開關 之輪出電壓的放大動作，因此對實行某一程度以上 之呵速動作有困難。 速動鑑於上述的問題點’以提供開關調節器之高 高逹It 開關調節器用控制信號產生電路及能實行 问速動作之開關調節器為目的。 、 [解決課題之手段] φ生電：達目^本發明之開關調節器用控制信號產 電壓*A:二厂·比較根據開關調節器之輸出電壓所生的 定之正"塗之比較器；由上述比較器之輸出而予以設 之導通期L及當上述正反器之輸出版衝上升後經過預定 將上述正曰I ’即將上述正反器重設之脈衝控制電路，並 出。L反器之輸出脈衝當作開關元件之控制信號而輸 開關i = 周節器用控制信號產生電路之 於其回授部分能實行依據開關調節器之輸 3)6669 6 1330925 出電壓所生的電壓與基準 速動作。 電壓的比較動作 因此能實行高 、二2構成之開關調節器用控制信號產生電路中之上 述脈衝控制電路，係亦可且 宅峪〒之上 比季父益用以比較上述正反器之輸出 ：。亥

與第2基準電麗，而！所生的㈣（參照電旬 山十去上14導通期間設定用味哭之鈐 出來重设上述正反器，以設定導通期間。 μ =述構成’係由脈衝控制電路實行 =麗之比較動作。因而裝設該開關調節器用控制二 產生電路之開關㈣器，其 ^^ ^ , 又1刀王要係貫行依據開關 «周即裔之輸出電壓的電壓盘基準 廢盘m隹+「 比較動作及參照電 弟2基準電麗之比較動作，故能實行高速動作。 又於上述任一之構成的開關調f器用控制信號產生電 t中’亦可復具備最大導通期間控制電路，用以設定最大 通期間’而當上述正反器之輪出脈衝上升後經過上述最 大導通期間時’即將上述正反器重設’且將上述正反器的 輸出脈衝導通期間限制於上述最大導通期間以下。 依上述構成時，由於將正反器輸出脈衝之導通期間限 制：最大導通期間以下，因此由開關調節器用控制信號產 生电路輸出之控制仏號的導通負荷不會使裝設該開調節器 用控制信號產生電路之開關調節器的動作達到不安定的程 度由此可使裴設有開關調節器用控制信號產生電路輸出 之控制信號之導通負荷在100%附近之該開關調節器用控 3】6669 7 1330925 制信號產生電路之開關調節器的動作安定化。 〜又方'具有取大導通期間控制電路之上述構成之開關調 即t用控制信號產生電路中，亦可復具有重設防止部，用 二上述正反器之輸出脈衝上升後經過預定之導通期間的 :，依據上述開關調節器之輸出電壓所生的電壓比上 :㈣電廢為小時’用以防止上述脈衝控制電路之輸出而 使上述正反器被重設。 :此構成時，於開關調節器之輸出電愿降低的狀態下 ==被脈衝控制電路之輸出重設，因此可縮短開 關调即益之輸出電磨恢復至預定值所需的時間。 又具備有重設防止部之上诚4#· Ββ 信號產生電路復亦可具備設二 用控制 之輸出脈衝上升後經過上述最大導__

到經預定的期間為止， ··· I 器被設、比“之輪出而使上述正反 下，成Γ在開關調節器之輪出降低的狀態 «。之輸出脈衝上升後經過最大. 定的期間之前不致被比較器之輪出將正反哭=過預 由開關調節器用控制信號產生電路輸出之控：:e， 負何不會使裝設有該開關調節器用控制传：：蛤通 關調節器的動作達到不安定的程度。由;可使==開 調節器用控制信號產生電路輸出之控==開關 職附近之該_調節“控·號產生荷在 節器的動作安定化。 电之開關調 316669 8 1330925 為達成上述目的本發明之開關調節器具m微 換β，產生對廡μ，七 父 變換器之輪出電壓之押制俨 唬的控制信號產生電路；及 i之彳工制4

Ddm 據控制信號驅動上述 "卢差二開關元件的驅動器電路，並將上述控制 路當作上述任一之構成的開關調節器用控J ^ 4。依此構成即可能實行高速 動作而例如能對應大電流化。 H间速 上述又 1)^述構成之開關調節器中，亦可於上述比較器盘 上述DC-DC變換器具備之輪出带 八 亦可以上述基_為::=二:之間設置電阻，又 之電壓，使上、t其里1厂、L反态之輸出脈衝而變動 使上述基準黾壓與上述開關 成反相位。 I。。叉輸出電壓略 小之Hi的構成時，對於輸出電容器使用等效串聯電阻 器輸出带愿夕、“ 狀_亦可加大開關調節 輸出d之波動“Wle)電壓。由此，在 用等效串胪带如， 從柳』出电夺态為使 串恥包阻小之電容器（例如陶瓷電容器等） 亦可抑制於比較界之 ” h下 開關調節器之動=Γ 加’並由此可使用 容器為使用等依後者的構成時，在輪出電 的狀態下，開關，：。。：二的電谷例如陶瓷電容器等） 開關调即斋之輸出電壓的安定性亦可孽 而使開關調^ n之動作得到衫化。 〜、 [發明之效果] 依本發明可實現能 器用控制信號產生電路及:::周:=作之開關調節 月匕戶、仃尚速動作之開關調節器。 316669 9 1330925

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V r e f 2 V I N

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第2圖表示控制信號產生電路1之一構成例。第2圖 中與第1圖相同之部分註以同一符號而省略其詳細說明。 第2圖所示控制信號產生電路1具備之脈衝控制電路13 為由：將輸入電壓VIN分壓之電阻R1及R2 ; NPN型電晶 體Q3 ;電晶體Q3之射極電流流經之電阻R3 ;將輸入電 壓V1N之分壓與電阻R3之兩端電壓之差放大而供給於電 晶體Q3之基極之高速放大器AMP1 ;電容器C1 ;由PNP 型電晶體Q1及Q2形成而供給相同於電晶體Q3之射極電 流或其預定倍之充電電流於電容器C1之電流鏡（current mirror)電路；對應正反器12之反轉輸出而切換電容器Cl 之充放電之NMOS電晶體Q4 ;將基準電壓

VreF2分塵之電 阻R4及R5 ;及將基準電壓VREF2之分壓與電容器C1之兩 端電壓作比較而將比較輸出供給於正反器12之重設端子 之比較器COM1所構成。 第3圖表示第1圖之開關調節器及第2圖之控制信號 產生電路之各部電壓或電流之時序圖，以下參照第3圖說 明第1圖之開關調節器及第2圖之控制信號產生電路之動 作0 在正反器12之輸出端子供給於驅動器邏輯電路2之脈 衝信號VR為低電位時，由於NMOS3為切斷而NMOS4為 相補的導通，因此流通線圈7之電流IL及輸出電壓V〇徐 徐的減小。又由於此時之正反器1 2的反轉輸出為高電位， 316669 1330925 因此NMOS電晶體Q4為導通而·電容器Cl之兩端電壓Vc] 為零。因此由比較器COM1供給於正反器12之重設端子 之重設信號Vr為低電位。 然後於輸出電壓V〇比基準電壓VREF小時，由比較器 1 0供給於正反器12之設定端子之設定信號Vs由低電位切 換為南電位。由此使脈衝信號V Q由低電位切換為面電位， NMOS3導通而NMOS4相補的切斷，因此輸出電壓V〇變 成比基準電壓Vref大。因此設定信號Vs立即恢復至低電 #位。又由於此時之正反器12的反轉輸出由高電位切換為低 電位，因此NMOS電晶體Q4變切斷而開始供給充電電流 於電容器C1。 其後在正反器12之輸出，即脈衝信號VQ的高電位期 間，流經線圈7之電流IL，輸出電壓V〇，及電容器C1之 兩端電壓VC1徐徐上升。

然後於電容器C1之兩端電壓VC1達到臨限值（與電阻 R4及電阻R5之連接點之電壓為同一值）時，重設信號VR 由低電位切換為南電位。由此使脈衝信號V Q由兩電位切 換為低電位。脈衝信號Vq變低電位時，正反器12之反轉 輸出變高電位使NMOS電晶體Q4導通而電容器C1之兩 端電壓Vc 1為零’因而重設信號Vr立即恢復為低電位。 由於第1圖所示開關調節器及第2圖所示控制信號產 生電路係進行如以上的動作，因而脈衝信號V Q之導通期 間T0N與電容器C1之充電時間一致。由於此，脈衝信號 Vq之導通期間TON可由下列第（2)式表示。不過，式中之 13 316669 ⑴ U925 C丨表示-电谷器ci之靜電容晉·矣 以枯Ώ 眯电夺里】表不电容器C1之充電電 】至尺5各表示電阻R1至R5之+ nn y古 ^ Rn y± /<r 电丨且认1主K)之電阻值。又於此之 •电阻值條件為R】=R4，R2 = R5。 [第2式] 丁 Ο N = 1 X V T Η c 1X R^1rTx VREF2 R3 ^TPr

V R E F 2

V c

R (2 ) :此’由於具有降壓型啊變換器之開關調節器， 衝H 變換器内之開關元件之導通/切斷控制之脈 量期門Υ "Γ"期間T°N(DC-DC變換器内之線圈的存蓄能 r·)可由上述第1式表示，因此電容器C1之靜電容量

]與電阻R3之電阻值1之積即為脈衝錢VQ之頻率^ 由於此，即使輸入電壓V VQ之頻率f固定。IN之值…’亦可將控制信號 電節器，其回授部分主要為實行輸出 〇 一“屋Vref之比較動作及充電電壓VCI與基 -[VREF之比較動作，因此可達成高速動作。 望）it說明本發明之第2實施形態。苐4圖表示本發明 “e形態之開闕調節器的構成。帛4圖中與第】圖相 的部分註以同—符號而省略其詳細說明。 弟4圖所不開闕★闽々々σσ 4 P。。即益ir'將第】圖所示之開關調節器 316669 14 1330925 之控制信號產生電路！更換為，控制信號產生電路丨，的構 成。而控制信號產生電路Γ係對控制信號產生電路丨加設 最大導通期間控制電路Μ及OR閘15的構成。脈衝控制 電路13之輸出與最大導通期間控制電路14之輪出為供給 於OR閘15，OR f们5之輸出當做重設信號供給於正反器 12之重设端子。

最大導通期間控制電路14輸入正反器12之反轉輸 出，設定控制信號產生電路！•輸出之脈衝信號之最大導】 期間TMAX，控制信號產生電路丨，輸出之脈衝信號上升後抑 過最大導通期間ΤΜΑχ時即輸出將正反器12重設的信號： 由於OR閘U5的使用，脈衝控制電路13 及° 大導通期間控制電路14之浐中^ 彻出及取 利一 14之輪出的避輯和作為重設信號供 反益12《重設端子’因此可將控制信號產生電路！ f出之脈衝信號的導通㈣了⑽限制在最大導通期間 Tmax以下0

第5圖表示控制信號產生電路】，之一構成例。第 中與第2圖相同之部分註以、^ ^ - 第5圖所不控制信號產生電路厂且備之最+邁、StfRpq 雷跤u或山.从 八侑之取大導迫期間控制 REFI . NPN /出第1基準電壓V_之第】基準電壓源 二NPN型電晶體Q7;電晶體Q7 電阻R6 ;將第】其進雪颅λ/ 电机机，·工之 差放大而徂仏土準 REF丨與電阻尺6之兩端電壓之 C2 PNP /。於電晶體Q7之基極的放大器鑛2 ;電容哭 «，PNP型電晶體Q5及Q6形成而^； 之射極電流或其預定伴之安+千、ώ 丨]万' 毛日日肢Q7 、。充兒笔流於電容器C2之電流鏡 316669 15 1330925 • 電路，對應正反器12之反轉輸.出而切換對電容器之充 • 放電的NMOS電晶體Q8 ;輸出第2基準電壓vREn之第2 基準電壓源REF3 ;及將第2基準電壓vREF3與電容器C2 之兩端電壓比較而將比較輪出供給於閘15之—方的輸 • 入端子之比較器COM2所構成。 . 由於最大導通期間控制電路14係如上述的構成，因此 由最大導通期間控制電路14設定之最大導通期間可 由下列第（3)式表示。不過，式中之^表示電容器Q之靜 攀電容量，R6表示電阻R6之電阻值。 -[第3式] V R E F 3

vre~x c 2 x R 6 依第1圖所示本發明第i實施形態之開關調節器時， =輪入電壓、降低’而控制信號產生電路丨輸出之脈衝 k號之導通負荷（duty)接近於刚％，則由於不能充分確保

自舉（b〇〇tstrap)用電容器6之充電時間而有動作不安定之 f:。然如依上述第4圖所示本發明第2實施形態之開關調 "，則藉由將控制信號產生電路1，輸出之脈衝信號的導 通期間T0N限制在最大莫搞 兩六。。 '月間τΜΑΧ以下，可使自舉用 t充電時間得以確保，因此可使控制信號產生電 :。1，輸出之脈衝信號之導通負荷在謝。附近之動作安定 其次說明本發明 關調節器或第4圖所 之第3實施形態。上述第]圖所示開 示開關調節器由於輪出電壓V〇之波 316669 1330925 動（ripple)電壓Λν為流經線圈 與輸出電容器8之等效串勝！二之叫之變動幅度ΔΙ δ6Γ]6ς P · # $ 阻（以下稱 ESR : £quivalent series ReSiStance)之積， 的恭六。。η θ + 、 對輸出電容器8使用ESR小 輸出電壓V。之波動電壓…二6圖：不有可能發生 v 交太小的狀％。如輸出電壓 〇之波動電壓△▽過小則輸出電塵v之斜率槪丨^ L 使比較器10之切換延遲時n 0 '，—又小，由此 準電壓U起至比較器m出Μvo減Μ從等於基 ns^ , 之輸出切換成高電位為止的時

B1)变大’因此如輸出電壓V 動作不安定。 波動电壓Δν過小將引起 第7圖表示能解除上述問題點之本發明第 之開關調節器構成。第7圖中與第4圖同一㈣分g 一的符號而省略其詳細說明。 °同 調節器為以第4圖所示開關調節器新

口又包阻9所構成。電阻9之一她$拉# A 山 糕連接於線圈7與比較器1() 輸=入Λ 接點’電阻9之另-端則逹接於供給 時，：：；：而子與輸出電容器8之連接點。依此構成 :輸出…。之波動電壓Δν為輸出電容器8 =阻9之電阻值的和乘以流經線圈7之電流^ △!的值’因此於使用ESR小的輸出電容器8之電 :陶究電容器等)時仍能得較大輸出電麼V。之波動電;V V而使動作安定化。 1 Δ 輸入方、比卓乂為]〇之反轉輸入端子的電愿為輪出電屋 。加以電阻9之兩端電壓的電麼，但大致相等於輸出電麗 J7 316669 ^因^’在本申請案中也將此情 輸入於比較器之反轉輸入端子。 ° 阻9 Κ:::Ϊ器之輸出電流係流經電阻9,因此電 輪出電流檢測用電阻。 〗〇之反轉:电阻9’而代替以一端為連接於線圈7，比較器 而另端Γ連入^子及輸出電壓％之供給端子的連接點， 為不同於電阻電容器8的電阻亦可。當然該電阻 、 此用做輸出電流檢測用電阻。 ^說明本發明之第4實施形態。 施形態之開關調節器 知月第1只 信號的導通期間丁氣、 號產生電路1輸出之脈衝 於輸出電麗v。降足Λ述第⑴式的狀態動作，因此 為止太費時的問題。：：有：出電屢V。到恢復至預定值 其輪出電壓V〇到恢^至^輸出電壓V〇之降落幅度愈大 預疋值為止愈費時的問題。 弟8圖表示能解除上述 之開關調節器構成。第8圖^榮之本勒明苐4實施形態 同符號而省略其詳細說明：”.4圖相圖之部分註以相 第8圖所示開關調節器 的控制信號產生電路】，更斤==關調節器 成產生電路⑽則為對^ _ ，娜問]6及]9、⑽閉17都二^電路加 斷期間控制電路20的構成。又正 以及切 之正反器。 °° '彳使用重設優先 比較器H)之輸出端子為連接於細間Μ之第^ 3J6669 18 1330925 ^端子與經由N0Tff1 18連接於細間 子。廳閘16之輸出端子為連接 广輸入化 及OR閘17之第！ ^入山 、 口。12的設定端子 接於OR f甲1 17之第:^子°正反器12之輪出端子為連 接於驅動器邏輯電路2端子’⑽間17之輸出端子為連 13之輸人側及最大導、=輸出端子為連接於脈衝控制電路 控制電路〗3之輸出側二控制電路14之輸入側。脱衝 ;咖0 連接於AND閘之第W入π !’AND閘19之輪出端子為連接於〇R閉】 碥子。最大導通期間控制電路i 第1輸入 15之第㈣人端子。_15之輸出==^於_ 12之重設端子及切斷期間控制電路2G之於於正反益 切斷期間控制電路2〇鈐 輸入側。然後， 包吩ζυ之輸出側為經由 娜閘!6之第2輸入端子。 〇Τ閘2丨連接於 於通常動作（輪出電壓ν〇未 電路100輸出盥第4圖所_ 寸寸，控制信號產生 彻U 4圖所不開關調節 路同樣之脈衝信號。 &制“諕產生電 其次說明輸出電壓V〇降落時之控 ]〇〇的動作。由於輸出f壓v 口 ^ •电路 為高電位，間19之輸出H故比較1110之輸出 ::大導通期間，因此最大導通期間控制電路】4之輪= 低‘电位。由此使0R閘】5之輪 出為 輸出成為高電位，使AND閘之輸出成1電古N〇T問之 U被設定’控制信號產生電路〇…同电位正反器 υ輸出之脈衝信號上升。 3】6669 19 13J0925 其後自控制信號產生電路 徭娣禍τ 路i00所輸出之脈衝信號上升 心‘广 。Ν而脈衝控制電路].3之輸出即使變t 電位亦由於AND閘1 9之# + 丨使又阿 τ 輪出仍在低電位，因此正反哭19 不被重設。由此可縮短輸出 反。。12 時間。 印V〇恢復至預定值所需的 自控制信號產生電拉】n 最大導通期間了_時，最^ 衝信號上升而經過 成為离恭位$ V通期間控制電路】4之輸出 取馮同％位之後立即回到 ,1( ^ 暫時地變高電位，正反哭-二 < 〇R閘15之輸出 反时12得到重設，僙和告 路1〇〇輪出之脈衝信號下降。 m虎產生電 切斷期間控制電路20在⑽問】 至經過最小切斷坳門τ 輸出成為尚电位 控制信號產生電路ί 〇 〇 :屮之間使輸^為高電位。由此使得 通期間了 * 則之脈衝信號上升後經過最大導 U間丁的時間起再經 . 編閘16之輸出 取J刀断期間τ_為止’ -以確保自舉用電容器6之充電期間。不被一由此 其次說明本發明之第 施形能之門弟5貫粑形怨。上述本發明第3實 心之開關_器之輪出電容器 益（例如陶究電容器 便用咖小的“ 輸出電愿V。之波動3；1付，定化的動作，但由於其 惡化的問題。 ，故存在輸出電壓V。之安定性 第9圖表示能解除上述問題點之本發 的開關調節器構成。 弟5貝把形心、 |5] ^ . 圖中與第7圖相同的部分註以相 间付號而省略其詳細說明〇 。主乂相 3)6669 20 "二Γ示開關調節器係將第7圖所示開關調節器之 t u產生電路Γ更換為控制信號產生電路綱，並將 電阻9去除並加設電m ^ Α 譯200亚將 电P 22而構成。又控制作卢 雇係將控制信號產生電路〜則。號產生电路 11…ib而構成4二:電*源11更換為電阻 山， 成书阻1Ia及llb形成之串聯連接體之 之另-嫂幻w ^山及llb形成之串聯連接體 另糕為接地。電阻1U與電阻llb之連接 較器10之非反轉輸入端子，即電卩且} i盥+ ' 1 ^ ^ 丁丨电阻11 a與電阻1 ] b之禎垃 編做基準電麗ν_。又對於電阻 連接點也連接以電阻22之—端，^阻爪之 於難〇s電晶體4之閉極。⑪^22之另—端則連接 -輸明第3實施形態之開關調節器時， 出、至二4fav㈣、及驅動器邏輯電路2輸 】0A : 體問極的脈衝信號LG的波形如第 =圖所不’因此如輸出電麼V。波動電麗不大， "10之比較動作變得_以致其動作不安定。 調節時，JL輸出9:所不本發明第5實施形態之開關 1二： 。、基準電麗、、及驅動器邏輯 * NMQS電晶體4之閘極的脈衝信號α之波 ‘比鞞二圖所不’輸出電壓％之波動電壓即使不大時， 之比較動作也容易而得動作的安定化。因此依 弟9圖之本發明第5實施形態之開關調節 8使用ESR小之電容哭仏,L w ^ _ 山书合益 輸出電"。安定性的:Γ 電容器等)時，亦可避免 0女疋f生的惡化而能夠使動作安定化。 316669 2】 1330925 第9圖之開關調節器，電阻2 N應電晶體4之閘極，但本發明不限於 接於 22之另一端連接 …於此’例如將電阻 的效果。又電C之反轉輸出端子亦可得同樣 a °。23係用於除去雜訊而設。 同功效二本St切明第5實施形態之開關調節器相 11圖顯示二施形態之開關調節器加以說明。第 第η圖中，心的構成。又於 詳細說明，、_ —的部分註以同—的符號而省略其 ，節二所示開關調節器之構成，係將第9圖所示開關 300,固&电路200置換為控制信號產生電路 〇 〇寸/肖電阻22。而制信號產生電路300之槿成 係從控制信號產生電路2〇 ， 及電流源25。在電阻lla”阻旱;:二二並新⑤電阻24 為〜之電阻24的一端，：:： =接點連接電阻值 的非反轉輸入端子及電^t 2連接比較器 原25之一多而，電流源25之另一 二ί於接地，電阻24與電流源25之連接點電壓成為 ;流：^ 電流源25係輸出對應控制信號的電流之 =机…，於本實施形態係將由驅動器邏輯電路2輸出 〇S電晶體3關極之脈衝信號當作電流源25的控制庐 +於第η圖所示本發明第6實施形態的開關調節器時， 电阻"a與電阻]Ib的連接點電麼V】】、從驅動器邏輯電 路2幸別出到NMOS電曰曰曰體3的閘極之脈衝信號HG、輪出 316669 22 1330925 电壓V0、電流源25的輸出電流匕5、及基準電壓v 的波形因係變成第]2圖所示狀態，故輪 的波動電壓即使不大 b較 电壓 比季乂盗10的比較動作也容易， 動作安枝。因此，第u圖所示本發明第 易 關調節器，在採用ESR較小的電容哭形您的開 的吃合斋（例如陶瓷電容哭笪、 方，出電容器8時，也不會惡化輸出電 。:寺) 能使動作安定化。 女疋性而 % no » 韙輯電路 當作電流 例如將正 的控制信

又於第11圖所示開關調節器，雖將由驅動哭 2輸出到NM0S電晶體3的閘極之脈衝信號 源25的控制信號使用，但本發明並不限定於此， 反器12的輸出端子所輸出之信號#作電流源μ 號也可獲得相同效果。 上述第1實施形態至第6實施形態係就具有自 =D C / D C變換II之開關調整器做說明’"本發明亦可^ 用於具有其他構成之D C / D c變換器之開關調節器。 籲明之全部實施例使用齊納二極體5及電容器6，但 ^ 升壓電屢之方法並不限於此。又只要不影響到導通期間 Ton，則比較器1 〇亦可具有遲滯（hysteresis)特性。 [產業上之利用可能性] 本發明之開開調節器可利用於所有的電氣機器。 【圖式簡單說明】 第1圖表示本發明第】實施形態之開關調節器的構成 第2圖表示第！圖之開關調節器具備之控制信號產生 316669 23 電路之一構成例。 =3 11 #、第！圖之開關調節器及第2圖之控制信號產 电路之各部電壓或電流之時序圖。 圖。 5圖表示第4 之一構成例。 第4圖表示本發明第2實施形態之開關調節器的構成 圖之開關調節器具備之脈衝控制電路 弟6圖係第1圖痞筮 ^ m ϋς,_ ^ 圖之開關調節器其輪出電容哭 流之時序圖 使用職小之電容器時之各部電壓或t 圖/7圖表示本發明第3實施形態之開關調節器的構成 圖。第8圖表示本發明第4實施形態之開關調節器的構成 圖 第9圖表示本發明第5實施形態 之開關調節器的構成 第1 Ο A圓表示第7圖斤口 開關调郎益的各部電愿、、念报。 第〗0B圖表示箆〇闰 电& /皮形0 矛丁弟9圖之開關調節器的 第Π圖表示本發明筮v I電昼波形。 圖 46貫絲紅開關的構成 弟】2圖表示第11 ‘主要元件符號說明】 、1 ’、】00、200、300 驅動器邏輯電路 齊納二極體 圖之開關調節器的各部電 壓波形 控制信號產生電路3、4 NMOS 雷 Β %日日 6 電容器 316669 24 1330925 Ί 線圈 8· 9、11a、lib、22、24 電阻]0 11 基準電壓源 12 13 脈衝控制電路 14 最大導通期間控制電路 15、17 OR 閘 16、19 18、21 NOT 閘 20 25 電流源 輸出電容器 比較器 正反器 AND閘 切斷期間控制電路

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Claims (1)

1. t Lj 第94107973號專利申請索 -、申請專利範圍·· （96年S月28曰； -種開關調節器用控制信號產生電路，係 比較器’用以比較根據開關調輸 之電壓與基準電壓； 曰]掏出電壓所生 正反器，藉由上述比較器之輸出 ==出脈衝昇起後經過預定的導通期間 直δ又上述正反器；並且 將上述正反器的輸出脈 ― 號加以輸出， [衝田作開關几件的控制信 上述脈衝控制電路择呈古 mu田 導通期間設定用比較 益 a比較态用以比輕.斟庙认L、上 昇起德的d 述正反器的輪出脈衝 ==過時間及上述開關調節器的 壓、與第2基準雪厭，并兮丄 κ电 二並藉由上述導通期間設定用 器的輸出來重設上述正只„ 又疋用比李父 2.如申請專利^ 以設定上述導通期間。 ^弟1項之開關調節器用控制信號產生電 =二，！!最大導通期間控制電路，用以設定最大 , 田上述正反器的輸出脈衝昇起後經過上述 取大導通期間時，即重設上述正反器； " ^將上述正反器的輸出脈衝導通期間 取大導通期間以下。 甘上述 m利範圍第2項之開關調節器用控制信號產生電 :，具備重設防止部，用以於上述正反器的 脈衝昇起後經過預定宴 ^ 預疋v通期間的時間點，依據上述開關 26 (修正本)316669 1330925 :=的因1出…生之電屬較上述基9▲年電 重夺設防止因上述脈衝控制電路的輸出而使上述正反器被 4 ’ ：申：二，圍第3項之開關調節器用控制信號產生電 幹出财:匕備設^防止部’用以防止從上述正反器的 過上述最大導通期間的時間點起到 :被設:因上述比較器的輸出而使上述正反 Υ種開關調節器’係具備：直流_直流（DC_DC)變換器 :了ei·)、產生對應該DC_DC變換器之輸出電虔的々 ★唬之控制信號產生電路、及依據上述控制信號驅: 上述DC-DC變換器内的開關元件之驅動電路，其中， 上述控制信號產生電路係具備： 比較器，用以比較根據開關調節器的輸出電壓所生 之電壓與基準電壓； 电i尸/Τ生 正反器，藉由上述比較器之輸出而被設定·及 、脈衝控制電路，輸入上述正反器的輸出脈衝，當 上述正反器的輸出脈衝昇起後經過預定田 時，即重設上述正反器；並且 導通期間 衝4=制：號產生電路係將上述正反器的輸出脈 衝虽作開關凡件的控制信號加以輸出之開關調節器用 控制信號產生電路； 上述脈衝控制電路係具有導通期間設定用比較 為’該比較ϋ用以比較：對應於上述正反器的輪出脈衝 (修正本)316669 27 1330925 4 第94107973號專利申請案 (96年8月28日') - 昇起後的經過時間及對應上述開關調節器的輸入電壓 - 之電壓、與第2基準電壓’·並藉由上述導通期間設定用 比較為的輸出來重設上述正反器，以設定上述導通期 間。 6_如申請專利範圍第5項之開關調節器，其中，上述開關 調節器用控制信號產生電路係具備：最大導通期間控制 . 電路’用以設定最大導通期間，而當上述正反器的輸出 脈衝昇起後經過上述最大導通期間時，即重設上述正反 • 器， 且將上述正反器的輸出脈衝導通期間限制在上述 袁大導通期間以下。 • 7·如申請專利範圍第6項之開關調節器，其中，上述開關 調節器用控制信號產生電路係具備：重設防止部，用以 在上述正反器的輸出脈衝昇起後經過預定導通期間的 時間點’在依據上述開關調節器的輸出電壓所生之電壓 鲁 較上述基準電壓為小時，防止 ^ 搴 J才|万止因上述脈衝控制電路的輪 出而使上述正反器被重設。 8.

   範圍第7項之開關調節器，其中，上述開關 調即盗用控制信號產生電路係具備：設定防止部，用以 =從上述正反器的輸出脈衝昇起後經過 :=間點起到經過預—因上述比較: 的輸出而使上述正反器被設定。 如申請專利範圍第5 較器與上述DC-DC 項之開_㈣，其巾，在上述比 變換器所具備的輸出電容器之間設 (修正本)316669 28 1330925 有電阻 第94107973號專利申請索 (96年8月28日 10. 如申請專利範圍第5項之開關調節器， 述正反器的輸出脈衝二變動的二述ΐ: 彻與上述開關調節器的輸出電壓係大約成反 11. 如申請專利範圍第10項之開關調節器，其中 上述驅動電路具有輸出端藉以輸=’ 信號的反轉信號之信號， 乂 迟控制 且具備定電壓源及電阻，該電阻係一 輪出根據上述驅動電路且有 * k連接在用以 號之信號的輪出端控/信號的反轉信 端， & 3 ^賴在上述定電I源的輸出 而上述疋電屋源盘上帝Ra 、± „1* 基準電壓。 〃、电阻之連接點電壓為上述 圍第1〇項之開關調節器，其中，具備： 疋電i /原及電阻，該電阻係一端 轉輸出端子，另一端遠搵 ^反器的反 知連接在上述疋電壓源的輸出端， 基準㈣Γ疋電4源與上述電阻之連接點電屋為上述 圍第10項之開關調節器，其中，具備： 之可傲…應根據上述控制信號之信號而使電流可變 電流源’·及—端連接在上述 接在上述可變電流源之電阻， 另&連 述基電阻與上述可變電流源之連接點電麼為上 (修正本)316669 29