專(zhuān)利名稱(chēng)：直流直流轉(zhuǎn)換器，直流直流轉(zhuǎn)換器的控制方法以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑制通過(guò)電子電路處理的信號(hào)的變動(dòng)成分的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電源生成電路中，作為開(kāi)關(guān)方式的電壓轉(zhuǎn)換電路，具有DC-DC轉(zhuǎn)換器。這里，開(kāi)關(guān)是指對(duì)FET等的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通/斷開(kāi)，使輸入電壓成為方形波并進(jìn)行斬波。通過(guò)平滑電路對(duì)這樣的方形波進(jìn)行平滑化。然后，例如通過(guò)變更方形波的寬度，即占空比，可以得到所期望的輸出電壓值。但是，在通過(guò)該開(kāi)關(guān)元件使輸入電壓變成脈沖波形時(shí)，根據(jù)FET的導(dǎo)通速度(動(dòng)作速度，導(dǎo)通動(dòng)作時(shí)的上升時(shí)間等)，會(huì)產(chǎn)生振鈴(ringing)，伴隨非常大的過(guò)沖。振鈴是周期比方形波的脈沖寬度短的變動(dòng)成分?！胺浅４蟆币馕吨c脈沖波形的振幅相比不能忽視。該振鈴是如下所述的噪聲源其不僅對(duì)于本身的電源電路，對(duì)于其它的電子電路也會(huì)引起誤動(dòng)作。作為防止該振鈴的方法，有一些方法。圖1是沒(méi)有振鈴對(duì)策的電壓調(diào)節(jié)電路的示例。電壓調(diào)節(jié)電路具有=DC-DC控制器 1 ；一對(duì)FETl，F(xiàn)ET2，它們接受來(lái)自DC-DC控制器1的控制信號(hào)，對(duì)來(lái)自電源10的輸入電壓 VIN進(jìn)行開(kāi)關(guān)；以及電感元件Ll和電容器Cl，它們被供給由FET1，F(xiàn)ET2進(jìn)行了開(kāi)關(guān)后的脈沖狀的電壓并隨著能量的蓄積和能量的釋放而對(duì)脈沖狀的電壓進(jìn)行平滑化。DC-DC控制器1交替地對(duì)FETl的柵極和FET2的柵極供給脈沖電壓。由此，DC-DC 控制器1交替地使FETl和FET2導(dǎo)通及截止。電感元件Ll和電容器Cl 一起抑制電流、電壓的急劇變化，因此，向負(fù)載供給與通過(guò)FETl和FET2的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的脈沖波形的占空比相對(duì)應(yīng)的電壓。在圖2和圖3中示出了圖1的A點(diǎn)的電壓波形的示例。A點(diǎn)是通過(guò)FETl和FET2 交替地連接到提供輸入電壓VIN的電源10和接地電位中的任意一方的點(diǎn)。圖3是A點(diǎn)的理想電壓波形。本來(lái)的理想波形是圖3所示的接近方形波的波形。方形波的波高值(振幅) 通常與輸入電壓VIN基本一致。另一方面，圖2是圖1的A點(diǎn)的電壓觀測(cè)結(jié)果的示例。如圖2所示，觀測(cè)A點(diǎn)的波形時(shí)，檢測(cè)到電壓比輸入電壓VIN高且周期比開(kāi)關(guān)頻率快的變動(dòng)成分。該變動(dòng)成分大多是周期比方形波短的尖刺狀，被稱(chēng)為振鈴噪聲。振鈴噪聲與FET1、FET2的開(kāi)關(guān)速度、端子的寄生電容、電感元件Ll的電感等相應(yīng)地，按照取決于各自電路的特性的周期和振幅而發(fā)生。 振鈴噪聲疊加在方形波上，形成含有比方形波本來(lái)的振幅值VIN高的峰值的電壓波形。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2000-209857號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平5-3671號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特許第3370065號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
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發(fā)明所要解決的問(wèn)題所公開(kāi)的技術(shù)的目的在于，對(duì)于上述包含開(kāi)關(guān)元件的電路，防止由于疊加變動(dòng)成分而使電路內(nèi)的電壓成為比通常情況高的值，例如防止超過(guò)元件耐壓而使元件破壞。由此， 所公開(kāi)的技術(shù)提出了即使不選用元件耐壓比所需耐壓高的部件也可使包含開(kāi)關(guān)元件的電路穩(wěn)定工作的控制技術(shù)。解決問(wèn)題的手段所公開(kāi)的技術(shù)為了解決該問(wèn)題而采用了以下的手段。即，所公開(kāi)的技術(shù)的一個(gè)方式可例示為將輸入電壓轉(zhuǎn)換為目標(biāo)輸出電壓的直流直流轉(zhuǎn)換器。該直流直流轉(zhuǎn)換器具有 通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行輸入電壓的通過(guò)/切斷而生成脈沖波形的開(kāi)關(guān)元件；抑制疊加在脈沖波形上而發(fā)生的周期比脈沖波形短的變動(dòng)成分的變動(dòng)成分抑制電路；以及在輸入電壓為基準(zhǔn)電壓以上的情況下使變動(dòng)成分抑制電路工作的控制電路。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于包含開(kāi)關(guān)元件的電路，能夠抑制因疊加變動(dòng)成分而使電路內(nèi)的電壓高于通常值的問(wèn)題。


圖1示出沒(méi)有振鈴對(duì)策的電壓調(diào)節(jié)電路的例子。圖2示出電壓的觀測(cè)結(jié)果的例子。圖3示出理想的電壓波形的例子。圖4A是例示出用于抑制振鈴噪聲的基本控制電路的圖。圖4B是例示出用于抑制振鈴噪聲的基本控制電路的圖。圖4C是例示出用于抑制振鈴噪聲的基本控制電路的圖。圖5是示出基本控制電路的觀測(cè)波形的例子的圖。圖6是示出基本控制電路的觀測(cè)波形的例子的圖。圖7A是例示出實(shí)施例1的電壓調(diào)節(jié)電路的圖。圖7B是例示出實(shí)施例2的電壓調(diào)節(jié)電路的圖。圖7C是例示出實(shí)施例3的電壓調(diào)節(jié)電路的圖。圖7D是例示出實(shí)施例4的電壓調(diào)節(jié)電路的圖。圖7E是例示出實(shí)施例5的電壓調(diào)節(jié)電路的圖。圖8是例示出實(shí)施例6的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。圖9是例示出實(shí)施例6的電壓調(diào)節(jié)電路的作用的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明IDC-DC 控制器；10 電源；14 電池；I6AC適配器(1階輸出)；19AC 適配器(19V 輸出)；21、22、23、24、25 電壓調(diào)節(jié)電路；5O 負(fù)載；
Cl電容器D1、D2、D3 二極管；CMPl 比較器；Ll電感元件。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式(以下稱(chēng)為實(shí)施方式)的電子電路和包含該電子電路的電子設(shè)備。下面的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)只是示例，本發(fā)明并不限于實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。<電路的概要>本電子電路涉及在包括DC-DC轉(zhuǎn)換器等開(kāi)關(guān)元件的電路中除去進(jìn)行開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的振鈴噪聲，提出了這樣的電路方式實(shí)施與該狀況相應(yīng)的改良，使振鈴降低，能夠防止對(duì)電路造成影響的噪聲。還提出了這樣的電子電路通過(guò)降低有可能也在其它電子電路中引起誤動(dòng)作的噪聲的峰值，來(lái)減少進(jìn)行開(kāi)關(guān)所造成的影響。〈基本電路〉在圖4A-圖4C中，例示出用于抑制振鈴噪聲的基本控制電路。圖4A是在A點(diǎn)與接地電位之間設(shè)置有二極管Dl (相當(dāng)于變動(dòng)成分抑制電路，在下面，也稱(chēng)為振鈴防止電路) 的基本控制電路。二極管Dl通常也被稱(chēng)為續(xù)流二極管。將陰極設(shè)為線路側(cè)、將陽(yáng)極設(shè)為接地電位側(cè)地將二極管Dl插入到從位于FETl和FET2的輸出端子側(cè)的A點(diǎn)到負(fù)載50的線路與接地電位之間。因此，二極管Dl相對(duì)于從電感元件Ll向負(fù)載50延伸的電路并聯(lián)地插入。 所以，在逆偏壓被施加到二極管Dl上的狀態(tài)下，接合部作為電容器(capacitor)、即低通濾波器來(lái)發(fā)揮功能。其結(jié)果是，抑制了被疊加到A點(diǎn)的脈沖波形上的振鈴噪聲。圖4B是在A點(diǎn)與接地電位之間設(shè)置有電容器C2和電阻R2的串聯(lián)CR電路(相當(dāng)于變動(dòng)抑制成分電路)的基本控制電路。該CR電路通常也被稱(chēng)為緩沖電路。CR電路相對(duì)于從電感元件Ll向負(fù)載50延伸的電路并聯(lián)地插入。因此，電容器C2吸收急劇的振鈴噪聲， 作為低通濾波器來(lái)發(fā)揮功能。其結(jié)果是，抑制了被疊加到A點(diǎn)的脈沖波形上的振鈴噪聲。圖4C是向連接到作為開(kāi)關(guān)元件的FETl和FET2的柵極的連接端子插入了電阻R2、 R3(相當(dāng)于變動(dòng)成分抑制電路)的基本控制電路。通過(guò)電阻R2和FETl的柵極的寄生電容構(gòu)成串聯(lián)的CR電路。同樣地，通過(guò)電阻R3和FET2的柵極的寄生電容構(gòu)成串聯(lián)的CR電路。 因此，使發(fā)送到控制FETl和FET2的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的柵極的控制信號(hào)的波形變鈍，抑制振鈴。圖5和圖6示出了在圖4A-4C的基本控制電路的A點(diǎn)處的觀測(cè)波形的例子。如圖 5和圖6所示，在這些電路中，方形波的上升部分與理想的波形(參照?qǐng)D幻相比而延遲。因此，上升部分的波形變鈍。在該情況下，在基本控制電路中，圖6的B部(斜線部)為開(kāi)關(guān)損耗，可能是使直流直流轉(zhuǎn)換器的效率變差的原因。另一方面，在沒(méi)有抑制振鈴噪聲的情況下，由于振鈴噪聲達(dá)到比輸入電壓更大的電壓值，因此需要將FET1、FET2和其它電子電路部件替換為高耐壓品，且根據(jù)情形而可能發(fā)生因超過(guò)元件耐壓而造成的破壞。所以，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明這樣的例子在基本控制電路中增加能發(fā)揮抑制振鈴噪聲和抑制伴隨波形變鈍而產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)損耗這兩方面的效果的功能。實(shí)施例1
在圖7A中例示出實(shí)施例1的電壓調(diào)節(jié)電路21。電壓調(diào)節(jié)電路21除了作為基本控制電路的圖4A的結(jié)構(gòu)外，還在二極管Dl和接地電位之間具有作為開(kāi)關(guān)元件的FET3。FET3 例如由N型的MOS (Metal-Oxide-Semiconductor 金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管構(gòu)成。比較器CMPl的輸出端子被連接到FET3的柵極。比較器CMPl對(duì)來(lái)自電源10的輸入電壓VIN和閾值電壓VREF進(jìn)行比較。然后，在輸入電壓VIN高于閾值電壓VREF的情況下，比較器CMPl將FET3的柵極設(shè)置為高電位(HI)。 其結(jié)果是，F(xiàn)ET3變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，在接地電位和A點(diǎn)之間，以從接地電位朝向A點(diǎn)的方向作為順向而插入二極管Dl，比較器CMPl和FET3相當(dāng)于控制電路。另一方面，在輸入電壓VIN低于閾值電壓VREF的情況下，比較器CMPl將FET3的柵極設(shè)置為低電位(L0)。其結(jié)果是，F(xiàn)ET3變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)，二極管Dl從接地電位斷開(kāi)。這樣，包括比較器CMPl和FET3的電路僅在來(lái)自電源10的輸入電壓超過(guò)作為基準(zhǔn)值的閾值電壓VREF的情況下使二極管Dl工作。因此，僅在進(jìn)行開(kāi)關(guān)時(shí)的脈沖波形上疊加了振鈴噪聲而信號(hào)波形的峰值有可能超過(guò)規(guī)定的界限、例如電路元件的耐壓、額定值等情況下，使二極管Dl發(fā)揮作用，抑制振鈴噪聲。另一方面，在這樣的可能性小的情況下，將二極管Dl設(shè)置為浮置狀態(tài)，能夠抑制圖5和圖6所示的開(kāi)關(guān)損耗的產(chǎn)生。因此，比較器CMPl所參照的閾值電壓只要設(shè)為如下所述的電壓值即可，該電壓值小于從相當(dāng)于所使用的電路部件的耐壓的電壓值降低了振鈴噪聲的最大振幅后的值。實(shí)施例2在圖7B中例示出實(shí)施例2的電壓調(diào)節(jié)電路22。電壓調(diào)節(jié)電路22除了作為基本控制電路的圖4B的結(jié)構(gòu)外，還在電容器C2和電阻R2的串聯(lián)CR電路與接地電位之間具有作為開(kāi)關(guān)元件的FET3。與圖7A相同，在圖7B中，比較器CMPl的輸出端子也被連接到FET3 的柵極。因?yàn)楸容^器CMP3的連接和作用與圖7A相同，因此省略其詳細(xì)情況。 在實(shí)施例2中，在來(lái)自電源10的輸入電壓VIN超過(guò)閾值電壓VREF的情況下，使CR 電路發(fā)揮作用，抑制振鈴噪聲。另一方面，在這樣的可能性小的情況下，將CR電路設(shè)置為浮置狀態(tài)，能夠抑制圖5和圖6所示的開(kāi)關(guān)損耗的產(chǎn)生。實(shí)施例3在圖7C中例示出實(shí)施例3的電壓調(diào)節(jié)電路23。電壓調(diào)節(jié)電路23除了作為基本控制電路的圖4C的結(jié)構(gòu)外，還在作為開(kāi)關(guān)元件的FET1、FET2的柵極電路中分別與電阻R2、 R3并聯(lián)地設(shè)置有作為開(kāi)關(guān)元件的FET4、FET5。FET4、FET5都是P型MOS晶體管，在柵極為低電位(LO)的時(shí)候成為導(dǎo)通狀態(tài)。另一方面，在柵極為高電位(HI)的時(shí)候，或者在柵極為浮置狀態(tài)的時(shí)候，F(xiàn)ET4、FET5都為斷開(kāi)狀態(tài)。并且，在圖7C中，F(xiàn)ET4、FET5各自的柵極可經(jīng)由作為開(kāi)關(guān)元件的FET3而與接地電位連接。另外，為了將FET3導(dǎo)通或斷開(kāi)，而將FET3的柵極與比較器CMPl連接。因?yàn)镕ET3 和比較器CMPl的結(jié)構(gòu)和作用與實(shí)施例1、2的情形相同，所以省略其詳細(xì)情況。但是，在圖 7C中，來(lái)自電源10的輸入電壓VIN被連接到比較器CMPl的負(fù)側(cè)輸入端子。比較器CMPl與 FET3相當(dāng)于控制電路。在實(shí)施例3中，在來(lái)自電源10的輸入電壓VIN超過(guò)閾值電壓VREF的情況下，比較器CMPl將 Τ3斷開(kāi)。這樣，F(xiàn)ET4、FET5的柵極都成為浮置狀態(tài)，F(xiàn)ET4、FET5都被斷開(kāi)。在該情況下，圖7C的電壓調(diào)節(jié)電路23與圖4C的情形同樣地發(fā)揮作用。
另一方面，在來(lái)自電源10的輸入電壓VIN低于閾值電壓VREF的情況下，比較器 CMPl將FET3導(dǎo)通。這樣，F(xiàn)ET4、FET5的柵極都被接地，作為P型MOS晶體管的FET4、FET5都被導(dǎo)通。因此，電阻R2、R3各自的兩端通過(guò)FET4、FET5而被短接。在該情況下，來(lái)自DC-DC 控制器1的控制脈沖信號(hào)繞過(guò)電阻R2、R3而通過(guò)FET4、FET5，到達(dá)FETl和FET2的柵極。因此，能夠抑制圖5和圖6所示的開(kāi)關(guān)損耗的產(chǎn)生。實(shí)施例4在圖7D中例示出實(shí)施例4的電壓調(diào)節(jié)電路M。電壓調(diào)節(jié)電路M取代使用實(shí)施例1的比較器CMP1，而利用表示供給電源10內(nèi)的多個(gè)電源電壓中的哪一個(gè)的信號(hào)，來(lái)導(dǎo)通或斷開(kāi)FET3。在圖7D的例子中，在電源10內(nèi)具有可供給14V的輸入電壓的電池14和可供給19V的輸入電壓的AC適配器19。這些電壓值是在本實(shí)施例中所應(yīng)用的一個(gè)例子。本電子電路并不被限定于這樣的具體的電壓值。電池14和AC適配器19分別通過(guò)二極管D2、D3而與電源10的輸出端子連接。將這樣的二極管D2、D3稱(chēng)為對(duì)接電路。在對(duì)接電路包括多個(gè)二極管且各個(gè)二極管與不同電源電壓的電源連接的情況下，從二極管的陰極側(cè)供給最高的電源電壓。然而在圖7D中，雖然省略了圖示，但是AC適配器19和電池14可對(duì)于對(duì)接電路(二極管D2、D3)分別單獨(dú)地控制電壓的供給和斷開(kāi)。而且，在圖7D的電路結(jié)構(gòu)中，從AC適配器19供給的電源線被分支而供給到FET3的柵極。從AC適配器19供給的電源線所分支的信號(hào)線與FET3相當(dāng)于控制電路。因此，在AC適配器19的電壓被供給到對(duì)接電路的二極管D3的情況下，F(xiàn)ET3導(dǎo)通， 二極管Dl被插入到設(shè)置電位與A點(diǎn)之間。另一方面，在AC適配器19的電壓沒(méi)有被供給到對(duì)接電路的二極管D3的情況下，F(xiàn)ET3斷開(kāi)，二極管Dl被浮置。上述那樣的結(jié)構(gòu)的結(jié)果是， 實(shí)施例4的電壓調(diào)節(jié)電路M與實(shí)施例1的電壓調(diào)節(jié)電路同樣地發(fā)揮作用。另外，這時(shí)，不是AC適配器19，而是電池14的輸入電壓值為即使發(fā)生了振鈴也不超過(guò)元件耐壓的程度的電壓值。作為這樣的、即使發(fā)生了振鈴也不超過(guò)元件耐壓的電壓，在圖7D中設(shè)為電池14的電壓14V，但這只是一個(gè)例子。因此，如果將圖7D的結(jié)構(gòu)一般化，則可按以下所述來(lái)考慮。在可根據(jù)電路元件的特性或?qū)嶒?yàn)的積累數(shù)據(jù)來(lái)推斷振鈴的振幅AV的情況下，如下構(gòu)成電路即可，即根據(jù)對(duì)于構(gòu)成電路的電路元件的耐壓VLIM，是否輸入電壓VIN超過(guò)了 VLIM-Δ V，來(lái)使抑制振鈴噪聲的電路工作。S卩，在輸入電壓VIN滿足VIN > VLIM-Δ V的情況下，電路的電壓(例如圖1的A點(diǎn)的電壓VA)為VA = VIN+Δ V > VLIM，有可能超過(guò)電路元件的耐壓VLIM。而且，滿足上述條件，即輸入電壓VIN > VLIM- Δ V的可能性高的情況，有時(shí)可根據(jù)電路元件的特性或者實(shí)驗(yàn)值、經(jīng)驗(yàn)值等事先知道。本實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)電路M可以應(yīng)用于這樣的情況。即，這是因?yàn)橹灰獦?gòu)成如下所述的電路即可根據(jù)表示電源電壓的選擇結(jié)果的信號(hào)來(lái)控制振鈴噪聲抑制功能的工作/ 不工作。例如，可以構(gòu)造成在從比VLIM- Δ V高的電壓的電源供給輸入電壓VIN時(shí)使FET3導(dǎo)通。另外，也可以構(gòu)造成在從比VLIM- Δ V低的電壓的電源供給輸入電壓VIN時(shí)斷開(kāi)FET3。在實(shí)施例4中，對(duì)實(shí)施例1的電壓調(diào)節(jié)電路21進(jìn)行變形，示出了切換FET3的例子， 但是也可以同樣地對(duì)實(shí)施例2、3的電壓調(diào)節(jié)電路21進(jìn)行變形。但在實(shí)施例3的情況下，構(gòu)造成在從比VLIM- Δ V高的電壓的電源供給輸入電壓VIN時(shí)斷開(kāi)FET3。另外，也可以構(gòu)造成在從比VLIM-Δ V低的電壓的電源供給輸入電壓VIN時(shí)使FET3導(dǎo)通。此外，在圖7D中，直接將AC適配器19的電源線分支而供給到FET3。然而，也可以取代這樣的結(jié)構(gòu)，而設(shè)置成將控制是否將AC適配器19的電壓供給到對(duì)接電路的二極管D3 的控制信號(hào)分支以控制FET3。實(shí)施例5在圖7Ε中例示出實(shí)施例5的電壓調(diào)節(jié)電路25。電壓調(diào)節(jié)電路25是與實(shí)施例4的電壓調(diào)節(jié)電路M幾乎相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，在實(shí)施例5中，電源10具有14V輸出的電池 14、16V輸出的AC適配器16和19V輸出的AC適配器19。這些電壓值是在本實(shí)施例中所應(yīng)用的一個(gè)例子。本電子電路并不被限定于這樣的具體的電壓值。在實(shí)施例5的情況下也是在AC適配器19供給電源電壓時(shí)FET3導(dǎo)通，二極管Dl 被插入到設(shè)置電位和A點(diǎn)之間。另一方面，在AC適配器19不供給電源電壓時(shí)，F(xiàn)ET3斷開(kāi)， 二極管Dl被浮置。其結(jié)果是，實(shí)施例5的電壓調(diào)節(jié)電路25與實(shí)施例1的電壓調(diào)節(jié)電路同樣地發(fā)揮作用。在實(shí)施例5中也設(shè)想了可推斷振鈴噪聲的振幅Δ V的情況。而且，在相對(duì)于構(gòu)成電路的電路元件的耐壓VLIM，VLIM-Δ V為約16V的情況下，通過(guò)圖7Ε的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制， 使得即使發(fā)生了振鈴也不會(huì)超過(guò)元件耐壓。另外，例如在VLIM-Δ V為約15V的情況下，需要在從AC適配器16和AC適配器19 中的任一個(gè)供給電壓時(shí)，使FET3導(dǎo)通，使二極管Dl發(fā)揮作用。在這種情況下，例如只要經(jīng)由“與”門(mén)將從16V輸出的AC適配器16和19V輸出的AC適配器19各自的的電源線分支的信號(hào)連接到FET3的柵極即可。此外，如在實(shí)施例4中所述的那樣，也可以取代使用從AC適配器16和AC適配器 19各自的電源線分支的信號(hào)，而將控制信號(hào)分支。即，在具有分別將AC適配器16和AC適配器19設(shè)置為導(dǎo)通或斷開(kāi)的控制信號(hào)的情況下，可以使用這樣的控制信號(hào)，使FET3導(dǎo)通或斷開(kāi)。這樣，應(yīng)該使FET3導(dǎo)通而讓振鈴防止電路發(fā)揮作用的情況(應(yīng)該在從哪個(gè)電源供給電壓的情況下使振鈴防止電路發(fā)揮作用)根據(jù)電路部件的耐壓與振鈴噪聲的振幅之間的關(guān)系來(lái)設(shè)定。因此，可能具有多個(gè)應(yīng)使振鈴防止電路發(fā)揮作用的對(duì)象電源。在該情況下， 可以通過(guò)“與”邏輯對(duì)它們進(jìn)行結(jié)合，從而控制FET3。實(shí)施例6利用圖8和圖9來(lái)說(shuō)明實(shí)施例6。圖8是例示出實(shí)施例6的電子設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的圖。電子設(shè)備100例如是個(gè)人電腦、便攜信息終端、便攜式電視接收機(jī)、便攜式導(dǎo)航裝置、 便攜式視頻、音樂(lè)等的播放裝置等。如圖8所示，電子設(shè)備100包括處理部102(相當(dāng)于主體部)和電壓調(diào)節(jié)電路20。處理部102具有CPU 111、存儲(chǔ)器112、經(jīng)由接口 113與CPU 111 連接的鍵盤(pán)114A、指向設(shè)備114B、經(jīng)由接口 115與CPU 111連接的顯示器116、經(jīng)由接口 117 與CPU 111連接的通信部118、經(jīng)由接口 119與CPUlll連接的外部存儲(chǔ)裝置120、經(jīng)由接口 121與CPU 111連接的可插拔存儲(chǔ)介質(zhì)訪問(wèn)裝置122等。指向設(shè)備114B例如是鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸板等。通信部118例如是LAN(Local Area Network:局域網(wǎng))基板、紅外線通信部、無(wú)線LAN、藍(lán)牙單元、廣播波接收電路等。外部存儲(chǔ)裝置120例如是硬盤(pán)、閃存設(shè)備等?？刹灏未鎯?chǔ)介質(zhì)訪問(wèn)裝置122是⑶(Compact Disc 光盤(pán))、DVD(Digital Versatile Disk 數(shù)字多用光盤(pán))等的驅(qū)動(dòng)裝置、閃存卡的輸入輸出裝置等。作為一個(gè)例子，在圖8所示的電子設(shè)備100中裝載有下述的電壓調(diào)節(jié)電路20 (具有振鈴防止電路的DC-DC轉(zhuǎn)換電路)。另外，以下的電壓值是在本實(shí)施例中所應(yīng)用的一個(gè)例子，本電子電路并不限定于這樣的具體電壓值。負(fù)載CPU :1V 電壓調(diào)節(jié)電路X 3電路；存儲(chǔ)器1. 5V電壓調(diào)節(jié)電路X 1電路；總線、CPU :1.05V電壓調(diào)節(jié)電路X 1電路；I/O :5V電壓調(diào)節(jié)電路X 1電路；I/O 3. 3V電壓調(diào)節(jié)電路X 1電路；充電電路12 14V電壓調(diào)節(jié)電路X 1電路；在圖9中，例示出圖8的電子設(shè)備100中電壓調(diào)節(jié)電路20的作用。例如，在AC適配器輸入時(shí)(輸入電壓為20V時(shí))，由于因輸入電壓的振鈴而造成的最大電壓值為大約26N， 因此通常所使用的電路部件的耐壓需要為30V。另一方面，作為電壓調(diào)節(jié)電路20的電路部件，設(shè)想了使用耐壓20V的部件的情況。 另夕卜，電壓調(diào)節(jié)電路20與實(shí)施例1-3相同，連接有利用比較器CMPl且以閾值電壓VREF為基準(zhǔn)來(lái)抑制振鈴噪聲的續(xù)流二極管、CR電路、柵極端子的電阻等(將它們稱(chēng)為振鈴抑制電路)?，F(xiàn)在，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累可知道振鈴的最大振幅為6V。在該情況下，將閾值電壓VREF設(shè)為小于所使用的電路部件的耐壓20V降低了振鈴的最大振幅6V后的值14V。由此，在圖8的結(jié)構(gòu)中，作為電壓調(diào)節(jié)電路20，在電池輸入時(shí) (輸入電壓為14V以下時(shí))，即使發(fā)生振鈴也在20V的耐壓內(nèi)，因此不會(huì)產(chǎn)生與電路部件的耐壓有關(guān)的問(wèn)題。另外，也可以取代由比較器CMPl進(jìn)行的判定，而利用表示電源電壓的選擇結(jié)果的信號(hào)來(lái)使振鈴抑制電路工作。即，也可以設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)在從16V輸AC適配器16或 19輸出的AC適配器19供給輸入電壓的情況下，與實(shí)施例4、5同樣地使振鈴抑制電路工作。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，也具有能夠降低噪聲的峰值，減少對(duì)其它電子設(shè)備的影響的效果。即，也有可能降低對(duì)其它電子設(shè)備引起誤動(dòng)作的可能性。例如，如果噪聲峰值從26V變成了 20V，則降低了在電路部件間傳遞的噪聲。在實(shí)施例1-3中，使波形變鈍的方法有一些不同。因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇這些電路，能夠調(diào)節(jié)效率和噪聲波高值。另外，在實(shí)施例1-3中，作為例子，對(duì)上述3種振鈴防止電路進(jìn)行了說(shuō)明，但是當(dāng)然在其它的開(kāi)關(guān)波形的振鈴防止電路中，也可利用同樣的電路手法， 應(yīng)用本電壓調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)。< 效果 >在實(shí)施例1-3中，檢測(cè)輸入電壓值，在輸入電壓高于比較器CMPl的閾值電壓VREF 的情況下，使振鈴防止電路工作。能夠利用這樣的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行控制，使得抑制振鈴而不超過(guò)各元件的耐壓。而且，在輸入電壓低的情況下，雖然出現(xiàn)不超過(guò)各元件的耐壓的振鈴，但是能夠降低開(kāi)關(guān)損耗而執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，能夠構(gòu)成高效率的開(kāi)關(guān)電路。另外，在筆記本型的個(gè)人電腦中，由于輸入來(lái)自電池的電壓和比此高的來(lái)自AC適配器的電壓，因此可根據(jù)其種類(lèi)來(lái)進(jìn)行切換，利用實(shí)施例4、5的結(jié)構(gòu)，可發(fā)揮與實(shí)施例1-3
10同樣的效果。在實(shí)施例4中，因?yàn)閷C適配器19的連接這樣的觸發(fā)信號(hào)直接輸入到FET3， 所以不需要比較器。同樣地，在實(shí)施例5中，因?yàn)閷⑤敵鲭妷罕阮A(yù)定電壓高的AC適配器的連接信號(hào)直接輸入到FET3，所以不需要比較器。然而，實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)以具有多個(gè)AC適配器為前提，因此需要二極管對(duì)接等的電路。而且，利用本實(shí)施例1-5的結(jié)構(gòu)，具有這樣的效果通過(guò)降低也有可能在其它電子電路中引起誤動(dòng)作的噪聲的峰值，來(lái)減少影響。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能減少振鈴噪聲，使電路部件的配置變得容易。另外，通過(guò)減少振鈴噪聲，能夠使用耐壓低的電路部件。例如可將電路部件的成本降低到過(guò)去的約2/3的程度。再者，電路部件所占的空間例如也能夠削減到過(guò)去的約2/3的程度。
權(quán)利要求
1.一種直流直流轉(zhuǎn)換器，其將輸入電壓轉(zhuǎn)換為作為目標(biāo)的輸出電壓，該直流直流轉(zhuǎn)換器具有開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行所述輸入電壓的通過(guò)和斷開(kāi)來(lái)生成脈沖波形； 變動(dòng)成分抑制電路，其抑制疊加在所述脈沖波形上且周期比所產(chǎn)生的所述脈沖波形短的變動(dòng)成分；以及控制電路，其在所述輸入電壓為基準(zhǔn)電壓以上時(shí)，使所述變動(dòng)成分抑制電路工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述基準(zhǔn)電壓是比從所使用的電路部件的容許電壓值降低了所述變動(dòng)成分的最大振幅后的電壓值小的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流直流轉(zhuǎn)換器，其中，在輸入電壓為來(lái)自AC適配器的輸入時(shí)，所述控制電路使所述變動(dòng)成分抑制電路工作，在輸入電壓為來(lái)自電池的輸入時(shí)，所述控制電路使所述變動(dòng)成分抑制電路不工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流直流轉(zhuǎn)換器，其中，在從所述多個(gè)種類(lèi)的AC適配器輸入多種不同的電壓的情況下，所述控制電路根據(jù)AC適配器的種類(lèi)，使所述變動(dòng)成分抑制電路工作或者不工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述變動(dòng)成分抑制電路具有二極管和與所述二極管串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路，在從所述開(kāi)關(guān)元件的輸出端子到所述直流直流轉(zhuǎn)換器的負(fù)載的線路與接地電位之間，按照以陰極為所述線路側(cè)、以陽(yáng)極為所述接地電位的方式連接所述二極管，在所述輸入電壓為所述基準(zhǔn)電壓以上時(shí)，所述控制電路將所述開(kāi)關(guān)電路設(shè)為接通狀態(tài)，使所述二極管工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述變動(dòng)成分抑制電路具有CR串聯(lián)電路和與所述CR串聯(lián)電路串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路， 所述CR串聯(lián)電路在從所述開(kāi)關(guān)元件的輸出端子到所述直流直流轉(zhuǎn)換器的負(fù)載的線路與接地電位之間包含電容器和電阻，在所述輸入電壓為所述基準(zhǔn)電壓以上時(shí)，所述控制電路將所述開(kāi)關(guān)電路設(shè)為接通狀態(tài)，使所述CR串聯(lián)電路工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述變動(dòng)成分抑制電路具有所述開(kāi)關(guān)元件的控制端子的輸入電阻和對(duì)所述輸入電阻進(jìn)行旁路的開(kāi)關(guān)電路，在所述輸入電壓為所述基準(zhǔn)電壓以上時(shí)，所述控制電路斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)電路，抑制所述變動(dòng)成分。
8.一種直流直流轉(zhuǎn)換器的控制方法，所述直流直流轉(zhuǎn)換器具有 開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行輸入電壓的通過(guò)和斷開(kāi)來(lái)生成脈沖波形；變動(dòng)成分抑制電路，其抑制疊加在所述脈沖波形上且周期比所產(chǎn)生的所述脈沖波形短的變動(dòng)成分，該控制方法包括下述步驟在所述輸入電壓為基準(zhǔn)電壓以上時(shí)，使變動(dòng)成分抑制電路工作； 將所述輸入電壓投入到所述開(kāi)關(guān)元件。
9.一種電子設(shè)備，其具有直流直流轉(zhuǎn)換器，其將輸入電壓轉(zhuǎn)換為作為目標(biāo)的輸出電壓； 主體部，其從所述直流直流轉(zhuǎn)換器接受所述輸出電壓的供給， 所述直流直流轉(zhuǎn)換器具有開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行所述輸入電壓的通過(guò)和斷開(kāi)來(lái)生成脈沖波形； 變動(dòng)成分抑制電路，其抑制疊加在所述脈沖波形上且周期比所產(chǎn)生的所述脈沖波形短的變動(dòng)成分；控制電路，其在所述輸入電壓為基準(zhǔn)電壓以上時(shí)，使所述變動(dòng)成分抑制電路工作。
全文摘要
直流直流轉(zhuǎn)換器具有開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行輸入電壓的通過(guò)和斷開(kāi)來(lái)生成脈沖波形；變動(dòng)成分抑制電路，其抑制疊加在脈沖波形上且周期比所產(chǎn)生的所述脈沖波形短的變動(dòng)成分；控制電路，其在輸入電壓為基準(zhǔn)電壓以上時(shí)，使變動(dòng)成分抑制電路工作。
文檔編號(hào)H02M3/155GK102273056SQ20098015439
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者佐伯充雄, 松田浩一, 竹內(nèi)彰 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社