[发明专利]DC－DC转换器以及采用该转换器的电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种DC-DC(直流-直流)转换器以及采用该转换器的电子装置。

背景技术

图10为表示现有的DC-DC转换器的电路图。在图10中，DC-DC转换器由直流电源Vcc、电感元件L1、整流元件的二极管D1、开关元件的三极管Q1、电阻R1、R2、电容C1、C2、驱动电路2、基准电压产生电路3、误差放大电路4、三角波产生电路5、PWM比较器6、输出端子Pout所构成。

在此，直流电源Vcc与电感元件L1的一端连接，电感元件L1的另一端分别与三极管Q1的集电极以及二极管D1的阳极连接。二极管D1的阴极与输出端子Pout连接。三极管Q1的发射极接地。在直流电源Vcc上并联连接电容C1。输出端子Pout通过电容C2接地。输出端子Pout依次通过电阻R1、R2接地。电阻R1和R2的连接点与误差放大电路4的一方的输入连接。误差放大电路4的另一方的输入与基准电压产生电路连接。误差放大电路4的输出与PWM比较器6的一方的输入连接。PWM比较器6的另一方输入与三角波产生电路5连接。PWM比较器6的输出与驱动电路2连接，驱动电路2的输出与三极管Q1的基极连接。

这样构成的DC-DC转换器1为升压型DC-DC转换器，三极管Q1由驱动电路2控制开和关。流入电感元件L1中的电流由三极管Q1控制。即，三极管Q1导通时，直流电源Vcc的能量为电感元件L1充电，三极管Q1关断时通过二极管D1放电，并从输出端子Pout输出。通过控制三极管Q1的导通时间和关断时间确定输出端子Pout所输出的输出电压值。

然后，对于输出电压的控制参照图11进行说明。如果三极管Q1的导通、关断比为一定，DC-DC转换器1的输出电压由于直流电源Vcc的电压变动、以及连接在输出端子Pout上的负载的变化而变动。为此，需要进行即使直流电源Vcc的电压以及负载变动输出电压也不变化那样的控制。这样，首先由电阻R1和R2检测输出电压，输入到误差放大电路4。在误差放大电路4上也输入了由基准电压产生电路3所产生的基准电压，输出反映其差的误差输出a。输出电压越高，误差输出a越高。误差输出a输入到PWM比较器6。PWM比较器6上也输入三角波产生电路5所输出的三角波输出b，PWM比较器6比较两者，输出当误差输出a比三角波输出b大时为L(低)电平、当三角波输出b大时为H(高)电平的比较输出c。误差输出a、三角波输出b、比较输出c随时间的变化如图11所示。其关系为，误差输出a越大，三角波输出b比误差输出a大的时间越短，比较输出c的占空比越小。相反，误差输出a越小，三角波输出b比误差输出a大的时间越长，比较输出c的占空比越大。比较输出c输入到驱动电路2中，由驱动电路2确定控制三极管Q1的导通、关断的占空比。占空比越大，三极管Q1的导通时间越长，输出电压升高，如果导通时间越短，输出电压降低。当输出电压高时，让控制三极管Q1的导通、关断的占空比小，降低输出电压，相反，当输出电压低时，让输出电压升高，通过这样将输出电压控制在给定值。

发明内容

然而，在图10所示的DC-DC转换器1中，由于有误差放大电路4、三角波产生电路5以及PWM比较器6等，电路的规模增大，存在着低成本化困难的问题。又，由于电路规模大，虽然被IC化的情况多，但其形状大，并且价格高，除低成本化困难以外，也存在着小型化困难的问题。

本发明正是为解决上述问题的发明，其目的在于提供一种小型化、低成本的DC-DC转换器以及采用该转换器的电子装置。

为了达到上述目的，本发明的DC-DC转换器，是在包括具有设定输出导通时间的第1定时电路以及设定关断时间的第2定时电路的无稳态多谐振荡器、利用所述无稳态多谐振荡器的输出控制的开关元件和整流元件、让输入电压的电压值变化而作为输出电压的DC-DC转换器中，其特征是：包括通过使所述第1以及第2定时电路中的至少一方的时间常数按照所述输出电压变化、来使所述开关元件的导通时间和关断时间中的至少一方变化、以此控制所述输出电压的电压控制电路。

又，本发明的DC-DC转换器的特征是设置有与所述开关元件串联连接，进行能量的充放电的电感元件。

又，本发明的DC-DC转换器的特征是包括使所述第1以及第2定时电路中的至少一方的时间常数变化的阻抗可变电路。

又，本发明的DC-DC转换器的特征是在所述无稳态多谐振荡器的输出和所述开关元件之间设置有推拉输出电路。