[发明专利]DC/DC变换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC变换器，尤其是在通过使主开关装置以及辅助开关装置交替通断获得规定的直流输出电压的情况下极为有用。

背景技术

通过使DC电源的输出电压降压或升压获得规定的直流输出电压的用途广泛，例如便携式电话的电源电路即广泛使用DC/DC变换器。该DC/DC变换器通过使开关元件通断，控制此时的通断期间将直流输入电压变换为规定的直流输出电压。此处的开关元件通常使用MOSFET。

此种DC/DC变换器内带有线圈。因此，在使前述开关元件断开期间，需要形成用来使储存在前述线圈中的电能释放的闭合电路，过去使用环流二极管形成前述闭合电路。

然而，当使用环流二极管的情况下，由于其正向电压降较大，因而存在由于该部分的电力消耗导致该DC/DC变换器的效率低下的问题。

于是有人提议使用下述DC/DC变换器，用作为开关元件的MOSFET取代前述环流二极管，利用MOSFET本身具有的开关功能，减少前述正向电压降。这是因为与环流二极管的正向电压相比，MOSFET的接通电阻造成的电压损耗较小，其损耗也相应减少。

然而，在用开关元件代替了环流二极管的DC/DC变换器之中，通常彼此串联连接由MOSFET形成的两个开关元件。也就是说，彼此串联连接用于把输出电压变换为所需值的开关元件(下文称此为主开关元件)、以及在该主开关元件断开期间使储存在前述线圈中的电能释放的开关元件(下文称此为辅助开关元件)。例如，在降压DC/DC变换器中采用经线圈从两个开关元件的接点提取直流输出电压的构成。

然而，在此种DC/DC变换器之中，在主开关元件处于断开状态，且辅助开关元件处于接通状态的方式之中，将辅助开关元件切换为断开状态的情况下，往往出现下述有害现象：基于储存在线圈中的电能的电流经主开关元件的寄生二极管流入DC电源。

于是，为了避免出现此种有害现象，在现有技术涉及的此种DC/DC变换器之中，通过监视流入辅助开关元件中的线圈电流，检出该线圈电流为零的时间点，将辅助开关元件切换到断开状态。这是因为有害现象产生于电流变为零之后。

因此，在具有主开关元件和辅助开关元件，通过使之交替通断获得规定的直流输出电压的现有技术涉及的DC/DC变换器之中，设置了用于检出前述线圈电流(尤其是其方向)的电流检出电路。此种电流检出电路可通过利用辅助开关件的接通电阻，或预先串联连接电流检出用电阻，用比较器比较并监视该电阻两端的电压来实现。也就是说，当该电阻两端的电压为零时，可检出作为检出对象的线圈电流为零。

作为具有主开关元件和辅助开关元件，通过使之交替通断获得规定电压的直流输出电压的DC/DC变换器的公开文献，有下述专利文献。

专利文献1：实用新型登录2555245号公报。

专利文献2：特许第3637904号公报。

发明内容

然而，前述检出电路作为电流检出装置，由于使用检出极小电流值的电阻及开关元件的接通电阻，检出电压电平极低，因而需要高速、高精度地迅速检出该电流变为零的时间点。

因此，当含有如上所述的比较器情况下，该比较器需使用高速且高精度的装置，不仅其本身的成本高，由于需要构成高速且高精度的电流检出电路，而该电流检出电路本身所需的驱动电流又很大，因而在实现该DC/DC变换器的小型化及高效率化时成为障碍因素。当作为电流检出电路接入与开关元件串联连接了电阻的情况下，该电阻本身产生电力损耗，构成其高效率化的障碍。此外，由于检出电压电平低，难以高速应答，往往由于比较器的残留误差引起的改变及应答延迟构成动作不稳定。上述情况尤其是在实现该DC/DC变换器的IC芯片化时将成为致命的弱点。

本发明正是鉴于上述现有技术提出来的，目的在于提供一种DC/DC变换器，该变换器通过使主、辅开关装置交替通断获得所需的直流输出电压，其可去除因流入线圈的电流极性反转引起的有害现象，同时包括高效率化、和IC芯片化在内，有利于其实现小型化及降低成本。

为了实现上述目的，本发明的构成以下述各点为特征。