[发明专利]DC－DC转换器以及电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及转换直流电压的DC-DC转换器，且涉及不是升压型和降压型的切换而是可升压和降压的DC-DC转换器，涉及用于例如使用一次电池向对二次电池进行充电的充电装置供给直流电源电压的DC-DC转换器的有效技术。

背景技术

在类似携带式电话机的携带用电子机器中，可充放电的二次电池用作主电源或辅助电源。这种携带用电子机器的二次电池的充电一般使用称为AC转换器的将交流电源电压转换成直流电压的AC-DC转换器。该AC-DC转换器存在仅限于在有AC电源的屋内等场所使用的不便情况。但是，携带用电子机器在没有AC电源的屋外使用时有时会发生电池用尽，期望一种即使在没有AC电源的场所也能够对二次电池进行充电的装置(专利文献1：日本特开平05-056634号公报)。

作为即使在没有AC电源的场所也能够对二次电池进行充电的方式，本发明的发明者着眼于使用一次电池对二次电池进行充电的方式并进行了研究。该方式的问题是若随着充电的进行则一次电池的电压下降。对此，要想在即便是进行充电的一次电池的电压下降也能对二次电池进行充电，考虑到升压型DC-DC转换器是有效的。

另一方面，若追随使用一次电池对二次电池进行充电的过程，则由于需要对二次电池进行充电的场合为二次电池进行放电了的状态，所以充电初期二次电池的电压比一次电池的输出电压低的状态较多，然后进行某种程度的充电时，由于一次电池的输出电压下降而二次电池的电压上升，所以二次电池的电压比一次电池的输出电压高。另外，在充电电路中，需要进行电流限制控制以使电流值不大于某个值。

然而，图4所示的一般的升压型DC-DC转换器，由于相对输出端正向配置二极管，所以要是仅有升压型DC-DC转换器，在二次电池的电压低于一次电池的输出电压的场合，如图5(A)所示可知，输出电压会被钳位为比输入电压低相当于二极管的正向电压量的电压，从而无法具有控制比一次电池的电压低的区域的输出电压、或者限制输出电流的功能。

作为在这种状况下也有效的DC-DC转换器，本发明的发明者认为如下装置较好：暂时升压了一次电池的输出电压后再降压的类型、即如图2或图3所示，在前段具有升压型调节器，在后段具有降压型调节器的DC-DC转换器。

图2的DC-DC转换器将开关调节器均用作前段的升压型调节器和后段的降压型调节器。该DC-DC转换器尽管具有功率利用系数良好的优点，但由于前段和后段的调节器分别需要线圈L1、L2和平滑电容C1、C2，所以存在零部件数量多以及难以实现小型化及低成本化的弊端。

图3的DC-DC转换器是在前段的升压电路上使用开关调节器、在后段的降压电路上使用串联调节器的转换器。由于该DC-DC转换器是将线圈L1和平滑电容C1用一组完成的，所以与图2的DC-DC转换器相比，尽管具有减少零部件数量且易于实现小型化的优点，但由于控制电路需要两个系统，所以存在不能充分达到小型化以及低成本化的不良情况。

发明内容

本发明是着眼于上述那样的课题而提出的，其目的在于提供一种可仅用升压型开关调节器构成易于实现小型化以及低成本化的DC-DC转换器。

本发明的其他目的在于，提供一种仅用以升压型开关调节器构成并能够具有电流控制功能的DC-DC转换器。

另外，作为具有与本发明的DC-DC转换器的基本电路部分的结构(线圈与二极管及开关元件的关系)类似结构的发明，例如有专利文献1记载的发明。  但是，该在先发明是通过组合开关电源和供给泵而得到原有的升压电压及其2倍的电压，而不是如本申请的发明这样，可从输出电压比输入电压小的状态到大的状态连续输出电流。

为了实现上述目的，本发明的DC-DC转换器，具备：以串联方式连接在接受输入直流电压的电压输入端和输出端之间的电感元件以及整流元件；连接在所述电感元件与整流元件的连接节点与基准电位点之间的开关元件；以及，生成对该开关元件进行接通、断开控制的信号的控制电路，其中，采用以下结构：通过所述控制电路对所述开关元件进行接通、断开控制并控制流到所述电感元件中的电流，同时，通过将附加到接受所述输入直流电压的电压输入端的电压作为后段电路的基准电压向第2输出端输出，从而不必切换升压动作和降压动作便可以将输出电压控制为从比所述输入直流电压低的电位至高的电位。