[发明专利]开关电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电源电路(switching power supply circuit)，其根据所输入的开关控制信号来对开关元件进行通断控制，从而输出规定的直流电压。

背景技术

作为输出规定电压值的直流电压的电源电路之一，通过进行开关元件的通断控制将所输入的直流电压变换为规定的电压值并输出的开关电源电路历来就作为恒定电压源的用途来利用。

图5是表示现有的开关电源电路的一例概略结构的电路方框图。图5所示的开关电源电路90包括基准脉冲发生电路2、DC-DC变换器4、开关控制信号生成电路91和电流检测电路92而被构成。

基准脉冲发生电路2是发生规定周期的脉冲信号(以下，称为“基准脉冲信号”)的电路，将所生成的基准脉冲信号提供给开关控制信号生成电路91。

DC-DC变换器4由包含直流电压源E1(电压V_IN)、电感器L1、二极管D1、开关元件S1和电容器C1的各电路元件构成。即，如图5所示，电感器L1的一个端子p1与直流电压源E1的正电压侧连接，另一端子p2与二极管D1的阳极电极pa和开关元件S1的一个端子pd连接。以下，就开关元件S1由N沟道MOSFET构成的情况进行说明。此时，开关元件S1分别包括漏电极pd、源电极ps和栅电极pg而被构成。

此外，将二极管D1的阴极电极pk与电容器C1的一个电极p3连接，电容器C1的另一电极p4与直流电压源E1的负电压侧连接。而且，该电容器C1的两端电压作为输出电压V_OUT在后级的电路等中得到利用。

开关元件S1是通过由开关控制信号生成电路91向栅电极pg供给开关控制信号Vq来控制通断的结构，在处于导通状态时，经开关元件S1流过电流I_S1。为了检测该电流I_S1，源电极ps与电流检测电路92被连接起来。再有，以下，将流过开关元件S1的电流称为“检测电流”。

电流检测电路92由电阻R1将检测电流I_S1变换为电压V1，并将该电压V1提供给开关控制信号生成电路91。此外，通过将输出电压V_OUT进行电阻分割而得到的反馈输入电压V_FB同样地被输入到开关控制信号生成电路91。根据基于该检测电流I_S1的电压V1和反馈输入电压V_FB，生成开关控制信号Vq。

开关控制信号生成电路91由包含三角波发生电路15、差动放大电路16、比较电路17、占空比调整电路95、逻辑电路14、加法电路18和设定了基准电压V_REF的直流电压源E2的电路组构成。

三角波发生电路15根据从基准脉冲发生电路2输出的基准脉冲信号，生成与该基准脉冲信号同步的三角波或锯齿波，输出给加法电路18(以下，包含锯齿波在内总称为“三角波”)。加法电路18将从电流检测电路92输出的电压信号V1与从三角波发生电路15输出的三角波输出信号Vd相加，并将相加后的输出电压V2提供给比较电路17。

向差动放大电路16分别输入设定为规定的基准电压值的直流电压V_REF和反馈输入电压V_FB，将对它们的电压差进行了放大的信号V0提供给比较电路17。然后，比较电路17进行加法电路18的输出信号V2与差动放大电路16的输出信号V0的比较，将用2值电平表示该比较结果的信号Va输入到作为逻辑电路14的一个输入端子的复位端子R。

占空比调整电路95调整从基准脉冲发生电路2输出的基准脉冲信号Vp的占空比，将调整后的信号(以下，适当地称为“占空比调整后信号”)Vr输入到作为逻辑电路14的另一输入端子的置位端子S。然后，根据输入到上述复位端子R和置位端子S的信号的电平状态而决定的输出信号Vq，作为开关控制信号提供给开关元件S1的栅电极pg。