[发明专利]开关稳压器

说明书

技术领域

本发明涉及能根据负载状态切换PWM控制，以及PFM控制或VFM控制的开 关稳压器(switching regulator)。

背景技术

近年，考虑环境问题，要求电子设备省电力化。尤其，在电池驱动的电子 设备中，这种倾向很明显。一般，为了省电力化，重要的是，减少在电子设备中 消耗的电力，以及提高电源电路自身效率抑制电力消耗浪费。

作为用于小型电子设备中的高效电源电路，广泛使用设有电感器的非绝 缘型的开关稳压器。开关稳压器的控制方法大体上有三种方法。

一种方法是使得一定频率的时钟脉冲的占空比变化，将输出电压控制为 一定的脉冲宽度调制(pulse width modulation，以下简记为“PWM”)控制。 另一种方法是使得脉冲宽度一定，时钟周期变化，将输出电压控制为一定的 脉冲频率调制(pulse frequency modulation，以下简记为“PFM”)控制，又 一种方法是根据输出电压误差控制脉冲宽度为一定的时钟输出，将输出电压 控制为一定的可变频率调制(variable frequency modulation，以下简记为 “VFM”)控制。PFM控制有使得频率无级变化的方式，以及拉大在PWM控制中 使用频率的时钟，模拟地使得频率变化的方式。

PWM控制即使在轻负载状态下也以一定周期控制开关晶体管的接通/截 止，在向负载输出电流小的轻负载状态下，效率恶化。与此相反，PFM控制及 VFM控制根据连接负载开关上述开关晶体管的信号频率变化，对设备来说，噪 音或波动影响大，但对轻负载状态，比PWM控制效率好。

这样，以往，根据负载条件，切换PWM控制和PFM控制，或PWM控制和VFM控 制，提高从轻负载到重负载的电源效率。

作为检测上述负载条件的方法，一般，将输出电流检测用电阻插入从形 成输入电压的电源电压到输出端之间，检测从该输出端的输出电流。但是，在 这种方法中，输出电流越大，输出电流检测用电阻引起的电力损失增加，不适 合以电池为电源的小型电子电器。因此，作为不使用输出电流检测用电阻的 方法，有使用误差放大电路的电压电平，间接检测负载状态的方法(例如参照 专利文献1)。

[专利文献1]日本专利第3647811号公报

但是，误差放大电路附属用于除去叠合在输出电压上的波动成份影响的 积分电路，该积分电路通常作为位相补偿电路被附加在误差放大电路上。该 积分电路通常与PWM控制时的动作频率一致，被最优化，因此，若如PFM控制时 那样，比PWM控制时动作频率低(或从PWM控制用的脉冲信号拉大脉冲)，积分 电路输出也是差动误差输出，开关刚动作后功能有效，但在从PWM控制用的脉 冲信号拉大脉冲等开关动作停止状态中，误差放大电路的输出电压成为0V或 电源电压电平，作为检测输出电流的信号不能有效保持功能。因此，PFM控制 时，误差放大电路的输出电压相对输出电流不能维持一定电压，误差放大电 路的输出电压和输出电流的关系成为不一定。因此，与使用输出电流检测用 电阻测定输出电流的方法相比，存在不能正确设定控制方法切换时的输出电 流的问题。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目 的在于，提供不使用输出电流检测用电阻、能正确设定根据负载状态切换PWM 控制以及PFM控制或VFM控制时的输出电流的开关稳压器。

为了实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种开关稳压器，将输入电压输入到输入端，变换成所设定的定电 压，从输出端输出，其特征在于：

所述开关稳压器包括：

开关晶体管，根据来自控制电路部的控制信号进行开关；

电感器，通过该开关晶体管开关，由上述输入电压进行充电；

切换信号生成电路部，从所述开关晶体管和电感器的连接部电压，检测 流过该电感器的电感器电流，若检测到该电感器电流为零，经过随所述输入 电压的增大而变长、随所述输入电压的减小而变短的时间后，生成低电平的 切换信号输出；

所述控制电路部，对所述开关晶体管，根据来自该切换信号生成电路部 的切换信号是高电平还是低电平，实行PWM控制或PFM控制，使得从所述输出 端输出的输出电压成为上述所设定的定电压；