[发明专利]可变电压直流-直流转换器

说明书

技术领域

在这里讨论的一个或多个实施例的某个方面涉及能够改变电压的DC-DC转换器，比如使用数模(d/a)转换器的输出电压用于基准电压的DC-DC转换器。

背景技术

这些年中，也需要在环境措施的方面节省能量。在使用电池的设备中，比如蜂窝电话和数码相机中，也在更长的电池服务寿命方面，减少在设备内消耗的功率变得日益重要。因此，使用高效且在尺寸上可减小的电感器的非隔离DC-DC转换器通常用作电源电路。

另外，设备变得更加复杂，例如，使得比静态图像更频繁地记录和再现视频。结果，设备中使用的CPU的性能变得更高以在更高的时钟频率操作。但是，更高的时钟频率引起与时钟频率的增大成正比的电流消耗增大的问题。另外，更高的时钟频率需要更高的供应电压。这造成实质上的功耗增大。因此，对于在常规操作时更低的时钟频率减小供应电压，且仅当需要高速处理(如在处理视频的情况下那样)时对于更高的时钟频率增大供应电压，由此最小化功耗的增大。

为了满足这种要求，需要能够根据电压设置信号改变输出电压的DC-DC转换器。

作为改变输出电压的方法，已知日本特开专利申请No.2007-116804中说明的方法，其中d/a转换器(数字-模拟转换器)的输出电压用作用于DC-DC转换器的基准电压，且将从比如CPU之类的控制电路馈送的电压设置信号输入到d/a转换器，由此改变d/a转换器的输出电压。

但是，如果相同的时钟信号用于使得d/a转换器操作并用于切换DC-DC转换器，这造成改变DC-DC转换器的输出电压的响应速度减小的问题。

给出该问题的更加详细的描述。图1是使用d/a转换器的输出电压作为基准电压的现有DC-DC转换器的电路示意图。

参考图1，作为电流模式受控DC-DC转换器的DC-DC转换器100包括振荡器电路(OSC)111、d/a转换器(DAC)112、误差放大器电路(AMP)113、脉宽调制(PWM)比较器(CMP)114、电感器电流检测器电路(I/V)115、R-S触发电路(RSFF)116、驱动控制电路117、开关晶体管M1、同步整流晶体管M2、电感器L11、电容器C11、电阻器R11和电阻器R12。

振荡器电路111输出时钟信号CLK，该时钟信号CLK被输入到d/a转换器112和R-S触发电路116的SET输入S。

图2是说明d/a转换器112的图。参考图2给出d/a转换器112的描述。

参考图2，d/a转换器112包括向上/向下计数器121、数字比较器122、设置电压寄存器123、代码-电压转换器电路124和与(AND)电路125。

向上/向下计数器121对通过与电路125输入的时钟信号CLK的脉冲进行计数，并将计数的结果输出到数字比较器122和代码-电压转换器电路124作为输出代码信号。另外，向上/向下计数器121根据向上/向下信号U/D向上计数或向下计数。

设置电压寄存器123存储由控制电路(没有图示)输出的电压设置信号Voset，并将电压设置信号Voset的值输出到数字比较器122作为输出代码信号。

数字比较器122比较设置电压寄存器123的输出代码和向上/向下计数器121的输出代码。如果输出代码相等，则从数字比较器122的输出端DCout输出的信号电平是低(LOW)，或者如果输出代码不同，则从数字比较器122的输出端DCout输出的信号电平是高(HIGH)。另外，如果向上/向下计数器121的输出代码大于设置电压寄存器123的输出代码，则将向上/向下信号U/D切换为向下(DOWN)，且如果向上/向下计数器121的输出代码小于设置电压寄存器123的输出代码，则将向上/向下信号U/D切换为向上(UP)。

代码电压转换器电路124将向上/向下计数器121的输出代码转换为电压，并输出该电压。该输出是d/a转换器121的输出且用作DC-DC转换器100的基准电压Vref。

d/a转换器112的输出连接到误差放大器电路113的正相输入端。将通过在电阻器R11和电阻器R12之间对DC-DC转换器的输出电压Vo分压而产生的电压Vfb输入到误差放大器电路113的反相输入端。误差放大器电路113的输出端连接到PWM比较器114的反相输入端。电感器电流检测器电路115的输出端连接到PWM比较器114的正相输入端。

电感器电流检测器电路115将流过电感器L11的电流转换为电压，并输出经历用于防止次谐波振荡的倾斜补偿的斜坡电压。