[发明专利]直流直流转换器，直流直流转换器的控制方法以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及抑制通过电子电路处理的信号的变动成分的技术。

背景技术

在电源生成电路中，作为开关方式的电压转换电路，具有DC-DC转换器。这里，开关是指对FET等的开关元件进行导通/断开，使输入电压成为方形波并进行斩波。通过平滑电路对这样的方形波进行平滑化。然后，例如通过变更方形波的宽度，即占空比，可以得到所期望的输出电压值。

但是，在通过该开关元件使输入电压变成脉冲波形时，根据FET的导通速度(动作速度，导通动作时的上升时间等)，会产生振铃(ringing)，伴随非常大的过冲。振铃是周期比方形波的脉冲宽度短的变动成分。“非常大”意味着与脉冲波形的振幅相比不能忽视。

该振铃是如下所述的噪声源：其不仅对于本身的电源电路，对于其它的电子电路也会引起误动作。作为防止该振铃的方法，有一些方法。

图1是没有振铃对策的电压调节电路的示例。电压调节电路具有：DC-DC控制器1；一对FET1，FET2，它们接受来自DC-DC控制器1的控制信号，对来自电源10的输入电压VIN进行开关；以及电感元件L1和电容器C1，它们被供给由FET1，FET2进行了开关后的脉冲状的电压并随着能量的蓄积和能量的释放而对脉冲状的电压进行平滑化。

DC-DC控制器1交替地对FET1的栅极和FET2的栅极供给脉冲电压。由此，DC-DC控制器1交替地使FET1和FET2导通及截止。电感元件L1和电容器C1一起抑制电流、电压的急剧变化，因此，向负载供给与通过FET1和FET2的开关实现的脉冲波形的占空比相对应的电压。

在图2和图3中示出了图1的A点的电压波形的示例。A点是通过FET1和FET2交替地连接到提供输入电压VIN的电源10和接地电位中的任意一方的点。图3是A点的理想电压波形。本来的理想波形是图3所示的接近方形波的波形。方形波的波高值(振幅)通常与输入电压VIN基本一致。

另一方面，图2是图1的A点的电压观测结果的示例。如图2所示，观测A点的波形时，检测到电压比输入电压VIN高且周期比开关频率快的变动成分。该变动成分大多是周期比方形波短的尖刺状，被称为振铃噪声。振铃噪声与FET1、FET2的开关速度、端子的寄生电容、电感元件L1的电感等相应地，按照取决于各自电路的特性的周期和振幅而发生。振铃噪声叠加在方形波上，形成含有比方形波本来的振幅值VIN高的峰值的电压波形。

专利文献1：日本特开2000-209857号公报

专利文献2：日本特开平5-3671号公报

专利文献3：日本特许第3370065号公报

发明内容

发明所要解决的问题

所公开的技术的目的在于，对于上述包含开关元件的电路，防止由于叠加变动成分而使电路内的电压成为比通常情况高的值，例如防止超过元件耐压而使元件破坏。由此，所公开的技术提出了即使不选用元件耐压比所需耐压高的部件也可使包含开关元件的电路稳定工作的控制技术。

解决问题的手段

所公开的技术为了解决该问题而采用了以下的手段。即，所公开的技术的一个方式可例示为将输入电压转换为目标输出电压的直流直流转换器。该直流直流转换器具有：通过反复地进行输入电压的通过/切断而生成脉冲波形的开关元件；抑制叠加在脉冲波形上而发生的周期比脉冲波形短的变动成分的变动成分抑制电路；以及在输入电压为基准电压以上的情况下使变动成分抑制电路工作的控制电路。

发明的效果

根据本发明，对于包含开关元件的电路，能够抑制因叠加变动成分而使电路内的电压高于通常值的问题。

附图说明

图1示出没有振铃对策的电压调节电路的例子。

图2示出电压的观测结果的例子。

图3示出理想的电压波形的例子。

图4A是例示出用于抑制振铃噪声的基本控制电路的图。

图4B是例示出用于抑制振铃噪声的基本控制电路的图。

图4C是例示出用于抑制振铃噪声的基本控制电路的图。

图5是示出基本控制电路的观测波形的例子的图。

图6是示出基本控制电路的观测波形的例子的图。

图7A是例示出实施例1的电压调节电路的图。

图7B是例示出实施例2的电压调节电路的图。

图7C是例示出实施例3的电压调节电路的图。

图7D是例示出实施例4的电压调节电路的图。

图7E是例示出实施例5的电压调节电路的图。

图8是例示出实施例6的电子设备的结构的图。