[发明专利]DC-DC转换器以及开关控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及变换直流电压的开关稳压器方式的DC-DC转换器及其开关控制电路，尤其涉及用于减小伴随同步整流型的DC-DC转换器中的开关动作的尖峰噪声而有效的技术。

背景技术

作为变换输入直流电压来输出不同电位的直流电压的电路，有开关稳压器方式的DC-DC转换器。在所述DC-DC转换器中，如图3所示，存在以下同步整流型的DC-DC转换器，其具有：把从电池等直流电源供给的直流电源电压Vin施加在电感器(线圈)L1上来流过电流，使线圈积蓄能量的驱动用开关元件M1；在该驱动用开关元件被截止的能量释放期间，对线圈的电流进行整流的整流用开关元件M2。该同步整流型的DC-DC转换器，通过使驱动用开关元件和整流用开关元件互补地导通、截止，与二极管整流型的DC-DC转换器相比提高了功率效率。

目前，在开关稳压器方式的DC-DC转换器中，已知产生与开关元件的导通、截止动作相伴的尖峰噪声。该尖峰噪声成为共模噪声产生的原因，对周围电路产生不良影响。另外，要求构成生成开关元件的导通、截止控制信号的控制电路的晶体管等元件具有必要以上的耐压。因此，提出了若干减小尖峰噪声的技术(例如专利文献1)。

【专利文献1】特开2004-112958号公报

发明内容

本发明人详细研究了在图3所示的开关稳压器方式的DC-DC转换器中尖峰噪声产生的原因。在电压输入端子VIN和线圈L的一端子之间连接的驱动用的P沟道晶体管M1、和在线圈L的所述一端子和接地点之间连接的整流用N沟道晶体管M2，通过同相的栅极驱动脉冲GP1、GP2被互补地导通、截止驱动。而且，为了防止M1和M2同时成为导通状态而流过贯通电流，如图4所示，为了具有死区时间Δt，将脉冲GP1、GP2形成为了：下降时间tf1、tf2以及上升时间tr1、tr2不重叠。

在通过上述脉冲GP1、GP2对晶体管M1和M2进行导通、截止驱动时，以往认为：为了减小晶体管M1、M2的导通电阻引起的损失来提高效率，理想的是使M1、M2在短时间内导通、截止，如图5中放大表示的那样，使栅极驱动脉冲GP1、GP2的上升、下降变得陡峭，并且使得下降时间tf1、tf2以及上升时间tr1、tr2不重叠。但是当如上述那样使脉冲陡峭时容易产生尖峰噪声。而且已知有如下问题：由于该尖峰噪声为高频，因此无法通过线圈L和滤波电容器C构成的滤波电路除去，而作为噪声而侵入输入电压Vin，成为对共用电源电压的其他电路产生不良影响的原因。

此外，在所述专利文献1中记载的技术，设置尖峰噪声检测电路，并与使电流流过线圈的驱动用开关元件(驱动器晶体管)并联地设置导通电阻较大的附加晶体管，在检测出尖峰噪声时通过使附加晶体管导通来减小噪声，该技术存在电路规模变大，导致芯片大小增大的不便。

着眼于上述问题而提出了本发明，其目的在于提供可以在开关稳压器方式的DC-DC转换器中使尖峰噪声减小的技术。

另外，本发明的目的在于，提供可以使伴随开关的尖峰噪声减小的DC-DC转换器以及构成该DC-DC转换器的开关控制电路。

为了达成上述目的，本发明提供一种开关控制电路，其具备第一驱动电路，所述第一驱动电路，生成对使电流流过电压变换用的电感器的驱动用开关元件进行导通、截止驱动的驱动信号，其特征在于，具备生成对所述驱动用开关元件进行导通、截止驱动的驱动信号的第一驱动电路，将所述第一驱动电路构成为：与使所述驱动用开关元件从导通状态向截止状态转移时的驱动信号的迁移时间相比，使所述驱动用开关元件从截止状态向导通状态转移时的驱动信号的迁移时间更长。

根据上述手段，可以抑制驱动用开关元件被导通时瞬间流过的电流的峰值，因此在开关稳压器方式的DC-DC转换器中可以减小伴随驱动用开关的尖峰噪声。

另外，所述开关控制电路还具备第二驱动电路，其生成在所述驱动用开关元件被截止的期间对线圈的电流进行整流的整流用开关元件的驱动信号，将所述第二驱动电路构成为：与使所述整流用开关元件从导通状态向截止状态转移时的驱动信号的迁移时间相比，使所述整流用开关元件从截止状态向导通状态转移时的驱动信号的迁移时间更长。由此，在同步整流型的DC-DC转换器中，也可以抑制整流用开关元件被导通时瞬间流过的电流的峰值，因此可以进一步减小伴随开关的尖峰噪声。