[发明专利]DC-DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC-DC转换器，特别涉及DC-DC转换器中的高边开关的接通驱动电压的自举电路(bootstrap)。

背景技术

作为各种电子设备的直流电源，通常使用开关方式的DC-DC转换器。一般，DC-DC转换器对串联连接在输入电压与地之间的高边开关(high side switch)和低边开关(low side switch)进行开关控制，利用平滑电容器对蓄积在电感器中的电能进行平滑化来生成输出电压。

有时为了DC-DC转换器的小型化和性能的提高，利用N沟道MOSFET来构成高边开关。此时，需要将高边开关的接通驱动电压设在输入电压以上，因此设置自举电路。自举电路具备连接在高边开关和低边开关之间的连接点上的电容器，以该电容器的充电电压提高高边开关的接通驱动电压。

一般，在高边开关的接通驱动电压的自举电路中，为了不使电容器的电荷逆流向电源侧，在电容器和电源之间设置二极管。此外，有时代替二极管而设置压降小的开关晶体管来阻止电容器的充电电压的降低(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2007-195361号公报

若自举电路想要将高边开关的接通驱动电压提高至输入电压以上，则必须使低边开关在一定程度的期间内维持接通状态，从而使电容器充分充电。但是，如待机时或过电压检测后的暂时停止时等那样，在DC-DC转换器的开关动作暂停的期间达到长时间的情况下，电容器会进行放电，高边开关的接通驱动电压无法充分被提高。其结果，即使在动作再次开始时对高边开关进行接通控制，高边开关也不会被接通，存在无法顺畅地再次启动DC-DC转换器的隐患。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的课题是能够使具有自举电路的DC-DC转换器从长时间的开关暂停状态顺畅地恢复到通常状态。

为了解决上述课题，本发明采用了如下的结构。即，一种对串联连接在输入电压与地之间的高边开关和低边开关分别进行开关控制，使输入电压降压来生成输出电压的DC-DC转换器，具备自举电路，该自举电路具有在低边开关处于接通状态时被充电的电容器，以电容器的充电电压来提高高边开关的接通驱动电压，在从对高边开关和低边开关的开关控制的暂停进行指示的暂停信号变成无效起的固定时间内，对高边开关进行关断控制，并且对低边开关进行接通控制，在经过固定时间之后，开始高边开关的接通控制。具体而言，DC-DC转换器除了上述自举电路外，还具备：控制电路，其对高边开关和低边开关进行开关控制；和固定时间触发电路，其在对高边开关和低边开关的开关控制的暂停进行指示的暂停信号变成无效时，使输出在固定时间内有效。并且，控制电路在固定时间触发电路的输出有效时，对高边开关进行关断控制，并且对低边开关进行接通控制。

由此，在从暂停状态结束开始直到对高边开关进行接通控制为止的期间内，自举电路中的电容器被充电。因此，即使暂停状态持续很长时间而导致电容器放电，也能够在动作再次开始时使高边开关处于接通状态。由此、DC-DC转换器能够从暂停状态顺畅地恢复到通常状态。

(发明效果)

根据本发明，具有自举电路的DC-DC转换器能够从长时间的开关暂停状态顺畅地恢复到通常状态。

附图说明

图1是第1实施方式的DC-DC转换器的结构图。

图2是表示了图1中的固定时间触发电路的结构例的DC-DC转换器的结构图。

图3是图1的DC-DC转换器的动作时序图。

图4是第2实施方式的DC-DC转换器的结构图。

图5是表示了图4中的固定时间触发电路的结构例的DC-DC转换器的结构图。

图6是图4的DC-DC转换器的动作时序图。

具体实施方式

(第1实施方式)

图1表示第1实施方式的DC-DC转换器的结构。在输入电压Vin和地之间串联连接有高边开关1和低边开关2。这些开关都由N沟道MOSFET构成，分别由驱动器11、12来驱动。并且，使这些开关以规定的时间比率交替地导通，利用平滑电容器4对蓄积在电感器3上的电能进行平滑化，从而生成输出电压Vout。