[发明专利]比较器以及DC-DC变换器

说明书

技术领域

本发明涉及适合于构成电流模式控制方式的DC-DC变换器的PWM比较 器的比较器以及使用该比较器的DC-DC变换器。

背景技术

作为对直流输入电压进行变换，输出不同电位的电流电压的电路，存在开 关稳压器方式的DC-DC变换器。在所述DC-DC变换器中具有如下DC-DC变 换器，其具备：将从电池等直流电源供给的电流电压施加在电感器(线圈)上 来流过电流，在线圈中积蓄能量的驱动用开关元件；在将该驱动用开关元件断 开的能量释放期间对线圈的电流进行整流的整流元件；以及对上述驱动用开关 元件进行接通、断开控制的控制电路。

以往，在上述开关稳压器方式的DC-DC变换器中，通过误差放大器检测 输电压的大小，反馈给PWM(脉冲宽度调制)比较器或PFM(脉冲频率调制) 比较器，进行当输出电压下降时延长开关元件的接通时间，当输出电压上升时 缩短开关元件的接通时间的控制。

在PWM控制中，使驱动脉冲的周期(频率)恒定，根据Vin电压与Vout 电压的比来使脉冲宽度变化，由此将输出电压控制为恒定。另外，在PWM控 制方式的DC-DC变换器中，也具有如下电流模式控制的DC-DC变换器：其 检测流过驱动用开关元件的电流或流过线圈的电流，将电流检测信号反馈到电 压反馈环路来进行控制。作为与这种DC-DC变换器相关的发明，例如有专利 文献1或专利文献2所记载的发明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-295631号公报

专利文献2：日本特开2007-159319号公报

发明内容

发明要解决的课题

图5中表示本发明人所研究的电流模式控制的DC-DC变换器的结构例。 在图5的DC-DC变换器中，通过误差放大器E-AMP对输出电压的反馈电压 VFB与基准电压Vref的电位差进行放大，然后提供给PWM比较器CMP，另 一方面，通过差动放大器AMP对在输入端子IN与线圈驱动用开关晶体管SW1 之间连接的电流传感电阻Rs的两端子的电压进行放大，然后作为流过线圈的 电流的检测信号而输入到PWM比较器CMP。

在PWM比较器CMP中还输入了斜坡(slope)补偿用的锯齿波SAW，将 在电流检测用差动放大器AMP的输出上加上锯齿波而得的结果与误差放大器 E-AMP的输出电压进行比较。具体来说，当将电流传感电阻Rs的端子间电压 设为Vs，将电流检测用差动放大器AMP的放大率设为Ki，将锯齿波SAW的 振幅设为Vsaw，将误差放大器E-AMP的输出电压设为Verr时，将PWM比 较器CMP设计成，当

Ki·Vs+Vsaw-Verr  ......(1)

为正(＞0)时输出高电平的信号，为负(＜0)时输出低电平的信号。此 外，斜坡补偿是为了防止反馈控制系统的振荡而控制电流反馈环路中的变化的 斜率的技术，在电流模式控制中一直以来都进行。

在图5的DC-DC变换器中，流过电流传感电阻Rs的电流的波形急剧变 化。因此，作为电流检测用差动放大器AMP的特性，要求为高通过速率，并 且，为了即使当开关频率升高时放大率也不降低，需要为宽频带。但是，实现 这种特性的差动放大器并不容易，需要具有复杂结构的电路，因此存在电路规 模增大，或者为了使构成电路的晶体管的特性提高而需要改变工艺等导致成本 升高的课题。

本发明是着眼于上述课题而提出的发明，其目的在于提供一种PWM比较 器，其在电流模式控制方式的DC-DC变换器中不需要成为成本升高的主要原 因的电流检测用差动放大器。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本申请的发明提供一种比较器，其设置在电流模式控 制方式的DC-DC变换器的电压控制环路中，所述电流模式控制方式的DC-DC 变换器具备：在输入直流电压的电压输入端子和连接负载的输出端子之间连接 的电感器；使电流流过所述电感器的驱动元件；根据输出电压的反馈电压控制 所述驱动元件的所述电压控制环路；以及将流过所述电感器的电流的检测信号 反馈到所述电压控制环路的环路，