[实用新型]切换电源装置

说明书

技术领域

本新型涉及一种非线性控制方式的切换电源装置。 

背景技术

图11A～图11C均是表示采用非线性控制方式的切换电源装置的以往例的电路框图及动作波形图，分别在图11A中描绘有采用迟滞窗口方式的切换电源装置，在图11B中描绘有采用下限检测接通时间固定方式的切换电源装置，而且在图11C中描绘有采用上限检测断开时间固定方式的切换电源装置。另外，分别描绘于图11A～图11C中的切换电源装置均为对输入电压IN进行降压而生成所需输出电压OUT的降压型DC(DirectCurrent，直流)/DC转换器。 

与线性控制方式(例如电压模式控制方式或电流模式控制方式)的切换电源装置相比，非线性控制方式的切换电源装置具有电路构成简单、且可获得高负载响应特性的优点。 

另一方面，非线性控制方式的切换电源装置构成为通过利用输出涟波电压(＝输出电压OUT的涟波成分)对比较器进行驱动而进行输出晶体管的切换控制，且为了准确检测输出涟波电压而需要一定程度上较大振幅(峰值)的输出涟波电压。因此，以往必须使用等效串联电阻(ESR[Equivalent Series Resistance])较大的输出电容器(例如导电性高分子型)，从而导致零件选定的制约或成本提升。 

此外，以往还提出有一种通过从外部强制性地对输入到比较器的基准电压Vref注入涟波成分，使比较器稳定地驱动的技术(所谓的涟波注入技术)。若导入该涟波注入技术，则即使输出涟波电压的振幅变得很大，也可以进行稳定的切换控制，因此可以将ESR较小的积层陶瓷电容器用作输出电容器。 

另外，作为与所述相关的以往技术的一例，可列举专利文献1。 

先行技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本专利特开2010-35316号公报 

发明内容

然而，注入有涟波成分的基准电压Vref的DC值根据涟波成分的生成中所利用的开关电压Vsw(出现在输出晶体管的一端上的脉冲电压)的占空而发生变动。特别是，涟波注入量(注入到基准电压Vref的涟波成分的振幅)越增加，注入有涟波成分的基准电压Vref的DC值的变动越大。 

因此，在以往的切换电源装置中，存在如下问题：若为了实现切换动作的稳定性或抖动特性的提高而增大涟波注入量，则作为其取舍，可导致输出电压精度或负载调节特性(输出电压OUT相对于负载的变动的稳定性)的劣化；特别是，在具备轻负载时高效率模式的切换电源装置中，所述问题尤为明显。 

本新型的目的在于，鉴于由本申请案的新型者所发现的所述问题点而提供一种切换电源装置，其可增大涟波注入量而不使输出电压精度或负载调节特性劣化，从而实现切换动作的稳定性或抖动特性的提高。 

为了达成所述目的，本新型的切换电源装置为对开关元件进行接通/断开而从输入电压生成输出电压的非线性控制方式的切换电源装置，其构成为包含：基准电压生成部，生成基准电压；涟波注入部，利用出现在所述开关元件的一端上的开关电压而生成涟波成分，并将该涟波成分注入到所述基准电压而生成涟波基准电压；比较器，对与所述输出电压对应的反馈电压与所述涟波基准电压进行比较；切换控制部，基于所述比较器的输出信号，进行所述开关元件的接通/断开控制；及偏置调整部，生成与所述开关电压对应的偏置电压，并将该偏置电压赋予到所述基准电压、所述反馈电压、及所述涟波基准电压中的任意一个(第1构成)。 

另外，在包含所述第1构成的切换电源装置中，还可构成为所述涟波注入部包含第1放大器，该第1放大器的非反转输入端连接于所述基准电压的施加端，反转输入端透过第1电阻连接于所述开关电压的施加端，输出端连接于所述涟波基准电压的施加端，并且分别透过第2电阻与第1电容器而连接于所述反转输入端(第2构成)。 

此外，在包含所述第2构成的切换电源装置中，还可构成为所述偏置调整部包含：滤波电路，将所述开关电压平滑化而生成平滑开关电压；电压/电流转换电路，将所述平滑开关电压转换成偏置电流；及电流/电压转换电路，将所述偏置电流转换成所述偏置电压(第3构成)。 

此外，在包含所述第3构成的切换电源装置中，还可构成为所述滤波电路包含：第3电阻，第1端连接于所述开关电压的施加端，第2端连接于所述平滑开关电压的施加 端；及第2电容器，第1端连接于所述平滑开关电压的施加端，第2端连接于接地端(第4构成)。