[发明专利]非绝缘型的DC/DC转换器及其控制器、电子设备

说明书

本发明提供一种可生成低电压的非绝缘型的DC/DC转换器。Buck转换器(202)包含开关晶体管(M₁)。在控制器(300)的接地上，连接有与开关晶体管(M₁)的源极连接的开关线(204)。控制器(300)驱动开关晶体管(M₁)，并且生成升压脉冲(S₁)。升压电路(210)接受DC/DC转换器(200)的输出电压(V_OUT)，并利用升压脉冲(S₁)来生成控制器(300)的电源电压(VB_OOST)。

技术领域

本发明涉及非绝缘型的DC/DC转换器。

背景技术

冰箱、洗衣机、电饭锅等各种家电产品接受来自外部的商用交流电来进行工作。在这样的家电产品或电子设备(以下总称为电子设备)中，内置有对商用交流电压进行AC/DC(交流/直流)转换的电源装置(AC/DC转换器)。

图1是表示本发明人所研究的AC/DC转换器100R的基本构成的框图。AC/DC转换器100R主要包括整流电路104、平滑电容器106以及DC/DC转换器200R。

整流电路104为对交流电压V_AC进行全波整流的二极管电桥电路。整流电路104的输出电压被平滑电容器106平滑化，并被转换为直流电压V_DC。

洗衣机或冰箱等家电产品的电端子不向外部露出，且作为产品整体具有绝缘构造。在这样的家电产品中，代替绝缘型的反激式转换器，使用非绝缘型的DC/DC转换器。非绝缘型的DC/DC转换器200R在输入端子P₁上接受直流电压V_DC，对其进行降压，并将被稳定在目标值的输出电压V_OUT供给被连接于输出端子P₂上的负载(未图示)。DC/DC转换器200R包含非绝缘型的Buck转换器202、控制器300以及其它的外围部件。Buck转换器202包含开关晶体管M₁、电感器L₁、整流二极管D₁、以及输出电容器C₁。

控制器300R驱动开关晶体管M₁，并使输出端子P₂上产生被稳定了的输出电压V_OUT。开关晶体管M₁为N沟道MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。控制器300R的接地(GND)引脚与开关晶体管M₁的源极连接，因此控制器300R的接地成为开关晶体管M₁的源极电压V_S，与开关晶体管M₁的开关同步地变动。

在DC/DC转换器200R的输出端子(输出线)P₂和GND引脚之间，设置有二极管D₂及电容器C₂。控制器300R的电源(VIN)引脚与二极管D₂和电容器C₂的连接节点连接。控制器300R的电源电压V_DD成为VIN引脚和GND引脚的电位差，因此与电容器C₂的两端间电压V_C2相等。

在开关晶体管M₁截止的期间，开关晶体管M₁的源极电压V_S为－V_F。即，在电容器C₂的一端上施加V_OUT－V_F，在另一端上施加－V_F。V_F为二极管的正向电压。此时，电容器C₂的两端间电压V_C2被充电至V_OUT，因此控制器300R的电源电压V_DD与输出电压V_OUT相等。