开关调节器的制作方法

本发明关于开关调节器。

背景技术：

开关调节器的控制方法之一有cot（恒定导通时间：constantontime）控制。

图3是现有的cot控制的开关调节器的电路图。

关于开关调节器300，根据比较基于输出电压vout的反馈电压vfb和基准电压vref的误差比较器10输出的信号、和导通时间控制电路31输出的信号，r－s触发器13输出控制开关元件的信号。导通时间控制电路31在cot控制中是必需的电路。

图4是现有的导通时间控制电路的电路图。

导通时间控制电路31由电流源33流出的与输入电源电压vin成比例的电流对电容器2进行充电，由电流源34流出的电流驱动的比较器35将电容器32的电压与输出电压vout进行比较而决定导通时间。因而，导通时间控制电路31决定与输入电源电压vin成反比并与输出电压vout成比例的导通时间（例如，参照专利文献1）。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2015－188300号公报。

技术实现要素：

【发明要解决的课题】

然而，在最近的要求低耗电、效率改善的电池驱动的便携设备、可穿戴设备中，除了开关元件的低导通电阻之外，模拟电路块的低耗电化是当务之急。

导通时间控制电路31因电流源33或电流源34流出的电流而即便在开关元件的截止时间中也消耗电力，特别是在轻负载时存在不必要的电力消耗这一课题。

本发明鉴于上述课题而成，目的在于提供具备耗电少的导通时间控制电路的开关调节器。

【用于解决课题的方案】

为了解决上述问题，本发明的具备导通时间控制电路的开关调节器设为如下结构。

一种开关调节器，通过开关元件从电源电压向输出端子输出期望的输出电压，其特征在于，具备：误差比较器，监视所述输出电压并输出置位信号；导通时间控制电路，输出控制所述开关元件的导通时间的复位信号；r－s触发器，基于所述置位信号和所述复位信号，输出决定使所述开关元件导通的期间的导通信号；以及输出控制电路，基于所述r－s触发器的导通信号向所述开关元件输出控制信号，所述导通时间控制电路具备输入所述r－s触发器输出的导通信号的第一输入端子、和输入所述输出控制电路输出的控制信号的第二输入端子，基于输入所述第二输入端子的所述控制信号进行间歇动作。

【发明效果】

依据本发明的具备导通时间控制电路的开关调节器，设为使导通时间控制电路在开关元件的截止时间设为截止的结构，因此具有能够降低耗电这一效果。特别是，在轻负载时，耗电的降低效果变大。

附图说明

【图1】是示出本发明的cot控制的开关调节器的一个例子的电路图。

【图2】是示出本实施方式的导通时间控制电路的一个例子的电路图。

【图3】是现有的cot控制的开关调节器的电路图。

【图4】是示出现有的导通时间控制电路的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出本发明的cot控制的开关调节器的一个例子的电路图。

开关调节器100具备：误差比较器10、导通时间控制电路11、基准电压电路12、r－s触发器13、输出控制电路14、驱动器15及16、高压侧（high-side）开关元件即pmos晶体管17、低压侧开关元件即nmos晶体管18、电感器19、电容器20、分压电路21、被输入电源电压vin的电源端子、以及输出输出电压vout的输出端子。

cot控制的开关调节器100为一般的结构，因此省略连接关系的说明。

图2是示出本实施方式的导通时间控制电路11的一个例子的电路图。

导通时间控制电路11具备：反相器1、电容器2、电流源3及4、比较器5、nmos晶体管6、开关7及8、第一输入端子in1、第二输入端子in2、以及输出端子out。

第一输入端子in1连接有r－s触发器13的输出端子q。第二输入端子in2连接有输出控制电路14的第一输出端子。反相器1的输入端子与第一输入端子in1连接，输出端子与nmos晶体管6的栅极连接。电流源3的一端与电源端子连接，另一端与开关7的一端连接。开关7的另一端与nmos晶体管6的漏极和电容器2的一端连接，控制端子与第二输入端子in2连接。nmos晶体管6的栅极和电容器2的另一端与gnd连接。比较器5的同相输入端子与电容器2的一端连接，反相输入端子被输入输出电压vout。电流源4的一端与电源端子连接，另一端与开关8的一端连接。开关8的另一端与比较器5的被供给动作电流的端子连接，控制端子与第二输入端子in2连接。

分压电路21基于输出电压vout输出反馈电压vfb。基准电压电路12输出基准电压vref。误差比较器10比较反馈电压vfb和基准电压vref，在反馈电压vfb成为基准电压vref以下的情况下，误差比较器10输出h信号。若该h信号输入置位（set）端子s，则r－s触发器13从输出端子q输出h信号。该h信号输入导通时间控制电路11的第一输入端子in1和输出控制电路14的输入端子。

接受该h信号，输出控制电路14从第一输出端子输出使pmos晶体管17导通的l信号。导通时间控制电路11接受来自输出端子q的h信号和来自输出控制电路14的第一输出端子的l信号而开始动作，若经过既定时间则向r－s触发器13的复位端子r输出h信号。而且，r－s触发器13从输出端子q向导通时间控制电路11的第一输入端子in1和输出控制电路14的输入端子输出l信号。接受该l信号，输出控制电路14从第一输出端子输出使pmos晶体管17截止的h信号。

这样，开关调节器100进行开关动作而向输出端子输出期望的输出电压vout。

导通时间控制电路11如下进行动作而实现低耗电化。

若向第一输入端子in1输入从r－s触发器13的输出端子q输出的h信号，则nmos晶体管6截止。若向第二输入端子in2输入从输出控制电路14的第一输出端子输出的、使pmos晶体管17导通的l信号，则开关7及8导通。比较器5被供给电流源4的电流，因此开始动作，从输出端子out输出l信号。电容器2由电流源3的电流进行充电。若电容器2的电压成为输出电压vout以上，则比较器5从输出端子out输出h信号。

导通时间控制电路11的输出端子out与r－s触发器13的复位端子r连接。因而，若导通时间控制电路11输出h信号，则r－s触发器13复位，因此输出控制电路14从第一输出端子输出使pmos晶体管17截止的h信号。而且，关于导通时间控制电路11，第一输入端子in1被输入l信号、第二输入端子in2被输入h信号，因此电容器2放电，开关7及8截止而停止动作。

如以上说明的那样，本实施方式的导通时间控制电路11，具备根据从输出控制电路14的第一输出端子输入第二输入端子in2的信号进行导通截止控制的开关7及8，构成为仅在pmos晶体管17导通时动作、即间歇动作，因此能够削减开关调节器的耗电。特别是，在开关调节器的轻负载时耗电的削减效果大。

此外，利用图1及图2的电路图来说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限于该电路，在不脱离发明的主旨的范围内可进行各种各样的变更。例如，停止电流供给的开关7、8的截止的定时，也可以基于nmos晶体管18导通的信号。

标号说明

1反相器；5比较器；10误差比较器；11导通时间控制电路；12基准电压电路；13r－s触发器；14输出控制电路。