專利名稱：Dc/dc轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將輸入的電源電壓變換為規(guī)定的DC電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器，特別涉及電流型DC/DC轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在DC/DC轉(zhuǎn)換器中，存在如下類型在輸入電源的端子、和與負(fù)載連接并輸出規(guī)定的DC電壓的輸出端子之間設(shè)置開關(guān)元件，通過開閉該開關(guān)元件而保持規(guī)定的DC電壓。這種DC/DC轉(zhuǎn)換器，由于其小型且可實(shí)現(xiàn)高效率，所以被廣泛使用。并且，在該開關(guān)元件的開閉控制中，有檢測與開關(guān)元件連接的線圈中流動的電流并反饋的方式(例如，專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2和特愿2003-111242號)。采用這種方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器，稱作電流型DC/DC轉(zhuǎn)換器。
在圖5中表示電流型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路例。該DC/DC轉(zhuǎn)換器101，設(shè)置與上述的構(gòu)成要素對應(yīng)的開關(guān)元件114和線圈116，通過使開關(guān)元件114開閉，從而自輸入電源(VCC)通過線圈116而向負(fù)載103連接的輸出端子OUT提供電力，以便保持規(guī)定的DC電壓。
DC/DC轉(zhuǎn)換器101，除上述的開關(guān)元件114和線圈116之外，還包括串聯(lián)連接到開關(guān)元件114并與其交替地進(jìn)行開閉動作的開關(guān)元件115；檢測線圈116中流動的電流的線圈電流檢測電阻117；連接到線圈電流檢測電阻117的負(fù)載側(cè)并使輸出端子OUT的電壓平滑的平滑化電容器118；檢測線圈電流檢測電阻117的負(fù)載側(cè)的電壓并控制作為線圈116中流動的作為最大電流的基準(zhǔn)電流值的基準(zhǔn)電流值控制電路108；產(chǎn)生基準(zhǔn)時(shí)鐘CLK的時(shí)鐘發(fā)生器110；與基準(zhǔn)時(shí)鐘CLK同步輸出上述開閉動作的信號的反饋電路109，其中上述開閉動作，即在線圈116中流動的電流超過上述基準(zhǔn)電流值之前接通開關(guān)元件114(斷開開關(guān)元件115)，若線圈116中流動的電流超過上述基準(zhǔn)電流值則斷開開關(guān)元件114(接通開關(guān)元件115)；設(shè)置于反饋電路109和開關(guān)元件114、115之間的緩沖器111、112。
專利文獻(xiàn)1特開平11-75367號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2003-319643號公報(bào)該DC/DC轉(zhuǎn)換器101中使用的平滑化電容器118，一般而言，為了抑制輸出電壓的波動(ripple)或?yàn)榱耸褂奢敵鲭娏鞯淖儎右鸬乃矐B(tài)響應(yīng)良好而采用電容值大的電解電容器。
但是，由于電解電容器具有極性，所以存在若由過大噪聲或反向連接錯(cuò)誤而在相反方向上施加電壓則會毀壞的情況，另外，有內(nèi)部結(jié)構(gòu)性的冒煙或起火的危險(xiǎn)性。另外，如圖7所示，一般而言，電容器除規(guī)定的電容C外還存在由引線或內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的ESR(等效串聯(lián)電阻)，電解電容由于ESR的值(RESR)大，故使波動電壓增大。
因此，考慮采用無極性、且無冒煙或起火的危險(xiǎn)性、另外ESR的值(RESR)小的陶瓷電容器。但是，在圖5所示的電路中，將電解電容器替換為陶瓷電容器時(shí)，存在發(fā)生下面說明的下沖(under shoot)或過沖(overshoot)的問題。
即，一般而言，根據(jù)負(fù)載的變動而引起輸出電流的急劇變動時(shí)，在DC/DC轉(zhuǎn)換器101根據(jù)反饋而響應(yīng)之前，都會發(fā)生下沖或過沖。在DC/DC轉(zhuǎn)換器101中使用電容值大的電解電容時(shí)，可根據(jù)其積累的電荷而抑制到這些下沖或過沖不會成為問題的程度，但由于陶瓷電容器的電容值小而不能充分抑制下沖或過沖，所以存在瞬態(tài)響應(yīng)變差的問題。表示該現(xiàn)象的是圖6(a)和(b)。如圖6(a)的DC特性圖所示，DC/DC轉(zhuǎn)換器101，即使輸出電流IO增加或減少，輸出電壓VO都保持為設(shè)定電壓Vref。并且，在使用陶瓷電容器的情況下，如圖6(b)的瞬態(tài)特性所示，在發(fā)生輸出電流的急劇變動時(shí)，會發(fā)生大的下沖或過沖而不能將其抑制。
進(jìn)而，由于陶瓷電容器的ESR的值(RESR)小，故也存在DC/DC轉(zhuǎn)換器101易振蕩的問題。DC/DC轉(zhuǎn)換器101，如圖8的特性曲線A及特性曲線B所示，通過負(fù)載103和平滑化電容器118而具有1個(gè)極點(diǎn)(pole)、一個(gè)零點(diǎn)的頻率特性。該極點(diǎn)的頻率(fp)和零點(diǎn)的頻率(fz)，可由下式求得。
fp＝1/(2π·RO·COUT) (1)fz＝1/(2π·RESR·COUT) (2)在這里，RO是負(fù)載的電阻值，COUT是平滑化電容器118的電容值，RESR是平滑化電容器118的ESR的值。另外，在圖8中，橫軸是對數(shù)刻度，是為了使特性曲線A及特性曲線B的fp一致而表示的刻度。
fp和fz，其頻率差越大、相位(phase)的旋轉(zhuǎn)的最大角越大。例如，在圖8中，由于特性曲線B的fp和fz的頻率差比特性曲線A的更大，所以其相位的旋轉(zhuǎn)的最大角大。并且，若相位的旋轉(zhuǎn)的最大角大，則由構(gòu)成DC/DC轉(zhuǎn)換器101的電路(例如，基準(zhǔn)電流值控制電路108、反饋電路109等)中的元件的延遲等引起的相位的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步增大，從而容易引起振蕩。相反，若頻率差小，則相位不那么旋轉(zhuǎn)，從而振蕩困難。
在該(1)、(2)式中，若設(shè)RO＝0.5Ω、并填入平滑化電容器118為電解電容器時(shí)的具體的值(COUT＝330μF，RESR＝20mΩ)，則fp＝965Hz、fz＝24.1KHz。所以，fz成為fp的25倍。該fz與fp的差，實(shí)際發(fā)生振蕩困難。一方面，若填入平滑化電容器118為陶瓷電容器時(shí)的具體的值(COUT＝100μF，RESR＝5mΩ)，則fp＝3.18KHz、fz＝318KHz。所以，fz成為fp的100倍，該頻率差大，容易發(fā)生振蕩。另外，COUT＝100μF是陶瓷電容器的最大級的電容值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于以上原因而進(jìn)行的發(fā)明，其目的在于提供一種即使采用ESR的值(RESR)或電容值小的平滑化電容器，負(fù)載變動時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)也不會惡化且可抑制振蕩現(xiàn)象發(fā)生的DC/DC轉(zhuǎn)換器。
為了解決上述課題，第1發(fā)明涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其中通過開閉開關(guān)元件而經(jīng)線圈從輸入電源向負(fù)載連接的輸出端子提供電力，并調(diào)整輸出端子的電壓，其特征在于，包括插入安裝于線圈和輸出端子之間，并檢測線圈電流的元件；平滑化電容器，其連接到檢測線圈電流的元件的負(fù)載側(cè)，并使輸出端子的電壓平滑；基準(zhǔn)電流值控制電路，其對檢測線圈電流的元件的線圈側(cè)的電壓進(jìn)行檢測，以控制線圈中流動的電流的基準(zhǔn)電流值；反饋電路，其與時(shí)鐘發(fā)生器的基準(zhǔn)時(shí)鐘同步地接通開關(guān)元件，若線圈中流動的電流超過基準(zhǔn)電流值則斷開開關(guān)元件。
第2發(fā)明涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在第1發(fā)明所記載的DC/DC轉(zhuǎn)換器中，上述檢測線圈電流的元件是線圈電流檢測電阻。
第3發(fā)明涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在第1或第2發(fā)明所記載的DC/DC轉(zhuǎn)換器中，上述平滑化電容器是陶瓷電容器。
第4發(fā)明涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在第1或第2發(fā)明所記載的DC/DC轉(zhuǎn)換器中，上述平滑化電容器是等效串聯(lián)電阻的電阻值比電解電容器更小的電容器。
第5發(fā)明涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在第1或第2發(fā)明所記載的DC/DC轉(zhuǎn)換器中，上述檢測線圈電流的元件的電阻值比上述平滑化電容器的等效串聯(lián)電阻更大。
第6發(fā)明涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在第1或第2發(fā)明所記載的DC/DC轉(zhuǎn)換器中，通過上述檢測線圈電流的元件和上述平滑化電容器來設(shè)定頻率特性中的零點(diǎn)的頻率。
第7發(fā)明涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其中通過開閉開關(guān)元件而經(jīng)線圈從輸入電源向負(fù)載連接的輸出端子提供電力，并對開關(guān)元件施加反饋，以調(diào)整輸出端子的電壓，其特征在于，包括檢測線圈電流的元件，其插入安裝于線圈和輸出端子之間，用于檢測線圈中流動的電流；平滑化電容器，其連接到檢測線圈電流的元件的負(fù)載側(cè)，用于使輸出端子的電壓平滑化；通過檢測線圈電流的元件和平滑化電容器來設(shè)定頻率特性中的零點(diǎn)的頻率。
本發(fā)明的DC/DC轉(zhuǎn)換器，由于使基準(zhǔn)電流值控制電路對檢測線圈電流的元件的線圈側(cè)的電壓進(jìn)行檢測、并控制線圈中流動的電流的基準(zhǔn)電流值，所以即使采用電容或ESR的值(RESR)小的平滑化電容器，負(fù)載變動時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)也不會惡化且可抑制振蕩現(xiàn)象的發(fā)生。另外，通過對平滑化電容器采用陶瓷電容器，從而不會發(fā)生因極性造成的毀壞，無冒煙或起火的危險(xiǎn)性，可減少由于小ESR的值(RESR)引起的輸出電壓的波動。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；
圖2是圖1的偏置電壓生成電路的電路圖；圖3是圖1的動作波形圖；圖4是表示圖1的輸出電流和輸出端子的電壓的特性的圖，(a)是DC特性圖，(b)是瞬態(tài)特性圖；圖5是背景技術(shù)的DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖6是表示圖5的輸出電流和和輸出端子的電壓的特性的圖，(a)是DC特性圖，(b)是瞬態(tài)特性圖；圖7是電容器的內(nèi)部電路圖；圖8是DC/DC轉(zhuǎn)換器的頻率特性圖。
圖中1-DC/DC轉(zhuǎn)換器，3-負(fù)載，8-基準(zhǔn)電流值控制電路，9-反饋電路，10-時(shí)鐘發(fā)生器，14-開關(guān)元件，16-線圈，17-線圈電流檢測電阻，18-平滑化電容器，VCC-輸入電源，OUT-輸出端子，IL-線圈中流動的電流(線圈電流)，CLK-基準(zhǔn)時(shí)鐘。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。
該DC/DC轉(zhuǎn)換器1，通過使N型MOS晶體管的開關(guān)元件14開閉，而經(jīng)線圈16從輸入電源(VCC)向負(fù)載3連接的輸出端子OUT提供電力，并以使輸出端子OUT保持為規(guī)定的DC電壓的方式進(jìn)行調(diào)整。并且，其構(gòu)成為包括插入安裝于線圈16和輸出端子OUT之間并檢測線圈電流(線圈16中流動的電流)IL的元件的線圈電流檢測電阻17；連接到線圈電流檢測電阻17的負(fù)載側(cè)并使輸出端子OUT的電壓平滑化的平滑化電容器18；檢測線圈電流檢測電阻17的線圈側(cè)(連接點(diǎn)b)的電壓，以控制線圈電流IL的基準(zhǔn)電流值ILref的基準(zhǔn)電流值控制電路8；與時(shí)鐘發(fā)生器10的基準(zhǔn)時(shí)鐘同步地接通(on)開關(guān)元件14、若線圈電流IL超過基準(zhǔn)電流值則斷開(off)開關(guān)元件14的反饋電路9。在此，平滑化電容器18，使用無極性、無冒煙或起火的危險(xiǎn)性且可靠性高的陶瓷電容器。另外，在圖1中，為了容易理解平滑化電容器18的動作，也標(biāo)明了其ESR(等效串聯(lián)電阻)。
進(jìn)而，若詳細(xì)說明DC/DC轉(zhuǎn)換器1，則開關(guān)元件14一端連接到輸入電源(VCC)，另一端連接到線圈16。在該開關(guān)元件14和線圈16的連接點(diǎn)(連接點(diǎn)a)上，連接有另一端連接到接地電位的第2N型MOS晶體管的開關(guān)元件15。即，開關(guān)元件14和第2開關(guān)元件15成為高位側(cè)及低位側(cè)的開關(guān)元件。該第2開關(guān)元件15以和開關(guān)元件14相反的相位被開閉控制。另外，第2開關(guān)元件15也可由二極管替換，但是與該情況相比，由于在接通時(shí)線圈16的一端幾乎保持為接地電位，所以能夠提高電力效率。
線圈電流檢測電阻17，連接到線圈16的另一端(連接點(diǎn)b)，其兩端生成與線圈電流IL成比例的檢測電壓。這里重要的是，在線圈電流檢測電阻17的線圈側(cè)(連接點(diǎn)b)上連接有由串聯(lián)連接的2個(gè)電阻構(gòu)成的電壓檢測器21。該電壓檢測器21的另一端連接到接地電位。這些電阻，以只流動與線圈電流IL相比大致可忽略的電流的方式而具有大電阻值。并且，2個(gè)電阻的連接點(diǎn)連接到誤差放大器22的反相輸入端子，該電壓與輸入到非反相輸入端子的來自基準(zhǔn)電源23的基準(zhǔn)電壓比較而反相增大后輸出。這些電壓檢測器21和誤差放大器22構(gòu)成基準(zhǔn)電流值控制電路8，誤差放大器22的輸出，如下面所述控制線圈電流IL的基準(zhǔn)電流值ILref。
反饋電路9包括根據(jù)誤差放大器22的輸出電壓而生成偏置電壓的偏置電壓生成器25；將該偏置電壓與來自線圈電流檢測電阻17的檢測電壓進(jìn)行比較的比較器26；根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘CLK和比較器26的輸出，經(jīng)緩沖器11、12來控制開關(guān)元件14和第2開關(guān)元件15的開閉的邏輯電路27。另外，該偏置電壓如下面所述對應(yīng)于線圈電流IL的基準(zhǔn)電流值ILref。
偏置電壓生成電路25，其控制輸入端子被輸入誤差放大器22的輸出，2個(gè)信號輸入端子被輸入線圈電流檢測電阻17的兩端的電壓信號。并且，與控制輸入端子的電壓對應(yīng)的偏置電壓，相對地附加到信號輸入端子的低電壓信號上并從2個(gè)輸出端子輸出，輸入到比較器26的兩輸入端子。比較器26，若來自線圈電流檢測電阻17的檢測電壓比偏置電壓更高則輸出高電平，若低則輸出低電平。邏輯電路27，由觸發(fā)電路構(gòu)成。并且，其復(fù)位輸入端子R被輸入比較器26的輸出，置位輸入端子S被輸入來自時(shí)鐘發(fā)生器10的基準(zhǔn)時(shí)鐘CLK，非反相輸出端子Q經(jīng)輸出緩沖器11而被輸入到開關(guān)元件14，反相輸出端子QB經(jīng)輸出緩沖器12而被輸入到開關(guān)元件15。
下面，在圖2中表示偏置電壓生成電路25的具體電路例?？刂戚斎攵俗覣DJ連接誤差放大器22的輸出，信號輸入端子IN-連接線圈電流檢測電阻17的負(fù)載側(cè)的一端，信號輸入端子IN+連接線圈電流檢測電阻17的線圈側(cè)的一端，輸出端子OUT-、OUT+分別連接到比較器26的反相輸入端子、非反相輸入端子。與控制輸入端子ADJ對應(yīng)的電流I1在電阻值為R1的電阻31中流動，該電流I1被傳送到電流鏡電路，在串聯(lián)連接到電阻32兩端的PNP型晶體管34和NPN型晶體管35中流動。在此，電阻32和下述的電阻33的電阻值為R2。
電阻32和PNP型晶體管34的連接點(diǎn)，連接有與PNP型晶體管34并聯(lián)的流過電流I2的恒流源36，并且連接到輸出端子OUT-。電阻32和NPN型晶體管35的連接點(diǎn)，連接有與NPN型晶體管35并聯(lián)設(shè)置的PNP型晶體管38的發(fā)射極。另外，電阻33的兩端，分別連接有流過電流I2的恒流源37和PNP型晶體管39的發(fā)射極。電阻33和恒流源37的連接點(diǎn)，連接有輸出端子OUT+。進(jìn)而，向PNP型晶體管38的基極輸入輸入端子IN-的電壓，向PNP型晶體管39的基極輸入輸入端子IN+的電壓。
若將輸入端子IN-的電壓設(shè)為VIN-，則輸出端子OUT-成為(VIN-)+(Vf)+(I1+I2)×R2的電壓。另外，若將輸入端子IN+的電壓設(shè)為VIN+，則輸出端子OUT+成為(VIN+)+(Vf)+I2×R2的電壓。在此，Vf是晶體管的正向偏置電壓。所以，輸出端子OUT-和輸出端子OUT+的電壓差，成為(VIN-)-(VIN+)+I1×R2，由于I1×R2與控制輸入端子ADJ的電壓的R2/R1倍一致，所以該電壓，作為偏置電壓而相對地附加到輸入端子IN-的電壓上并從輸出端子OUT-輸出。
若采用如上所述的構(gòu)成，就能夠在偏置電壓生成電路25中生成精度良好的偏置電壓，當(dāng)然可采用其它的構(gòu)成。
下面，基于圖3說明DC/DC轉(zhuǎn)換器1的動作。在DC/DC轉(zhuǎn)換器1中，根據(jù)來自時(shí)鐘發(fā)生器10的基準(zhǔn)時(shí)鐘CLK的上升沿，邏輯電路27被置位，從非反相輸出端子Q輸出高電平，從反相輸出端子QB輸出低電平。由此，通過開關(guān)元件14接通(第2開關(guān)元件15斷開)，從而開關(guān)元件14和線圈16的連接點(diǎn)a的電壓Va成為VCC的電平，線圈電流IL直線增加。該線圈電流IL，在線圈電流檢測電阻17中流動，在與其成比例的檢測電壓超過偏置電壓生成電路25生成的偏置電壓之前會持續(xù)增加。若超過偏置電壓，即若線圈電流IL超過基準(zhǔn)電流值ILref，則比較器26輸出高電平，邏輯電路9被復(fù)位，從非反相輸出端子Q輸出低電平，從反相輸出端子QB輸出高電平的電壓。其結(jié)果是，通過開關(guān)元件14斷開，第2開關(guān)元件15接通，從而線圈電流IL直線減少。以上動作在DC/DC轉(zhuǎn)換器1中反復(fù)進(jìn)行。
線圈電流IL的基準(zhǔn)電流值ILref，經(jīng)偏置電壓生成電路25，通過由電壓檢測器21和誤差放大器22構(gòu)成的基準(zhǔn)電流值控制電路8控制。即在DC/DC轉(zhuǎn)換器1中，若線圈電流檢測電阻17的線圈側(cè)(連接點(diǎn)b)的電壓稍微下降一點(diǎn)，則該電壓的偏移通過電壓檢測器21，由誤差放大器22反相放大后輸入到偏置電壓生成電路25的控制輸入端子。于是，由于偏置電壓生成電路25的偏置電壓上升，故基準(zhǔn)電流值ILref增加。相反，若線圈電流檢測電阻17的線圈側(cè)(連接點(diǎn)b)的電壓稍微上升一點(diǎn)，則基準(zhǔn)電流值ILref減少。這樣，反饋電路9以可控制基準(zhǔn)電流值ILref、使線圈電流檢測電阻17的線圈側(cè)(連接點(diǎn)b)的電壓恒定的方式動作。
下面，對輸出端子OUT中的輸出電壓VO的波動(ripple)ΔVO進(jìn)行說明。線圈電流IL，如上所述，由于反復(fù)直線增加和減少而具有恒定的波動幅度，即波動ΔIL。線圈電流IL，通過線圈電流檢測電阻17而分成從輸出端子OUT流出到負(fù)載3的恒定的輸出電流IO和平滑化電容器18的充放電電流IC。在此，線圈電流IL的波動ΔIL成為平滑化電容器18的充放電電流IC的波動ΔIC。所以，輸出電壓VO的波動ΔVO成為ΔVO＝ΔIC×RESR＝ΔIL×RESR(4)在此，RESR是平滑化電容器18的ESR值。
平滑化電容器18，是如上所述的陶瓷電容器，RESR小，例如為5mΩ。電解電容器的RESR大，例如為20mΩ。所以，若將這些值填入(4)式，則能夠得知使用陶瓷電容器的情況與使用電解電容器的情況相比，可將波動電壓ΔVO減少到四分之一。
下面，對DC/DC轉(zhuǎn)換器1中的由負(fù)載的變動引起的瞬態(tài)響應(yīng)進(jìn)行說明。如上所述，通過基準(zhǔn)電流值控制電路8和反饋電路9，將線圈電流檢測電阻17的線圈16側(cè)(連接點(diǎn)b)的電壓保持為規(guī)定的恒定電壓。所以，在輸出電流IO增加時(shí)，輸出端子OUT的電壓VO會如下式所示下降一點(diǎn)。
即成為VO＝Vref-IO×RS(5)因此，與輸出電流IO對應(yīng)的輸出電壓VO的DC特性成為圖4(a)所示的那樣。另外，在該DC/DC轉(zhuǎn)換器1中，在向用戶保證的最大輸出電流IOmax下的輸出電壓VO的降低幅度，當(dāng)然必須在由規(guī)格而確定的變動允許范圍內(nèi)。
在圖4(b)中表示該瞬態(tài)特性。如該圖所示，通過使輸出電壓VO隨著輸出電流IO的增加也稍微降低，從而可抑制上述圖6(b)中所示的下沖或過沖。即，在根據(jù)負(fù)載3而發(fā)生輸出電流IO的急劇的變動時(shí)，使用了電容值小的陶瓷電容器的DC/DC轉(zhuǎn)換器1，本來其輸出電壓也容易發(fā)生瞬態(tài)的變動，但是，通過使該瞬態(tài)的變動沿著DC特性變動，從而能夠抑制在DC/DC轉(zhuǎn)換器1的反饋電路可響應(yīng)之前的下沖或過沖。進(jìn)而，作為其它的優(yōu)點(diǎn)，與輸出電流IO的增加相對的輸出電壓VO的下降，還可以降低消耗電力。
下面，對DC/DC轉(zhuǎn)換器1的振蕩的問題進(jìn)行說明。如上所述，DC/DC轉(zhuǎn)換器1，由于將電壓檢測器21連接到了電流檢測電阻17的線圈側(cè)(連接點(diǎn)b)，所以該電壓，通過基準(zhǔn)電流值控制電路8和反饋電路9而被保持為規(guī)定的恒定電壓。由此，在上述(2)式中，在RESR上添加了線圈電流檢測電阻17的電阻值RS的電阻值(RESR+RS)替換為RESR。即，DC/DC轉(zhuǎn)換器1具有1個(gè)極點(diǎn)、一個(gè)零點(diǎn)的頻率特性，該極點(diǎn)的頻率(fp)和零點(diǎn)的頻率(fz)，可由下式求得。
fp＝1/(2π·RO·COUT) (6)fz＝1/(2π·(RESR+RS)·COUT) (7)在這里，RO是負(fù)載的電阻值，COUT是平滑化電容器18的電容值，RESR是平滑化電容器18的ESR的值，RS是線圈電流檢測電阻17的電阻值。這樣，通過線圈電流檢測電阻17和平滑化電容器18，可以設(shè)定頻率特性中的零點(diǎn)的頻率(fz)。
若按照(7)式，則與(2)式相比fz減小，因此，fp和fz的頻率差減小、相位的旋轉(zhuǎn)被抑制、振蕩困難。具體而言，設(shè)RS＝15mΩ，若將陶瓷電容器的情況下的上述值(RO＝0.5Ω，COUT＝100μF，RESR＝5mΩ)填入(6)、(7)式，則fp＝3.18KHz、fz＝79.6KHz，fz約為fp的25倍。所以，即使使用RESR小的陶瓷電容器，通過采用該DC/DC轉(zhuǎn)換器1的構(gòu)成，從而fp和fz的頻率差也和上述圖5的構(gòu)成中的使用電解電容器的情況相同。
另外，本發(fā)明，雖然是為了在DC/DC轉(zhuǎn)換器中使用陶瓷電容器而進(jìn)行的發(fā)明，但是在使用其它的電容器時(shí)，通過采用這種構(gòu)成也可以獲得防止負(fù)載變動時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)的惡化或抑制振蕩現(xiàn)象的發(fā)生等效果。
權(quán)利要求
1.一種DC/DC轉(zhuǎn)換器，其通過開閉開關(guān)元件而經(jīng)線圈從輸入電源向負(fù)載連接的輸出端子提供電力，并調(diào)整輸出端子的電壓，包括插入安裝于線圈和輸出端子之間，并檢測線圈電流的元件；平滑化電容器，其連接到檢測線圈電流的元件的負(fù)載側(cè)，以使輸出端子的電壓平滑化；基準(zhǔn)電流值控制電路，其對檢測線圈電流的元件的線圈側(cè)的電壓進(jìn)行檢測，并控制線圈中流動的電流的基準(zhǔn)電流值；和反饋電路，其與時(shí)鐘發(fā)生器的基準(zhǔn)時(shí)鐘同步地接通開關(guān)元件，若線圈中流動的電流超過基準(zhǔn)電流值則斷開開關(guān)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述檢測線圈電流的元件是線圈電流檢測電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述平滑化電容器是陶瓷電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述平滑化電容器是等效串聯(lián)電阻的電阻值比電解電容器更小的電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述檢測線圈電流的元件的電阻值比所述平滑化電容器的等效串聯(lián)電阻的電阻值更大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，通過所述檢測線圈電流的元件和所述平滑化電容器來設(shè)定頻率特性中的零點(diǎn)的頻率。
7.一種DC/DC轉(zhuǎn)換器，其通過開閉開關(guān)元件而經(jīng)線圈從輸入電源向負(fù)載連接的輸出端子提供電力并對開關(guān)元件施加反饋，以調(diào)整輸出端子的電壓，包括檢測線圈電流的元件，其插入安裝于線圈和輸出端子之間，用于檢測線圈中流動的電流；和平滑化電容器，其連接到檢測線圈電流的元件的負(fù)載側(cè)，用于使輸出端子的電壓平滑化，通過檢測線圈電流的元件和平滑化電容器來設(shè)定頻率特性中的零點(diǎn)的頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可將陶瓷電容器作為平滑化電容器使用的DC/DC轉(zhuǎn)換器。該DC/DC轉(zhuǎn)換器(1)，通過使開關(guān)元件(14)開閉，從而經(jīng)線圈(16)從輸入電源(V
文檔編號H02M3/158GK1879285SQ20048003326
公開日2006年12月13日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者梅本清貴, 竹村興 申請人:羅姆股份有限公司