電源裝置和使用該電源裝置的電氣設備的製作方法

2023-09-23 00:51:40

專利名稱：電源裝置和使用該電源裝置的電氣設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於從輸入電壓產生所需輸出電壓的電源裝置、以及 結合有這種電源裝置的電氣設備。
背景技術：
以下列出的專利文獻1和2公開了由本發明的申請人提出的現有 直流穩定電源裝置。
具體而言，專利文獻l中公開的直流穩定電源裝置包括對根據輸 出電壓而變化的反饋電壓與預定基準電壓之間的電壓差進行放大的誤 差放大器，並使用該誤差放大器的輸出信號(誤差電壓)對輸出晶體 管進行開關。更具體地，該直流穩定電源裝置產生具有與誤差電壓Verr
和預定斜坡電壓Vslp (具有斜坡波形或三角波形)之間的比較結果相 對應的佔空比的PWM(脈衝寬度調製)信號，以便使用該PWM信號 使輸出電晶體導通和截止。
為了對快速負載變化進行更快響應，專利文獻2中公開的直流穩 定電源裝置通過在一併監視輸出電壓、流經輸出電晶體的開關電流和 流經負載的負載電流的同時，根據監視結果適當地移動斜坡電壓 Vslp，控制對輸出電晶體的驅動(所謂的電流模式控制)。
專利文獻l: JP-A-H07-336999
專利文獻2: JP-A-2004-17335
發明內容
本發明要解決的問題
確實，採用上述現有直流穩定電源裝置中的任何一種，都可以從 輸入電壓產生所需的輸出電壓。然而，在較輕負載或無負載時，現有直流穩定電源裝置可能陷入 過升壓狀態。
現在將參照圖8，更加具體地描述這種不便。
如圖8所示，在現有直流穩定電源裝置中，無論裝置是以典型的 PWM控制還是以電流模式控制進行操作，上述斜坡電壓Vslp都是相 對於地電勢而產生的。另一方面，由於誤差放大器的電路配置，誤差 電壓Veir的下限電平通常高於地電勢幾個或幾十個毫伏。因此，上述 現有直流穩定電源裝置可能陷入所謂的過升壓狀態，在該狀態中，誤 差電壓Verr的下限電平阻止了 PWM信號的佔空比降低到所需水平。
即使在誤差電壓Veir降低到其下限電平時，如果將以電流模式控 制進行操作的直流穩定電源裝置用作向消耗相對較大電流的負載(例 如，LED (發光二極體)驅動器)供能的裝置，則斜坡電壓Vslp根據 負載電流從地電勢移動到更高電勢，導致誤差電壓Veir的下限電平變 成低於斜坡電壓Vslp的電平。由此，確實可以防止直流穩定電源裝置 陷入上述過升壓狀態。然而，在具有上述相同配置的直流穩定電源裝 置用作向負載電流可能為0 (或幾乎為0)的負載(例如，CCD (電 荷耦合器件)相機模塊)供能的裝置的情況下，在負載較輕或無負載 時，斜坡電壓Vslp不會從地電勢移動。因此，如上所述，直流穩定電 源裝置可能陷入過升壓狀態。
避免過升壓狀態的一種方法是提高誤差放大器的性能，以降低下 限電平。然而，這樣做可能引起整體系統的振蕩或其他不便之處，因 此，在沒有適當考慮的情況下，無法提高系統性能。
本發明的目的在於提供一種電源裝置，其中可以適當控制佔空比 而不會引起整體系統的振蕩等，本發明的目的還在於提供一種結合有 該電源裝置的電氣設備。
解決問題的手段
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，電源裝置包括輸 出電晶體，通過將其導通和截止，從輸入電壓產生輸出電壓；誤差放 大器，用於對與所述輸出電壓相應的反饋電壓和預定基準電壓之間的電壓差進行放大，以產生誤差電壓；PWM比較器，用於將所述誤差
電壓與預定斜坡電壓相比較，以產生PWM信號，所述PWM信號具 有與所述比較結果相對應的佔空比；以及導通/截止控制裝置，用於使 用所述PWM信號使所述輸出電晶體導通和截止。這裡，所述電源裝 置還包括偏移裝置，用於將所述斜坡電壓從地電勢向更高電壓移動 預定偏移電壓，以使所述斜坡電壓的下限電平高於所述誤差電壓的下 限電平(第一配置)。
根據本發明的另一方面，電源裝置包括輸出電晶體，通過將其 導通和截止，從輸入電壓產生輸出電壓；誤差放大器，用於對與所述 輸出電壓相應的反饋電壓和預定基準電壓之間的電壓差進行放大，以 產生誤差電壓；PWM比較器，用於將所述誤差電壓與預定斜坡電壓 相比較，以產生PWM信號，所述PWM信號具有與所述比較結果相 對應的佔空比；以及導通/截止控制裝置，用於使用所述PWM信號使 所述輸出電晶體導通和截止。這裡，所述PWM比較器將所述斜坡電 壓從地電勢向更高電壓移動預定偏移電壓，以使所述斜坡電壓的下限 電平高於所述誤差電壓的下限電平(第二配置)。
在第二配置的電源裝置中，所述PWM比較器在其輸入級中包括 第一和第二恆定電流源，其中每一個的一端均與電源線連接；第一開 關元件，連接在第一恆定電流源的另一端與接地線之間，所述第一開 關元件根據所述斜坡電壓而導通或截止；以及第二開關元件，連接在 第二恆定電流源的另一端與接地線之間，所述第二開關元件根據所述 誤差電壓而導通或截止。這裡，所述PWM比較器還包括連接在第一 恆定電流源的另一端與第一開關元件的一端之間或在第一開關元件的 另一端與接地線之間的偏移電阻器，並比較在第一和第二電流源的另 一端出現的電壓，以產生所述PWM信號(第三配置)。
在第二或第三配置的電源裝置中，所述導通/截止控制裝置包括
振蕩器，用於產生預定時鐘信號；復位優先型SR觸發器，用於在其 置位端子處接收所述時鐘信號，並在其復位端子處接收所述PWM信 號；以及驅動器電路，使用所述SR觸發器的輸出信號將所述輸出晶
體管導通和截止。這裡，所述導通/截止控制裝置還包括開關電路，用於根據所述誤差電壓和預定閾值電壓中哪個較高，控制是否向所述
SR觸發器輸入所述時鐘信號(第四配置)。
在第四配置的電源裝置中，所述閾值電壓設定為等於所述偏移電 壓(第五配置)。
第一到第五配置之一的電源裝置包括電感器，其一端與針對所 述輸入電壓的輸入端子連接，其另一端與所述輸出電晶體的一端連接； 二極體，其陽極與所述輸出電晶體的一端連接，其陰極與針對所述輸 出電壓的輸出端子連接；以及電感器，其一端與針對所述輸出電壓的 輸出端子連接，其另一端與針對基準電壓的輸入端子連接。這裡，電 源裝置提升所述輸入電壓，以產生所述輸出電壓(第六配置)。
根據本發明的另一方面， 一種電氣設備包括電池，用作所述電 氣設備的電源；以及電源裝置，用作對所述電池的輸出進行轉換的裝 置。這裡，第一到第六配置之一的電源裝置用作所述電源裝置(第七 配置)。
本發明的有益效果
採用根據本發明的電源裝置或結合有所述電源裝置的電氣設備， 可以適當地控制佔空比，而不會引起整體系統中的振蕩等。


圖1是示出了作為本發明實施例的行動電話的框圖2是示出了正升壓電路2P的配置示例的電路圖3是示出了正升壓電路2P如何執行PWM操作的圖4是示出了 PWM比較器PCMP的配置示例的電路圖5是示出了開關電路SW的配置示例的圖6是示出了在負載較輕時效率如何提高的圖7是示出了正升壓電路2P的另一配置示例的電路圖；以及
圖8是示出了過升壓狀態如何發生的圖。
附圖標記列表1 電池
2 系統調節器IC 2P 正升壓電路 2M 負升壓電路 21到2n第一到第n調節器電路
3 CCD相機模塊
Nl N溝道場效應電晶體
Rs 感測電阻器
AMP1 誤差放大器
AMP2 放大器
El 直流電壓源
SS 軟啟動電路
OSC 振蕩器
ADD 加法器
PCMP PWM比較器
FF SR觸發器(復位優先型)
DRV 驅動器電路
SW 開關電路
Ll 輸出電感器
Dl 防反向電流二極體(肖特基勢壘二極體)
Cl 輸出電容器
R1和R2 電阻器
T1和T2外部端子
II和12 第一和第二恆定電流源
Pl 第一P溝道場效應電晶體(第一開關元件)
P2 第二P溝道場效應電晶體(第二開關元件)
P3 第三P溝道場效應電晶體(第三開關元件)
Rofs 偏移電阻器
CMP 比較器
E2 直流電壓源SLT 選擇器
具體實施例方式
下面，將描述將本發明應用於DC-DC轉換器的示例，該DC-DC 轉換器結合在移神電話中，轉換電池的輸出電壓，以產生行動電話的 不同部件(具體是CCD相機)的驅動電壓。
圖1是示出了作為本發明實施例的行動電話(具體是針對CCD 相機的電源系統)的框圖。如圖1所示，本實施例的行動電話包括 電池l，用作行動電話的電源；系統調節器IC 2，用作轉換電池1的 輸出的裝置；以及CCD相機模塊3，用作由行動電話使用來感應圖像 的裝置。除了這些部件，本實施例的行動電話當然還包括圖1中未示 出的實現其基本功能(例如通信功能)的裝置，如發射機/接收機電路、 揚聲器、麥克風、顯示器、操作部分、存儲器和其他部件。
CCD相機模塊3需要多種驅動電壓(例如，+15.0V、 +3.0V、 +1.8V 和-8.0V)，以驅動構成其的CCD元件和DSP(數位訊號處理器)以及 為其設置的I/0 (輸入/輸出)。因此，系統調節器IC2包括正升壓 電路2P，用於正向提升電池電壓Vbat (例如，3.0V)至預定正升壓電 壓VP (例如，+18V);以及負升壓電路2M，用於負向提升電池電壓 Vbat至預定負升壓電壓VM (例如，-8V);此外，系統調節器IC2還 包括第一到第n調節器電路(串聯調節器電路)21到2n，作為從電池 電壓Vbat或正升壓電壓VP產生多個正電壓VP1到VPn的裝置。正 電壓VP1到VPn和負升壓電壓VM全部提供至CCD相機模塊3。
圖2是示出了正升壓電路2P的配置示例的電路圖(部分為框圖)。 如圖2所示，正升壓電路2P將N溝道場效應電晶體N1、感測電阻器 Rs、誤差放大器AMP1、放大器AMP2、直流電壓源E1、軟啟動電路 SS、振蕩器OSC、加法器ADD、 PWM比較器PCMP、復位優先型 SR觸發器FF、驅動器電路(緩衝器電路)DRV和開關電路SW結合 到集成電路中。此外，正升壓電路2P還包括輸出電感器L1、防反向 電流二極體(肖特基勢壘二極體)Dl、輸出電容器C1和電阻器R1、 R2，作為從外部與外部端子T1和T2連接的元件。電晶體Nl的漏極與外部端子(開關端子)Tl連接。電晶體Nl 的源極經由感測電阻器Rs (具有幾十毫歐的電阻)接地。
誤差放大器AMP1的反相輸入端子(-)與外部端子(反饋端子) T2連接。誤差放大器AMP1的非反相輸入端子(+)與直流電壓源E1 的正極端子連接。直流電壓源E1的負極端子接地。
放大器AMP2的非反相輸入端子(+ )與感測電阻器Rs的一端(電 池側的一端)連接。放大器AMP2的反相輸入端子(-)與感測電阻器 Rs的另一端(接地側的一端)連接。
加法器的一個輸入端子與放大器AMP2的輸出端子連接，加法器 的另一輸入端子與振蕩器OSC的第一輸出端子(三角波形電壓輸出端 子)連接。
PWM比較器PCMP的非反相輸入端子(+ )與加法器ADD的輸 出端子連接。PWM比較器PCMP的第一反相輸入端子(-)與誤差放 大器AMP1的輸出端子連接。PWM比較器PCMP的第二反相輸入端 子(-)與軟啟動電路SS的輸出端子連接。
觸發器FF的置位輸入端子(S)通過開關電路SW與振蕩器OSC 的第二輸出端子(時鐘輸出端子)連接。觸發器FF的復位輸入端子 (R)與PWM比較器PCMP的輸出端子連接。觸發器FF的輸出端子 (Q)通過驅動器電路DRV與電晶體N1的柵極連接。
在系統調節器IC2的外部，外部端子T1經由輸出電感器L1 (具 有幾十微亨利的電感)與電池1的輸出端子(其上存在電池電壓Vbat) 連接，並與防反向電流二極體D1的陽極連接。防反向電流二極體D1 的陰極作為正升壓電路2P的輸出端子，與第一調節器21 (未示出) 的輸入端子連接，並經由輸出電容器C1(具有幾個微法的電容)接地。 正升壓電路2P的輸出端子也經由電阻器Rl和R2接地。電阻器Rl 和R2之間的節點與系統調節器IC 2的輸出端子T2連接。
因此，如上配置的正升壓電路2P是在電晶體N1的漏極處獲得所 需正升壓電壓VP的升壓DC-DC轉換器，其中電晶體N1用作不同電 勢(電池電壓Vbat和地電壓GND)之間連接的開關元件。正升壓電 路2P採用峰值電流模式控制，作為驅動方法，通過該驅動方法，不僅基於對輸出電壓VP的監視結果，還基於對流經電晶體N1的驅動電 流的監視結果，來控制電晶體N1的驅動。現在，將參照圖3，詳細描述如上配置的正升壓電路2P如何執行 PWM操作(在正升壓電壓VP穩定時)。誤差放大器AMP1對施加至其非反相輸入端子(+ )的基準電壓 Vref (直流電壓源El的電動勢電壓)與施加至其反相輸入端子(-) 的反饋電壓Vfb (正升壓電壓VP的分壓)之間的電壓差進行放大， 以產生誤差電壓Verr。因此，隨著正升壓電壓VP與其目標值之間的 誤差增大，誤差電壓Verr升高。PWM比較器PCMP將施加至其第一反相輸入端子(-)的誤差電 壓Verr和施加至其第二反相輸入端子的軟啟動電壓Vss中的較低者與 施加至其非反相輸入端子(+ )的斜坡電壓Vslp (加法器ADD的輸出 電壓，該輸出電壓由加法器ADD通過將來自振蕩器OSC的基準三角 波形電壓(或基準斜坡波形電壓)與放大器AMP2的輸出電壓相加而 產生)相比較。因此，PWM比較器PCMP產生具有與比較結果相對 應的佔空比的PWM信號。由此，只要正升壓電壓VP穩定，當誤差 電壓Verr高於斜坡電壓Vslp時，PWM信號的邏輯電平就為低；而當 誤差電壓Verr低於斜坡電壓Vslp時，PWM信號的邏輯電平就為高。當PWM信號(觸發器FF的復位信號)為低時，從饋送至觸發器 FF的置位端子(S)的時鐘信號CLK (具有幾百個千赫茲到幾個兆赫 茲的頻率)的上升時開始，至電晶體N1的柵極信號Sg保持為高，從 而電晶體N1保持導通。另一方面，當PWM信號為高時，無論時鐘 信號CLK如何，柵極信號Sg保持為低，從而電晶體N1保持截止。如上所述，在以峰值電流模式控制進行操作的正升壓電路2P中， 不僅基於對輸出電壓VP的監視結果、還基於對流經電晶體Nl的驅動 電流的監視結果，來控制電晶體Nl的驅動。因此，對於本實施例的 正升壓電路2P，即使誤差電壓Verr的產生無法跟上快速的負載變化， 也可以根據對流經電晶體Nl的驅動電流的監視結果，直接控制晶體 管N1的驅動。這有效地幫助了減小正升壓電壓VP中的變化。因此， 採用本實施例的正升壓電路2P，無需增大輸出電容器C1的電容。從而可以避免不必要地增加輸出電容器C1的成本和尺寸。緊接在正升壓電路2P的啟動之後，正升壓電壓VP為零，因此誤 差電壓Verr非常高。因此，如果根據誤差電壓Verr與斜坡電壓Vslp 之間的比較結果產生PWM信號，則PWM信號的佔空比變得較高， 以致引起湧入電流(inrush current)流經輸出電容器L1。為了克服這種缺陷，如前所述，除了誤差電壓Verr，本實施例的 正升壓電路2P還單獨向PWM比較器PCMP輸入在電源打開之後逐 漸升高的軟啟動電壓Vss。當軟啟動電壓Vss低於誤差電壓Verr時， 無論該誤差電壓Verr如何，正升壓電路2P都根據該較低的軟啟動電 壓Vss與斜坡電壓Vslp之間的比較結果，確定PWM信號的佔空比。 本實施例的正升壓電路2P包括偏移裝置，該偏移裝置保持斜坡 電壓Vslp從地電勢向較高電勢移動預定偏移電壓AV，以使斜坡電壓 Vslp的下限電平高於誤差電壓Verr的下限電平。鑑於如下事實，將本 實施例的偏移電壓AV設定在大約100mV:由於誤差放大器AMP1的 電路配置，誤差電壓Verr的下限電平升高到高於地電勢幾個到幾十個採用這種配置，即使在負載較輕或無負載時，即，即使在無法通 過峰值電流模式控制將斜坡電壓Vslp移動到較高電壓的情況下，也可 以在不受誤差電壓Verr的下限電平的影響下，將PWM信號的佔空比 降低到所需水平(最小佔空比為零)。因此，可以增強誤差放大器AMP1的性能，以適當控制佔空比，而不會引起整體系統中的振蕩等。這有 助於避免過升壓狀態。如前所述，整體系統執行反饋控制，以獲得所需的正升壓電壓VP， 因此，即使斜坡電壓Vslp的偏移導致最小佔空比降低到零，整體系統也免於受到任何顯著的不便影響。圖4是示出了 PWM比較器PCMP的配置示例的電路圖。如圖4 所示，本實施例的PWM比較器PCMP的輸入級包括第一和第二恆 定電流源II和12，每一個的一端均與電源線(Vbat)連接；第一 P 溝道場效應電晶體(第一開關元件)Pl，連接在第一恆定電流源II 的另一端與接地線之間，第一 P溝道場效應電晶體根據斜坡電壓Vslp而導通和截止；以及第二和第三P溝道場效應電晶體(第二和第三開 關元件)P2和P3，連接在第二恆定電流源12的另一端與接地線之間， 第二和第三P溝道場效應電晶體P2和P3分別根據誤差電壓Verr和軟 啟動電壓Vss而導通和截止。此外，PWM比較器PCMP還包括在第 一恆定電流源Il的另一端與第一開關元件P1的一端(源極端)之間 連接的偏移電阻器Rofs，並對第一和第二恆定電流源II和12的另一 端上出現的電壓V1和V2進行比較，以產生PWM信號。採用這種配置，PWM比較器PCMP的輸入級結合了電平移動 功能，用於將輸入電壓提升到所需電壓電平；以及偏移功能，用於保 持斜坡電壓Vslp從地電勢向較高電勢移動預定偏移電壓AV，以使斜 坡電壓Vslp的下限電平高於誤差電壓Verr的下限電平。採用這種配 置，可以非常簡單的配置實現偏移裝置。現在，將詳細描述正升壓電路2P的效率是如何提高的。正升壓 電路2P的效率T!由整體電路中的輸入與輸出功率之比表示。因此，如 果輸出電流(負載電流〉較高，則對於整體電路的效率T1，可以忽略 正升壓電路2P自身的消耗電流。當輸出電流在負載較輕或無負載時 變小時，正升壓電路2P自身的消耗電流，特別是觸發器FF和驅動器 電路DRV的消耗電流顯著影響整體電路的效率Ti(見圖6中的虛線B)。本實施例的正升壓電路2P包括開關電路SW，作為在負載較輕或 無負載時提高效率ri的裝置，該開關電路SW根據誤差電壓Verr和閾 值電壓Vth中哪個較高，來控制是否向觸發器FF輸入時鐘信號CLK。圖5是示出了開關電路SW的配置示例的電路圖。如圖5所示， 本實施例的開關電路SW包括比較器CMP、直流電壓源E2和選擇器 SLT。比較器CMP的非反相輸入端子(+ )與誤差放大器AMP1 (未示 出)的輸出端子連接。比較器CMP的反相端子(-)與直流電壓源E2 的正極端子(其上施加有閾值電壓Vth)連接。直流電壓源E2的負極 端子接地。比較器CMP的輸出端子與選擇器SLT的控制端子連接。 選擇器SLT的一個輸入端子與振蕩器OSC (未示出)的第二輸出端子 (時鐘輸出端子)連接。選擇器SLT的另一輸入端子接地。選擇器SLT的公共輸出端子與觸發器FF (未示出)的置位端子(S)連接。由直流電壓源E2產生的閾值電壓Vth設定為等於前述偏移電壓 △V (函mV)。在如上配置的開關電路SW中，當誤差電壓Verr高於閾值電壓 Vth時，比較器CMP的輸出邏輯為高；當誤差電壓Verr低於閾值電 壓Vth時，比較器CMP的輸出邏輯為低。當比較器CMP的輸出邏輯為高時，選擇器SLT將公共輸出端子 與饋送有時鐘信號CLK的一個輸入端子連接，以允許將針對觸發器 FF的時鐘信號CLK從振蕩器OSC輸入到選擇器SLT。另一方面，當比較器CMP的輸出邏輯為低時，因為誤差電壓Verr 低於閾值電壓Vth(即，斜坡電壓Vslp的下限電平)，所以選擇器SLT 識別出PWM信號的佔空比為零，即，識別出無需提升電壓的輕負載 或無負載操作的時間段。因此，選擇器SLT將公共輸出端子與施加有 地電壓(低電平)的另一輸出端子連接，以中斷向觸發器FF輸入時 鍾信號CLK。採用這種配置，可以降低負載較輕或無負載時觸發器FF和驅動 器電路DRV的不必要的電流消耗，從而提高正升壓電路2P的效率ri (見圖6中實線A)。雖然上述實施例論述了將本發明應用於以峰值電流模式控制進行 操作的正升壓電路2P的示例，但是這並非要以任何方式來限制本發 明的應用；本發明可以廣泛應用於一般用於從輸入電壓產生所需輸出 電壓的直流穩定電源裝置。例如，在普通直流穩定電源中，諸如圖7所示的電源，其包括誤 差放大器AMP1用於放大根據輸出電壓VP而變化的反饋電壓Vfb與 預定基準電壓Vref之間的電壓差，並使用誤差放大器AMP1的輸出信 號(誤差電壓Verr)對輸出電晶體Nl進行開關，即使在設置有圖4 所示的PWM比較器PCMP (即，輸入級中結合了偏移功能的PWM 比較器)，也可以獲得如上所述的相同操作和優點。除了通過上述實施例的具體描述之外，在不背離本發明精神的前 提下，可以進行許多修改和改變。例如，雖然上述實施例只論述了將肖特基勢壘二極體用作防反向電流二極體D1的示例，但是可以替代使用普通二極體。如果附加地 設置了同步整流開關電路，則可以省略防反向電流二極體D1。 電路配置可以修改為將P溝道和N溝道電晶體互換使用。 電晶體Nl或感測電阻器Rs可以是外部連接的；電阻器Rl和R2 可以是內部集成的。雖然上述實施例論述了在第一電流源II的另一端與第一開關元 件P1的源極之間連接偏移電阻器Rofs的示例，但是這並非要限制本 發明的配置。偏移電阻器Rofs可以連接在第一開關元件Pl的漏極與 接地線之間。工業實用性本發明提供了一種在從輸入電壓產生所需輸出電壓的直流穩定電 源裝置中避免其過升壓和提高其效率方面十分有用的技術。
權利要求
1.一種電源裝置，包括輸出電晶體，通過將其導通和截止，從輸入電壓產生輸出電壓；誤差放大器，用於對與所述輸出電壓相應的反饋電壓和預定基準電壓之間的電壓差進行放大，以產生誤差電壓；PWM比較器，用於將所述誤差電壓與預定斜坡電壓相比較，以產生PWM信號，所述PWM信號具有與所述比較結果相對應的佔空比；以及導通/截止控制裝置，用於使用所述PWM信號，使所述輸出電晶體導通和截止，其中所述電源裝置還包括偏移裝置，用於保持所述斜坡電壓從地電勢向較高電壓移動預定偏移電壓，以使所述斜坡電壓的下限電平高於所述誤差電壓的下限電平。
2. —種電源裝置，包括輸出電晶體，通過將其導通和截止，從輸入電壓產生輸出電壓； 誤差放大器，用於對與所述輸出電壓相應的反饋電壓和預定基準電壓之間的電壓差進行放大，以產生誤差電壓；PWM比較器，用於將所述誤差電壓與預定斜坡電壓相比較，以產生PWM信號，所述PWM信號具有與所述比較結果相對應的佔空比；以及導通/截止控制裝置，用於使用所述PWM信號，使所述輸出晶體 管導通和截止，其中所述PWM比較器保持所述斜坡電壓從地電勢向較高電壓移 動預定偏移電壓，以使所述斜坡電壓的下限電平高於所述誤差電壓的 下限電平。
3. 根據權利要求2所述的電源裝置，其中所述PWM比較器在其 輸入級中包括第一和第二恆定電流源，其中每一個的一端均與電源線連接；第一開關元件，連接在所述第一恆定電流源的另一端與接地線之 間，所述第一開關元件根據所述斜坡電壓而導通和截止；以及第二開關元件，連接在所述第二恆定電流源的另一端與接地線之 間，所述第二開關元件根據所述誤差電壓而導通和截止，其中所述PWM比較器還包括連接在所述第一恆定電流源的另一 端與所述第一開關元件的一端之間或在所述第一開關元件的另一端與 接地線之間的偏移電阻器，並比較在所述第一和第二電流源的另一端 出現的電壓，以產生所述PWM信號。
4. 根據權利要求2所述的電源裝置，其中所述導通/截止控制裝 置包括振蕩器，用於產生預定時鐘信號；復位優先型SR觸發器，用於在其置位端子處接收所述時鐘信號， 並在其復位端子處接收所述PWM信號；以及驅動器電路，使用所述SR觸發器的輸出信號，將所述輸出晶體 管導通和截止，其中所述導通/截止控制裝置還包括開關電路，用於根據所述誤差電壓和預定閾值電壓中哪個較高，控制是否向所述SR觸發器輸入 所述時鐘信號。
5. 根據權利要求4所述的電源裝置，其中所述閾值電壓設定為等於所述偏移電壓。
6. 根據權利要求1到5之一所述的電源裝置，還包括電感器，其一端與用於所述輸入電壓的輸入端子連接，其另一端 與所述輸出電晶體的一端連接；二極體，其陽極與所述輸出電晶體的一端連接，其陰極與用於所 述輸出電壓的輸出端子連接；以及電容器，其一端與用於所述輸出電壓的輸出端子連接，其另一端 與用於基準電壓的輸入端子連接，其中所述電源裝置提升所述輸入電壓，以產生所述輸出電壓。
7. —種電氣設備，包括電池，用作所述電氣設備的電源；以及電源裝置，用作對所述電池的輸出進行轉換的裝置， 其中使用權利要求1到5之一所述的電源裝置，作為所述電源裝
全文摘要
根據本發明的直流穩定電源裝置包括偏移裝置，用於保持斜坡電壓(Vslp)從低電勢向較高電勢移動預定偏移電壓ΔV，以使斜坡電壓(Vslp)的下限電平高於誤差電壓(Verr)的下限電平。採用這種配置，可以提供能夠適當控制佔空比而不會引起整體系統的振蕩等的直流穩定電源裝置、以及具有這種電源裝置的電氣設備。
文檔編號H02M3/155GK101228684SQ200680026788
公開日2008年7月23日 申請日期2006年8月2日 優先權日2005年8月5日
發明者北川篤, 淺津博昭 申請人:羅姆股份有限公司