本發(fā)明涉及一種將直流電壓轉(zhuǎn)換為不同值的直流電壓的開關(guān)調(diào)節(jié)器、以及構(gòu)成開關(guān)調(diào)節(jié)器的至少一部分的電路裝置。而且，本發(fā)明還涉及使用了這種開關(guān)調(diào)節(jié)器的電子設(shè)備等。

背景技術(shù)：

在對直流電壓進行降壓的開關(guān)調(diào)節(jié)器中，實施對輸出電路的開關(guān)元件進行接通或斷開控制從而向電感元件供給驅(qū)動電流的動作。在輸出電路的開關(guān)元件被內(nèi)置于半導體集成電路裝置(ic)中的情況下，作為外置部件，電感元件的一端與ic的輸出端子連接，且在電感元件的另一端與低電位側(cè)的電源端子之間連接有電容器。

此外，在ic的輸出端子以及低電位側(cè)的電源端子上，例如分別連接有作為外置部件的肖特基勢壘二極管(sbd)的陰極和陽極。而且，作為從開關(guān)調(diào)節(jié)器接受電源供給的負載電路的、例如soc(systemonchip：片上系統(tǒng))等的ic經(jīng)由電感元件而與ic的輸出端子連接。

在這種開關(guān)調(diào)節(jié)器中，通過在輸出電路的開關(guān)元件為接通狀態(tài)時流動的電流，從而使電感元件被蓄積有磁能。當輸出電路的開關(guān)元件成為斷開狀態(tài)時，通過被蓄積在電感元件中的磁能，從而有電流從sbd經(jīng)由電感元件而向負載電路流動。

然而，在將sbd安裝于配線基板等上的工序等中sbd發(fā)生了連接不良(開路狀態(tài)或不完全連接)的情況下，因在被串聯(lián)連接于相同的輸出端子上的電感元件以及負載電路中流動的電流，從而有較大的負電壓被施加到輸出端子上。其結(jié)果為，有時輸出電路的開關(guān)元件會被破壞。

在制造包括開關(guān)調(diào)節(jié)器的產(chǎn)品的情況下，由于sbd的連接不良而使ic被破壞的情況成為一個大問題。即使實施安裝后的檢查，以免產(chǎn)品在發(fā)生了連接不良的情況下被出貨，但如果在檢查中ic被破壞，那么僅通過重新實施sbd的安裝是無法修復故障的，而是需要ic的更換，從而這種情況成為了成本升高的主要原因。此外，在產(chǎn)品通過出貨檢查并出貨到市場后顯現(xiàn)出連接不良的情況下，對于修理的應對將需要更多的工時與成本。

一直以來，為了避免這個問題，通過在ic內(nèi)作為保護電路而在輸出端子與低電位側(cè)的電源端子之間連接二極管等，從而吸收過電流進而防止輸出電路的開關(guān)元件的破壞。然而，由于對于輸出電路的開關(guān)元件為斷開狀態(tài)的期間內(nèi)的輸出端子的電壓降而言，與在sbd中有電流流動的情況相比，在保護電路中有電流流動的情況下較大，因此如果該狀態(tài)持續(xù)較長時間，則有可能會使輸出電路的開關(guān)元件或保護電路的二極管等產(chǎn)生破壞或劣化。

作為相關(guān)技術(shù)，在專利文獻1中，公開了一種如下的開關(guān)調(diào)節(jié)器，其具備破壞防止功能，以免在作為續(xù)流二極管的肖特基勢壘二極管由于某種原因而陷入開路狀態(tài)時開關(guān)調(diào)節(jié)器發(fā)生劣化或被破壞。

在專利文獻1的圖1a以及圖1b中，當與集成電路部100a的輸出端子120連接的續(xù)流二極管ds成為開路狀態(tài)時，檢測晶體管tc將接通并使噪聲屏蔽電路150工作。當噪聲屏蔽電路150工作時，將停止從pwm電路160經(jīng)由邏輯電路170以及電平轉(zhuǎn)換電路180而向開關(guān)晶體管tsw供給pwm驅(qū)動信號s1。

根據(jù)專利文獻1，在輸出端子120的電位與接地電位相比下降了閾值電壓以上時，將有電流流過檢測晶體管tc，從而檢測出續(xù)流二極管ds的開路狀態(tài)。但是，在檢測晶體管tc的閾值電壓為與續(xù)流二極管ds的正向電壓0.2v～0.3v相比而較大的0.7v左右、且輸出端子120的電位與接地電位相比下降在不足0.7v的范圍內(nèi)時，將無法檢測出續(xù)流二極管ds的連接不良。

專利文獻1：日本特開2011-83104號公報(說明書摘要、圖1a、圖1b)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，鑒于上述問題點，本發(fā)明的第一目的在于，提供一種能夠以所需要的判斷電平而對被連接在輸出節(jié)點和低電位側(cè)的電源節(jié)點之間的肖特基勢壘二極管的連接不良進行檢測，并在肖特基勢壘二極管成為連接不良的情況下停止開關(guān)動作的電路裝置。此外，本發(fā)明的第二目的在于，提供一種使用了這種電路裝置的開關(guān)調(diào)節(jié)器。而且，本發(fā)明的第三目的在于，提供一種使用了這種開關(guān)調(diào)節(jié)器的電子設(shè)備等。

為了解決以上的課題的至少一部分，本發(fā)明的第一觀點所涉及的電路裝置具備：比較器，其具有輸入端子和輸出端子，且在輸入端子的電位低于判斷電平時從輸出端子輸出被激活的輸出信號；開關(guān)電路，其被電連接在與根據(jù)驅(qū)動信號而成為導通狀態(tài)或非導通狀態(tài)的開關(guān)元件連接的輸出節(jié)點和比較器的輸入端子之間，且在開關(guān)元件為導通狀態(tài)時成為非導通狀態(tài)；控制電路，其根據(jù)在開關(guān)元件從導通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉菍顟B(tài)之后比較器的輸出信號被激活的期間或次數(shù)，而以使開關(guān)元件不再次成為導通狀態(tài)的方式對驅(qū)動信號的電平進行控制。

根據(jù)本發(fā)明的第一觀點，由于設(shè)置了在輸出節(jié)點的電位低于判斷電平時將輸出信號激活的比較器、和根據(jù)比較器的輸出信號而以使開關(guān)元件不再次成為導通狀態(tài)的方式進行控制的控制電路，因此能夠以所需的判斷電平而對被連接在輸出節(jié)點與低電位側(cè)的電源節(jié)點之間的肖特基勢壘二極管的連接不良進行檢測，并在肖特基勢壘二極管發(fā)生了連接不良的情況下使開關(guān)動作停止。其結(jié)果為，能夠防止輸出電路的開關(guān)元件或保護電路的電路元件的破壞或劣化。此外，通過開關(guān)電路，從而在開關(guān)元件向輸出節(jié)點供給高電位側(cè)的電源電位的期間內(nèi)輸出節(jié)點的電位不會被施加在比較器的輸入端子上，從而能夠防止比較器的破壞。

在此，優(yōu)選為，開關(guān)電路包括高耐壓晶體管。由于在開關(guān)元件成為導通狀態(tài)時在開關(guān)電路上會被施加有高電位側(cè)的電源電位，因此通過使用高耐壓晶體管，從而使開關(guān)電路不易被破壞。

此外，也可以采用如下方式，即，電路裝置還具備箝位電路，所述箝位電路的一端與比較器的輸入端子連接且另一端與低電位側(cè)的電源節(jié)點連接，并且在比較器的輸入端子的電位與低電位側(cè)的電源電位相比高出了預定的值以上時，所述箝位電路對比較器的輸入端子的電位進行箝位。

由此，不會由于開關(guān)電路的寄生電容成分的影響、或者開關(guān)電路向非導通狀態(tài)或?qū)顟B(tài)轉(zhuǎn)移的定時相對于開關(guān)元件向?qū)顟B(tài)或非導通狀態(tài)轉(zhuǎn)移的定時而發(fā)生偏移的影響從而向比較器施加過電壓，由此能夠防止比較器的破壞。

此外，也可以采用如下方式，即，電路裝置還具備保護電路，所述保護電路為一端與輸出節(jié)點連接且另一端與低電位側(cè)的電源節(jié)點連接的電路，所述保護電路包括晶體管，并且在輸出節(jié)點的電位與低電位側(cè)的電源電位相比低出了晶體管的寄生二極管的正向電壓以上時成為導通狀態(tài)。由此，即使在肖特基勢壘二極管發(fā)生了連接不良的情況下，輸出節(jié)點的電位不會低于固定的值，從而能夠防止開關(guān)元件的破壞。

在該情況下，優(yōu)選為，保護電路的晶體管包括高耐壓晶體管。由于在開關(guān)元件為導通狀態(tài)時在保護電路上被施加有高電位側(cè)的電源電位，因此通過使用高耐壓晶體管，從而使保護電路不易被破壞。

在設(shè)置保護電路的情況下，也可以采用如下方式，即，比較器還具有被施加有低電位側(cè)的電源電位的第二輸入端子，并在輸入端子與第二輸入端子之間設(shè)定有與保護電路的晶體管的寄生二極管的正向電壓相比較小的偏移電壓，所述比較器將輸出節(jié)點的電位、和與低電位側(cè)的電源電位相比低出偏移電壓的判斷電平進行比較。由此，能夠通過比較器的偏移電壓來設(shè)定所需的判斷電平。

在以上方式中，也可以采用如下方式，即，控制電路在自開關(guān)元件從導通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉菍顟B(tài)起，于第一期間經(jīng)過后的比較器的輸出信號被連續(xù)地激活第二期間以上的次數(shù)達到兩次以上的預定的次數(shù)的情況下，以使開關(guān)元件不再次成為導通狀態(tài)的方式對驅(qū)動信號的電平進行控制。由此，能夠排除噪聲等的影響，從而適當?shù)貙πぬ鼗鶆輭径O管是否為連接不良進行判斷。

此外，也可以采用如下方式，即，電路裝置還包括開關(guān)元件，該開關(guān)元件被連接在高電位側(cè)的電源節(jié)點與輸出節(jié)點之間，并在根據(jù)驅(qū)動信號而成為導通狀態(tài)時向輸出節(jié)點供給高電位側(cè)的電源電位。在開關(guān)元件被內(nèi)置于ic等的電路裝置的情況下，能夠使開關(guān)調(diào)節(jié)器小型化。

本發(fā)明的第二觀點所涉及的開關(guān)調(diào)節(jié)器具備：上述任一項的電路裝置；肖特基勢壘二極管，其陰極與輸出節(jié)點連接，且陽極與低電位側(cè)的電源節(jié)點連接；電感元件，其一端與輸出節(jié)點連接，并從開關(guān)元件被供給有驅(qū)動電流；電容器，其被連接在電感元件的另一端和低電位側(cè)的電源節(jié)點之間，并對從電感元件被供給的電荷進行蓄積。根據(jù)本發(fā)明的第二觀點，能夠提供如下的開關(guān)調(diào)節(jié)器，所述開關(guān)調(diào)節(jié)器使用在肖特基勢壘二極管發(fā)生了連接不良的情況下使開關(guān)動作停止的電路裝置，從而即使產(chǎn)生了肖特基勢壘二極管的安裝不良也不易破壞或劣化。

本發(fā)明的第三觀點所涉及的電子設(shè)備，具備本發(fā)明的第二觀點所涉及的開關(guān)調(diào)節(jié)器。根據(jù)本發(fā)明的第三觀點，能夠提供如下的電子設(shè)備，所述電子設(shè)備使用即使產(chǎn)生了肖特基勢壘二極管的安裝不良也不易破壞或劣化的開關(guān)調(diào)節(jié)器，從而可靠性較高。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的開關(guān)調(diào)節(jié)器的電路圖。

圖2為表示圖1所示的比較器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。

圖3為表示圖1所示的開關(guān)控制電路的一部分的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖4為表示圖1所示的開關(guān)調(diào)節(jié)器中的各部的波形的波形圖。

圖5為表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例的框圖。

具體實施方式

以下，參照附圖來對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。另外，對相同的結(jié)構(gòu)要素標注相同的參照符號，并省略重復的說明。

開關(guān)調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)

圖1為表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的開關(guān)調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。該開關(guān)調(diào)節(jié)器包括本發(fā)明的一個實施方式所涉及的電路裝置100。如圖1所示，電路裝置100可以包括：基準電壓生成電路10、開關(guān)控制電路20、預驅(qū)動器30、輸出電路40、保護電路50、和電位判斷電路60。

圖1所示的結(jié)構(gòu)要素內(nèi)的至少一部分也可以被內(nèi)置在半導體集成電路裝置(ic)中。ic例如由在硅基板上形成有電路的ic芯片構(gòu)成，或者通過將ic芯片收納在封裝件中而被構(gòu)成。在該情況下，電路裝置100的節(jié)點n1～n5與ic芯片的襯墊(端子)、或者被設(shè)置在封裝件上的引腳(端子)相對應。

此外，開關(guān)調(diào)節(jié)器還可以包括肖特基勢壘二極管d1、電感元件l1、電容器c1、分壓電路110。這些結(jié)構(gòu)要素內(nèi)的至少一部分也可以不內(nèi)置于ic中，而作為外置部件。而且，作為從開關(guān)調(diào)節(jié)器接受電源供給的負載電路120例如soc(systemonchip：片上系統(tǒng))等ic，經(jīng)由電感元件l1而與電路裝置100連接。

在電路裝置100中，第一電源電位(高電位側(cè)的電源電位)vdd被供給至電源節(jié)點n1，與第一電源電位vdd相比為低電位的第二電源電位(低電位側(cè)的電源電位)vss被供給至電源節(jié)點n2，與第一電源電位vdd相比為低電位且與第二電源電位vss相比為高電位的內(nèi)部電路電源電位vda被供給至電源節(jié)點n3。在下文中，作為一個示例，而對高電位側(cè)的電源電位vdd為42v、低電位側(cè)的電源電位vss為0v(基準電位)、內(nèi)部電路電源電位vda為5v的情況進行說明。

電路裝置100通過實施開關(guān)動作而生成輸出信號sw，并向與輸出節(jié)點n4連接的電感元件l1供給驅(qū)動電流。由此，高電位側(cè)的電源電位vdd被降壓，并在連接節(jié)點n6上生成輸出電源電位vout。輸出電源電位vout被供給至連接在連接節(jié)點n6與電源節(jié)點n2之間的負載電路120。

分壓電路110包括被串聯(lián)連接在連接節(jié)點n6與電源節(jié)點n2之間的電阻元件r1以及r2，且所述分壓電路110對連接節(jié)點n6與電源節(jié)點n2之間的輸出電壓(vout-vss)進行分壓，并生成反饋電壓vfb。反饋電壓vfb經(jīng)由反饋節(jié)點n5而被供給至電路裝置100。

基準電壓生成電路10例如包括帶隙基準電路等，并且生成基準電壓vrf。開關(guān)控制電路20通過根據(jù)基準電壓vrf與反饋電壓vfb之差來實施pwm(pulsewidthmodulation：脈沖寬度調(diào)制)，從而生成脈沖寬度被調(diào)制的控制信號sct。控制信號sct被供給至預驅(qū)動器30。

預驅(qū)動器30例如包括反相器以及電平轉(zhuǎn)換器等，并且通過將控制信號sct反轉(zhuǎn)并進行電平轉(zhuǎn)換從而生成驅(qū)動信號sh。由此，在控制信號sct的高電平為內(nèi)部電路電源電位vda(5v)的情況下，對控制信號sct進行反轉(zhuǎn)以及電平轉(zhuǎn)換而生成的驅(qū)動信號sh的高電平將成為高電位側(cè)的電源電位vdd(42v)。

在輸出電路40中，作為開關(guān)元件而包括p溝道m(xù)os(metaloxidesemiconductor：金屬氧化物半導體)晶體管qp1。在晶體管qp1被內(nèi)置于ic等電路裝置100中的情況下，能夠使開關(guān)調(diào)節(jié)器小型化，并且由于能夠削減部件數(shù)量，因此能夠削減電子設(shè)備的制造成本。晶體管qp1被連接在電源節(jié)點n1與輸出節(jié)點n4之間，且在根據(jù)驅(qū)動信號sh而成為導通狀態(tài)(接通狀態(tài))時，使輸出節(jié)點n4的電位接近于電源節(jié)點n1的電位。

晶體管qp1具有：被施加有驅(qū)動信號sh的柵極、與電源節(jié)點n1連接的源極、和與輸出節(jié)點n4連接的漏極。晶體管qp1在驅(qū)動信號sh的電位與電源電位vdd相比低出了晶體管qp1的閾值電壓以上時成為接通狀態(tài)，從而經(jīng)由輸出節(jié)點n4而向電感元件l1供給驅(qū)動電流。

在輸出節(jié)點n4上連接有肖特基勢壘二極管d1以及電感元件l1。肖特基勢壘二極管具有與通常的pn結(jié)二極管相比正向電壓較低且開關(guān)速度較快的這一特點。肖特基勢壘二極管d1具有與輸出節(jié)點n4連接的陰極和與電源節(jié)點n2連接的陽極。

電感元件l1具有與輸出節(jié)點n4連接的一端和與連接節(jié)點n6連接的另一端，且從輸出電路40的晶體管qp1被供給有驅(qū)動電流。電容器c1被連接在電感元件l1的另一端(連接節(jié)點n6)與電源節(jié)點n2之間，并且通過對從電感元件l1被供給的電荷進行蓄積，從而生成被平滑的輸出電壓(vout-vss)。

以此方式，通過輸出電路40的晶體管qp1實施開關(guān)動作從而使電路裝置100生成輸出信號sw，并向與輸出節(jié)點n4連接的電感元件l1供給驅(qū)動電流。由此，在作為電感元件l1與電容器c1的連接點的連接節(jié)點n6處，生成了對電源電位vdd進行降壓而獲得的輸出電源電位vout。開關(guān)控制電路20通過生成控制信號sct，從而對輸出電路40的晶體管qp1的開關(guān)動作進行控制。輸出電源電位vout通過控制信號sct的占空比而被控制。

例如，在控制信號sct為高電平時，驅(qū)動信號sh成為低電平，從而晶體管qp1成為接通狀態(tài)。在晶體管qp1為接通狀態(tài)的期間內(nèi)，輸出節(jié)點n4的電位接近于電源電位vdd，且驅(qū)動電流從晶體管qp1向電感元件l1流動，從而在電感元件l1中電能被轉(zhuǎn)換為磁能并被蓄積。

另一方面，在控制信號sct為低電平時，驅(qū)動信號sh成為高電平，從而晶體管qp1成為非導通狀態(tài)(斷開狀態(tài))。在晶體管qp1為斷開狀態(tài)的期間內(nèi)，被蓄積于電感元件l1中的磁能作為電能而經(jīng)由肖特基勢壘二極管d1以及負載電路120等而被放電。由此，輸出節(jié)點n4的電位成為從基準電位vss(0v)下降了肖特基勢壘二極管d1的正向電壓(例如，0.2v～0.4v)的電位。

然而，在將肖特基勢壘二極管d1安裝于配線基板等上的工序等中肖特基勢壘二極管d1發(fā)生連接不良(開路狀態(tài)或不完全連接)的情況下，由于使在與輸出節(jié)點n4串聯(lián)連接的電感元件l1中所蓄積的電流向負載電路120流動的電流路徑不再存在，因此受到電感元件l1中所產(chǎn)生的反電動勢的影響從而會向輸出節(jié)點n4施加較大的負電壓。其結(jié)果為，有時輸出電路40的晶體管qp1會被破壞。

為了避免這種情況，優(yōu)選為設(shè)置有保護電路50。另外，保護電路50也能夠兼用作ic的esd(靜電放電)保護電路。保護電路50例如包括n溝道ld(lateraldouble-diffused：橫向雙擴散)mos晶體管qn1，所述ldmos晶體管qn1具有與輸出節(jié)點n4連接的漏極(或源極)、與電源節(jié)點n2連接的源極(或漏極)以及柵極。

在輸出節(jié)點n4的電位與基準電位vss相比低出了晶體管qn1的寄生二極管(漏極端子為陰極、源極端子為陽極)的正向電壓以上時，晶體管qn1成為接通狀態(tài)。由此，即使在肖特基勢壘二極管d1發(fā)生連接不良的情況下，也不會使輸出節(jié)點n4的電位低于固定的值(例如，-0.7v)，從而能夠防止輸出電路40的晶體管qp1的破壞。

ldmos晶體管與通常的mos晶體管相比，具有耐壓較高且接通電阻較低的這一特點。由于在輸出電路40的晶體管qp1為接通狀態(tài)時，在保護電路50上會被施加有電源電位vdd，因此通過使用這種高耐壓晶體管來作為保護電路50的電路元件，從而可使保護電路50不易被破壞?；蛘?，作為保護電路50的電路元件，也可以代替晶體管qn1而使用具有與輸出節(jié)點n4連接的陰極和與電源節(jié)點n2連接的陽極的二極管。

然而，對于輸出電路40的晶體管qp1為斷開狀態(tài)的期間內(nèi)的輸出節(jié)點n4的電壓降而言，由于與在肖特基勢壘二極管d1被正常連接且肖特基勢壘二極管d1中有電流流動的情況下的電壓降相比，在肖特基勢壘二極管d1為連接不良的狀態(tài)且在保護電路50的寄生二極管中有電流流動的情況下的電壓降較大，因此如果肖特基勢壘二極管d1的連接不良的狀態(tài)持續(xù)較長時間，則有可能會使輸出電路40的晶體管qp1或者保護電路50的晶體管或二極管等產(chǎn)生破壞或劣化。因此，在本實施方式中，設(shè)置有對輸出節(jié)點n4的電位進行判斷的電位判斷電路60，并且開關(guān)控制電路20根據(jù)電位判斷電路60的判斷結(jié)果而對輸出電路40的晶體管qp1的開關(guān)動作進行控制。

電位判斷電路

如圖1所示，電位判斷電路60可以包括比較器61、開關(guān)電路62、箝位電路63、和反相器inv1。比較器61具有經(jīng)由開關(guān)電路62而被施加有輸出節(jié)點n4的電位的輸入端子t1，并且在輸出節(jié)點n4的電位低于判斷電平時將輸出信號vdl激活為高電平。另一方面，在輸出節(jié)點n4的電位高于判斷電平時，比較器61將輸出信號vdl失活為低電平。

圖2為表示圖1所示的比較器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。如圖2所示，比較器61包括p溝道m(xù)os晶體管qp60～qp63、n溝道m(xù)os晶體管qn61～qn63、和反相器inv2，并且具有被施加有輸出節(jié)點n4的電位的輸入端子t1、被施加有基準電位vss的輸入端子t2、和用于將輸出信號vdl輸出的輸出端子t3。

晶體管qp60具有與內(nèi)部電路電源電位vda的配線連接的源極、和被施加有偏置電位vbi的柵極。晶體管qp61具有與晶體管qp60的漏極連接的源極、和與比較器61的輸入端子t1連接的柵極。晶體管qp62具有與晶體管qp60的漏極連接的源極、和與比較器61的輸入端子t2連接的柵極。

晶體管qn61具有與晶體管qp61的漏極連接的漏極、與晶體管qp62的漏極連接的柵極、和與電源電位vss的配線連接的源極。晶體管qn62具有與晶體管qp62的漏極連接的漏極及柵極、和與電源電位vss的配線連接的源極。

晶體管qp63具有與內(nèi)部電路電源電位vda的配線連接的源極、和被施加有偏置電位vbi的柵極。晶體管qn63具有與晶體管qp63的漏極連接的漏極、與晶體管qp61的漏極及晶體管qn61的漏極連接的柵極、和與電源電位vss的配線連接的源極。

反相器inv2具有與晶體管qp63的漏極及晶體管qn63的漏極連接的輸入端子、和與比較器61的輸出端子t3連接的輸出端子。反相器inv2將被施加到輸入端子上的信號的電平反轉(zhuǎn)，并將被反轉(zhuǎn)的信號作為輸出信號vdl而從輸出端子輸出。

在比較器61中，通過在構(gòu)成差分對的晶體管qp61與晶體管qp62之間改變溝道寬度w與溝道長度l之比w/l，從而在輸入端子t1與輸入端子t2之間設(shè)定例如小于保護電路50的晶體管qn1的寄生二極管(漏極端子為陰極，源極端子為陽極)的正向電壓的偏移電壓。由此，能夠通過比較器61的偏移電壓來設(shè)定所需的判斷電平。

例如，通過將晶體管qp62的溝道寬度w設(shè)為大于晶體管qp61的溝道寬度w，從而比較器61將輸出節(jié)點n4的電位和與基準電位vss相比低出了偏移電壓的判斷電平進行比較。在圖1所示的肖特基勢壘二極管d1的正向電壓為0.3v、且保護電路50的晶體管qn1的寄生二極管(漏極端子為陰極，源極端子為陽極)的正向電壓為0.7v的情況下，判斷電平被設(shè)定為低于-0.3v、且高于-0.7v。

該判斷電平需要針對ic的工藝偏差等而進行校準。另外，雖然可以通過改變晶體管qp61的閾值電壓和晶體管qp62的閾值電壓來設(shè)定比較器61的偏移電壓，但是通過改變溝道寬度w與溝道長度l之比w/l來進行設(shè)定，則工藝偏差的影響較小。

如果再次參照圖1，則在電位判斷電路60中，開關(guān)電路62被連接在輸出節(jié)點n4與比較器61的輸入端子t1之間，且在輸出電路40的晶體管qp1為接通狀態(tài)時成為斷開狀態(tài)，在輸出電路40的晶體管qp1為斷開狀態(tài)時成為接通狀態(tài)。由此，避免了在輸出電路40的晶體管qp1向輸出節(jié)點n4供給電源電位vdd的期間內(nèi)電源電位vdd被施加在比較器61的輸入端子t1上的情況，從而能夠防止比較器61的破壞。

開關(guān)電路62例如包括n溝道m(xù)os晶體管qn2，所述n溝道m(xù)os晶體管qn2具有與輸出節(jié)點n4連接的一端(漏極)、與比較器61的輸入端子t1連接的另一端(源極)、和與反相器inv1的輸出端子連接的柵極。反相器inv1將被施加到輸入端子上的控制信號sct反轉(zhuǎn)，并將被反轉(zhuǎn)的控制信號sct從輸出端子輸出。晶體管qn2在控制信號sct為高電平時成為斷開狀態(tài)，在控制信號sct為低電平時成為接通狀態(tài)。

優(yōu)選為，晶體管qn2為ldmos晶體管等的高耐壓晶體管。具體而言，晶體管qn2與構(gòu)成比較器61的晶體管相比耐壓較高，且晶體管qn2、晶體管qp1、以及晶體管qn1為同等程度的耐壓的晶體管。由于在輸出電路40的晶體管qp1為接通狀態(tài)時在開關(guān)電路62上會被施加有電源電位vdd，因此通過使用這種高耐壓晶體管，從而可使開關(guān)電路62不易被破壞。

此外，箝位電路63的一端與比較器61的輸入端子t1連接且另一端與電源節(jié)點n2連接，并且在比較器61的輸入端子t1的電位與基準電位vss相比而高出了預定的值以上時，所述箝位電路63將對比較器61的輸入端子t1的電位進行箝位。

由此，不會由于開關(guān)電路62的寄生電容成分的影響、或者開關(guān)電路62向斷開狀態(tài)或接通狀態(tài)轉(zhuǎn)移的定時相對于輸出電路40的晶體管qp1向接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)移的定時而發(fā)生偏移的影響從而向比較器61施加過電壓，由此能夠防止比較器61的破壞。

箝位電路63例如包括齊納二極管d2，所述齊納二極管d2具有與比較器61的輸入端子t1連接的陰極、和與電源節(jié)點n2連接的陽極。齊納二極管d2通過在比較器61的輸入端子t1的電位與基準電位vss相比高出了擊穿電壓以上時發(fā)生擊穿，從而對比較器61的輸入端子t1的電位進行箝位。齊納二極管d2的擊穿電壓被設(shè)定為，能夠向比較器61的輸入端子t1施加的額定電壓以下的電壓(例如，3v～5v左右)。

開關(guān)控制電路

開關(guān)控制電路20基于在輸出電路40的晶體管qp1從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)之后比較器61的輸出信號vdl被激活的期間或次數(shù)，而以晶體管qp1不會再次成為接通狀態(tài)的方式對驅(qū)動信號sh的電平進行控制。

例如，在自晶體管qp1從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)起，于第一期間經(jīng)過后的比較器61的輸出信號vdl被連續(xù)地激活第二期間以上的次數(shù)達到了預定的次數(shù)的情況下，開關(guān)控制電路20將以晶體管qp1不會再次成為接通狀態(tài)的方式對驅(qū)動信號sh的電平進行控制。

此時，開關(guān)控制電路20將控制信號sct維持在低電平。由此，由于預驅(qū)動器30將驅(qū)動信號sh維持在高電平，因此晶體管qp1仍被保持為斷開狀態(tài)。在此，優(yōu)選為，預定的次數(shù)為兩次以上。由此，能夠排除噪聲等的影響而適當?shù)貙πぬ鼗鶆輭径O管d1是否為連接不良進行判斷。

圖3為表示圖1所示的開關(guān)控制電路的一部分的結(jié)構(gòu)例的框圖。如圖3所示，開關(guān)控制電路20包括計數(shù)器21～23、nand電路24、d型觸發(fā)器25、and電路26、和參數(shù)設(shè)定寄存器27。

在計數(shù)器21的復位端子r上被供給有控制信號sct，計數(shù)器21通過控制信號sct而被復位。在控制信號sct為高電平的期間內(nèi)，輸出電路40的晶體管qp1成為接通狀態(tài)，并且計數(shù)器21被復位。當控制信號sct變?yōu)榈碗娖綍r，輸出電路40的晶體管qp1從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，且計數(shù)器21的復位被解除。

計數(shù)器21通過以與具有高于控制信號sct的頻率的預定的頻率的時鐘信號ck同步的方式來實施計數(shù)動作，從而使第一計數(shù)值增加。時鐘信號ck既可以在電路裝置100中被生成，也可以從外部的電路被供給。當?shù)谝挥嫈?shù)值達到了對第一期間進行規(guī)定的第一值時，計數(shù)器21將輸出信號sc1激活為高電平。

nand電路24求出計數(shù)器21的輸出信號sc1與比較器61的輸出信號vdl的邏輯積，并將表示邏輯積的信號反轉(zhuǎn)而輸出。由于在計數(shù)器21的輸出信號sc1為低電平或比較器61的輸出信號vdl為低電平時，nand電路24的輸出信號成為高電平，因此計數(shù)器22被復位。

當計數(shù)器21的輸出信號sc1被激活為高電平，并且比較器61的輸出信號vdl被激活為高電平時，計數(shù)器22通過以與時鐘信號ck同步的方式來實施計數(shù)動作，從而使第二計數(shù)值增加。當?shù)诙嫈?shù)值達到了對第二期間進行規(guī)定的第二值時，計數(shù)器22將輸出信號sc2激活為高電平。

在此，如果在第二計數(shù)值達到第二值之前控制信號sct成為高電平或比較器61的輸出信號vdl成為低電平，則計數(shù)器22將被復位。因此，需要以第一期間與第二期間之和不超過控制信號sct成為低電平的期間的方式來進行設(shè)定。

d型觸發(fā)器25以與時鐘信號ck同步方式對計數(shù)器22的輸出信號sc2進行鎖存。and電路26通過求出計數(shù)器22的輸出信號sc2與d型觸發(fā)器25的反轉(zhuǎn)輸出信號q拔(qbar)的邏輯積，從而當計數(shù)器22的輸出信號sc2激活為高電平時，將輸出在時鐘信號ck的一個周期的期間內(nèi)成為高電平的檢測脈沖detpls。

計數(shù)器23對從and電路26輸出檢測脈沖detpls的次數(shù)進行計數(shù)，并當被計數(shù)的次數(shù)達到預定的次數(shù)時，將檢測信號detout激活為高電平。但是，在從控制信號sct轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖街笾钡睫D(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綖橹沟钠陂g內(nèi)被計數(shù)的次數(shù)未達到預定的次數(shù)的情況下，計數(shù)器23將被復位。

由此，在自輸出電路40的晶體管qp1從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)起，于第一期間經(jīng)過后的比較器61的輸出信號vdl被連續(xù)地激活第二期間以上的次數(shù)達到了預定的次數(shù)的情況下，檢測信號detout將被激活。另外，計數(shù)器23在電源接通時或者被強制復位操作時，根據(jù)復位信號rst而被復位。

參數(shù)設(shè)定寄存器27存儲在計數(shù)器21～23中所使用的對第一期間進行規(guī)定的第一值、對第二期間進行規(guī)定的第二值、以及表示預定的次數(shù)的數(shù)據(jù)。通過對存儲在參數(shù)設(shè)定寄存器27中的數(shù)據(jù)進行變更，從而能夠?qū)Λ@取電位判斷電路60的判斷結(jié)果的定時或期間等進行調(diào)節(jié)。

動作例

接下來，參照圖1以及圖4來對圖1所示的開關(guān)調(diào)節(jié)器的動作例進行詳細說明。圖4為表示圖1所示的開關(guān)調(diào)節(jié)器中的各部的波形的波形圖。

在控制信號sct為高電平的期間內(nèi)，驅(qū)動信號sh成為低電平，從而輸出電路40的晶體管qp1成為接通狀態(tài)。由此，輸出信號sw的電位上升至電源電位vdd附近。當控制信號sct成為低電平時，驅(qū)動信號sh成為高電平，從而晶體管qp1將斷開。

在正常狀態(tài)下，由于在肖特基勢壘二極管d1、電感元件l1、以及負載電路120中有電流流動，因此如虛線所示，輸出信號sw的電位例如下降至-0.3v左右。之后，當伴隨著時間的流逝在肖特基勢壘二極管d1中流動的電流逐漸減少時，輸出信號sw的電位將朝向基準電位vss逐漸上升。

另一方面，在肖特基勢壘二極管d1發(fā)生連接不良(開路狀態(tài)或不完全連接)的情況下，如果未設(shè)置有保護電路50，則由于使在與輸出節(jié)點n4串聯(lián)連接的電感元件l1中所蓄積的電流向負載電路120流動的電流路徑不再存在，因此受到電感元件l1中所產(chǎn)生的反電動勢的影響將向輸出節(jié)點n4施加較大的負電壓，從而有時輸出電路40的晶體管qp1會被破壞。

如果設(shè)置有保護電路50，則通過使電流流過保護電路50的晶體管qn1、電感元件l1、以及負載電路120，從而如實線所示，輸出信號sw的電位例如下降至-0.7v左右。之后，當伴隨著時間的流逝在晶體管qn1中流動的電流逐漸減少時，輸出信號sw的電位將朝向基準電位vss逐漸上升。

此時，由于晶體管qn1的寄生二極管(漏極端子為陰極，源極端子為陽極)的正向電壓大于肖特基勢壘二極管d1的正向電壓，因此輸出信號sw的電位與正常狀態(tài)相比下降了。如果這種狀態(tài)持續(xù)時間較長，則有可能會使輸出電路40的晶體管qp1或保護電路50的晶體管qn1因隨時間的劣化而發(fā)生破壞或劣化。

因此，比較器61通過對輸出信號sw的電位與判斷電平(例如，-0.4v左右)進行比較，從而在輸出信號sw的電位低于判斷電平時將輸出信號vdl激活。為了避免開關(guān)噪聲等的噪聲的影響，在自晶體管qp1從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)起，于第一期間t1經(jīng)過后的比較器61的輸出信號被連續(xù)地激活第二期間以上時，開關(guān)控制電路20生成檢測脈沖detpls。

此外，開關(guān)控制電路20在檢測脈沖detpls被生成的次數(shù)達到了預定的次數(shù)(在圖4所示的示例中為兩次)的情況下，將檢測信號detout激活為高電平。在將預定的次數(shù)設(shè)為多次的情況下，即使開關(guān)控制電路20受到噪聲等的影響而產(chǎn)生了一次誤判斷，也會在多次判斷中在判斷結(jié)果相同的情況下識別為正確的判斷，并進入使開關(guān)動作停止的動作停止模式。因此，不會因一次誤判斷而使開關(guān)動作停止。

當檢測信號detout被激活為高電平時，開關(guān)控制電路20將控制信號sct維持在低電平。由此，由于預驅(qū)動器30將驅(qū)動信號sh維持在高電平，因此晶體管qp1將維持斷開狀態(tài)，從而不會再次成為接通狀態(tài)。

根據(jù)本實施方式，由于設(shè)置了在輸出節(jié)點n4的電位低于判斷電平時將輸出信號vdl激活的比較器61、和根據(jù)比較器61的輸出信號vdl而以使輸出電路40的晶體管qp1不再次成為接通狀態(tài)的方式進行控制的開關(guān)控制電路20，因此能夠以所需的判斷電平而對被連接在輸出節(jié)點n4與電源節(jié)點n2之間的肖特基勢壘二極管d1的連接不良進行檢測，并在肖特基勢壘二極管d1發(fā)生了連接不良的情況下使開關(guān)動作停止。其結(jié)果為，能夠防止輸出電路40的晶體管qp1或保護電路50的晶體管qn1的破壞或劣化。

而且，根據(jù)本實施方式，能夠提供如下的開關(guān)調(diào)節(jié)器，所述開關(guān)調(diào)節(jié)器使用在肖特基勢壘二極管d1發(fā)生連接不良的情況下使開關(guān)動作停止的電路裝置100，從而即使發(fā)生了肖特基勢壘二極管d1的安裝不良，也不易發(fā)生破壞或劣化。

電子設(shè)備

接下來，對使用了本發(fā)明的一個實施方式所涉及的開關(guān)調(diào)節(jié)器的電子設(shè)備進行說明。在下文中，作為一個示例，而對電子設(shè)備為打印機的情況進行說明。

圖5為表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例的框圖。如圖5所示，該電子設(shè)備包括：本發(fā)明的一個實施方式所涉及的開關(guān)調(diào)節(jié)器200、印刷介質(zhì)輸送部211、頭驅(qū)動電路212、打印頭213、控制部220、操作部230、rom(只讀存儲器)240、ram(隨機存取存儲器)250、通信部260、顯示部270。另外，可以省略或變更圖5所示的結(jié)構(gòu)要素的一部分，或者也可以向圖5所示的結(jié)構(gòu)要素中添加其他的結(jié)構(gòu)要素。

在印刷介質(zhì)輸送部211中，例如通過使步進電機經(jīng)由帶而對壓紙輥進行驅(qū)動，從而對作為印刷介質(zhì)的紙張進行輸送。通過頭驅(qū)動電路212對打印頭213進行驅(qū)動，從而使打印頭213在由印刷介質(zhì)輸送部211進行輸送的紙張上實施印刷。

控制部220例如包括cpu(中央運算裝置)等，且根據(jù)被存儲于rom240等中的程序而實施各種控制處理。例如，控制部220根據(jù)從操作部230被供給的操作信號而對印刷介質(zhì)輸送部211以及頭驅(qū)動電路212進行控制，或者為了在其與外部之間實施數(shù)據(jù)通信而對通信部260進行控制，或者生成用于在顯示部270上顯示各種信息的顯示信號。

操作部230為例如包括操作鍵或按鈕開關(guān)等的輸入裝置，且向控制部220輸出與由用戶所實施的操作相對應的操作信號。rom240對控制部220用于實施各種控制處理的程序或數(shù)據(jù)等進行存儲。此外，ram250作為控制部220的工作區(qū)域而被使用，并暫時性地對從rom240讀取的程序或數(shù)據(jù)、或者使用操作部230而被輸入的數(shù)據(jù)等進行存儲。

通信部260例如由模擬電路與數(shù)字電路構(gòu)成，且實施控制部220與外部裝置之間的數(shù)據(jù)通信。因此，圖5所示的打印機能夠基于從外部的主機等被供給的印刷數(shù)據(jù)而實施印刷動作。顯示部270例如包括lcd(液晶顯示裝置)等，且基于從控制部220被供給的顯示信號而顯示各種信息。

開關(guān)調(diào)節(jié)器200通過實施開關(guān)動作，從而對從電源電路等被供給的電源電位vdd(42v)進行降壓，并生成輸出電源電位vout。控制部220等從開關(guān)調(diào)節(jié)器200被供給輸出電源電位vout從而進行動作。

作為電子設(shè)備，除了打印機以外，還包括如下裝置，例如：便攜式電話機等移動終端、智能卡、計算器、電子詞典、電子游戲設(shè)備、數(shù)碼照相機、數(shù)字攝像機、電視機、可視電話、防盜用電視監(jiān)視器、頭戴式顯示器、個人計算機、網(wǎng)絡設(shè)備、汽車導航裝置、機器人、測量設(shè)備、以及醫(yī)療設(shè)備(例如，電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、以及電子內(nèi)窺鏡)等。

根據(jù)本實施方式，能夠提供一種使用即使發(fā)生了肖特基勢壘二極管的安裝不良也不易破壞或劣化的開關(guān)調(diào)節(jié)器200，從而可靠性較高的電子設(shè)備。另外，本發(fā)明并不限定于以上說明的實施方式，對于該技術(shù)領(lǐng)域中具有通常的知識的人員而言，能夠在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)進行多種改變。

符號說明

10…基準電壓生成電路；20…開關(guān)控制電路；21～23…計數(shù)器；24…nand電路；25…d型觸發(fā)器；26…and電路；27…參數(shù)設(shè)定寄存器；30…預驅(qū)動器；40…輸出電路；50…保護電路；60…電位判斷電路；61…比較器；62…開關(guān)電路；63…箝位電路；100…電路裝置；110…分壓電路；120…負載電路；200…開關(guān)調(diào)節(jié)器；211…印刷介質(zhì)輸送部；212…頭驅(qū)動電路；213…打印頭；220…控制部；230…操作部；240…rom；250…ram；260…通信部；270…顯示部；n1～n3…電源節(jié)點；n4…輸出節(jié)點；n5…反饋節(jié)點；n6…連接節(jié)點；t1、t2…輸入端子；t3…輸出端子；qp1、qp60～qp63…p溝道m(xù)os晶體管；qn1…n溝道ldmos晶體管；qn2、qn61～qn63…n溝道m(xù)os晶體管；inv1、inv2…反相器；d1…肖特基勢壘二極管；d2…齊納二極管；l1…電感元件；c1…電容器；r1、r2…電阻元件。