CN103872907B - Dc/dc 转换器及包括该dc/dc 转换器的显示装置 - Google Patents

Dc/dc 转换器及包括该dc/dc 转换器的显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及DC/DC转换器及包括该DC/DC转换器的显示装置，在DC/DC转换器中充分地降低从切换FET产生的EMI水平并且使电源的效率的降低最小化。该DC/DC转换器包括用于驱动升压用或降压用的切换FET的切换电路、以及用于驱动振铃频率变化电路的切换电路。电容器的一端与升压用或降压用的切换FET的漏极连接，所述电容器的另一端与用于振铃频率变化电路的FET的漏极连接。用于振铃频率变化电路的FET的源极连接到GND，并且设置控制电路使振铃频率变化电路有效，使得仅在对EMI的加剧产生显著影响的振铃频率分量中振铃频率变低。

Description

DC/DC 转换器及包括该DC/DC 转换器的显示装置
技术领域
本发明涉及一种DC/DC转换器及包括该DC/DC转换器的显示装置，特别是，涉及在DC/DC转换器由切换电路配置的情况下将DC/DC转换器的效率下降最小化且EMI也降低的DC/DC转换器及包括该DC/DC转换器的显示装置。
背景技术
近年来，伴随着薄型显示装置的面板的大型化和高分辨率化（高清晰度），装置内的视频信号的传送频率提高。随着越来越大型化和高分辨率化，显示装置产生的不必要的辐射(EMI：Electromagnetic Interference：电磁干扰)也增大。
作为EMI的辐射源，具有用于输出安装有用于驱动显示装置的电路部件的信号处理板（印刷电路板）上的时钟信号的IC、以及驱动IC所需的电源电路的噪声等。
特别地，将考虑电源电路由开关电源构成的情况。当在电源电路（DC/DC转换器电路）中对电压进行转换时使用开关方法时，能够以较高的效率进行设计，因此开关电源电路是被经常使用的电路系统。
但是，在开关电源电路的电路配置中，已知的是，通过开关动作产生必要的电压，从而在开/关切换的瞬间产生具有一定频率分量的电压变化（振荡），并且该电压变化成为产生不必要的噪声的原因。
另外，存在该振荡的不必要的噪声分量被印刷电路板自身的共振频率大幅影响、并且不必要的噪声分量增大的可能性。
关于EMI，对每个频率确定与噪声的容许级别有关的限制值，并且规定的频带中的所有的噪声级别必须被设定为等于或小于限制值。当然，噪声级别越小越好。因此，如下面所示，已知即使在使用开关电源的情况下EMI也降低的技术。
专利文献1的常规技术涉及用于半导体光放大型栅极开关的驱动电路、半导体光放大型栅极开关装置以及光切换装置，特别地，涉及通过将二极管插入电感器的后段来降低振荡分量（参照图14）。
然而，由于二极管不能改变使EMI恶化的振铃频率本身，因此存在无法获得充分的降低EMI的效果的问题。
专利文献2的常规技术涉及开关电源装置，特别是，涉及通过在电感器（变压器）的两端设置缓冲电路来降低切换时的振荡（参照图15）。
然而，在常规技术的配置中，由于在切换时缓冲电路始终工作，导致电源的效率变差。
另外，缓冲电路不能充分地消除使EMI加剧的振铃频率分量，因此存在无法获得充分的EMI降低效果的问题。
专利文献3的常规技术涉及自励式DC/DC转换器，更具体地，其提供通过延长切换元件的断开时段来抑制振荡、能够抑制低负载时的频率的上升、并且能够有助于低负载时的效率改善的自励式DC/DC转换器（参照图16）。
然而，在该常规技术中提及的振荡是低负载时产生的振铃频率的几倍左右的振荡，而不是在振铃频率的开/关时发生的几百到几千倍的振荡。由于不能消除对EMI施加最大影响的几十到几百MHz带域的振铃频率分量，因此存在无法获得EMI降低效果的问题。
专利文献4的常规技术涉及电压驱动元件的驱动电路，更具体地，涉及在诸如三相转换器的负载与输入端Vin之间设置缓冲电路，将反馈（F/B)发送到输入端，并且使切换时的栅极开/关迟缓，由此降低振荡（参照图17）。
然而，在该常规技术中，除本发明以外，还需要两个保护二极管和三个缓冲电阻器。
在该常规技术的配置中，在切换时缓冲电路工作的情况下，发生由缓冲电阻器引起的损失，从而导致效率降低。
另外，由于通过将负载中的电压变化反馈回（F/B)输入端而使切换FET的栅极开/关的时刻迟缓来除去振荡的方法，在栅极开/关的时刻效率的降低更加严 重。
另外，通过将负载的F/B发送到输入线，而存在具有振荡分量的噪声扩散到输入线的可能性。
专利文献5的常规技术涉及适应性振荡抑制装置。在该常规技术的配置中，通过使用包含延迟电路的低通滤波电路来降低振荡（参照图18）。通过对包含振荡分量的视频信号等在视频信号处理电路中使用低通滤波器来消除振荡分量。
然而，该常规技术没有消除振荡发生的部位的振荡分量，而是获得由于流经各电路使得振荡分量被消除的输出。
即，一个延迟电路的输出中具有在包含振荡分量的状态下被传送到下一级的部分。振荡分量不能被根本地消除。即使应用该常规技术的方法也无法降低EMI。
背景技术的文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-203784号公报
专利文献2：日本特开2005-117852号公报
专利文献3：日本特开2003-61355号公报
专利文献4：日本特开2011-55695号公报
专利文献5：日本特开H05-56306号公报
发明内容
在DC/DC转换器由切换电路构成的情况下，在切换FET的开/关的时刻发生上升或下降的振荡。当具有这种振荡分量时，振荡的频率分量成为噪声源，并且EMI变得严重。
作为减小该振荡分量的方法，如专利文献1的常规技术所示，已知将二极管插入切换FET的漏极和源极之间并且减小下冲分量的方法。
然而，在二极管中，下冲分量减小，但是振荡的频率分量没有消失，并且存在无法获得充分的EMI减小的效果。
即，在传统技术中，能够减小振荡量，但是无法充分地改变振荡中的频率分量，因此仍然不能充分地降低EMI水平。
因此，例如，即使将振荡量减小到非常小时，在其值接近印刷电路板的共振频率的情况下，振荡也有可能增大。
另一方面，改变频率分量的具体的最好方法是：如专利文献2的常规技术所示，在切换FET的漏极和源极之间直接插入电容器。
当在发生振荡的切换电源线与接地端之间（准确地说，在切换FET的漏极和源极之间）插入电容器时，由于输送线的寄生电阻等的电阻分量和所插入的电容器，切换波形的上升/下降时的时间常数改变（尽管切换波形是矩形波，但矩形波的上升/下降变得迟缓），伴随着该改变，振荡的频率分量也发生变化。
然而，当单纯地将电容器插入切换FET的漏极和源极之间时，切换波形自身变得迟缓，发生电源（DC/DC转换器）的效率大幅降低的问题。
因此，为了解决上述问题，本发明的目的是充分地降低从切换FET产生的EMI水平并且将电源（DC/DC转换器）的效率的降低最小化。
为了解决上述问题，本发明的DC/DC转换器包括：用于驱动升压用或降压用的切换FET的切换电路；以及用于驱动振铃频率变化电路的切换电路。电容器的一端连接到该升压用或降压用的切换FET的漏极，该电容器的另一端连接到用于振铃频率变化电路的FET的漏极，该用于振铃频率变化电路的FET的源极接地，并且，设置一种控制电路，该控制电路使振铃频率变化电路有效，使得仅在该升压用或降压用的切换FET接通的时刻或该升压用或降压用的切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变低，并且该控制电路使振铃频率变化电路在其他的时刻无效。
所述振铃频率变化电路包括电容器、所述FET、以及用于驱动所述FET的切换电路，并且控制电路设置成控制该切换电路的控制时间，使得在所述升压用或降压用的切换FET的漏极-源极间电压从高电位侧向低电位侧变化并达到低电位的时间点，电容器连接在切换FET的漏极和源极之间，在所述升压用或降压用的切换FET从低电位侧向高电位侧变化期间，电容器没有连接在切换FET 的漏极和源极之间。
所述振铃频率变化电路包括电容器、所述FET、以及用于驱动所述FET的切换电路，并且所述控制电路设置成控制该切换电路的控制时间，使得在所述升压用或降压用的切换FET的漏极-源极间电压从低电位侧向高电位侧变化并达到高电位的时间点，电容器连接在切换FET的漏极和源极之间，在所述升压用或降压用的切换FET从高电位侧向低电位侧变化期间，电容器没有连接在切换FET的漏极和源极之间。
本发明的另一DC/DC转换器包括用于驱动升压用或降压用的切换FET的切换电路以及用于驱动振铃频率变化电路的切换电路。电容器的一端连接到该升压用或降压用的切换FET的漏极，该电容器的另一端连接到用于振铃频率变化电路的FET的漏极，该用于振铃频率变化电路的FET的源极接地，用于驱动振铃频率变化电路的切换电路由延迟电路构成，所述延迟电路使用用于驱动所述升压用或降压用的切换FET的切换电路作为基准将时间延迟预定时段，并且设置有控制电路，该控制电路使振铃频率变化电路有效，使得仅在该升压用或降压用的切换FET接通的时刻或该升压用或降压用的切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变低，并且该控制电路使振铃频率变化电路在其他的时刻无效。
所述振铃频率变化电路包括电容器、所述FET、以及用于驱动该FET的切换电路，并且所述控制电路设置成控制该切换电路的控制时间，使得在升压用或降压用的切换FET的漏极-源极间电压从高电位侧向低电位侧变化并达到低电位的时间点，电容器连接在切换FET的漏极和源极之间，在升压用或降压用的切换FET从低电位侧向高电位侧变化期间，电容器没有连接在切换FET的漏极和源极之间。
所述振铃频率变化电路包括电容器、所述FET、以及用于驱动所述FET的切换电路，并控制电路设置成控制该切换电路的控制时间，使得在升压用或降压用的切换FET的漏极-源极间电压从低电位侧向高电位侧变化并达到高电位的时间点，电容器连接在切换FET的漏极和源极之间，在升压用或降压用的切换 FET从高电位侧向低电位侧变化期间，电容器没有连接在切换FET的漏极和源极之间。
另外，本发明的DC/DC转换器可以使振铃频率变化电路有效，使得仅在该升压用或降压用的切换FET接通的时刻或该升压用或降压用的切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变得充分低于印刷电路板的共振频率，并使振铃频率变化电路在其他的时刻无效。
另外，也可以设置包括上述任一个DC/DC转换器的显示装置。
本发明的DC/DC转换器具备控制电路，所述控制电路仅改变对EMI的加剧施加主要影响的部分的振荡的频率分量而不使得用于改变振荡的频率分量的电容器始终工作，能够使DC/DC转换器的效率的降低最小化，并且还能够减小EMI。
特别地，本发明不需要缓冲电阻器和输入F/B保护用的二极管，因此与专利文献4中所述的常规技术相比，具有部件数量减少的效果。
通过这种配置，通过对最接近振荡发生部位的接地端使用电容器以距离噪声发生源最小的距离使噪声逃逸到接地端。因此，噪声不会扩散到电源线等，并且不控制切换FET的栅极自身的开/关操作，因此能够将效率的降低最小化。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的振铃频率变化电路的配置示例的示意图；
图2是示出常规的切换波形的示例（其中没有提供振铃频率变化电路的情况）的示意图；
图3是示出在切换FET的漏极和源极之间仅插入电容器的电路示例的示意图；
图4是示出在切换FET的漏极和源极之间仅插入电容器的情况下的切换波形的示例的示意图；
图5是示出驱动本发明的第一实施方式的振铃频率变化电路时的切换波形的示例的示意图；
图6是示出驱动本发明的第一实施方式的振铃频率变化电路时的切换波形控制方法的示例的示意图；
图7是示出驱动本发明的第一实施方式的振铃频率变化电路时的切换波形控制方法的示例的示意图；
图8是示出本发明的第二实施方式的振铃频率变化电路（延迟电路）的配置示例的示意图；
图9是示出驱动本发明的第二实施方式的振铃频率变化电路时的切换波形控制方法的示例的示意图；
图10是示出本发明的第二实施方式的振铃频率变化电路（延迟电路）的第二配置示例的示意图；
图11是示出DC/DC转换器驱动条件1下的切换FET的漏极和源极之间的各电容器的状态以及效率降低的示例的示意图；
图12是示出DC/DC转换器驱动条件2下的切换FET的漏极和源极之间的各电容器的状态以及效率降低的示例的示意图；
图13示出本发明的显示装置中的总体框图的示例；
图14是专利文献1的代表图；
图15是专利文献2的代表图；
图16是专利文献3的代表图；
图17是专利文献4的代表图；
图18是专利文献5的代表图。
具体实施方式
以下，将参照附图对本实施方式的DC/DC转换器进行说明。
第一实施方式
在显示装置中，为了生成用于驱动显示装置的驱动IC和定时控制器等的各 种IC的电源，使用接收单一的输入电压并生成多种IC的电源的电源电路（DC/DC转换器）。整个显示装置的框图示于图13中。
通常，在升压电路或降压电路的情况下，DC/DC转换器由电感器4、整流二极管6、场效应晶体管（FET）、滤波电容器（C）等的部件或元件构成。
将使用等于VIN的输入电压和等于VOUT的输出电压说明图1所示的DC/DC转换器电路（升压电路）。
在图1中，本发明的DC/DC转换器具有与信号输入端子VIN2串联连接的电感器4、整流二极管6，并且VIN2的输出端被连接到DC/DC振荡IC16的输入端SIN。在电感器4的另一端，不仅连接有整流二极管6，而且还连接有切换FET10的漏极和电容器R12。
整流二极管6的输出端不仅被连接到Vout8，而且还被连接到滤波电容器14和F/B检测分压器20。电容器R12的另一端被连接到FET-R18的漏极。
另外，切换FET10的源极、FET-R18的源极以及滤波电容器14的另一端被连接到GND。F/B检测分压器的电阻器R120的另一端被连接到F/B检测分压器的电阻器R222以及DC/DC振荡IC16的F/B端子23。
另一方面，DC/DC振荡IC16具有第一切换电路24、第二切换电路26、以及切换定时控制电路28，并且切换定时控制电路28被分别连接到第一切换电路24和第二切换电路26。
另外，第一切换电路24的输出端SOUT1被连接到切换FET10的栅极，第二切换电路26的输出端SOUT2被连接到FET-R18的栅极。
作为DC/DC转换器的动作，当输入电压VIN2被接收时，在电感器4中进行充电，以在振荡IC16的第一切换电路24中确定的周期打开切换FET的栅极，重复升压线的开/关操作，在升压电路配置的情况下生成比输入电压高的电压，执行整流以使电流沿一个方向流经整流二极管6，并且在滤波电容器14中获得稳定的电压并作为输出电压输出。
在电路配置中，输出电压始终被监控，以使输出电压不会高于设定的电压，并且输出电压的分压值作为反馈（F/B)电压被反馈到振荡IC16。通过存在于振 荡IC16中的误差放大器监控输出电压值。在振荡IC16中，在输出电压变高的情况下，其被调节为变低，并且，在输出电压变低的情况下，其被调节为变高，从而始终获得设定的预定电压。
在上述电路配置中，在切换FET10的开/关时刻，电压突然地变化，因此发生电压的下冲或者过冲，并且这引起振荡（直至下冲或者过冲收敛为止所发生的电压变化）的发生。
用于改变所发生的振荡的频率分量的电容器被插入切换FET10的漏极和源极之间（在下文称作D和S之间）。当电容器被插入切换FET的源极和漏极之间时，在切换波形的上升和下降时电容器始终工作。当切换波形变得迟缓时，电源（DC/DC转换器）的效率降低。
因此，为了执行控制使得切换FET的D和S之间的电容器仅在仅需要改变对EMI的恶化施加主要影响的振铃频率分量的期间工作，设置振铃频率变化电路30以及用于对其进行驱动的第二切换电路26（参照图1）。
如图1所示，该振铃频率变化电路30由FET-R18、电容器R12、以及第二切换电路26构成。
接下来，对印刷电路板的EMI辐射进行说明。存在以下情况：在DC/DC转换器的振荡电路部的上升/下降时刻具有振铃频率分量的印刷电路板的共振频率和振铃频率分量一致时，印刷电路板产生很大的辐射。特别是，存在其不能如同两层基板那样充分地确保GND面积、以及由于与周边构造（例如壳体板）的干涉导致辐射变大的情况。
为了防止EMI辐射的变大，重要的是，使振铃频率分量从印刷电路板的共振频带偏离。
通常，印刷电路板的共振频率fmn由下式(a)表示。
fmn={c/(2π√(εr))}×√((mπ/a)2+(nπ/b)2) 式(a)
c：光速3.0×108(m/s)
εr：印刷电路板的介电常数
a：印刷电路板的水平方向的长度
b：印刷电路板的竖直方向的长度
m，n：整数
虽然印刷电路板的共振频率基于式(a)作为频率值被计算出，但该值是峰值（共振最大的点），并且以该计算出的共振频率为中心具有一定间隙(称作“fb”）。
在原本所产生的振铃频率fr落于如由下式(b)表示的印刷电路板的共振频带fmn±fb的范围内的情况下，产生很大的辐射。
fmn–fb<fr<fmn+fb 式（b）
当原本所产生的振铃频率被设为fr、并且根据本发明通过使电容器工作而改变的振铃频率被设为“frc”时，电容器工作，这使得波形迟缓，因此振铃频率被改变为降低。该频率由下式(c)表示。
frc<fr 式(c)
在式(b)成立且由此发生很大的辐射的情况下，改变振铃频率使下式(d)成立即可。
frc<fmn-fb 式(d)
通过以这种方式使印刷电路板的共振频带和振铃频率分量的频带彼此不一致，能够降低EMI辐射。
接下来，将参照图1对第一实施方式的配置进行说明。作为本发明的配置，将使用升压型DC/DC转换器作为示例。首先，当电源接通时，第一切换电路24开始驱动从而驱动切换FET10，并且生成比输入电压高的电压作为输出电压。
关于各电路元件的具体操作，当输入电压VIN2被输入时，在电感器4中进行充电，通过振荡IC16的第一切换电路24，以所确定的周期，将切换FET10的栅极打开，并且升压线的开/关操作被重复。在升压电路配置的情况下，生成比输入电压高的电压，通过整流二极管6执行整流，以使电流沿一个方向流动，并且在滤波电容器14中获得稳定的电压，并作为输出电压输出。
在电路配置中，输出电压始终被监控以使其不会高于设定的电压，并且输出电压的分压的值（通过F/B检测分压器的电阻器R120和电阻器R222对输出电压值分压所得到的电压）反馈回DC/DC转换器振荡IC16。通过在振荡IC16 中存在的未示出的误差放大器监控输出电压值。在振荡IC16中，当输出电压变高时，调整为变低，并且，当输出电压变低时，调整为变高。因此，始终获得设定的预定电压。
作为本发明的特征，为了使设置在切换FET10的D和S之间的电容器仅在所确定的期间中有效，设置振铃频率变化电路30。
例如，如图1所示，该振铃频率变化电路30由电容器R12、FET-R18、以及第二切换电路26构成。
接着，将参照图1至图7对第一实施方式的操作进行说明。如图1所示，当供应VIN2的电压并且DC/DC转换器振荡IC16开始操作时，首先，用于开/关切换FET10的第一切换电路24被驱动。以预定的周期产生振荡波形（矩形波），并且切换FET开始开/关操作。
在此，将对振铃频率没有改变、即通常的DC/DC转换器被驱动的情况进行说明。
由于切换FET10通过第一切换电路24由高电压和地电压瞬间进行开/关操作，因此在切换波形的下降时刻或者上升时刻发生下冲或者过冲的电压变化（参照图2）。
该电压变化重复直到电压收敛于预定的电压（输出电位或GND电位）。该电压变化振荡。当该振荡中包含使EMI恶化的频率分量时，引起EMI的恶化。
该示例基于以下的假设进行说明，如图2所示，在切换波形的下降时刻对EMI恶化施加很大影响的频率分量被包含在其中。图2的上面的图示出了切换FET栅极波形。图2的中间的图示出了切换FET漏极波形。图2的下面的图示出了图2的放大的中间的图。符号A表示在下降时发生大的振荡。
接下来，为了减小EMI的恶化，将考虑以下情况：为了使该振铃频率与印刷电路板的共振频率或EMI辐射的标准频率（在VCCI中30MHz以下）充分地偏离，仅简单地将电容器31插入在切换FET10的D和S之间（参照图3）。符号R1（20）和符号R2（22）表示F/B检测分压器。
图4示出了此时的切换波形的动作。从图4中可知，通过插入电容器，下 降时振铃频率向变小的方向改变，但同时上升时的波形的迟缓增大。符号B表示振铃频率变化（减小）、EMI辐射频率变化。符号C表示上升波形变迟缓、效率下降。
在该切换波形的动作中，尽管EMI的辐射频率能够向变小的方向改变，但同时上升波形变得迟缓，因此DC/DC转换器的效率变差。
因此，理想的是，将效率降低最小化并且充分地减小EMI级别，因此能够实现图5所示的动作的电路配置是所期望的。符号D表示双箭头的间隔在振铃频率变化之前。符号E表示双箭头的间隔在振铃频率变化之后。图6中示出了用于实现该动作的控制方法。符号F表示“在下降时，振铃频率变化（减小），EMI辐射频率变化”。符号G表示在上升时没有变化。
在该情况中，首先，当切换FET10的漏极侧的电压从高电压下降到GND电平（切换FET打开）时，使切换FET10的D和S之间的电容器有效，从而将振铃频率改变为降低。当切换FET10的漏极侧的电压从GND电平增加到高电压（切换FET断开）时，使切换FET10的D和S之间的电容器无效，从而进行控制以使在上升时切换波形不会变得迟缓。
关于切换电路的控制时间，在升压（降压）用的切换FET10的漏极-源极电压从高电位侧向低电位侧变化、并达到低电位的时间点，即，在当切换波形的下降时电压达到GND电平的时间点，电容器连接在切换FET10的漏极和源极之间。在升压（降压）用的切换FET10从低电位侧向高电位侧变化的期间（切换波形的上升期间）中，电容器没有被连接在切换FET10的漏极和源极之间。
在该示例中，假设在切换波形的上升时不包含对EMI恶化施加影响的频率分量，并且，当然，与EMI恶化无关的振铃频率分量没有改变。
为了尽可能防止下降时的切换波形变得迟缓，可以使用通过使用图7所示的控制方法以非常接近GND电平的方式使切换FET的D和S之间的电容器有效的方法。通过该方法，能够进一步减少效率的下降。符号H表示“在下降时操作电容器期间，考虑FET栅极的上升时刻，电路正好在下冲之前是有效的”。
基于在切换波形的下降中包含使EMI恶化的频率分量的假设进行了说明。 在切换波形的上升中包含使EMI恶化的频率分量的情况下，出于与上述相同的原因，使第二切换电路26操作以使切换FET的D和S之间的电容器仅在上升时有效。
关于这种情况下的切换电路的控制时间，在升压（降压）用的切换FET10的漏极-源极间的电压从低电位侧向高电位侧变化而到达高电位的时间点，即在切换波形的上升时电压达到VOUT电平的时间点，电容器被连接在切换FET10的漏极和源极之间。在升压（降压）用的切换FET10从高电位侧向低电位侧变化的期间（切换波形的下降期间）中，电容器没有被连接在切换FET10的漏极和源极之间。
现在，将对为了充分地减小EMI级别而将振铃频率降低的程度进行说明。
首先，使振铃频率分量与印刷电路板的共振频带充分地偏离、以及进一步与EMI辐射标准的频带（例如，在VCCI中，30MHz以下）充分地偏离。
当关于印刷电路板的共振频率，将具有以下的特性，具体地，εr=4.5、a=436(mm)、b=89.1(mm)的印刷电路板考虑作为示例时，该印刷电路板的共振频率fmn可根据式（a）计算为162MHz。
因此，振铃频率需要被改变，以充分低于作为印刷电路板的共振频率的峰值的162MHz。
由于偏离的目标频率（MHz）还与印刷电路板的共振频率的频谱宽度和其他条件（例如，印刷电路板的GND面积和针对印刷电路板的框架GND）有关，因此选择能够在评估EMI时充分地降低EMI水平的电容器的常数是足够的。
使用这种尺寸的基板作为示例，通过在升压电路部的切换FET的D和S之间插入大约1000pF以上的电容器，能够充分地降低由升压电路部的切换引起的EMI水平。即，如后面描述的表2所示，通过插入1000pF的电容器，大约200MHz的振铃频率降低到大约45MHz左右，因此该值是充分的。
通过如上所述有效地改变在驱动DC/DC转换器的情况下发生的对EMI施加不良影响的振荡的频率分量，能够使效率降低最小化，并且能够减小EMI。
将对第一实施方式的具体效果进行说明。如前所述，关于在切换FET的D 和S之间插入的电容器的电容量，单纯地插入使DC/DC转换器的效率降低。
以下，将对在切换FET的D和S之间单纯地插入电容器的情况、不插入电容器的情况、以及使用本发明的控制方法执行控制的情况中的、DC/DC转换器的效率比较的结果进行说明。该情况中振铃频率为740kHz。
表1 DC/DC转换器驱动条件1
DC/DC转换器的各种条件 值(V)
输入电压(VIN) 10.6
DC/DC转换器输出电压(升压电路) 14.5
表2 切换FET的（D和S之间的）电容器的电容量和DC/DC转换器的效率的比较表1
表2示出了在表1的条件下驱动的DC/DC转换器（用于液晶显示装置）中 在电容器的各种状态中对效率进行测量的结果。
关于表2中的切换FET的（D和S之间的）电容器的状态，“没有电容器”表示在切换FET的（D和S之间）没有电容器，“电容器始终工作”表示图3中所示的电路配置，并且是指在切换FET的（D和S之间）单纯地插入电容器的状态，“有电容器控制”表示在本发明的第一实施方式中说明的图1的电路配置。
图11是上述各电路配置中的DC/DC转换器的效率降低的图。
从表2及图11可知，与没有电容器的状态相比，单纯地将电容器插入切换FET的D和S之间的情况下（“电容器始终工作”）的DC/DC转换器的效率在560pF时降低0.4%，在1000pF时降低0.8%，在1500pF时降低1.4%，在2200pF时降低2.2%。当然，电容量越大，效率降低越多。
另一方面，当执行控制使得仅在必要的时段驱动电容器时（“有电容器控制”），可知：对于各电容量，效率降低均为0.1%左右。
表2中示出了振铃频率分量（代表值）。具有多个由于切换FET的开/关操作所产生的振铃频率分量，因此，在宽频带中产生作为基础噪声的振铃频率分量（通常，基础噪声在几十MHz至几百MHz的宽频带中产生）。能够确认的是，通过插入电容器，基础噪声减小。
以这样的方式，通过使切换FET的D和S之间的电容器仅在必要的时段有效，能够将效率的降低最小化，并且能够有效地改变对EMI施加影响的振铃频率分量。
在表1的实验结果的示例中，输入电压与通过升压电路生成的输出电压之差是14.55V/10.6V=1.37倍，并不是非常大。即使在单纯地将1000pF插入切换FET的D和S之间的情况下，效率降低仅0.8%左右。然而，例如，在电压差较大的情况以及切换频率较高的情况下，仅通过单纯地插入电容器，效率降低变得显著。
表3中示出了当DC/DC转换器的升压电路的输出电压和输入电压之差很大时单纯地将电容器插入切换FET的D和S之间的情况下的效率降低的示例。该情况下的振铃频率为1350kHz。
表3 DC/DC转换器驱动条件2
DC/DC转换器的各种条件 值（V)
输入电压(VIN) 3.3
DC/DC转换器输出电压(升压电路) 12.0
表4 切换FET的(D和S之间的）电容器的电容量和DC/DC转换器效率的比较表2
此时，示出了DC/DC转换器的输出电压与输入电压之差为12.0V/3.3V=3.64倍的情况下的效率的测量结果。图12是类似于图11的示出效率降低的状态的图。
从表4和图12中可知，在单纯地将560pF插入切换FET的D和S之间的 情况下，效率降低4.9%。当插入2200pF时，效率降低16.7%。另一方面，在具有电容器控制的电路配置中，当插入560pF时，效率降低减小到1.1%，当插入2200pF时，减小到2.2%。
因此，在DC/DC转换器的升压电路所生成的输出电压大于输入电压的情况下，效率降低变得显著，并且可以理解的是，本发明的效果更明显。
DC/DC转换器的切换波形的振铃频率分量有可能如上所述使EMl的基础噪声恶化，当振铃频率分量与峰值噪声等重叠时，振铃频率分量与EMI的标准偏离。
由于显示装置满足EMI标准是必要条件，当作为对EMI的采取对策的结果引起DC/DC转换器的效率降低时，消耗电流增大，而且有可能对冲击电流的增大、DC/DC转换器的部件的降额等产生不良影响，因此必须将效率的降低最小化。因此，如本发明那样将效率的降低最小化并降低EMI是有效的。
第二实施方式
在第一实施方式中，对使用切换定时控制电路28来控制第一切换电路24和第二切换电路26并且驱动振铃频率变化电路30的示例进行了说明。在第二实施方式中，将对使用简单的延迟电路而不使用切换定时控制电路28的构造的示例进行说明。
图8是电路配置图。通过该动作，如图9所示，形成通过使用切换电路的定时而被延迟的波形。
将主要对与图1的不同之处进行说明。图8中与图1所示的第一实施方式的最大区别是DC/DC振荡电路IC（升压用）34。在DC/DC振荡电路IC（升压用）34中，取代第二切换电路26，设置延迟控制电路32。延迟控制电路32驱动FET-R18。
在第二实施方式的延迟控制电路32的配置中，不需要准备第一实施方式中所说明的切换电路的两个系统，而是通过简单的电路配置就能够实现延迟控制电路32。该延迟控制电路32可以不在DC/DC转换器振荡IC16的内部设置，而可以被构成作为外部电路（参照图10）。
由于使用通用的逻辑IC来构成延迟控制电路32并且显示装置通常具有定时控制器，因此可通过在定时控制器中设置延迟控制电路32的逻辑来实现。
在通过外部电路构造延迟控制电路32的情况下，具有提高电路配置的通用性的优点。其他配置与第一实施方式相似。
在第一实施方式中，已对使用切换定时控制电路28来控制第一切换电路24和第二切换电路26从而驱动振铃频率变化电路30的示例进行了说明。在第二实施方式的配置中，仅设置一个切换电路，FET-R18由通过使切换电路延迟所获得的切换波形驱动。该部分与第一实施方式不同，其他的配置与第一实施方式的配置相同。
该延迟控制电路32可以如图8所示在DC/DC转换器振荡IC16的内部构成，或者可以在DC/DC转换器振荡IC16的外部构成（作为外部电路）（参照图10）。
在延迟控制电路32被构成为外部电路的情况下，由于使用通用的逻辑IC来构成延迟控制电路32并且显示装置通常具有定时控制器，因此可通过在定时控制器中设置延迟控制电路32的逻辑来实现。
作为在定时控制器内设置延迟控制电路32的逻辑的具体方法，通过切换电路调整将要输出的波形使其满足定时控制器的输入电压标准（为了简单地实现调整，使用电阻器分压等），将具有与切换电路的定时相同的定时的波形输入到定时控制器，在定时控制器内部使用计数逻辑来设定延迟量，该延迟的波形从定时控制器中输出，并输入到FET-R18的栅极。其他的配置与第一实施方式的配置相同。
接下来，将参照图9对第二实施方式的操作进行说明。在第一实施方式中，使用切换定时控制电路28来控制第一切换电路24和第二切换电路26的输出定时。在第二实施方式中，仅设置一个系统的切换电路，并使用延迟控制电路32（参照图8）。
首先，从切换电路中输出用于驱动切换FET的切换FET栅极波形。使用该波形作为基准，通过延迟控制电路32延迟预定的时间，由此生成如图9的上面的图所示的振铃频率变化电路FET栅极波形。使用该波形来驱动FET-R18，并 且可以使电容器R12在有效期中有效，可以使电容器R12在无效期中无效。符号I表示根据切换FET的栅极波形生成振铃频率变化电路的FET栅极波形。
通过如上所述地使电容器R12仅在必要的期间中有效，能够使DC/DC转换器的效率降低最小化，并能够减小EMI。其他的操作与第一实施方式的操作相同。
作为第二实施方式的效果，首先，如同第一实施方式的效果，能够使DC/DC转换器的效率降低最小化，并且能够减小EMI。另外，通过在DC/DC转换器振荡IC16的外部设置延迟控制电路单元，具有电路配置的通用性提高（即使在DC/DC转换器振荡IC16中没有设置第二切换电路26的情况下，也能够配置电路）的优点。
在第一实施方式中已就“所述控制电路使所述振铃频率变化电路有效，使得仅在升压用或降压用的所述切换FET接通的时刻或升压用或降压用的所述切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变得低于印刷电路板的共振频率，并且所述控制电路使所述振铃频率变化电路在其他的时刻无效。”进行说明，该内容也同样适用第二实施方式。

Claims (10)

1.一种DC/DC转换器，包括：
用于驱动升压用或降压用的切换场效应晶体管FET的第一切换电路；以及
用于驱动振铃频率变化电路的FET的第二切换电路，
其中，电容器的一端连接到升压用或降压用的所述切换FET的漏极，
所述电容器的另一端连接到用于所述振铃频率变化电路的FET的漏极，
用于所述振铃频率变化电路的所述FET的源极接地，并且
设置控制电路，所述控制电路使所述振铃频率变化电路有效，使得仅在升压用或降压用的所述切换FET接通的时刻或升压用或降压用的所述切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对作为电磁辐射的电磁干扰EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变低，并且所述控制电路使所述振铃频率变化电路在其他的时刻无效。
2.如权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述振铃频率变化电路包括所述电容器、所述用于所述振铃频率变化电路的FET、以及所述第二切换电路，并且
所述控制电路对所述切换电路的控制时间进行控制，使得在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从高电位侧向低电位侧变化并达到低电位的时间点，所述电容器连接在所述切换FET的漏极和源极之间，在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从低电位侧向高电位侧变化期间，所述电容器没有连接在所述切换FET的漏极和源极之间。
3.如权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述振铃频率变化电路包括所述电容器、所述用于所述振铃频率变化电路的FET、以及所述第二切换电路，并且
所述控制电路对所述切换电路的控制时间进行控制，使得在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从低电位侧向高电位侧变化并达到高电位的时间点，所述电容器连接在所述切换FET的漏极和源极之间，在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从高电位侧向低电位侧变化期间，所述电容器没有连接在所述切换FET的漏极和源极之间。
4.如权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述控制电路使所述振铃频率变化电路有效，使得仅在升压用或降压用的所述切换FET接通的时刻或升压用或降压用的所述切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变得低于印刷电路板的共振频率，并且所述控制电路使所述振铃频率变化电路在其他的时刻无效。
5.一种包括如权利要求1所述的DC/DC转换器的显示装置。
6.一种DC/DC转换器，包括：
用于驱动升压用或降压用的切换场效应晶体管FET的第一切换电路；以及
用于驱动振铃频率变化电路的FET的第二切换电路，
其中，电容器的一端连接到升压用或降压用的所述切换FET的漏极，
所述电容器的另一端连接到用于所述振铃频率变化电路的FET的漏极，
用于所述振铃频率变化电路的所述FET的源极接地，
所述第二切换电路由延迟电路构成，所述延迟电路使用用于驱动升压用或降压用的所述切换FET的所述第一切换电路输出的波形作为基准将时间延迟预定时段，
设置控制电路，所述控制电路使所述振铃频率变化电路有效，使得仅在升压用或降压用的所述切换FET接通的时刻或升压用或降压用的所述切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对作为电磁辐射的EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变低，并且所述控制电路使所述振铃频率变化电路在其他的时刻无效。
7.如权利要求6所述的DC/DC转换器，其中，所述振铃频率变化电路包括所述电容器、所述用于所述振铃频率变化电路的FET、以及所述第二切换电路，并且
所述控制电路对所述切换电路的控制时间进行控制，使得在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从高电位侧向低电位侧变化并达到低电位的时间点，所述电容器连接在所述切换FET的漏极和源极之间，在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从低电位侧向高电位侧变化期间，所述电容器没有连接在所述切换FET的漏极和源极之间。
8.如权利要求6所述的DC/DC转换器，其中，所述振铃频率变化电路包括所述电容器、所述用于所述振铃频率变化电路的FET、以及所述第二切换电路，并且
所述控制电路对所述切换电路的控制时间进行控制，使得在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从低电位侧向高电位侧变化并达到高电位的时间点，所述电容器连接在所述切换FET的漏极和源极之间，在升压用或降压用的所述切换FET的漏极-源极间电压从高电位侧向低电位侧变化期间，所述电容器没有连接在所述切换FET的漏极和源极之间。
9.如权利要求6所述的DC/DC转换器，其中，所述控制电路使所述振铃频率变化电路有效，使得仅在升压用或降压用的所述切换FET接通的时刻或升压用或降压用的所述切换FET断开的时刻所产生的振荡中的、对EMI的加剧施加显著影响的振铃频率分量中，振铃频率变得低于印刷电路板的共振频率，并且所述控制电路使所述振铃频率变化电路在其他的时刻无效。
10.一种包括如权利要求6所述的DC/DC转换器的显示装置。
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