CN114041262B - 开关电源装置 - Google Patents

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Abstract

一种开关电源装置，包括：第一开关其第一端能够连接到所述输入电压的施加端并且第二端能够连接到电感器的第一端；第二开关，其第一端能够连接到所述电感器的第一端并且第二端能够连接到低于所述输入电压的电压的施加端；第三开关，其第一端能够连接到所述电感器的第一端并且其第二端能够连接到的所述电感器第二端；检测器；以及控制器。所述控制器在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述输出电压的过冲稳定的期间，产生使所述第一开关和所述第二开关保持关断并且使所述第三开关保持接通的控制状态。

Description

开关电源装置
技术领域
本说明书中公开的发明涉及一种将输入电压降压到输出电压的开关电源装置。
背景技术
在将输入电压降压到输出电压的降压型开关电源装置中，通常，输出电流的急剧下降会导致输出电压的过冲。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6271651号(第5栏第2-45行)
发明内容
发明要解决的课题
通过增大输出电容器的电容，可以抑制输出电压的过冲。然而，增大输出电容器的静电电容会导致装置的尺寸和成本增加。因此，存在对一种在不增大输出电容器的静电电容的情况下抑制输出电压的过冲的方法的需求。
专利文献1中公开的开关电源装置交替地接通和关断与电感器并联连接的短路开关，或者改变与电感器并联连接的短路开关的接通电阻，由此抑制输出电压的下冲和过冲。
然而，专利文献1中公开的开关电源装置在抑制输出电压的过冲时同时接通短路开关和整流开关，因此，令人不便地，电流从负载经短路开关和整流开关流向地，导致功率损耗增加。
另外，作为在不增大输出电容器的静电电容的情况下抑制输出电压的过冲的方法，优选的是不改变开关频率的方法。当开关频率发生变化时，噪声的频率也会发生变化，这可能会降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果。
用于解决课题的手段
根据本说明书中公开的内容的一方面，一种开关电源装置，其被配置为将输入电压降压到输出电压，所述开关电源装置可以包括：第一开关，其被配置为该第一开关的第一端能够连接到所述输入电压的施加端，并且该第一开关的第二端能够连接到电感器的第一端；第二开关，其被配置为该第二开关的第一端能够连接到所述电感器的第一端和所述第一开关的第二端，并且该第二开关的第二端能够连接到低于所述输入电压的电压的施加端；第三开关，其被配置为该第三开关的第一端能够连接到所述电感器的第一端、所述第一开关的第二端以及所述第二开关的第一端，并且该第三开关的第二端能够连接到所述电感器的第二端；检测器，其被配置为检测所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆；以及控制器，其被配置为接通和关断所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关。所述控制器可以被配置为在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述输出电压的过冲稳定下来的期间产生所述第一开关和所述第二开关保持关断并且所述第三开关保持接通的控制状态(第一配置)。
在根据上述第一配置的开关电源装置中，所述控制器可以被配置为当所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆时关断所述第一开关和所述第二开关并且接通所述第三开关(第二配置)。
在根据上述第二配置的开关电源装置中，所述检测器可以被配置为还检测所述输出电压的过冲的稳定，并且所述控制器可以被配置为当所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定时关断所述第三开关(第三配置)。
在根据上述第一配置的开关电源装置中，所述检测器可以被配置为还检测所述输出电压的过冲的稳定，并且所述控制器可以被配置为，在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，当至少所述第三开关接通时使所述第一开关保持关断，当至少所述第三开关接通时使所述第二开关保持关断，并且以固定周期接通和关断所述第三开关(第四配置)。
在根据上述第四配置的开关电源装置中，在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间可以具有固定持续时间(第五配置)。
在根据上述第五配置的开关电源装置中，在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间的持续时间可以等于或短于所述固定周期的十分之一(第六配置)。
根据上述第四至第六配置中的任一个的开关电源装置可以被配置为在所述第一开关与所述第二开关的连接节点生成1.8MHz以上且2.1MHz以下的电压(第七配置)。
在根据上述第四至第七配置中的任一个的开关电源装置中，所述第三开关可以包括彼此串联连接的第一开关元件和第二开关元件(第八配置)。
在根据上述第八配置的开关电源装置中，在所述第三开关的接通期间，所述第一开关元件和所述第二开关元件可以接通，并且在所述第三开关的关断期间，所述第一开关元件可以关断并且所述第二开关元件可以接通(第九配置)。
根据上述第八或第九配置的开关电源装置还可以包括：钳位器，其被配置为将所述第一开关元件与所述第二开关元件之间的连接节点的电压钳位在预定范围内(第十配置)。
根据本说明书中公开的内容的另一方面，一种开关控制装置，其可以被配置为接通和关断被配置为第一端能够连接到输入电压的施加端并且第二端能够连接到电感器的第一端的第一开关、第一端能够连接到所述电感器的第一端和所述第一开关的第二端并且第二端能够连接到低于所述输入电压的电压的施加端的第二开关、以及被配置为第一端能够连接到所述电感器的第一端、所述第一开关的第二端以及所述第二开关的第一端并且第二端能够连接到所述电感器的第二端的第三开关，所述开关控制装置可以包括：获取器，其被配置为从检测所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆的检测器获取检测结果；以及抑制器被配置为根据所述获取器获取的检测结果接通和关断所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关，以在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述输出电压的过冲稳定下来的期间通过产生使所述第一开关和所述第二开关保持关断并且使所述第三开关保持接通的控制状态来抑制所述输出电压的过冲(第十一配置)。
在根据上述第十一配置的开关控制装置中，所述抑制器可以被配置为，当所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆时，关断所述第一开关和所述第二开关并且接通所述第三开关以抑制所述输出电压的过冲(第十二配置)。
在根据上述第十二配置的开关控制装置中，所述检测器可以被配置为还检测所述输出电压的过冲的稳定，并且所述抑制器可以被配置为当所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定时关断所述第三开关(第十三配置)。
在根据上述第十一配置的开关控制装置中，所述检测器可以被配置为还检测所述输出电压的过冲的稳定，并且所述抑制器可以被配置为，在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，当至少所述第三开关接通时使所述第一开关保持关断，当至少所述第三开关接通时使所述第二开关保持关断，并且以固定周期接通和关断所述第三开关以抑制所述输出电压的过冲(第十四配置)。
在根据上述第十四配置的开关控制装置中，在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间可以具有固定持续时间(第十五配置)。
在根据上述第十五配置的开关控制装置中，在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间的持续时间可以等于或短于所述固定周期的十分之一(第十六配置)。
根据上述第十四至第十六配置中的任一个的开关控制装置可以被配置为在所述第一开关与所述第二开关的连接节点生成1.8MHz以上且2.1MHz以下的电压(第十七配置)。
在根据上述第十四至第十六配置中的任一个的开关控制装置中，所述第三开关可以包括彼此串联连接的第一开关元件和第二开关元件(第十八配置)。
在根据上述第十八配置的开关控制装置中，在所述第三开关的接通期间，所述第一开关元件和所述第二开关元件可以接通，并且在所述第三开关的关断期间，所述第一开关元件可以关断并且所述第二开关元件可以接通(第十九配置)。
根据本说明书中公开的内容的又一方面，一种车载设备，包括根据上述第一至第十配置中的任一个的开关电源装置或根据上述第十一至第十九配置中的任一个的开关控制装置(第二十配置)。
根据本说明书中公开的内容的又一方面，一种车辆，包括根据上述第二十配置的车载设备；以及用于为所述车载设备供给电力的电池(第二十一配置)。
发明的效果
根据本说明书中公开的发明，能够抑制开关电源装置的输出电压的过冲。
附图说明
图1A是示出异步整流开关电源装置的第一配置例的图。
图1B是示出同步整流开关电源装置的第一配置例的图。
图1C是示出第三开关的配置例的图。
图1D是示出第三开关的其他配置例的图。
图2是示出发生输出电压的过冲时的根据第一配置例的开关电源装置的第一动作例的时序图。
图3是示出电感器电流如何再生的图。
图4是负载电流的时序图。
图5是发生输出电压的过冲时的根据第一配置例的开关电源装置的第二动作例的时序图。
图6是示出电感器电流如何再生的图。
图7是示出电感器电流如何从地经由第二开关的体二极管流向电感器的图。
图8是输出电压和开关电压的波形图。
图9是示出电感器电流如何再生的图。
图10是示出电感器电流如何从电感器经由第一开关的体二极管流向输入电压的施加端的图。
图11是输出电压和开关电压的波形图。
图12A是示出异步整流开关电源装置的第二配置例的图。
图12B是示出同步整流开关电源装置的第二配置例的图。
图13是示出发生输出电压的过冲时的根据第二配置例的开关电源装置的动作例的时序图。
图14是示出电感器电流如何再生的图(第一控制模式)。
图15是示出电感器电流如何从地经由第二开关的体二极管流向电感器的图(第一控制模式)。
图16是输出电压和开关电压的波形图(第一控制模式)。
图17是示出电感器电流如何再生的图(第一控制模式)。
图18是示出电感器电流如何从电感器经由第一开关的体二极管流向输入电压的施加端的图(第一控制模式)。
图19是输出电压和开关电压的波形图(第一控制模式)。
图20是示出电感器电流如何再生的图(第二控制模式)。
图21是示出电感器电流如何从地经由第二开关的体二极管流向电感器的图(第二控制模式)；
图22是输出电压和开关电压的波形图(第二控制模式)。
图23是示出电感器电流如何再生的图(第二控制模式)。
图24是示出电感器电流如何从电感器经由第一开关的体二极管流向输入电压的施加端的图(第二控制模式)。
图25是输出电压和开关电压的波形图(第二控制模式)。
图26是示出电感器电流如何再生的图(第三控制模式)。
图27是示出电感器电流如何从地经由第二开关的体二极管流向电感器的图(第三控制模式)。
图28是输出电压和开关电压的波形图(第三控制模式)。
图29是示出电感器电流如何再生的图(第三控制模式)。
图30是示出电感器电流如何从电感器经由第一开关的体二极管流向输入电压的施加端的图(第三控制模式)。
图31是输出电压和开关电压的波形图(第三控制模式)。
图32是示出车辆的一配置例的外观图。
图33是示出根据第二配置例的同步整流开关电源装置的变型例的图。
具体实施方式
在本说明书中，恒定电压是指在理想状态下恒定的电压，实际上其可以随着温度等的变化而略有不同。
在本说明书中，MOS晶体管表示场效应晶体管，其中的栅极被构造为具有至少以下三层：“导电体或具有低电阻值的多晶硅等半导体的层”、“绝缘层”、以及“P型、N型或本征半导体层”。即，MOSFET的栅极结构不限于由金属、氧化物以及半导体层组成的三层结构。
<开关电源装置的第一配置例>
图1A和图1B是示出开关电源装置的配置例的图。图1A和图1B所示的开关电源装置1是将输入电压VIN降压到输出电压VOUT的开关电源装置，并且包括控制器CNT1、第一至第三开关SW1至SW3、电感器L1、输出电容器C1、输出反馈部FB1、以及检测器DET1。
控制器CNT1根据输出反馈部FB1和检测器DET1的各自的输出来接通和关断第一至第三开关SW1至SW3。换言之，控制器CNT1是接通和关断第一至第三开关SW1至SW3的开关控制装置。控制器CNT1包括：获取器2，其从检测器DET1获取检测结果；以及抑制器3，其基于获取器2获取的来自检测器DET1的检测结果接通和关断第一开关SW1、第二开关SW2以及第三开关SW3以抑制输出电压VOUT的过冲。
例如，当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的发生时，抑制器3关断第一开关SW1和第二开关SW2并且接通第三开关SW3以抑制输出电压VOUT的过冲。再例如，在从检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的发生到检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的稳定的期间，抑制器3使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并以固定周期接通和关断第三开关SW3以抑制输出电压VOUT的过冲。
获取器2和抑制器3可以分别基于软件或通过硬件电路来实现，或者也可以通过软件和硬件的协同运作来实现。
第一开关SW1被配置为其第一端能够连接到输入电压VIN的施加端，并且其第二端能够连接到电感器L1的第一端。第一开关SW1导通和切断从输入电压VIN的施加端到电感器L1的电流路径。作为第一开关SW1，例如，可以使用P沟道MOS晶体管或N沟道MOS晶体管。例如，当将N沟道MOS晶体管用作第一开关SW1时，可以在开关电源装置1中设置自举电路等以生成高于输入电压VIN的电压。
第二开关SW2被配置为其第一端能够连接到电感器L1的第一端和第一开关SW1的第二端，并且其第二端能够连接到接地电位的施加端。第二开关SW2导通和切断从接地电位的施加端到电感器L1的电流路径。在所讨论的配置例的变型版本中，第二开关SW2可以被配置为其第二端能够连接到低于输入电压VIN且除接地电位以外的电压的施加端。作为第二开关SW2，例如，可以使用二极管或N沟道MOS晶体管。
例如，当将二极管用作第二开关SW2时，开关电源装置1充当如图1A所示的异步整流开关电源装置。
当开关电源装置1充当异步整流开关电源装置时，控制器CNT1通过接通和关断开关SW1来控制施加于开关SW2(二极管)的偏置电压。开关SW2(二极管)是导通还是关断取决于施加于开关SW2(二极管)的偏置电压；因此，控制器CNT1间接地接通和关断开关SW2(二极管)。
例如，当将N沟道MOS晶体管用作第二开关SW2时，开关电源装置1充当如图1B所示的同步整流开关电源装置。当开关电源装置1充当同步整流开关电源装置时，开关电源装置1可以被配置为轻负载时在电流连续模式下动作，或者可以被配置为具有逆电流防止功能并且轻负载时在电流不连续模式下动作。
通过第一开关SW1和第二开关SW2的开关动作，在第一开关SW1与第二开关SW2的连接节点生成脉动开关电压VSW。电感器L1和输出电容器C1对脉动开关电压VSW进行平滑以生成输出电压VOUT并将其供给至输出电压VOUT的施加端。负载LD1连接到输出电压VOUT的施加端，并且负载LD1被供给输出电压VOUT。
第三开关SW3被配置为其第一端能够连接到电感器L1的第一端、第一开关SW1的第二端以及第二开关SW2的第一端，并且其第二端能够连接到电感器L1的第二端。换言之，第三开关SW3与电感器L1并联连接。作为第三开关SW3，例如，可以使用N沟道MOS晶体管。第三开关SW3可以由多个元件形成。由多个元件形成的第三开关SW3例如可以是如图1C所示的包括背栅连接在一起的两个N沟道MOS晶体管Q1和Q2的第三开关SW3，或者图1D所示的包括背栅连接在一起的三个N沟道MOS晶体管Q3至Q5的第三开关。
输出反馈部FB1根据输出电压VOUT来生成并输出反馈信号。作为输出反馈部FB1，例如，可以使用利用电阻器对输出电压VOUT进行分压以生成反馈信号的电阻分压电路。又例如，输出反馈部FB1可以被配置为接收输出电压VOUT并将其原样输出为反馈信号。输出反馈部FB1可以被配置为，除了根据输出电压VOUT的反馈信号外，还根据流过电感器L1的电流(下称“电感器电流IL”)生成并输出反馈信号。将输出反馈部FB1配置为还根据电感器电流IL生成反馈信号，使得能够进行电流模式控制。
检测器DET1检测输出电压VOUT的过冲的发生和稳定。作为检测器DET1，例如，可以使用在非反相输入端接收输出电压VOUT并且在反相输入端接收恒定电压(高于输出电压VOUT的目标值的电压)的比较器。当输出电压VOUT中发生过冲时，比较器将其输出信号由低电平切换为高电平。当输出电压VOUT的过冲稳定下来时，比较器将其输出信号由高电平切换到低电平。后述的图2示出本例中的输出信号。
比较器在其非反相输入端接收输出电压VOUT的分压而不是输出电压VOUT并且在其反相输入端接收恒定电压的分压而不是恒定电压的配置亦可。
此外，通过将比较器配置为迟滞比较器，或者通过单独地设置检测过冲的发生的比较器和检测过冲的稳定的比较器，可以区分检测过冲的发生时的输出电压VOUT的值和检测过冲的稳定时的输出电压VOUT的值。
检测器DET1未必非要检测输出电压VOUT的过冲的稳定。例如，在控制器CNT1中包括计数器，并且当检测器DET1检测到输出电压VOUT中的过冲的发生后计数器计时了给定时间时，控制器CNT1判定为输出电压VOUT的过冲已稳定下来的配置亦可。
在所讨论的配置例的另一变型版本中，当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的发生的预兆时，上述抑制器3使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使第三开关SW3保持接通以抑制输出电压VOUT的过冲。
在所讨论的配置例的又一变型版本中，当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的发生的预兆时，上述抑制器3使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且以固定周期接通和关断第三开关SW3以抑制输出电压VOUT的过冲。
例如对于有规律地变化并且在特定变化模式后急剧变轻的负载LD1，通过检测对应于该特定变化模式的负载电流的变化模式，可以检测输出电压VOUT的过冲的发生的预兆。
<发生输出电压的过冲时的开关电源装置的第一动作例>
图2是示出发生输出电压VOUT的过冲时的开关电源装置1的第一动作例的时序图。
当检测器DETl检测到输出电压VOUT的过冲的发生时，在控制器CNTl的控制下，开关电源装置1进入第二状态STATE2(状态2)。图2是当检测器DET1在第一状态STATE1(状态1)的中途(开关电压VSW的导通占空(on-duty)期间的中途)检测到输出电压VOUT的过冲的发生，导致来自检测器DET1的输出由低电平转为高电平并且开关电源装置1由第一状态STATE1转至第二状态STATE2时观察到的时序图。在第一状态STATE1下，在控制器CNT1的控制下，第一开关SW1保持接通，第二开关SW2保持关断，并且第三开关SW3保持关断。
在第二状态STATE2下，在控制器CNT1的控制下，第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并且第三开关SW3保持接通。当输出电压VOUT中发生过冲并且开关电源装置1转至第二状态STATE2时，如图3所示，电感器电流IL在包括电感器L1和第三开关SW3的闭合电路中再生。由此，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。由于在第二状态STATE2下第一开关SW1和第二开关SW2都保持关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当发生输出电压VOUT的过冲时，通过使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使第三开关SW3保持接通，可以防止输出电压VOUT进一步升高，由此抑制输出电压VOUT的过冲。
又例如，当负载电流(开关电源装置1的输出电流)如图4所示突然下降后又突然上升时，通过朝向负载LD1释放包括电感器L1和第三开关SW3的闭合电路中储存的再生能量，还可以抑制由负载电流的突然上升引起的输出电压VOUT的下冲。
在该动作例中，开关电源装置1保持在第二状态STATE2，直到检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的稳定。在维持第二状态STATE2的期间，电感器电流IL由于第三开关SW3的接通电阻而逐渐减小。而在图2中，当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的稳定并且来自检测器DET1的输出由高电平转为低电平时，开关电源装置1由第二状态STATE2转为第一状态STATE1，而这应被理解为仅仅是示例性的。即，在第二状态STATE2之后，可以接续除第一状态STATE1以外的任意状态。
在该动作例中，在从输出电压VOUT的过冲的发生到其稳定的期间，不中断地维持第二状态STATE2。然而，只要能够抑制输出电压VOUT的过冲，动作例可以变型为在发生输出电压VOUT的过冲后在过冲稳定之前的任意时间暂时中断第二状态STATE2，或者不等待输出电压VOUT的过冲的稳定而结束第二状态STATE2。
<发生输出电压的过冲时的开关电源装置的第二动作例>
图5是示出发生输出电压VOUT的过冲时的开关电源装置1的第二动作例的时序图。
当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的发生时，在控制器CNT1的控制下，开关电源装置1进入第二状态STATE2。图5是在检测器DET1在第一状态STATE1的中途(开关电压VSW的导通占空期间的中途)检测到输出电压VOUT的过冲的发生，来自检测器DET1的输出由低电平转为高电平，并且开关电源装置1由第一状态STATE1转为第二状态STATE2时观察到的时序图。
在第一状态STATE1下，在控制器CNT1的控制下，第一开关SW1和第二开关SW2根据周期信号S1以固定周期Tfix互补地接通和关断，并且第三开关SW3保持关断。周期信号S1是以固定周期Tfix产生脉冲的信号。周期信号S1可以是在控制器CNT1内生成的信号或在控制器CNT1外生成的由控制器CNT1接收的信号。在第一开关SW1和第二开关SW2的互补的接通和关断中，优选设置第一开关SW1和第二开关SW2都关断的死区期间。
在第二状态STATE2下，在控制器CNT1的控制下，第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并且第三开关SW3以固定周期Tfix接通和关断。在第二状态STATE2下，控制器CNT1根据周期信号S1来接通和关断第三开关SW3。
在第二状态STATE2中，状态STATE2-1(状态2-1)和状态STATE2-2(状态2-2)以固定周期Tfix交替。状态STATE2-1是第三开关SW3接通的期间，状态STATE2-2是第三开关SW3关断的期间。
在该动作例中，开关电源装置1保持在第二状态STATE2，直到检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的稳定。在维持第二状态STATE2的期间，电感器电流IL由于第三开关SW3的接通电阻而逐渐下降。在图5中，当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的稳定并且来自检测器DET1的输出由高电平转为低电平时，开关电源装置1由第二状态STATE2转为第三状态STATE3(状态3)。在第三状态STATE3下，在控制器CNT1的控制下，第一至第三开关SW1至SW3保持关断。
然后，当在第三状态STATE3下周期信号S1中出现脉冲时，发生由第三状态STATE3到第一状态STATE1的转移。
下面，以N沟道MOS晶体管被用作第一至第三开关SW1至SW3的情况为例，对状态STATE2-1和状态STATE2-2进行详细说明。在该示例的变型版本中，例如，双极晶体管可以被用作第一至第三开关SW1至SW3，其中“反接二极管”与每个双极晶体管并联连接。电流流过“反接二极管”的方向(“反接二极管”的阳极到阴极的方向)与电流流过与“反接二极管”并联连接的双极晶体管的方向相反。
首先，对电感器电流IL朝正方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图6所示，第三开关SW3接通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和第三开关SW3的闭合电路中再生，并且开关电压VSW实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当发生输出电压VOUT的过冲时，可以使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并且使第三开关SW3保持接通，由此可以防止输出电压VOUT进一步升高，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图7所示，第三开关SW3关断；因此电感器电流IL从地经由第二开关SW2的体二极管流向电感器L1。因此，开关电压VSW等于-VfSW。这里，VfSW2是第二开关SW2的体二极管两端的正向电压。
在该动作例中，每个状态STATE2-2具有固定持续时间。更具体地，每个状态STATE-2-2具有对应于周期信号S1的脉冲宽度的固定持续时间。优选每个状态STATE2-2的持续时间等于或短于固定周期Tfix的十分之一。这是因为，如果每个状态STATE2-2的持续时间长于固定周期Tfix的十分之一，则输出电压VOUT的过冲稳定下来所需的时间超过容许范围。
当电感器电流IL朝正方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图8所示。这里，图8的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图8可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
接下来，对电感器电流IL朝负方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图9所示，第三开关SW3接通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和第三开关SW3的闭合电路中再生，并且开关电压VSW变得实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW1和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当发生输出电压VOUT的过冲时，可以使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并且使第三开关SW3保持接通，由此可以防止输出电压VOUT进一步升高，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图10所示，第三开关SW3关断；因此电感器电流IL从电感器L1经由第一开关SW1的体二极管流向输入电压VIN的施加端。因此，开关电压VSW等于VIN+VfSW1。这里，VfSW1是第一开关SW1的体二极管两端的正向电压。
当电感器电流IL朝负方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图11所示。这里，图11的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图11可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
<开关电源装置的第二配置例>
图12A和图12B是示出开关电源装置的第二配置例的图。在图12A和图12B中，对于与图1A和图1B中的特征相似的特征，将省略重复的说明。图12A和图12B所示的开关电源装置11是将输入电压VIN降压到输出电压VOUT的开关电源装置，并且包括控制器CNT1、第一至第三开关SW1至SW3、电感器L1、输出电容器C1、输出反馈部FB1、以及检测器DET1。图12A和图12B所示的二极管是MOS晶体管的体二极管。同样地，后述的图14、图15、图17、图18、图20、图21、图23、图24、图26、图27、图29、图30和图33所示的二极管是MOS晶体管的体二极管。
在该配置例中，抑制器3根据获取器2获取的来自检测器DET1的检测结果来接通和关断第一开关SW1、第二开关SW2和第三开关SW，并且，在从检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的发生到检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲稳定的期间，抑制器3使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并以固定周期接通和关断第三开关SW3以抑制输出电压VOUT的过冲。
例如，当将二极管用作第二开关SW2时，开关电源装置11充当如图12A所示的异步整流开关电源装置。
当开关电源装置11充当异步整流开关电源装置时，控制器CNT1通过接通和关断开关SW1来控制施加于开关SW2(二极管)的偏置电压。开关SW2(二极管)是接通还是关断取决于施加于开关SW2(二极管)的偏置电压；因此，控制器CNT1间接地接通和关断开关SW2(二极管)。
例如，当将N沟道MOS晶体管用作第二开关SW2时，开关电源装置11充当如图12B所示的同步整流开关电源装置。当开关电源装置11充当同步整流开关电源装置时，开关电源装置11可以被配置为轻负载时在电流连续模式下动作，或者可以被配置为具有逆电流防止功能并且轻负载时在电流不连续模式下动作。
作为第三开关SW3，例如，可以使用N沟道MOS晶体管。第三开关SW3包括彼此串联连接的第一开关元件和第二开关元件。在图12A和图12B所示的配置例中，作为第一开关元件和所述第二开关元件，使用两个N沟道MOS晶体管Q1和Q2。N沟道MOS晶体管Q1的漏极连接到第一开关SW1与第二开关SW2的连接节点。N沟道MOS晶体管Q1的源极和背栅连接到N沟道MOS晶体管Q2的源极和背栅。N沟道MOS晶体管Q2的漏极连接到电感器L1与输出电容器C1之间的连接节点。N沟道MOS晶体管Q1设置在输入侧，N沟道MOS晶体管Q2设置在输出侧；因此，优选地，N沟道MOS晶体管Q1被赋予比N沟道MOS晶体管Q2高的耐压。
检测器DET1检测输出电压VOUT的过冲的发生和稳定。作为检测器DET1，例如，可以使用在非反相输入端接收输出电压VOUT并且在反相输入端接收恒定电压(高于输出电压VOUT的目标值的电压)的比较器。当输出电压VOUT中发生过冲时，比较器将其输出信号由低电平切换为高电平。当输出电压VOUT的过冲稳定下来时，比较器将其输出信号由高电平切换到低电平。后述的图13示出本例中的输出信号。
比较器在其非反相输入端接收输出电压VOUT的分压而不是输出电压VOUT并且在其反相输入端接收恒定电压的分压而不是恒定电压的配置亦可。
此外，通过将比较器配置为迟滞比较器，或者通过单独地设置检测过冲的发生的比较器和检测过冲的稳定的比较器，可以区分检测过冲的发生时的输出电压VOUT的值和检测过冲的稳定时的输出电压VOUT的值。
在所讨论的配置例的变型版本中，当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的发生的预兆时，上述抑制器3使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并以固定周期接通和关断第三开关SW3以抑制输出电压VOUT的过冲。
例如对于有规律地变化并且在特定变化模式后急剧变轻的负载LD1，通过检测对应于该特定变化模式的负载电流的变化模式，可以检测输出电压VOUT的过冲的发生的预兆。
<发生输出电压的过冲时的开关电源装置的动作例>
图13是示出发生输出电压VOUT的过冲时的开关电源装置11的动作的时序图。
当检测器DETl检测到输出电压VOUT的过冲的发生时，在控制器CNTl的控制下，开关电源装置11进入第二状态STATE2。图13是在检测器DET1在第一状态STATE1的中途(开关电压VSW的导通占空期间的中途)检测到输出电压VOUT的过冲的发生，来自检测器DET1的输出由低电平转为高电平，并且开关电源装置11由第一状态STATE1转为第二状态STATE2时观察到的时序图。
在第一状态STATE1下，在控制器CNT1的控制下，第一开关SW1和第二开关SW2根据周期信号S1以固定周期Tfix互补地接通和关断，并且第三开关SW3保持关断。周期信号S1是以固定周期Tfix产生脉冲的信号。周期信号S1可以是在控制器CNT1内生成的信号或在控制器CNT1外生成的由控制器CNT1接收的信号。在第一开关SW1和第二开关SW2的互补的接通和关断中，优选设置第一开关SW1和第二开关SW2都关断的死区期间。
在第二状态STATE2下，在控制器CNT1的控制下，第一开关SW1和第二开关SW2保持关断，并且第三开关SW3以固定周期接通和关断。在第二状态STATE2下，控制器CNT1根据周期信号S1接通和关断第三开关SW3。
在第二状态STATE2中，状态STATE2-1和状态STATE2-2以固定周期Tfix交替。状态STATE2-1是第三开关SW3接通的期间，状态STATE2-2是第三开关SW3关断的期间。
在该动作例中，开关电源装置11保持在第二状态STATE2，直到检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的稳定。在维持第二状态STATE2的期间，电感器电流IL由于第三开关SW3的接通电阻而逐渐下降。在图13中，当检测器DET1检测到输出电压VOUT的过冲的稳定并且来自检测器DET1的输出由高电平转为低电平时，开关电源装置11由第二状态STATE2转为第三状态STATE3。在第三状态STATE3下，在控制器CNT1的控制下，第一至第三开关SW1至SW3保持关断。
然后，当在第三状态STATE3下周期信号S1中出现脉冲时，发生由第三状态STATE3到第一状态STATE1的转移。
下面，以N沟道MOS晶体管被用作第一开关SW1和第二开关SW2的情况为例，针对状态STATE2-1和状态STATE2-2分三种控制模式中的每一种模式进行详细说明。在该示例的变型版本中，例如，双极晶体管可以被用作第一开关SW1和第二开关SW2，其中“反接二极管”与每个双极晶体管并联连接。电流流过“反接二极管”的方向(“反接二极管”的阳极到阴极的方向)与电流流过与“反接二极管”并联连接的双极晶体管的方向相反。同样地，可以使用双极晶体管代替N沟道MOS晶体管Q1和Q2，其中“反接二极管”与每个双极晶体管并联连接。
<第一控制模式>
首先，对电感器电流IL朝正方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图14所示，N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和N沟道MOS晶体管Q1和Q2的闭合电路中再生，并且开关电压VSW实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW1和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当输出电压VOUT中发生过冲时，通过使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通，可以防止输出电压VOUT进一步增加，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图15所示，N沟道MOS晶体管Q1保持断开；因此，电感器电流IL在包括电感器L1、N沟道MOS晶体管Q1的体二极管以及N沟道MOS晶体管Q2的闭合电路中再生。因此，开关电压VSW等于VOUT-VfQ1。这里，VfQ1是N沟道MOS晶体管Q1的体二极管两端的正向电压。
在该动作例中，每个状态STATE2-2具有固定持续时间。更具体地，每个状态STATE-2-2具有对应于周期信号S1的脉冲宽度的固定持续时间。优选每个状态STATE2-2的持续时间等于或短于固定周期Tfix的十分之一。这是因为，如果每个状态STATE2-2的持续时间长于固定周期Tfix的十分之一，则输出电压VOUT的过冲稳定下来所需的时间超过容许范围。
当电感器电流IL朝正方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图16所示。这里，图16的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图16可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
接下来，对电感器电流IL朝负方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图17所示，N沟道MOS管Q1和Q2保持导通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和N沟道MOS晶体管Q1和Q2的闭合电路中再生，并且开关电压VSW实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW1和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当输出电压VOUT中发生过冲时，通过使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通，可以防止输出电压VOUT进一步增加，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图18所示，N沟道MOS晶体管Q1断开；因此电感器电流IL从电感器L1经由第一开关SW1的体二极管流向输入电压VIN的施加端。因此，开关电压VSW等于VIN+VFSW1。这里，VfSW1是第一开关SW1的体二极管两端的正向电压。
当电感器电流IL朝负方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图19所示。这里，图19的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图19可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
<第二控制模式>
首先，对电感器电流IL朝正方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图20所示，N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和N沟道MOS晶体管Q1和Q2的闭合电路中再生，并且开关电压VSW实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW1和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当输出电压VOUT中发生过冲时，通过使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通，可以防止输出电压VOUT进一步增加，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图21所示，N沟道MOS晶体管Q2断开；因此电感器电流IL从地经由第二开关SW2的体二极管流向电感器L1。因此，开关电压VSW等于-VfSW2。这里，VfSW2是第二开关SW2的体二极管两端的正向电压。
当电感器电流IL朝正方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图22所示。这里，图22的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图22可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
接下来，对电感器电流IL朝负方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图23所示，N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和N沟道MOS晶体管Q1和Q2的闭合电路中再生，并且开关电压VSW实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW1和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当输出电压VOUT中发生过冲时，通过使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通，可以防止输出电压VOUT进一步增加，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图24所示，N沟道MOS晶体管Q2保持断开；因此，电感器电流IL在包括电感器L1、N沟道MOS晶体管Q1以及N沟道MOS晶体管Q2的体二极管的闭合电路中再生。因此，开关电压VSW等于VOUT+VfQ2。这里，VfQ2是N沟道MOS晶体管Q2的体二极管两端的正向电压。
当电感器电流IL朝负方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图25所示。这里，图25的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图25可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
<第三控制模式>
首先，对电感器器电流IL朝正方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图26所示，N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和N沟道MOS晶体管Q1和Q2的闭合电路中再生，并且开关电压VSW实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW1和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当输出电压VOUT中发生过冲时，通过使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通，可以防止输出电压VOUT进一步增加，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图27所示，N沟道MOS晶体管Q1和Q2断开；因此电感器电流IL从地经由第二开关SW2的体二极管流向电感器L1。因此，开关电压VSW等于-VfSW2。
当电感器电流IL朝正方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图28所示。这里，图28的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图28可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
接下来，对电感器器电流IL朝负方向的情况进行说明。
在状态STATE2-1下，如图29所示，N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通；因此，电感器电流IL在包括电感器L1和N沟道MOS晶体管Q1和Q2的闭合电路中再生，并且开关电压VSW实质上等于输出电压VOUT。
在状态STATE2-1下，可以切断朝向负载LD1的电流的供给。此外，在状态STATE2-1下，由于第一开关SW1和第二开关SW2都关断，输出电压VOUT可以被钳位在发生过冲时的电平附近。即，当输出电压VOUT中发生过冲时，通过使第一开关SW1和第二开关SW2保持关断并且使N沟道MOS晶体管Q1和Q2保持导通，可以防止输出电压VOUT进一步增加，从而抑制输出电压VOUT的过冲。
在状态STATE2-2下，如图30所示，N沟道MOS晶体管Q1和Q2断开；因此电感器电流IL从电感器L1经由第一开关SW1的体二极管流向输入电压VIN的施加端。因此，开关电压VSW等于VIN+VFSW1。
当电感器电流IL朝负方向时，第二状态STATE2下的输出电压VOUT和开关电压VSW如图31所示。这里，图31的图面上纵向上的输出电压VOUT的比例尺相对于开关电压VSW被放大。如从图31可以理解，开关电压VSW的周期是固定周期Tfix。即，开关电压VSW的频率(开关频率)不会变化；因此，起因于开关频率的噪声的频率也不会变化。因此，不存在降低抑制固定频率的噪声的噪声抑制机构(例如，滤波电路)的效果的风险。
<应用>
接下来，对前述开关电源装置1、11的应用例进行说明。图32是示出搭载有车载设备的车辆的示例性配置的外观图。该示例性配置的车辆X搭载有车载设备X11至X17和向车载设备X11至X17供给电力的电池(未示出)。
车载设备X11是执行与发动机相关的控制(如喷射、电子节流、怠速、氧传感器加热器、自动巡航等的控制)的发动机控制单元。
车载设备X12是控制HID(高强度放电灯)和DRL(日间行车灯)的开/关的灯控制单元。
车载设备X13是执行与变速器相关的控制的变速器控制单元。
车载设备X14是执行与车辆X的运动相关的控制(例如ABS(防抱死制动系统)、EPS(电动助力转向)以及电子悬架的控制)的车身控制单元。
车载设备X15是控制门锁、防盗报警器等的驱动的安全控制单元。
车载设备X16包括在工厂出货阶段作为标准或制造商装配设备并入车辆X中的电子设备，例如雨刷、电动侧视镜、电动车窗、电动天窗、电动座椅以及空调。
车载设备X17包括可选地作为用户安装设备安装在车辆X上的电子设备，例如车载AV(视听)设备、汽车导航系统以及ETC(电子收费系统)。
前述开关电源装置1和11可以并入车载设备X11至X17中的任一个中。
<注意事项>
本发明可以以除上述实施例之外的任意方式实施，并且可以在本发明的精神内进行任意的变型。本说明书中公开的实施例应被视为在各个方面都是说明性的而非限制性的，并且本发明的技术范围不由上面给出的实施例的描述定义，而是由所附权利要求的范围定义，并且应被理解为包含任何在与权利要求等同的意义和范围内的变型。
在上述第二动作例中，例如，当电感器电流IL朝正方向时，控制器CNT1可以在状态STATE2-2下使第二开关SW2保持接通。或者，例如，当电感器电流IL朝负方向时，控制器CNT1可以在状态STATE2-2下使第一开关SW1保持接通。
在上述第二动作例中，例如，固定周期Tfix的设定值可以是可变的。通过改变周期信号S1的周期，可以改变固定周期Tfix的设定值。
在上述开关电源装置11的动作例中，例如，当电感器电流IL在第二或第三控制模式下朝正方向时，控制器CNT1可以在状态STATE2-2下使第二开关SW2保持接通。或者，例如，当电感器电流IL在第一或第三控制模式下朝负方向时，控制器CNT1可以在状态STATE2-2下使第一开关SW1保持接通。
在上述开关电源装置11的动作例中，例如，固定周期Tfix的设定值可以是可变的。通过改变周期信号S1的周期，可以改变固定周期Tfix的设定值。
在上述开关电源装置11中，优选设置将上述第一开关元件与上述第二开关元件之间的连接节点的电压钳位在预定范围内的钳位器。例如，在图33所示的变型例中，N沟道MOS晶体管Q3的体二极管被用作上述钳位器。N沟道MOS晶体管Q3的漏极连接到用作第一开关元件的N沟道MOS晶体管Q1与用作第二开关元件的N沟道MOS晶体管Q2之间的连接节点。N沟道MOS晶体管Q3的栅极和源极连接到地电位。在图33所示的变型例中，N沟道MOS晶体管Q1与Q2之间的连接节点处的电压的下限值等于从接地电位减去N沟道MOS晶体管Q3的体二极管两端的正向电压所得的值。在图33所示的变型例中，N沟道MOS晶体管Q1与Q2之间的连接节点处的电压的上限值等于N沟道MOS晶体管Q3的体二极管的雪崩击穿电压。
工业实用性
本发明可应用于在任意领域(家用电器、汽车、工业机械等领域)中使用的降压开关电源装置。
附图标记的说明
1、11 开关电源装置
2 获取器
3 抑制器
C1 输出电容器
CNT1 控制器
DET1 检测器
FB1 输出反馈部
L1 电感器
LD1 负载
Q1至Q5 N沟道MOS晶体管
SW1至SW3 第一至第三开关
X 车辆
X11至X17 车载设备。

Claims (15)

1.一种开关电源装置，其被配置为将输入电压降压到输出电压，所述开关电源装置包括：
第一开关，其被配置为该第一开关的第一端能够连接到所述输入电压的施加端并且该第一开关的第二端能够连接到电感器的第一端；
第二开关，其被配置为该第二开关的第一端能够连接到所述电感器的第一端和所述第一开关的第二端，并且该第二开关的第二端能够连接到低于所述输入电压的电压的施加端；
第三开关，其被配置为该第三开关的第一端能够连接到所述电感器的第一端、所述第一开关的第二端以及所述第二开关的第一端，并且该第三开关的第二端能够连接到所述电感器的第二端；
检测器，其被配置为检测所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆、以及所述输出电压的过冲的稳定；以及
控制器，其被配置为接通和关断所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关，
其中，
所述控制器被配置为，在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆直至所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的整个期间，所述控制器在所述第三开关接通时和在所述第三开关关断时均使所述第一开关和所述第二开关保持关断，并且以固定周期接通和关断所述第三开关。
2.根据权利要求1所述的开关电源装置，其中，
在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间具有固定持续时间。
3.根据权利要求2所述的开关电源装置，其中，
在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间的持续时间等于或短于所述固定周期的十分之一。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的开关电源装置，其中，
所述开关电源装置被配置为在所述第一开关与所述第二开关的连接节点生成1.8MHz以上且2.1MHz以下的电压。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的开关电源装置，其中，
所述第三开关包括彼此串联连接的第一开关元件和第二开关元件。
6.根据权利要求5所述的开关电源装置，其中，
在所述第三开关的接通期间，所述第一开关元件和所述第二开关元件接通，并且
在所述第三开关的关断期间，所述第一开关元件关断并且所述第二开关元件接通。
7.根据权利要求5所述的开关电源装置，所述开关电源装置还包括：
钳位器，其被配置为将所述第一开关元件与所述第二开关元件之间的连接节点的电压钳位在预定范围内。
8.一种开关控制装置，其被配置为接通和关断第一开关、第二开关以及第三开关：
第一开关，被配置为该第一开关的第一端能够连接到输入电压的施加端并且该第一开关的第二端能够连接到电感器的第一端，
第二开关，被配置为该第二开关的第一端能够连接到所述电感器的第一端和所述第一开关的第二端并且该第二开关的第二端能够连接到低于所述输入电压的电压的施加端，以及
第三开关，被配置为该第三开关的第一端能够连接到所述电感器的第一端、所述第一开关的第二端以及所述第二开关的第一端，并且该第三开关的第二端能够连接到所述电感器的第二端，
所述开关控制装置包括：
获取器，其被配置为从检测输出电压的过冲的发生或发生的预兆、以及所述输出电压的过冲的稳定的检测器获取检测结果；以及
抑制器，其被配置为根据所述获取器获取的检测结果接通和关断所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关，通过在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆直至所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的整个期间，在所述第三开关接通时和在所述第三开关关断时均使所述第一开关和所述第二开关保持关断，并且以固定周期接通和关断所述第三开关，来抑制所述输出电压的过冲。
9.根据权利要求8所述的开关控制装置，其中，
在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间具有固定持续时间。
10.根据权利要求9所述的开关控制装置，其中，
在从所述检测器检测到所述输出电压的过冲的发生或发生的预兆到所述检测器检测到所述输出电压的过冲的稳定的期间，所述第三开关的关断期间的持续时间等于或短于所述固定周期的十分之一。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的开关控制装置，其中，
所述开关控制装置被配置为在所述第一开关与所述第二开关的连接节点生成1.8MHz以上且2.1MHz以下的电压。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的开关控制装置，其中，
所述第三开关包括彼此串联连接的第一开关元件和第二开关元件。
13.根据权利要求12所述的开关控制装置，其中，
在所述第三开关的接通期间，所述第一开关元件和所述第二开关元件接通，并且
在所述第三开关的关断期间，所述第一开关元件关断并且所述第二开关元件接通。
14.一种车载设备，包括根据权利要求1至7中任一项所述的开关电源装置或根据权利要求8至13中任一项所述的开关控制装置。
15.一种车辆，包括：
根据权利要求14所述的车载设备；以及
用于为所述车载设备供给电力的电池。
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