CN101809851B - 电压变换装置及电负载驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种电压变换装置，其特征在于，具备共有电感成分的第一环路和第二环路，伴随设于所述第一环路的第一开关元件的接通/断开动作，电流在所述第一环路和所述第二环路中交替地流动，在所述第一环路的开关元件的接通动作时形成的贯通所述第一环路的磁场的方向、和在所述第一环路的第一开关元件的接通动作后的断开动作时形成的贯通所述第二环路的磁场的方向为同向。
Description
技术领域
本发明涉及具备共有电感成分的第一环路和第二环路的电压变换装置及使用其的电负载驱动装置。
背景技术
以往以来，已知如下技术：在具有连接于变压器的一次线圈的一次侧电路、和连接于变压器的二次线圈的二次侧电路的开关电源电路中，通过将一次侧电路侧的电极图形和二次侧电路侧的电极图形对向配置，从而使该电极图形间的绝缘层作为电容器用的电介质发挥功能，构成等效的电容器，由该等效的电容器构成应对噪声用的电容器(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2005-110452号公报
发明内容
在不使用变压器的非绝缘型的DC-DC转换器中，例如如图1所示，具备共有电感L并且分别具有电容器C1、C2的第一环路和第二环路，通过使设于第一或第二环路的开关元件Q1或Q2接通/断开动作来实现电压变换。此时，第一和第二电容器，具有使DC-DC转换器的输出电压平滑化，并且降低DC-DC转换器电路的产生噪声的功能。这样的图1所示的电路结构，一般而言，如图2所示，通过在印刷基板上将第一环路和第二环路并列配置在同一面或不同面上来实现。
然而，在图1和图2所示的以往的电路结构中，例如当使开关元件Q1进行接通/断开动作时，在第一环路和第二环路中电流交替地流动，所以交替地产生贯通第一环路的磁场和贯通第二环路的磁场。此时，在第一环路和第二环路中流动的电流的各自的方向，如图1的箭头所示是反向的，所以贯通第一环路的磁场与贯通第二环路的磁场的方向为反向。在相关结构中，伴随开关元件Q1的高速(短时间)的接通/断开动作，方向相反的磁场以高速(短时间)交替地产生，存在产生由该磁场的变动引起的噪声的问题。
于是，本发明的目的在于，提供一种通过电压变换装置的部件配置，能够有效地降低由在第一环路和第二环路形成的磁场变动引起的噪声的电压变换装置及使用其的电负载驱动装置。
为了达成上述目的，根据本发明的一种方式，是一种电压变换装置，具备共有电感成分的第一环路和第二环路，伴随设于所述第一环路的第一开关元件的接通/断开动作，在所述第一环路和所述第二环路中电流交替地流动，该电压变换装置的特征在于，在所述第一环路的开关元件的接通动作时形成的贯通所述第一环路的磁场的方向、和在所述第一环路的第一开关元件的接通动作后的断开动作时形成的贯通所述第二环路的磁场的方向为同向。
根据本发明，得到能够有效地降低由在第一环路和第二环路形成的磁场变动引起的噪声的电压变换装置。
附图说明
图1是表示以往的DC-DC转换器的电路结构的图。
图2是表示以往的DC-DC转换器的部件配置的图。
图3是表示本发明的一实施例的电压变换装置1的电路结构的图。
图4是表示电负载40的连接方法的其他例的图。
图5是概念性地表示本发明的一实施例的电压变换装置1的电路配置的图。
图6A是对采用了图5所示的电路配置的电压变换装置1中的磁通量变动降低效果进行说明的波形图。
图6B是对采用了图5所示的电路配置的电压变换装置1中的磁通量变动降低效果进行说明的波形图。
图6C是对采用了图5所示的电路配置的电压变换装置1中的磁通量变动降低效果进行说明的波形图。
图6D是对采用了图5所示的电路配置的电压变换装置1中的磁通量变动降低效果进行说明的波形图。
图6E是对采用了图5所示的电路配置的电压变换装置1中的磁通量变动降低效果进行说明的波形图。
图7是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的具体例的图。
图8A是更详细地表示图7所示的具体例的图。
图8B是更详细地表示图7所示的具体例的图。
图9是表示与图8A、B所示的图的各阴影区域对应的电压变换装置1的各电路部分的图。
图10是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的其他具体例的图。
图11是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的其他具体例的图。
图12是表示其他实施例的电压变换装置2的结构的图。
图13是表示其他实施例的电压变换装置3的结构的图。
图14是用于由修正用电容器C×1和C×2实现电容修正的控制流程图。
图15是用于由修正用电容器C×1和C×2实现电容修正的控制流程图的其他的一例。
图16是表示电容器的电容和电容器的阻抗成分的增加的关系的图。
图17是表示与经年劣化关连的电容器的特性的图。
图18是表示本发明的电负载驱动装置200的一实施例的结构图。
图19是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的其他具体例的图。
符号的说明
L电感
C1电容器
C2电容器
Q1开关元件
Q2开关元件
1、2、3电压变换装置
10第一环路
12第二环路
20输出端子
40电负载
203直流电源
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。
图3是表示本发明的电压变换装置1的一实施例的电路结构的图。本实施例的电压变换装置1的电路结构自身，与图1中示出的以往的DC-DC转换器的电路结构相同。
具体而言，电压变换装置1是同步整流型的非绝缘型的DC/DC转换器，具备第一环路10和第二环路12。在电压变换装置1的输出端子20上连接有驱动对象的电负载40。第一环路10和第二环路12共有电感L。
第一环路10，除了电感L还具有开关元件Q1和电容器C1。开关元件Q1，在本例中是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应管)，但也可以是IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等其他的晶体管。开关元件Q1，在正端子与输出端子20之间与电感L串联连接。此时，开关元件Q1，漏极侧连接于正端子，并且源极侧连接于电感L。电容器C1，在正端子与输出端子20之间相对于电感L与开关元件Q1并联连接。
同样地，第二环路12，除了电感L还具有开关元件Q2和电容器C2。开关元件Q1，在本例中是MOSFET，但也可以是IGBT等其他的晶体管。开关元件Q2，在负端子与输出端子20之间与电感L串联连接。此时，开关元件Q2，漏极侧连接于电感L，并且源极侧连接于负端子。电容器C2，在负端子与输出端子20之间相对于电感L与开关元件Q2并联连接。
在正端子上连接有第一直流电源(参照图18的直流电源203)，在负端子上连接有电压比第一直流电源低的第二直流电源(未图示)。第一直流电源和第二直流电源的额定电压，只要是第二直流电源方比第一直流电源低，可以是任意的。典型地，在负端子上连接地(即0V)。在以下中，为了防止说明的复杂化，只要没有特别叙及，设为负端子被连接于地。
电容器C1和电容器C2，主要具有使电压变换装置1的输出电压平滑化、并且降低电压变换装置1中的产生噪声的功能。电容器C1和电容器C2的电容，优选设定为相同。此外，作为电容器C1和电容器C2，优选为了降低劣化的影响而使用耐久难劣化的陶瓷类型的电容器。
开关元件Q1和Q2，以一方为接通时另一方变为断开的方式进行控制。开关元件Q1和Q2的控制方式的详细(例如死区的设定、调整方法等)是任意的。
在图3所示例中，在动作时，当开关元件Q2接通时，与此同步开关元件Q1变为断开，在第二环路12中电流I2沿图中的箭头所示方向的环而流动。当开关元件Q2从接通反转为断开时，与此同步开关元件Q1从断开反转为接通，在第一环路10中电流I1沿图中的箭头所示方向的环而流动。如此，通过适当地控制开关元件Q2接通期间的时间(导通占空比)，从而能够将第一直流电源的电压变换(降压变换)为希望的电压并输出至输出端子20。
此外，在图3所示例中，在电负载40的另一端(不是输出端子20侧的端子)连接正端子，所以开关元件Q2的接通/断开动作实质上决定占空比，开关元件Q1作为同步整流用开关元件发挥功能。此外，例如在与能量效率相比优先考虑成本的情况下，可以省略开关元件Q1(仅有二极管)。此外，例如，如图4所示，可以在电负载40的另一端(不是输出端子20侧的端子)连接负端子。在该情况下，与图3所示例相反，开关元件Q1的接通/断开动作实质上决定占空比，开关元件Q2作为同步整流用开关元件发挥功能。此外，在图4所示例中，例如在与能量效率相比优先考虑成本的情况下，也可以省略开关元件Q2(仅有二极管)。
参照图2如上所述，当将图3所示那样的电压变换装置1的电路结构直接以平面方式配置时，当使开关元件Q2高速地接通/断开动作时，此时贯通第一环路10的磁场和贯通第二环路12的反向的磁场交替地高速产生，产生由该磁场的高频变动引起的高频噪声这样的问题。
于是，在本实施例中，如以下详细说明的那样，通过适当地配置电压变换装置1的电路结构，从而能够有效地降低由在第一环路10和第二环路12形成的磁场变动引起的噪声。以下，对其进行详细说明。
图5是概念性地表示本实施例的电压变换装置1的电路配置的图。在图5以后的几个图中，相对于开关元件Q1、Q2并行配置的二极管的图示省略。
在本实施例中，如图5所示，关于伴随使开关元件Q2接通/断开动作(以及与此同步使开关元件Q1的断开/接通动作)而交替地产生的磁通量(以及与其相伴的磁场)，构成为贯通第一环路10的磁通量φ1的方向和贯通第二环路12的磁通量φ2的方向为同向。换言之，第一环路10和第二环路12，如图5所示，被配置为在对于各自的环路的法线方向上彼此相对。也即是，第一环路10和第二环路12以沿图3的线X-X折弯的方式对向配置。
图6A-E是对采用了图5所示的电路配置的电压变换装置1中的磁通量变动降低效果进行说明的波形图。
如上所述，当开关元件Q2和Q1以相互反转的预定的占空比进行驱动时，以图6A和图6B所示那样的波形，电流在第二环路12和第一环路10中流动。此时，以在第二环路12和第一环路10中流动的电流为起因，以图6C和图6B所示那样的波形(时序)，产生贯通第二环路12的磁通量φ2和贯通第一环路10的磁通量φ1。这样的磁通量φ2和φ1，由于高速地驱动开关元件Q2和Q1，因此各自在短时间较大地变动。在本实施例中，因为图6C和图6B所示的磁通量φ2和磁通量φ1是同向的，所以当将这些波形(时序)相加组合时，变为如图6E所示那样的没有急遽变动的波形。也即是，实现了时间上变动小的磁通量变化。如此，根据采用了图5所示的电路配置的电压变换装置1，能够有效地降低由磁通量φ1+φ2的高频变动产生的噪声。
图7是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的具体例的图。
在图7所示例中，在印刷基板的一面(在本例中是表面)配置第一环路10，在同一印刷基板的另一面(在本例中是背面)配置第二环路12。共有的电感L，配置在印刷基板的任一面，可以经由通孔在第一环路10和第二环路12中共有。在本例中，电感L与第一环路10的主要结构一起配置在印刷基板的表面，通过通孔连接于第二环路12。
图8A、B是更详细地表示图7所示的具体例的图。图8A表示印刷基板的表面的结构，图8B表示印刷基板的背面的结构。在图8A和图8B的中，标记了符号70的由阴影示出的各部位与图9所示的标记了符号70的由阴影示出的各部位与图9所示的标记了70的电路部分对应，标记了符号71的由阴影示出的各部位与图9所示的标记了71的电路部分对应，标记了符号72的由阴影示出的各部位与图9所示的标记了72的电路部分对应。从图8A、B中可知：在实际安装方面，第一环路10的构成要件的一部分(特别是布线图形)和/或第二环路12的构成要件的一部分(特别是布线图形)可以配置在印刷基板的另一面。例如，如图8A、B所示，可以是第一环路10的一部分的配线图形配置在印刷基板的表面，并且第二环路12的一部分的配线图形配置在印刷基板的背面。
图10是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的其他具体例的图。
在图10所示例中，将形成有第一环路10和第二环路12的柔性基板80折弯，第一环路10和第二环路12相对配置。由此，第一环路10和第二环路12被配置为在对于各自的环路的法线方向上彼此相对。在柔性基板80上，以覆盖第一环路10和第二环路12的方式形成绝缘层82，确保第一环路10与第二环路12之间(特别是正端子与负端子之间)的绝缘。在该图10所示例的情况下，也与图7所示例同样，可以是共有的电感L安装在第一环路10和第二环路12的任一方侧，经由通孔(例如贯通绝缘层82的通孔)在另一方侧的电路共有。
图11是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的其他具体例的图。
在图11所示例中，通过层叠分别形成了第一环路10和第二环路12(除去共有部分)的两块基板84a、84b，从而使第一环路10和第二环路12相对配置。由此，第一环路10和第二环路12被配置为沿对各自的环路的法线方向彼此相对。在基板84a、84b上，以覆盖第一环路10和第二环路12的方式分别形成绝缘层82，确保第一环路10与第二环路12的绝缘。在该图11所示例的情况下，也与图7所示例同样，也可以是共有的电感L安装在第一环路10和第二环路12的任一方侧，经由通孔(例如贯通基板84a和绝缘层82的通孔)在另一方侧的电路共有。基板84a、84b可以是通常的印刷基板，也可以是柔性基板。
在图11所示例中，分别形成了第一环路10和第二环路12的两块基板84a、84b直接相邻而层叠，但也可以在之间隔着其他层而层叠。此外，可以具备基板84a、84b以外的其他层，例如可以将在上表面或下表面具有铜的整体模型(solid pattern)的基板配置在基板84a的上层或基板84b的下层，提高防噪声性能。
图12是表示其他实施例的电压变换装置2的结构的图。
在图12所示的电压变换装置2中，为了将第一环路10和第二环路12的电流维持得相等，不设置正端子与负端子间的电容器C5，也不单独设置输出滤波部的电容器C4。代之对称地设置电容相同的电容器C3和C4双方。即，电容器C3和C4与第一环路10和第二环路12的各个对应，相对于第一环路10和第二环路12的各个而并联设置。此外，在电感L与输出端子20之间、且电容器C1和C2的中点与电容器C3和C4的中点之间，与电感L串联地设置电感L3。由此，第一环路10和第二环路12分别由两个环10a、10b和12a、12b构成。在图12所示例中，追加了一组电容器C3及C4和电感L3，但也可以追加更多组。
在图12所示例中，第一环路10和第二环路12也被配置为在对于各自的环路的法线方向上彼此相对。即，构成第一环路10的各环10a、10b和构成第二环路12的各环12a、12b，以沿图12的线X-X折弯的方式对向配置。由此，如上所述，能够实现时间上变动小的磁通量变化，有效地降低噪声。
图13是表示其他实施例的电压变换装置3的结构的图。在图13所示例中，第一环路10和第二环路12也被配置为在对于各自的环路的法线方向上彼此相对。即，第一环路10和第二环路12以沿图13的线X-X折弯的方式对向配置。由此，如上所述，能够实现时间上变动小的磁通量变化，有效地降低噪声。
在图13所示的电压变换装置3中，为了补偿第一环路10和第二环路12的电容器C1和C2的电容的不平衡等，与第一环路10和第二环路12的各个对应设置修正用电容器C×1和C×2。修正用电容器C×1和C×2相对于电容器C1和C2的各个而并联设置。修正用电容器C×1和C×2的电容设定为相同，可以是电容器C1和C2的电容的数10％(在本例中是20％)左右的电容。此外，与第一环路10和第二环路12的各个对应，与修正用电容器C×1和C×2串联地设置用于使修正用电容器C×1和C×2的功能开启关闭的开关元件Q3、Q4。开关元件Q3、Q4的接通/断开动作由不平衡检测电路110来控制。向不平衡检测电路110输入来自正端子的电压VB，并且输入电容器C1和C2的中点a的电压Va。
图14是用于由修正用电容器C×1和C×2实现电容修正的控制流程图的一例。图14所示的处理程序可以在例如点火开关接通时起动。
在步骤140中，第一环路10和第二环路12的开关元件Q1、Q2都被设为断开。
在步骤141中，在不平衡检测电路110中测定中点a的电压Va并且测定电压VB。
在步骤142中，在不平衡检测电路110中基于上述步骤140的测定结果来判定是否为Va＞VB/2×(1+0.2)。也即是，判定中点a的电压Va是否相对于电容器C1和C2的电容相等时的VB/2以大于20％的误差升高。在此，20％是一例，容许误差的百分比可以考虑耐噪声性等而适当决定。在是Va＞VB/2×(1+0.2)的情况下，进入步骤145，否则进入步骤143。
在步骤143中，在不平衡检测电路110中基于上述步骤140的测定结果来判定是否为Va＜VB/2×(1+0.2)。也即是，判定中点a的电压Va是否相对于电容器C1和C2的电容相等时的VB/2以大于20％的误差降低。在此，20％是一例，容许误差的百分比可以考虑耐噪声性等而适当决定。在是Va＜VB/2×(1+0.2)的情况下，进入步骤146，否则进入步骤144。
在步骤144中，在不平衡检测电路110中将警告用的诊断标识Di设为关闭(或者维持关闭)。这是因为中点a的电压Va相对于电容器C1和C2的电容相等时的VB/2在20％的容许误差内。
在步骤145中，由不平衡检测电路110将开关元件Q4设为接通。由此，修正用电容器C×2发挥功能，电容器C1和C2的电容的不平衡降低。也即是，在开关元件Q4断开的情况下，Va＝VB×C1/(C1+C2)，与此相对，当开关元件Q4接通时，变为Va＝VB×C1/(C1+C2+C×2)，Va向接近VB/2的方向修正。当步骤145的处理结束时进入步骤147。
在步骤146中，由不平衡检测电路110将开关元件Q3设为接通。由此，修正用电容器C×1发挥功能，电容器C1和C2的电容的不平衡降低。也即是，在开关元件Q3断开的情况下，Va＝VB×C1/(C1+C2)，与此相对，当开关元件Q3接通时，变为Va＝VB×(C1+C×1)/(C1+C2+C×1)，Va向接近VB/2的方向修正。当步骤146的处理结束时进入步骤147。
在步骤147中，在不平衡检测电路110中输出警告用的诊断标识Di。这是因为：尽管通过修正用电容器C×1或C×2发挥功能而对不平衡进行修正，但电容器C1和C2的电容的不平衡已产生。
根据图14所示的处理，通过监视电容器C1和C2的中点a的电压Va，从而高精度地检测电容器C1和C2的电容的不平衡，在检测出超过容许范围的电容器C1和C2的电容的不平衡的情况下，使用修正用电容器C×1或C×2进行修正，并且输出诊断标识Di，例如能够促使更换电容器C1、C2等。
图15是用于由修正用电容器C×1和C×2实现电容修正的控制流程图的其他的一例。图15所示的处理程序可以在例如点火开关接通时起动。
步骤150至154的处理实质上与上述的图14的步骤140至144的处理相同，所以省略说明。在步骤152中判断为否定的情况下进入步骤156，在步骤153中判断为否定的情况下进入步骤158。
在步骤156中，在不平衡检测电路110中判定开关元件Q4是否接通。在开关元件Q4已经接通的情况下，即修正用电容器C×2已经发挥功能的情况下，进入步骤160，在开关元件Q4为断开状态的情况下进入步骤157。
在步骤157中，由不平衡检测电路110将开关元件Q4设为接通。由此，修正用电容器C×2发挥功能，电容器C1和C2的电容的不平衡降低。当步骤157的处理结束时返回步骤151。
在步骤158中，在不平衡检测电路110中判定开关元件Q3是否接通。在开关元件Q3已经接通的情况下，即修正用电容器C×1已经发挥功能的情况下，进入步骤160，在开关元件Q3为断开状态的情况下进入步骤159。
在步骤159中，由不平衡检测电路110将开关元件Q3设为接通。由此，修正用电容器C×1发挥功能，电容器C1和C2的电容的不平衡降低。当步骤159的处理结束时返回步骤151。
在步骤160中，在不平衡检测电路110中输出警告用的诊断标识Di。这是因为：尽管修正用电容器C×1或C×2已发挥功能，依然检测出超过容许范围的电容器C1和C2的电容的不平衡。
根据图15所示的处理，通过监视电容器C1和C2的中点a的电压Va，从而高精度地检测电容器C1和C2的电容的不平衡，在检测出超过容许范围的电容器C1和C2的电容的不平衡的情况下，使用修正用电容器C×1或C×2进行修正，并且在尽管实施了该修正但依然检测出超过容许范围的不平衡时输出诊断标识Di，例如能够促使更换电容器C1、C2等。
图16是表示电容器的电容和电容器的阻抗成分的增加的关系的图。在此，参照图16，说明优选的电容器C1、C2的电容设定方法。如图16所示，电容器的电容C越大则电容器的电容C的阻抗成分越小。于是，电容器C1、C2的电容由于经年劣化而降低，但选择即使发生相关降低，其阻抗成分(＝1/2πfC)也没有大变动的电容。例如电容器C1、C2的电容的初始值为C0，在经过必要的耐久期间后降低至C′的情况下，选择阻抗成分的变化量(＝1/2πfC′-1/2πfC0)小于预定容许值。经过必要的耐久期间后的电容器C1、C2的电容C′(电容变化量)，可以使用例如图17所示那样的特性图来导出。在图17中由曲线A1、A2示出了两种电容器的特性。
图18是表示本发明的电负载驱动装置200的一实施例的结构图。
本实施例的电负载驱动装置200具备电负载驱动电路装置201、控制目标信号产生装置(PCM)202、和直流电源203。电负载驱动电路装置201具备上述的电压变换装置1，并且具备内部电源电路101、输入信号接口电路102、开关占空比生成电路103以及开关元件驱动电路104。端子T1和T4对应于上述正端子，端子T3对应于负端子，T5对应于电压变换装置1的输出端子20。可以使用上述其他例子中的电压变换装置2、3来代替电压变换装置1。
在图18所示例中，电负载40是感应性负载，是用于车辆的发动机中的燃料泵。但是，电负载40也可以是风扇、方向盘的辅助电机等那样的任意的电负载。此外，由符号S1表示的开关相当于点火开关。
控制目标信号产生装置202由微处理器构成，例如可以是控制车辆的发动机的EFI ECU。控制目标信号产生装置202确定燃料泵的控制目标值(例如目标转速)，将表示该控制目标值的控制目标信号输入至电负载驱动电路装置201。控制目标信号产生装置202基于来自直流电源203的电源电压进行动作，但也可以在内部具备降压电路等。
来自控制目标信号产生装置202的控制目标信号，在控制目标信号产生装置202的输入信号接口电路102中处理，由开关占空比生成电路103来确定用于实现该控制目标值的占空比。并且，按照确定的占空比由开关元件驱动电路104对开关元件Q1、Q2进行接通/断开控制。
图19是表示用于实现本实施例的电压变换装置1的电路配置的其他具体例的图。
在图19所示例中，第一环路10和第二环路12，如以下说明的那样，以对于各自的环路的法线方向(图的z方向)相对于基板的断面大略垂直(图的x方向)的方式形成在基板上。
具体而言，在基板的第一表面从点a到点b形成导体图形52，在该导体图形52上连接电感L和开关元件Q2的漏极端子。此外，从开关元件Q2的源极端子到点f形成导体图形54，在导体图形54上连接电容器C2。点a如图中箭头示意性地示出的那样，连接于输出端子20(图3)。在导体图形54中的电容器C2与开关元件Q2的源极端子之间连接负端子(图3)。
在基板的第二表面从点e到开关元件Q1的漏极端子形成导体图形58，在该导体图形58上连接电容器C1。此外，在该导体图形58上点e与电容器C1之间设有点d。点d是与第一表面侧的点f对向的位置，由通孔与点f连接。此外，开关元件Q1的源极端子被配置在与第一表面侧的点b对向的位置，由点b经由通孔连接于导体图形52。此外，第二表面的点e是与第一表面侧的点a对向的位置，由通孔与点a连接。在导体图形58中的电容器C1与开关元件Q1的漏极端子之间连接正端子(图3)。
如此在基板上构成图3中示出的上述的实施例的电压变换装置1的电路配置。该电路结构被形成在与基板垂直的方向上，也能够在半导体的工艺内构成。此外，能够仅在如上所述的基板的各个第一和第二表面上形成导体图形且配置各种元件L、Q1、Q2、C1、C2来实现电路结构，所以变得非常容易制造。此外，如19所示的结构，与图7中示出的具体例相比可知，能够由基板上的小的占有面积来实现。
在此，在图19所示例中，第一环路10包括：连接开关元件Q1的漏极端子、电容器C1以及点e的导体图形58；从点e到点a的通孔；从点a经由电感L到点b的导体图形52、以及从点b到开关元件Q1的源极端子的通孔。这样的第一环路10实质上形成在基板的断面上，所以对于第一环路10的法线方向(图的z方向)变得相对于基板的断面大略垂直(图的x方向)。
同样地，第二环路12包括：从开关元件Q2的源极端子经由电容器C2到点f的导体图形54；从点f到点d的通孔；从点d到点e的导体图形58的部位；从点e到点a的通孔；以及从点a经由电感L到开关元件Q2的漏极端子的导体图形52的部位。这样的第二环路12，与第一环路10同样，实质上形成在基板的断面上，所以对于第二环路12的法线方向(图的z方向)变得相对于基板的断面大略垂直(图的x方向)。
因此，在图19所示例中，关于伴随使开关元件Q2接通/断开动作(以及与此同步使开关元件Q1的断开/接通动作)而交替地产生的磁通量(以及与其相伴的磁场)，也构成为贯通第一环路10的磁通量φ1的方向和贯通第二环路12的磁通量φ2的方向为同向。换言之，第一环路10和第二环路12，被配置为在对于各自的环路的法线方向上彼此相对。由此，能够有效地降低由如上述那样的磁通φ1+φ2的高频变动产生的噪声。而且，根据图19所示例，第一环路10和第二环路12实质上形成在基板的断面上，所以能够减小各环的面积，在第一环路10和第二环路12中各自产生的磁场的大小也能够降低。此外，根据图19所示例，与相对于图7中示出的基板的表面在笔直方向上使第一环路10和第二环路12对向的结构相比，容易确保第一环路10和第二环路12的各环面积中对向面积的比例(对向比例)较大。这是因为：在图19所示的结构中，由于部件配置的制约等使(或对向比例)减小的可能性低。由此，根据图19所示例，与图7所示例相比，能够容易地降低产生噪声。
在图19所示例中对各种元件L、Q1、Q2、C1、C2的位置和/或各种导体图形52、54、58的位置，能够进行电等效的变更。例如，电感L可以设置在基板的第二表面来代替设置在基板的第一表面。在该情况下，电感L配置在导体图形58的点e与点d之间即可。
以上，对本发明的优选的所示例进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的实施例，不脱离本发明的范围，可以对上述的实施例进行各种变形、改良以及置换。
例如，在图5中，概念性地示出了第一环路10和第二环路12的各环面积(磁通量贯通的面积)相同，以彼此全部面积对向的方式配置第一环路10和第二环路12的各环。然而，优选第一环路10和第二环路12的各环面积相同，但根据实际的安装上的制约等不一定是相同的。此外，同样地，第一环路10和第二环路12的各环的对向面积(或对向比例)越大越好，但也可以仅部分对向。
此外，可以设为在第一环路10和第二环路12的图形的端部设置R(圆角)，除去尖锐角部来防止噪声的发散。
此外，不仅使用印刷基板，还可以使用屏蔽线的芯线来构成第一环路10和第二环路12。在该情况下，通过将屏蔽线的网线用于磁力线的路径，能够防止磁力线对其他电路部分辐射。
此外，当正端子与负端子(在本例中是地)对向的部位是印刷基板的端部时，短路的可能性变高，所以为了防止这种情况，可以追加绝缘材料的涂布(例如可以二次涂敷和/或浸涂)。此外，根据同样的观点，可以将正端子与负端子对向的部位配置在印刷基板的中央，使沿面距离变大。此外，可以使通孔从正端子与负端子对向的部位远离。
此外，在图13所示例中，可以由可变电容电容器构成修正用电容器C×1和C×2，以使中点a的电压Va变为VB/2的方式调整修正用电容器C×1和C×2的电容。
此外，在上述的实施例中，使用了降压型的电压变换装置，但也可以使用升压型和/或双向的电压变换装置。
需说明的是，本国际申请主张2008年9月9日提出的日本专利申请第2008-231527号的优先权，其全部内容通过此处的记载援用于本国际申请。
Claims (12)
1.一种电压变换装置，具备共有电感成分的第一环路和第二环路，伴随设置于所述第一环路的第一开关元件的接通/断开动作，电流交替地在所述第一环路和所述第二环路中流动，其特征在于，
在所述第一环路的第一开关元件的接通动作时形成的贯通所述第一环路的磁场的方向、和在所述第一环路的第一开关元件的接通动作后的断开动作时形成的贯通所述第二环路的磁场的方向为相同方向。
2.根据权利要求1所述的电压变换装置，其特征在于，
所述第一环路和所述第二环路被配置为在对于各自的环路的法线方向上彼此相对。
3.根据权利要求1所述的电压变换装置，其中，
在所述第二环路中设置有第二开关元件，
所述第一开关元件和所述第二开关元件，以与一方的接通同步地进行另一方的断开的方式进行控制。
4.根据权利要求1所述的电压变换装置，其中，
所述第一环路和所述第二环路分别设置在同一电路基板的表面和背面、或同一电路基板的背面和表面。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的电压变换装置，其中，
所述第一环路和所述第二环路设置在同一柔性基板的同一表面，该柔性基板以使所述第一环路和所述第二环路在对于各自的环路的法线方向上彼此相对的方式折弯。
6.根据权利要求5所述的电压变换装置，其中，
所述第一环路和所述第二环路都是彼此相对的侧由绝缘层覆盖。
7.根据权利要求1～3中的任一项所述的电压变换装置，其中，
所述第一环路和所述第二环路以对于各自的环路的法线方向相对于基板的截面而大略垂直的方式形成在基板上。
8.根据权利要求1所述的电压变换装置，其中，
在所述第一环路和所述第二环路中分别设置有第一和第二电容器。
9.根据权利要求8所述的电压变换装置，其中，
与所述第一环路和所述第二环路的各个对应设置有第一和第二调整用电容器，使得所述第一环路的第一开关元件的接通动作时流过所述第一环路的电流量、和所述第一环路的第一开关元件的断开动作时流过所述第二环路的电流量变得相等。
10.根据权利要求8所述的电压变换装置，其中，具备：
检测所述第一和第二电容器之间的中点电位的传感器；和
电容修正单元，其根据所述传感器的输出来修正所述第一和第二电容器的至少任一方的电容。
11.根据权利要求8所述的电压变换装置，其中，
所述第一和第二电容器的电容，以所述第一和第二电容器的阻抗成分的变动小于预定值的方式进行设定。
12.一种驱动电负载的电负载驱动装置，其特征在于，包括：
直流电源；
权利要求1～11中的任一项所述的电压变换装置，其对从所述直流电源接受的直流电源的电压等级进行变换并输出到所述电负载；以及
控制所述电压变换装置的控制装置。
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