降压斩波型开关电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种降压斩波型开关电源装置，其具有：降压斩波电路，其包括与直流电源连接的开关元件以及与该开关元件连接的电感器；再生电压检测电路；控制电路，其对所述开关元件进行控制以使再生电压成为基准电压；辅助电源电路，其利用所述再生电压对电容器进行充电，并将所述电容器的电压作为电源电压提供给所述控制电路；接通时间产生电路，其在开关元件的接通时间超过预定时间时产生接通信号；以及电压切换部，其对基准电压值进行切换，所述降压斩波型开关电源装置具有如下功能：当随着直流电源的下降而使开关元件的接通时间超过预定时间时，所述电压切换部将所述基准电压切换为较低的基准电压值。

【技术实现步骤摘要】
降压斩波型开关电源装置
本专利技术涉及通过开关动作进行输出电压控制的降压斩波型开关电源装置。
技术介绍
作为通过开关动作进行输出电压控制的开关电源装置，已知有降压斩波型开关电源装置。存在一种降压斩波型开关电源装置，其具有：连接于直流电源的开关元件与二极管的串联电路；连接于二极管的两端的电感器与电容器的串联电路；控制IC(IntegratedCircuit：集成电路)，其在开关元件的断开期间中对电感器的再生电压进行检测，并根据检测出的再生电压与基准电压之间的误差电压，对开关元件进行接通断开控制，使得电感器的再生电压成为基准电压；以及辅助电源电路，其利用开关元件的断开期间中的电感器的再生电压向控制IC提供电源电压。在降压斩波型开关电源装置中，开关元件的接通期间在开关周期中所占的比例(ONDUTY：占空比)是由从直流电源提供的输入电压Vin与提供给负载的输出电压Vo之比(Vo/Vin)决定的。即，输入电压Vin越小，则ONDUTY越大。换言之，如果将开关元件的接通期间所占的比例与电感器的再生电流的流动期间所占的比例进行比较，则开关元件的接通期间所占的比例增大。如果ONDUTY增大，则电感器的再生电流的流动期间变短。因此，从辅助电源电路提供给控制IC的能量处于下降状态。其结果是，为了补偿能量下降，将ONDUTY设定得更大。这里，在负载处于无负载附近的轻负载状态的情况下，从辅助电源电路提供的电源电压与输出电压之间的关系被破坏。由于ONDUTY增大，经由开关元件和电感器提供给输出侧的能量增大到必要程度以上。由此，输出电压上升。因此，在输入电压Vin瞬时下降到较小值的情况下，例如在降压斩波型开关电源装置与商用交流电源之间的连接被解除而停止提供输入电压的情况下，输出电压上升。这样，由于输出电压上升，可能对与降压斩波型开关电源装置连接的负载电路造成影响。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够抑制输入电压下降时的输出电压的上升的降压斩波型开关电源装置。本专利技术的降压斩波型开关电源装置具有：降压斩波电路，其包括与直流电源连接的开关元件以及与所述开关元件连接的电感器；再生电压检测电路，其在所述开关元件的断开期间中对所述电感器的再生电压进行检测；控制电路，其根据由所述再生电压检测电路检测的再生电压与第一基准电压之间的误差电压，对所述开关元件进行接通断开控制，使得所述电感器的再生电压成为所述第一基准电压；辅助电源电路，其利用所述开关元件的断开期间中的所述电感器的再生电压对电容器进行充电，并将所述电容器的电压作为电源电压提供给所述控制电路；接通时间检测电路，其检测所述接通断开控制的接通时间是否超过预定时间；以及基准电压切换电路，其在比所述第一基准电压低的第二基准电压与所述第一基准电压之间进行切换，在所述接通时间超过预定时间的情况下，所述基准电压切换电路从所述第一基准电压切换为所述第二基准电压而进行控制。根据本专利技术，能够提供一种降压斩波型开关电源装置，其能够抑制输入电压下降时的输出电压的上升。附图说明图1是示出本专利技术的方式的降压斩波型开关电源装置的内部结构的电路图。图2是示出图1所示的控制电路1的内部结构的电路图。图3是示出误差电压Err[V]与OSC15的振荡频率[kHz]之间的关系的一例的图。图4是用于说明处于通常状态且处于重负载时(负载为第二阈值以上时)的图1所示的开关电源装置的工作的时序图。图5是用于说明处于通常状态且处于轻负载时(负载小于第二阈值时)的图1所示的开关电源装置的工作的时序图。图6是用于说明处于输入电压Vin为第一阈值以下的状态且处于轻负载时(负载小于第二阈值时)的图1所示的开关电源装置的工作的时序图。图7示出了现有技术中的输入电压Vin即将成为零时的输出电压波形(电源停止时)。图8示出了本实施例的输入电压Vin即将成为零时的输出电压波形(电源停止时)。图9是图2所示的控制电路1的应用例。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示出本专利技术的方式的降压斩波型开关电源装置的内部结构的电路图。图2是示出图1所示的控制电路1的内部结构的电路图。图1的降压斩波型开关电源装置具有：直流电源，其由整流电路DB和平滑电容器C1构成；降压斩波电路，其由与直流电源连接的作为开关元件的MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)10、电感器L1、二极管D1以及电容器C2构成；再生电压检测电路，其由二极管D2、电容器C4、电阻R3以及电阻R2构成，该再生电压检测电路在MOSFET10的断开期间中对电感器L1的再生电压进行检测；控制电路1，其根据由再生电压检测电路检测的再生电压VFB与基准电压VREF之间的误差电压，对MOSFET10进行接通断开控制，使得电感器L1的再生电压成为基准电压VREF；辅助电源电路，其由二极管D2、二极管D3以及电容器C3构成，该辅助电源电路利用MOSFET10的断开期间中的电感器L1的再生电压对电容器C3进行充电，并且将电容器C3的电压作为电源电压提供给控制电路1；以及分压电阻R4。在由二极管桥接构成的整流电路DB的交流输入端子AC1、AC2上连接有商用交流电源。从商用交流电源输入的交流电压被全波整流后从整流电路DB输出。在整流电路DB的整流输出正极端子和开关电源装置的负极侧输出端子DC2之间连接有平滑电容器C1。另外，整流电路DB的整流输出负极端子与开关电源装置的负极侧输出端子DC2相连。由此，得到了利用整流电路DB与平滑电容器C1对从商用交流电源提供的交流电压进行整流平滑后的直流电压。控制电路1具有：被输入利用整流电路DB与平滑电容器C1进行整流平滑后的直流电压的D/ST(MOSFET漏极/启动电流输入)端子、S/OCP(MOSFET源极/过电流保护)端子、VCC(电源电压输入)端子、FB(低电压信号输入)端子、以及GND(接地)端子。如图2所示，控制电路1内置有MOSFET10。MOSFET10的漏极端子连接在D/ST端子上，MOSFET10的源极端子连接在S/OCP端子上。如图1所示，控制电路1的S/OCP端子上连接有电阻R1的一端。电阻R1的另一端连接在控制电路1的GND端子上，并且连接于电感器L1的一端。电感器L1的另一端连接在开关电源装置的正极侧输出端子DC1上。电阻R1是用于将流过MOSFET10的电流检测为电压信号VOCP的电压检测电阻。在电阻R1与电感器L1的连接点和负极侧输出端子DC2之间连接有二极管D1。在电感器L1与正极侧输出端子DC1的连接点和负极侧输出端子DC2之间连接有电容器C2。降压斩波电路由以下部分构成：与由整流电路DB和平滑电容器C1构成的直流电源连接的MOSFET10、电阻R1、以及二极管D1的串联电路；以及连接于二极管D1的两端的电感器L1与电容器C2的串联电路。降压斩波电路的结构可以使用公知的结构。例如，二极管D1也可以由开关元件构成。分压电阻R4连接在开关电源装置的正极侧输出端子DC1和负极侧输出端子DC2之间。在电感器L1的两端连接有二极管D2与电容器C4的串联电路。在MOSFET10的断开期间中，电感器L1的再生电流流过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降压斩波型开关电源装置，其特征在于，该降压斩波型开关电源装置具有：降压斩波电路，其包括与直流电源连接的开关元件以及与所述开关元件连接的电感器；再生电压检测电路，其在所述开关元件的断开期间中对所述电感器的再生电压进行检测；控制电路，其根据由所述再生电压检测电路检测的再生电压与第一基准电压之间的误差电压，对所述开关元件进行接通断开控制，使得所述电感器的再生电压成为所述第一基准电压；辅助电源电路，其利用所述开关元件的断开期间中的所述电感器的再生电压对电容器进行充电，并将所述电容器的电压作为电源电压提供给所述控制电路；接通时间检测电路，其检测所述接通断开控制的接通时间是否超过预定时间；以及基准电压切换电路，其在比所述第一基准电压低的第二基准电压与所述第一基准电压之间进行切换，在所述接通时间超过预定时间的情况下，所述基准电压切换电路从所述第一基准电压切换为所述第二基准电压而进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种降压斩波型开关电源装置，其特征在于，该降压斩波型开关电源装置具有：降压斩波电路，其包括与直流电源连接的开关元件以及与所述开关元件连接的电感器；再生电压检测电路，其在所述开关元件的断开期间中对所述电感器的再生电压进行检测；控制电路，其根据由所述再生电压检测电路检测的再生电压与第一基准电压之间的误差电压，对所述开关元件进行接通断开控制，使得所述电感器的再生电压成为所述第一基准电压；辅助电源电路，其利用所述开关元件的断开期间中的所述电感器的再生电压对电容器进行充电，并将所述电容器的电压作为电源电压提供给所述控制电路；接通时间检测电路，其检测所述接通断开控制的接通时间是否超过预定时间；以及基准电压切换电路，其在比所述第一基准电压低的第二基准电压与所述第一基准电压之间进行切换，在所述接通时间超过预定时间的情况下，所述基准电压切换电路从所述第一基准电压切换为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：忠政由道，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP