电流谐振电源装置的控制电路制造方法及图纸

电流谐振型电源装置的控制电路。抑制轻负载/无负载时的待机功率，并且具有光电耦合器开路保护的功能。电流谐振型电源装置的控制电路(U1a)具有：反馈端子，其输入反馈的所述误差信号；以及软启动端子，其在启动时进行使振荡频率改变而逐渐将所述直流电压转移到设定电压的软启动动作，锁存单元，其对所述反馈端子的电压与所述软启动端子的电压进行比较，将所述反馈端子的电压相对降低的时刻作为软启动动作结束，之后在所述反馈端子的电压比所述软启动端子的电压相对升高的情况下，使所述开关元件的导通/截止动作停止。

【技术实现步骤摘要】
电流谐振电源装置的控制电路
本专利技术涉及电流谐振电源装置的控制电路，该电流谐振电源装置在无法获得用于控制开关元件的开关动作的反馈信号从而不能进行开关控制的情况下，使开关元件的开关动作停止并且保持该停止状态。
技术介绍
图5示出现有的电流谐振电源装置。电流谐振电源装置1将直流电压输入到开关元件Q(H)、Q(L)的串联连接电路，该直流电压是利用桥式二极管BR1和电容器C1对交流电源电压进行整流平滑而得到的。在开关元件Q(L)的漏极/源极之间连接着电压谐振电容器C8、包括漏电感Lr的变压器T1的一次绕阻P1、以及电流谐振电容器C9的串联电路。变压器T1的二次绕阻S1、S2串联连接，在每个绕阻末端连接着二极管D51、D52的阳极，二极管D51、D52的阴极以共用的方式连接，与电容器C51的正极连接。二次绕阻S1、S2的连接点与电容器C51的负极以及GND端子连接。电容器C51的两个端子之间连接着由输出端子、光电耦合器PC1、电阻R51～R53、以及分路调节器(shuntregulator)U51构成的误差放大器。电流谐振电源装置通过使开关元件Q(H)、Q(L)互补地导通/截止而将直流电压以脉冲电压的形式施加给变压器T1和谐振电容器C9的串联电路以及电压电容器C8，该直流电压是利用整流器BR1和电容器C1对交流电源电压进行整流平滑而得到的。由此，产生基于变压器T1的励磁电感、漏电感Lr以及电流谐振电容器C9的电流谐振，经由二极管D51、D52将电流从二次绕阻S1、S2提供给电容器C51，在电容器C51充电的同时获得输出电压。电流谐振电源装置的输出电压控制是通过使开关元件Q(H)、Q(L)的开关频率变化来进行的。即，具有如下特性：在使开关频率升高并远离电流谐振点时，输出电压下降；在使开关频率降低以靠近电流谐振点时，输出电压上升。图6示出现有的电流谐振电源装置的控制电路U1的框图。另外，图7示出启动时的软启动的各部波形。控制电路U1是由过电流保护电路和电流镜电路构成的，该过电流保护电路是由振荡器OSC、单触发电路ONE-SHOT、死区时间电路DTH、DTL、反相器INV、电平移位电路LEVELSHIFT、缓冲器电路BUFFH、BUFFL、OP放大器电路OPAmp等构成的，该电流镜电路是由锁存电路LATCH和晶体管Qp1～Qp6等构成的。以下，对控制电路的动作的概况进行说明。振荡器OSC的频率是根据来自电流镜电路的电流值确定的。振荡器OSC的输出经由单触发电路ONE-SHOT和反相器电路INV分支成通向高边的开关元件Q(H)的信号和通向低边的开关元件Q(L)的信号。分支的信号分别经由死区时间电路和缓冲器电路输入到开关元件的栅极。这里，只有高边的开关元件Q(H)的源极电位是浮置的，因此，在死区时间电路DTH之后经由电平移位电路LEBELSHIFT与缓冲器电路BAFFH连接。这里，按照单触发电路ONE-SHOT的每个信号在死区时间电路DTH、DTL中经过规定的延迟时间后输出脉冲，互补地切换开关元件Q(H)、Q(L)的导通/截止状态。决定振荡器OSC的频率的电流镜电路是由电源启动时的软启动功能的Css端子、进行输出电压反馈控制的功能的FB端子、以及过电流保护功能的OC端子构成的。上述的电流镜电路的输出进行或(OR)连接并输入到振荡器OSC。由此，振荡器OSC的频率按照任意一个输出电流较大的输出被控制成较高的频率，抑制输出功率。电源启动时的软启动功能的Css端子的电流镜电路由晶体管Qp1、Qp2、Qn1、电阻Rss、Rbb、以及基准电压Vref3构成，经由Css端子连接外部电容器C6。在电源启动时，电容器C6的电荷为零，因此，经由晶体管Qn1开始充电。因此，电流流过电流镜电路Qp1、Qp2，根据电容器C6的充电电流进行变化，振荡器的振荡频率逐渐转移到较低的频率，同时输出功率增加。在输出功率增加的同时，流过谐振电容器C9的电流增加，基于电容器C10的分流的电流流过电阻R8，电阻R8的电压降是经由采样保持电路S/H由OP放大器OPAmp检测的，以电阻R8的电压降不超过基准电压Vref5的方式，电流经由电流镜电路Qp5、Qp6流过振荡器OSC。由此，限制流过开关元件Q(H)、Q(L)的电流。在持续进行基于过电流保护电路的限制后，输出电压上升从而转移到二次侧的误差放大器的反馈控制，此时进行FB端子的经由电流镜电路的动作。在FB端子与GND之间连接电阻R5和电容器C4的串联电路、电阻R6和光电耦合器PC1的串联电路与电容器C5的并联电路。在电源启动时的软启动期间内，电阻R5和电容器C4的串联电路进行充电，并且由于电阻R5的电压降而使FB端子电压上升。这里，由于在软启动期间的中途提供最大功率，因此持续进行过电流检测电路的限制。在软启动期间内，在该过电流检测电路工作时，通过OP放大器引入电容器C6的充电电流的一部分，Css端子电压的充电变缓(t11～t12)。在过电流检测电路的限制结束后，由于输出电压达到设定电压，因此，根据来自二次侧的误差放大器的反馈信号，经由光电耦合器PC1和电阻R6流过电流。即，二次侧的误差放大器U51在输出电压上升时使反馈信号的电流增大，在输出电压低于设定电压时，使反馈信号的电流减小，使振荡器OSC的频率上升或下降。另外，在FB端子～GND之间连接的电容器C5是反馈控制的相位补偿用电容器。作为FB端子电压具有的功能，在持续进行基于过电流保护电路的过电流保护动作的情况下，存在OLP(OverLoadProtection：过负载保护)功能。通过过负载使输出电压下降，由此二次侧的误差放大器U51不再使电流流过光电耦合器PC1，因此，反馈电流不再流过FB端子，从而电容器C4的电压上升。进行如下的锁存动作：利用比较器CP将电容器C4的电压换言之FB端子电压与基准电压Vref4进行比较，在FB端子电压超过基准电压Vref4时，使振荡器OSC停止。即，该功能是将过电流动作的期间设定成电容器C4的充电时间常数，通过对过电流动作的时间进行限制，抑制开关元件Q(H)、Q(L)和二极管D51、D52的发热。此外，OLP功能的动作是一种由于电流不再流过光电耦合器PC1而引起的现象，即使在由于光电耦合器PC1的损坏或端子开路而使电流不再流过的情况下也有效。因此，具有光电耦合器PC1的开路检测。如上述那样，在现有技术中，通过对流过FB端子的电流进行控制而实现了反馈控制。然而，为了抑制无负载/轻负载状态下的功耗，在对FB端子电压进行了控制的情况下的功耗变小。这里，作为对FB端子电压进行控制的情况，在专利文献1的反激式转换器(flybackconverter)电路中通过比较FB端子电压和基准电压来进行光电耦合器PC1的开路检测保护。专利文献1：日本特开2003-264979号公报然而，在电流谐振电源装置中具有相同的光电耦合器PC1的开路检测保护电路的情况下，在启动时会产生问题。即，在启动时的软启动电路的动作期间内，由于输出电压没有达到设定电压，因此，FB端子电压上升。由此，超过光电耦合器PC1的开路检测保护的基准电压，在启动时进入开路检测保护动作。图8示出该启动时的FB端子电压与Css端子电压之间的相关图。
技术实现思路
为了解决该课题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流谐振型电源装置的控制电路，该电流谐振型电源装置具有：第1开关元件和第2开关元件，它们串联连接在直流电源的两端；由电抗器、变压器的一次绕阻以及电容器串联连接而成的串联电路，该串联电路与所述第1开关元件和所述第2开关元件的连接点以及所述直流电源的一端连接；以及误差放大器，其使所述第1开关元件和所述第2开关元件互补地导通/截止，对在所述变压器的二次绕阻上产生的电压进行全波整流和平滑而取出直流电压，并且，将所述直流电压与规定的基准电压进行比较，将其误差信号反馈给所述控制电路，其特征在于，所述控制电路具有：反馈端子，其输入反馈的所述误差信号；以及软启动端子，其在启动时进行使振荡频率改变而逐渐将所述直流电压转移到设定电压的软启动动作，锁存单元，其对所述反馈端子的电压与所述软启动端子的电压进行比较，将所述反馈端子的电压相对降低的时刻作为软启动动作结束，之后在所述反馈端子的电压比所述软启动端子的电压相对升高的情况下，使所述开关元件的导通/截止动作停止。

【技术特征摘要】
1.一种电流谐振型电源装置的控制电路，该电流谐振型电源装置具有：第1开关元件和第2开关元件，它们串联连接在直流电源的两端；由电抗器、变压器的一次绕阻以及电容器串联连接而成的串联电路，该串联电路与所述第1开关元件和所述第2开关元件的连接点以及所述直流电源的一端连接；以及误差放大器，其使所述第1开关元件和所述第2开关元件互补地导通/截止，对在所述变压器的二次绕阻上产生的电压进行全波整流和平滑而取出直流电压，并且，将所述直流电压与规定的基准电压进行比较，将其误差信号反馈给所述控制电路，其特征在于，所述控制电路具有：反馈端子，其输入反馈的所述误差信号；以及软启动端子，其在启动时进行使振荡频率改变而逐渐将所述直流电压转移到设定电压的软启动动作，锁存单元，其对所述反馈端子的电压与所述软启动端子的电压进行比较，将所述反馈端子的电压相对降低的时刻作为软启动动作结束，之后在所述反馈端子的电压比所述软启动端子的电压相对升高的情况下，使所述开关元件的导通/截止动作停止。2.根据权利要求1所述的电流谐振型电源装置的控制电路，其特征在于，所述控制电路在软启动动作结束后对所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原岳树，
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