本发明专利技术提供一种开关电源装置，该开关电源装置通过对于开关频率的抖动控制，来降低噪声的产生。该开关电源装置包括：使用开关元件来对输入交流电压进行开关，获得规定的输出直流电压的开关电源装置主体；根据表示输出设定电压与输出直流电压之间的差的反馈电压控制开关频率，使所述输出直流电压为恒定的开关控制单元；将抖动提供给所述开关频率，从而降低伴随开关动作而产生的噪声；以及根据所述反馈电压来改变由所述抖动控制单元所产生的抖动振幅，对噪声降低效果进行补偿。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种开关电源装置，该开关电源装置通过对于开关频率的抖动控制，来降低噪声的产生。该开关电源装置包括：使用开关元件来对输入交流电压进行开关，获得规定的输出直流电压的开关电源装置主体；根据表示输出设定电压与输出直流电压之间的差的反馈电压控制开关频率，使所述输出直流电压为恒定的开关控制单元；将抖动提供给所述开关频率，从而降低伴随开关动作而产生的噪声；以及根据所述反馈电压来改变由所述抖动控制单元所产生的抖动振幅，对噪声降低效果进行补偿。【专利说明】开关电源装置
本专利技术涉及向开关频率提供抖动来降低噪声的产生的开关电源装置。
技术介绍
图10示出了将交流电压转换成规定的直流电压的开关电源装置（AC/DC整流器） 的代表性的结构例。该开关电源装置包括开关电源装置主体1，该开关电源装置主体1大体 由经由变压器3的一次绕阻（电感器）3a连接到对输入交流电压进行整流的整流电路2的 开关元件(例如M0S - FET) 4构成。该开关元件4起到如下作用：S卩，在导通时，与所述整 流电路2之间形成经由所述一次绕阻（电感器)3a的电路。所述变压器3的次级绕阻3b经 由二极管5与输出电容器6相连接。所述二极管5起到如下作用：S卩，在所述开关元件4断 开时，对由所述变压器3的次级绕阻3b产生的电压进行整流，并对所述输出电容器6进行 充电，经由该输出电容器6生成规定的输出直流电压Vout。 另外，图中的10是对所述开关元件4进行导通/断开驱动，从而控制流过所述变 压器3的一次绕阻3a的电流的控制电路(控制1C)。此外，8是对经由电阻Ra、Rb检测得到 的所述输出直流电压Vout和输出设定电压之间的差进行检测的输出电压检测电路。该输 出电压检测电路8检测得到的所述电压差作为反馈电压FB经由光耦合器9提供至所述控 制电路10。于是，所述控制电路10基本根据所述反馈电压FB来控制所述开关元件4的开 关频率，由此使所述输出直流电压Vout为恒定。 图11是表示所述控制电路10的一个示例的主要部分的简要结构图。该控制电路 10包括大体以与所述反馈电压FB相对应的频率进行振荡的振荡电路（OSC)ll、以及根据该 振荡电路11的输出对所述开关元件4进行导通/断开驱动的输出缓冲器12。所述控制电 路10还包括起动电路13,该起动电路13检测出施加于端子VH的所述输入交流电压，从而 起动内部电源生成电路(未图示)，并起动所述输出缓冲器12。所述内部电源生成电路以及 所述输出缓冲器12在通过所述启动电路13起动之后，从端子VCC输入所述变压器3的辅 助绕阻3c所产生的电压，来进行工作。 并且，所述控制电路10包括过电流检测电路14,流过所述开关元件4的电流经由 端子CS输入，该过电流检测电路14检测对过电流进行检测，并且所述控制电路10包括过 热检测电路15,该过热检测电路15经由端子LAT检测出该控制电路10的过热。这些过电 流检测电路14与过热检测电路15通过禁止所述输出缓冲器12进行工作，从而停止所述开 关元件4的驱动。由此，保护开关电源装置主体1不会产生过电流及过热的异常。这些保 护功能与本专利技术并无直接关系，因此省略其详细的说明。 所述控制电路10中的所述振荡电路11包括：检测所述反馈电压FB的缓冲放大器 (AMPl)lla、以及根据该缓冲放大器11a的输出来控制流过晶体管（η沟道型M0S-FET)ql的 电流的放大器（AMP2) lib。所述晶体管ql作为负载具备由晶体管（p沟道型MOS-FET) q2、 q3构成的电流反射镜。该电流反射镜电路的输出电流被提供至作为该电流反射镜的负载的 晶体管（η沟道型MOS-FET) q4,用于控制流过晶体管（η沟道型MOS-FET) qlO的电流。并 且，所述电流反射镜的输出电流用于控制经由晶体管（η沟道型M0S_FET)q5以及晶体管（p 沟道型MOS-FET) q6流过晶体管（p沟道型MOS-FET) q7的电流。 另外，所述晶体管q7、qlO经由补充地进行导通/断开控制的晶体管（p沟道型及 η沟道型MOS-FET) q8、q9串联连接。所述晶体管q8、q9的串联连接点连接有电容器C。所 述晶体管q8起到如下作用：即，在该晶体管q8进行导通动作时，以流过所述晶体管q7的电 流对所述电容器C进行充电。所述晶体管q9起到如下作用：S卩，在该晶体管q9进行该导通 动作时，以流过所述晶体管ql〇的电流对所述电容器C进行放电。 迟滞比较器11c将所述电容器C的充放电电压与规定的基准电压Vref进行比较， 生成脉冲信号，该脉冲信号成为用于导通/断开驱动所述开关元件4的基准。该迟滞比较 器11c的输出（脉冲信号)提供给所述输出缓冲器12,由该输出缓冲器12对所述开关元件4 进行导通/断开驱动。同时，将所述迟滞比较器11c的输出用作为补充地导通/断开驱动 所述晶体管q8、q9的控制信号、以及规定所述抖动控制电路20的动作的时钟信号。 此处，所述抖动控制电路20例如如图12所示，包括与所述晶体管q7之间并列地 形成电流反射镜电路的多个（4个）晶体管（p沟道型MOS-FET) qll、ql2、ql3、ql4、以及与 这些晶体管qll、ql2、ql3、ql4分别串联连接的晶体管（p沟道型MOS-FET) q21、q22、q23、 q24。所述各晶体管q21、q22、q23、q24起到如下作用：S卩，接受加减计数器21的输出Q0、 Ql、Q2、Q3,进行导通/断开控制，并选择性地获取流过所述晶体管qll、ql2、ql3、ql4的电 流并施加至所述晶体管q5。 另夕卜，分别流过所述各晶体管qll、ql2、ql3、ql4的电流例如设定为II、12 (=2 · II)、13 (=2 · 12=4 · II)、14 (=2 · 13=4 · 12=8 · II)。这些电流比通过改变分别与所 述晶体管q7之间形成电流反射镜电路的所述各晶体管qll、ql2、ql3、ql4的面积比，来设 定。 顺带一提，所述加减计数器21接受对所述迟滞比较器11c的输出（脉冲信号)进行 分频的分频器22的输出，进行计数动作。所述加减计数器21交替重复如下动作：S卩，在对 该计数值进行向上计数(递增；+1)之后，进行向下计数(递减；-1)。其结果是，例如4比特 的所述加减计数器21的输出Q0、Ql、Q2、Q3在例如"0000"?" 111 1"的范围内依次可逆地 变化。利用这些加减计数器21的输出Q0、Ql、Q2、Q3选择性地对所述各晶体管q21、q22、 q23、q24进行导通/断开控制。于是，通过所述各晶体管q21、q22、q23、q24的选择性导通 动作，选择性地输出流过所述晶体管qll、ql2、ql3、ql4的电流。 其结果是，所述抖动控制电路20的输出电流b阶梯状(三角波状）地变化，该输出 电流b施加于所述晶体管q4。于是，给对所述电容器C进行充电的电流带来阶梯状(三角波 状）的变化，从而将该电容器C充电到所述基准电压Vref的时间也周期性地变化。其结果 是，给经由所述迟滞比较器11c输出的脉冲信号的频率带来固定幅度的周期性的波动。由 此，振荡本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关电源装置，其特征在于，包括：开关电源装置主体，该开关电源装置主体使用开关元件来对输入交流电压进行开关，生成规定的输出直流电压；开关控制单元，该开关控制单元根据表示输出设定电压与所述输出直流电压之间的差的反馈电压来控制所述开关元件的开关频率，使所述输出直流电压为恒定；抖动控制单元，该抖动控制单元将抖动提供给所述开关频率，从而降低伴随所述开关元件的开关动作而产生的噪声；以及抖动振幅控制单元，该抖动振幅控制单元根据所述反馈电压来改变由所述抖动控制单元所产生的抖动振幅，对噪声降低效果进行补偿。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：薮崎纯，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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