开关电源装置制造方法及图纸

技术编号:12663246 阅读:196 留言:0更新日期:2016-01-07 00:42
本发明专利技术提供一种开关电源装置,能够不增加开关损失且进行充分的针对EMI噪声的对策。该开关电源装置具有:驱动电路(11),其根据驱动切换信号而以栅极电压的充电速度快的通常驱动与栅极电压的充电速度慢的软驱动中的任一种使开关元件(Q1)进行开关动作;以及负载率检测电路(15),在额定负载时,在负载率是负载率阈值以下的区域中该负载率检测电路输出指示软驱动的驱动切换信号,在额定负载时,在负载率超过负载率阈值的区域中该负载率检测电路输出指示通常驱动的驱动切换信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过开关操作进行输出电压控制的开关电源装置
技术介绍
已提出有一种技术(例如,参照专利文献1),在功率转换器中,根据生成控 制脉冲时的脉冲宽度与规定的脉冲宽度阈值之间的比较结果、以及器件的温度估计信 息与规定的温度阈值之间的比较结果而确定使栅极电阻增加的规定的时刻,从而降低 EMI (Electro-Magnetic Interference:电磁干扰)噪声。 专利文献1 :日本特开2011-166920号公报 但是,在开关电源装置的情况下,脉冲宽度(接通时间)和器件的温度会由于电源 规格、环境条件而存在巨大差异。因此,存在即使像现有技术那样对脉冲宽度和温度进行检 测有时也无法在适当的时机切换栅极电阻的问题。在使栅极电阻增加的时机过快的情况 下,会增加接通时的开关损失,在使栅极电阻增加的时机过慢的情况下,针对EMI噪声的对 策不充分。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种开关电源装置,该开关 电源装置不增加开关损失且能够进行充分的针对EMI噪声的对策。 为了达成上述目的,本专利技术涉及的开关电源装置以如下方式构成。 本专利技术的开关电源装置对变压器的一次绕组施加对交流电源的输入电压进行整 流后的直流电压,并使与所述变压器的一次绕组连接的开关元件进行开关动作,从而使所 述变压器的二次绕组感应脉冲电压,并对负载输出由二次侧整流平滑电路进行整流平滑后 的输出电压,其特征在于,该开关电源装置具有:驱动电路,其根据驱动切换信号而以栅极 电压的充电速度快的通常驱动与栅极电压的充电速度慢的软驱动中的任一种使所述开关 元件进行开关动作;以及负载率检测电路,在额定(定常)负载时,在负载率是负载率阈 值以下的区域中该负载率检测电路输出指示所述软驱动的所述驱动切换信号,在额定负载 时,在负载率超过所述负载率阈值的区域中该负载率检测电路输出指示所述通常驱动的所 述驱动切换信号。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,所述负载率阈值可以被设定为在额定负载时 所述开关元件以连续模式进行动作的负载率以下。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,所述负载率检测电路在起动时和过载时可以 输出指示所述软驱动的所述驱动切换信号。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,在所述驱动电路中,所述软驱动情况下的栅极 电压的放电速度可以比所述通常驱动情况下的栅极电压的放电速度慢。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,所述负载率阈值可以是可变的。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,该开关电源装置可以具有输入电压检测电路, 该输入电压检测电路对所述交流电源的所述输入电压是否是AClOOV型与AC200V型中的任 一种进行判断,在所述输入电压是AC200V型的情况下,在额定负载时,即使在负载率超过 所述负载率阈值的区域中,所述负载率检测电路也输出指示所述软驱动的所述驱动切换信 号。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,该开关电源装置可以具有输入电压检测电路, 该输入电压检测电路对所述交流电源的所述输入电压是否是AC100V型与AC200V型中的任 一种进行判断,在所述输入电压是AC200V型的情况下,在额定负载时,在负载率是比所述 负载率阈值大的AC200V用负载率阈值以下的区域中,所述负载率检测电路输出指示所述 软驱动的所述驱动切换信号,在额定负载时,在负载率超过所述AC200V用负载率阈值的区 域中,所述负载率检测电路输出指示所述通常驱动的所述驱动切换信号。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,该开关电源装置对变压器的一次绕组施加对 交流电源的输入电压进行整流后的直流电压,并使与所述变压器的一次绕组连接的开关元 件进行开关动作,从而使所述变压器的二次绕组感应脉冲电压,并对负载输出由二次侧整 流平滑电路进行整流平滑后的输出电压,其特征在于,该开关电源装置具有:驱动电路,其 根据驱动切换信号而以栅极电压的充电速度快的通常驱动与栅极电压的充电速度慢的软 驱动中的任一种使所述开关元件进行开关动作;以及驱动切换电路,在所述开关元件的导 通占空比不足预先设定的占空阈值的情况下该驱动切换电路输出指示所述软驱动的所述 驱动切换信号,在所述开关元件的导通占空比是所述占空阈值以上的情况下该驱动切换电 路输出指示所述通常驱动的所述驱动切换信号。 而且,在本专利技术的开关电源装置中,所述占空阈值可以设定为比在所述输入电压 是AC200V型的情况下能够获得的最大的导通占空比大,且设定为比在所述输入电压是 AC100V型的情况下能够获得的最大的导通占空比小。 根据本专利技术,因为能够在适当的时机切换通常驱动与软驱动,所以能够在额定负 载时的整个负载区域内进行最佳的驱动动作,从而实现不增加开关损失且能够进行充分的 针对EMI噪声的对策的效果。【附图说明】 图1是示出本专利技术涉及的开关电源装置的第1实施方式的电路结构的电路结构 图。 图2是示出图1所示的控制器IC的电路结构的电路结构图。 图3是示出图2所示的驱动电路的电路结构的电路结构图。 图4是示出对图2所示的开关元件的栅极进行通常驱动时与软驱动时的充电放电 速度的图。 图5是用于说明对应于负载率的驱动动作的波形图。 图6是用于说明对应于负载率的驱动切换时机的图。 图7是用于说明软驱动所实现的EMI降低效果的图。 图8是示出图3所示的再起动延迟电路进行了动作的情况下的各部分的信号波形 和动作波形的波形图。 图9是示出本专利技术涉及的开关电源装置的第2实施方式的电路结构的电路结构 图。 图10是示出图9所示的控制器IC的电路结构的电路结构图。 图11是示出本专利技术涉及的开关电源装置中的控制器IC的第3实施方式的电路结 构的电路结构图。 图12是示出图11的各部分的信号波形和动作波形的波形图。 图13是用于说明对应于导通占空比的驱动切换时机的图。 标号说明 1 :控制器IC ;la、lb :控制器IC ;2 :误差放大器(E/A) ;11 :驱动电路;12 :0SC(内 部振荡器);13 :调节器;14 :计时电路;15 :负载率检测电路;15a :负载率检测电路;16 :再 起动延迟电路;17 :电压上升/下降电路;18 :VFC(脉冲转换器);19 :驱动切换电路;21 : 第1接通用开关元件;22 :第2接通用开关元件;23 :第1断开用开关元件;24 :第2断开用 开关元件;31 :第1接通驱动电阻;32 :第2接通驱动电阻;33 :第1断开驱动电阻;34 :第2 断开驱动电阻;40 :延迟电路;41 :切换开关;42 :或电路;51、52、53、54:逆变器;(:1、02、〇3:平滑电容器{4:电容器;0)1^1、0)1^2、0)1^3、0)1^4:比较器 ;01、02:整流二极管;08:整 流电路;FF1、FF2 :触发器;NOR 1 :或非电路;OR 2 :或电路;PCl :发光二极管;PC2 :受光晶 体管;1?〇〇?:电流检测电阻;1?1、1?2、1?3、1?4、1?5:电阻;1' :变压器;01:开关元件%1、¥1?2:可变 电压;Vrt。:基准电压。【具体实施方式】 下面参照附图对本专利技术的实施方式进行具体说明。此外,在各图中,对相同的结构 标注相同的标号并省略一部分说明。 (第1实施方式) 参照图本文档来自技高网...
开关电源装置

【技术保护点】
一种开关电源装置,该开关电源装置对变压器的一次绕组施加对交流电源的输入电压进行整流后的直流电压,并使与所述变压器的一次绕组连接的开关元件进行开关动作,从而使所述变压器的二次绕组感应脉冲电压,并对负载输出由二次侧整流平滑电路进行整流平滑后的输出电压,其特征在于,该开关电源装置具有:驱动电路,其根据驱动切换信号而以栅极电压的充电速度快的通常驱动与栅极电压的充电速度慢的软驱动中的任一种使所述开关元件进行开关动作;以及负载率检测电路,在额定负载时,在负载率是负载率阈值以下的区域中该负载率检测电路输出指示所述软驱动的所述驱动切换信号,在额定负载时,在负载率超过所述负载率阈值的区域中该负载率检测电路输出指示所述通常驱动的所述驱动切换信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:早川章岛田雅章
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

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