开关电源装置及具有该开关电源装置的光照射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种开关损耗非常少的开关电源装置。开关电源装置具有：对商用交流电压进行整流的整流电路；由第1至第4开关元件构成的全桥电路；具有1个一次绕组和N个二次绕组的变压器；N个整流平滑电路；输出检测电路，其对从各整流平滑电路输出的电压或电流中的至少任一个进行检测；以及控制电路。各整流平滑电路具有：整流部；二次侧开关元件，其对整流电压的输出进行控制；以及平滑部，其对整流电压进行平滑化，控制电路在第1开关元件和第4开关元件接通的期间内、以及第2开关元件和第3开关元件接通的期间内，以使得从各整流平滑电路输出的电压或电流成为规定的目标电压或目标电流的方式，将各二次侧开关元件以规定时间接通。

【技术实现步骤摘要】
开关电源装置及具有该开关电源装置的光照射装置
本专利技术涉及一种全桥型的开关电源装置，特别地，涉及一种开关损耗少的开关电源装置及具有该开关电源装置的光照射装置。
技术介绍
当前，为了使作为FPD(FlatPanelDisplay；平面直角显示器)周围的粘结剂而使用的紫外线硬化树脂、或作为胶印纸印刷用的墨水而使用的紫外线硬化型墨水硬化，使用紫外线照射装置。作为紫外线照射装置，当前，已知以高压水银灯或水银氙气灯等作为光源的灯型照射装置，但近年来，基于消耗电力的削减、长寿命化、装置尺寸的紧凑化的要求，取代现有的放电灯而开发了将LED(LightEmittingDiode；发光二极管)作为光源而利用的紫外线照射装置(例如，专利文献1)。专利文献1中记载的紫外线照射装置，具有与照射对象物的紫外线硬化型墨水的附着面相对而配置的第1光照射设备、和与位于附着面的相反侧的非附着面相对而配置的第2光照射设备，通过对于照射对象物同时照射来自第1光照射设备的紫外线、和来自第2光照射设备的紫外线，从而提高照射对象物和紫外线硬化型墨水的密接性。为了使这种LED发光二极管发光，必须施加大于或等于动作电压VF的电压，并流过规定的电流，因此在利用LED发光二极管作为光源的紫外线照射装置中，使用将从交流电源AC(商用电源)供给的交流电力变换为直流电力的所谓开关电源装置(例如专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1特开2014－024264号公报专利文献2特开2011－217566号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题：在专利文献2中记载的开关电源装置，通过使全桥型开关元件的接通占空及开关频率变化，从而进行功率因数改善动作且进行输出电压控制，利用减少了部件个数的简单的电路结构，从而降低开关损耗而实现高效化。但是，在一次侧的开关元件Q1～Q4进行导通/关断的定时，在二次绕组中会流过电流，在一次侧的开关元件Q1～Q4中也流过电流，因此在开关元件Q1～Q4中会产生开关损耗。一般地，对于开关元件Q1～Q4，使用高耐压的N沟道MOS型FET(N-channelMetal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor；N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)，但高耐压的N沟道MOS型FET速度慢，并且一次侧的电压设定得非常高，因此开关元件Q1～Q4中的开关损耗非常大。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种开关电源装置及具有该开关电源装置的光照射装置，该开关电源装置为全桥型，且开关损耗非常少。用于解决问题的手段：为了实现上述目的，本专利技术的开关电源装置，具有：整流电路，其对商用交流电压进行整流而变换为直流电压；全桥电路，其由第1桥臂和第2桥臂构成，该第1桥臂由相对于直流电压而串联连接的第1开关元件及第2开关元件构成，该第2桥臂由相对于直流电压而串联连接的第3开关元件及第4开关元件构成；变压器，其具有1个一次绕组和N个(N为大于或等于1的整数)二次绕组，一次绕组的一端与第1桥臂的中点连接，一次绕组的另一端与第2桥臂的中点连接；N个整流平滑电路，其由整流部、二次侧开关元件、及平滑部构成，该整流部与各二次绕组连接，对在该二次绕组中产生的交流电压进行整流，该二次侧开关元件对由整流部整流后的整流电压的输出进行控制，该平滑部对整流电压进行平滑化而生成直流的输出电压，并相对于负载而供给电力；输出检测电路，其检测从各整流平滑电路的平滑部输出的电压或电流中的至少任一个；以及控制电路，其基于由输出检测电路检测出的检测电压或检测电流中的至少任一个，控制第1至第4开关元件及二次侧开关元件的接通与断开，控制电路在第1开关元件和第4开关元件接通的期间内、以及第2开关元件和第3开关元件接通的期间内，以使得从各整流平滑电路的平滑部输出的电压或电流成为预先设定的规定的目标电压或目标电流的方式，将各二次侧开关元件以规定时间接通。根据这种结构，构成为在第1开关元件和第4开关元件接通的期间、以及第2开关元件和第3开关元件接通的期间，二次侧开关元件以规定时间接通，因此在第1至第4开关元件导通或者关断时，不会产生开关损耗。此外，可以利用一台开关电源装置，相对于多个负载而供给与其对应的电源。此外，控制电路可以构成为，求出目标电压与检测电压之间的电压差，或者目标电流与检测电流之间的电流差中的至少任一个，基于电压差及电流差中的至少任一个，控制第1至第4开关元件及二次侧开关元件的接通与断开。此外，该情况下，控制电路可以构成为，基于电压差或电流差中的至少任一个，决定二次侧开关元件的接通与断开的定时，基于该二次侧开关元件的接通与断开的定时，决定第1至第4开关元件的接通与断开的定时。此外，优选各整流部具有：第1二极管，其阴极端子与各二次绕组的一端连接；第2二极管，其阴极端子与各二次绕组的另一端连接，第1二极管的阳极端子及第2二极管的阳极端子与二次侧的地线连接。此外，各整流部可以具有：第1MOS型FET，其漏极与各二次绕组的一端连接；以及第2MOS型FET，其漏极与各二次绕组的另一端连接，第1MOS型FET的源极端子及第2MOS型FET的源极端子与二次侧的地线连接，第1MOS型FET的栅极端子及第2MOS型FET的栅极端子分别与控制电路连接，第1MOS型FET及第2MOS型FET构成为，对在二次绕组中产生的交流电压进行整流，并且作为二次侧开关元件起作用。此外，优选各二次绕组由串联连接的第1绕组和第2绕组构成，整流部将第1绕组和第2绕组的中点的电压作为整流电压而输出。此外，本专利技术的光照射装置，其具有上述的开关电源装置、和与各整流平滑电路连接而进行发光的N个LED发光二极管模块。专利技术的效果：如上所述，根据本专利技术，实现一种全桥型且开关损耗非常少的开关电源装置、和具有该开关电源装置的光照射装置。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式涉及的开关电源装置的电路图。图2是本专利技术的第1实施方式涉及的开关电源装置的时序图。图3是本专利技术的第1实施方式涉及的开关电源装置的微机控制部中执行的输出电压调整处理的流程图。图4是本专利技术的第2实施方式涉及的开关电源装置的电路图。图5是本专利技术的第2实施方式涉及的开关电源装置的时序图。标号说明10整流电路20PFC电路30DC－DC变换器32第1桥臂34第2桥臂40、50整流平滑电路42、52整流部43、53整流·开关部44、54开关部46、56平滑部60微机控制部100开关电源装置Q1第1开关Q2第2开关Q3第3开关Q4第4开关Q5第5开关Q6第6开关Q7第7开关Q8第8开关Q9第9开关Q10第10开关LD1、LD2负载T变压器Vp一次绕组Vs1、Vs2、Vs3、Vs4二次绕组D1、D2、D3、D4、D5、D6二极管L1、L2平滑电感器C1、C2平滑电容器R1、R2电阻AC交流电源具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式详细地进行说明。此外，图中对相同或等同的部分标注相同的标号，不重复对其进行说明。(第1实施方式)图1是表示本专利技术的第1实施方式涉及的开关电源装置100的概略结构的电路图。本实施方式的开关电源装置100例如是向紫外线照射装置中搭载的LED发光二极管模块等供给电力的装置，其将从交流电源AC(商用电源)供给的交流电力变换为直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源装置，其特征在于，具有：整流电路，其对商用交流电压进行整流而变换为直流电压；全桥电路，其由第1桥臂和第2桥臂构成，该第1桥臂由相对于所述直流电压而串联连接的第1开关元件及第2开关元件构成，该第2桥臂由相对于所述直流电压而串联连接的第3开关元件及第4开关元件构成；变压器，其具有1个一次绕组和N个二次绕组，所述一次绕组的一端与所述第1桥臂的中点连接，所述一次绕组的另一端与所述第2桥臂的中点连接，N为大于或等于1的整数；N个整流平滑电路，其由整流部、二次侧开关元件、及平滑部构成，该整流部与所述各二次绕组连接，对在该二次绕组中产生的交流电压进行整流，该二次侧开关元件对由所述整流部整流后的整流电压的输出进行控制，该平滑部对所述整流电压进行平滑化而生成直流的输出电压，并相对于负载而供给电力；输出检测电路，其检测从所述各整流平滑电路的所述平滑部输出的电压或电流中的至少任一个；以及控制电路，其基于由所述输出检测电路检测出的检测电压或检测电流中的至少任一个，控制所述第1至第4开关元件及所述二次侧开关元件的接通与断开，所述控制电路在所述第1开关元件和所述第4开关元件接通的期间内、以及所述第2开关元件和所述第3开关元件接通的期间内，以使得从所述各整流平滑电路的所述平滑部输出的电压或电流成为预先设定的规定的目标电压或目标电流的方式，将所述各二次侧开关元件以规定时间接通。...

【技术特征摘要】
2015.09.11 JP JP2015-1802341.一种开关电源装置，其特征在于，具有：整流电路，其对商用交流电压进行整流而变换为直流电压；全桥电路，其由第1桥臂和第2桥臂构成，该第1桥臂由相对于所述直流电压而串联连接的第1开关元件及第2开关元件构成，该第2桥臂由相对于所述直流电压而串联连接的第3开关元件及第4开关元件构成；变压器，其具有1个一次绕组和N个二次绕组，所述一次绕组的一端与所述第1桥臂的中点连接，所述一次绕组的另一端与所述第2桥臂的中点连接，N为大于或等于1的整数；N个整流平滑电路，其由整流部、二次侧开关元件、及平滑部构成，该整流部与所述各二次绕组连接，对在该二次绕组中产生的交流电压进行整流，该二次侧开关元件对由所述整流部整流后的整流电压的输出进行控制，该平滑部对所述整流电压进行平滑化而生成直流的输出电压，并相对于负载而供给电力；输出检测电路，其检测从所述各整流平滑电路的所述平滑部输出的电压或电流中的至少任一个；以及控制电路，其基于由所述输出检测电路检测出的检测电压或检测电流中的至少任一个，控制所述第1至第4开关元件及所述二次侧开关元件的接通与断开，所述控制电路在所述第1开关元件和所述第4开关元件接通的期间内、以及所述第2开关元件和所述第3开关元件接通的期间内，以使得从所述各整流平滑电路的所述平滑部输出的电压或电流成为预先设定的规定的目标电压或目标电流的方式，将所述各二次侧开关元件以规定时间接通。2.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，所述控制电路求出所述目标电压与所述检测电压之间的的电压差、或所述目标电流与所述检测电流之间的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立松，
申请(专利权)人：豪雅冠得股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP