开关电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种开关电源装置，在待机模式下，不受交流输入电压的变化的影响，切实地进行突发动作，能够减少待机耗电。该开关电源装置包括：将输入进行了全波整流的交流作为输入的升压型第一转换器(10)；和将该第一转换器的输出作为输入电压的电流谐振型的第二转换器(20)，第二转换器具有：向第二转换器(20)的开关元件连续地输出振荡器的输出来进行电源控制的通常模式；和将来自绝缘变压器的二次端的反馈电压与阈值电压进行比较，在轻负荷时间歇地输出所述振荡器的输出来进行电源控制的待机模式，第二转换器(20)根据第一转换器(10)的输出电压修正该阈值电压。

【技术实现步骤摘要】
开关电源装置
本专利技术涉及电流谐振型开关电源装置。
技术介绍
这种电流谐振型开关电源装置如图5所示地构成。该开关电源装置包括：对商用交流进行整流的全波整流电路101；输入该全波整流电路101的交流全波整流输出的功率因数改善型第一转换器102；供给该第转换器102的直流输出的电流谐振型第二转换器103。第二转换器103是LLC电流谐振型转换器，由以下部件构成：具有一次绕组L1以及二次绕组L2的绝缘变压器104；与绝缘变压器104的一次绕组L1连接，与绝缘变压器104的漏感一起构成LLC谐振电路的电容器105；由与绝缘变压器104的一次绕组L1连接的两个开关元件构成的半桥电路106；驱动构成该半桥电路的开关元件的电源控制电路107。此处，电源控制电路107如专利文献1所述，包括：设定单元，其对以使振荡器连续地动作的方式进行电源控制的通常模式、和以使所述振荡器有关联地动作的方式进行电源控制的突发模式这两种模式进行设定；突发动作设定单元，其在该设定单元设定为突发模式检测出绝缘变压器的二次端的输出电压，在二次端的输出电压下降时开始开关突发的振荡动作，在二次端的输出电压复原时停止开关突发的振荡动作的。如果简化说明该突发动作设定单元的电路结构，则如图6所示。即，突发动作设定电路111包括：从绝缘变压器的二次绕组L2侧输入反馈电压的反馈电压输入端子tFB2；从未图示的待机指令电路输入的待机指令信号经由光电耦合器112输入的待机指令输入端子tSTB2。另外，突发动作设定电路111包括：输入反馈电压输入端子tFB2的反馈电压VFB2被输入非反相输入端子，向反相输入端子输入阈值电压Vref1的比较器113；向待机指令输入端子tSB2供给定电流的定电流电路114；进行该定电流电路114与待机指令输入端子tSB2之间的连接点所连接的符号反相的逆变器115；比较器113的输出与逆变器115的输出所输入的OR电路116。该OR电路116的输出为高电平时，电源控制电路107变成开关动作状态，在低电平时，电源控制电路107变成开关停止状态。根据来自外部的信号设定为通常模式时，构成光电耦合器112的光电晶体管导通，逆变器115的输入变成低电平。其结果是，逆变器115的输出以及OR电路116的输出变成高电平，电源控制电路107变成开关动作状态。另一方面，根据来自外部的信号设定为突发模式时，构成光电耦合器112的光电晶体管关断，逆变器115的输入变成高电平。其结果是，逆变器115的输出变成低电平，因此，由反馈电压VFB2与阈值电压Vref1的大小关系来决定是否变成开关停止状态。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5384973号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在电流谐振型第二转换器103中，开关动作频率fSW与反馈电压VFB2的关系，如图7(a)中的特性曲线CL1所示，随着反馈电压VFB2增加，开关动作频率fSW减小。另一方面，为了削减待机电压，第一转换器102在待机时使升压用开关元件QSW处于关断状态来停止开关工作。此时，决定第一转换器102的输出电压的输出电容器C1经由二极管D1以及电感L1与全波整流电路101连接，供给全波整流后的交流电压。由此，如果交流输入电压上升，在第一转换器102的输出电容器C1的两端产生的、既是第一转换器102的输出电压也是第二转换器103的输入电压的高(bulk)电压也对应地上升。即使在待机时，在第二转换器103的电源控制电路107中也继续控制，该电源控制电路107从供给高电压的电容器C1接受供电，当交流输入电压减小而比高电压小时，决定高电压的电容器的能量(电荷)在电源控制电流107中被消耗，高电压降低。像这样，在待机时，作为电源控制电路107的输入电源的高电压因全波整流电路101的输出、即全部整流电路101的输入端的交流输入电压而变化。如果因第二转换器103的负荷和输入电压的变化等引起输出电压变化，则反馈电压VFB2也变化，根据该反馈电压VFB2的变化更改开关频率，由此，进行控制使输出电压变成目标控制电压。此时，第二转换器103的开关频率fSW相对于反馈电压VFB2，沿着图7(a)的特性曲线CL1变化。如前所述，在待机工作时，如果为了削减待机耗电而停止第一转换器102的开关动作，作为电源控制电路107的输入的高电压因输入全波整流电路的交流输入电压而变化。此时，第二转换器103的输出电压变为目标控制电压时的开关频率fSW如图7(b)的特性曲线CL2所示，因高电压Vbulk而变化。在该图7(b)中，特性曲线CL2的上侧为连续动作区域，下侧为突发动作区域。像这样，在图7(b)中，特性曲线CL2的下侧变为突发区域的理由在于，在LLC电流谐振型转换器中，动作频率越低，向绝缘变压器的二次端输送的能量越大，动作频率越高，向绝缘变压器的二次端输送的能量越小。由此，如果比控制频率低，则过剩的能量就会向绝缘变压器的二次端输送，输出电压升高。由此，反馈电压减小，反馈电压＜阈值电压Vref2，进入突发区域。另外，第二转换器103的输入电压、即从第一转换器102输出的高电压Vbulk越大，向绝缘变压器的二次端输送的能量越大，所以，在图6(b)中，输入电压越高，控制频率越高(传送效率越低)(不受输入电压的影响，向二次端输送的能量＝负荷所消耗的能量一定)。第二转换器103的输出电压变为目标控制电压时的特性曲线CL3如图7(c)中的特性曲线CL3所示，对应于高电压Vbulk的增加，反馈电压VFB2下降。此外，图7(c)相当于图7(a)与图7(b)的合成图(相对于图7(b)的横轴，通过开关频率fSW决定图7(a)的反馈电压VFB2并绘图)。另外，在图7(c)中，在特性曲线CL3上侧的区域中，反馈电压VFB2大，开关频率低，因此，向绝缘变压器的二次端输送的能量增大，所以，变成需要突发动作的区域。与此相反，特性曲线CL3下侧的区域是需要连续动作的区域。将反馈电压VFB2供给比较器113来与阈值电压Vref1进行比较，当VFB2≥Vref1时，比较器113的输出变为高电压，继续保持该状态，由此，电源控制电路107连续进行开关动作，当VFB2＜Vref1时，比较器113的输出变为低电平，停止开关动作。另外，反馈电压VFB2与高电压Vbulk的关系如图7(c)所示，当高电压Vbulk为高的电压例如380V(相当于270Vac)附近时，如果作为进行突发(间歇)动作的设定而设定一定值的阈值电压Vref1，则高电压Vbulk为380V(相当于270Vac)时，阈值电压Vref1大于控制反馈电压VFB，因此，进行突发动作，高电压Vbulk为250V(相当于180Vac)时，阈值电压Vref1低于控制反馈电压VFB，因此，图7(c)中的符号○所示的反馈电压VFB2中，比较器113的输出变为高电平，无法切换成突发动作，连续进行开关动作。像这样，即使在待机模式下，在交流输入电压低的情况下，电源控制电路107也会变成连续开关状态，存在待机耗电增加这样的问题。因此，本专利技术着眼于上述现有例子中的问题，其目的在于，提供一种在待机模式下，不受交流输入电压的变化的影响，能够降低待机耗电的开关电源装置。用于解决课题的方法作为本专利技术的一个方式的开关电源装置，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源装置，其特征在于，包括：输入进行了全波整流的交流电力而输出直流电压的升压型的第一转换器；和具有绝缘变压器的第二转换器，其中所述第一转换器的输出被供给到所述绝缘变压器的一次绕组，所述第二转换器具有向与所述绝缘变压器的一次绕组连接的开关元件连续地输出振荡器的输出来进行电源控制的通常模式；和在轻负荷时间歇地输出所述振荡器的输出来进行电源控制的待机模式，所述第一转换器在所述待机模式时停止工作，所述第二转换器在所述待机模式时将来自所述绝缘变压器的二次端的反馈电压与阈值电压进行比较来控制开关动作，根据所述第一转换器的输出电压修正该阈值电压。

【技术特征摘要】
2016.01.28 JP 2016-0148641.一种开关电源装置，其特征在于，包括：输入进行了全波整流的交流电力而输出直流电压的升压型的第一转换器；和具有绝缘变压器的第二转换器，其中所述第一转换器的输出被供给到所述绝缘变压器的一次绕组，所述第二转换器具有向与所述绝缘变压器的一次绕组连接的开关元件连续地输出振荡器的输出来进行电源控制的通常模式；和在轻负荷时间歇地输出所述振荡器的输出来进行电源控制的待机模式，所述第一转换器在所述待机模式时停止工作，所述第二转换器在所述待机模式时将来自所述绝缘变压器的二次端的反馈电压与阈值电压进行比较来控制开关动作，根据所述第一转换器的输出电压修正该阈值电压。2.如权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于：所述第二转换器包括：所述振荡器；控制所述通常模式与所述待机模式的控制电路；和在所述待机模式时比较所述反馈电压与阈值电压来指示所述控制电路的开关动作和开关停止的突发动作设定电路，其中，所述第二转换器是改变开关频率来控制输出的电流谐振型转换器，所述突发动作设定电路包括根据所述第一转换器的进行了...

【专利技术属性】
技术研发人员：园部孝二，
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