开关控制电路和电源电路制造技术

技术编号:28119045 阅读:18 留言:0更新日期:2021-04-19 11:22
本发明专利技术提供一种能以适当的动作模式使开关电源电路动作的开关控制电路。开关控制电路具有:包括初级线圈、次级线圈和辅助线圈的变压器;及控制所述初级线圈的电流的晶体管,且根据与来自电源电路的所述辅助线圈的电压相对应的电源电压进行动作,并控制所述晶体管的开关,该开关控制电路具有:输出与所述电源电路的动作模式相对应的驱动信号的驱动信号输出电路;基于所述驱动信号输出电路的输出对所述晶体管进行开关的驱动电路;以及控制电路,该控制电路具有条件中包含时间的第一转移条件和条件中不包含时间的第二转移条件,若满足所述第一转移条件或所述第二转移条件,则使所述驱动信号输出电路输出以第一突发模式使所述电源电路动作的所述驱动信号。述电源电路动作的所述驱动信号。述电源电路动作的所述驱动信号。

【技术实现步骤摘要】
开关控制电路和电源电路


[0001]本专利技术涉及开关控制电路及电源电路。

技术介绍

[0002]开关电源电路中具有为了提高轻负载时的效率而在间歇地使开关动作停止的突发模式下进行动作的电路(例如,专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1:日本专利特开2017-147854号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0004]然而,在基于开关动作来生成供给开关电源电路的控制电路的电源电压的情况下,若开关电源电路的动作模式未在适当的时刻从通常模式转移至突发模式,则有时会导致电源电压降低,控制电路无法正常动作。
[0005]另外,例如在负载过渡性地变化时,若开关电源电路持续地在突发模式下动作,则有时会导致输出电压大幅地偏离目标电平。
[0006]本专利技术正是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种开关控制电路,能够使开关电源电路在适当的动作模式下动作。解决技术问题所采用的技术方案
[0007]解决上述问题的本专利技术的第一方面中,开关控制电路具有:包括设置于初级侧的初级线圈、设置于次级侧的次级线圈及与所述初级线圈或所述次级线圈电磁耦合的辅助线圈的变压器;以及控制所述初级线圈的电流的晶体管,该开关控制电路基于与来自在次级侧生成目标电平的输出电压的电源电路的所述辅助线圈的电压相对应的电源电压进行动作,并控制所述晶体管的开关,所述开关控制电路包括:驱动信号输出电路,该驱动信号输出电路输出与所述电源电路的动作模式相对应的驱动信号;驱动电路,该驱动电路基于所述驱动信号输出电路的输出,对所述晶体管进行开关;以及控制电路,该控制电路具有条件中包含时间的第一转移条件和条件中不包含时间的第二转移条件,若满足所述第一转移条件或所述第二转移条件,则使所述驱动信号输出电路输出以第一突发模式使所述电源电路动作的所述驱动信号。
[0008]本专利技术的第二方面中,开关控制电路具有:包括设置于初级侧的初级线圈、设置于次级侧的次级线圈及与所述初级线圈或所述次级线圈电磁耦合的辅助线圈的变压器;以及控制所述初级线圈的电流的晶体管,该开关控制电路基于与来自在次级侧生成目标电平的输出电压的电源电路的所述辅助线圈的电压相对应的电源电压进行动作,并控制所述晶体管的开关,所述开关控制电路包括:驱动信号输出电路,该驱动信号输出电路输出与所述电源电路的动作模式相对应的驱动信号;驱动电路,该驱动电路基于所述驱动信号输出电路
的输出,对所述晶体管进行开关;以及控制电路,若所述电源电路以通常模式动作时负载的功耗减少,则该控制电路使所述驱动信号输出电路输出以多个突发模式中、与所述负载的功耗相对应的动作模式使所述电源电路动作的所述驱动信号,若所述电源电路以所述多个突发模式中、与功耗最小的所述负载相对应的动作模式进行动作时所述负载的功耗增加,则该控制电路使所述驱动信号输出电路输出以所述通常模式使所述电源电路动作的所述驱动信号。
[0009]本专利技术的第三方面中,电源电路具有:包括设置于初级侧的初级线圈、设置于次级侧的次级线圈及与所述初级线圈或所述次级线圈电磁耦合的辅助线圈的变压器;控制所述初级线圈的电流的晶体管;以及基于与来自所述辅助线圈的电压相对应的电源电压进行动作并控制所述晶体管的开关的开关控制电路,该电源电路在次级侧生成目标电平的输出电压,所述开关控制电路包括:驱动信号输出电路,该驱动信号输出电路输出与所述电源电路的动作模式相对应的驱动信号;驱动电路,该驱动电路基于所述驱动信号输出电路的输出,对所述晶体管进行开关;以及控制电路,该控制电路具有条件中包含时间的第一转移条件和条件中不包含时间的第二转移条件,若满足所述第一转移条件或所述第二转移条件,则使所述驱动信号输出电路输出以第一突发模式使所述电源电路动作的所述驱动信号。
[0010]本专利技术的第四方面中,电源电路具有:包括设置于初级侧的初级线圈、设置于次级侧的次级线圈及与所述初级线圈或所述次级线圈电磁耦合的辅助线圈的变压器;控制所述初级线圈的电流的晶体管;以及基于与来自所述辅助线圈的电压相对应的电源电压进行动作并控制所述晶体管的开关的开关控制电路,该电源电路在次级侧生成目标电平的输出电压,所述开关控制电路包括:驱动信号输出电路,该驱动信号输出电路输出与所述电源电路的动作模式相对应的驱动信号;驱动电路,该驱动电路基于所述驱动信号输出电路的输出,对所述晶体管进行开关;以及控制电路,若所述电源电路以通常模式动作时负载的功耗减少,则该控制电路使所述驱动信号输出电路输出以多个突发模式中、与所述负载的功耗相对应的动作模式使所述电源电路动作的所述驱动信号,若所述电源电路以所述多个突发模式中、与功耗最小的所述负载相对应的动作模式进行动作时所述负载的功耗增加,则该控制电路使所述驱动信号输出电路输出以所述通常模式使所述电源电路动作的所述驱动信号。专利技术效果
[0011]根据本专利技术,能够提供一种能以适当的动作模式使开关电源电路动作的开关控制电路。
附图说明
[0012]图1是示出开关电源电路10的一个示例的图。图2是示出控制IC40的一个示例的图。图3是示出驱动信号输出电路75的一个示例的图。图4是用于说明信号Va1、Va2的图。图5是用于说明增益与开关频率的关系的图。图6是用于说明信号Vb1、Vb2的产生定时的图。图7是用于说明脉冲信号Vp1、Vp2的图。
图8是用于说明开关电源电路10的效率的图。图9是用于说明动作模式的转移条件的图。图10是动作模式的状态转移图。图11是动作模式的状态转移表。图12是用于说明开关电源电路10的动作的图。
具体实施方式
[0013]根据本申请说明书及附图的记载,至少以下内容是明确的。
[0014]=====本实施方式=====<<<开关电源电路10的概要>>>图1是示出本专利技术的一个实施方式即开关电源电路10的结构的图。开关电源电路10是根据规定的输入电压Vin对负载11生成目标电平的输出电压Vout的LLC电流谐振型转换器。
[0015]开关电源电路10构成为包括电容器20、21、32、NMOS晶体管22、23、变压器24、控制模块25、二极管30、31、恒压电路33以及发光二极管34。
[0016]电容器20使施加了输入电压Vin的电源线与接地侧的接地线之间的电压稳定,并除去噪声等。另外,输入电压Vin是规定电平的直流电压。电容器21是与位于初级线圈L1、次级线圈L2、L3之间的漏电感(leakage inductance)构成谐振电路的、所谓的谐振电容器。
[0017]NMOS晶体管22是高侧的功率晶体管,NMOS晶体管23是低侧的功率晶体管。另外,本实施方式中,使用NMOS晶体管22、23来作为开关元件,但也可以是例如PMOS晶体管、双极型晶体管。
[0018]变压器24具有初级线圈L1、次级线圈L2、L3及辅助线圈L4,初级线圈L1、次级线圈L2、L3及辅助线圈L4之间被绝缘。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关控制电路,具有:包括设置于初级侧的初级线圈、设置于次级侧的次级线圈及与所述初级线圈或所述次级线圈电磁耦合的辅助线圈的变压器;以及控制所述初级线圈的电流的晶体管,该开关控制电路基于与来自在次级侧生成目标电平的输出电压的电源电路的所述辅助线圈的电压相对应的电源电压进行动作,并控制所述晶体管的开关,所述开关控制电路的特征在于,包括:驱动信号输出电路,该驱动信号输出电路输出与所述电源电路的动作模式相对应的驱动信号;驱动电路,该驱动电路基于所述驱动信号输出电路的输出对所述晶体管进行开关;以及控制电路,该控制电路具有条件中包含时间的第一转移条件和条件中不包含时间的第二转移条件,若满足所述第一转移条件或所述第二转移条件,则使所述驱动信号输出电路输出以第一突发模式使所述电源电路动作的所述驱动信号。2.如权利要求1所述的开关控制电路,其特征在于,所述第一转移条件是负载为轻负载的轻负载状态持续规定时间的情况。3.如权利要求1或2所述的开关控制电路,其特征在于,所述第二转移条件是所述电源电压降低至第一电平的情况。4.如权利要求3所述的开关控制电路,其特征在于,所述第二转移条件是负载的状态为轻负载状态、且所述电源电压降低至所述第一电平的情况。5.如权利要求1至4中任一项所述的开关控制电路,其特征在于,所述控制电路基于与所述输出电压相对应的反馈电压、以及与所述初级侧的输入功率相对应的电压中的至少一个,来判定负载的状态是否为轻负载状态。6.如权利要求1至5中任一项所述的开关控制电路,其特征在于,若所述输出电压上升为高于所述目标电平,且与所述输出电压相对应的反馈电压成为第二电平,则所述控制电路使所述驱动电路停止所述晶体管的驱动。7.如权利要求1至6中任一项所述的开关控制电路,其特征在于,在所述电源电路以通常模式进行动作时,若负载的功耗减少,则所述控制电路使所述驱动信号输出电路输出所述驱动信号,所述驱动信号使所述电源电路以包含所述第一突发模式在内的多个突发模式中、与所述负载的功耗相对应的动作模式来进行动作,在所述电源电路以所述多个突发模式中、与功耗最小的所述负载相对应的动作模式进行动作时,若所述负载的功耗增加,则所述控制电路使所述驱动信号输出电路输出使所述电源电路以所述通常模式进行动作的所述驱动信号。8.如权利要求7所述的开关控制电路,其特征在于,在从与功耗最小的所述负载相对应的动作模式转移至所述通常模式时,所述控制电路使所述驱动信号输出电路至少在第一期间内输出使所述电源电路以所述通常模式进行动作的所述驱动信号。9.一种开关控制电路,其特征在于,具有:包括设置于初级侧的初级线圈、设置于次级侧的次级线圈及与所述初级线圈或
所述次级线圈电磁耦合的辅助线圈的变压器;以及控制所述初级线圈的电流的晶体管,该开关控制电路基于与来自在次级侧生成目标电平的输出电压的电源电路的所述辅助线圈的电压相对应的电源电压进行动作,并控制所述晶体管的开关,所述开关控制电路的特...

【专利技术属性】
技术研发人员:小林善则陈建
申请(专利权)人:富士电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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