开关电源装置制造方法及图纸

技术编号:3378044 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种开关电源装置。开关电源装置(10)通过控制电路(12)控制主开关元件(Q1),使得直流电压成为稳定的所期望的电压并作为直流输出而进行输出,其中,上述直流电压是由整流电路对输入交流电压进行整流后所得到的电压。另外,通过第1起动电阻(R1)和第2起动电阻(R2),由上述直流电压得到控制电路(12)的起动电流。还具有:电压检测电路(14),通过齐纳二极管(ZD1)检测上述直流输入的电压;以及开关电路(13),当上述直流输入的电压值小于或等于预定值时,停止主开关元件(Q1)。电压检测电路(14)通过齐纳二极管(ZD1)检测上述多个起动电阻之间的接点的直流。根据上述结构,能够在开关电源装置的商用电源的交流电压降低时安全地停止动作而不会导致错误动作或部件毁损。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关电源(switching power supply)装置,特别涉及一种作为他 激式AC-DC转换器的开关电源装置,其中,他激式AC-DC转换器具备包括起动电路 的控制电路。
技术介绍
众所周知,开关电源装置是一种能够提高电压转换效率并可实现小型化及轻量化 的装置。这是因为,在开关电源装置中,通过开关(通/断)流经变压器的初级绕组 (primary winding)的电流来控制流经变压器的次级绕组(secondary winding)的电 流,从而将其转换成电压,由此能够提高上述变压器的转换效率,并可实现上述变压 器的小型化及轻量化。上述开关电源装置采用他激式开关控制方式或自激式开关控制 方式,在他激式开关控制方式中具有用于对上述开关动作实施控制的控制电路,在自 激式开关控制方式中不具有上述控制电路。以下,通过图5说明使用了他激式开关控制方式的开关电源装置的第一现有技术 例。在开关电源装置100中,利用整流电路和平滑电容器C3整流由商用电源输入到端子 Pl、 P2之间的交流电压Vin从而得到直流电压,利用主开关元件Q1开关上述直流电压 从而得到交流电压,其中,上述整流电路由二极管D1 D4构成。上述交流电压被施加 给变压器T1的初级主绕组N1,从变压器T1的次级绕组N2输出的交流电压通过整流二极 管D6和平滑电容器C5被转换为直流电压后从端子P3、 P4输出。此时,可通过控制电路(控制装置)102使上述端子P3、 P4输出稳定的直流电压。 其中,上述控制电路102根据检测次级绕组的直流电压的输出电压检测部101通过光电 耦合器PC反馈的输出电压信息,对上述主开关元件Q1实施PWM (Pulse Width Modulat ion)控制。在开关电源装置100中,作为控制电路102的电源电压VCC,在输入初期时使用通 过起动电阻R1、 R2调整经整流电路和平滑电容器C3整流的直流电压后得到的直流电压'其中,该整流电路由二极管D1 D4构成,在输出稳定时,使用通过整流二极管D7 和平滑电容器C4整流从变压器T1的初级副绕组N3输出的交流电压后得到的直流电压。 为了使得在起动电阻R1、 R2两端施加的电压不超过所使用电阻的耐压,而使用多个起 动电阻R1、 R2。以下,通过图5的开关电源装置100和图6 (a)说明第一现有技术例的问题。在图5 的电路中,当截断商用电源的交流电压Vin、平滑电容器C3的电压开始下降时,端子P3 的输出电压也下降,初级副绕组N3中产生的电压也同时下降。由此,控制电路102的电 源电压VCC也下降,控制电路102暂时停止动作。接着,由于平滑电容器C3中残留电荷的影响,电流经由起动电阻R1、 R2流入控制 电路102,电源电压VCC如图6 (a)所示地上升,数秒后控制电路102起动,端子P3中 产生脉冲电压,从而导致在后一级连接的设备发生错误动作。例如,当开关电源装置 IOO连接有音响设备时,由于上述脉冲电压的作用,扬声器将会发生杂音。此时,由于 商用电源的交流电压Vin处于截断状态,端子P3的电压将立刻下降。图7所示的第二现有技术例解决了上述第一现有技术例所存在的问题。在图7所示 的开关电源装置110中,开关电路113具有晶体管Q2,该开关电路113连接控制电路112 的电源电压端子VCC。当商用电源的交流电压Vin因异常而瞬时下降时,在交流电压 Vin向OV下降的中途,平滑电容器C3的电压小于或等于齐纳二极管ZD1、 ZD2的齐纳电 压,齐纳二极管ZD1、 ZD2的电流变为0A。其结果,二极管D5的阴极电压低于阳极电 压,二极管D5导通,电流通过电阻R3、 R4流入接地。并且,晶体管Q2的基极电压低 于发射极电压,其结果,晶体管Q2导通,电流通过限流电阻R5和晶体管Q2的发射极-集电极流入接地,控制电路112的电源电压VCC下降至0.2V左右,控制电路112停止动 作。因此,根据图7所示的第二现有技术例,如图6 (b)所示,当电源被截断时不会在 端子P3产生脉冲电压。专利文献l (日本国技术申请公开实开平5-55784号公报,公开日1993年7月 23日)揭示了这样一种技术方案,即当开关电源的动作停止时,输入电压降低,导 致开关元件的接通时间增加,由脉宽检测电路对上述接通时间进行转换从而得到模拟 电压,比较该模拟电压和基准电压,并根据比较结果关断开关控制元件。由于图7所示的第二现有技术例使用的齐纳二极管ZD1、 ZD2的齐纳电压的上限为 36V左右,所以,当施加给平滑电容器C3的电压为72V以下时,控制电路112将停止动作。上述电压换算为商用电源的交流电压Vin时,大约为50V。但是,在上述第二现有技术例中,当交流电压Vin下降时,变压器T1的次级绕组输 出的电压下降。输出电压检测部lll对上述电压下降情况进行检测,并由光电耦合器C 将检测结果反馈给控制电路112。控制电路112为了升高变压器T1的次级绕组N2的输出 电压而增大向主开关元件Q1的栅极输出的开关信号的频率。由此,主开关元件Qi在每 单位时间内的开关次数增加,流入主开关元件Ql的漏极-源极的电流与电压Vin的降低 成反比地增加,流入保险丝HS1的电流也增加。因此,当交流电压Vin因异常而下降至 50V时,将损坏主开关元件Q1或者导致保险丝HS1熔断。这样的问题也同样会发生在 图5所示的第一现有技术例的开关电源装置100中。而且,由于在变压器T1的初级副绕 组N3的端子产生的电压的阻抗较低,因此,当交流电压Vin降低时,流入晶体管Q2的 电流变大从而导致损坏晶体管Q2。
技术实现思路
本专利技术是根据上述问题而进行开发的,其目的在于提供一种能够在商用电源的交 流电压降低的情况下安全地停止动作的开关电源装置。为了实现上述目的,本专利技术的开关电源装置是一种他激式开关电源装置,具有用 于控制主开关元件使得直流输入成为稳定的所期望的电压并作为直流输出进行输出的 控制部,该开关电源装置的特征在于,包括起动电源电路,具有多个相互串联连接 的起动电阻,该起动电阻根据上述直流输入生成用于起动上述控制部的起动电源;以 及电压检测开关电路,通过齐纳二极管检测上述直流输入的电压,当上述电压值小于 或等于预定值时停止上述主开关元件,其中,上述电压检测开关电路通过上述齐纳二 极管监测上述起动电源电路中的多个起动电阻之间的任意接点的直流。根据上述结构,上述电压检测开关电路对上述起动电路的多个电阻之间的接点的 直流进行监测,由此,能够降低被输入电压检测开关电路并检测的直流的电压。因 此,上述结构能够采用耐压小的齐纳二极管或开关元件,无需象现有技术那样为了确 保耐压而串联连接多个齐纳二极管,从而能够简化电路结构。另外,在上述结构中,通过齐纳二极管检测上述直流输入的电压,当上述电压值 小于或等于预定值时,电压检测开关电路停止对上述主开关元件的控制。由此,能够 防止在整流电路中使用的电容器带来的影响,其中,该整流电路用作控制装置的辅助电源。其结果,可避免现有技术中存在的主晶体管毁坏或对其它电子设备的不良影 响。本专利技术的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。此外,以下参 照附图来明确本专利技术的优点。附图说明图1是表示本专利技术本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种他激式开关电源装置,具有用于控制主开关元件使得直流输入成为稳定的所期望的电压并作为直流输出进行输出的控制部,该开关电源装置的特征在于,包括:起动电源电路,具有多个相互串联连接的起动电阻,该起动电阻根据上述直流输入生成用于起动上述 控制部的起动电源;以及电压检测开关电路,通过齐纳二极管检测上述直流输入的电压,当上述电压值小于或等于预定值时停止上述主开关元件,其中,上述电压检测开关电路通过上述齐纳二极管监测上述起动电源电路中的多个起动电阻之间的任意接点的 直流。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:川崎登轨雄
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1