输出电压检测电路、绝缘型开关电源及半导体器件制造技术

本发明专利技术揭示一种能在变压器具有辅助线圈的绝缘型开关电源中，根据次级线圈上感应的电压高精度检测出次级输出电压的输出电压检测电路。电压波形加工电路（１０－１）对辅助线圈（７－３）上感应的电压波形进行加工，保持电路（１０－２）保持该加工后的电压峰值，同时次级电流检测电路（２４）还检测出次级线圈（７－２）流通电流的时间，校正电路（２２）进行使该时间中保持电路（１０－２）保持的峰值电压降低的校正，将该校正后的电压反馈到控制电路（９）。另一方面，复原电路（２３）在次级线圈（７－２）开始流通电流后一定时间中，将保持电路（１０－２）保持的峰值电压复原。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在绝缘型开关电源中，根据变压器的辅助线圈(偏置线圈)上感应的电压，检测出次级输出电压的输出电压检测电路；具有输出电压检测电路的绝缘型开关电源；以及在同一衬底上形成绝缘型开关电源的控制电路和输出电压检测电路的半导体器件。
技术介绍
以往，已公知构成利用变压器的辅助线圈将输出侧(次级)的状态作为反馈信号传递到控制电路的绝缘型开关电源(例如参考日本国专利公开2002-136114号公报)。图8示出具有已有的输出电压检测电路的绝缘型开关电源。这种开关电源包含根据辅助线圈上感应的电压检测出次级输出电压的输出电压检测电路。下面，说明该图8所示的开关电源。整流电路2对来自交流电源1的交流电压进行整流。平滑电容器3使来自整流电路2的直流电压平滑。将该平滑后的电压施加到变压器7的初级线圈7-1。调压器4进行工作，根据来自平滑电容器3的电压，对电容器5慢慢充电，使电容器5的端电压总为恒定值。将电容器5的端电压作为电源电压进行工作的控制电路9，在电容器5的端电压处于控制电路9内规定的启动电压与停止电压的范围的时间中，进行连接初级线圈7-1的开关元件8的通断控制。电容器5的端电压达到启动电压，使控制电路9的开关元件8的通断控制启动时，启动初级线圈7-1对次级线圈7-2和辅助线圈7-3的供电。此开关电源为回扫型，变压器7的初级线圈7-1与次级线圈7-2的极性相反。电容器16是去除噪声用的Y电容器。缓冲电路6对初级线圈7-1的峰值电压进行箝位。利用该缓冲电路6防止开关元件8切换通断时的过渡状态中产生的高偏压。由二极管11、电容器12和14以及扼流圈13对次级线圈7-2上感应的电压进行整流，并使其平滑。结果，对负载15供给直流功率。此负载15的端电压是次级输出电压。变压器7的辅助线圈7-3与次级线圈7-2极性相同，因而辅助线圈7-3上感应与次级线圈7-2上感应的电压成正比的电压。将电容器5通过二极管35与辅助线圈7-3连接，使电容器5的端电压与辅助线圈7-3上感应的电压成正比地变化。例如负载15大时，次级线圈7-2的端电压的峰值降低，因而辅助线圈7-3的端电压的峰值降低，电容器5的端电压也降低。反之，负载15小，则次级线圈7-2的端电压峰值升高，因而辅助线圈7-3的端电压的峰值升高，电容器5的端电压也升高。因此，已有的输出电压检测电路34检测出电容器5的端电压，作为次级输出电压，反馈到控制电路9。接着，以负载小时和负载大时为例，用图9说明图8所示的已有绝缘型开关电源的运作。图9示出图8所示已有绝缘型开关电源在负载小时和负载大时各点的电压波形。图9中，DRAIN是开关元件8的高电位端的电压，VA’是辅助线圈7-3上感应的电压，VB’是二极管35和电容器5对辅助线圈7-3上感应的电压整流并加以平滑后的电压。已有的输出电压检测电路34检测出电容器5的端电压VB’，作为次级输出电压。然而，电压VB’为对辅助线圈7-3上感应的电压VA’的峰值作出响应的值，因而如图9所示，已有的输出电压检测电路34检测出高于原来的检测电压的电压(由合成电路6箝位后的电压)。而且，已有的输出电压检测电路34不是检测出辅助线圈7-3产生的电压，而是检测出由二极管35和电容器5使辅助线圈7-3产生的电压平缓的电压波形。因此，输出电压检测电路34检测出的电压产生二极管35和电容器5造成的偏差。此外，已有的输出电压检测电路34检测出的检测电压还受次级侧二极管11的正向电压偏差分量影响。将该已有绝缘型开关电源构成用二极管35的正向电压偏差抵消次级侧二极管11的正向电压偏差时，该绝缘型开关电源只能用于低输出的电源。综上所述，已有的输出电压检测电路中，检测出的电压高于原来的检测电压电平，检测误差大。已有的输出电压检测电路由于对辅助线圈7-3上感应的电压进行整流并加以平滑的二极管35和电容器5的偏差和次级侧二极管11的正向电压偏差分量，其检测精度偏差大。因此，使用已有的输出电压检测电路的绝缘型开关电源，其作为电源特性的负载调节特性差。而且，使用已有的输出电压检测电路的绝缘型开关电源难以应用到高输出电源。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题，其目的在于提供一种能高精度检测出绝缘型开关电源的次级输出电压的输出电压检测电路；具有该输出电压检测电路的绝缘型开关电源；以及在同一衬底形成该绝缘型开关电源的控制电路和输出电压检测电路的半导体器件。为了达到上述目的，本专利技术对辅助线圈上感应的电压波形进行加工，保持该加工后的电压峰值，同时还在次级线圈流通电流的时间中进行使该保持的峰值电压降低的校正，并将该校正后的电压作为次级输出电压反馈到绝缘型开关电源的控制电路，而且在次级线圈开始流通电流后一定时间中使保持的峰值电压复原。即，本专利技术的输出电压检测电路，编入绝缘型开关电源，该绝缘型开关电源包含具有初级线圈、次级线圈和辅助线圈的变压器、连接所述初级线圈的开关元件、以及进行所述开关元件的通断控制的控制电路，根据所述辅助线圈产生的电压，产生作为次级输出电压检测值的检测电压，反馈到所述控制电路，具有连接所述辅助线圈，并检测出所述次级线圈流通电流的时间的次级电流检测电路；连接所述辅助线圈，并对所述辅助线圈产生的电压波形进行加工的电压波形加工电路；连接所述电压波形加工电路的输出级，以保持所述电压波形加工电路加工的电压的峰值电压的保持电路；连接所述保持电路的输出级，并在所述次级电流检测电路检测出的时间中校正所述保持电路保持的峰值电压，以产生所述检测电压的校正电路；以及在所述次级线圈流通电流开始后一定时间中，使所述校正电路产生的所述检测电压复原的复原电路。根据本专利技术，则通过校正电路校正保持电路保持的峰值电压，能将检测电压校正成原来的检测电压电平。因此，根据本专利技术，能使输出电压的检测精度提高，从而能使作为绝缘型开关电源的重要电源特性的负载调节特性提高。此外，根据本专利技术，则由于能根据辅助线圈上感应的电压高精度地检测出输出电压，不必在绝缘型开关电源的输出侧(次级侧)设置光耦合器和并联调压器等构成的反馈电路，能实现绝缘型开关电源的小型化。又，本专利技术的输出电压检测电路，其中，所述电压波形加工电路具有二极管。根据本专利技术，则能利用电压波形加工电路具有的二极管加工成往负侧摆动不大的波形，因而能确保开关电源稳定工作。又，本专利技术的输出电压检测电路，其中，所述电压波形加工电路具有使所述辅助线圈产生的电压上升波形平缓用的电容器。根据本专利技术，则能利用电源波形加工电路具有的电容器防止泄漏电感造成的振荡。又，本专利技术的输出电压检测电路，其中，所述保持电路具有二极管和电容器，并输出该电容器两端的电压。而且，本专利技术的输出电压检测电路，其中，所述校正电路以预定电流值对所述保持电路具有的电容器进行放电。根据本专利技术，则能以预定电流值使保持电压波形加工电路加工后的电压峰值用的电容器在变压器次级线圈流通电流的时间中放电，因而能使校正电路的校正可靠。又，输出电压检测电路，其中，所述校正电路以所述辅助线圈流通的电流值对所述保持电路具有的电容器进行放电。根据本专利技术，则能以辅助线圈流通的电流值使保持电压波形加工电路加工后的电压峰值用的电容器在变压器次级线圈流通电流的时间中放电，因而能使校正电路的校正可靠。又，本专利技术绝缘型开关电源，包含具有初级线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出电压检测电路，编入绝缘型开关电源，该绝缘型开关电源包含具有初级线圈、次级线圈和辅助线圈的变压器、连接所述初级线圈的开关元件、以及进行所述开关元件的通断控制的控制电路，根据所述辅助线圈产生的电压，产生作为次级输出电压检测值的检测电压，并反馈到所述控制电路，其特征在于，具有连接所述辅助线圈，并检测出所述次级线圈流通电流的时间的次级电流检测电路；连接所述辅助线圈，并对所述辅助线圈产生的电压波形进行加工的电压波形加工电路；连接所述电压波形加工电路的输出级，以保持所述电压波形加工电路加工的电压的峰值电压的保持电路；连接所述保持电路的输出级，并在所述次级电流检测电路检测出的时间中校正所述保持电路保持的峰值电压，以产生所述检测电压的校正电路；以及在所述次级线圈流通电流开始后一定时间中，使所述校正电路产生的所述检测电压复原的复原电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：八谷佳明，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]