将从插座１１供给的交流电源经由输入滤波器１２用整流电路１３整流，然后供给变压器１４的一次线圈Ｎ１，同时设有通过开关元件Ｑ１以预定定时进行导通／截止控制的控制电路１９。该控制电路１９上经由晶体管Ｑ２供给表示负载电路１５的电力状态的ＦＢ信号，同时由比较器２０对变压器的三次线圈的整流电压Ｖ３和基准电压ＲＥＦ３进行比较，根据所得到的误差信号控制晶体管Ｑ２。因此，能够防止在急剧的负载变动时从三次线圈供给的控制电路用电压的下降，并使输出电压Ｖｏ变化不大。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及开关电源装置，例如适用于以开关元件通断直流电源来获得交变信号，并通过整流/平滑该交变信号来获得任意直流电力的装置。
技术介绍
近年，随着耐高频的较大电流与电压的开关元件及器件的开发，可从商用电源较容易地变换为直流电力的开关电源装置得到普及。附图说明图1表示一例相关开关电源的方框图。该图中，11是可连接到商用电源的连接器，12是用以除去开关电源发生的噪声的输入滤波器，13是用整流二极管将交流电源整流后获得直流电压(Vin)的整流电路。14是有一次线圈N1、二次线圈N2和三次线圈N3的变压器(T1)，15是负载电路(用电设备装置)，它由该变压器(T1)14的二次线圈感应的交变电力经整流二极管D3和平滑电容C2变换成直流的输出电压(Vo)供电。该负载电路15是一种电子设备(例如，数码摄像机、视频摄像机、小型TV等)，其中设有二次电池，负载电路在动作停止状态下给二次电池充电，而负载电路在工作状态时被供给使负载电路工作的电力。16和17是用以检出输出电压(Vo)和输出电流(Io)的运算放大器(OP1)、(OP2)，18是由上述运算放大器16、17的检测信号经由二极管D1、D2输入的光敏二极管和光敏晶体管构成的光耦合器(PH1)，上述运算放大器(OP1)、(OP2)的输出成为检出负载电力的检测部件的信号，由上述光耦合器(PH1)从光敏二极管传送到光敏晶体管，再连接到控制电路19的FB端子，作为对开关元件即晶体管Q1进行导通和截止控制的控制信号。还有，开关元件Q1可由MOSFET构成。另外，由普通IC电路构成的控制电路19上，经由二极管D4和平滑电容C1构成的整流电路供给三次线圈N3上感应的电力。以下，就上述开关电源的动作进行说明。若从上述将交流电源整流后的直流电压(Vin)经由起动电阻Rp向控制用IC电路有少量起动电流流入而使控制电路19的电压(Vcc)转移至动作区域，则根据从控制电路19输出的驱动脉冲，例如用开关元件Q1以100kHz的振荡频率来通断流入变压器(T1)14的一次线圈N1的电流。以下，作为回扫(fly-back)方式的电源对本电源进行说明，例如在开关元件Q1导通时一次线圈N1中蓄积的电磁能在开关元件Q1截止时在变压器(T1)14的二次侧线圈(N2)和三次线圈(N3)上产生感应电力。上述开关电源的输出电压控制中，用二极管D3、平滑电容C2对从二次侧线圈(N2)感应的电压进行整流，其输出电压(Vo)输入到运算放大器(OP1)16的-端子，同时与运算放大器16(OP1)的+端子被输入的基准电压REF1，与上述输出电压(Vo)进行比较，该输出电压(Vo)和基准电压REF1的误差信号经由二极管D1连接到光耦合器(PH1)18。然后，上述电压的误差信号经光耦合器(PH1)18从二次侧传递到一次侧，并通过在控制电路19内部构成的脉宽调制电路(PWMPulse width modulation)控制一次侧的开关元件(Q1)的导通期间，进而控制供给二次侧的电力。结果，控制成由上述二次侧的基准电压即运算放大器16的基准电压REF1设定的输出电压。另一方面，流入上述负载电路15的输出电流(Io)流过由低电阻构成的电阻R1，流过电阻R1的电流量经电压变换后，经由基准电压REF2连接到运算放大器(OP2)17的+端子。运算放大器(OP2)17的-端子与连接上述基准电压REF2的电阻R1的另一端子相连，比较该基准电压REF2和流过上述电阻R1的电流量。运算放大器(OP2)17比较以基准电压REF2设定的电流量和流过电阻R1的电流量，该误差信号经由二极管D2输入光耦合器(PH1)18。该输出电流的误差信号与上述电压控制时一样，由一次侧的控制电路(IC电路)19对开关元件Q1的通断比进行控制，使输出电流Io成为用基准电压REF2设定的预定电流量。如上所述，形成了检测部件，其中运算放大器(OP1)16将输出电压Vo控制成预定电压，运算放大器(OP2)17将输出电流Io控制成预定电流。以下，就基于上述动作在输出电流Io不流过负载电路15的无负载时的动作进行说明。通常，有负载电流(Io)流过时，控制电路19(PWM IC控制电路)经控制以某一预定基本振荡频率例如基本频率100kHz重复振荡，并对应于负载电力对开关元件Q1的导通期间进行PWM控制。另一方面，无负载时，如后述那样进行控制，以在脉宽最小的脉冲期间将上述基本频率转移到低频侧而低频振荡。用图2的波形表示这种定时中的开关元件Q1的基极波形和集电极波形。有负载电流流过时，从控制电路19(PWM控制电路)输出的开关元件Q1的基极波形例如以f1(100kHz)振荡，但成为接近最小脉宽的无负载时振荡频率减小，例如以f2(20kHz)振荡。这是由于即使在无负载时也需要运算放大器16、17、光耦合器18等的驱动电力以及将控制电路19设成工作状态的驱动电力，即将开关元件Q1的导通期间保持一定而对截止期间进行可变控制，使输出电压成为预定电压，从而通过对截止(OFF)期间的可变控制而减小振荡频率。特开平10-14217号公报中公开了轻负载时(检出负载大小)进行PFM(频率下降)控制的内容，但未记载该时的导通(ON)脉宽、交流输入电压等。以下，通过图3和图4就这种控制中存在的问题进行说明。图3中在横轴上表示了相对于负载侧二次线圈的电流变化定时的从光耦合器18输出的负载电力的检测信号(FB端子电压)、开关元件Q1的集电极以及基极电压波形的变化。图3中示出设备在工作状态下从二次侧流过Max负载电流(例2A)的模式变成设备待机模式的情况，负载电流较缓慢减小时，FB端子电压也从高电压值缓慢地下降，变化到Min负载工作状态。在该期间电源的电力变换在基本频率(例100kHz)下进行，成为仅缩短开关元件的导通时间的脉宽变换动作(PWM控制)。接着，通过负载电流的进一步减小，FB端子电压也下降，若该FB电压值下降到频率可变(VCO)开始电压(本例中设定为1V)电平以下，则成为开关元件的开关频率向低频下降的频率可变动作。另外，该时刻三次线圈的直流电压V3也开始下降。于是，本专利技术的实施例中在无负载时(待机时)，例如用1.5kHz的振荡频率来稳定无负载时的动作。接着，参照图4的波形，就发生了急剧的负载变动时的情况进行说明。如上所述，若设备工作时的Max动作(例2A)状态因设备的断电等造成负载电流急剧减小而成为负载电流为零的无负载动作，则因上述Max负载电流的流过而产生的电压降在负载电流为零时与输出电压相重叠(负载电流为零的时刻)，结果，二次侧的电压瞬间成为控制输出电压值(Vo)以上，暂时停止向二次侧的电力变换。这时控制电力变换的信号即FB(反馈)电压值在负载电流为零时从H电平(高电平)急剧向L电平(如图4所示)下降，并因下降到输出停止电压电平以下而发生电力变换停止(开关频率停止)。就是说，该时刻电力变换用IC的输出(开关元件Q1的导通脉冲(ON pulse))因振荡停止而成为截止状态。电力变换停止使三次线圈电压(V3)也开始逐渐下降，该电压V3也下降到构成控制电路19的IC动作停止电压(例如9V)以下。一旦成为IC动作停止电压，即使上述FB电压变得比输出停止电压值高，该控制电路用IC电路的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关电源装置，其中设有：从交流电压变换为直流电压的整流电路；经由变压器的一次线圈通断从该整流电路获得的直流电压的开关元件；电力变换部件，它包括通过上述开关元件的通断感应产生与供给上述变压器的一次线圈的电力对应的电 力的二次线圈和三次线圈，对从上述二次线圈输出的电力进行整流／平滑后供给二次侧的负载电路；控制信号检测部件，它用将从上述三次线圈获得的电力整流／平滑后的直流电压来驱动，将上述二次线圈供给上述负载电路的电力控制成为预定的电压和电流；以及 控制电路，该电路包括振荡部和ＰＷＭ调制部，该振荡部控制上述开关元件的导通期间，以基于由上述检测部件检出的控制信号使向上述二次侧供给的电力成为预定值，其特征在于：上述开关电源装置中还设有将从上述三次线圈获得的直流电压和基准电压 进行比较的比较部件和将上述检测部件的控制信号供给上述控制电路的电路；上述三次线圈的直流电压设定为上述控制电路的最低工作电压值以上，同时因上述负载电路的突然断电而成为振荡停止状态并成为上述最低工作电压以下时，基于从上述比较部件输出的信 号解除上述控制电路的振荡停止状态，进而控制开关元件的导通期间。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅津浩二，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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