开关电源装置制造方法及图纸

技术编号:3380235 阅读:128 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,其即使在输入电压上升的情况下,也能够抑制在起动电路中的功率损失。输入电压检测部21,检测输入电压,当输入AC电压的波高值在规定值以上时,由于使起动电流控制部25的晶体管Q6断开,而使流过起动电路21的电流i1减小,所以使晶体管Q6的导通角,与输入电压Vi成反比例地变窄,而使流过起动电路21的电流i的平均值与输入电压Vi成反比例地降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于起动开关电源的起动电路,特别涉及从输入电压侧对用于稳定输出电压的控制电路用电源供电的起动电路。
技术介绍
开关电源,对用于将开关元件进行导通断开控制来将输出电压稳定在恒定电压的控制电路是十分必要的,通常将该控制电路装入由具有多个晶体管等的电路结构构成的单芯片集成电路中。用于使该集成电路芯片动作的供电电压,在开关电源装置起动完了后、例如作为该开关电源的辅助输出电压能够被很容易地得到,但是至少在起动时有必要由输入电压在其它途径供给,因此使用用于起动集成电路芯片的起动电路。现有例1在此参照图1、图2,对于作为装入了该起动电路的现有的开关电源装置之一的现有例1进行说明。此外,对如图1所示的起动电路11装入了如图2所示的起动电路51。该开关电源装置,将输入电压向冲击激励(fly back)型变压器T1输入,该输入电压是用整流电路DB将交流电压Va为100-220V的商用电源整流并由电容C2进行平滑处理过的电压,通过开关元件Q1将流过该1次线圈N1的电流断续,同时用二极管D2将在2次线圈N2上感应的电压整流并通过电容C3进行平滑处理,作为输出电压V0进行输出。在图1中,用方框表示的装入了集成电路芯片的控制电路13,通过误差检测电路15检测该输出电压V0的实际值并对开关元件Q1进行导通断开控制,以使将该输出电压V0保持在规定的设定值。对于该控制电路13,通常,在运转中用二极管D1将变压器T1的辅助线圈N3的感应电压整流后通过电容C1进行平滑处理而生成5-15V左右的低电压的供电电压Vcc。另一方面,如图2所示,为了在起动时生成该供电电压Vcc,设有起动电路51,并向控制电路13提供供电电压Vcc,该起动电路51由二极管D5,D6和在二极管D5、D6阴极的连接点上的接受输入电压Vi的高电阻R50的串联电路构成。在由开关Sw投入起动时当供电电压Vcc上升到规定值时,由于控制电路13开始对开关元件Q1的导通断开控制,因此以后从变压器T1的辅助线圈N3侧向控制电路13供给供电电压Vcc和该动所作必要的电流。现有例1的问题点如上所述,由于现有例1的起动电路51是由二极管D5,D6和电阻R50构成的简单的结构,所以存在有在开关电源装置正常的运转中在电阻R50内发生较大的功率损失的问题。在此,参照图3、图4,对现有例1中流过电阻R50的电流i51的特性进行说明。图3是表示在连接点P1、P2上施加的交流输入电压VAC、用二极管D5、D6将交流输入电压VAC全波整流后向电阻R50的输入电压Vi、和流过电阻R50的电流i51的时序图。图4的纵轴是流过该起动电路51的电流i51,横轴是交流输入电压VAC。当投入开关Sw后起动电路51对电容C1充电。当加在控制电路13的电压达到规定的起动电压Vs时,通过在控制电路13内部设置的振荡电路,在生成PWM信号的开关元件Q1的栅极上施加该导通断开信号,使其开关元件Q1重复导通断开动作,所以,伴随该动作开始,在辅助线圈N3侧感应电流被二极管D1整流后被供给电容C1。伴随输入电压Vi升高,流过起动电路51的电流i51增加。流过起动电路51的电流i51是公式1i51=(Vi-Vcc)/R50此外,在电阻R50内发生的定常的功率损失Wr是公式2 Wr=(Vi-Vcc)2/R50如图5所示,由于在交流电压Va为100-220V时,作为该整流电压的输入电压Vi的峰值是140-310V,并且加在控制电路13上的供电电压Vcc不超过5-15V左右,差Vi-Vcc变大,所以存在有在电阻R50内的功率损失随输入电压Vi而变大的问题。为了减小该功率损失Wr,可以将电阻R50做成高阻值,但在用最低交流输入电压(例如AC60V)起动时,为了使流过的电流比能够向控制电路13供给该动作所必须的电流的临界值大,必需要选低电阻值,即使是该临界电阻值在作为通常输入电压的额定输入电压(例如,AC100V或AC220V)的开关电源装置的运转中,流过电阻R50的电流i51与输入电压成正比增大,电阻R50的功率损失Wr与输入电压Vi和供电电压Vcc的电压差的平方成正比增大,存在电阻R50的损失功率Wr比控制电路13的消耗功率要大1个数量级以上的问题。(现有例2)其次,参照图1、图6,对现有例2进行说明,该现有例2是作为装入了图6所示的起动电路的现有的开关电源装置之一。此外,代替图1所示的起动电路11装入图6所示的起动电路61。如图6所示,在起动时由于生成供电电压Vcc,对于接受在二极管D5、D6的阴极连接点上的输入电压Vi的晶体管Q61的集电极(collector)和与晶体管Q61的发射极相连接的电阻R61的串联电路,将由齐纳二极管ZD61和电阻R62形成的基准电压施加在晶体管Q61的基极上;设置由将电流i53进行恒电流化处理的恒流电路构成的起动电路61,并向控制电路13提供该供电电压Vcc。作为具有与如上所述的现有的开关电源电路相近的电路结构,公告有如特开平7-87733号公报所示的《安定化電源用起動回路》。(现有例2的问题点)其次,参照图4、图5、图6、图7,对在现有例2中流过电阻R61的电流i53的特性进行说明。图1、图6所示的现有例2的开关电源装置,由于用具有恒流特性的起动电路61代替起动电路11,如图4所示的现有例2那样,输入电压Vi即使变化电流i53也恒定,故起动电流为恒定。然而,由于起动电路61的功率损失与输入电压Vi和供电电压Vcc的差成正比,所以当输入电压Vi升高时,如图5所示,起动电路61中的功率损失随输入电压Vi增加。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题形成的,其目的在于提供一种开关电源装置,其即使在输入电压上升的情况下,也能够抑制在起动电路中的功率损失。为了解决上述课题,本专利技术的第1特征,是一种开关电源装置,其具备将第1交流电压进行整流平滑处理后输入到变压器的1次线圈,对与该1次线圈串联连接的开关元件进行导通断开控制的控制电路;对在上述变压器的2次线圈上感应的第2交流电压进行整流平滑处理后进行输出的整流平滑电路;对在上述变压器的辅助线圈上感应的第3交流电压进行整流并向电容充电进行平滑处理后、作为上述控制电路的电源而供给的控制电源电路;和向上述电容供给对上述第1交流电压进行整流而得到的电流的起动电路,其特征在于,上述起动电路,具有输入电压检测部,其检测对上述第1交流电压进行整流而得到的输入电压;和起动电流控制部,该起动电流控制部,根据该输入电压检测部的输出信号,控制起动电流,以使在上述输入电压升高时起动电流变小。为了解决上述课题,本专利技术的第2特征是一种开关电源装置,其具备将第1交流电压进行整流平滑性处理后输入到变压器的1次线圈,对与该1次线圈串联连接的开关元件进行导通断开控制的控制电路;对在上述变压器的2次线圈上感应的第2交流电压进行整流平滑处理并输出的整流平滑电路;对在上述变压器的辅助线圈上感应的第3交流电压进行整流并向电容充电进行平滑处理后、作为上述控制电路的电源而供给的控制电源电路;和向电容供给对上述第1交流电压进行整流而得到的电流的起动电路,其特征在于,上述起动电路具有输入电压检测部,其检测对上述第1交流电压进行整流而得到的输入电压;和起动电流控制部,该起动电流控制部,根据该输入本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种开关电源装置,具备:    控制电路,其对第1交流电压进行整流平滑处理后输入到变压器的1次线圈,并对与该1次线圈串联连接的开关元件进行导通断开控制;    整流平滑电路,其对在上述变压器的2次线圈上感应的第2交流电压进行整流平滑处理并输出;    控制电源电路,其对在上述变压器的辅助线圈上感应的第3交流电压进行整流并向电容充电进行平滑处理后作为上述控制电路的电源来供给;和    起动电路,其向上述电容供给对上述第1交流电压进行整流后所得到的电流,    其特征在于,    上述起动电路,具有:    输入电流检测部,其检测对上述第1交流电压进行整流后得到的输入电压;和    起动电流控制部,其根据该输入电压检测部的输出信号,控制起动电流,以使当上述输入电压升高时起动电流变小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:宇津野瑞木冈部康宽
申请(专利权)人:三垦电气株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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