电源装置启动方法、电源装置的启动电路及电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种电源装置启动方法、电源装置的启动电路及电源装置，在接通交流电源（１）时，通过能量供给电路（６４）将能量存储在后援电容器（６３）中。然后，内部电源（６５）将存储于电容器（６３）中的能量提供给控制部（４９）。由此，使功率因数改善电路（４０－２）动作。如果功率因数改善电路（４０－２）运转并输出规定的电压，则输出电压检测电路（６７）检测该电压，使内部电源（６６）导通。导通的内部电源（６６）将电容器（６３）的能量提供给控制部（５６），使直流－直流变换电路（５０）运转。这样，在使功率因数改善电路（４０－２）运转后，通过使直流－直流变换电路（５０）运转，可以减小电容器（６３）的容量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源装置启动方法、电源装置的启动电路及电源装置。
技术介绍
为了应对高谐波电流限制(IEC610003-2)、以及家电通用品高谐波抑制方针(guideline)，将包括功率因数改善功能的转换电源装置装入AC转接器、OA设备或各种民用设备。关于这些AC转接器、OA设备和各种民用设备，也期望小型化、低成本化和节能化。就这样的转换电源装置来说，例如记载于以下的文献中。文献1日本特公平7-57095号公报文献2日本特开平6-121535号公报在日本特公平7-57095号公报中，以通过使功率因数改善电路的控制电路的驱动电压稳定而不受负载的影响，从而消除插入在驱动电源中的恒压电路来简化驱动电源为目的，设置被设置于直流-直流变换器的变压器中的驱动电源用绕组。而且，在日本特公平7-57095号公报的技术中，可在设置于交流输入间的分压电阻的分压点上施加对驱动电源用绕组的输出电压进行整流并平滑所得的直流电压，以便生成功率因数改善电路和直流-直流变换器的启动用电压。在日本特开平6-121535号公报中，公开了以下启动电路为了避免AC-DC变换器的电路结构的复杂化，通过卷绕于直流-直流变换器的变压器上的绕组，将驱动电力供给直流-直流变换器控制电路和功率因数改善电路控制电路两方，在功率因数改善电路的启动时，直流-直流变换器首先开始动作，然后功率因数改善电路再开始动作。本专利技术从与其完全不同的观点，提出灵敏可靠地进行启动的节省电力的启动方法、启动电路及电源装置。图7是现有的转换电源装置和其启动电路的概要的构成图的一例。该转换电源装置有对交流电源1产生的电压进行全波整流的整流电路2；与整流电路2结合而构成交流-直流变换电路的功率因数改善电路10；以及连接到功率因数改善电路10的输出侧的直流-直流变换电路20；在各功率因数改善电路10和直流-直流变换电路20中，设置对各个转换进行控制的控制部19、29。转换电源装置的启动电路由装入直流-直流变换电路20中的后援电容器31、能量供给电路32构成。能量供给电路32由提取从电源1供给的能量，通过该能量，生成控制部19和控制部29的启动电压的分压电阻构成。下面，说明图7的启动电路及转换电源装置的动作。图8(A～F)是用于说明转换电源装置的动作的时序图。如果在时刻t0接通交流电源1(图8(A))，则整流电路2进行交流电压的全波整流，将整流后的整流电压提供给功率因数改善电路10内的线圈12。阳极连接到线圈12上的二极管14和连接到该二极管14的阴极上的电容器16进行整流电压的整流和平滑。在接通交流电源1的时刻，能量供给电路32产生功能，从电容器16流过电流，将后援电容器31充电。通过能量供给电路32的充电电流，能量被存储在后援电容器31中，充电电压上升(图8(B))。如果后援电容器31的充电电压超过规定电压，则通过存储于后援电容器31中的能量，将控制部19、29激活，在时刻t1导通(图8(C)、图8(E))。另一方面，串联连接在整流电路2的阳极端子和阴极端子之间的功率因数改善电路10中的电阻11a、11b产生将整流电压分压的电压信号。串联连接在电容器16的两电极间的电阻17a、17b产生将电容器16的充电电压分压的电压信号。与线圈12电磁耦合的线圈18在从线圈12释放能量时产生电压信号。漏极连接到线圈12上的NMOS13在导通时将线圈12中流过的电流流入整流电路2的阴极端子，连接到NMOS13的源极的电阻15产生与该电流成正比的电压信号。这些电压信号被提供给控制部19。被提供能量而导通的控制部19根据从功率因数改善电路10提供的电压信号来产生控制信号，提供给NMOS13的栅极，对NMOS13的导通、截止进行控制。通过使NMOS13导通，从整流电路2的阳极端子起以线圈12、NMOS13、电阻15、整流电路32的阴极端子的顺序流过电流，将能量存储在线圈12中。如果NMOS13截止，则存储于线圈12中的能量和从整流电路2输出的能量通过二极管14流过，将电容器16充电。NMOS13重复进行导通、截止。电容器16的充电电压将整流电路2的输出电压升压，到达规定的电压(图8(D))。此外，通过将MOS13重复导通、截止，控制在线圈12中间歇流过的电流，使得与整流电路2产生的整流电压的相位一致。即，进行功率因数改善动作。另一方面，直流-直流变换电路20中的输出电压检测电路25将表示电容器24的充电电压的电压信号提供给控制部29。被供给能量而导通的控制部29根据从输出电压检测电路25提供的电压信号，使NMOS22重复导通、截止，使得电容器24的充电电压达到期望值。如果NMOS22导通，则在转变器(以下称为变压器)21的初级绕组21a中流过来自电容器16的电流，在初级绕组21a中存储能量。如果NMOS22截止，则在变压器21的次级绕组21b中产生与初级绕组21a的能量相当的逆程(flyback)能量，通过二极管23使电容器24充电(图8(F))。在NMOS22截止时，在与初级绕组21a电磁耦合的辅助绕组26中，也产生逆程能量。这种逆程能量通过二极管27将后援电容器31充电。因此，供给到控制部19、29的能量不枯竭。这样，在电源1的接通之后，通过能量供给电路32对后援电容器31进行充电，用充电于后援电容器31中的能量使控制部19、29启动，并使功率因数改善电路10和直流-直流变换电路20动作，将期望的直流电压供给负载70。但是，在现有的转换电源的启动方法和启动电路中，有以下课题。通过充电于后援电容器31中的能量来同时激活控制部19、29并使其动作。因此，后援电容器31需要供给驱动两个控制部19、29的能量，所以需要大的电容量，使后援电容器31大型化。这种情况阻碍了启动电路和装入后援电容器的转换电源装置的小型化和低成本化。此外，由于后援电容器31的电容量大，所以直至使控制部19、29启动的时间长。为了解决它，如果能量供给电路32增加流过后援电容器31中的充电电流，则有能量供给电路32发热的课题。而且，作为重大的问题，因控制部19和控制部29的启动开始电压的偏差，因一方启动而另一方没有启动的启动不良、或启动时间的不一致，有在先启动的一侧电力被耗费，功率因数改善电路10或直流-直流变换电路20的输出电压极大衰落的问题。即，无法判明功率因数改善电路10和直流-直流变换电路20的哪一个先启动，或即使同时启动，如图8(D)所示，与直流-直流变换电路20相比，功率因数改善电路10的上升也慢。在功率因数改善电路10的输出电压达到足够的电压之前，如果直流-直流变换电路20急剧上升而流过大电流，则功率因数改善电路10的输出电压进一步下降。其结果，直流-直流变换电路20的输入电压不足，不能对输出侧供给足够的能量，输出电压的上升变长，产生因输入电压的下降造成的间歇动作，输出电压的上升时间进一步增长，装入于直流-直流变换电路20中的辅助电源的上升被延迟。为了消除这种现象，需要在启动用分压电阻中流过大电流，增大装入于直流-直流变换电路20中的后援电容器31的电容量。日本特开平6-121535号公报是先驱动直流-直流变换电路20的方法，由于直流-直流变换电路20的输入电压从低的状态起开始启动，所以包含同样的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置启动方法，使用后援的充电元件（６３）和将该电源产生的能量供给到该充电元件（６３）的能量供给电路（６４）来启动电源装置，其中，该电源装置包括：在运转中将从电源（１）提供的交流电压变换成第一直流电压的交流－直流变换电路（４０）；以及在运转中将所述交流－直流变换电路输出的第一直流电压变换为第二直流电压的直流－直流变换电路（５０）；其特征在于，该方法包括：初始充电处理，从接通所述电源（１）时起使用所述能量供给电路（６３），将该电源（１）产生的能量提供给所述充电元件 （６３）并进行充电；第一启动处理，在检测出规定的能量被充电到所述充电元件（６３）中的情况下，将该充电元件（６３）中存储的能量提供给所述交流－直流变换电路（４０）并使该交流－直流变换电路（４０）运转；输出电压检测处理，所述交流 －直流变换电路（４０）运转后检测输出的所述第一直流电压；以及第二启动处理，在检测出所述交流－直流变换电路（４０）输出了所述第一直流电压后，将所述充电元件（６３）中存储的能量提供给所述直流－直流变换电路（５０）并使该直流－直流变换电路 （５０）运转。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岛田雅章，山田智康，
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]