开关电源装置制造方法及图纸

一种具有串联电路的开关电源装置，它包括变压器的初级线圈和连接在正和负电源线之间的主开关器件，该正和负电源线又连接着直流电源，该开关电源装置输出通过采用整流器对由主开关器件进行开关操作在变压器的次级线圈感应的高频电压进行整流而获得的直流电压；　　　　其特征在于，开关电源装置使用在直流电压和预定参考电压之间的比较结果作为反馈信号，并驱动主开关器件，根据反馈信号的信号电平，来开启和关闭提供给驱动主开关器件的主开关器件驱动系统的工作电源。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源装置，它可作为直流电源在电子设备中使用。
技术介绍
例如，在日本专利申请拟公开No.H10-304658中披露了这类开关电源装置的众所周知的实例。在该专利中所披露的开关电源装置具有导通和截止施加在变压器初级线圈的直流电流的主开关；整流和平滑变压器次级线圈中所感应的导通/截止信号以便于作为主输出信号提供的次级边整流/平滑电路；整流和平滑在变压器的偏置线圈中所感应的导通/截止信号作为辅助电源电压提供的辅助电源；产生表示在辅助电源电压输出的辅助电源电压和参考电压之间差值的误差电压信号的误差放大器，以及将导通/截止控制信号输入至主开关以这种方式减小误差放大器所输出的误差电压信号的比较器。该开关电源装置还包括轻负载开关控制器部分，它可以在主输出电压变得高于上限电压时临时停止主开关的导通/截止的操作以及在主输出电压变得低于下限电压时重新启动主开关的导通/截至的操作。在该常规的开关电源装置中，所进行的操作使得当次级一边的整流/平滑电路输出的主输出电压变得高于上限电压时主开关的导通/截止操作就临时停止，以及当主输出电压变得低于下限电压时主开关的导通/截止操作就重新启动。但是，在这里，当主输出电压变得高于上限电压时就临时停止主开关的导通/截至操作的同时，保持工作电压能提供给驱动和控制主开关的控制电路中的各个电路和控制器件。这就会产生较大的功率损耗。特别是，在当次级一边的整流/平滑电路输出的主电压变得高于上限电压时就临时停止主开关的导通/截止操作以及当主输出电压变得低于下限电压时就重新启动主开关的导通/截止操作的结构中，即，在所谓的脉冲选通开关控制中，即使已经停止了开关操作，但是仍继续向控制电路中所具有的所有电路和控制器件提供电源。这就会消耗电源电流，从而产生功率损耗的浪费。在日本专利申请拟公开No.2001-346378和No.2002-58238中也披露了常规开关电源装置，其类似于上述所讨论的开关电源装置，即使在主开关的开关操作以选通开关控制方式停止的周期中，仍继续向开关信号控制电路中的所有电路和控制器件提供工作电源。这就会引起电源电流的浪费损耗。顺便说，在日本专利申请拟公开No.2001-86745中所披露的常规开关电源装置中，为了能减小在待机状态中的功率损耗，在该状态中停止主开关器件的开关操作。于是，本专利技术的目的不是减小在主开关器件的开关操作以脉冲选通方式停止时所承受的功率消耗。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供开关电源装置，通过减小在主开关器件的开关操作以脉冲选通方式停止时所承受的功率消耗，该装置可在总体上以较小的功率损耗工作。为了能达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，开关电源装置具有包括变压器初级线圈和主开关器件的串联电路，该串联电路连接在正和负电源线之间，而正和负电源线又连接着直流电源。开关电源装置输出通过整流而获得的直流电压，该直流电压是通过对主开关器件执行开关操作在变压器的次级线圈所感应的高频电压的整流所获得的。这里，开关电源装置使用反馈信号作为在直流电压和预定参考电压之间的比较结果，并且通过导通和截止来驱动主开关器件，根据反馈信号的信号电平，向驱动主开关器件的主开关器件驱动系统提供工作电源。在根据本专利技术的该开关电源装置中，例如，在重负载的操作中会降低输出电压。为了能纠正这一情况，就产生了较低电平的反馈信号。这要求继续向主开关器件驱动系统提供工作电源，于是主开关器件能继续开关操作。另一方面，在轻负载操作中，当输出电压变得高于预定数值时，就会产生较高电平的反馈信号。这就会引起提供给开关器件驱动系统的工作电源停止，于是主开关器件就会停止开关操作。因此，输出电压就返回到预定的数值。即，采用根据本专利技术的该开关电源装置，在主开关器件的开关操作以脉冲选通开关控制方式停止时，提供给主开关器件驱动系统的工作电源也停止，这有助于减小在停止开关操作时所承受的电源消耗，于是，这有助于减小装置整体的电源损耗。根据本专利技术的另一方面，开关电源装置具有包括变压器初级线圈和主开关器件的串联电路，该串联电路连接在正和负电源线之间，而正和负电源线又连接着直流电源。开关电源装置输出通过整流而获得的直流电压，该直流电压是通过对主开关器件执行开关操作在变压器的次级线圈所感应的高频电压的整流所获得的。这里，开关电源装置进一步包括输出电压检测器，该检测器将预定参考电压与整流所获得的直流电压相比较并且输出作为反馈信号的比较结果；开关控制器，该控制器用于根据输出电压检测器所输出的反馈信号来驱动和控制主开关器件；信号电平检验器，它用于监视反馈信号的信号电平并且输出用于根据监视信号电平来开启和关闭开关控制器的操作控制信号；以及操作/非操作开关器，它以在线的方式提供，通过它可以向开关控制器提供工作电源并且根据来自信号电平校验器的操作控制信号开启和关闭开关控制器。在根据本专利技术的该开关电源装置中，在轻负载的操作中，当输出电压趋向于增加时，即，当输出电压高于预定的数值时，则输出电压检测器输出的反馈信号的信号电平例如为高，信号电平校验器以请求非操作的操作控制信号馈入操作/非操作开关器，随后操作/非操作开关器停止提供给开关控制器的工作电源。因此，主开关器件停止开关操作，于是输出电源开始逐步下降。当输出电压检测器所输出的反馈信号的信号电平例如变低了，则信号电平检验器就以请求操作的操作控制信号馈入操作/非操作开关器，于是操作/非操作开关器开始向开关控制器提供工作电源。因此，主开关器件就重新开始开关操作，于是输出电压就开始逐步增加。当反馈信号的信号电平再次变得高时，则信号电平校验器就以请求非操作的操作控制信号馈入操作/非操作开关器，于是操作/非操作开关器就停止向开关控制器提供工作电源。因此，主开关器件就停止开关操作，于是输出电压就开始逐步下降。当重复该操作序列时，输出电压就保持在预定的数值上。在该开关电源装置中，当输出电压趋向于下降时，即，当输出电压低于预定数值时，则输出电压检测器所输出的反馈信号的信号电平例如为低，信号电平校验器就以请求操作的操作控制信号馈入操作/非操作开关器，于是操作/非操作开关器就继续向开关控制器提供工作电源，从而继续执行开关操作。采用根据本专利技术的开关电源装置，所获得的脉冲选通开关控制是信号电平校验器重复开启和关闭操作/非操作开关器的结果，该操作/非操作开关器以在线的方式向开关控制器提供工作电源。此外，在以脉冲选通开关方式停止主开关器件的开关操作时，也停止了向开关控制器所提供的工作电源。这有助于减小在停止开关操作时所承受的电源消耗，于是有助于减小装置整体的功率损耗。较佳的是，输出电压检测器所输出的反馈信号是通过光电耦合器的光电管传输至开关控制器，并且信号电平校验器通过比较光电耦合器光电晶体管的电流电平和参考电流电平来监视反馈信号的信号电平。采用这种结构，就可以根据流过光电晶体管的电流数值和参考电流数值之间的比较结果控制脉冲选通的操作方式。反馈信号的信号电平(即，流过光电晶体管的电流数值)表示开关电源装置的负载电流数值。于是，就有可能将负载电流值正确地设置以在此值上在连续开关操作和脉冲选通开关操作之间执行开关动作。在脉冲开关操作中，输出电压是波动的。然而，由于反馈信号的信号电平表示输出电压数值，所以就有可能正确地设置输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：北野三郎，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：