开关电源装置和使用该开关电源装置的电子装置制造方法及图纸

一种开关电源装置，包括：使导通状态的第１开关元件Ｑ１关断的关断电路５；具有根据来自输出电压检测电路３的反馈信号，在负载越轻时使开关元件Ｑ１的导通的延迟越长的关断期间控制电路６的控制电路４。关断期间控制电路６串联设置在反馈线圈Ｎ３和第１开关元件Ｑ１的控制端子之间，并具有根据来自输出电压检测电路的反馈信号来控制导通／断开的第２开关元件即晶体管Ｑ３。可以做到负载越轻时越使开关频率降低，可以降低轻负载时的电力消耗。（*该技术在2022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开关电源装置和使用该开关电源装置的电子装置。但是，在一般的RCC方式的开关电源装置中，具有负载越轻开关则开关频率越高，开关损耗增加这样的性质，如不改变这种状况，就不能实现轻负载时减少电力消耗的愿望。对此，用于减少RCC方式的开关电源装置在轻负载时的电力消耗的开关电源装置在特开平7-67335号公报中被公开。在特开平7-67335号公报中公开的开关电源装置通过具有在一定时间内强制地使第1开关元件的控制端接地的电路，来使第1开关元件的导通延迟，从而将开关频率限制在一定频率以内，据此来减少轻负载时的电力消耗。但是，在特开平7-67335号公报中公开的开关电源装置中，还存在以下所述问题，即，仅仅将开关频率限制在一定频率以内还不能在轻负载时大幅度地降低的开关频率，从而不能大幅度地减少电力消耗。另外，还存在着开关频率不能随负载的急剧变化而变化这一问题。例如，如果进行设定使轻负载和重负载时开关频率变化较大的话，则在负载从轻负载向重负载急剧变化时，由于开关频率不能追随负载的变化，有可能引起输出的降低或者电源的断电。因此，存在着即使在轻负载时也不能使开关频率大幅度地降低这一问题。
技术实现思路
鉴于以上所述问题的存在，本专利技术的目的在于提供一种可以通过使轻负载时的开关频率大幅度地降低来减少电力消耗的开关电源装置和使用该开关电源装置的电子装置。为了达成所述目的，本专利技术的开关电源装置包括具有一次线圈、二次线圈及反馈线圈的变压器；串联连接所述一次线圈的第1开关元件；设置在所述反馈线圈和所述第1开关元件的控制端子之间的控制电路；连接所述二次线圈的整流电路；检测从所述整流电路输出的输出电压，反馈给所述控制电路的输出电压检测电路；其特征在于所述控制电路包括使导通状态的所述第1开关元件关断的关断电路；根据来自所述输出电压检测电路的反馈信号来使所述第1开关元件的导通延迟，从而进行控制，使所述第1开关元件的关断期间伴随负载的减轻而延长的关断期间控制电路。另外，本专利技术的开关电源装置其特征是所述关断期间控制电路具有串联地设置在所述反馈线圈和所述第1开关元件的控制端子之间，并根据来自所述输出电压检测电路的反馈信号来进行导通/断开控制的第2开关元件。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于以NPN型晶体管或者n沟道FET作为所述第2开关元件。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于具有使所述第1开关元件的控制电压不超过给定范围的极限电路，并且该极限电路包含所述第2开关元件而构成。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于所述关断期间控制电路包括串联设置在所述反馈线圈和所述第1开关元件的控制端子之间的第2开关元件；设置在该第2开关元件的控制端子，并根据来自所述输出电压检测电路的反馈信号来控制时间常数的时间常数电路；所述输出电压检测电路包括保持所述反馈信号一定或者近乎一定的负反馈电路。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于所述关断电路包括使基于所述关断期间控制电路的所述第1开关元件的导通延迟期间越短，则所述第1开关元件的导通期间越长的导通期间延长电路。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于所述关断电路具有连接所述第1开关元件的控制端子，通过导通来使所述第1开关元件关断的第3开关元件；所述导通期间延长电路具有电容器，该电容器连接所述第3开关元件的控制端子，并在所述第1开关元件的关断期间，在被反向充电后，按照所述第1开关元件的关断期间的长短来进行放电，并在所述第1开关元件的导通期间被正向充电到使所述第3开关元件导通的电压。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于所述控制电路具有的所述关断期间控制电路及所述关断电路如下构成，即，在所述第1开关元件的关断期间，根据来自所述输出电压检测电路的反馈信号，使进行所述关断电路的关断的时间提前。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于所述关断期间控制电路具有接受来自所述输出电压检测电路的反馈信号，使负载越轻则流过的电流越大的光电晶体管；所述光电晶体管的发射极连接在所述导通期间延迟电路上，使流过所述光电晶体管的电流对导通期间延迟电路的所述电容进行充电。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于所述控制电路具有利用在所述反馈线圈上产生的电压，向所述关断期间控制电路提供控制电压的电压供给电路。另外，本专利技术的开关电源装置其特征在于包括利用在所述反馈线圈上产生的电压向所述关断期间控制电路提供驱动电压的直流电压源；设置在输入电源和所述直流电压源的输出之间的具有防止电流逆流功能的稳压调整器。另外，本专利技术的电子装置其特征在于使用所述的开关电源装置。通过这样进行构成，在本专利技术的开关电源装置及使用该开关电源装置的电子装置中，就可以降低轻负载时的消耗电力。图2是表示附图说明图1的开关电源装置的电力负载和开关频率的关系的特性图。图3是本专利技术的开关电源装置的另一实施例的电路图。图4是表示图3的开关电源装置的各部分的电压的时间变化的波形图。图5是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图6是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图7是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图8是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图9是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图10是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图11是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图12是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图13是表示本专利技术的开关电源装置的又一实施例的电路图。图14是表示图13的开关电源装置的各部的电压的时间变化的波形图。图15是表示本专利技术的电子装置的一个实施例的立体图。下面简要说明附图符号。1、10、20、30、40、50、60、65、70、80、90-开关电源装置；2-整流电路；3、31、51、61-输出电压检测电路；4、11、21、32、41、63、66、71、81-控制电路；5、12、68-关断电路；6、22、33、42、64、67、82-关断期间控制电路；43-电压供给电路；52、62-负反馈电路；74-IC；100-打印机；91-稳压调整器；92-直流电压源；T-变压器；N1-一次线圈；N2-二次线圈；N3一反馈线圈；Vcc-直流电源；Q1-第一开关元件；Q2-第三开关元件；Q3、Q8-第二开关元件；C3-电容；D8-齐纳二极管(极限电路)； 整流电路2由串联连接二次线圈N2的二极管D1和连接在二极管D1的负极与地之间的滤波用电容C1所构成。输出电压检测电路3包括连接在输出端Po与GND之间，由二极管D2、电阻R1和并联稳压器SR构成的串联电路及由电阻R2和电阻R3构成的串联电路；并联连接并联稳压器SR的光电二极管PD1及齐纳二极管D4的串联电路。电阻R2和电阻R3的连接点连接着并联稳压器SR的控制端。控制电路4包括连接在第1开关元件Q1的栅极上的关断电路5；串联连接在反馈线圈N3的一端和第1开关元件Q1的栅极之间的电容器C2及关断期间控制电路6；分别连接在电容器C2及关断期间控制电路6的连接点和直流电源Vcc的一端及另一端之间的电阻R4及电阻R5。电阻R4是起动电阻。其中，关断电路5包括集电极和发射极分别连接在第1开关元件Q1的栅极和源极上的第3开关元件即NPN型晶体管Q2；由连接在反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源装置，包括： 具有一次线圈、二次线圈及反馈线圈的变压器； 串联连接着所述一次线圈的第１开关元件； 设置在所述反馈线圈与所述第１开关元件的控制端子之间的控制电路； 连接着所述二次线圈的整流电路； 检测从所述整流电路输出的输出电压，反馈给所述控制电路的输出电压检测电路； 其特征在于：所述控制电路包括： 使导通状态的所述第１开关元件关断的关断电路； 根据来自所述输出电压检测电路的反馈信号，使所述第１开关元件的导通延迟，从而进行控制，使所述第１开关元件的关断期间伴随着负载的减轻而延长的关断期间控制电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口佐利，西田映雄，竹村博，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]