电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及根据指令信号使所定输出线断路的节能电源装置，包括：根据控制信号导通度变化的半导体开关，受节能信号控制、决定往半导体开关施加控制信号或阻止该施加的决定开关，从控制电源向半导体开关的控制端子施加随着时间缓慢变化的控制信号的ＣＲ延时电路。不增大平滑电容器容量状态下，抑制半导体开关导通时的峰值电流，不会发生输出电压降低，解消半导体开关导通或断开时的异常动作，不管负荷形态如何都能使用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据指令信号使所定输出线断路的节能电源装置，尤其涉及能避免启动时等发生异常现象的节能电源装置。以往，广泛使用着设有若干输出线的开关转换型电源装置作为电子器械等电源装置。在这种电源装置中，当电子器械等负荷装置处于待机状态时，为了降低电力消费，若干输出线之中，将半导体开关设在特定输出线上，根据节能指令信号使上述半导体开关断路，能使特定输出线断路。图4是表示这种在若干输出线之中将半导体开关设在特定输出线上的节能电源装置一般结构的电路图，在图4中，初级侧受开关控制的电源变压器T1的脉流电压经二极管D1、二极管D2、扼流圈L1、电容器C1所构成的整流·平滑电路成为一定的直流电压经输出线2输出。将半导体开关Q1设在作为特定输出线的输出线1上，该半导体开关Q1用N沟道·增强型MOS-FET构成(以下，简记为MOS-FETQ1)。电源变压器T1的脉流电压经二极管D3、电阻R1、电容器C2、稳压二极管ZD1进行峰值整流得到一定电压。以电阻R2、R3对该一定电压进行分压，作为门电压通过电阻R5供给MOS-FETQ1的门G。并且，在电阻R2、R3的分压点与接地GND之间设置晶体管开关Q2，其根据信号1接通或断开。另外，在输出线2上设有输出监视电路3，监视电源电压是否降低等，当异常状态发生时，进行系统复位等处理。在输出线2上设有输出平滑电路4，使输出电压平滑。在这种结构电源装置中，电源变压器T1的电压被整流平滑，从输出线2输出供给一定的直流电压(输出2)，同时，通过MOS-FETQ1从输出线1输出供给一定的直流电压(输出1)。若作为节能指令信号的信号1处于低电平，晶体管开关Q2断路，门电压Vg施加于MOS-FETQ1的门G上，MOS-FETQ1导通，输出线1上有一定的直流电压输出。这种场合，MOS-FETQ1的饱和电压非常小(约0.1V)，输出1的电压与输出2的电压大致相同。另外，为了使开关动作可靠，施加于MOS-FETQ1的门G上的门电压Vg设定为比输出1或输出2的电压高。另一方面，若作为节能指令信号的信号1处于高电平，晶体管开关Q2接通，施加于MOS-FETQ1的门G上的门电压Vg变为零，因此，MOS-FETQ1断开，输出1与电源电压切离。这样，在具有若干输出线的电路中，根据指令信号断开其中特定线的输出，进行节能。可是，在图4这种以往电源装置中，当输出1的负荷为电容负荷时，有时在电源装置动作上会发生不正常现象。即、在输出1断开节能状态下，该电源装置运行中，若作为节能指令信号的信号1成为低电平以解除节能状态，晶体管开关Q2断开，门电压Vg施加于MOS-FETQ1的门G上，MOS-FETQ1导通。通过导通MOS-FETQ1，电流急剧流入与输出1连接的电容负荷，整流·平滑电路的电容C1的电压降低，因此，定常动作中的输出2的电压降低，这种状态表示在图5中。图5是概念性表示在图4以往电源装置中MOS-FETQ1刚导通后输出1的电流电压变化及输出2的电压变化，在图5中，从MOS-FETQ1导通时刻t1开始，输出1的电流急剧上升，输出2的电压降低，时刻t2时达到峰值，在时刻t3成为平常状态。这样，MOS-FETQ1刚导通后输出2的电压降低，输出监视电路3检测到该电压降低，判定为异常状态，引起系统复位等问题。为了防止上述输出电压降低，可以考虑增大整流·平滑电路的电容器C1的静电容量到某种程度，使得MOS-FETQ1导通时，即使峰值电流流过输出电压也不怎么降低。但是，若是那样，另件变大，产生组装问题及成本上升问题。图6表示设有图4所示以往电源装置的能防止MOS-FETQ1导通时输出电压降低的节能电源装置一般构成电路图，在图6中，在MOS-FETQ1的门G与源极S之间设有用于软启动的电容器C4，这点与图4不同，其它与图4相同，对应结构用同样记号表示。在该图中，在输出1断开节能状态下，该电源装置运行中，若作为节能指令信号的信号1成为低电平以解除节能状态，晶体管开关Q2断开。此后，根据电容器C4的静电容量以及由电阻R5、R2、R3构成的合成电阻值而定的时间常数，对电容器C4进行充电。MOS-FETQ1具有根据施加于G-S间的电压Vgs逐渐增大其导通度变大的特性，随着作为电压Vgs的电容器C4的充电电压逐渐变大，MOS-FETQ1的导通度也逐渐变大。因此，晶体管开关Q2断开后，通过MOS-FETQ1流向输出1的电流逐渐增加，图5那样大的峰值电流不会发生，输出2的电压降低现象也不会发生。但是，在图6电源装置中，在MOS-FETQ1导通后，有时会发生再次断开的异常状态，这种状态如图7所示。图7是概念性表示在图6电源装置中MOS-FETQ1刚导通后输出1的电流电压变化及输出2的电压变化，在图7中，从MOS-FETQ1导通时刻t1开始，输出1的电流逐渐上升，与此同时，输出1的电压逐渐上升，一直到时刻t2，这期间，输出2的电压没有降低，保持在一定状态。此后，稍稍经过一段时间(例如几—几十毫秒)，在时刻t3 MOS-FETQ1断开，随后在时刻t4再次导通回复到平常状态。图7是概念性表示输出1的电流电压变化，波形倾斜度等方面并不十分精确。这种MOS-FETQ1导通后一时成为断开状态、随后再次导通的原因尚不能明确分析，但可以考虑如下。晶体管开关Q2断开后，先通过电阻R5对电容器C4进行充电，此后，随着MOS-FETQ1导通，被输出1的电容器负荷充电。在这种状态下，电容器负荷的电压与电容器C4的电压叠加成为高电压，放电电流从MOS-FETQ1的门G流向电阻5。这里，若根据通常条件设定电容器负荷的静电容量＞＞电容器C4的静电容量，那么，由于上述放电，电容器C4的电压、即MOS-FETQ1的门G与源极S之间电压Vgs变小或成为逆电位，MOS-FETQ1一时成为断开状态。随后通过电容器C4的再充电，MOS-FETQ1再次导通。在图6电源装置中，当定电流负荷与输出1连接时，在MOS-FETQ1断开之后，有时会发生再次导通状态与断开状态反复进行的异常状态，这种状态如图8所示。图8是概念性表示在图6电源装置中MQS-FETQ1刚断开后输出1的电压变化，在图8中，从MOS-FETQ1断开时刻t1开始，输出1的电压大致每隔一定间隔衰减。这种MOS-FETQ1刚断开后输出1的电压发生异常原因尚不能明确分析，但可以考虑如下。晶体管开关Q2接通后，形成由输出1的负荷电感、电容器C4的静电容量、电阻R5等构成的LCR共振电路。在其共振过程中发生上述异常现象，电容器C4的电压、即MOS-FETQ1的门G与源极S之间电压Vgs在正负电压状态间反复，与此相对应，MOS-FETQ1反复导通、断开状态。在这种以往的在特定输出线设置半导体开关的节能电源装置中，存在以下问题根据与该输出线连接的负荷种类，如图4以往装置所示，当半导体开关导通时，其它输出线的输出电压会降低，如图6以往装置所示，当半导体开关导通或断开时，会引起异常动作等。由于设有若干输出线的开关转换型电源装置作为电子器械等电源装置得到了广泛使用，因此，对于这种电源装置应该适合于各种负荷形态，例如容量性负荷、感应性负荷等。为此，通过简单结构解决上述以往装置所存在的当半导体开关导通时其它输出线的输出电压会降低、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置，在特定输出线上设有半导体开关，其特征在于：根据控制信号上述半导体开关导通度变化；该电源装置还包括：开关，受从外部给与的节能信号控制，决定向上述半导体开关施加或不施加上述控制信号；时间常数电路，由电容器和电阻构成 ，从上述开关的控制信号施加动作时起，从控制电源向上述半导体开关的控制端子施加随着时间缓慢变化的上述控制信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川崇彦，荻原芳辉，冨山久词，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]