开关电源装置，具备：具有一次线圈和二次线圈的变压器、与变压器的一次线圈连接的开关元件、在对变压器的一次线圈输入了电压时，通过对开关元件进行接通／关断控制来在变压器二次线圈中感应电压的控制电路、在对变压器二次线圈中感应的电压进行整流滤波后输出给负载的整流滤波电路，所述控制电路具备：控制所述开关元件来防止在所述负载为轻负载时流过所述开关元件的电流为一定值以下的电流控制部、进行控制以便在所述负载为轻负载时，根据与针对所述负载的输出电压相对应的反馈信号，对所述开关元件进行间歇振荡动作的间歇控制部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过开关动作产生及输出规定电压，并且可进行轻负载时 的稳定控制的开关电源装置。
技术介绍
对开关元件进行接通/关断控制来进行输出电压控制的开关电源装置，目前用于OA设备或民用设备等。近年来，出于环境的考虑以及从节约能源的角 度出发，要求开关电源装置的高效化。对开关电源装置中的开关元件进行控制 的控制电路通常由1芯片的集成电路所构成，在集成电路的内部具有用于启动 该集成电路的启动电路。图l是表示现有的类共振型开关电源装置，该装置具备交流电源1、桥整 流器2、常规滤波器用电容器3、变压器4、开关元件5、整流用二极管6、滤 波电容器7、误差放大器8、光电耦合器的发光二极管(LED) 9a和光电晶体 管9b、电容器IO、 14、 二极管ll、备用电容器12、电阻13、共振电容器15、 用于控制开关元件5的控制部50。变压器4，具有一次线圏P、 二次线圈S、辅助线圏D,从一次侧电路向 二次侧电路传递能量。并且，开关元件5与变压器4的一次线圈P连接。辅助 线圏D、 二极管U、备用电容器12构成辅助电源电路。并且，开关元件5、共振电容器15、控制部50，可设置在例如1芯片的 半导体装置内。并且，该半导体装置具备以下外部输入输出端子开关元件5 的输入端子(Drain端子)、开关元件5的输出端子(Source端子)、辅助电源 电路的输入端子(Vcc端子)、反馈信号输入端子(FB端子)、过电流保护端 子(OCP端子)、零电流检测端子(ZCD端子)、及控制部50的接地端子(GND 端子)。并且，控制部50具备与Drain端子连接的StartUP端子、Vcc端子、 FB端子、GND端子、OCP端子、ZCD端子、用于对开关元件5输出控制信 号的DRV端子。3误差放大器8连接在二次侧电路的Vout-Gnd间，与输出电压Vout和内部 的基准电压之差对应地，对流过光电耦合器的LED9a的电流进行控制。在光 电耦合器的LED9a与电阻并联连接，将相对二次侧电路的基准电压的误差信 号反馈给一次侧电路。并且，光电耦合器的光电晶体管9b对应光电耦合器的 LED9a的光的方式进行动作。光电耦合器的光电晶体管9b，在集电极与控制 部50的FB端子连接，同时发射极接地。通过该构成，将光电耦合器的光电 晶体管9b的反馈信号输出到控制部50的FB端子。由此，开关电源装置可供 给与负载变动对应的电力。辅助电源电路，如上所述地，通过将二极管ll、备用电容器12与辅助线 圈D连接来构成。并且，辅助电源电路，可将在辅助线圈D感应的电压整流 滤波，且对本身所具有的备用电容器12充电，从而向控制部50的Vcc端子供 电。并且，在辅助线圈D感应的电压，不整流滤波地介由电阻13输入控制部 50的ZCD端子。在开关元件5的关断时间，在二次线圏S感应的电压，通过整流用二极管 6和输出电容器7而整流滤波，作为二次侧电路的输出电压而从Vout输出给 负载。并且， 一次侧电路具有LC共振电路，该LC共振电路由变压器4的一次 线圈P的电感、并联连接在开关元件5的共振电容器15的电容所形成。共振 电容器15，可以是仅由开关元件5的寄生电容所构成的结构。虽然共振电容 器15并联连接在开关元件5,在与一次线圈P并联安装时也可获得相同^:果。控制部50,通过从DRV端子输出控制信号，来驱动开关元件5的门极来 接通/关断，在电源输出端子Vout和4妄地端子Gnd间产生在变压器4的二次线 圏S側所滤波的直流电压。具体说明是，利用在开关元件5的接通时间流过的 漏极电流，变压器4产生反电动势。其结果，电流流过二次线圏S侧，从而能 量储存到变压器4。虽然开关元件5在此后关断，^f旦在开关元件5的关断时间 内，储存在变压器4的能量在二次线圏S侧通过整流用二极管6而使电流流过 滤波电容器7。由此，在电源输出端子Vout和接地端子Gnd间，产生在变压 器4的二次线圏S侧滤波的直流电压。在通过储存在变压器4的能量向二次线圈S侧的滤波电路的放电停止时，流过整流用二极管6的电流成为零。其结果，降低了开关元件5的漏源间的电 压。由此，在变压器4的LC共振电路开始振动。此时，在变压器4的辅助线 圈D产生对应于漏极电压的电压，该漏极电压具有与该线圈数呈比例的振幅。 开关元件5的漏极电压，在对来自交流电源1的交流输入进行整流时，以滤波 电容器3的端子间产生的直流电压为中心振动。与此对应地，零电流检测用的 输入端子ZCD,因连接在与变压器4的一次线圈P逆极性的辅助线圏D,从 而被输入具有以OV为中心的振动波形的零电流检测信号。由此，控制部50 对开关元件5的门极端子输出H电平的信号，再次接通开关元件5。在此，在连接于Vout-Gnd间的负载(未图示)是高阻抗的轻负载状态时， 从控制部50输出且相对开关元件5的控制信号的接通幅度变窄。从而，开关 元件5的接通时间短，漏极电流的最大值低。由此，变压器4中储存的能量少， 可在比较短的时间内结束变压器4的重置。从而，开关元件5的漏源端子间电 压值高的时间变短，流过与变压器4的二次线圈S连接的整流用二极管6的电 流，可短期内变为零。一方面，在连接于Vout-Gnd间的负载(未图示)是低阻抗的高负载状态 时，从控制部50输出的控制信号的接通幅度变宽。从而，开关元件5的接通 时间变长，漏极电流的最大值变高。由此，储存在变压器4的能量增加，且重 置时间变长。从而，开关元件5的漏源端子间电压值高的时间变长，流过连接 于变压器4的二次线圈S的整流用二极管6的电流，可在比较长的时间内保持流动o并且，如图2所示，现有的类共振型开关电源装置的控制部50，在其内 部具有内部电源51、反相电路52、 -磁滞比较器54、触发器56、启动电路57、 恒流源60、晶体管61、 FB比较器62、 OCP比较器63、 OR电路64、 AND电 路65、振荡电路66、反相电路67、第一及第二驱动电路68、 69、第一及第二 驱动用开关元件70、 71、 BD比较器84、底检测部85、及OR电路86。内部电源51,在4艮据从Vcc端子提供的电力来启动控制部50的同时对整 个控制部50供给动作所需的电力。并且，内部电源51，在检测磁滞比较器54 的输出、该磁滞比较器54的输出为H (高)电平的信号时进行动作，在该磁 滞比较器54的输出为L (低)电平的信号时停止动作，来停止对整个控制部50的供电。在Vcc端子的电压，在作为启动电压值的16.5V以上时，磁滞比较器54 输出H电平的信号。此后，在Vcc端子的电压降低至作为最低运行电压值的 IOV以下时，磁滞比较器54输出L电平的信号。反相电路52，将磁滞比较器54的输出反相，对后述的启动电路57内的 开关81输出。启动电路57由恒流源80和开关81构成，为了对内部电源51供电而使得 启动电流流过。在此，恒流源80的输入端子与StartUP端子连接，接受来自 外部的Drain端子的供电。在开关81接通时，启动电路57介由Vcc端子对辅 助电源电路30的备用电容器12供给恒流源80的电流的方式充电。并且，启 动电路57内的开关81,在反相电路52的输出为H电平的信号时切换为接通， 在反相电路52的输出为L电平的信号时切换为关断。从而本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关电源装置，具备： 具有一次线圈和二次线圈的变压器； 与所述变压器的一次线圈连接的开关元件； 在对所述变压器的一次线圈输入了电压时，通过对所述开关元件进行接通／关断控制，在所述变压器的二次线圈中感应电压的控制电路； 在对所述变压器的二次线圈中感应的电压进行整流滤波后输出给负载的整流滤波电路； 所述控制电路具备： 控制所述开关元件来防止在所述负载为轻负载时流过所述开关元件的电流降低到一定值以下的电流控制部；以及 进行控制以便在所述负载为轻负载时，根据与针对所述负载的输出电压相对应的反馈信号，对所述开关元件进行间歇振荡动作的间歇控制部。
【技术特征摘要】
JP 2008-8-26 2008-2163551.一种开关电源装置，具备具有一次线圈和二次线圈的变压器；与所述变压器的一次线圈连接的开关元件；在对所述变压器的一次线圈输入了电压时，通过对所述开关元件进行接通/关断控制，在所述变压器的二次线圈中感应电压的控制电路；在对所述变压器的二次线圈中感应的电压进行整流滤波后输出给负载的整流滤波电路；所述控制电路具备控制所述开关元件来防止在所述负载为轻负载时流过所述开关元件的电流降低到一定值以下的电流控制部；以及进行控制以便在所述负载为轻负载时，根据与针对所述负载的输出电压相对应的反馈信号，对所述开关元件进行间歇振荡...
【专利技术属性】
技术研发人员：岛田雅章，
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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