切换电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够提高工作的自由度的切换电源装置。切换电源装置（１）具备：切换电路（２）；变压器，其具有１次侧绕组（Ｌｐ１，Ｌｐ２）和２次侧绕组（Ｌｓ１，Ｌｓ２）；以及整流平滑电路（３）。切换电路（２）具有：切换元件（Ｓ１，Ｓ２）；相对于切换元件（Ｓ１，Ｓ２）分别并联连接的电容器（Ｃ１，Ｃ２）和二极管（Ｄ１，Ｄ２）；电容器（Ｃ３，Ｃ４）；电感器（Ｌ１）；以及电感器（Ｌｒ）。整流平滑电路（３）具有：电感器（Ｌ２）；整流二极管（３１，３２）；以及输出平滑电容器（Ｃｏｕｔ）。１次侧绕组（Ｌｐ２，Ｌｐ２）配置在切换电路（２）内，２次侧绕组（Ｌｓ１，Ｌｓ２）配置在整流平滑电路（３）内。能够以单一的电路实现作为ＤＣ－ＤＣ变流器的工作、和作为ＡＣ－ＤＣ变流器的工作的双方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具备切换电路和整流平滑电路的切换电源装置。
技术介绍
历来，作为切换电源装置，提出有各种DC-DC变流器(converter)，供于实用。其 中多数是如下方式，即，通过连接于功率变换变压器(变压元件)的1次侧绕组的切换电路 (逆变器电路)的切换工作对直流电压进行切换，从功率变换变压器(transformer)的2次 侧绕组取出切换输出(逆变器输出)。伴随着切换电路的切换工作，在2次侧绕组显现的电 压通过整流电路而被整流之后，通过平滑电路被变换为直流并被输出。另一方面，作为切换电源装置，除了这样的DC-DC变流器之外，针对将交流的输入 电压变换为直流的输出电压的AC-DC变流器，历来也提出了各种方式(例如，参照专利文献 1)。专利文献1 日本专利3486603号公报可是，为了对应近来的切换电源装置中的各种各样的用途，可以认为，期望提出例 如兼具这些作为DC-DC变流器的功能、和作为AC-DC变流器的功能的切换电源装置等的、能 够提高工作的自由度的切换电源装置。此外，与此不同地，从装置结构的简洁化的观点出 发，期望提出能够通过简单的结构实现作为DC-DC变流器的工作的切换电源装置。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于这些问题而完成的，其第一目的在于提供一种能够提高工作的自 由度的切换电源装置。此外，本专利技术的第二目的在于提供一种简单的结构的切换电源装置。本专利技术的第一切换电源装置，通过对从输入端子对输入的输入电压进行电压变 换，从而生成直流输出电压并从输出端子对输出，其中，具备变压器，其具有1次侧绕组， 配置在输入端子对一侧，以及2次侧绕组，配置在输出端子对一侧；切换电路，配置在输入 端子对一侧，其构成为包含第一和第二切换元件，第一和第二整流元件，第一和第二电容元 件，和第一电感器；以及整流平滑电路，配置在输出端子对一侧。在这里，在切换电路内，通 过将第一和第二切换元件、与第一和第二电容元件相互对角配置，从而构成第一桥接电路。 此外，第一整流元件与第一切换元件并联连接且第二整流元件与第二切换元件并联连接， 并且，该第一整流元件和第二整流元件以相互朝向反方向的方式配置。此外，第一电感器在 输入端子对和第一桥接电路之间的连接线上配置，1次侧绕组与第一桥接电路H桥接，并且 2次侧绕组配置在整流平滑电路内。在本专利技术的第一切换电源装置中，从输入端子对输入的直流或交流的输入电压在 切换电路中被切换，由此生成交流电压。而且，该交流电压通过变压器被变压，并且该变压 后的交流电压通过整流平滑电路而被平滑化，由此从输出端子对输出直流输出电压。即，通 过上述结构的切换电路、变压器和整流平滑电路，能够以单一的电路，实现例如对直流的输入电压进行电压变换并生成直流输出电压的作为DC-DC变流器的工作、和对交流的输入电 压进行电压变换并生成直流输出电压的作为AC-DC变流器的工作的双方。在本专利技术的第一切换电源装置中，优选上述整流平滑电路具有第二电感器。在这 样构成的情况下，与不设置该第二电感器的情况相比，输入电流中包含的波动(ripple)变 小。因此，例如在进行作为DC-DC变流器的工作时，能够降低该输入电流中的噪声，另一方 面，例如在进行作为AC-DC变流器的工作时，能够使功率因数提高。再有，在此时，第一电感 器和第二电感器可以相互磁耦合，或者，也可以相互不磁耦合。在本专利技术的第一切换电源装置中，也可以是通过相互串联连接的第一和第二 1次 侧绕组构成上述1次侧绕组，通过与第一 1次侧绕组磁耦合的第一 2次侧绕组、和与述第二 1次侧绕组磁耦合的第二 2次侧绕组构成上述2次侧绕组。在该情况下，上述整流平滑电路具有第三和第四整流元件、和第三电容元件，并 且在该整流平滑电路内，通过由第一 2次侧绕组和第三整流元件构成的一方的臂、和由第 二 2次侧绕组和第四整流元件构成的另一方的臂，构成第二桥接电路，上述第二电感器与 该第二桥接电路H桥接，上述第三电容元件在连结该第二桥接电路和输出端子对的一对连 接线之间配置。在本专利技术的第一切换电源装置中，优选具有通过对作为上述输入电压的直流输 入电压进行直流_直流电压变换而生成直流输出电压的作为DC-DC变流器的功能、和通过 对作为上述输入电压的交流输入电压进行交流-直流电压变换而生成直流输出电压的作 为AC-DC变流器的功能的双方。在这样构成的情况下，实际上以单一的电路实现作为DC-DC 变流器的工作和作为AC-DC变流器的工作的双方，因此切换电源装置中的工作的自由度提 高。因此，能够实现该2个变流器的设计的共同化，能够实现装置的开发期间的缩短化、设 计成本的降低化。此外，当作为AC-DC变流器考虑时，不需要现有的AC-DC变流器中的整流 二极管的桥接电路等，因此能够以简易的结构(较少的部件数量)实现作为AC-DC变流器 的工作，并且使作为切换电源装置整体的效率提高。在本专利技术的第一切换电源装置中，优选在上述切换电路中，通过控制第一和第二 切换元件的占空比，从而能够实现对输入电压的升压工作。具体地，在将第一切换元件 的导通占空比作为D，将变压器中的1次侧绕组和2次侧绕组的匝数比作为η时，以满足 DX(I-D) >nX(l-2D)的方式设定导通占空比D。在这样构成的情况下，例如在进行作为 AC-DC变流器的工作时，能够在切换电路中进行升压工作(PFC工作)，因此能够使电压变换 时的自由度提高，并且改善功率因数。在本专利技术的第一切换电源装置中，上述整流平滑电路能够以如下方式构成，其具 有第一和第二元件、第三和第四整流元件、和第三电容元件，在该整流平滑电路内，通过由 第一元件和第三整流元件构成的一个臂、和由第二元件和第四整流元件构成的另一个臂， 构成第三桥接电路，第三电容元件在连结该第三桥接电路和输出端子对的一对连接线之间 配置，2次侧绕组与第三桥接电路H桥接。在这样构成的情况下，通过上述结构的切换电路、 变压器和整流平滑电路，能够以单一的电路实现对直流的输入电压进行电压变换而生成直 流输出电压的作为DC-DC变流器的功能、和对交流输入电压进行流电压变换而生成直流输 出电压的作为AC-DC变流器的功能的双方。由此，能够实现该2个变流器的设计的共同化， 因此能够谋求装置的开发期间的缩短化、设计成本的降低化。此外，当作为AC-DC变流器考虑时，不需要现有的AC-DC变流器中的整流二极管的桥接电路等，因此能够以简易的结构 (较少的部件数量)实现作为AC-DC变流器的工作，并且使作为切换电源装置整体的效率提高。在该情况下，作为第一方法，能够通过电感器分别构成上述第一和第二元件。在这 样构成的情况下，与第一和第二元件不是电感器的情况相比，输入电流中包含的波动变小。 因此，例如在进行作为DC-DC变流器的工作时，能够降低该输入电流中的噪声，另一方面， 例如在进行作为AC-DC变流器的工作时，能够使功率因数提高。再有，在该情况下，第一电 感器、和作为第一元件的电感器、和作为第二元件的电感器可以分别相互磁耦合，或者，也 可以相互不磁耦合。或者，作为第二方法，能够通过整流元件分别构成上述第一和第二元件，并且整流 平滑电路在第三桥接电路和第三电容元件的一端之间具有第三电感器。在这样构成的情况 下，与在整流平滑电路内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切换电源装置，通过对从输入端子对输入的输入电压进行电压变换，从而生成直流输出电压并从输出端子对输出，其中，具备：变压器，其具有：１次侧绕组，配置在所述输入端子对一侧；以及２次侧绕组，配置在所述输出端子对一侧；切换电路，配置在所述输入端子对一侧，其构成为包含：第一和第二切换元件；第一和第二整流元件；第一和第二电容元件；和第一电感器；以及整流平滑电路，配置在所述输出端子对一侧，在所述切换电路内，通过将所述第一和第二切换元件、与所述第一和第二电容元件相互对角配置，从而构成第一桥接电路，所述第一整流元件与所述第一切换元件并联连接且所述第二整流元件与所述第二切换元件并联连接，并且，该第一整流元件和第二整流元件以相互朝向反方向的方式配置，所述第一电感器在所述输入端子对和所述第一桥接电路之间的连接线上配置，所述１次侧绕组与所述第一桥接电路Ｈ桥接，并且所述２次侧绕组配置在所述整流平滑电路内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中堀涉，大藤晋也，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]