本发明专利技术提供一种变换器电源装置，能够进行高精度的偏磁判别且不会被变压器的初级侧的输入电流值带来影响。其具备：变换器电路；变压器，向适合于负载的电压进行变压；输入电流检测电路，检测变压器的输入电流值；输出电流检测电路，检测输出电流值；输出调制控制电路，控制变换器电路；偏磁判别电路，当输入电流值在偏磁电流基准值以上时输出偏磁判别信号；和禁止电路，从偏磁判别信号输入的时刻起直至变换器频率的半周期结束为止禁止输出调制控制，还设有用于生成偏磁电流基准值的偏磁电流基准生成电路，偏磁电流基准生成电路将输出电流值乘以变压器的次级绕组/初级绕组的匝数比，并且在乘积结果上加上偏磁电流值从而生成偏磁电流基准值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及搭载了用于消除变压器偏磁的功能的变换器电源装置。
技术介绍
对于变换器电源装置而言，变压器偏磁是很大的问题。当变压器从偏磁达到饱和时其功能消失处于短路负载状态，因此，变换器电路的开关元件中出现过电流，从而开关元件损坏。偏磁是在负载的急剧变化、开关元件等的特性偏差、反馈控制系统的不稳定等各种原因下产生的。特别地，最近的变换器电源装置其工作频率(载频)有的超过100kHz，多数情况下在变压器的铁芯中使用高频下的损耗较少的铁氧体芯(ferrite core) 0但是，由于铁氧体芯的饱和磁通密度的值较低，因此少许的偏磁就立刻会达到饱和。为此，对于高频的变换器电源装置来说，应对偏磁是更加重要的。以下，对现有技术的防止偏磁技术进行说明。图8是搭载了现有技术的防止偏磁功能的变换器电源装置的电气连接图。三相桥整流电路DRl对三相商用电源AC进行整流。平滑电容器C对整流之后的电压进行平滑输出直流电压。由DR1、C的双方来形成直流电源。变换器电路由第1开关元件TRl至第4开关元件TR4形成。在此，变换电路形式是全桥形式的情况，但也可以是推挽形式。第1开关元件TRl和第4开关元件TR4同时进行导通/截止控制，第2开关元件TR2和第3开关元件TR3同时进行导通/截止控制。并且，变换器电路将直流电压变换为高频交流。图8所示的变压器INT将高频交流的电压变换为适合于负载的电压。相互对置的一方的第1开关元件TR1、第4开关元件TR4处于导通状态时，对变压器INT的初级绕组施加正电压，输入电流检测信号Id为正值。相反，相互对置的另一方的第2开关元件TR2、第 3开关元件TR3处于导通状态时，对变压器INT的初级绕组施加负电压，输入电流检测信号 Id为负值。当这些正电压和负电压的施加时间(电压积分值)不平衡时将发生偏磁。也就是说，由于负载急剧变化相互对置的一方的第1开关元件TR1、第4开关元件TR4的导通时间和相互对置的另一方的第2开关元件TR2、第3开关元件TR3的导通时间出现较大的差值时，将发生偏磁。二次整流器DR2对变压之后的高频交流进行整流。直流电抗器DCL对整流之后的直流进行平滑并供给至负载。输入电流检测电路ID检测变压器INT的初级电流，作为输入电流检测信号Id进行输出。输出电流检测电路OD检测输出电流，作为输出电流检测信号Od进行输出。输出电流设定电路顶输出希望的输出电流设定信号Ir。图9所示的输出调制控制电路SC由误差放大电路EI、脉宽调制控制电路PWM、三角波振荡电路0SC、第1与电路ANDl以及第2与电路AND2形成，误差放大电路EI对输出电流设定信号Ir与输出电流检测信号Od之间的误差进行放大从而输出误差放大信号Ei。 三角波振荡电路OSC输出具有变换器电路的高频交流频率的2倍频率的三角波信号Osc，通过设定三角波信号Osc的频率来决定高频交流的频率(载频)。脉宽调制控制电路PWM将误差放大信号Ei和三角波信号Osc作为输入进行脉宽调制，输出脉宽调制信号Pwl、Pw2。禁止电路由图9所示的第1与电路ANDl和第2与电路AND2形成，第1与电路ANDl 进行后述的偏磁判别信号Ep和第1脉宽调制信号Pwl的与逻辑从而输出第1输出调制控制信号，第2与电路AND2进行偏磁判别信号Ep和脉宽调制信号Pw2的与逻辑从而输出第2输出调制控制信号&2。第1输出调制控制信号Scl是对相互对置的一方的第1开关元件TR1、第4开关元件TR4进行导通控制的信号，第2输出调制控制信号Sc2是对相互对置的另一方的第2开关元件TR2、第3开关元件TR3进行导通控制的信号。并且，第1输出调制控制信号Scl与第2输出调制控制信号Sc2如图10中的叙述是错开半周期的信号，由两信号形成高频交流的一周期。图9所示的偏磁判别电路EP由绝对值电路FW、比较电路CP、电流基准电路IREF、 偏磁防止电路HD和翻转电路IN形成，绝对值电路FW对交流的输入电流检测信号Id进行全波整流从而作为绝对值信号Fw输出，比较电路CP对绝对值信号Fw的信号和预先规定的电流基准值Iref进行比较，在绝对值信号Fw的值大于电流基准值Iref的值时，使比较信号Cp为高电平进行输出。偏磁防止电路HD在比较信号Cp为高电平时使偏磁防止信号Hd 为高电平进行输出，直至省略图示的变换器频率的半周期结束为止将偏磁防止信号Hd维持在高电平。此外，翻转电路IN使偏磁防止信号Hd翻转作为偏磁判别信号Ep进行输出。图10是说明现有技术的偏磁判别方法的动作的时序图，该图(A)表示三角波信号 Osc，该图⑶表示第1脉宽调制信号Pwl，该图(C)表示第2脉宽调制信号Pw2，该图(D) 表示输入电流检测信号Id，该图(E)表示绝对值信号Fw，该图(F)表示偏磁判别信号Ep，该图(G)表示第1输出调制控制信号，该图(H)表示第2输出调制控制信号&2。接下来，利用图10对现有技术的防止偏磁的动作进行说明。例如，若将变换器电源装置的最大输出电流值设定为300A，则输入电流值为75A。 并且，为了确保最大输出电流值的300A，将电流基准值设定为105A。如图10⑶所示，在时刻t = tl t2的期间中，输出相互对置的一方的第1开关元件TR1、第4开关元件TR4所用的第1脉宽调制信号Pwl，如该图(D)所示，输入电流检测信号Id为正值。该期间中，变压器INT上施加正的电压。如图10(C)所示，在时刻t = t2 t3的期间中，输出相互对置的另一方的第2开关元件TR2、第3开关元件TR3所用的第2脉宽调制信号Pw2，如图(D)所示，输入电流检测信号Id为负值。当在该小电流期间中(例如输入电流25A)由于负载变动而发生偏磁时，如该图(D)所示输入电流检测信号Id 的值上升，例如为40A。但是，因为将电流基准值Iref较高地设定为105A，则由于该图(E) 所示的绝对值信号Fw的值未达到电流基准值Iref，因此偏磁判别电路EP无法判别偏磁发生。在时刻t4 t5的中电流期间中(例如，输入电流50A)当由于负载变动而发生偏磁时，如图10(D)所示，输入电流检测信号Id的值上升，例如为80A。但是，由于该图(E)所示的绝对值信号Fw的值未达到电流基准值Iref，因此偏磁判别电路EP无法判别偏磁发生。在时刻t6 t7的大电流期间中(例如，75A)当由于负载变动而发生偏磁时，如图 10⑶所示，输入电流检测信号Id的值急剧上升达到120A。此时，在时刻t = t61，当该图 (E)所示的绝对值信号Fw的值为电流基准值Iref (105A)以上时，比较电路CP判别为已发生偏磁并使比较信号Cp变为高电平。然后，偏磁防止电路HD根据比较信号Cp的高电平将偏磁防止信号Hd维持在高电平直至时刻t = t7为止，由翻转电路IN使偏磁防止信号Hd翻转作为该图(F)所示的偏磁判别信号Ep进行输出。图9所示的、形成禁止电路的第2与电路ANDl，进行偏磁判别信号Ep与第2脉宽调制信号Ρ 2之间的与逻辑，从而输出图10(G)所示的第2输出调制控制信号&2，在时刻 t = t61变为低电平，由此抑制电流值上升从而防止第2开关元件TR2、第3开关元件TR3 损坏。但是，在该防止偏磁对策中，为了确保最大输本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种变换器电源装置，其具备：变换器电路，通过多个开关元件将直流电源变换至高频交流；变压器，对所述高频交流进行变压使其变为适合于负载的电压；输入电流检测电路，检测所述变压器的输入电流值；整流电路，对所述变压之后的高频交流进行整流然后提供给负载；输出电流检测电路，检测所述整流之后的输出电流值；输出调制控制电路，根据所述输出电流值对所述变换器电路进行输出调制控制；偏磁判别电路，当所述变压器的输入电流值在预先规定的偏磁电流基准值以上时，判别为所述变压器偏磁，输出偏磁判别信号；和禁止电路，从所述偏磁判别信号输入的时刻起至预先规定的变换器频率的半周期结束为止禁止所述输出调制控制，并使所述变换器电路的开关元件变化至截止状态，其中，所述变换器电源装置还设有用来生成所述偏磁电流基准值的偏磁电流基准生成电路，所述偏磁电流基准生成电路，当所述输出电流值被输入时，将所述输出电流值乘以所述变压器的次级绕组／初级绕组的匝数比并且在所述乘积结果上加上预先规定的偏磁电流值，从而生成偏磁电流基准值。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大西孝典，
申请(专利权)人：株式会社大亨，
类型：发明
国别省市：JP
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