DC/DC转换器及利用该转换器的电源装置和电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及DC/DC转换器及利用该转转器的电源装置和电子设备。其中，所述DC/DC转换器包括变压器、第一输出电容器、第一二极管、开关晶体管、第二输出电容器、第二整流元件、第三整流元件、选择电路以及控制电路。根据本实用新型专利技术，可以提供即使降低输出电压，也能够工作的绝缘型的DC/DC转换器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及DC/DC转换器。技术背景 例如电视机、冰箱等各种家电产品，或者笔记本电脑、便携式电话终端、个人数字助理(PDA :Personal Digital Assistants)等电子设备从外部接收电力而工作,并且利用来自外部电源的电力可以对其内置电池进行充电。家电产品或电子设备(以下统称为电子设备)内设有对常用交流电压进行AC/DC (交流/直流)转换的电源装置，或者电源装置内设在电子设备外部的适配器(AC适配器)里。电源装置包含用于整流交流电压的整流电路(二极管桥式电路)、降压整流后的电压而供给至负载的绝缘型DC/DC转换器。图I是示出本专利技术人检讨的DC/DC转换器IOOr的构成的图。在此，不能将DC/DC转换器IOOr的具体构成认为是本领域的技术人员所熟知的一般的技术。DC/DC转换器IOOr在其输入端子Pl输入有来自准备在前一阶段的整流电路(未图示)的直流输入电压VIN。DC/DC转换器IOOr对输入电压Vin进行降压而供给至与所述DC/DC转换器IOOr的输出端子P2相连的负载(载荷)。DC/DC转换器IOOr主要包含开关晶体管Ml、变压器Tl、第一二极管D1、第一输出电容器Col、控制电路10r、反馈电路20r。对于DC/DC转换器IOOr而言，只要变压器Tl的一次侧区域和二次侧区域互相电性绝缘即可。反馈电路20r包含对输出电压Vott进行分压的电阻Rl、R2 ;并联稳压器(Shunt Regulator) 22 ;光电耦合器24。并联稳压器22是对被分压的输出电压Vot/与基于输出电压Vott的目标值的基准电压Vkef之间的误差进行放大的误差放大器。光电稱合器24将基于输出电压Vott与目标电压之间的误差的反馈信号反馈至控制电路10r。控制电路IOr利用脉冲调制控制开关晶体管Ml的开/关占空比，以使输出电压Vott与目标值达到一致。控制电路IOr可在IOV左右的电源电压Vcc下工作，而若利用输入电压VIN(140V左右)对控制电路IOr进行驱动，则会使效率恶化。由DC/DC转换器所降压的电压Vqut产生在变压器Tl的二次侧，所以该电压Vott不能供给到设在一次侧的控制电路10r。为此，变压器Tl的一次侧设有辅助线圈L3。辅助线圈L3、第二二极管D2及第二输出电容器Co2能够起到辅助的DC/DC转换器的作用，以产生用于供给至控制电路IOr的电源电压V。。。在DC/DC转换器IOOr中，电源电压Vcc与输出电压Vqut相比例，其比例系数由变压器Tl的二次线圈L2和辅助线圈L3的匝数比所确定。Vcc = voutxnd/ns在此，Ns为二次线圈L2的匝数，Nd为辅助线圈L3的匝数。本专利技术人通过检讨上述的DC/DC转换器100r，认识到了如下课题的必要性。例如，考虑DC/DC转换器IOOr设在电视机上的情形。以目前的情形，电视机待机(Standby)状态下的消耗电力被要求控制在0. 3W以下。而到了将来，要求更低的消耗电力，例如被要求控制在0. Iff以下。为了降低待机状态下电子设备整体的消耗电力，有必要减少作为负载的微电脑或其它信号处理电路的消耗电力。为此，作为一种解决方案，可以考虑将待机状态下DC/DC转换器IOOr的输出电压Vqut降低至低于通常的状态。例如，在通常状态下，DC/DC转换器IOOr的输出电压Vqut为12V，而在待机状态下将之降低到6V。若二次线圈L2与辅助线圈L3的匝数比为I : 1，则通常状态下12V的电源电压\c降至6V。其结果，上述电源电压Vrc远远低于作为控制电路IOr的工作确保电压的“V。。= 10V,从而导致DC/DC转换器IOOr整体起不到作用。或者，即使控制电路IOr可以工作，上述DC/DC转换器IOOr的效率也恶化。其原因如下，由于开关晶体管Ml的门信号的振幅依赖于电源电压Vcc，因此若电源电压Vcc下降，则开关晶体管Ml的门信号的振幅变小，从而开关晶体管Ml的开(ON)电阻增大
技术实现思路
鉴于上述问题的本技术，其目的之一是为了提供一种即使降低输出电压也可以工作的，或者能够维持高效率的绝缘型的DC/DC转换器。本技术的一种形态有关于绝缘型的DC/DC转换器。该DC/DC转换器包括变压器，具有一次线圈、二次线圈及设在所述一次线圈侧的辅助线圈，而辅助线圈具有第一端子和第二端子，第一端子用于产生在二次线圈产生的电压上乘以第一系数而得到的第一电压，第二端子用于产生在二次线圈产生的电压上乘以大于第一系数的第二系数而得到的第二电压；第一输出电容器，其包括第一端和第二端，所述第一输出电容器的第一端具有固定的电位，所述第一输出电容器的第二端连接在所述DC/DC转换器的输出端子上；第一二极管，在第一输出电容器的第二端与二次线圈的一端之间，以其阴极位于第一输出电容器侧的方向设置；开关晶体管，设在一次线圈的路径上；第二输出电容器，其包括第一端和第二端，所述第二输出电容器的第一端具有固定的电位；第二整流元件，在第二输出电容器的的第二端与辅助线圈的第一端子之间，以其阴极位于第二输出电容器侧的方向设置；第三整流元件，在第二输出电容器的第二端与辅助线圈的第二端子之间，以其阴极位于第二输出电容器侧的方向设置；选择电路，在输出端子的输出电压变为第一电平的第一模式中，选择包含第二整流元件的第一路经，在输出电压变为低于第一电平之第二电平的第二模式中，选择包含第三整流元件的第二路经；控制电路，其通过电源端子接收第二输出电容器所产生的电压，以用于控制开关晶体管的接通和断开。辅助线圈的第二端子所产生的电压的振幅大于辅助线圈的第一端子所产生的电压的振幅。从而，当第二路经有效时第二输出电容器所产生的电压大于当第一路经有效时第二输出电容器所产生的电压。在通常状态下，使得第一路经有效，而当输出电压的电平降低时，通过使得第二路经有效，即使降低输出电压，也可以向控制电路的电源端子提供适当电平的电源电压。或者，通过不降低针对控制电路的电源电压来抑制开关晶体管的接通阻抗下降，能够防止DC/DC转换器的效率恶化。辅助线圈可以包含在线圈中设置有抽头的一个线圈，其中抽头为第一端子，其另一端为第二端子。由此，可以抑制电路面积或成本的增加。辅助线圈可以包含两个线圈，其中一个线圈的一端为第一端子，另一个线圈的一端为第二端子。 在本技术中，DC/DC转换器还可以包括光电耦合器，以用于将控制信号从变压器的二次侧传输至变压器的一次侧，其中控制信号是基于DC/DC转换器的负载而产生，以用于使得DC/DC转换器在第一模式与第二模式之间转换以及控制选择电路。由此结构，根据负载来控制第一模式与第二模式之间的转换，进而可以基于各模式将选择电路设定为适当的状态。根据一种形式的DC/DC转换器，还可以包括误差放大器，产生基于输出电压与预定的基准电压之间的误差的误差信号；光电耦合器，接收来自误差放大器的所述误差信号，将基于误差信号的反馈信号从变压器的二次侧传输到变压器的一次侧。控制电路可以基于反馈信号控制开关晶体管的接通和断开。根据一种形式的DC/DC转换器，还可以包括分压电路，以根据所述DC/DC转换器处于所述第一模式或所述第二模式来产生变换的分压比对输出电压进行分压而输出到误差放大器。由此结构，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.12.14 JP 2010-2780841.一种DC/DC转换器，其特征在于包括 变压器，具有一次线圈、二次线圈及设在所述一次线圈侧的辅助线圈，而所述辅助线圈具有第一端子和第二端子，所述第一端子用于产生在所述二次线圈产生的电压上乘以第一系数而得到的第一电压，所述第二端子用于产生在所述二次线圈产生的电压上乘以大于所述第一系数的第二系数而得到的第二电压； 第一输出电容器，包括第一端和第二端，所述第一输出电容器的第一端具有固定的电位，所述第一输出电容器的第二端连接在所述DC/DC转换器的输出端子上； 第一二极管，在所述第一输出电容器的第二端与所述二次线圈的一端之间，以所述第一二极管的阴极位于所述第一输出电容器侧的方向设置； 开关晶体管，设在所述一次线圈的路径上； 第二输出电容器，包括第一端和第二端，所述第二输出电容器的第一端具有固定的电 位； 第二整流元件，在所述第二输出电容器的第二端与所述辅助线圈的所述第一端子之间，以所述第二整流元件的阴极位于所述第二输出电容器侧的方向设置； 第三整流元件，在所述第二输出电容器的第二端与所述辅助线圈的所述第二端子之间，以所述第三整流元件的阴极位于所述第二输出电容器侧的方向设置； 选择电路，在所述输出端子的输出电压变为第一电平的第一模式中，选择包含所述第二整流元件的第一路经，在所述输出电压变为低于所述第一电平之第二电平的第二模式中，选择包含所述第三整流元件的第二路经； 控制电路，通过电源端子接收所述第二输出电容器所产生的电压，以用于控制所述开关晶体管的接通和断开。2.根据权利要求I所述的DC/DC转换器，其特征在于所述辅助线圈包含在线圈中设置有抽头的一个线圈，其中所述抽头为所述第一端子，所述抽头的另一端为所述第二端子。3.根据权利要求I所述的DC/DC转换器，其特征在于所述辅助线圈包含两个线圈，其中一个线圈的一端为所述第一端子，另一个线圈的一端为所述第二端子。4.根据权利要求I至3中的任意一项所述的DC/DC转换器，其特征在于还包括光电耦合器，以用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：名手智，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：