隔离式开关电源制造技术

本发明专利技术提供能够充分降低备用模式下的功率消耗的隔离式开关电源。隔离式开关电源(1)包括：电容器(C5)，其供应控制开关元件(Q1)的开关所需的控制功率；第一控制部(10)，其具有供应恒电流的恒电流供应部(14)，并对开关元件(Q1)进行开关控制；开关元件(Q11)，其将第一控制部(10)与电容器(C5)短路或断开；电容元件部(121)，其具有电容器(C4)，该电容器(C4)的两端电压与备用模式下的输出电压相对应地变化，并且该电容器(C4)由恒电流供应部(14)供应恒电流；以及第二控制部(12)，其与电容器(C4)的两端电压相对应地在备用模式下的开关停顿期间内，短路或断开开关元件(Q11)来控制第一控制部(10)的供电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及隔离式开关电源，尤其涉及降低备用模式下的功率消耗的隔离式开关电源。
技术介绍
以往，隔离式开关电源通过使开关元件开关来将输入的电压变换成期望的电压后输出。在这样的隔离式开关电源中，为了降低备用模式下的功率消耗，使用在备用模式下对开关元件进行突发控制的方法。根据该方法，在备用模式下，以预定周期进行开关元件的开关的振荡期间和临时停止开关元件的开关的开关停顿期间被重复。因此，能够减少每单时间的开关次数，因此能够削减每单位时间的开关损失，其结果是，能够降低备用模式下的功率消耗。 此外，作为进一歩降低备用模式下的功率消耗的方法，提出了各种方法(例如，參考专利文献I 4)。专利文献I公开了在备用模式下，当输出电压高于上限电压时停止开关元件的开关、当输出电压低于下限电压时开始开关元件的开关的方法。根据该方法，能够增加输出纹波来延长突发周期，因此能够进ー步降低备用模式下的功率消耗。但是，在专利文献I所示的方法中，在备用模式的开关停顿期间内，也仍向控制开关元件的驱动的电路和元件供应控制功率。因此，即使在备用模式的开关停顿期间内，也会由于这些电路和元件而产生功率损失。相对于此，专利文献2公开了如下方法在隔离式开关电源中，在向上述的电路和元件供应控制功率的线上设置开关电路，并且在备用模式下的开关停顿期间内停止向上述的电路和元件供应控制功率。根据该方法，在备用模式的开关停顿期间内，能够防止由于上述的电路和元件而产生功率损失。此外，专利文献3公开了如下方法设置用于开启关闭向上述的电路和元件供应控制功率的开关装置，并且当输出电压超过了预先确定的给定值时，通过开关装置来关闭控制功率的供应。根据该方法，能够防止在输出电压超过了给定值时由于上述的电路和元件而发生功率损失。这里，在备用模式的振荡期间内，输出电压上升，因此一旦输出电压超过预先确定的给定值就转换到开关停顿期间，能够在备用模式的开关停顿期间内防止由于上述的电路和元件而发生功率损失。此外，专利文献4公开了在隔离式开关电源中，能够通过将启动电阻和开关电路串联连接的启动电路向上述的电路和元件供应控制功率的方法。当在备用模式下输出电压高于上限电压时，该隔离式开关电源停止开关元件的开关，并且将开关电路设为截止状态来使启动电路停止。另ー方面，当在备用模式下，输出电压低于下限电压时，将开关电路设为导通状态来使启动电路动作，从而开始开关元件的开关。根据该隔离式开关电源，能够在备用模式的开关停顿期间内防止由于启动电阻而产生功率损失。在先技术文献专利文献专利文献I :日本专利文献特开2002-58238号公报专利文献2 :日本专利文献特开2004-88959号公报专利文献3 :日本专利文献实开平H03-113986号公报专利文献4 :日本专利文献特开2000-270544号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献2所示的方法中，如上所述，在备用模式的开关停顿期间内，停止向控 制开关元件的驱动的电路和元件供应控制功率。因此，在备用模式的开关停顿期间内，由于开关元件的开关停止，因此输出电压随着时间的经过而下降。因此，在一次侧电路中设置了差动放大器，该差动放大器判定从二次侧电路发送的输出电压检测信号的信号电平，并检测出输出电压是否已下降到预先确定的下限电压。在专利文献2所示的隔离式开关电源中，例如，如专利文献2的图3所示，当输出电压下降到下限电压时，一次侧电路重新开始向上述的电路和元件供应控制功率，并重新开始开关元件的开关。即，在专利文献2所示的方法中，在备用模式的开关停顿期间内，为了稳定地控制输出电压的下限电压，需要在一次侧电路使差动放大器持续动作，因此一次侧电路必须持续向差动放大器供应电流。该差动放大器由于功率消耗大，因此在备用模式的开关停顿期间内，无法充分降低隔离式开关电源的功率消耗。因此，在隔离式开关电源中，既稳定地控制输出电压的下限电压又充分降低功率消耗是非常困难的。在专利文献4所示的方法中，虽在备用模式的开关停顿期间内，启动电路也停止，但在备用模式的振荡期间内，启动电路动作，因此无法充分降低备用模式中的功率消耗。可以考虑在备用模式的开关停顿期间内停止对包括上述差动放大器在内的与开关元件的开关相关的所有元件和电路供应控制功率的方法。这里，当如专利文献2等所示的方法那样想要通过开关来停止控制功率的供应时，需要为了在停止了控制功率的供应的期间内将开关维持在截止状态所需的电力。因此，在专利文献2 4所示的方法中，无法停止向上述所有元件和电路供应的控制功率的供应。相对于此，可以考虑将对控制开关元件的驱动的电路和元件供应的控制电压设为OV的方法。根据该方法，不需要用于停止控制功率的供应的开关，因此不用为了将该开关維持在截止状态而进行控制功率的供应，就能够停止向上述的所有元件和电路供应控制功率。但是，在备用模式下，当从开关停顿期间转变到振荡期间时，为了在短时间内将控制电压从OV提高到规定的电平，需要使启动电路动作。因此，在备用模式下，每当从开关停顿期间转变到振荡期间时，启动电路会消耗功率。由以上可知，在备用模式的开关停顿期间内，即使停止向与开关元件的开关相关的所有元件和电路供应控制功率，也有可能无法达到充分降低功率消耗的目的。鉴于上述的问题，本专利技术的目的在于提供能够充分降低备用模式下的功率消耗的隔离式开关电源。用于解决问题的手段本专利技术为了解决上述的问题而提出了下述各项。(I)本专利技术提出了一种隔离式开关电源(例如，相当于图I的隔离式开关电源I)，其对开关元件(例如，相当于图I的开关元件Ql)以连续振荡状态(例如，相当于后述的正常模式)或间歇振荡状态(例如，相当于后述的备用模式)进行开关控制，以从输入电压向必要的输出电压进行变换控制，其特征在于，包括控制功率供应源(例如，相当于图I的电容器C5)，其供应控制所述开关控制所需的控制功率；第一控制部(例如，相当于图3的第一控制部10)，其具有电流供应部(例如，相当于图3的恒电流供应部14)，该电流供应部在从所述控制功率供应源接受供电的期间(例如，相当于图12的时刻t4 t8的期间)中的至少一部分期间内(例如，相当于图12的时刻t6 t8的期间内)内供应预先确定的电流，并且所述第一控制部在所述连续振荡状态或所述间歇振荡状态下对所述开关元件进行开关控制；控制功率供应开关(例如，相当于图4的开关元件Qll)，其将所述第一控制部与所述控制功率供应源短路或断开；电容元件部(例如，相当于图5的电容元件部121)，其具有第一电容器(例如，相当于图5的电容器C4)，所述第一电容器的两端电压与所述间歇振荡状态下的输出电压相对应地变化，并且所述第一电容器由所述电流供应部供应电流；以及第ニ控制部(例如，相当于图3的第二控制部12)，其与所述第一电容器的两端电压(例如，相当于图12的电压Vc4)相对应地在所述间歇振荡状态下的开关停顿期间(例如，相当于图12的时刻t2 t4的期间)中的至少一部分期间内(例如，相当于图12的时刻t3 t4的期间内)，断开所述控制功率供应开关来控制所述第一控制部的供电。根据该专利技术，在隔离式开关电源中设置了控制功率供应源、第一控制部、控制功率供应开关、以及第ニ控制部。并且，通过控制功率供应源提供开关控制开关所需的控制功率，通过第一控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：林正明，成泽博，
申请(专利权)人：新电元工业株式会社，
类型：发明
国别省市：