本发明专利技术提供如下的驱动电路和开关电源装置：能够使电平位移电路成为低功耗，缩短电路的滞后时间并实现高频化。驱动电路对连接在直流电源的两端且串联连接的低压侧开关元件（Q1）和高压侧开关元件（Q2）进行接通断开驱动，具有：振荡电路（11），其产生规定频率信号；脉冲制作电路（20a），其在低压侧开关元件与高压侧开关元件的连接点的基准电位（VS）从第1电位变化到第2电位的情况下，在基准电位为第1电位以上且小于第2电位的期间内，响应于来自振荡电路的频率信号，输出设置信号和复位信号；以及电平位移部（FF1），其根据来自脉冲制作电路的设置信号和复位信号，输出对频率信号进行电平位移后的输出信号。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及驱动电路和具有驱动电路的开关电源装置。
技术介绍
多数情况下，在平板显示器等中使用的开关电源装置使用具有2个开关元件的半 桥型且能够降低开关损失的电流谐振型。在电流谐振型开关电源装置中，使用低压侧开关元件和高压侧开关元件，通常，这 些开关元件使用N型MOSFET等。因此，为了驱动高压侧开关元件，使用将低压侧的控制信 号传递到高压侧并驱动功率MOSFET的高压侧驱动器。关于该高压侧驱动器，需要进行功耗 的降低和响应速度的改善。作为在现有的这种开关电源装置中使用的高压侧驱动器，公知有专利文献I。采用 专利文献I的开关电源装置如图8所示那样构成。全波整流电路I对交流电压进行整流， 平滑电容器Ca对由全波整流电路I得到的整流电压进行平滑，将整流平滑电压供给到由 MOSFET构成的开关元件Ql与由MOSFET构成的开关元件Q2的串联电路的两端。开关元件 Ql和开关元件Q2通过控制电路Ila而交替进行接通/断开控制。在开关元件Ql的漏极-源极间连接有电压谐振电容器Cv，并且，连接有电抗器 Lr、变压器T的一次绕组P、电流谐振电容器Ci的串联电路。在变压器T的二次绕组SI的 一端连接有二极管Dl的阳极，在二次绕组S2的一端连接有二极管D2的阳极。二极管Dl 的阴极和二极管D2的阴极与电容器Cb的一端连接，二次绕组SI的另一端和二次绕组S2 的另一端与电容器Cb的另一端连接。通过二极管Dl、D2和电容器Cb构成整流平滑电路。 该整流平滑电路对在变压器T的二次绕组S1、S2中产生的电压进行整流平滑。在电容器Cb的两端连接有电压检测电路3。电压检测电路3检测电容器Cb的电 压，经由光耦合器PC，将检测电压作为反馈电压而经由控制电路Ila的FB端子输出到振荡 电路11。振荡电路11根据反馈电压改变振荡频率(开关频率)。即,通过控制开关频率,能 够对电容器Cb的输出电压进行控制。二极管D3和电容器Ce对在变压器T的辅助绕组C中产生的电压进行整流平滑， 将其供给到控制电路Ila的Ncc端子。并且，整流平滑后的电压经由二极管D4被供给到控 制电路Ila的Vb端子(电平位移电源端子)。在开关元件Ql和开关元件Q2的连接点与Vb 端子之间连接有电容器Cd。开关元件Ql与开关元件Q2的连接点的电位为电平位移基准电 位VS。控制电路I Ia具有振荡电路11、空载时间生成电路12、电平位移电路13、定时调整 电路14、缓存15、16。振荡电路11产生频率信号，该频率信号具有与来自FB端子的反馈电 压对应的频率。空载时间生成电路12根据来自振荡电路11的频率信号生成低压侧信号和 高压侧信号，附加开关元件Ql、Q2同时断开的期间(空载时间)，输出到电平位移电路13和 定时调整电路14。电平位移电路13使来自空载时间生成电路12的信号进行电平位移，经 由缓存16施加给高压侧的开关元件Q2的栅极。定时调整电路14对来自空载时间生成电路12的信号进行定时调整，经由缓存15施加给低压侧的开关元件Ql的栅极。图10输出现有的开关电源装置内的电平位移电路13的结构。该电平位移电路13 具有电阻Rl R4、脉冲制作电路20、晶体管Ml、M2、触发器FFl、逆变器IVl IV6、电容器 Cl C4、缓存16。电阻Rl的一端与电平位移电源VB连接，另一端与晶体管Ml的漏极连接。晶体管 Ml的源极经由电阻R3而与地线连接。在晶体管Ml的漏极与地线之间存在有寄生电容Cl。 晶体管Ml的栅极与脉冲制作电路20连接。电阻R2具有与电阻Rl相同的电阻值，一端与电平位移电源VB连接，另一端与晶体管M2的漏极连接。晶体管M2的源极经由电阻R4而与地线连接。在晶体管M2的漏极与地线之间存在有寄生电容C2。晶体管M2的栅极与脉冲制作电路20连接。脉冲制作电路20根据输入信号对晶体管Ml和晶体管M2的接通/断开进行控制。 脉冲制作电路20在来自振荡电路11的输入信号的上升沿时将设置脉冲信号输出到晶体管 Ml的栅极，在输入信号的下降沿时将复位脉冲信号输出到晶体管M2的栅极。在晶体管Ml的漏极和晶体管M2的漏极连接有由逆变器IVl IV4和电容器C3、 C4构成的误动作防止滤波器。逆变器IV3的输出经由逆变器IV5而与触发器FFl的复位端子R连接。逆变器IV4的输出经由逆变器IV6而与触发器FFl的设置端子S连接。来自触发器FFl的输出端子Q的电压经由缓存16，作为开关元件Q2的栅极电压VGH而输出。并且，专利文献2的开关电源装置如图11所示那样构成。在该开关电源装置中， dvdt检测电路17检测电平位移基准电位VS的dvdt (对电位VS进行时间微分)，向空载时间生成电路12输出该检测输出。即，通过电平位移基准电位VS的dvdt，对同时断开低压侧的开关元件Ql和高压侧的开关元件Q2的空载时间期间进行控制。 专利文献I日本特开平8-65143号公报专利文献2日本特开2002-325451号公报但是，在专利文献I中，如图9所示，在从低压侧向高压侧传递设置信号和复位信号时，在施加了例如400V的高压的电平位移基准电位VS的状态下，设置脉冲和复位脉冲接通，例如在120nS的期间内流过IOmA的电流。特别地，当振荡频率上升时，与此相伴，设置脉冲和复位脉冲的接通断开次数增加，所以，功耗与振荡频率的增大成比例地增大。因此， 在民生品用的开关电源装置用控制IC的封装中，由于发热问题而使200kHz 400kHz成为上限振荡频率。并且，在专利文献I中，在低压侧，利用空载时间生成电路12决定高压侧的开关元件Q2导通的定时(图9的空载时间期间DT1)，针对高压侧进行信号传递(电平位移)。该情况下，由于电路的延迟和误动作防止滤波器，在高压侧的开关元件Q2导通之前产生延迟时间(图9的设置脉冲和复位脉冲的电平位移所导致的滞后时间ΛΤ1)。因此，为了使低压侧和高压侧的占空比恒定，在从低压侧控制电路向低压侧的开关元件Ql进行信号传递的情况下，通过定时调整电路14滞后所述延迟时间。因此，例如在过电流检测时，成为在需要截止开关元件Ql时产生滞后的原因。并且，如图10所示，在晶体管Ml、M2中具有寄生电容Cl、C2。在提前对高压侧部施加dvdt时，由于对电容器Cl、C2进行充电的电流，在电阻Rl、R2中产生电压下降，由此， 有时对触发器FFl的S端子或R端子输入非意图的信号。为了防止该情况，进行使用由逆变器IVl IV4和电容器Cl C4构成的dvdt滤波器、或者降低电阻R1、R2的电阻值等的对策。但是，在dvdt滤波器中，由于针对电容器C3、C4的充电，在信号传递中产生延迟时间。并且，在专利文献2中，在低压侧，通过dvdt检测电路17对电平位移基准电位VS 进行dvdt检测，针对高压侧进行信号传递，所以，高压侧的开关元件Q2的导通定时产生延迟时间。因此，虽然没有图示，但是，对基于电平位移电路13的延迟时间ΛΤ1和基于dvdt 检测电路17的延迟时间进行相加，延迟时间进一步增大。因此，在电流谐振IC中，用于降低开关损失的谐振条件变窄，并且，高压侧的开关元件Q2接通的时间缩短，所以，成为妨碍闻频化的原因。
技术实现思路
本专利技术提供如下的驱动电路和开关电源装置能够使电平位移电路成为低功耗， 缩短电路的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种驱动电路，其对连接在直流电源的两端且串联连接的低压侧开关元件和高压侧开关元件进行接通断开驱动，该驱动电路的特征在于具有：振荡电路，其产生规定的频率信号；脉冲制作电路，其在所述低压侧开关元件与高压侧开关元件之间的连接点的基准电位从第1电位变化到第2电位的情况下，在所述基准电位为所述第1电位以上且小于所述第2电位的期间内，响应于来自所述振荡电路的频率信号，输出设置信号和复位信号；以及电平位移部，其根据来自所述脉冲制作电路的设置信号和复位信号，输出对所述频率信号进行电平位移后的输出信号。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：小池宪吾，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：
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