[發明專利]開關電源裝置

有效

• 申請號: 200810099047.2
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101340150A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 西川幸廣
• 申請（專利權）人: 富士電機電子設備技術株式會社
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉春成

技術領域

本發明涉及一種從直流電源獲得絕緣的直流輸出的開關電源裝 置，特別涉及一種能夠降低待機時的電耗的開關電源裝置。

背景技術

近年來，作為全球變暖的對策，電力設備的低耗電化正在不斷進 步。尤其是，為了降低電力設備不在使用時所消耗的電力，提出了許 多關于具有僅向裝置供給必需的最小限度的電力的待機模式的開關電 源裝置的發明。(參照專利文獻1、2)

在圖10中表示具有與專利文獻1、2中記載的裝置相同的結構的 開關電源裝置的例子。參照圖11說明其動作。

在待機模式中，通過比較器6h對直流輸出電壓的反饋信號VFB 和預先設定的閾值Vth(H)、Vth(L)的大小進行比較，向邏輯電路 6a傳送信號VCMP，使得在反饋信號VFB的電平低于閾值Vth(L) 的期間，停止開關元件的導通、斷開，在反饋信號VFB的電平超出閾 值Vth(H)的期間，使開關元件導通、斷開。其結果，通過間歇性地 產生開關元件2的門極電壓VGS，能夠進行降低每單位時間的開關次 數、減少電耗的所謂短脈沖串振蕩控制(burst?oscillation?contro1)。

在圖10的電路中，控制電路6的電源通過對設置在絕緣變壓器3 上的輔助繞組3b所產生的電壓進行整流平滑而獲得，但是，因為在停 止開關元件的導通、斷開的期間不向控制電路6供給電源，所以由于 控制電路6的電力消耗，控制電路6的電源電壓VCC降低。其間，如 果直流輸出電壓低于設定電壓，反饋電壓VFB超出閾值Vth(H)，則 開關元件再次開始導通、斷開，從而直流輸出電壓上升，并且控制電 路的電源電壓VCC也上升，繼續進行短脈沖串振蕩動作。

圖12是與專利文獻3中記載的裝置為相同的結構的開關電源裝置 的另一個示例。

在圖12的電路中，在待機模式中，通過控制信號cont1使開關17 斷開，將微型計算機15的電源切換為來自絕緣變壓器的二次繞組3c 的電源，由此，不向光電二極管8a供給電源，使光電晶體管8b斷開。 其結果，因為停止從絕緣變壓器的輔助繞組3b向控制電路6的電源供 給，所以從啟動電路6g供給控制電路6的電源。

此時，連接在控制電路6的電源上的電容器5被充電，當電源電 壓VCC上升到規定的電壓時，定時器電路6d再次停止來自啟動電路 6g的電源供給。于是，電容器5由于控制電路6的電力消耗而電壓降 低。當電源電壓VCC降低到規定的電壓時，定時器電路6d再次開始 來自啟動電路6g的電源供給。通過這樣的動作，控制電路的電源電壓 VCC以規定的電壓振幅上升、下降，成為三角波形。定時器電路6d 對該三角波的周期進行計數，例如每兩個周期對邏輯電路6a進行控制， 在開關元件2上施加PWM電路6b的輸出。而且，使控制開關元件2 的周期為電容器5的放電期間，即三角波的下降期間，以此繼續短脈 沖串振蕩動作。

在圖10中，連接靜電電容大的平滑電容器，使得在直流輸出的輸 出電力低于控制電路的電耗的條件下，例如無負載等，在反饋信號VFB 的電平低于閾值Vth(H)的期間，控制電源的電壓降低，并且不低于 控制電路的最低動作電壓Vuv。靜電電容大的平滑電容器較為大型， 不僅妨礙開關電源的小型化，而且導致成本增加。

此外，在圖12的電路中，啟動電路的電耗是直流電源1的電壓與 控制電源電壓VCC的差值電壓和流過啟動電路的電流的乘積，導致待 機時電耗增加。此外，當由開關17切換供給微型計算機15的電源時， 在切換的瞬間產生電壓變動，存在在微型計算機中產生錯誤動作等問 題。進一步，在開關元件2開始開關動作時，使電容器CS的電壓逐漸 上升，開關元件2的脈沖寬度逐漸變寬，進行軟啟動動作，抑制流過 絕緣變壓器3的電流的急劇變化，減少絕緣變壓器3產生的可聽頻域 的聲音(audible?sound)。但是，在開關元件2停止振蕩時，從在絕緣 變壓器3中流過電流的狀態突然變為沒有電流流過的狀態，因此存在 減少可聽頻域的聲音的效果降低的問題。

專利文獻1：日本特開2002-136125號公報

專利文獻2：日本特開2004-088959號公報(對應美國專利USP 6,903,945，對應中國專利CN?1311618C)

專利文獻3：日本特開2000-270546號公報

發明內容