[發明專利]開關電源裝置、開關電源控制電路和開關電源裝置的控制方法

有效

• 申請號: 200910168718.0
• 申請日: 2009-09-07
• 公開（公告）號: CN101677215A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 陳建;園部孝二
• 申請（專利權）人: 富士電機電子技術株式會社
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍 淳

技術領域

本發明提供具備具有電流諧振電感器和電流諧振電容器的串聯諧振電路的開關電源裝置、開關電源控制電路和開關電源裝置的控制方法，尤其是涉及消除在輕負載時電流的逆流的開關電源裝置、開關電源控制電路和開關電源裝置的控制方法。?

背景技術

作為現有技術的開關電源裝置，公知的是如圖5所示的具備電流諧振型變換器的裝置。在該電流諧振型變換器中，輸入直流電壓Vi被施加于具有諧振電感器Lr和諧振電容器Cr的串聯諧振電路，導通關斷由MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor?Field-Effect?Transistor：金屬-氧化物-半導體場效應晶體管)等構成的2個主開關元件Qa、Qb，控制在電力變換用的變壓器T的第一線圈L1中流通的一次側電流的通路，由此在變壓器T的第一線圈L1中流通正弦波狀的電流。另外，在變壓器T的第二線圈L2、第三線圈L3(使L1∶L2∶L3的線圈比為n∶1∶1)分別連接有對所感應的二次電流I1、I2進行整流的整流二極管D1、D2；和將對負載LD的輸出電壓V₀平滑的輸出電容器C₀。并且，對負載LD的輸出電壓V₀通過誤差放大器1和VCO(電壓控制振蕩電路)2反饋到主開關元件Qa、Qb的驅動電路3，控制流通到變壓器T的第一線圈L1的電流和電壓，將輸出電壓V₀控制為恒壓。此外，VCO2按照以下方式發揮功能，即：根據誤差放大器1的輸出如果判斷為輸出電壓V0比設定電壓高，或者判斷為是輕負載，則提高其輸出頻率；如果判斷為輸出電壓V0比設定電壓低，或者判斷為是重負載，則降低其輸出頻率。?

但是，將如此構成的開關電源裝置作為低電壓·大電流的電源使用的情況下，當二次電流I1、I2在變壓器T的二次側設置的整流二極管D1、D2中流通時，由于整流二極管D1、D2的正向電壓降V_F，產生較大的電力損失V_F×I₀。I0為二次電流I1、I2的任意一個。因此，如圖6所示，代替這些整流二極管D1、D2，而使用分別將導通電阻較低的MOSFETQs1、Qs2作為同步整流用的開關元件而連接進行同步整流，降低如此產生的電力損失的他勵驅動方式的電流諧振電路。圖6的MOSFETQs1、Qs2，通過驅動電路3分別與將一次側的主開關元件Qa、Qb導通關斷的動作頻率fop同步而被導通關斷控制，從而二次電流I1、I2交替地被積蓄在電容器C₀。?

如此構成的現有技術的開關電源裝置，按照使主開關元件Qa、Qb開關動作，通過電壓變換用的變壓器T獲得任意的直流輸出的方式構成，因而取決于與二次側連接的負載LD的大小等積蓄在電容器C₀的電荷被放電產生向變壓器T側逆流的電流(反向電流)，出現在逆流區域中的電力損失問題。?

圖7是表示二次側二極管整流的電流諧振型變換器的一例的電路圖。在該圖7中，將圖5的電流諧振型變換器的變壓器T分為勵磁電感成分Lm和理想變壓器Ti進行圖示，便于理解地表示出其動作原理。在此，在上述的逆流區域的電力損失的說明之前，對于電流諧振型變換器的動作原理進行說明。?

在圖7所示的電流諧振型變換器中，能夠定義以下的兩種基本的電流諧振頻率。在此Lr、Lm和Cr分別表示諧振電感器Lr的電感、變壓器T的勵磁電感成分和諧振電容器Cr的電容。?

【公式1】?

fr1=12πLr·Cr...(1)]]>

【公式2】?