[發明專利]開關電源裝置

有效

• 申請號: 200980115402.3
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102017379A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 京野羊一
• 申請（專利權）人: 三墾電氣株式會社
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M7/12
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及一種簡單且廉價的開關電源裝置。

背景技術

圖1是表示現有的開關電源裝置的結構的電路圖。圖1中所示的開關電源裝置通過稱之為電流共振型開關電源裝置的方式將例如對來自商用電源的交流電壓進行整流平滑后的直流電壓作為直流輸入電壓Vin而輸入。在供給直流輸入電壓Vin的直流電源Vin的兩端，串聯連接有由MOSFET構成的開關元件Q11(第1開關元件)和由MOSFET構成的開關元件Q12(第2開關元件)。

在開關元件Q12的漏源之間(或者也可以在開關元件Q11的漏源之間)連接有電壓共振電容器Cv1，并且連接有由共振電抗器Lr1和變壓器T1的一次線圈Np1和電流共振電容器Ci1所構成的第1共振電路。共振電抗器Lr1例如可用變壓器T1的漏感代替。

在開關元件Q12的漏源之間連接有二極管D1，在開關元件Q11的漏源之間連接有二極管D2。二極管D1、D2可以是開關元件Q11、Q12的寄生二極管。

此外，在變壓器T1的二次側串聯連接有卷繞成分別逆相的二次線圈Ns11、Ns12。在二次線圈Ns11、Ns12產生的電壓通過二極管D11、D12整流，且通過輸出平滑電容器Co1平滑而作為輸出電壓Vo1而輸出。

設置了死區時間的柵極信號以相同的接通幅度從控制電路10交替輸入到開關元件Q11、Q12的柵極，該死區時間用于防止開關元件Q11、Q12同時接通。

在開關元件Q11、Q12交替地接通/斷開時，在開關元件Q11、Q12流過如圖2所示的共振電流Q11i、Q12i，通過二極管D11、D12在變壓器T1的二次側放出正弦波狀的共振電流D11i、D12i。

輸出電壓Vo1，經由未圖示的光電耦合器等的絕緣裝置反饋到一次側的控制電路10，通過控制電路10控制開關元件Q11、Q12的開關頻率，使得輸出電壓Vo1成為預定值。

在該電流共振型開關電源裝置中，如圖2所示地將各開關元件Q11、Q12接通時因為電流流過負方向(流過二極管D2、D1的電流)，因此不產生開關損失。并且，因為進行了共振動作，也不會產生斷開開關元件Q11、Q12時的沖擊電壓。從而能夠使用低耐壓的開關元件，是構成高效電源所需要的極為有效的方式。

然而，在如圖1所示的電流共振型開關電源裝置中，因為在二次側交替流過正弦波狀的電流D11i、D12i而電流D11i、D12i不連續動作。因此，流過輸出平滑電容器Co1的紋波電流Co1i變成輸出電流的大致50～70％左右，大于連續流過正向逆變器等的電流。一般用于輸出平滑電容器Co1的電解電容器，因為受到允許紋波電流的規定的限制，為滿足該規定必須并聯多個電解電容器。由此存在增加成本及實際安裝面積的問題。

為了解決上述問題，在專利文獻1中揭示了通過并聯連接多個電路且移動各電路的相位使之動作，來減少電解電容器的紋波電流的方法。

專利文獻1：日本特開平4-105552號公報然而，在專利文獻1的方式中需要對控制電路內的高頻振蕩電路所輸出的脈沖信號進行分頻的電路等，存在控制電路的復雜化并且提高成本的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠通過簡單且廉價的電路實現不同相位的并行動作的開關電源裝置。

本發明是以如下方式實現的。本發明第一發明的開關電源裝置，其特征在于，具備：第1變換器，在所述第1變換器中，在直流電源的兩端串聯連接有第1開關元件和第2開關元件，在所述第1開關元件或所述第2開關元件的兩端串聯連接有具有輔助線圈的第1變壓器的一次線圈和第1電容器，所述第1變換器具備對在所述第1變壓器的二次線圈上產生的電壓進行整流的第1整流電路；第2變換器，在所述第2變換器中，在所述直流電源的兩端串聯連接有第3開關元件和第4開關元件，在所述第3開關元件或所述第4開關元件的兩端串聯連接有第2變壓器的一次線圈和第2電容器，所述第2變換器具備對在所述第2變壓器的二次線圈上產生的電壓進行整流的第2整流電路；平滑電路，對從所述第1整流電路和所述第2整流電路輸出的電流進行平滑；串聯共振電路，由與所述輔助線圈串聯連接的共振電抗器和共振電容器所構成；以及控制電路，根據流過所述串聯共振電路的電流來接通/斷開所述第3開關元件及所述第4開關元件。