[發明專利]電源電路

有效

• 申請號: 201110137585.8
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102263518A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 高橋幸雄
• 申請（專利權）人: 安森美半導體貿易公司
• 主分類號: H02M7/23
• 分類號: H02M7/23;H02M1/14
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種將交流電壓變換為直流電壓的電源電路。

背景技術

作為各種電子設備的電源電路已知一種電源電路，該電源電路具有整流電路(例如二極管橋電路)和平滑電路(例如電容器)，將交流電壓變換為直流電壓。但是，這種電源電路在被施加正弦波的交流電壓時，僅在正弦波的峰附近電流流過電源電路，因此功率因數差。另外，在即使施加了正弦波的交流電壓也流過與正弦波不成比例的電流的情況下，有時會產生高次諧波而對外圍設備產生惡劣影響。

因此，提出如下一種電源電路：將二極管與開關元件并聯連接，在適當的時刻使開關元件進行切換，通過將流過電源電路的電流設為與交流電壓的正弦波相似的形狀，從而能夠改善功率因數、抑制高次諧波以及調整直流電壓(例如參照專利文獻1)。

圖10是表示現有的電源電路的結構的框圖。該電源電路具備：構成用于對交流電壓進行全波整流的二極管橋電路的四個二極管D?1、D2、D3以及D4；電流檢測用的電阻RX；開關元件116、117；驅動電路124；控制電路126；以及輸出電壓的分壓電阻R1、R2。

來自交流電源110的交流電壓通過電抗器112施加到作為交流輸入線的R線上，將交流電壓直接從交流電源110輸入到作為另外一個交流輸入線的S線。由交流電源110施加的交流電壓通過二極管D1、D2、D3、D4被進行全波整流后，通過連接在P側電極與N側電極之間的電容器123進行平滑化。

開關元件116與電阻RX串聯連接，并且與電阻RX一起與二極管D1并聯連接。開關元件116與二極管D1在相反極性(流過反向的電流)的方向上連接。

開關元件117與電阻RX串聯連接，并且與電阻RX一起與二極管D2并聯連接。開關元件116與二極管D2在相反極性(流過反向的電流)的方向上連接。電阻RX在開關元件117或者開關元件116接通的期間內，檢測流過二極管D1或者二極管D2的電流。

分壓電阻R1、R2串聯連接在P側電極與N側電極之間，對在P側電極與N側電極之間產生的輸出電壓進行分壓。即，從分壓電阻R1、R2的連接點將輸出電壓的分壓信號輸出。

驅動電路124將來自控制電路126的輸入放大至能夠驅動開關元件116、117的振幅并輸出。控制電路126基于電阻RX的電流檢測結果和輸出電壓的分壓信號來控制開關元件116、117接通和斷開的時刻。

接著，對以往的電源電路的動作進行說明。圖11是說明交流電源110的交流電壓相對于S線來說R線為正的情況下的電源電路的動作的圖。

<開關元件116接通的情況>

在相對于S線來說R線的交流電壓為正、且開關元件116接通的情況下，電流流過如圖11的點劃線所示的路徑，即R線(電抗器112)→開關元件116→電阻RX→二極管D2→S線的路徑。在此期間能量蓄積在電抗器112中。

<開關元件116斷開的情況>

在相對于S線來說R線的交流電壓為正、且開關元件116斷開的情況下，電抗器112欲使電流沿與開關元件116接通的情況相同的方向流通。因此電流流過如圖11的虛線表示的路徑，即R線(電抗器112)→二極管D3→電容器123→二極管D2→S線的路徑，電容器123被充電。在此期間內蓄積在電抗器112中的能量輸出到電容器123，在P側電極與N側電極之間產生的直流電壓(以下稱為直流輸出電壓)升壓。

圖12是說明交流電源110的交流電壓相對于S線來說R線為負的情況下的電源電路的動作的圖。

<開關元件117接通的情況>

在相對于S線來說R線的交流電壓為負、且開關元件117接通的情況下，電流流過如圖12的點劃線表示的路徑，即S線→開關元件117→電阻RX→二極管D1→R線(電抗器112)的路徑。在此期間能量蓄積在電抗器112中。

<開關元件117斷開的情況>

在相對于S線來說R線的交流電壓為負、且開關元件117斷開的情況下，電抗器112欲使電流沿與開關元件117接通的情況相同的方向流通。因此電流流過如圖12的虛線表示的路徑，即S線→二極管D4→電容器123→二極管D1→R線(電抗器112)的路徑，電容器123被充電。在此期間內蓄積在電抗器112內的能量輸出到電容器123而直流輸出電壓升壓。