[發明專利]開關電源裝置

有效

• 申請號: 201280051372.6
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103891120A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 細谷達也
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李逸雪

1.一種開關電源裝置，其特征在于，具備：

變壓器，其至少具備初級繞組和次級繞組；

初級側電路，其具備相對于所述初級繞組而等效地串聯構成的初級側諧振電感器、與所述初級側諧振電感器一起構成初級側諧振電路的初級側諧振電容器、以及初級側交流電壓產生電路，該初級側交流電壓產生電路至少具備兩個開關元件，且根據輸入直流電源電壓來生成梯形波的交流電壓，并提供給所述初級側諧振電路；

次級側電路，其具備相對于所述次級繞組而等效地串聯構成的次級側諧振電感器、與所述次級側諧振電感器一起構成次級側諧振電路的次級側諧振電容器、以及次級側整流電路，該次級側整流電路具有整流元件，且對從所述次級側諧振電路輸出的交流電流進行整流，來得到直流電壓，

其中，

在所述初級繞組和所述次級繞組之間，通過相互感應而等效地形成互感，至少由所述初級側電路以及所述次級側電路來構成具備多個LC諧振電路的多諧振電路，

通過所述多諧振電路，

所述初級側諧振電路和所述次級側諧振電路產生共振，基于所述互感中流動電流的磁場共振耦合，從所述初級側電路向所述次級側電路輸送電力，

從所述初級繞組未被送電的能量通過諧振現象而作為諧振能量被保存于所述初級側諧振電路，

所述次級繞組所受電的能量之中未提供給輸出的能量通過諧振現象而作為諧振能量被保存于所述次級側諧振電路，

所述次級側諧振電路構成了與所述整流元件被串聯構成的電流路徑不同的電流路徑，從所述初級繞組向所述次級繞組輸送電力。

2.根據權利要求1所述的開關電源裝置，其中，

當以fs表示開關頻率，

以fa表示在所述次級側電路的輸出連接了負載的狀態下從與所述初級側交流電壓產生電路相連接的所述多諧振電路的輸入來觀察得到的輸入阻抗為極小的諧振頻率時，

所述初級側交流電壓產生電路在fa≤fs的范圍內進行動作，來控制輸送電力。

3.根據權利要求2所述的開關電源裝置，其中，

通過具備所述次級側諧振電路，來設定即使在輸出未連接負載的無負載狀態下也維持諧振動作地進行動作的規定的頻率fc，

在fa≤fs≤fc的范圍內進行動作，來控制輸送電力。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述次級側諧振電容器相對于所述次級繞組而并聯地連接，

所述次級側整流電路對所述次級側諧振電容器的電壓進行整流。

5.根據權利要求1～3中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述次級側諧振電容器與所述次級繞組串聯地連接，

所述次級側整流電路對次級側諧振電容器的電流進行整流。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述次級側諧振電容器相對于構成所述次級側整流電路的整流元件而并聯地連接。

7.根據權利要求1～6中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述次級側整流電路是橋式整流電路。

8.根據權利要求1～6中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述次級側整流電路是中心抽頭式整流電路。

9.根據權利要求1～6中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述次級側整流電路是倍壓整流電路。

10.根據權利要求1～9中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述開關元件在兩端電壓降低至零電壓時開啟，進行零電壓開關動作。

11.根據權利要求1～10中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述初級側諧振電感器或者所述次級側諧振電感器是所述初級繞組或者次級繞組的漏電感。

12.根據權利要求1～11中任一項所述的開關電源裝置，其中，

所述初級繞組的雜散電容與所述初級側諧振電容器一起構成所述初級側諧振電路，或者所述次級繞組的雜散電容與所述次級側諧振電容器一起構成所述次級側諧振電路。

13.根據權利要求1～12中任一項所述的開關電源裝置，其中，

對于所述次級側諧振電容器，利用所述整流元件的結電容。