專利名稱：開關(guān)電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備輕載間歇振蕩對應電路以實現(xiàn)低消費電力化的開關(guān)電源電路。
背景技術(shù)：
眾所周知，在現(xiàn)有的開關(guān)電源電路中、特別是RCC(ringing chokeconverter)電源方式中，輕載時發(fā)生間歇振蕩。但在該間歇振蕩狀態(tài)，產(chǎn)生‘Pi，Pi’聲和‘Bi，Bi’聲，被稱作異常振蕩，被當作不允許發(fā)生的狀態(tài)。然而，該狀態(tài)具有減少消費損失電力的效果，如果在待機時等使用，則在實現(xiàn)電路的低消費電力化上非常有效。但是，由于有產(chǎn)生如此的異常聲的問題，現(xiàn)實情況是未實用化。
因此，如果上述電路在輕載時不產(chǎn)生異常聲而能間歇振蕩工作，則在開關(guān)電源電路待機時呈現(xiàn)與利用內(nèi)部振蕩器的電源電路使用的輕載間歇(被稱作成組方式(burst mode))同樣的效果，可減少在待機時等的消費電力。
特別是RCC電源方式的輕載間歇振蕩時能夠聽到異常聲的原因是因為，如果發(fā)生間歇振蕩，則反復進行啟動動作，與次級的輸出端子相連的電解電容等的充電能量需要很多，為了提供該能量，功率晶體管流過很大的脈沖電流，因此振蕩頻率變慢，并進入音頻區(qū)域。這種反復可不斷發(fā)生。
圖3是防止在輕載間歇振蕩時聽到異常聲的開關(guān)電源電路。R1是用于檢測流過功率晶體管TR2的電流的大電力型功率電阻。該電路結(jié)構(gòu)是為了對應以下情況以獲得同樣的效果伴隨AC電源的輸入電壓的上升，為使過電流保護開始點變化(相同電流值時也及早動作)而將進行補償?shù)膮?shù)(r2)加到過電流檢測用晶體管TR1等。因此，該電路方式是伴隨輸入電壓的變化，將與該變化電壓成比例變化部分相連的過電流保護電路補償電阻r2流過的電流I1，與由電流檢測用功率電阻R1獲得的電壓V1混合，使過電流檢測用晶體管TR1動作。
即，利用該方式，不是改變檢測功率晶體管TR2流過電流的檢測電阻值自身而使檢測電壓上升，而是使過電流保護電路補償用電阻r2的值與成組方式(burstmode)相似地變小以獲得同樣的效果。由此，設(shè)定電阻值r2＞r3，在開關(guān)SW1開通時，等價地使其成為比r2還小的電阻值(電阻r2與電阻r3并聯(lián)的狀態(tài))，使流過過電流保護電路補償用電阻的電流變大。
由此，過電流保護電路的動作開始電平變低，使功率晶體管TR2流過的電流是比初始設(shè)定值低的電流值，控制系統(tǒng)中的過電流保護電路更快地動作。這是利用依據(jù)輸入電壓的過電流保護補償用電壓，等價地使過電流檢測電壓升高，使過電流保護開始點及早動作。
因此，功率晶體管TR2的漏極電流Id只流過很小，則‘Pi，Pi’聲等的異常聲就聽不到。
特開2001-238440號公報待機時等的輕載時以間歇振蕩動作，以實現(xiàn)電路的低消費電力化。通過峰值電流限制電路減少間歇振蕩動作時產(chǎn)生的峰值電流的峰值，并使異常聲、振蕩聲不被聽見，如前所述，是使過電流保護電路補償用電阻r2的值與成組方式(burstmode)相似地變小以獲得同樣的效果。由此，設(shè)定電阻值r2＞r3，在開關(guān)SW1開通時，等價地使其成為比r2還小的電阻值(電阻r2與電阻r3并聯(lián)的狀態(tài))，使流過過電流保護電路補償用電阻的電流變大。
但是由于使開關(guān)SW1短路，則變?yōu)檩p載必須借助外部信號。因此需要額外的輸入端子而造成成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的開關(guān)電源電路是由開關(guān)電源電路自身檢測出輕載，在間歇振蕩動作時，減少功率晶體管的峰值漏極電流。
本發(fā)明提出的開關(guān)電源電路包括電壓檢測電路，檢測間歇振蕩時由脈沖變壓器的驅(qū)動繞組激勵的正向電壓的減少；峰值電流限制電路，在所述電壓檢測電路檢測出正向電壓減少時進行動作；過電流檢測電路，通過峰值電流限制電路動作而動作，使流過功率晶體管的電流減少。間歇振蕩時的正向電壓的減少由所述電壓檢測電路檢測，使峰值電流限制電路動作并強制降低過電流檢測電路的動作開始電壓，流過功率晶體管的電流以比通常的過電流檢測電路的動作設(shè)定時小的電流值使過電流檢測電路動作。
另外本發(fā)明提出一種開關(guān)電源電路，所述輸入電壓檢測電路包括電壓檢測晶體管；第1檢測電阻與第2檢測電阻，與該電壓檢測晶體管的基極連接并被施加正向電壓；電容，由施加在該第1檢測電阻的正向電壓充電。通常動作時將所述驅(qū)動繞組獲得的正向電壓以所述第1檢測電阻與第2檢測電阻的電阻比進行分壓，依據(jù)分壓的電壓值(第2檢測電阻兩端電壓)使電壓檢測晶體管導通，使峰值電流限制電路不動作，而間歇振蕩時由于所述驅(qū)動繞組獲得的正向電壓減少，則第1檢測電阻與第2檢測電阻分壓的第2檢測電阻兩端的電壓也減少而使所述檢測晶體管截止，使峰值電流限制電路動作。
本發(fā)明還提出一種開關(guān)電源電路，所述峰值電流限制電路包括峰值電流限制晶體管，由所述電壓檢測晶體管控制；所述峰值電流限制晶體管的集電極-發(fā)射極路與第2補償電阻的串聯(lián)電路，與補償所述功率晶體管的過電流保護動作開始電壓的第1補償電阻并聯(lián)。間歇振蕩時使所述電壓檢測晶體管截止，使峰值電流限制電路動作從而使所述第1補償電阻與第2補償電阻并聯(lián)。


圖1是本發(fā)明的開關(guān)電源電路的方框圖。
圖2是本發(fā)明的開關(guān)電源電路的電路圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)電源電路的電路圖。
具體實施例方式
參照圖1以及圖2詳細說明本發(fā)明的實施方式。
圖1是本發(fā)明的防止了輕載間歇振蕩時聽到異常聲的開關(guān)電源電路。與現(xiàn)有技術(shù)相同的結(jié)構(gòu)部分記為相同的符號。
脈沖變壓器T的初級繞組T1側(cè)的AC電源(未圖示)的AC電壓經(jīng)由整流二極管D1施加給構(gòu)成該開關(guān)電源電路的各結(jié)構(gòu)元件。
TR2是被施加整流二極管D1整流的電壓而導通的功率晶體管，電阻R11是伴隨AC電源的輸入電壓的上升，為使過電流保護開始點變化而進行補償?shù)难a償電阻，是將變壓器T的驅(qū)動繞組T3激勵的正向電壓加到控制電路5的過電流檢測電路6的第1補償電阻。
另外，C1是與次級繞組T2側(cè)的輸出端子相連的電解電容，經(jīng)由該電解電容C1與負載電路(未圖示)相連。
電壓檢測電路1檢測間歇振蕩時脈沖變壓器T的驅(qū)動繞組T3激勵的正向電壓的減少。峰值電流限制電路3依據(jù)電壓檢測電路1檢測出正向電壓的減少進行動作。包含于控制電路5的過電流檢測電路6依據(jù)峰值電流限制電路的動作進行動作，減少流過功率晶體管的電流。
由上述結(jié)構(gòu)，則通常動作通過電壓檢測電路1檢測正向電壓減少的檢測電壓不能被檢測出，峰值電流限制電路3不動作。因此過電流檢測電路6依據(jù)流過第1補償電阻R11的電流值和由功率晶體管TR2的電流檢測電阻等得到的電壓進行動作。
結(jié)果，通常動作時，流過的電流一直到取得最大輸出電力，由此產(chǎn)生間歇振蕩時，功率晶體管TR2象現(xiàn)有技術(shù)那樣流過很大的電流，成為產(chǎn)生異常聲的原因。
但本發(fā)明的開關(guān)電源電路在待機狀態(tài)的電壓間歇振蕩時通過電壓檢測電路1檢測驅(qū)動繞組T3產(chǎn)生的正向電壓的減少。如果檢測出正向電壓減少，則使峰值電流限制電路3動作，強制降低過電流檢測電路6的動作開始電壓。
通過強制降低過電流檢測電路6的動作開始電壓，流過功率晶體管TR2的電流以比通常的過電流檢測電路6的動作設(shè)定時小的電流值使過電流檢測電路6動作。而且由此降低過電流保護動作電平，從而降低流過功率晶體管TR2的電流的峰值。
另外，過電流檢測電路6以與脈沖變壓器T的次級繞組T2相連的電解電容C1的充電電壓比通常動作時低的電壓開始動作，因此，即使間歇振蕩也不降低啟動時的振蕩頻率，成為高于聲波的振蕩頻率，聽不見異常聲。
圖2是表示本發(fā)明的開關(guān)電源電路的其他實施例的電路圖。
與前述同樣，脈沖變壓器T的初級繞組T1側(cè)的AC電源(未圖示)的AC電壓經(jīng)由整流二極管D1整流后施加給構(gòu)成該開關(guān)電源電路的各結(jié)構(gòu)元件。
TR2是被施加整流二極管D1整流的電壓而導通的功率晶體管，電阻R11是伴隨AC電源的輸入電壓的上升，為使過電流保護開始點變化而進行補償?shù)难a償電阻，是將變壓器T的驅(qū)動繞組T3激勵的正向電壓加到控制電路5的過電流檢測電路6的第1補償電阻。
另外，C1是與次級繞組側(cè)的輸出端子相連的電解電容，經(jīng)由該電解電容C1與負載電路(未圖示)相連。
電壓檢測電路1包括電壓檢測晶體管7；與電壓檢測晶體管7的基極相連、將脈沖變壓器T的驅(qū)動繞組T3產(chǎn)生的正向電壓經(jīng)由二極管8施加的第1檢測電阻R14與第2檢測電阻R15；以及連接在第2檢測電阻R15兩端的電容C11。
連接在第2檢測電阻R15兩端的電容C11去除噪聲成分并將來自第1檢測電阻R14的電壓積分，也有使第2檢測電阻R15兩端產(chǎn)生的電壓具有時間常數(shù)的效果。
而峰值電流限制電路3包括由電壓檢測晶體管7控制的峰值電流限制晶體管9；與確定功率晶體管TR2的過電流保護動作開始電壓的第1補償電阻R11并聯(lián)的所述峰值電流限制晶體管9的集電極-發(fā)射極路與第2補償電阻R12間的串聯(lián)電路。另外，在峰值電流限制晶體管9的集電極與基極之間連接偏置電阻R16。
設(shè)第1補償電阻R11的電阻值r1與第2補償電阻R12的電阻值r2滿足r1＞r2。具體地說，使r1與r2之比為10∶1左右。
本發(fā)明的開關(guān)電源電路在通常動作時通過控制電路5的控制信號使功率晶體管TR2進行導通/截止而在脈沖變壓器T的次級繞組T2產(chǎn)生電壓，與此同時在脈沖變壓器T的驅(qū)動繞組T3激勵起正向電壓。
通常動作時激勵的正向電壓經(jīng)由二極管8施加給電阻R14，按照檢測電阻R14與R15的分壓比對電容C11充電。電容C11的充電電壓使電壓檢測晶體管7導通。因此，施加給補償電阻R12以及偏置電阻R16的偏置電壓經(jīng)由電壓檢測晶體管7的集電極-發(fā)射極而接地，峰值電流限制晶體管9截止。
因此，過電流檢測電路6按照流過補償電阻R11的電流值產(chǎn)生的電壓進行動作，在通常動作時讓能取得最大輸出電力的電流流過。
在待機狀態(tài)等的輕載時，由于功率晶體管TR2比通常工作時截止時間變長，因此，驅(qū)動繞組T3激勵的正向電壓降低。
因此，經(jīng)由二極管8和第一檢測電阻R14的電容C11的兩端電壓減少，所以，電壓檢測晶體管7的基極電位電壓降低。因此，電壓檢測晶體管7截止。
電壓檢測晶體管7截止，則在此之前偏置電阻R16的一端經(jīng)由電壓檢測晶體管7的集電極-發(fā)射極接地的狀態(tài)被解除。因此，經(jīng)由二極管8加在偏置電阻R16的偏置電壓被加到峰值電流限制晶體管9的基極，使峰值電流限制晶體管9導通。
峰值電流限制晶體管9導通，則第2補償電阻R12與第1補償電阻R11成為并聯(lián)狀態(tài)。因此，補償電阻等價變小而流入過電流檢測電路6的檢測電流實質(zhì)變大，過電流檢測電路6的動作開始電平下降，限制流過功率晶體管TR2的峰值電流。
由于過電流檢測電路6的動作開始電壓被強制降低，流過功率晶體管TR2的電流以比通常的動作設(shè)定時小的電流值使過電流檢測電路6動作。而且由此降低過電流動作電平，則流過功率晶體管TR2的電流的峰值也下降。
另外，過電流檢測電路6以與脈沖變壓器T的次級繞組T2相連的電解電容C1的充電電壓比通常動作時低的電壓開始動作，因此，即使間歇振蕩也不降低啟動時的振蕩頻率，成為高于聲波的振蕩頻率，因此在輕載時即使是間歇振蕩也以快速振蕩頻率動作，聽不見‘Pi，Pi’聲等的異常聲。
本發(fā)明的開關(guān)電源電路的構(gòu)成為由電壓檢測電路檢測間歇振蕩時驅(qū)動繞組產(chǎn)生的正向電壓的減少，使峰值電流限制電路動作而強制降低過電流檢測電路的動作開始電壓，流過功率晶體管的電流以比通常的過電流檢測電路的動作設(shè)定時較小的電流值，使過電流檢測電路動作。不像現(xiàn)有技術(shù)那樣從外部施加信號，在輕載時即使間歇振蕩也不產(chǎn)生異常聲。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源電路，將AC電源的AC電壓進行整流，將提供給脈沖變壓器的整流電壓進行開關(guān)轉(zhuǎn)換，對與所述脈沖變壓器的次級繞組連接的負載提供規(guī)定的負載電壓，該開關(guān)電源電路具有電壓檢測電路，檢測因為輕載時的間歇振蕩而由脈沖變壓器的驅(qū)動繞組激勵的正向電壓的減少；峰值電流限制電路，在所述電壓檢測電路檢測出正向電壓減少時進行動作；過電流檢測電路，通過峰值電流限制電路動作而動作，使流過功率晶體管的電流減少，其特征為，間歇振蕩時產(chǎn)生的正向電壓的減少由所述電壓檢測電路檢測，使峰值電流限制電路動作并強制降低過電流檢測電路的動作開始電壓，流過功率晶體管的電流以比通常的過電流檢測電路的動作設(shè)定時小的電流值使過電流檢測電路動作。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源電路，其特征為，所述輸入電壓檢測電路包括電壓檢測晶體管；第1檢測電阻，與該電壓檢測晶體管的基極連接并被施加正向電壓；電容，由施加在該第1檢測電阻的正向電壓充電；第2檢測電阻，與所述第1檢測電阻對施加的正向電壓進行分壓，通常動作時將所述驅(qū)動繞組獲得的正向電壓以所述第1檢測電阻與第2檢測電阻的電阻比進行分壓，依據(jù)分壓的電壓值使電壓檢測晶體管導通，使峰值電流限制電路不動作，而輕載間歇振蕩時由于所述驅(qū)動繞組獲得的正向電壓減少，則第1檢測電阻與第2檢測電阻分壓的第2檢測電阻兩端的電壓減少而使所述檢測晶體管截止，使峰值電流限制電路動作。
3.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源電路，其特征為，所述峰值電流限制電路包括峰值電流限制晶體管，由所述電壓檢測晶體管控制；所述峰值電流限制晶體管的集電極-發(fā)射極路與第2補償電阻的串聯(lián)電路，與補償所述功率晶體管的過電流保護動作開始電壓的第1補償電阻并聯(lián)，間歇振蕩時使所述電壓檢測晶體管截止，使峰值電流限制電路動作從而使所述第1補償電阻與第2補償電阻并聯(lián)。
全文摘要
一種開關(guān)電源電路，由開關(guān)電源電路自身檢測間歇振蕩動作，在間歇振蕩動作時減少功率晶體管的峰值漏極電流。該開關(guān)電源電路包括檢測驅(qū)動繞組的正向電壓的減少的電壓檢測電路(1)；在檢測出正向電壓減少時進行動作的峰值電流限制電路(3)；通過峰值電流限制電路動作而動作，使流過功率晶體管TR2的電流變小的過電流檢測電路(6)，由所述電壓檢測電路檢測電壓間歇振蕩時的正向電壓的減少，使峰值電流限制電路動作并強制降低過電流檢測電路的動作開始電壓，流過功率晶體管的電流以比通常的過電流檢測電路的動作設(shè)定時小的電流值使過電流檢測電路動作。
文檔編號H02M3/24GK1520017SQ200410003258
公開日2004年8月11日 申請日期2004年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者齋藤孝昭, 西川円, 藤村芳夫, 夫 申請人:三洋電機株式會社