專利名稱：開關(guān)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源裝置，特別是涉及通過無橋功率因數(shù)改善電路將交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率的開關(guān)電源裝置。
背景技術(shù)：
作為電子設(shè)備等所使用的電源裝置，存在一種具有AC-DC轉(zhuǎn)換器，且被連接到例如商用交流電源，將交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率后，可利用該直流功率的開關(guān)電源裝置。在這樣的開關(guān)電源裝置中設(shè)置有將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的整流電路、和平滑電容器。平滑電容器被配置在整流電路的輸出端的高壓側(cè)的線路(路徑)與低壓側(cè)的線路之間。平滑電容器將脈動(dòng)電流電壓平滑成恒壓并進(jìn)行電荷充電，并且向與開關(guān)電源裝置連接 的負(fù)載電路等放電。然而，當(dāng)開始對僅設(shè)置有平滑電容器的開關(guān)電源裝置供給交流電壓時(shí)，為了向平滑電容器供給電荷，而流入過量大的沖擊電流，存在由于沖擊電流而使電路元件受損的可能性。以抑制該不良狀況為目的，在沖擊電流流動(dòng)的路徑上設(shè)置了沖擊電流抑制電路。另外，在將交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率的開關(guān)電源裝置中，為了改善功率因數(shù)而設(shè)置了功率因數(shù)改善電路。在比功率因數(shù)改善電路靠近輸入部一側(cè)的路徑上，以抑制向交流電源泄漏的脈動(dòng)電流為目的，設(shè)置了功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器。圖6是表示以往的開關(guān)電源裝置的一個(gè)例子的電路圖。如圖6所示，開關(guān)電源裝置81具有與交流電源801連接的輸入部801a ;沖擊電流抑制電路803 ;使用了橋式二極管的整流電路810 ；功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器
802;功率因數(shù)改善電路811 ;和主轉(zhuǎn)換器808。沖擊電流抑制電路803配置在將輸入部801a與整流電路810連結(jié)的2條功率供給線路的一方。輸入濾波器802具有在整流電路810的輸出線上與整流電路810并聯(lián)連接的線路電容器Cl。輸入濾波器802被設(shè)置的目的在于，抑制來自功率因數(shù)改善電路811的脈動(dòng)電流向交流電源801的泄漏。功率因數(shù)改善電路811具有線圈L3、二極管D4、開關(guān)元件Q3以及平滑電容器C2。從功率因數(shù)改善電路811輸出的直流功率經(jīng)由主轉(zhuǎn)換器808向負(fù)載電路809供給。此外，雖然未圖示，但考慮到開關(guān)電源裝置81的設(shè)計(jì)條件等，為了抑制經(jīng)由布線的噪聲泄漏及噪聲侵入，有時(shí)也會(huì)將EMI (ElectroMagnetic Interference :電磁干擾)濾波器等噪聲濾波器設(shè)置在輸入部801a與沖擊電流抑制電路803之間的路徑上。另外，還使用了一種未使用橋式二極管的、具有無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置。具有這樣的無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置在功率轉(zhuǎn)換效率等上具有卓越的性質(zhì)。即、例如在使用了上述的圖6所示的開關(guān)電源裝置81所使用的橋式二極管的整流電路810中，雖然存在二極管的電壓降(voltage drop)的量的功率損失，但在無橋功率因數(shù)改善電路中，能夠改善該量的功率轉(zhuǎn)換效率。在下述專利文獻(xiàn)I中，公開了一種將交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率來輸出的開關(guān)電源裝置，其具有2組包含與交流電源的一端連接的升壓電感器、二極管以及開關(guān)元件的開關(guān)電路。在該開關(guān)電源裝置中，設(shè)置有輔助電路，以實(shí)現(xiàn)基于零電壓開關(guān)的開關(guān)效率的改善。在下述專利文獻(xiàn)2中，公開了一種將交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率來輸出的開關(guān)電源裝置，其具有2組包含與交流電源的一端連接的升壓電感器、二極管以及開關(guān)元件的開關(guān)電路。在該開關(guān)電源裝置中，也在功率因數(shù)改善電路的輸出端側(cè)設(shè)置有平滑電容器。專利文獻(xiàn)I :日本特開2010-154582號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特表2007-527687號公報(bào)然而，根據(jù)在開關(guān)電源裝置的電路中的沖擊電流防止電路的位置，有時(shí)會(huì)在包含沖擊電流防止電路、和構(gòu)成功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器的線路電容器(LineCapacitors)的路徑中產(chǎn)生無效電流。若產(chǎn)生無效電流，則在沖擊電流防止電路中功率被消耗，產(chǎn)生了功率損失。該功率損失成為使電子設(shè)備等的所謂待機(jī)時(shí)消耗功率增加的重要因 素。消減針對電子設(shè)備等的待機(jī)時(shí)消耗功率的社會(huì)性需求近年來不斷地增加，希望能夠抑制功率損失。以下，對無效電流以及基于無效電流的功率損失的產(chǎn)生進(jìn)行說明。無效電流可以利用以式計(jì)算。在此，Ic為無效電流，ω為交流電源的角頻率，C為交流電路兩極間的電容值，Vac為交流輸入電壓。Ic = ω CVac功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器如上述那樣被設(shè)置在比功率因數(shù)改善電路靠近輸入部一側(cè)的路徑上。該輸入濾波器包含通常比往往配置于交流功率的輸入部的噪聲濾波器所使用的線路電容器的電容值大的線路電容器。在采用了使用了所謂的橋式二極管的整流電路，并且采用了功率因數(shù)改善電路的情況下，輸入濾波器的線路電容器由于被設(shè)置在整流電路與功率因數(shù)改善電路之間，所以不流過上述的無效電流。例如，若對上述的圖6所示的開關(guān)電源裝置81進(jìn)行說明，則功率因數(shù)改善電路811的輸入濾波器802被設(shè)置在功率因數(shù)改善電路811的輸入端一側(cè)，即設(shè)置在將整流電路810與功率因數(shù)改善電路811連接的路徑上、即直流電路一側(cè)。此時(shí)，在比整流電路810靠近交流電源801側(cè)的沖擊電流抑制電路803、輸入濾波器802自身中沒有無效電流流動(dòng)。因此，在該情況下，不產(chǎn)生基于無效電流的功率損失。另外，雖然未圖示，但在開關(guān)電源裝置81中，有時(shí)會(huì)在交流電路側(cè)設(shè)置EMI濾波器等噪聲濾波器，但噪聲濾波器的存在不會(huì)特別成為問題。即、一般而言，噪聲濾波器所使用的線路電容器，使用與輸入濾波器802所使用的線路電容器的電容值相比具有較小的電容值的線路電容器。因此，即使假設(shè)沖擊電流抑制電路803被設(shè)置在將輸入部801a的一個(gè)端子與噪聲濾波器連接的線路上，也會(huì)將產(chǎn)生的無效電流、以及通過該無效電流流過沖擊電流抑制電路803而產(chǎn)生的功率損失抑制成較小的值，因此不會(huì)成為特別的問題。但是，在具有無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置中，基于無效電流的功率損失的產(chǎn)生有時(shí)會(huì)成為問題。即、在無橋功率因數(shù)改善電路中，由于未使用所謂的橋式二極管，所以將功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器設(shè)置在交流電路側(cè)。因此，通過沖擊電流抑制電路的無效電流經(jīng)由輸入濾波器的線路電容器流動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生功率損失。圖7是表示以往的開關(guān)電源裝置的其他例子的電路圖。圖7所示的開關(guān)電源裝置82是在圖6所示的開關(guān)電源裝置81中，將功率因數(shù)改善電路811以及整流用橋式二極管810變更為無橋功率因數(shù)改善電路804后的開關(guān)電源裝置。在圖7中，作為沖擊電流抑制電路803，為了便于說明而示出使用電阻Rl的情況。如圖7所示，在開關(guān)電源裝置82中，無橋功率因數(shù)改善電路804用的輸入濾波器802比無橋功率因數(shù)改善電路804靠近交流電源801側(cè)，且被配置在比沖擊電流抑制電路803離交流電源801遠(yuǎn)的位置。輸入濾波器802在與交流電源801連接的2條線路間與交流電源801并聯(lián)連接。因此，在包含沖擊電流抑制電路803和輸入濾波器802的交流電路內(nèi)，可形成無效電流Ic的路徑(圖7中以點(diǎn)劃線箭頭表示。)。此時(shí)，例如，關(guān)于電阻R1、線路電容器Cl以及交流電源801，如果設(shè)Rl = 15〔Ω〕，Cl = 2. 2 ( μ F), Vac = 100〔V〕，頻率=50〔Hz〕，則無效電流Ic如下式所示。Ic = ω CVac= 2 31 X50 (Hz) X2. 2 ( yF) XlOO (V)^ 69 (mA)因此，在沖擊電流抑制電路803中消耗的功率損失P如下式所示。P= Ic2R=69 (mA) X69 (mA) X 15〔Ω〕^ 71 (mff)作為電子設(shè)備的待機(jī)時(shí)消耗功率，71〔mW〕這樣的值為大的值。這樣，在開關(guān)電源裝置82中，通過采用無橋功率因數(shù)改善電路，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的動(dòng)作時(shí)的功率轉(zhuǎn)換效率的提高，但存在基于無效電流的功率損失增大這一問題。另外，由于基于該無效電流的功率損失不僅在電源裝置的動(dòng)作時(shí)，還在電源裝置的待機(jī)時(shí)產(chǎn)生，所以還存在開關(guān)電源裝置82的待機(jī)時(shí)消耗功率變高的這一問題。針對這樣的功率損失的產(chǎn)生所涉及的問題點(diǎn)，在專利文獻(xiàn)I或者專利文獻(xiàn)2中均未公開有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決這樣的問題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種具有抗沖擊電流，并且抑制基于無效電流的功率損失的、無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的某方面，開關(guān)電源裝置具有交流電源的輸入部；在輸入部至少包含與交流電源并聯(lián)連接的線路電容器的功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器；以比輸入濾波器遠(yuǎn)離交流電源遠(yuǎn)的方式與輸入部連接的無橋功率因數(shù)改善電路；用于抑制沖擊電流的沖擊電流抑制電路，無橋功率因數(shù)改善電路包括轉(zhuǎn)換部，其具有被輸 入來自輸入部的交流的升壓電感器部以及與升壓電感器部連接的開關(guān)電路，對從交流電源輸入的交流電壓進(jìn)行整流，并且進(jìn)行功率因數(shù)改善動(dòng)作，來輸出被升壓后的脈動(dòng)電流電壓；平滑部，其與轉(zhuǎn)換部的輸出端側(cè)連接，使從轉(zhuǎn)換部輸出的脈動(dòng)電流電壓平滑，沖擊電流抑制電路可被設(shè)置在下述路徑中的至少一個(gè)位置，即連接輸入濾波器的端部與升壓電感器部的路徑上、連接升壓電感器部與開關(guān)電路的路徑上、以及連接開關(guān)電路與平滑部的路徑上。優(yōu)選，沖擊電流抑制電路被設(shè)置在連接輸入濾波器的端部與升壓電感器部的路徑上，開關(guān)電路包括第I串聯(lián)電路，其具有第I開關(guān)元件以及與第I開關(guān)元件的輸出端連接的第I整流元件；第2串聯(lián)電路，其具有第2開關(guān)元件以及與第2開關(guān)元件的輸出端連接的第2整流元件，第2串聯(lián)電路與第I串聯(lián)電路并聯(lián)連接，平滑部具有在開關(guān)電路的輸出端與開關(guān)電路并聯(lián)連接的平滑電容器，升壓電感器部具有第I電感器，其一端與第I開關(guān)元件和第i整流元件與的連接點(diǎn)連接，另一端與沖擊電流抑制電路連接；第2電感器，其一端與第2開關(guān)元件個(gè)第2整流元件的連接點(diǎn)連接，另一端與輸入部連接。根據(jù)上述實(shí)用新型，沖擊電流抑制電路可設(shè)置于將輸入濾波器的端部與升壓電感器部連接的路徑上、將升壓電感器部與開關(guān)電路連接的路徑上、以及將開關(guān)電路與平滑部連接的路徑上中的、至少I個(gè)位置。因·此，能夠提供一種具有抗沖擊電流，并且，抑制基于無效電流的功率損失的、無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置。

圖I是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式中的開關(guān)電源裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成的電路圖。圖2是表示開關(guān)電源裝置的詳細(xì)的構(gòu)成的電路圖。圖3是表示沖擊電流抑制電路的構(gòu)成例子的圖。圖4是說明本實(shí)施方式的一個(gè)變形例子的電路圖。圖5是表示功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器的構(gòu)成例子的圖。圖6是表示以往的開關(guān)電源裝置的一個(gè)例子的電路圖。圖7是表示以往的開關(guān)電源裝置的另一例子的電路圖。附圖標(biāo)記說明如下I…開關(guān)電源裝置，101…交流電源，102…輸入濾波器，103、103a 103g…沖擊電流抑制電路，104…無橋功率因數(shù)改善電路，105…升壓電感器部，106…開關(guān)電路，106a…第I串聯(lián)電路，106b…第2串聯(lián)電路，107…平滑部，108…主轉(zhuǎn)換器，109…負(fù)載電路，111…輸入端子(輸入部)，112…輸出端子，CL···線路電容器，C2…平滑電容器，Dl…第I 二極管(第I整流元件的一個(gè)例子)，D2…第2 二極管(第2整流元件的一個(gè)例子)，LI···第 I 電感器，L2…第2電感器，Q1···第I場效應(yīng)晶體管(第I開關(guān)元件的一個(gè)例子)，[0068]Q2…第2場效應(yīng)晶體管(第2開關(guān)元件的一個(gè)例子)。
具體實(shí)施方式
以下，對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的一個(gè)例子中的開關(guān)電源裝置進(jìn)行說明。(實(shí)施方式)圖I是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式中的開關(guān)電源裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成的電路圖。開關(guān)電源裝置I為AC-DC轉(zhuǎn)換器。如圖I所示，開關(guān)電源裝置I具有輸入端子(交流電源的輸入部的一個(gè)例子)111、功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器102、沖擊電流抑制電路103、無橋功率因數(shù)改善電路(功率因數(shù)改善電路的一個(gè)例子)104、主轉(zhuǎn)換器108、輸出來自主轉(zhuǎn)換器108的功率的輸出端子112。開關(guān)電源裝置I在輸入端子111的部分與交流電 源101連接。開關(guān)電源裝置I基于從交流電源101經(jīng)由輸入端子111輸入的交流電壓Vac，從無橋功率因數(shù)改善電路104輸出直流功率。開關(guān)電源裝置I將該直流功率經(jīng)由主轉(zhuǎn)換器108向與輸出端子112連接的負(fù)載電路109供給。其中，雖然未圖示，但考慮到開關(guān)電源裝置I的設(shè)計(jì)條件等，為了抑制經(jīng)由布線的噪聲泄露、噪聲侵入，有時(shí)會(huì)使用EMI濾波器等噪聲濾波器，在本實(shí)用新型的實(shí)施方式中記載的輸入濾波器102是指其目的和效果不同，應(yīng)該被區(qū)別的輸入濾波器。交流電源101例如是商用交流電源。交流電源101例如以經(jīng)由插座可利用的方式被提供。交流電源101具有2個(gè)輸出端。輸入端子111是商用交流輸入端子，例如為可插入插座的插銷。輸入端子111在插入交流電源101的插座的狀態(tài)下與交流電源101的2個(gè)輸出端連接。由此，通過交流電源101，交流電壓Vac被施加到開關(guān)電源裝置1(供給交流功率)。交流電壓被輸入到分別從輸入端子111連接至無橋功率因數(shù)改善電路104的第I線路Illa與第2線路Illb之間。其中，輸入端子111與交流電源101的組合并非局限于插銷和插座。例如，輸入端子111可以是電源開關(guān)，開關(guān)電源裝置I總是與交流電源101連接。該情況下，可以利用輸入端子111來接通/斷開向開關(guān)電源裝置I供給的交流功率。輸入濾波器102被設(shè)置在無橋功率因數(shù)改善電路104的前段、即比無橋功率因數(shù)改善電路104離交流電源101近的位置上。輸入濾波器102具有線路電容器Cl。線路電容器Cl的輸入端子111的兩端與交流電源101并聯(lián)連接。即，線路電容器Cl被連接在第I線路Illa與第2線路Illb之間。線路電容器Cl能夠抑制來自功率因數(shù)改善電路104的脈動(dòng)電流向交流電源101的泄露。另外，輸入濾波器102還可以除了線路電容器Cl以外而具有其他電路元件，或者取代線路電容器Cl而具有其他電路元件。無橋功率因數(shù)改善電路104以比線路電容器Cl離交流電源101遠(yuǎn)的方式經(jīng)由第I線路Illa以及第2線路Illb與輸入端子111連接。無橋功率因數(shù)改善電路104具有升壓電感器部105、開關(guān)電路106、和平滑部107。升壓電感器部105以及開關(guān)電路106具有作為對從交流電源101輸入的交流電壓進(jìn)行整流，并且進(jìn)行功率因數(shù)改善動(dòng)作，輸出升壓后的脈動(dòng)電流電壓的轉(zhuǎn)換部的功能。即，升壓電感器部105以及開關(guān)電路106構(gòu)成具有升壓功能和對交流進(jìn)行整流的功能的轉(zhuǎn)換部。平滑部107使從轉(zhuǎn)換部輸出的脈動(dòng)電流電壓平滑。從無橋功率因數(shù)改善電路104輸出由平滑部107平滑后的直流功率。經(jīng)由第I線路Illa以及第2線路111b，來自輸入端子111的交流被輸入到對升壓電感器部105。升壓電感器部105包含與第I線路Illa連接的第I電感器LI、和與第2線路Illb連接的第2電感器L2。在本實(shí)施方式中，第I電感器LI以及第2電感器L2被用作升壓電感器。開關(guān)電路106包含二極管以及開關(guān)元件等。開關(guān)電路106與升壓電感器部105連接。關(guān)于開關(guān)電路106的詳細(xì)構(gòu)成將在后面說明。平滑部107具有平滑電容器C2。平滑電容器C2在作為開關(guān)電路106的輸出端的高壓側(cè)輸出端與低壓側(cè)輸出端之間，與開關(guān)電路106并聯(lián)連接。換言之，平滑電容器C2連接在無橋功率因數(shù)改善電路104的高壓側(cè)輸出端與低壓側(cè)輸出端之間。平滑電容器C2將從開關(guān)電路106輸出的脈動(dòng)電流電壓平滑為恒壓后，進(jìn)行電荷充電，并且經(jīng)由主轉(zhuǎn)換器108 對負(fù)載電路109進(jìn)行電荷放電。另外，作為平滑電容器C2，雖然使用了電解電容器等，但并不局限于此。在本實(shí)施方式中，沖擊電流抑制電路103被設(shè)置在將線路電容器Cl的端部與作為無橋功率因數(shù)改善電路104的輸入端的升壓電感器部105連接的2條路徑中的一方的路徑上、即第I線路Illa上。沖擊電流抑制電路103抑制例如從交流電源101開始交流電壓Vac的供給時(shí)到對平滑電容器C2供給電荷為止流動(dòng)的沖擊電流。由此，可在沖擊電流中保護(hù)無橋功率因數(shù)改善電路104等所包含的開關(guān)電源裝置I的電路元件。主轉(zhuǎn)換器108被設(shè)置在從無橋功率因數(shù)改善電路104向負(fù)載電路109供給功率的功率供給路徑上。從無橋功率因數(shù)改善電路104輸出的直流功率被輸入到主轉(zhuǎn)換器108。主轉(zhuǎn)換器108對被輸入的直流功率的電壓等進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的直流功率從輸出端子112向負(fù)載電路109輸出。此外，主轉(zhuǎn)換器108還可以將直流功率轉(zhuǎn)換成交流功率。圖2是表示開關(guān)電源裝置I的詳細(xì)的構(gòu)成的電路圖。參照圖2，開關(guān)電路106具有第I串聯(lián)電路106a、和第2串聯(lián)電路106b。第I串聯(lián)電路106a具有第I場效應(yīng)晶體管(第I開關(guān)元件的一個(gè)例子)Q1、和第I二極管(第I整流元件的一個(gè)例子)D1。場效應(yīng)晶體管Ql的漏極(第I開關(guān)元件的輸出端的一個(gè)例子)與二極管Dl的陽極連接。場效應(yīng)晶體管Ql與二極管Dl相互串聯(lián)配置。第2串聯(lián)電路106b具有第2場效應(yīng)晶體管(第2開關(guān)元件的一個(gè)例子)Q2、和第2二極管(第2整流元件的一個(gè)例子)D2。場效應(yīng)晶體管Q2的漏極(第2開關(guān)元件的輸出端的一個(gè)例子)與二極管D2的陽極連接。二極管D1、D2的各自的陰極彼此連接，場效應(yīng)晶體管Q1、Q2的各自的源極彼此連接。即，第2串聯(lián)電路106b與第I串聯(lián)電路106a并列連接。第I電感器LI的一端與場效應(yīng)晶體管Ql和二極管Dl的連接點(diǎn)連接。第I電感器LI的另一端與沖擊電流抑制電路103連接。S卩，場效應(yīng)晶體管Ql和二極管Dl的連接點(diǎn)經(jīng)由第I電感器LI和沖擊電流抑制電路103與第I線路Illa連接。第2電感器L2的一端與場效應(yīng)晶體管Q2和二極管D2的連接點(diǎn)連接。第2電感器L2的另一端與輸入端子111連接。即，場效應(yīng)晶體管Q2和二極管D2的連接點(diǎn)經(jīng)由第2電感器L2與第2線路Illb連接。[0094]無橋功率因數(shù)改善電路104利用開關(guān)電路106，以規(guī)定的頻率對在2個(gè)電感器LI、L2中流動(dòng)的電流進(jìn)行導(dǎo)通/截止。電流的導(dǎo)通/截止可以通過控制效應(yīng)晶體管Ql、Q2各自的柵極端子的電壓來進(jìn)行。由此，在電流導(dǎo)通時(shí)分別積蓄在2個(gè)電感器LI、L2中的能量在電流截止時(shí)，由二極管D1、D2取得反電動(dòng)勢。由此，能夠取得比交流電壓Vac高的輸出電壓，并且能夠?qū)⒔涣髡骱筝敵鲋绷鳌沖擊電流抑制電路103的說明]圖3是表示沖擊電流抑制電路103的構(gòu)成例子的圖。圖3 (a) (f)分別是表示沖擊電流抑制電路103的一個(gè)構(gòu)成例子的圖。作為沖擊電流抑制電路103，可以使用圖3 (a) (f)中任意一個(gè)所示的構(gòu)成。此外，沖擊電流抑制電路103的構(gòu)成并不局限于此，沖擊電流抑制電路103還可以具有其他構(gòu)成。 如圖3 Ca)所示，沖擊電流抑制電路103例如可以使用電阻而構(gòu)成。如圖3 (b)所示，沖擊電流抑制電路103例如可以使用熱敏電阻而構(gòu)成。如圖3 (C)所示，沖擊電流抑制電路103例如可以使用電阻以及與該電阻并聯(lián)連接的繼電器而構(gòu)成。如圖3 (d)所示，沖擊電流抑制電路103例如可以使用熱敏電阻以及與該熱敏電阻并聯(lián)連接的繼電器而構(gòu)成。如圖3 (e)所示，沖擊電流抑制電路103例如可以使用電阻以及與該電阻并聯(lián)連接的閘流晶體管而構(gòu)成。如圖3 (f)所示，沖擊電流抑制電路103例如可以使用電阻以及與該電阻并聯(lián)連接的雙向可控硅而構(gòu)成。[實(shí)施方式的效果]如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式中，開關(guān)電源裝置I由于具有未伴有整流用橋式二極管的無橋功率因數(shù)改善電路104，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高功率轉(zhuǎn)換效率。另外，在開關(guān)電源裝置I中，由于設(shè)置有沖擊電流抑制電路103，所以在交流電壓Vac的供給開始時(shí)，抑制了為了向平滑電容器C2供給電荷而流過的沖擊電流。因此，開關(guān)電源裝置I的電路元件的沖擊電流對策被有效果地執(zhí)行，開關(guān)電源裝置I的可靠性變高。另外，沖擊電流抑制電路103由于被設(shè)置在將線路電容器Cl的端部與第I電感器105連接的第I線路Illa上，所以通過線路電容器Cl被設(shè)置在第I線路Illa與第2線路Illb之間而電流不流向沖擊電流抑制電路103。由于無效電流不流過沖擊電流抑制電路103，所以抑制了功率損失。因此，能夠?qū)㈤_關(guān)電源裝置I的不必要消耗功率并包括待機(jī)時(shí)消耗功率抑制得較低。[與沖擊電流抑制電路103的配置相關(guān)的變型例]沖擊電流抑制電路103被設(shè)置的位置并不局限于上述的實(shí)施方式所示的位置。另夕卜，沖擊電流抑制電路103的個(gè)數(shù)也不局限于一個(gè)。即，沖擊電流抑制電路103被設(shè)置在將線路電容器Cl的端部與升壓電感器部105連接的2條路徑中的第2線路Illb上、升壓電感器部105與開關(guān)電路106之間的路徑上、開關(guān)電路106與平滑電容器C2即平滑部107之間的路徑上、中的至少I個(gè)位置以上即可。圖4說明表不本實(shí)施方式的一個(gè)變形例的電路圖。參照圖4，沖擊電流抑制電路103可以被配置在圖中所示的位置103a 103g的每一個(gè)位置上。S卩，沖擊電流抑制電路103可以被設(shè)置在將線路電容器Cl的端部與第2電感器L2連接的路徑上103g。沖擊電流抑制電路103可以被設(shè)置在將第I電感器LI與第I串聯(lián)電路106a連接的路徑上103a。沖擊電流抑制電路103還可以被設(shè)置在將第2電感器L2與第2串聯(lián)電路106b連接的路徑上103f。沖擊電流抑制電路103還可以被設(shè)置于下述位置，即從開關(guān)電路106經(jīng)由主轉(zhuǎn)換器108連接到輸出端子112的2條輸出線的每一個(gè)條的、比連接有平滑電容器C2的位置離開關(guān)電路106近的位置103b、103e。沖擊電流抑制電路103還可以被設(shè)置于下述位置，即將從開關(guān)電路106經(jīng)由主轉(zhuǎn)換器108連接到輸出端子112的2條輸出線的每一條和平滑電容器C2的端部連接的路徑上 103c、103d。這樣，即使沖擊電流抑制電路103被設(shè)置在上述任意的位置上，沖擊電流抑制電路103也能夠?qū)崿F(xiàn)抑制向具有大電容值的平滑電容器C2流入沖擊電流的目的。另外，通過與功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器102所使用的線路電容器Cl的組合，無效電流不流向沖擊電流抑制電路103，能夠抑制功率損失的產(chǎn)生。是否將沖擊電流抑制電路103配置于上述中的任意的位置，在考慮開關(guān)電源裝置I的設(shè)計(jì)條件等后，進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇即可，也可以在多個(gè)位置上配置沖擊電流抑制電路103。[其他]圖5是表示功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器的構(gòu)成例子的圖。圖5 (a)、(b)分別是表示輸入濾波器的一個(gè)構(gòu)成例子的圖?？梢栽陂_關(guān)電源裝置中，取代上述的實(shí)施方式的輸入濾波器102，而使用圖5 (a)、(b)中任意一個(gè)所示的構(gòu)成。其中，輸入濾波器的構(gòu)成并不局限于此，還可以具有其他構(gòu)成。如圖5 (a)所示，輸入濾波器例如可以被構(gòu)成為具有設(shè)置在供給交流功率的2條線路中的一條線路上的電感器；和設(shè)置在2條線路間的電容器。如圖5 (b)所示，輸入濾波器例如可以被構(gòu)成為具有設(shè)置在供給交流功率的2條線路中的一條線路上的電感器；和在該電感器的兩端側(cè)分別設(shè)置在2條線路間的2個(gè)電容器的、即所謂的η型濾波器。
在開關(guān)電源裝置中，可以不設(shè)置主轉(zhuǎn)換器。開關(guān)電源裝置除了主轉(zhuǎn)換器以外還可以具有子轉(zhuǎn)換器。作為子轉(zhuǎn)換器，例如舉出用于生成待機(jī)功率(備用功率)的待機(jī)轉(zhuǎn)換器等。有時(shí)子轉(zhuǎn)換器例如有在平滑電容器C2的兩端，從向主轉(zhuǎn)換器的路徑分支而被配設(shè)。此外，在具有無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置中，考慮設(shè)計(jì)條件等后，為了抑制經(jīng)由布線的噪聲泄漏和噪聲侵入，有時(shí)設(shè)置EMI濾波器等噪聲濾波器。一般而言，噪聲濾波器所使用的線路電容器使用相對于功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器所使用的線路電容器的電容值具有較小的電容值的線路電容器。無橋功率因數(shù)改善電路的構(gòu)成并不局限于上述構(gòu)成。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于具有未具備整流用橋式二極管的無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置。上述實(shí)施方式應(yīng)該被理解為全部的點(diǎn)僅為例示，而并非限制性的例子。本實(shí)用新型的范圍并不僅為上述說明，還包含權(quán)利要求書中所示、和與權(quán)利要求書等同的意思以及范圍內(nèi)的全部的變形 。
權(quán)利要求1.一種開關(guān)電源裝置，其特征在于，具有 交流電源的輸入部； 在上述輸入部，至少包含與上述交流電源并聯(lián)連接的線路電容器的功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器； 以比上述輸入濾波器遠(yuǎn)離上述交流電源的方式與上述輸入部連接的無橋功率因數(shù)改善電路；和 用于抑制沖擊電流的沖擊電流抑制電路， 上述無橋功率因數(shù)改善電路包括 轉(zhuǎn)換部，其具有被輸入來自上述輸入部的交流的升壓電感器部以及與上述升壓電感器部連接的開關(guān)電路，對從上述交流電源輸入的交流電壓進(jìn)行整流，并且進(jìn)行功率因數(shù)改善動(dòng)作，來輸出被升壓后的脈動(dòng)電流電壓；和 平滑部，其與上述轉(zhuǎn)換部的輸出端側(cè)連接，使從上述轉(zhuǎn)換部輸出的上述脈動(dòng)電流電壓平滑， 上述沖擊電流抑制電路被設(shè)置在下述路徑中的至少I個(gè)位置，即 連接上述輸入濾波器的端部與上述升壓電感器部的路徑上、連接上述升壓電感器部與上述開關(guān)電路的路徑上、以及連接上述開關(guān)電路與上述平滑部的路徑上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于， 上述沖擊電流抑制電路被設(shè)置在連接上述輸入濾波器的端部與上述升壓電感器部的路徑上， 上述開關(guān)電路包括 第I串聯(lián)電路，其具有第I開關(guān)元件以及與上述第I開關(guān)元件的輸出端連接的第I整流元件；和 第2串聯(lián)電路，其具有第2開關(guān)元件以及與上述第2開關(guān)元件的輸出端連接的第2整流元件， 上述第2串聯(lián)電路與上述第I串聯(lián)電路并聯(lián)連接， 上述平滑部具有在上述開關(guān)電路的輸出端，與上述開關(guān)電路并聯(lián)連接的平滑電容器， 上述升壓電感器部具有 第I電感器，其一端與上述第I開關(guān)元件和上述第I整流元件的連接點(diǎn)連接，另一端與上述沖擊電流抑制電路連接；和 第2電感器，其一端與上述第2開關(guān)元件和上述第2整流元件的連接點(diǎn)連接，另一端與上述輸入部連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種具有抗沖擊電流，并且抑制基于無效電流的功率損失的、無橋功率因數(shù)改善電路的開關(guān)電源裝置。該開關(guān)電源裝置(1)具有包含與輸入端子(111)連接的線路電容器(C1)的功率因數(shù)改善電路用的輸入濾波器(102)；以比線路電容器離交流電源(101)遠(yuǎn)的方式與輸入端子連接的無橋功率因數(shù)改善電路(104)；和沖擊電流抑制電路(103)。無橋功率因數(shù)改善電路具有升壓電感器部(105)以及與其連接的開關(guān)電路(106)；和與開關(guān)電路的輸出端側(cè)連接的平滑部(107)。沖擊電流抑制電路例如，被設(shè)置在連接線路電容器的端部與升壓電感器部的路徑上。由此，可防止無效電流在沖擊電流抑制電路中流動(dòng)。
文檔編號H02M1/32GK202634299SQ201120558478
公開日2012年12月26日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者南英治, 河合貴史 申請人:美蓓亞株式會(huì)社