[发明专利]开关电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电源(switching power supply)装置，特别涉及一种作为他激式AC-DC转换器的开关电源装置，其中，他激式AC-DC转换器具备包括起动电路的控制电路。

背景技术

众所周知，开关电源装置是一种能够提高电压转换效率并可实现小型化及轻量化的装置。这是因为，在开关电源装置中，通过开关(通/断)流经变压器的初级绕组(primary winding)的电流来控制流经变压器的次级绕组(secondary winding)的电流，从而将其转换成电压，由此能够提高上述变压器的转换效率，并可实现上述变压器的小型化及轻量化。上述开关电源装置采用他激式开关控制方式或自激式开关控制方式，在他激式开关控制方式中具有用于对上述开关动作实施控制的控制电路，在自激式开关控制方式中不具有上述控制电路。

以下，通过图5说明使用了他激式开关控制方式的开关电源装置的第一现有技术例。在开关电源装置100中，利用整流电路和平滑电容器C3整流由商用电源输入到端子P1、P2之间的交流电压Vin从而得到直流电压，利用主开关元件Q1开关上述直流电压从而得到交流电压，其中，上述整流电路由二极管D1～D4构成。上述交流电压被施加给变压器T1的初级主绕组N1，从变压器T1的次级绕组N2输出的交流电压通过整流二极管D6和平滑电容器C5被转换为直流电压后从端子P3、P4输出。

此时，可通过控制电路(控制装置)102使上述端子P3、P4输出稳定的直流电压。其中，上述控制电路102根据检测次级绕组的直流电压的输出电压检测部101通过光电耦合器PC反馈的输出电压信息，对上述主开关元件Q1实施PWM(Pulse Width Modulation)控制。

在开关电源装置100中，作为控制电路102的电源电压VCC，在输入初期时使用通过起动电阻R1、R2调整经整流电路和平滑电容器C3整流的直流电压后得到的直流电压，其中，该整流电路由二极管D1～D4构成，在输出稳定时，使用通过整流二极管D7和平滑电容器C4整流从变压器T1的初级副绕组N3输出的交流电压后得到的直流电压。为了使得在起动电阻R1、R2两端施加的电压不超过所使用电阻的耐压，而使用多个起动电阻R1、R2。

以下，通过图5的开关电源装置100和图6(a)说明第一现有技术例的问题。在图5的电路中，当截断商用电源的交流电压Vin、平滑电容器C3的电压开始下降时，端子P3的输出电压也下降，初级副绕组N3中产生的电压也同时下降。由此，控制电路102的电源电压VCC也下降，控制电路102暂时停止动作。

接着，由于平滑电容器C3中残留电荷的影响，电流经由起动电阻R1、R2流入控制电路102，电源电压VCC如图6(a)所示地上升，数秒后控制电路102起动，端子P3中产生脉冲电压，从而导致在后一级连接的设备发生错误动作。例如，当开关电源装置100连接有音响设备时，由于上述脉冲电压的作用，扬声器将会发生杂音。此时，由于商用电源的交流电压Vin处于截断状态，端子P3的电压将立刻下降。

图7所示的第二现有技术例解决了上述第一现有技术例所存在的问题。在图7所示的开关电源装置110中，开关电路113具有晶体管Q2，该开关电路113连接控制电路112的电源电压端子VCC。当商用电源的交流电压Vin因异常而瞬时下降时，在交流电压Vin向0V下降的中途，平滑电容器C3的电压小于或等于齐纳二极管ZD1、ZD2的齐纳电压，齐纳二极管ZD1、ZD2的电流变为0A。其结果，二极管D5的阴极电压低于阳极电压，二极管D5导通，电流通过电阻R3、R4流入接地。并且，晶体管Q2的基极电压低于发射极电压，其结果，晶体管Q2导通，电流通过限流电阻R5和晶体管Q2的发射极-集电极流入接地，控制电路112的电源电压VCC下降至0.2V左右，控制电路112停止动作。因此，根据图7所示的第二现有技术例，如图6(b)所示，当电源被截断时不会在端子P3产生脉冲电压。

专利文献1(日本国实用新型申请公开实开平5-55784号公报，公开日：1993年7月23日)揭示了这样一种技术方案，即：当开关电源的动作停止时，输入电压降低，导致开关元件的接通时间增加，由脉宽检测电路对上述接通时间进行转换从而得到模拟电压，比较该模拟电压和基准电压，并根据比较结果关断开关控制元件。