[发明专利]开关电源装置

权利要求书

1.一种开关电源装置，具备：

直流电源输入部，其输入直流输入电压；

变压器，其至少具备磁耦合的1次绕组、2次绕组以及高侧驱动绕组；

低侧的第1开关元件和高侧的第2开关元件，其互补地反复导通/截止，使得将所述直流输入电压断续地施加给所述1次绕组，其中所述高侧的第2开关元件与所述低侧的第1开关元件的接地电平不同；

第1开关控制电路，其控制所述第1开关元件；和

第2开关控制电路，其控制所述第2开关元件，

所述开关电源装置通过从所述2次绕组输出的电压，输出负载电流并且提供输出电压，其中，

所述第1开关控制电路是向所述第1开关元件的控制端子输出规定的导通时间持续的信号，从而使所述第1开关元件在导通规定的导通时间之后关断的电路，

所述第2开关控制电路具备：

第1电容器；

双向恒流电路，其具备放电电流设定电路和充电电流设定电路，所述放电电流设定电路基于在所述第1开关元件的导通期间在所述高侧驱动绕组产生的电压，设定使所述第1电容器以大致恒定的放电电流向负方向放电的放电电流值，所述充电电流设定电路基于在所述第1开关元件的截止期间在所述高侧驱动绕组产生的电压，设定使所述第1电容器以大致恒定的充电电流向正方向充电的充电电流值；

晶体管，其通过所述第1电容器的充电电压来控制，在所述第1电容器的充电电压超过规定的阈值时控制所述第2开关元件的控制端子的电压从而使所述第2开关元件关断；以及

接通信号传递电路，其将在所述高侧驱动绕组产生的电压施加给所述第2开关元件的控制端子从而使所述第2开关元件接通，

所述第2开关控制电路设定所述充电电流值相对于所述放电电流值的比例即充放电电流比例，

并控制所述第2开关元件的导通时间，使得所述第2开关元件的导通时间相对于所述第1开关元件的导通时间的比例即导通时间比例相对于所述负载电流的变化成为大致恒定。

2.根据权利要求1所述的开关电源装置，其中，

所述第2开关控制电路，将所述第1开关元件的关断作为触发，通过在所述高侧驱动绕组产生的电压，经由所述接通信号传递电路使所述第2开关元件接通，

将所述充放电电流比例大致设定为1，控制所述第2开关元件的导通时间，使得所述导通时间比例相对于所述负载电流的变化大致成为1。

3.根据权利要求1所述的开关电源装置，其中，

所述第2开关控制电路，将所述第1开关元件的关断作为时机，通过在所述高侧驱动绕组产生的电压，经由所述接通信号传递电路使所述第2开关元件Q2接通，

在用Di表示所述充放电电流比例、用Vi表示所述直流输入电压、用Vo表示所述输出电压、用np表示所述1次绕组的匝数、用ns表示所述2次绕组的匝数时，设定为Di大于ns·Vi/np·Vo，

控制所述第2开关元件的导通时间，使得所述导通时间比例相对于所述负载电流的变化成为大致恒定。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的开关电源装置，其中，

所述双向恒流电路包括基于运算放大器的恒流电路。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的开关电源装置，其中，

所述双向恒流电路包括由晶体管电路构成的恒流电路，所述晶体管电路将第1晶体管的基极连接于第2晶体管的集电极、将第1晶体管的发射极连接于第2晶体管的基极。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的开关电源装置，其中，

所述双向恒流电路包括由齐纳二极管和电阻构成的恒流电路。

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的开关电源装置，其中，

所述双向恒流电路由基于4个二极管的二极管桥式整流电路、和连接于所述二极管桥式整流电路的输出端间的1个恒流电路构成。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的开关电源装置，其中，

所述双向恒流电路包括将2个齐纳二极管反方向串联连接的双向恒压电路，输入所述高侧驱动绕组的电压从而在双向生成恒定电压。

9.根据权利要求2或3所述的开关电源装置，其中，

将电容器并联连接于对在所述高侧驱动绕组产生的电压进行整流，并且向所述放电电流设定电路或者所述充电电流设定电路流过电流的整流二极管中的至少一个整流二极管。