[发明专利]开关电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备变压器和两个开关元件的开关电源装置。

背景技术

以往，在专利文献1、专利文献2中公开了一种构成为使两个开关元件互补地交替导通/截止的开关电源装置。

图1是专利文献1所公开的开关电源装置的电路图。在图1中，开关电源装置1应用了一般被称为反激变换器(flyback converter)的电路，主开关元件Q1交替地反复导通和截止，在导通时，在变压器1中蓄积能量，在截止时，向负载提供电力。此外，开关电源装置1采用了对施加给主开关元件Q1的浪涌电压进行钳位的所谓有源钳位方式，实现主开关元件Q1以及副开关元件Q2的零电压开关动作。

对于开关电源装置1，作为主开关元件的FETQ1、变压器T的1次绕组N1以及直流电源E串联连接，作为副开关元件的FETQ2以及电容器C1的串联电路连接于变压器T的1次绕组N1的两端间。

这里，FETQ1的栅极通过主开关元件控制电路(主控制电路)2连接于第1驱动绕组N3的一端。此外，FETQ2的源极连接于FETQ1的漏极，栅极通过副开关元件控制电路(副控制电路)3连接于变压器T的第2驱动绕组N4的一端。

此外，FETQ2的栅极以及源极通过副控制电路3连接于第2驱动绕组N4的两端间。副控制电路3具备晶体管Q3、电容器C2、电阻R1、电容器C3、电阻R2以及电感器4。其中，电容器C2以及电阻R1构成时间常数电路。

此外，开关电源装置1在变压器T的2次侧具备整流二极管Do、以及平滑电容器C4。

另一方面，在专利文献2中公开了构成为利用IC来驱动低侧(low side)以及高侧(high side)这两方的开关元件的开关电源装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2001-37220号公报

专利文献2：JP特开平7-274498号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的开关电源装置中，构成为利用变压器T的驱动绕组N4和时间常数电路来驱动高侧的开关元件Q2，是简单的电路。但是，在进而使频率变化那样的控制中，期望也使开关元件Q2的导通时间变化，而开关元件Q2的导通时间由时间常数电路基本固定，所以难以进行对应。

另一方面，如专利文献2的开关电源装置那样，在利用IC来驱动低侧以及高侧这两方的开关元件的结构中，比较容易进行所述时间比例的设定、以及频率的设定。但是，因为存在高侧的开关元件的接地电位成为与电源电压相同电位的期间，所以为了利用IC进行直接驱动，需要高耐压设计的IC。对于高耐压设计的IC，其设计复杂，将会使用非常高价的IC。此外，在利用一个IC直接驱动2个开关元件的结构中，IC的周边电路的路径需要分别连接于2个开关元件，所以周边电路也变得复杂。因此，不得不成为更高成本的开关电源装置。

本发明的目的在于提供一种不需要高耐压的IC、能够在导通时间比例大致恒定下驱动低侧和高侧这两方的开关元件的低成本的开关电源装置。此外，尤其在于提供一种开关电源装置，其即使在负载电流变化，因此开关频率发生了变化的情况下，也能够使2个开关元件各自的导通时间的比例大致恒定，并且互补地交替导通/截止。

用于解决课题的手段

为了解决所述课题，本发明的开关电源装置如下那样构成。

一种开关电源装置，其具备：

直流电源输入部，其输入直流输入电压；

变压器(T)，其至少具备磁耦合的1次绕组(np)、2次绕组(ns)以及高侧驱动绕组(nb2)；

低侧的第1开关元件(Q1)和高侧的第2开关元件(Q2)，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(np)，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(Q1)；和

第2开关控制电路，其控制所述第2开关元件(Q2)，

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

所述第1开关控制电路是向所述第1开关元件(Q1)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(Q1)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；