[发明专利]开关电源装置和起动电路

说明书

技术领域

本发明涉及通过接通断开开关元件的开关动作进行电力变换的开关电源装置，特别涉及由恒流电路构成了起动电路的开关电源装置，所述起动电路向控制开关动作的控制电路供给起动电流。

背景技术

在开关电源装置中，提出了由恒流电路构成起动电路的开关电源装置，所述起动电路在直流电源的接通时，向控制开关动作的控制电路供给起动电流（例如参照专利文献1）。

如图6所示，现有的开关电源装置具备：电容器C1；起动电路1；具有一次绕组P1、二次绕组S1和三次绕组P2的变压器T；例如由MOSFET构成的开关元件Q10；检测在开关元件Q10流过的电流的电阻R10；控制开关元件Q10的接通断开的控制电路3；由二极管D11和电容器C11构成的第1整流平滑电路；由二极管D10和电容器C10构成的第2整流平滑电路；以及检测电路7。

电容器C1用对交流电源进行整流平滑并输入到开关电源的情况下的平滑电容器等，等效表示安装到开关电源的输入部的电容器。由于电容器C1，即使切断输入到开关电源的直流电源E，电压也不会立即成为零。起动电路1连接在电容器C1的正侧端子与变压器T的一次绕组P1的一端之间的连接点、和控制电路3的电源输入端子VCC之间，始终或断续地施加直流电源E。控制电路3用起动电压Von（例如18V）起动，用停止电压Voff（例如9V）停止。控制电路3通过根据由检测电路7检测到的输出电压Vout使开关元件Q10接通/断开，将输出电压控制为规定的电压。

起动电路1具备：由电阻R1、恒流电路CC1、开关SW1和二极管D1构成的串联电路；以及比较器CP。并且，由电阻R1、恒流电路CC1、开关SW1和二极管D1构成的串联电路连接在电容器C1的正侧端子与变压器T的一次绕组P1的一端之间的连接点、和控制电路3的电源输入端子VCC之间。比较器CP的同相输入端子和二极管D1的阴极与控制电路3的电源输入端子VCC的连接点连接，反相输入端子与基准电源Vr1连接。并且，比较器CP的输出端子与开关SW1的触点连接。比较器CP具有迟滞特性，当反相输入端子变为控制电路3的起动电压Von（例如18V）时输出高电平，在反相输入端子从输出为高电平的状态变为控制电路3的停止电压Voff（例如9V）时输出低电平。

参照图7对这样构成的开关电源装置的动作进行说明。

首先，在时刻t1输入直流电源E时，在起动电路1中经由电阻R1向恒流电路CC1施加输入电压Vst。此时，由于比较器CP的输出为低电平，因此开关SW1接通。因此，通过恒流电路CC1流过规定的恒流Ic（例如2.5mA）作为起动电流Ist，经由二极管D1对电容器C10充电，从而电容器C10的电压上升。电容器C10的电压被供给到控制电路3的电源输入端子VCC，成为控制电路3的电源电压Vcc。

最初，电源电压Vcc在控制电路3的起动电压Von以下，因此比较器CP的输出为低电平，开关SW1持续接通。当时刻t2的电源电压Vcc达到起动电压Von时，起动控制电路3。在起动控制电路3后，从控制电路3送出驱动信号Drv，开关元件Q10开始接通断开。因此，断续地向变压器T的一次绕组P1施加直流电源E，在二次绕组S1中感应出电压。在二次绕组S1中产生的电压由二极管D11、电容器C11进行整流平滑，并向负载5供给输出电压Vout。供给到负载5的输出电压Vout由检测电路7与基准电压进行比较，并将其误差信号输入到控制电路3。控制电路3生成基于误差信号的占空比的驱动信号Drv，使开关元件Q10接通/断开。

此外，在时刻t2电源电压Vcc变为起动电压Von，与此同时，比较器CP的输出从低电平变为高电平，从而开关SW1断开。由此，停止起动电路1对电容器C10的充电，之后将由二极管D10、电容器C10对在变压器T的三次绕组P2中产生的电压进行整流平滑后的直流电压供给到控制电路3。

【专利文献1】日本特开2003-333840号公报

但是，近年来，为了加速控制电路3的起动，并且低成本化，实现了供给电源电压Vcc的电容器C10的小电容化。在将电容器C10小电容化的情况下，在现有技术中，可能会变为起动不良。即，在现有技术中，在电源电压Vcc变为起动电压Von的同时，停止起动电路1向电容器C10的充电，在变压器T的三次绕组P2中产生电压之前的期间内，不向电容器C10进行充电。因此，在将电容器C10小电容化的情况下，伴随控制电路3的起动，电源电压Vcc急剧降低，从而存在低于控制电路3的停止电压Voff，产生起动不良的问题。该情况下，反复控制电路3的起动和停止。

发明内容