[发明专利]开关电源装置

说明书

本申请涉及一种开关电源装置，其使所需的辅助绕组仅为一个。当输出电压Vout为输出电压Vout2以下时，电流限制反馈电路通过辅助绕组的电压生成反馈电流Ifb1～Ifb3。在输出电压Vout超过电压Vout1时，使导通期间控制电路取入感测电压Vs1和光电耦合器电流Ipc1，并且使截止期间控制电路取入通过恒流Ioff进行充电的电容器的电压Vc4和光电耦合器电流Ipc2。在输出电压Vout低于电压Vout2时，使导通期间控制电路取入感测电压Vs1和反馈电流Ifb1，并且使截止期间控制电路取入通过恒流Ioff与反馈电流Ifb3的差分电流进行充电的电容器的电压Vc4和反馈电流Ifb2。

技术领域

本发明涉及一种使用变压器和光电耦合器的作为DC/DC转换器的开关电源装置。

背景技术

在图18示出了这种以往的开关电源装置的电路(专利文献1)。附图标记60为变压器，具备一次绕组L11、第一辅助绕组L12、二次绕组L13以及第二辅助绕组L14。附图标记MN11是NMOS的开关晶体管、附图标记70是具备光电二极管PD2和光电晶体管PT2的光电耦合器。附图标记R11～R19是电阻器，附图标记Rs2是检测开关晶体管MN11的漏极电流的感测电阻器，附图标记C11～C15是电容器。

在该开关电源装置中，在通过电阻器R18、R19对输出电压Vout进行分压而得到的电压高于电压源VB11的基准电压Vref11时，与其差分电压相应，运算放大器OP11的输出电压降低。并且，在运算放大器OP11的输出电压为规定值以下时，电流与该输出电压的值相应地流至光电耦合器70的光电二极管PD2，与此处发光的发光量相应地确定光电晶体管PT2的内部电阻。

当施加了电源电压Vin时，通过经由电阻器R11、R13而流至第一辅助绕组L12的励磁电流，电容器C13被充电以使电阻器R13侧成为正极。然后，当该电容器C13与电阻器R13的共同连接点的电压达到开关晶体管MN11的阈值电压时，该开关晶体管MN11导通。

由此，当由于直流电压Vin而电流开始流至连接到开关晶体管MN11的一次绕组L11时，在变压器60的各绕组L12、L13、L14中产生感应电动势，并在变压器60中积累能量。在第一辅助绕组L12中产生的感应电压(●侧为正极性)与电容器C13的电压重叠，因此，开关晶体管MN11因栅极电压维持在其阈值电压以上而持续导通状态。

此时，开关晶体管MN11的漏极电流流至感测电阻器Rs2，在此产生的感测电压经由电阻器R15对电容器C12进行充电。流至一次绕组L11的励磁电流在开关晶体管MN11导通之后，随着时间大致直线地增大，因此，电容器C12的电压也与其相应地上升。

之后，当电容器C12的电压达到晶体管Q11的阈值电压时，该晶体管Q11变为导通状态，开关晶体管MN11因其栅极电压降低至阈值电压以下而截止。

当通过开关晶体管MN11截止来切断流至一次绕组L11的电流时，在各绕组L11～L14中产生回扫(flyback)电压。此时，在二次绕组L13中产生的回扫电压由二极管D11和电容器C14进行整流平滑，输出为输出电压Vout。

另一方面，在第一辅助绕组L12中产生的回扫电压与在二次绕组L13中产生的回扫电压成比例关系，通过在该第一辅助绕组L12中产生的回扫电压(●侧为负极)，经由电阻器R12、R13对电容器C13进行充电以使电阻器R13侧成为正极，促进用于导通开关晶体管MN11的预备。

需要说明的是，在开关晶体管MN11截止之后，一次绕组L11的电流被切断，因此，在感测电阻器Rs2中产生的电压为零，此外，输出电压Vout低，光电晶体管PT2未进行动作，因此，电容器C12的电压经由电阻器R15、Rs2持续放电而降低。由此，当电容器C12的电压变为晶体管Q11的阈值电压以下时，该晶体管Q11截止。