开关电源装置的制作方法

专利名称：开关电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过开关动作生成并输出预定的电压，并且能够进行轻负 载时的稳定控制的开关电源装置。
背景技术：
对开关元件进行接通/关断控制来进行输出电压控制的开关电源装置目前
用于OA设备或民用设备等。近年来，出于环境的考虑以及从节约能源的观点 出发，要求开关电源装置的高效化。对开关电源装置中的开关元件进行控制的 控制电路通常由1芯片的集成电路构成，在集成电路的内部具有用于启动该集 成电路的启动电路。
图1是表示现有的回扫型开关电源装置的结构的电路图。该开关电源装置 如图1所示，具备交流电源1、桥整流器2、常规滤波器用电容器3、变压器4、 开关元件5、整流用二极管6、输出电容器7、误差放大器8、光电耦合器的发 光二极管(LED) 9a和光电晶体管9b、电容器10、辅助电源电路30以及控 制开关元件5的控制部50。
此外，例如将开关元件5和控制部50设置在1芯片的半导体装置内。并 且，该1芯片的半导体装置具备以下的外部端子开关元件5的输入端子(Drain 端子)、开关元件5的输出端子(Source端子)、辅助电源电路30的输入端子 (Vcc端子)、反馈信号输入端子(FB端子)、过电流保护端子(OCP端子)、 以及控制部50的接地端子(GND端子)。此外，控制部50具备与Drain端子 连接的Start Up端子、Vcc端子、FB端子、GND端子、第一OCP端子、第二 OCP端子、以及用于对开关元件5输出控制信号的DRV端子。
变压器4具有一次线圈P和二次线圈Sl以及辅助线圈D,从开关电源装 置的一次侧电路向二次侧电路传递能量。此外，开关元件5与变压器4的一次 线圈P连接。
误差放大器8连接在Vout-GNd之间 对应输出电压Vout和内部的基准电压之差，控制在光电耦合器的LED9a中流过的电流。光电耦合器的LED9a并 联连接电阻，把对于二次侧电路的基准电压的误差反馈给开关电源装置的一次 侧电路。此外，光电耦合器的光电晶体管9b对应光电耦合器的LED9a的光进 行动作。光电晶体管9b的集电极与控制部50的FB端子连接，发射极接地。 在辅助线圈D上连接二极管11和备用电容器12来构成辅助电源电路30。 并且，辅助电源电路30整流平滑在变压器4的辅助线圈D中感应出的电压，
端子供电。
在开关元件5关断的期间在变压器4的二次线圏Sl中感应出的电压通过 整流用二极管6和输出电容器7被整流平滑，作为二次侧电路的输出电压从 Vout输出给负载。
此外，图2是表示控制部50内部的结构的电路图。如图2所示，控制部 50由内部电源51、第一反转电路52、磁滞比较器54、 BST比较器55、触发 器56、启动电路57、恒流源60、晶体管61、 FB比较器62、 OCP比较器63、 OR电路64、 AND电路65、振荡电路66、第二反转电路67、第一和第二驱动 电路68、 69以及第一和第二开关元件70、 71构成。
内部电源51根据从Vcc端子提供的电力，启动控制部50,并且对整个控 制部50提供动作所需要的电力。此外，内部电源51检测磁滞比较器54的输 出，在该输出为H(高)电平的信号时进行动作，在该输出为L(低)电平的 信号时停止动作，来停止对于整个控制部50的供电。
磁滞比较器54在Vcc端子的电压为16.5V以上时输出H电平的信号，然 后在Vcc的电压降低至IOV以下时输出L电平的信号。
第一反转电路52使磁滞比较器54的输出反转然后将其输出。
启动电路57由恒流源80和开关81构成，为了对内部电源51供电流过启 动电流。在此，恒流源80的输入端子与StartUp端子连接，从外部的Drain端 子接受供电。启动电路57在开关81接通时，经由Vcc端子把恒流源80的电 流提供给辅助电源电路30的备用电容器12来对其进行充电。此外，启动电路 57内的开关81在第一反转电路52的输出为H电平的信号时切换为接通，在 第一反转电路52的输出为L电平的信号时切换为关断。因此，启动电路57部50时，接通开关81 来提供启动电 流。
恒流源60通过在外部与FB端子连接的光电耦合器的光电晶体管9b和电 容器IO，在FB端子生成来自二次侧电路的反馈电压。
晶体管61的基极与FB端子连接，对应FB端子的反馈电压晶体管61接 通，流过发射极电流。
BST比较器55在与晶体管61中流过的电流量相对应的电压信号降低至预 定电压值以下时输出H电平的信号。在轻负载(或者无负载)时，为了通过 光电耦合器的LED9a和光电晶体管9b的动作使电容器IO放电，FB端子电压 降低。因此，BST比较器55在通常的负载时输出L电平的信号，在轻负载时 输出H电平的信号。
OCP端子与Source端子连接，被施加与开关元件5中流过的电流量相对 应的电压，对FB比较器62以及OCP比较器63输出电压信号。
FB比较器62在从OCP端子输出的电压信号高于与在晶体管61中流过的 电流量对应的电压信号时输出H信号。由此，FB比较器62当在OCP端子输 入的电压信号的电压值超过了在FB端子所示的与来自二次侧电路的反馈量相 对应的电压值时，经由OR电路64向触发器56的R端子输出H电平的信号， 使开关元件5关断，将二次侧电路的输出电压值控制为恒定。
OCP比较器63当在OCP端子输入的电压信号超过了预定电压值时，设 为在开关元件5中流过的电流量为过电流，输出H信号。
OR电路64在从BST比较器55、 FB比较器62以及OCP比较器63中的 某一个输入了H信号时，对触发器56的R端子输出H信号。
振荡电路66生成决定开关元件5的最大占空比的最大占空比信号，然后 将其输出给AND电路65,并且生成决定开关元件5的振荡频率的时钟信号， 然后将其输出给触发电路56的S端子。由此，振荡电路66在过负载时限制开 关元件5的接通宽度，防止流过过电流。
触发电路56根据在S端子输入的时钟信号和在R端子输入的信号，从Q 端子输出控制信号。触发电路56的输出端子(Q端子)与AND电路65的输 入端子连接。此外，AND电路65的输出经由第二反转电路67与第一和第二驱动电路68、 69连接。第一驱动电路68与P型MOSFET构成的第一开关元 件70的栅极端子连接,第二驱动电路69与N型MOSFET构成的第二开关元 件71的栅极端子连接。对应AND电路65的输出交互地驱动第一和第二开关 元件70、 71,由此对开关元件5进行接通/关断控制。
然后，说明现有的开关电源装置的动作。首先，由交流电源l输出的正弦 波电压在桥整流器2中进行整流，通过电容器3经由变压器4的一次线圈P 输入到开关元件5的Drain端子。另一方面，因为开关81接通，所以启动电 路57通过恒流源80对辅助电源电路30的备用电容器12供给电流来对其进行 充电，直到Vcc端子的电压超过16.5V为止。当Vcc端子的电压超过16.5V， 内部电源51开始动作，开始对控制部50供电时，驱动电^各57关断开关81, 停止供给启动电 流。
当Vcc端子的电压超过16.5V开始了控制部50的动作时，开关元件5开 始进行开关动作。因此，对变压器4的各个线圏供给能量，在二次线圈S1以 及辅助线圈D中流过电流。
在二次线圈Sl中流过的电流成为通过整流用二极管6以及输出电容器7 整流平滑后的直流电流，从Vout对外部的负栽进行输出。
通过反复进行开关元件5的开关动作，Vout的输出电压渐渐地上升。然 后，当Vout的输出电压达到在误差放大器8中设定的基准电压时，在光电耦 合器的LED9a中流过的电流增加。于是，在光电耦合器的光电晶体管9b中流 过的电流增加。因此，电容器10进行放电，FB端子的电压降低。由此，控制 部50控制开关元件5，使Vout的输出电压稳定。在停止了开关元件5的开关 动作的期间，如从图3的时刻tl到t2之间所示，通过恒流源60的电流对电容 器10进行充电，FB端子的电压Vfb增加。
在辅助线圈D中流过的电流通过二极管11和备用电容器12进行整流平 滑，用作控制部50的辅助电源，对Vcc端子供电。如上所述，当Vcc端子一 度达到启动电压(16.5V)时，启动电路57内的开关81关断。因此，由辅助 电源电路30进行启动后的针对Vcc端子的供电。辅助线圈D的极性因为与二 次线圈Sl相同，所以Vcc的电压与Vout的输出电压成比例。
当与Vout连接的负载成为轻负载时，对应相对于在误差放大器中设定的基准电压的Vout电压的误差，在光电耦合器的LED9a中流过的电流增加。于 是，在光电耦合器的光电晶体管9b中流过的电流增加。因此，电容器10进行 放电，FB端子的电压降低。由此，控制部50重置触发器56,停止开关元件5 的接通/关断控制或者增大未运行(offduty)的时间，即，使控制部50间歇地 进行控制。
在FB端子的电压降低开关元件5的振荡停止的期间，在光电耦合器的 LED9a中流过的电流减少。并且，与此相伴，在光电耦合器的光电晶体管9b 中流过的电流减少。由此，通过恒流源60对电容器10进行充电，FB端子的 电压上升。开关电源装置反复进行以上的动作，在轻负载时，通过增加开关元 件的关断时间的间歇控制来控制电压。
如图3所示，变压器4的辅助线圈D在开关元件5的动作时对备用电容 器12进行充电，使Vcc电压上升。但是，在开关元件5的控制停止时，因为 备用电容器12进行放电，所以Vcc电压降低。如上所述，在无负载(轻负载) 时，开关元件5的接通/关断控制停止，所以基于辅助线圈D的充电能量减少。 并且，当开关元件5的振荡停止时间变长Vcc电压持续下降，成为作为最低动 作电压的Vcc off (10V)以下时，内部电源51停止。结果，如图3的时刻t4 所示，需要进行控制部50的重新启动动作。如此，当负载一侧在备用时成为 轻负载的时候，控制部50停止动作需要进行重新启动动作，这对于要求持续 供电的负载一侧的设备来说成为不良的情况，需要对策。
在专利文献1中记载了可以降低负载一侧在待机状态时的耗电量的开关 电源。该开关电源在一次侧电路的正极线和负极线之间具备启动电流的恒流化 电路。并且，负载一侧在待机状态时，还使启动用恒流与该开关电源的间歇动 作相配合地进行间歇动作。即，该开关电源在为通常的负载时使用现有的辅助 电源电路对开关元件的控制电路进行供电，并且，在轻负载时，当开关元件的 未运行的时间变长时，使恒流化电路进行动作来对控制电路进行供电。结果， 可以维持控制电路所需要的最低动作电压以上的电压。根据该开关电源，相对 于启动用恒流*接通的时间，可以增加关断的时间。此外，由于启动用电流为恒 流，所以即使提高电源的输入电压启动用电流也不会增加，可以降低启动用电 流的耗电。结果，可以对待机时的节能作出贡献。专利文献1特开2003-164150号公报

发明内容
但是，专利文献1中记载的开关电源相对于现有的开关电源设置了恒流化 电路，并且还对辅助电源电路附加了晶体管、电阻、二极管等，所以部件数量 增多。因此，导致装置的大型化，成本的增加，以及不良率的升高。
本发明是为了解决上述的现有技术问题而提出的，其目的在于，提供一种 开关电源装置，该开关电源装置不需要增加构成部件的数量，能够防止伴随轻 负载时的针对开关元件控制部的供电降低的控制部停止。
本发明第一方式的开关电源装置具备具有一次线圈和二次线圈以及辅助 线圈的变压器；与所述变压器的一次线圏连接的开关元件；在对所述变压器的 一次线圈输入了电压时，对所述开关元件进行接通/关断控制，由此在所述变 压器的二次线圏和辅助线圈中感应出电压的控制电路；用于整流平滑在所述变 压器的二次线圈中感应出的电压后输出给负载的整流平滑电路；整流平滑在所 述变压器的辅助线圈中感应出的电压，并且对自己具有的电容器进行充电来对 所述控制电路供电的辅助电源电路；以及在启动所述控制电路时以及在所述负 载为轻负载并且所述开关元件关断时，对所述辅助电源电路的电容器供给电流 的启动电^各。
冲艮据本发明第一方式的开关电源装置，不需要增加构成部件的数量，就能 够防止伴随轻负载时针对开关元件控制部的供电降低的控制部停止。


图1是表示现有的开关电源装置的结构的电路图。
图2是表示现有的开关电源装置的控制部的结构的电路图。
图3是表示现有的开关电源装置的各部的动作的波形图。
图4是表示本发明第一实施方式的开关电源装置的控制部的结构的电路图。
图5是表示本发明第一实施方式的开关电源装置的各部的动作的波形图。 图6是表示本发明第二实施方式的开关电源装置的控制部的结构的电路图。
图7是表示本发明第二实施方式的开关电源装置的各部的动作的波形图。
具体实施例方式
以下根据附图详细说明本发明的开关电源装置的实施例。 (实施例1 )
以下参照

本发明的实施例。本发明实施例1的开关电源装置的整
体结构与使用图1说明过的现有的开关电源装置相同，将图1、 2中的控制部 50置换为图4中记载的控制部50a。在此，控制部50a对应本发明的控制电5各， 控制开关元件5的接通/关断。即本发明实施例1的开关电源装置具有与变压 器4的一次线圈P连接的开关元件5，在对变压器4的一次线圈输入了电压时， 控制部50a对开关元件5进行接通/关断控制，由此整流平滑在变压器4的二 次线圈Sl中感应出的电压，从Vout输出给外部的负载。此外，在辅助线圈D 上连接二极管11和备用电容器12来构成辅助电源电路30。并且，辅助电源 电路30整流平滑在变压器4的辅助线圈D中感应出的电压，并且对辅助电源 电路30具备的备用电容器12进行充电来对控制部50a的Vcc端子供电。此外， 在图4以及表示后述的各个实施例的附图中，以与上述相同的符号表示与图2 中的构成要素相同或相等的构成要素，并省略重复的说明。
首先，说明实施例l的结构。实施例1的开关电源装置的控制部50a，取 代图2所示的开关电源装置的控制部50中的第一反转电路52，具备OR电路 53。
对OR电路53的输入端子输入磁滞比较器54的反转输出和BST比较器 55的输出。即，在由磁滞比较器54输出了 L电平的信号时，或者由BST比 较器55输出了 H电平的信号时，OR电路53输出H电平的信号使开关81接 通。
因此，在启动控制部50a时，以及在负载为轻负载并且开关元件5关断时， 启动电路57对辅助电源电路30的备用电容器12供给电流来对其进行充电， 使Vcc端子电压上升。
然后，说明如上那样构成的实施例1的作用。首先，通过桥整流器2对由 交流电源1输出的正弦波电压进行整流，通过电容器3经由变压器4的一次线 圈p输入给开关元件5的Drain端子。另一方面，因为开关81接通，所以启 动电路57通过恒流源80对辅助电源电路30的备用电容器12供给电流来对其进行充电，直到Vcc端子的电压超过16.5V为止。当Vcc端子的电压超过16.5V, 内部电源51开始动作，开始对控制部50供电时，驱动电^各57关断开关81, 停止供给启动电流。
当Vcc的电压超过16.5V开始了控制部50的动作时，开关元件5开始进 行开关动作。于是，对变压器4的各个线圈供给能量，在二次线圈S1以及辅 助线圈D中流过电流。
在二次线圈Sl中流过的电流成为通过整流用二极管6以及输出电容器7 整流平滑后的直流电流，从Vout对外部的负载进行输出。
在通常的负载时，开关元件5通过连续振荡动作进行动作。此时的通过使 用误差放大器8、光电耦合器的LED9a以及光电晶体管9b的反馈进行的输出 电压稳定化动作与在图1、 2中说明过的现有技术相同，省略重复的说明。
然后，说明轻负载(或者无负载)时实施例1的开关电源的动作。随着与 Vout连接的负载渐渐地成为轻负载，对应相对于在误差放大器8中设定的基 准电压的Vout电压的误差，在光电耦合器的LED9a中流过的电流增加。于是， 在光电耦合器的光电晶体管9b中流过的电流增加。因此，电容器10进行放电， FB端子的电压降低。由此，控制部50a内的BST比较器55输出H电平的信 号。BST比较器55的H电平的信号被输入给触发器56的R端子。于是，触 发器56被重置，停止开关元件5的振荡。与此同时，BST比较器55的H电 平的输出信号使OR电路53的输出成为H电平，使开关81接通。
因此，例如从图5的时刻t2到t3所示，启动电路57经由StartUp端子对 Vcc端子供给电流(Istartup)，对备用电容器12进行充电。结果，可以抑制虚 线所示的Vcc端子电压的降低。
当在时刻t2, FB端子的电压降低开关元件5的振荡停止后，二次侧电路 的电压降低，在光电耦合器的LED9a中流过的电流减少。然后，与此相伴， 光电耦合器的光电晶体管9b中流过的电流减少。由此，从恒流源60对电容器 IO进行充电，FB端子的电压上升。结果，在时刻t3， BST比较器55输出L 电平的信号。由此，控制电路50a重新开始开关元件5的接通/关断控制。与 此同时，OR电路53输出L电平的信号关断开关81，停止通过启动电路57 进行的电流供给。通过大于控制部50a的电流地设定启动电路57的电流，可以改变VCC端子电压的降低的电压斜率。
在图3中说明过的现有技术中的启动电路57仅在最初的启动时或者在电
源接通后的重新启动时供给电流。但是，实施例1的开关电源装置的启动电路
57与现有技术不同，不仅在启动时，还在轻负载时开关元件5的控制停止的 情况下供给电流。
如上所述，根据本发明实施例1的开关电源装置，不需要增加装置内的构 成部件的数量，就能够防止伴随轻负载时(或者无负载时)针对控制部50a的 供电降低(Vcc端子电压降低)的内部电源51以及控制部50a的停止。因此， 实施例1的开关电源装置可以防止由控制部50a的重新启动动作中断针对负载 的供电的情况，可以持续地进行稳定的供电。
此外，启动电if各57在负载为轻负载并且开关元件5关断时，经由StartUp 端子对Vcc端子供给电流，对备用充电器12进行充电，由此抑制Vcc端子电 压的降低。因此，不仅可以得到上述的效果，还可以得到以下的效果降低仅 在开关元件5停止振荡时使启动电路57进行动作导致的损失。
此外，启动电^各57经由StartUp端子与开关元件5的漏^L端子连接。即， 开关元件5和启动电路57都使用经由一次线圈P对漏极端子供给的电力，如 上所述，因为不会出现两者同时进行动作的情况所以不会成为问题，还具有可 以公用端子的优点。
此外，作为实施例l的变形例，可以采用以下的结构启动电i 各57内的 恒流源80根据BST比较器55的输出，在该输出为H电平的信号时，可以把 在Vcc端子流过的电流量切换为大的值。即，相对于启动控制电路50a时(在 磁滞比较器54的输出信号为L电平时)供给的电流量，启动电路57增大在 负载为轻负载并且开关元件5关断时(BST比较器55的输出信号为H电平时) 供给的电流量。
由此，启动电路57可以进一步抑制Vcc端子电压的降低，所以有利于内 部电源51以及控制部50a的动作的稳定。此外，当考虑控制部50a的Vcc端 子与GND端子产生短路的异常动作时，磁滞比较器54始终输出L电平的信 号。
在该期间，根据该信号启动电路57内的开关81持续接通。因此，在恒流源80的电流量始终为较大的设定时，产生启动电路57的发热量变大安全性欠 佳的问题。但是，在本变形例中，启动电路57仅在负载为轻负载并且开关元 件5关断时(BS丁比较器55的输出信号为H电平时)使供给的电流量大。因 此，具有能够抑制上迷的异常时的启动电路57的发热的优点。
并且，当考虑作为开关电源装置的输出端的Vout与Gnd发生短路的情况 时，即使开关元件5进行接通/关断动作，辅助线圈D也几乎不产生电压，几 乎无法对备用电容器12进行充电。因此，当Vcc端子电压与开关动作无关地 降低，成为作为最低动作电压的Vccoff (10V)以下时，内部电源51停止， 需要进行控制部50的重新启动动作。之后，虽然启动电路57对备用电容器 12进行充电来重新启动控制部50a,但如上所述几乎无法通过辅助线圏D进 行充电，所以控制部50a反复进行停止/重新启动(开关动作重新开始)。在恒 流电源80的电流量始终为大的设定时，缩短从控制部50a的停止到重新启动 为止的时间，开关元件5由于开关动作发热量增大，产生安全性欠佳的问题。 但是，在该实施例l的变形例中，启动电路57仅在负载为轻负载并且开关元 件5关断时(BST比较器55的输出信号为H电平时)使供给的电流量大。因 此，可以抑制上述的输出端短路时的开关元件5的发热。
此外，实施例1的其他的变形例，还可以采用以下的结构磁滞比较器 54根据BST比较器55的输出，在该输出为H电平的信号时，把在磁滞比较 器54中预先设定的最低动作电压Vccoff切换为比初始的最低动作电压(在实 施例1中为10V)小的值。即，控制部50a在负载为轻负载并且开关元件5关 断时(BST比较器55的输出信号为H电平时)，低于预先设定的值(在实施 例1中为10V )地设定停止控制部50a的动作的设定电压值(例如8~9V )。由 此，控制部50a即使在产生了启动电路57的不稳定动作的情况下，也可以防 止Vcc端子电压低于最低动作电压Vccoff，有助于内部电源51以及控制部50a 的动作的稳定。
此外，本发明实施例1的开关电源装置不限于PWM控制的回扫型，还可 以用于模拟共振控制的回扫型或前馈型，可以用于全部的从变压器辅助线圈提 供控制电源的开关电源装置。这对后述的实施例2的开关电源装置也相同。 (实施例2 )本发明实施例2的开关电源装置的整体结构与现有以及实施例1的开关电
源装置相同，将图1 、图2中的控制部50置换为图6中记载的控制部50b。
首先，说明实施例2的结构。相对于图4所示的实施例1的开关电源装置 的控制部50a具有的结构，实施例2的开关电源装置的控制部50b追加了 AND 电路58和判定电路59。
AND电路58设置在BST比较器55的输出端子和OR电路53的输入端 子之间。并且，在判定电路59的输出信号和BST比较器59的输出信号全部 为H电平时，AND电^各58对OR电^各53输出H电平的信号。
判定电路59与Vcc端子和AND电路58的输入端子连接，判定由辅助电 源电路30对控制部50b提供的电压值(Vcc端子电压值)是否为预定电压以 上。判定电路59由恒压源Reg和开关元件83以及齐纳二极管82构成，在Vcc 端子电压低于齐纳二极管82的击穿电压时，对AND电路58输出H电平的信 号。在此，当把齐纳二极管82的击穿电压设为Vccbias时，把Vccbias设定为 比启动开始电压值小、比最低动作电压值大的值即可。在实施例2中，启动开 始电压值为16.5V,最低动作电压值为10V。所以，应该设定齐纳二极管82 的击穿电压值，使其成为IIV或12V左右。
在OR电路53的输入端子输入磁滞比较器54的反转输出和AND电路58 的输出。即，在由磁滞比较器54输出了 L电平的信号时，或者在由AND电 路58输出了 H电平的信号时，OR电路53输出H电平的信号接通开关81。
因此，在负载为轻负载并且开关元件5关断的情况下(BST比较器55的 输出信号为H电平)，仅在判定电路59的判定结果为预定电压值以下时(判 定电路59的输出信号为H电平)，启动电路57对辅助电源电路30的备用电 容器12供给电流来对其进行充电，使Vcc端子电压升高。
其他的结构与实施例1相同，省略重复的说明。
然后，说明上述那样构成的实施例2的作用。Vcc的电压超过16.5V控制 部50b的动作开始，通过反馈实现二次侧电路的输出电压稳定的动作与实施例 l相同，省略重复的说明。
然后，说明在为轻负载(或无负载)时实施例2的开关电源装置的动作。 随着与Vout连接的负载渐渐地成为轻负载，对应相对于在误差放大器8中设定的基准电压的Vout电压的误差，在光电耦合器的LED9a中流过的电流 增加。于是，在光电耦合器的光电晶体管9b中流过的电流增加。由此，控制 部50b内的BST比较器55输出H电平的信号。该H电平的信号被输入给触 发器56的R端子来重置触发器56,停止开关元件5的振荡(例如图7中的时 刻t3 )。与此同时，由BST比较器55输出的H电平的信号被输入给AND电 3各58的输入端子。
此时，在判定电路59的判定结果为预定电压值(Vccbias)以下时(判定 电路59的输出信号为H电平)，AND电路58输出H电平的信号，经由OR 电路53接通开关81。但是，在图7的时刻t3-t4期间，因为Vcc电压值高于 Vccbias,所以开关81 —直关断。因此，启动电路57在时刻t3-t4期间不向Vcc 端子供给电流(Istartup)。
根据图7可知，Vcc端子电压在时刻t4下降到Vccbias的值。因此，判定 电路59对AND电路58输出H电平的信号，经由OR电路控制开关81使其 接通。结果，启动电路57开始对Vcc端子供给电流(Istartup),对备用电容 器12进行充电。由此，可以抑制Vcc端子电压的降低。
当在时刻t3，在由于FB端子的电压降低而开关元件5的振荡停止之后， 二次侧电路的电压降低，在光电耦合器的LED9a中流过的电流减少。并且， 与此相伴在光电耦合器的光电晶体管9b中流过的电流减少。由此，从恒流源 60对电容器IO进行充电，FB端子的电压上升。
结果，BST比较器55输出L电平的信号。由此，控制部50b在时刻t5重 新开始开关元件5的接通/关断控制。与此同时，AND电路58输出L电平的 信号，经由OR电路53关断开关81,停止由启动电路57进行的电流供给。
实施例1中的启动电路57,在轻负载时开关元件5的控制停止的情况下 供给电流。但是，实施例2中的启动电路57除了实施例1的启动电路57的动 作条件之外，仅在Vcc端子电压为预定电压值以下时对Vcc端子供给电流， 所以与实施例1相比可以i某求缩短动作时间。
如上所述，根据本发明实施例2的开关电源装置，除了实施例1的效果之 外，还可以缩短启动电路57的开关81接通时间。启动电路57是损失比较大 的降压电路，所以通过缩短开关81的接通时间可以降低损失。端子 与开关元件5的漏极端子连接，开关元件5与启动电路57不会同时启动，所 以具有可以《^用端子的优点。
在实施例2中与实施例1的情况相同，可以考虑两个变形例。作为其中一 个变形例，可以采用以下的结构启动电^各57内的恒流源80,才艮据AND电 路58的输出，在该输出为H电平的信号时，4巴Vcc端子中流过的电流量切换 为大的值。即，启动电路57相对于在启动控制电路50b时(磁滞比较器54 的输出信号为L电平时)供给的电流量，增大在负载为轻负载并且开关元件5 关断时(BST比较器55的输出信号为H电平时)、并且Vcc端子电压为预定 电压以下(判定电路59的输出信号为H电平)时供给的电流量。
由此，启动电路57可以进一步抑制Vcc端子电压的降低，所以有助于内 部电源51以及控制部50a的动作的稳定。此外，与实施例l的情况相同，当 考虑控制部50b的Vcc端子与Gnd端子发生短路的异常动作时，增大仅在AND 电路58的输出信号为H电平时供给的电流量的本变形例的启动电路57，具有 可以抑制在该异常动作时自身的启动电路57的发热的优点。并且，当考虑作 为开关电源装置的输出端的Vout与Gnd发生短路的情况时，仅在AND电路 58的输出信号为H电平时，本变形例的启动电路57增大供给的电流量，所以 具有可以抑制输出端短路时的开关元件5的发热的优点。
此外，作为另一变形例，还可以采取以下的结构^兹滞比较器54,根据 AND电路58的输出，在该输出为H电平时，把在磁滞比较器54中设定的最 低动作电压Vccoff切换为比初始的最低动作电压(在实施例2中为10V)小 的值。即，控制部50b在负载为轻负载且开关元件5关断时(BST比较器55 的输出信号为H电平时)、并且Vcc端子电压为预定电压值以下(判定电路59 的输出信号为H电平)时，将停止控制部50b的动作的设定电压值设定得比 预定值(在实施例2中为10V)低(例如8 9V)。由此，控制部50b即使在发 生了启动电路57的不稳定动作时，也可以防止Vcc端子电压低于最低动作电 压Vccoff,有助于内部电源51以及控制部50a的动作的稳定。
权利要求
1.一种开关电源装置，其特征在于，具备具有一次线圈和二次线圈以及辅助线圈的变压器；与所述变压器的一次线圈连接的开关元件；在对所述变压器的一次线圈输入了电压时，对所述开关元件进行接通/关断控制，由此在所述变压器的二次线圈和辅助线圈中感应出电压的控制电路；用于整流平滑在所述变压器的二次线圈中感应出的电压后输出给负载的整流平滑电路；整流平滑在所述变压器的辅助线圈中感应出的电压，并且对自己具有的电容器进行充电来对所述控制电路供电的辅助电源电路；以及在启动所述控制电路时以及在所述负载为轻负载并且所述开关元件关断时，对所述辅助电源电路的电容器供给电流的启动电路。
2.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，具有判定电路，该判定电路判定由所述辅助电源 的电压值是否为预定电压值以下，,仅在所述判电流。
3. 根据权利要求l所述的开关电源装置，其特征在于， 所述启动电路与所述开关元件的漏极端子连接。
4. 根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于， 所述启动电路，相对于在启动所述控制电路时供给的电流量，增大在所述负载为轻负载并且所述开关元件关断时供给的电流量。
5. 根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于， 所述控制电路在所述负载为轻负载并且所述开关元件关断时，将停止该控制电路的动作的设定电压值设定得低于预先设定的值。
全文摘要
提供一种开关电源装置，其具备具有一次线圈和二次线圈以及辅助线圈的变压器；与所述变压器的一次线圈连接的开关元件；在对所述变压器的一次线圈输入了电压时，对所述开关元件进行接通/关断控制，由此在所述变压器的二次线圈和辅助线圈中感应出电压的控制电路；用于整流平滑在所述变压器的二次线圈中感应出的电压后输出给负载的整流平滑电路；整流平滑在所述变压器的辅助线圈中感应出的电压，并且对自己具有的电容器进行充电来对所述控制电路供电的辅助电源电路；以及在启动所述控制电路时以及在所述负载为轻负载并且所述开关元件关断时，对所述辅助电源电路的电容器供给电流的启动电路。
文档编号H02M3/28GK101640485SQ200910160150
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者岛田雅章 申请人:三垦电气株式会社