專利名稱：電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置。
背景技術(shù)：
為了應(yīng)對(duì)高諧波電流限制(IEC610003-2)、以及家電通用品高諧波抑制方針(guideline)，將包括功率因數(shù)改善功能的轉(zhuǎn)換電源裝置裝入AC轉(zhuǎn)接器、OA設(shè)備或各種民用設(shè)備。關(guān)于這些AC轉(zhuǎn)接器、OA設(shè)備和各種民用設(shè)備，也期望小型化、低成本化和節(jié)能化。就這樣的轉(zhuǎn)換電源裝置來(lái)說(shuō)，例如記載于以下的文獻(xiàn)中。
文獻(xiàn)1日本特公平7-57095號(hào)公報(bào)文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平6-121535號(hào)公報(bào)在日本特公平7-57095號(hào)公報(bào)中，以通過(guò)使功率因數(shù)改善電路的控制電路的驅(qū)動(dòng)電壓穩(wěn)定而不受負(fù)載的影響，從而消除插入在驅(qū)動(dòng)電源中的恒壓電路來(lái)簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電源為目的，設(shè)置被設(shè)置于直流-直流變換器的變壓器中的驅(qū)動(dòng)電源用繞組。而且，在日本特公平7-57095號(hào)公報(bào)的技術(shù)中，可在設(shè)置于交流輸入間的分壓電阻的分壓點(diǎn)上施加對(duì)驅(qū)動(dòng)電源用繞組的輸出電壓進(jìn)行整流并平滑所得的直流電壓，以便生成功率因數(shù)改善電路和直流-直流變換器的啟動(dòng)用電壓。
在日本特開(kāi)平6-121535號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了以下啟動(dòng)電路為了避免AC-DC變換器的電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，通過(guò)卷繞于直流-直流變換器的變壓器上的繞組，將驅(qū)動(dòng)電力供給直流-直流變換器控制電路和功率因數(shù)改善電路控制電路兩方，在功率因數(shù)改善電路的啟動(dòng)時(shí)，直流-直流變換器首先開(kāi)始動(dòng)作，然后功率因數(shù)改善電路再開(kāi)始動(dòng)作。
本發(fā)明從與其完全不同的觀點(diǎn)，提出靈敏可靠地進(jìn)行啟動(dòng)的節(jié)省電力的啟動(dòng)方法、啟動(dòng)電路及電源裝置。
圖7是現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電源裝置和其啟動(dòng)電路的概要的構(gòu)成圖的一例。
該轉(zhuǎn)換電源裝置有對(duì)交流電源1產(chǎn)生的電壓進(jìn)行全波整流的整流電路2；與整流電路2結(jié)合而構(gòu)成交流-直流變換電路的功率因數(shù)改善電路10；以及連接到功率因數(shù)改善電路10的輸出側(cè)的直流-直流變換電路20；在各功率因數(shù)改善電路10和直流-直流變換電路20中，設(shè)置對(duì)各個(gè)轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制的控制部19、29。
轉(zhuǎn)換電源裝置的啟動(dòng)電路由裝入直流-直流變換電路20中的后援電容器31、能量供給電路32構(gòu)成。能量供給電路32由提取從電源1供給的能量，通過(guò)該能量，生成控制部19和控制部29的啟動(dòng)電壓的分壓電阻構(gòu)成。
下面，說(shuō)明圖7的啟動(dòng)電路及轉(zhuǎn)換電源裝置的動(dòng)作。
圖8(A～F)是用于說(shuō)明轉(zhuǎn)換電源裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。
如果在時(shí)刻t0接通交流電源1(圖8(A))，則整流電路2進(jìn)行交流電壓的全波整流，將整流后的整流電壓提供給功率因數(shù)改善電路10內(nèi)的線圈12。陽(yáng)極連接到線圈12上的二極管14和連接到該二極管14的陰極上的電容器16進(jìn)行整流電壓的整流和平滑。在接通交流電源1的時(shí)刻，能量供給電路32產(chǎn)生功能，從電容器16流過(guò)電流，將后援電容器31充電。
通過(guò)能量供給電路32的充電電流，能量被存儲(chǔ)在后援電容器31中，充電電壓上升(圖8(B))。如果后援電容器31的充電電壓超過(guò)規(guī)定電壓，則通過(guò)存儲(chǔ)于后援電容器31中的能量，將控制部19、29激活，在時(shí)刻t1導(dǎo)通(圖8(C)、圖8(E))。
另一方面，串聯(lián)連接在整流電路2的陽(yáng)極端子和陰極端子之間的功率因數(shù)改善電路10中的電阻11a、11b產(chǎn)生將整流電壓分壓的電壓信號(hào)。串聯(lián)連接在電容器16的兩電極間的電阻17a、17b產(chǎn)生將電容器16的充電電壓分壓的電壓信號(hào)。與線圈12電磁耦合的線圈18在從線圈12釋放能量時(shí)產(chǎn)生電壓信號(hào)。漏極連接到線圈12上的NMOS13在導(dǎo)通時(shí)將線圈12中流過(guò)的電流流入整流電路2的陰極端子，連接到NMOS13的源極的電阻15產(chǎn)生與該電流成正比的電壓信號(hào)。這些電壓信號(hào)被提供給控制部19。
被提供能量而導(dǎo)通的控制部19根據(jù)從功率因數(shù)改善電路10提供的電壓信號(hào)來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，提供給NMOS13的柵極，對(duì)NMOS13的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制。
通過(guò)使NMOS13導(dǎo)通，從整流電路2的陽(yáng)極端子起以線圈12、NMOS13、電阻15、整流電路32的陰極端子的順序流過(guò)電流，將能量存儲(chǔ)在線圈12中。如果NMOS13截止，則存儲(chǔ)于線圈12中的能量和從整流電路2輸出的能量通過(guò)二極管14流過(guò)，將電容器16充電。NMOS13重復(fù)進(jìn)行導(dǎo)通、截止。電容器16的充電電壓將整流電路2的輸出電壓升壓，到達(dá)規(guī)定的電壓(圖8(D))。此外，通過(guò)將MOS13重復(fù)導(dǎo)通、截止，控制在線圈12中間歇流過(guò)的電流，使得與整流電路2產(chǎn)生的整流電壓的相位一致。即，進(jìn)行功率因數(shù)改善動(dòng)作。
另一方面，直流-直流變換電路20中的輸出電壓檢測(cè)電路25將表示電容器24的充電電壓的電壓信號(hào)提供給控制部29。被供給能量而導(dǎo)通的控制部29根據(jù)從輸出電壓檢測(cè)電路25提供的電壓信號(hào)，使NMOS22重復(fù)導(dǎo)通、截止，使得電容器24的充電電壓達(dá)到期望值。
如果NMOS22導(dǎo)通，則在轉(zhuǎn)變器(以下稱為變壓器)21的初級(jí)繞組21a中流過(guò)來(lái)自電容器16的電流，在初級(jí)繞組21a中存儲(chǔ)能量。如果NMOS22截止，則在變壓器21的次級(jí)繞組21b中產(chǎn)生與初級(jí)繞組21a的能量相當(dāng)?shù)哪娉?flyback)能量，通過(guò)二極管23使電容器24充電(圖8(F))。
在NMOS22截止時(shí)，在與初級(jí)繞組21a電磁耦合的輔助繞組26中，也產(chǎn)生逆程能量。這種逆程能量通過(guò)二極管27將后援電容器31充電。因此，供給到控制部19、29的能量不枯竭。
這樣，在電源1的接通之后，通過(guò)能量供給電路32對(duì)后援電容器31進(jìn)行充電，用充電于后援電容器31中的能量使控制部19、29啟動(dòng)，并使功率因數(shù)改善電路10和直流-直流變換電路20動(dòng)作，將期望的直流電壓供給負(fù)載70。
但是，在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電源的啟動(dòng)方法和啟動(dòng)電路中，有以下課題。
通過(guò)充電于后援電容器31中的能量來(lái)同時(shí)激活控制部19、29并使其動(dòng)作。因此，后援電容器31需要供給驅(qū)動(dòng)兩個(gè)控制部19、29的能量，所以需要大的電容量，使后援電容器31大型化。這種情況阻礙了啟動(dòng)電路和裝入后援電容器的轉(zhuǎn)換電源裝置的小型化和低成本化。
此外，由于后援電容器31的電容量大，所以直至使控制部19、29啟動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)。為了解決它，如果能量供給電路32增加流過(guò)后援電容器31中的充電電流，則有能量供給電路32發(fā)熱的課題。
而且，作為重大的問(wèn)題，因控制部19和控制部29的啟動(dòng)開(kāi)始電壓的偏差，因一方啟動(dòng)而另一方?jīng)]有啟動(dòng)的啟動(dòng)不良、或啟動(dòng)時(shí)間的不一致，有在先啟動(dòng)的一側(cè)電力被耗費(fèi)，功率因數(shù)改善電路10或直流-直流變換電路20的輸出電壓極大衰落的問(wèn)題。
即，無(wú)法判明功率因數(shù)改善電路10和直流-直流變換電路20的哪一個(gè)先啟動(dòng)，或即使同時(shí)啟動(dòng)，如圖8(D)所示，與直流-直流變換電路20相比，功率因數(shù)改善電路10的上升也慢。在功率因數(shù)改善電路10的輸出電壓達(dá)到足夠的電壓之前，如果直流-直流變換電路20急劇上升而流過(guò)大電流，則功率因數(shù)改善電路10的輸出電壓進(jìn)一步下降。其結(jié)果，直流-直流變換電路20的輸入電壓不足，不能對(duì)輸出側(cè)供給足夠的能量，輸出電壓的上升變長(zhǎng)，產(chǎn)生因輸入電壓的下降造成的間歇?jiǎng)幼?，輸出電壓的上升時(shí)間進(jìn)一步增長(zhǎng)，裝入于直流-直流變換電路20中的輔助電源的上升被延遲。為了消除這種現(xiàn)象，需要在啟動(dòng)用分壓電阻中流過(guò)大電流，增大裝入于直流-直流變換電路20中的后援電容器31的電容量。
日本特開(kāi)平6-121535號(hào)公報(bào)是先驅(qū)動(dòng)直流-直流變換電路20的方法，由于直流-直流變換電路20的輸入電壓從低的狀態(tài)起開(kāi)始啟動(dòng)，所以包含同樣的問(wèn)題。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置在結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。
有鑒于上述現(xiàn)有的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置存在的缺陷，而提供一種新的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其可盡快可靠地啟動(dòng)、減小后援電容器的電容量的節(jié)能的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路或電源裝置，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提供的一種電源裝置啟動(dòng)方法，使用后援的充電元件和將該電源產(chǎn)生的能量供給到該充電元件的能量供給電路來(lái)啟動(dòng)電源裝置，其中，該電源裝置包括在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源提供的交流電壓變換成第一直流電壓的交流-直流變換電路；以及在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓的直流-直流變換電路；該方法包括初始充電處理，從接通所述電源時(shí)起使用所述能量供給電路，將該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件并進(jìn)行充電；第一啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出規(guī)定的能量被充電到所述充電元件中的情況下，將該充電元件中存儲(chǔ)的能量提供給所述交流-直流變換電路并使該交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出電壓檢測(cè)處理，所述交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)輸出的所述第一直流電壓；以及第二啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，將所述充電元件中存儲(chǔ)的能量提供給所述直流-直流變換電路并使該直流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)。變換為第二直流電壓的直流-直流變換電路；該方法包括初始充電處理，從接通所述電源時(shí)起使用所述能量供給電路，將該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件并進(jìn)行充電；第一啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出規(guī)定的能量被充電到所述充電元件中的情況下，將該充電元件中存儲(chǔ)的能量提供給所述交流-直流變換電路并使該交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出電壓檢測(cè)處理，所述交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)輸出的所述第一直流電壓；以及第二啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，將所述充電元件中存儲(chǔ)的能量提供給所述直流-直流變換電路并使該直流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的電源裝置啟動(dòng)方法，其中在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，還進(jìn)行停止所述初始充電處理的充電停止處理。
前述的電源裝置啟動(dòng)方法，其中在所述充電停止處理后，將所述直流-直流變換電路產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件并對(duì)該充電元件進(jìn)行充電。
前述的電源裝置啟動(dòng)方法，其中，所述交流-直流變換電路包括連接到所述電源的整流電路；連接到所述整流電路的第一線圈；連接到所述第一線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)在所述第一線圈中流過(guò)所述電流而存儲(chǔ)于該第一線圈中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部；其中，該方法在所述第一啟動(dòng)處理中，通過(guò)將充電于所述充電元件中的能量提供給所述第一控制部并啟動(dòng)該第一控制部，來(lái)啟動(dòng)所述交流-直流變換電路。
前述的電源裝置啟動(dòng)方法，其中，所述直流-直流變換電路包括連接到所述交流-直流變換電路的輸出端子的第二線圈；連接到所述第二線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈而存儲(chǔ)于該第二線圈中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部；其中，該方法在所述第二啟動(dòng)處理中，通過(guò)將充電于所述充電元件中的能量提供給所述第二控制部并啟動(dòng)該第二控制部，來(lái)啟動(dòng)所述直流-直流變換電路。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種電源裝置的啟動(dòng)電路，用于對(duì)電源裝置進(jìn)行啟動(dòng)，該電源裝置包括交流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源提供的交流電壓變換成第一直流電壓；以及直流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓；該電源裝置的啟動(dòng)電路包括后援的充電元件；將從所述電源接通起該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件并進(jìn)行充電的能量供給電路；檢測(cè)使規(guī)定的能量充電在所述充電元件中，將存儲(chǔ)于該充電元件中的能量提供給所述交流-直流變換電路并使該交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)的第一內(nèi)部電源；所述交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)其輸出的所述第一直流電壓的輸出電壓檢測(cè)電路；以及在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述直流-直流變換電路并使該直流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)的第二內(nèi)部電源。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的電源裝置，其中還包括在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，停止從所述能量供給電路向所述充電元件充電的充電停止部件。
前述的電源裝置的啟動(dòng)電路，其中還包括在所述充電停止部件停止對(duì)所述充電元件的充電后，將所述直流-直流變換電路產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件進(jìn)行充電的充電繼續(xù)部件。
前述的電源裝置的啟動(dòng)電路，其中所述交流-直流變換電路包括連接到所述電源的整流電路；連接到所述整流電路的第一線圈；連接到所述第一線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第一線圈而存儲(chǔ)于該第一線圈中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部；所述第一內(nèi)部電源通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第一控制部而啟動(dòng)該第一控制部，從而啟動(dòng)所述交流-直流變換電路。
前述的電源裝置的啟動(dòng)電路，其中所述直流-直流變換電路包括連接到所述交流-直流變換電路的輸出端子的第二線圈；連接到所述第二線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈而存儲(chǔ)于該第二線圈中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部；在所述第二內(nèi)部電源中，通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第二控制部來(lái)啟動(dòng)該第二控制部，從而啟動(dòng)所述直流-直流變換電路。
前述的電源裝置的啟動(dòng)電路，其中包括與所述第二線圈電磁耦合的輔助線圈；以及對(duì)所述輔助線圈產(chǎn)生的能量進(jìn)行整流并提供給所述充電元件進(jìn)行充電的二極管。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種電源裝置，其中包括交流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源提供的交流電壓變換成第一直流電壓；直流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓；后援的充電元件；能量供給電路，將從所述電源接通起該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件進(jìn)行充電；第一內(nèi)部電源，檢測(cè)規(guī)定的能量被充電在所述充電元件中，將存儲(chǔ)于該充電元件的能量提供給所述交流-直流變換電路并使該交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出電壓檢測(cè)電路，所述交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)所述第一直流電壓；以及第二內(nèi)部電源，在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述直流-直流變換電路并使該直流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的電源裝置，其中還包括在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，停止從所述能量供給電路對(duì)所述充電元件充電的充電停止部件。
前述的電源裝置，其中還包括在所述充電停止部件停止對(duì)所述充電元件的充電后，將所述直流-直流變換電路產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件進(jìn)行充電的充電繼續(xù)部件。
前述的電源裝置，其中所述交流-直流變換電路包括連接到所述電源的整流電路；連接到所述整流電路的第一線圈；連接到所述第一線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第一線圈而存儲(chǔ)于該第一線圈中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部；所述第一內(nèi)部電源通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第一控制部而啟動(dòng)該第一控制部，從而啟動(dòng)所述交流-直流變換電路。
前述的電源裝置，其中所述直流-直流變換電路包括連接到所述交流-直流變換電路的輸出端子的第二線圈；連接到所述第二線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈而存儲(chǔ)于該第二線圈中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部；在所述第二內(nèi)部電源中，通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第二控制部來(lái)啟動(dòng)該第二控制部，從而啟動(dòng)所述直流-直流變換電路。
前述的電源裝置，其中包括與所述第二線圈電磁耦合的輔助線圈；以及對(duì)所述輔助線圈產(chǎn)生的能量進(jìn)行整流并提供給所述充電元件進(jìn)行充電的二極管。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方案提供一種電源裝置啟動(dòng)方法，使用后援的充電元件和將該電源產(chǎn)生的能量供給到該充電元件的能量供給電路來(lái)啟動(dòng)電源裝置，其中，該電源裝置包括在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源提供的交流電壓變換成第一直流電壓的交流-直流變換電路；以及在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓的直流-直流變換電路；其中，該方法包括初始充電處理，從接通所述電源時(shí)起使用所述能量供給電路，將該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件并進(jìn)行充電；第一啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出規(guī)定的能量被充電到所述充電元件中的情況下，將該充電元件中存儲(chǔ)的能量提供給所述交流-直流變換電路并使該交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出電壓檢測(cè)處理，所述交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)輸出的所述第一直流電壓；以及第二啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，將所述充電元件中存儲(chǔ)的能量提供給所述直流-直流變換電路并使該直流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)。
再有，也可以在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，還進(jìn)行停止所述初始充電處理的充電停止處理。這種情況下，也可以在所述充電停止處理后，將所述直流-直流變換電路產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件并對(duì)該充電元件進(jìn)行充電。
此外，所述交流-直流變換電路包括連接到所述電源的整流電路；連接到所述整流電路的第一線圈；連接到所述第一線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)在所述第一線圈中流過(guò)所述電流而存儲(chǔ)于該第一線圈中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部；其中，該方法在所述第一啟動(dòng)處理中，也可以通過(guò)將充電于所述充電元件中的能量提供給所述第一控制部并啟動(dòng)該第一控制部，來(lái)啟動(dòng)所述交流-直流變換電路。
此外，上述的直流-直流變換電路包括連接到所述交流-直流變換電路的輸出端子的第二線圈；連接到所述第二線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈而存儲(chǔ)于該第二線圈中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部；其中，該方法在所述第二啟動(dòng)處理中，通過(guò)將充電于所述充電元件中的能量提供給所述第二控制部并啟動(dòng)該第二控制部，來(lái)啟動(dòng)所述直流-直流變換電路。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方案提供一種電源裝置的啟動(dòng)電路，用于對(duì)電源裝置進(jìn)行啟動(dòng)，該電源裝置包括交流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源提供的交流電壓變換成第一直流電壓；以及直流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓；其中，該電源裝置的啟動(dòng)電路包括后援的充電元件；將從所述電源接通起該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件并進(jìn)行充電的能量供給電路；檢測(cè)使規(guī)定的能量充電在所述充電元件中，將存儲(chǔ)于該充電元件中的能量提供給所述交流-直流變換電路并使該交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)的第一內(nèi)部電源；所述交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)其輸出的所述第一直流電壓的輸出電壓檢測(cè)電路；以及在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述直流-直流變換電路并使該直流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)的第二內(nèi)部電源。
再有，也可以還包括在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，停止從所述能量供給電路向所述充電元件充電的充電停止部件。這種情況下，也可以還包括在所述充電停止部件停止對(duì)所述充電元件的充電后，將所述直流-直流變換電路產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件進(jìn)行充電的充電繼續(xù)部件。
此外，所述交流-直流變換電路包括連接到所述電源的整流電路；連接到所述整流電路的第一線圈；連接到所述第一線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第一線圈而存儲(chǔ)于該第一線圈中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部；所述第一內(nèi)部電源通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第一控制部而啟動(dòng)該第一控制部，從而啟動(dòng)所述交流-直流變換電路。
此外，所述直流-直流變換電路包括連接到所述交流-直流變換電路的輸出端子的第二線圈；連接到所述第二線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈而存儲(chǔ)于該第二線圈中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部；在所述第二內(nèi)部電源中，通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第二控制部來(lái)啟動(dòng)該第二控制部，從而啟動(dòng)所述直流-直流變換電路。
此外，也可以包括與所述第二線圈電磁耦合的輔助線圈；以及對(duì)所述輔助線圈產(chǎn)生的能量進(jìn)行整流并提供給所述充電元件進(jìn)行充電的二極管。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方案提供一種電源裝置，其中，包括交流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源提供的交流電壓變換成第一直流電壓；直流-直流變換電路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓；后援的充電元件；能量供給電路，將從所述電源接通起該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件進(jìn)行充電；第一內(nèi)部電源，檢測(cè)規(guī)定的能量被充電在所述充電元件中，將存儲(chǔ)于該充電元件的能量提供給所述交流-直流變換電路并使該交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出電壓檢測(cè)電路，所述交流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)所述第一直流電壓；以及第二內(nèi)部電源，在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述直流-直流變換電路并使該直流-直流變換電路運(yùn)轉(zhuǎn)。
再有，也可以還包括在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路輸出了所述第一直流電壓后，停止從所述能量供給電路對(duì)所述充電元件充電的充電停止部件。這種情況下，也可以還包括在所述充電停止部件停止對(duì)所述充電元件的充電后，將所述直流-直流變換電路產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件進(jìn)行充電的充電繼續(xù)部件。
此外，所述交流-直流變換電路包括連接到所述電源的整流電路；連接到所述整流電路的第一線圈；連接到所述第一線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第一線圈而存儲(chǔ)于該第一線圈中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部；所述第一內(nèi)部電源通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第一控制部而啟動(dòng)該第一控制部，從而啟動(dòng)所述交流-直流變換電路。
此外，所述直流-直流變換電路包括連接到所述交流-直流變換電路的輸出端子的第二線圈；連接到所述第二線圈，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈而存儲(chǔ)于該第二線圈中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部；在所述第二內(nèi)部電源中，通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件中的能量提供給所述第二控制部來(lái)啟動(dòng)該第二控制部，從而啟動(dòng)所述直流-直流變換電路。
此外，也可以包括與所述第二線圈電磁耦合的輔助線圈；以及對(duì)所述輔助線圈產(chǎn)生的能量進(jìn)行整流并提供給所述充電元件進(jìn)行充電的二極管。
本發(fā)明可應(yīng)用于配有電源裝置的設(shè)備。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置，其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類(lèi)產(chǎn)品及方法中未見(jiàn)有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方法公開(kāi)發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的啟動(dòng)電路和轉(zhuǎn)換電源裝置的構(gòu)成圖。
圖2是表示圖1中的能量供給電路的構(gòu)成例的圖。
圖3是表示圖1中的內(nèi)部電源的構(gòu)成例的圖。
圖4是表示圖1中的內(nèi)部電源的構(gòu)成例的圖。
圖5是表示電源裝置啟動(dòng)方法的流程圖。
圖6(A～F)是表示圖1中的啟動(dòng)電路的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖7是表示現(xiàn)有的啟動(dòng)電路和轉(zhuǎn)換電源裝置的概略的構(gòu)成圖。
圖8(A～F)是表示圖7中的啟動(dòng)電路的動(dòng)作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的啟動(dòng)電路和轉(zhuǎn)換電源裝置的構(gòu)成圖。
轉(zhuǎn)換電源裝置包括連接到交流電源1的交流-直流變換電路40、連接到交流-直流變換電路40的直流-直流變換電路50、以及使交流-直流變換電路40和直流-直流變換電路50啟動(dòng)的啟動(dòng)電路60。交流-直流變換電路40由連接到交流電源1的整流電路40-1、以及功率因數(shù)改善電路40-2構(gòu)成。
在功率因數(shù)改善電路40-2中，設(shè)有控制功率因數(shù)改善電路40-2的轉(zhuǎn)換動(dòng)作的第一控制部49，在直流-直流變換電路50中，設(shè)有控制直流-直流變換電路50的轉(zhuǎn)換動(dòng)作的第二控制部56。
轉(zhuǎn)換電源裝置的啟動(dòng)電路60由輔助線圈61、二極管62、作為充電元件的后援電容器63、能量供給電路64、第一內(nèi)部電源65、第二內(nèi)部電源66、以及輸出電壓檢測(cè)電路67構(gòu)成。
功率因數(shù)改善電路40-2除了控制部49以外，還包括串聯(lián)連接在整流電路40-1的陽(yáng)極端子和陰極端子之間的分壓電阻41a、41b、以及一端連接到整流電路40-1的陽(yáng)極端子的第一線圈42。整流電路40-1的陰極端子被接地。電阻41a和電阻41的連接點(diǎn)與控制部49連接。
在線圈42的另一端上，連接作為轉(zhuǎn)換元件的N溝道型MOS晶體管(以下，稱為NMOS)43的漏極和二極管44的陽(yáng)極。在NMOS43的源極和整流電路41-1的陰極端子之間連接電阻45。電阻45產(chǎn)生與流過(guò)NMOS43的電流對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。電阻45和NMOS43的源極的連接點(diǎn)連接到控制部49。
二極管44的陽(yáng)極連接到電容器46的一個(gè)電極。二極管44和電容器46為第一直流化部件，在電容器46上，充電功率因數(shù)改善電路40-2輸出的直流電壓。電容器46的另一電極連接到整流電路40-1的陰極端子。在電容器46的兩電極之間，連接串聯(lián)的分壓電阻47a、47b。電阻47a和電阻47b的連接點(diǎn)與控制部49和輸出電壓檢測(cè)電路67連接。
在整流電路40-1的陰極端子上，還連接線圈48的一端。線圈48通過(guò)磁心與線圈42電磁耦合，線圈48的另一端與控制部49連接。
配置于功率因數(shù)改善電路40-2的輸出側(cè)的直流-直流變換電路50包括變換器(以下，稱為變壓器)51。變壓器51的初級(jí)繞組51a的一端作為第二線圈連接到功率因數(shù)改善電路40-2的電容器46的一個(gè)電極。在初級(jí)繞組51a的另一端上，連接NMOS52的漏極。NMOS52的源極連接到電容器46的另一電極。
變壓器51的次級(jí)繞組51b的一端連接到二極管53的陽(yáng)極。二極管53的陰極連接到電容器54的一個(gè)電極。電容器54的另一電極連接到次級(jí)繞組51b的另一端。次級(jí)繞組51b、二極管53、以及電容器54是生成直流-直流變換電路50輸出的直流電壓的第二直流化部件，電容器54充電其直流電壓。電容器54的一個(gè)電極連接到輸出電壓檢測(cè)電路55，同時(shí)在電容器54的兩電極之間連接負(fù)載70。
該直流-直流變換電路50的變壓器51的初級(jí)繞組51a中，啟動(dòng)電路的輔助線圈61通過(guò)磁心進(jìn)行電磁耦合。線圈61的一端連接到電容器46的另一電極，線圈61的另一端連接到二極管62的陽(yáng)極。二極管62的陰極連接到后援電容器63的陽(yáng)極。后援電容器63的陰極連接到電容器46的另一電極。
后援電容器63的陽(yáng)極和二極管62的陰極的連接點(diǎn)連接到啟動(dòng)電路60的內(nèi)部電源65及內(nèi)部電源66。
圖2是表示圖1中的能量供給電路的構(gòu)成例的圖。
能量供給電路64是將能量提供給后援電容器63并使其充電的電路，包括恒流源64a和開(kāi)關(guān)64b。開(kāi)關(guān)64b連接在功率因數(shù)改善電路40-2中的電容器46的一個(gè)電極和二極管44的陰極之間的連接點(diǎn)與恒流源64a之間。恒流源64a的輸出端子連接到后援電容器63的陽(yáng)極。開(kāi)關(guān)64b可由NMOS等場(chǎng)效應(yīng)晶體管或雙極晶體管構(gòu)成。此外，恒流源64a可由場(chǎng)效應(yīng)晶體管或雙極晶體管構(gòu)成。
圖3是表示圖1中的內(nèi)部電源的構(gòu)成例的圖。
內(nèi)部電源65是向控制部49供給存儲(chǔ)于后援電容器63中的能量的電路，包括其發(fā)射極連接到后援電容器63的陽(yáng)極的PNP型晶體管65a、以及其集電極連接到后援電容器63的陽(yáng)極的NPN型晶體管65b。
晶體管65a的基極連接到齊納二極管65c的陰極。齊納二極管65c的陽(yáng)極通過(guò)電阻65d被接地。晶體管65a的集電極上，連接電阻65e的一端。電阻65e的另一端連接到晶體管65b的基極。
晶體管65b和電阻65e的另一端連接到齊納二極管65f的陽(yáng)極，齊納二極管65f的陽(yáng)極被接地。晶體管65b的發(fā)射極與控制部49連接。晶體管65a檢測(cè)后援電容器63的充電電壓達(dá)到規(guī)定值后導(dǎo)通，并使晶體管65b導(dǎo)通。再有，晶體管65a也可以由MOS構(gòu)成，以便消耗電力低。此外，只要后援電容器63的充電電壓變動(dòng)就導(dǎo)通一次的晶體管65b也可以在晶體管65a的導(dǎo)通、截止的電壓上具有遲滯性，以便防止因后援電容器63的充電電壓的變動(dòng)而再次截止。
圖4是表示圖1中的內(nèi)部電源的構(gòu)成例的圖。
該內(nèi)部電源66包括其發(fā)射極連接到后援電容器63的陽(yáng)極的PNP型晶體管66a、以及其集電極連接到后援電容器63的陽(yáng)極的NPN型晶體管66b。
晶體管66a的基極通過(guò)電阻66c連接到NPN型晶體管66d的集電極。電阻66c限制晶體管66a的基極電流。晶體管66d的發(fā)射極被接地。晶體管66d的基極通過(guò)電阻66e連接到輸出電壓檢測(cè)電路67的輸出端子。電阻66e限制晶體管66d的基極電流。
晶體管66a的集電極通過(guò)電阻66f連接到晶體管66b。晶體管66b的基極還連接到齊納二極管66g的陰極。齊納二極管66g的陽(yáng)極被接地。晶體管66b的發(fā)射極連接到控制部56。
輸出電壓檢測(cè)電路67由比較器(圖示略)等構(gòu)成，比較功率因數(shù)改善電路40-2的輸出電壓和基準(zhǔn)電壓，在功率因數(shù)改善電路40-2的輸出電壓達(dá)到規(guī)定電壓時(shí)，輸出高電平(以下，稱為“H”)的信號(hào)。該輸出信號(hào)提供給內(nèi)部電源66的晶體管66d的基極。
再有，內(nèi)部電源66中的晶體管66a、66b、66d也可由NMOS或PMOS構(gòu)成，以便消耗電力低。此外，只要后援電容器63的充電電壓變動(dòng)就導(dǎo)通一次的晶體管66b也可以在晶體管66a的導(dǎo)通、截止的電壓上具有遲滯性，以便防止因后援電容器63的充電電壓的變動(dòng)而再次截止。
下面，參照?qǐng)D5和圖6(A～G)說(shuō)明圖1的轉(zhuǎn)換電源裝置和電源裝置的啟動(dòng)電路的動(dòng)作。
圖5是表示轉(zhuǎn)換電源裝置的啟動(dòng)方法的流程圖。圖6(A～G)是說(shuō)明電源裝置啟動(dòng)電路的動(dòng)作的時(shí)序圖。
啟動(dòng)電路進(jìn)行圖5所示的步驟ST1～步驟ST4，將轉(zhuǎn)換電源裝置啟動(dòng)，向負(fù)載70供給期望的直流電壓。
首先，在步驟ST1中，使用能量供給電路64進(jìn)行將能量充電到后援電容器63中的初始充電處理。
即，如果在時(shí)刻t0接通交流電源1(圖6(A))，整流電路40-1產(chǎn)生對(duì)交流電壓進(jìn)行整流的整流電壓。如果整流電壓輸入到功率因數(shù)改善電路40-2，則二極管44導(dǎo)通，電流流過(guò)線圈42，將電容器46充電。
此時(shí)，能量供給電路64中的開(kāi)關(guān)64b導(dǎo)通(圖6(B))，將能量通過(guò)恒流源64a充電到后援電容器63中。提高該充電，后援電容器63的充電電壓隨時(shí)間上升(圖6(C))。
如果后援電容器63的充電電壓上升，在時(shí)刻t1超過(guò)內(nèi)部電源65中的齊納二極管65c的擊穿點(diǎn)，則進(jìn)行步驟ST2的第一啟動(dòng)處理。即，通過(guò)齊納二極管65c產(chǎn)生擊穿，晶體管65a導(dǎo)通，使晶體管65b的基極電壓上升。由此，晶體管65b導(dǎo)通，將能量從后援電容器63輸入到控制部49。如果能量被輸入到控制部49，則控制部49導(dǎo)通(圖6(D))，對(duì)功率因數(shù)改善電路40-2進(jìn)行控制并實(shí)施功率因數(shù)改善動(dòng)作。
在控制部49中，輸入由功率因數(shù)改善電路40-2中的電阻41a、41b對(duì)整流電壓進(jìn)行分壓的電壓信號(hào)。從電阻47a、47b輸入對(duì)電容器46的充電電壓進(jìn)行分壓的電壓信號(hào)。此外，與線圈42電磁耦合的線圈48在從線圈42釋放能量時(shí)，產(chǎn)生逆程電壓。該逆程電壓對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)被輸入到控制部49。其漏極連接到線圈42的NMOS43在導(dǎo)通時(shí)將流過(guò)線圈42的電流流過(guò)整流電路40-1的陰極端子，連接到NMOS43的源極的電阻45產(chǎn)生與該電流成正比的電壓信號(hào)。這些電壓信號(hào)被提供給控制部49。
由內(nèi)部電源65提供了能量的控制部49根據(jù)從功率因數(shù)改善電路40-2提供的各電壓信號(hào)來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，提供給NMOS43的柵極，使NMOS43導(dǎo)通、截止。
通過(guò)NMOS43導(dǎo)通，從整流電路40-1的陽(yáng)極端子起以線圈42、NMOS43、電阻45、整流電路40-1的陰極端子的順序流過(guò)電流，使能量存儲(chǔ)在線圈42中。如果NMOS43截止，則存儲(chǔ)于線圈42中的能量和從整流電路40-1輸出的能量通過(guò)二極管44流出，使電容器46充電。NMOS43重復(fù)進(jìn)行導(dǎo)通、截止。其結(jié)果，電容器46的充電電壓將整流電路40-1的輸出電壓上升，達(dá)到規(guī)定的電壓(圖6(E))。此外，通過(guò)NMOS43重復(fù)進(jìn)行導(dǎo)通、截止，來(lái)控制線圈42中間歇流過(guò)的電流，使得與整流電路40-1產(chǎn)生的整流電壓的相位一致。即，進(jìn)行功率因數(shù)改善動(dòng)作。
在步驟ST3的輸出電壓檢測(cè)處理中，輸出電壓檢測(cè)電路67判定電容器46的充電電壓是否達(dá)到規(guī)定電壓，在達(dá)到規(guī)定電壓的時(shí)刻t2輸出“H”。
在步驟ST3中，在輸出電壓檢測(cè)電路67輸出“H”的輸出信號(hào)時(shí)，由內(nèi)部電源66進(jìn)行步驟ST4的第二啟動(dòng)處理。
即，在內(nèi)部電源66中，輸出電壓檢測(cè)電路67的輸出信號(hào)的“H”通過(guò)電阻66e輸入到晶體管66d的基極。由此，晶體管66d導(dǎo)通。如果晶體管66d導(dǎo)通，則發(fā)射極連接到后援電容器63的晶體管66a導(dǎo)通。如果晶體管66a導(dǎo)通，則晶體管66b的基極電壓上升，晶體管66b導(dǎo)通。通過(guò)晶體管66b導(dǎo)通，來(lái)自后援電容器63的能量通過(guò)晶體管66b供給到控制部56。
還將晶體管66b的輸出信號(hào)提供給能量供給電路64的開(kāi)關(guān)64b。由此，開(kāi)關(guān)64b截止，停止由能量供給電路64對(duì)后援電容器63的充電。這樣，通過(guò)停止由能量供給電路64對(duì)后援電容器63的充電，不從電容器46向能量供給電路64流過(guò)能量，例如即使是負(fù)載70為待機(jī)狀態(tài)而變小，也不進(jìn)行多余的充電，可進(jìn)行低消耗電力化。
如果能量輸入到控制部56，則控制部56導(dǎo)通(圖6(F))，對(duì)直流-直流變換電路50進(jìn)行控制并實(shí)施直流電壓變換動(dòng)作。
這里，在控制部56中，從直流-直流變換電路50的輸出電壓檢測(cè)電路55輸入與電容器54的充電電壓相當(dāng)?shù)碾妷盒盘?hào)。在從內(nèi)部電源66輸入了能量的控制部56中，將基于輸出電壓檢測(cè)電路55的電壓信號(hào)的控制信號(hào)提供給NMOS52的柵極，使NMOS52導(dǎo)通、截止，以使電容器54的充電電壓、即供給負(fù)載70的電壓(圖6(G))達(dá)到期望值。
如果NMOS52導(dǎo)通，則在變壓器51的初級(jí)繞組51a中流過(guò)來(lái)自電容器46的電流，將能量存儲(chǔ)在初級(jí)繞組51a中。如果NMOS52導(dǎo)通，則在變壓器51的次級(jí)繞組51b中，產(chǎn)生與初級(jí)繞組51a的能量相當(dāng)?shù)哪娉棠芰?，通過(guò)二極管53使電容器54充電。將電容器54的充電電壓供給負(fù)載70。
在NMOS52截止時(shí)，與初級(jí)繞組51a電磁耦合的輔助線圈61也產(chǎn)生逆程能量。該逆程能量通過(guò)二極管62提供給后援電容器63的正極(+)，使后援電容器63充電。以后，通過(guò)來(lái)自輔助繞組61的逆程能量，使后援電容器63充電，后援電容器63的充電能量提供給控制部49、62，使轉(zhuǎn)換電源裝置動(dòng)作。
在以上那樣的本實(shí)施方式的電源裝置啟動(dòng)電路及啟動(dòng)方法中，具有以下的作用效果。
(1)在功率因數(shù)改善電路40-2動(dòng)作，直至產(chǎn)生規(guī)定電壓前，能量供給電路64工作，通過(guò)內(nèi)部電源65僅向控制部49提供能量，所以后援電容器63的電容量小即可，可獲得可靠的啟動(dòng)特性，同時(shí)可進(jìn)行啟動(dòng)電路或裝入該啟動(dòng)電路的轉(zhuǎn)換電源裝置的小型化和低成本化。
(2)由于后援電容器63的電容量小，所以即使是小電流，充電速度也快，在能量供給電路64中不需要流過(guò)需要以上的電流，也不產(chǎn)生發(fā)熱。
(3)在與直流-直流變換電路50相比上升極慢的功率因數(shù)改善電路40的輸出電壓足夠大后，直流-直流變換電路50啟動(dòng)，所以本發(fā)明沒(méi)有因功率因數(shù)改善電路40和直流-直流變換電路50的一個(gè)進(jìn)行啟動(dòng)，另一個(gè)不啟動(dòng)的啟動(dòng)不良，或啟動(dòng)時(shí)間不一致，而產(chǎn)生功率因數(shù)改善電路40或直流-直流變換電路50的輸出電壓極大衰落的問(wèn)題，可迅速可靠地啟動(dòng)，減小備用電容器的電容量。
再有，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，可進(jìn)行各種變形。作為其變形例，例如有以下的例子。
(a)也可以將交流-直流變換電路40置換為其他的交流-直流變換電路，不進(jìn)行功率因數(shù)改善。
(b)也可以將直流-直流變換電路50變換為非絕緣型的升壓斬波器或降壓斬波器型的電源裝置，而不是使用例如使用變壓器51的絕緣型。
(c)功率因數(shù)改善電路40-2和直流-直流變換電路50是分別使NMOS43或NMOS52重復(fù)導(dǎo)通截止的轉(zhuǎn)換電源裝置，但即使在由不是轉(zhuǎn)換電源裝置的交流-直流變換電路和直流-直流變換電路構(gòu)成電源裝置的情況下，如果在接通電源之后，僅啟動(dòng)交流-直流變換電路，交流-直流變換電路輸出規(guī)定的電壓時(shí)，可啟動(dòng)直流-直流變換電路，則可以減小用于啟動(dòng)它們的后援用的充電元件的容量。因此，可進(jìn)行小型化和低成本化。
(d)也可以不用充電到功率因數(shù)改善電路40-2的輸出側(cè)的電容器46上的電壓來(lái)對(duì)后援電容器63進(jìn)行充電。例如，也可以用在功率因數(shù)改善電路40-2的輸入側(cè)得到的電壓來(lái)對(duì)后援電容器63進(jìn)行充電。
如以上詳細(xì)地說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，可減小儲(chǔ)電元件的容量，可進(jìn)行電源裝置的啟動(dòng)電路和裝入該啟動(dòng)電路的電源裝置的小型化和低成本化。
再有，本發(fā)明基于2002年2月8日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2002-31691號(hào)，在本說(shuō)明書(shū)中引用其說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、所有附圖。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置啟動(dòng)方法，使用后援的充電元件(63)和將該電源產(chǎn)生的能量供給到該充電元件(63)的能量供給電路(64)來(lái)啟動(dòng)電源裝置，其中，該電源裝置包括在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源(1)提供的交流電壓變換成第一直流電壓的交流-直流變換電路(40)；以及在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓的直流-直流變換電路(50)；其特征在于，該方法包括初始充電處理，從接通所述電源(1)時(shí)起使用所述能量供給電路(63)，將該電源(1)產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件(63)并進(jìn)行充電；第一啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出規(guī)定的能量被充電到所述充電元件(63)中的情況下，將該充電元件(63)中存儲(chǔ)的能量提供給所述交流-直流變換電路(40)并使該交流-直流變換電路(40)運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出電壓檢測(cè)處理，所述交流-直流變換電路(40)運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)輸出的所述第一直流電壓；以及第二啟動(dòng)處理，在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路(40)輸出了所述第一直流電壓后，將所述充電元件(63)中存儲(chǔ)的能量提供給所述直流-直流變換電路(50)并使該直流-直流變換電路(50)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置啟動(dòng)方法，其特征在于在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路(40)輸出了所述第一直流電壓后，還進(jìn)行停止所述初始充電處理的充電停止處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置啟動(dòng)方法，其特征在于在所述充電停止處理后，將所述直流-直流變換電路(50)產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件并對(duì)該充電元件進(jìn)行充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置啟動(dòng)方法，其中，所述交流-直流變換電路(40)包括連接到所述電源(1)的整流電路(40-1)；連接到所述整流電路(40-1)的第一線圈(42)；連接到所述第一線圈(42)，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈(42)，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件(43)；將通過(guò)在所述第一線圈(42)中流過(guò)所述電流而存儲(chǔ)于該第一線圈(42)中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件(44、46)；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件(43)的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部(49)；其特征在于該方法在所述第一啟動(dòng)處理中，通過(guò)將充電于所述充電元件(63)中的能量提供給所述第一控制部(49)并啟動(dòng)該第一控制部(49)，來(lái)啟動(dòng)所述交流-直流變換電路(40)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置啟動(dòng)方法，其中，所述直流-直流變換電路(50)包括連接到所述交流-直流變換電路(40)的輸出端子的第二線圈(51a)；連接到所述第二線圈(51a)，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈(51a)，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件(52)；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈(51a)而存儲(chǔ)于該第二線圈(51a)中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件(51b、53、54)；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件(52)的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部(56)；其特征在于該方法在所述第二啟動(dòng)處理中，通過(guò)將充電于所述充電元件(63)中的能量提供給所述第二控制部(56)并啟動(dòng)該第二控制部(56)，來(lái)啟動(dòng)所述直流-直流變換電路(50)。
6.一種電源裝置的啟動(dòng)電路(60)，用于對(duì)電源裝置進(jìn)行啟動(dòng)，該電源裝置包括交流-直流變換電路(40)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源(1)提供的交流電壓變換成第一直流電壓；以及直流-直流變換電路(50)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路(40)輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓；其特征在于該電源裝置的啟動(dòng)電路包括后援的充電元件(63)；將從所述電源(1)接通起該電源產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件(63)并進(jìn)行充電的能量供給電路(64)；檢測(cè)使規(guī)定的能量充電在所述充電元件(63)中，將存儲(chǔ)于該充電元件(63)中的能量提供給所述交流-直流變換電路(40)并使該交流-直流變換電路(40)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一內(nèi)部電源(65)；所述交流-直流變換電路(40)運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)其輸出的所述第一直流電壓的輸出電壓檢測(cè)電路(67)；以及在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路(40)輸出了所述第一直流電壓后，將存儲(chǔ)于所述充電元件(63)中的能量提供給所述直流-直流變換電路(50)并使該直流-直流變換電路(50)運(yùn)轉(zhuǎn)的第二內(nèi)部電源(66)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源裝置的啟動(dòng)電路(60)，其特征在于還包括在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路(40)輸出了所述第一直流電壓后，停止從所述能量供給電路向所述充電元件(63)充電的充電停止部件(64b)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置的啟動(dòng)電路(60)，其特征在于還包括在所述充電停止部件(64b)停止對(duì)所述充電元件的充電后，將所述直流-直流變換電路(50)產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件(63)進(jìn)行充電的充電繼續(xù)部件(61、62)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源裝置的啟動(dòng)電路(60)，其特征在于所述交流-直流變換電路(40)包括連接到所述電源(1)的整流電路(40-1)；連接到所述整流電路(40-1)的第一線圈(42)；連接到所述第一線圈(42)，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈(42)，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件(43)；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第一線圈(42)而存儲(chǔ)于該第一線圈(42)中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件(44、46)；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件(43)的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部(49)；所述第一內(nèi)部電源(65)通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件(63)中的能量提供給所述第一控制部(49)而啟動(dòng)該第一控制部(49)，從而啟動(dòng)所述交流-直流變換電路(40)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源裝置的啟動(dòng)電路(60)，其特征在于所述直流-直流變換電路(50)包括連接到所述交流-直流變換電路(40)的輸出端子的第二線圈(51a)；連接到所述第二線圈(51a)，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈(51a)，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件(52)；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈(51a)而存儲(chǔ)于該第二線圈(51a)中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件(51b、53、54)；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件(52)的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部(56)；在所述第二內(nèi)部電源(66)中，通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件(63)中的能量提供給所述第二控制部(56)來(lái)啟動(dòng)該第二控制部(56)，從而啟動(dòng)所述直流-直流變換電路(50)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源裝置的啟動(dòng)電路(60)，其特征在于，包括與所述第二線圈(51b)電磁耦合的輔助線圈(61)；以及對(duì)所述輔助線圈(61)產(chǎn)生的能量進(jìn)行整流并提供給所述充電元件(63)進(jìn)行充電的二極管(62)。
12.一種電源裝置，其特征在于，包括交流-直流變換電路(40)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將從電源(1)提供的交流電壓變換成第一直流電壓；直流-直流變換電路(50)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將所述交流-直流變換電路(40)輸出的第一直流電壓變換為第二直流電壓；后援的充電元件(63)；能量供給電路(64)，將從所述電源(1)接通起該電源(1)產(chǎn)生的能量提供給所述充電元件(63)進(jìn)行充電；第一內(nèi)部電源(65)，檢測(cè)規(guī)定的能量被充電在所述充電元件(63)中，將存儲(chǔ)于該充電元件(63)的能量提供給所述交流-直流變換電路(40)并使該交流-直流變換電路(40)運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出電壓檢測(cè)電路(67)，所述交流-直流變換電路(40)運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)所述第一直流電壓；以及第二內(nèi)部電源(66)，在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路(40)輸出了所述第一直流電壓后，將存儲(chǔ)于所述充電元件(63)中的能量提供給所述直流-直流變換電路(50)并使該直流-直流變換電路(50)運(yùn)轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電源裝置，其特征在于，還包括在檢測(cè)出所述交流-直流變換電路(40)輸出了所述第一直流電壓后，停止從所述能量供給電路(64)對(duì)所述充電元件(63)充電的充電停止部件(64b)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電源裝置，其特征在于，還包括在所述充電停止部件(64b)停止對(duì)所述充電元件(63)的充電后，將所述直流-直流變換電路(50)產(chǎn)生的一部分能量提供給所述充電元件(63)進(jìn)行充電的充電繼續(xù)部件(61、62)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電源裝置，其特征在于，所述交流-直流變換電路(40)包括連接到所述電源(1)的整流電路(40-1)；連接到所述整流電路(40-1)的第一線圈(42)；連接到所述第一線圈(42)，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第一線圈(42)，截止時(shí)斷路該電流的第一轉(zhuǎn)換元件(43)；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第一線圈(42)而存儲(chǔ)于該第一線圈(42)中的能量變成所述第一直流電壓的第一直流化部件(44、46)；以及對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換元件(43)的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第一控制部(49)；所述第一內(nèi)部電源(65)通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件(63)中的能量提供給所述第一控制部(49)而啟動(dòng)該第一控制部(49)，從而啟動(dòng)所述交流-直流變換電路(40)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電源裝置，其特征在于，所述直流-直流變換電路(50)包括連接到所述交流-直流變換電路(40)的輸出端子的第二線圈(51a)；連接到所述第二線圈(51a)，導(dǎo)通時(shí)電流流過(guò)該第二線圈(51a)，截止時(shí)斷路該電流的第二轉(zhuǎn)換元件(52)；將通過(guò)所述電流流過(guò)所述第二線圈(51a)而存儲(chǔ)于該第二線圈(51a)中的能量變成所述第二直流電壓的第二直流化部件(51b、53、54)；以及對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換元件(52)的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的第二控制部(56)；在所述第二內(nèi)部電源(66)中，通過(guò)將存儲(chǔ)于所述充電元件(63)中的能量提供給所述第二控制部(56)來(lái)啟動(dòng)該第二控制部(56)，從而啟動(dòng)所述直流-直流變換電路(50)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電源裝置，其特征在于，包括與所述第二線圈(51a)電磁耦合的輔助線圈(61)；以及對(duì)所述輔助線圈(61)產(chǎn)生的能量進(jìn)行整流并提供給所述充電元件(63)進(jìn)行充電的二極管(62)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種電源裝置啟動(dòng)方法、電源裝置的啟動(dòng)電路及電源裝置，在接通交流電源(1)時(shí)，通過(guò)能量供給電路(64)將能量存儲(chǔ)在后援電容器(63)中。然后，內(nèi)部電源(65)將存儲(chǔ)于電容器(63)中的能量提供給控制部(49)。由此，使功率因數(shù)改善電路(40－2)動(dòng)作。如果功率因數(shù)改善電路(40－2)運(yùn)轉(zhuǎn)并輸出規(guī)定的電壓，則輸出電壓檢測(cè)電路(67)檢測(cè)該電壓，使內(nèi)部電源(66)導(dǎo)通。導(dǎo)通的內(nèi)部電源(66)將電容器(63)的能量提供給控制部(56)，使直流－直流變換電路(50)運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，在使功率因數(shù)改善電路(40－2)運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過(guò)使直流－直流變換電路(50)運(yùn)轉(zhuǎn)，可以減小電容器(63)的容量。
文檔編號(hào)H02M1/42GK1623270SQ0380268
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2003年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月8日
發(fā)明者島田雅章, 山田智康 申請(qǐng)人:三墾電氣株式會(huì)社