專利名稱：開關(guān)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將所希望的直流電壓供給負(fù)荷的開關(guān)電源裝置，更詳細(xì)地說，涉及改善輸入功率因數(shù)的開關(guān)電源裝置。
背景技術(shù)：
圖5表示第一種現(xiàn)有的技術(shù)，是使用扼流圈輸入式平滑電路來改善功率因數(shù)的開關(guān)電源裝置的一般結(jié)構(gòu)(例如，參見特許文獻(xiàn)1)。
在圖5中，1表示交流電源，2表示由電抗器3和電容器4組成的噪聲過濾器，5表示橋式整流電路，6為平滑電容器，7為變壓器，7a為變壓器7的一次側(cè)的第一線圈，7b為變壓器二次側(cè)的第二線圈，8為第一開關(guān)元件，9為二極管，10為平滑電容器，11為負(fù)荷，12為接通斷開控制開關(guān)元件8的控制電路，13a、13b為電壓檢測(cè)用的電阻，17為扼流線圈。
在上述結(jié)構(gòu)中，由交流電源1供給的交流電壓，通過噪聲過濾器2，被橋式整流電路5全波整流。從橋式整流電路5輸出的全波整流電壓，被由扼流線圈17和平滑電容器6組成的扼流圈輸入式平滑電路進(jìn)行平滑。
變壓器7的第一線圈7a和開關(guān)元件8串聯(lián)連接，它們與電容器6的兩端連接。經(jīng)上述平滑電路平滑的電壓，通過開關(guān)元件8的通斷而成為斷續(xù)的。這種斷續(xù)的電壓，經(jīng)過變壓器7的第二線圈7b，被二極管9和平滑電容器10平滑。然后，作為大致一定的直流電壓供給負(fù)荷11。
控制電路12使供給負(fù)荷11的直流電壓保持為大致一定值，并控制開關(guān)元件8的通斷。
供給負(fù)荷11的直流電壓由電阻13a、13b檢測(cè)，將該檢測(cè)值與在控制電路12中預(yù)先確定的電壓設(shè)定值等進(jìn)行比較。另外，開關(guān)元件8的通斷工作循環(huán)，利用脈沖寬度調(diào)制(PWMPulse Width Modulation)等方式控制，使兩個(gè)電壓的偏差為零。
通向平滑電容器6的充電電流，由交流電源1通過噪聲過濾器2，橋式整流電路5和扼流線圈17供給。根據(jù)扼流線圈17的電感值，該充電電流的峰值被抑制，同時(shí)，通流時(shí)間延長(zhǎng)。即由于流過平滑電容器6的充電電流被扼流線圈17平滑，因此功率因素改善。
其次，圖6表示第二種現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)。它是利用被為功率因素校正(PFCPower Factor Correction)的方法，通過使輸入電流近似地變換成正弦波，使功率因素達(dá)到接近大約為1的值，而且除去輸入電流的高次諧波成分(例如，參見特許文獻(xiàn)2)。
在圖6中，14為第二開關(guān)元件，15為二極管，16為電流檢測(cè)電阻，18為第二控制電路，19為電感器，其他的電路結(jié)構(gòu)元件用與圖5相同的符號(hào)表示。
在第二控制電路18中，輸入平滑電容器6的電壓和由電流檢測(cè)電阻16檢測(cè)的電流值，根據(jù)這些輸入信號(hào)，對(duì)第二開關(guān)元件14進(jìn)行通斷控制。
電感器19、第二開關(guān)元件14、二極管15、平滑電容器6、電流檢測(cè)電阻16和第二控制電路18構(gòu)成升壓變換器，利用控制電路18的開關(guān)元件14的PWM控制，將輸入電流波形變成正弦波狀，除去高次諧波成分，同時(shí)，改善功率因數(shù)，使它成為大約接近1的值。
這里，圖5和圖6中的噪聲過濾器2由電抗器3和電容器4構(gòu)成。作為噪聲過濾器的結(jié)構(gòu)，還知道有圖中沒有示出的，使電容器與電抗器3的電源側(cè)連接的結(jié)構(gòu)等。這些結(jié)構(gòu)稱為正常模式噪聲過濾器，具有可除去在橋式整流電路5的正負(fù)輸出線中流動(dòng)的正常模式的噪聲電流的功能。
另外，還已知圖中沒有示出的，利用在同一個(gè)鐵芯上，極性相同地卷繞兩個(gè)線圈的同相電抗器代替電抗器3，使這兩個(gè)線圈，通過電容器分別接地的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)稱為同相噪聲過濾器(共態(tài)噪聲過濾器)，它具有伴隨著開關(guān)元件8的通斷，除去在橋式整流電路5的正負(fù)輸出線和接地之間流動(dòng)的共態(tài)噪聲電流的功能。
特許文獻(xiàn)1特開平9-131055號(hào)公報(bào)(圖5)。
特許文獻(xiàn)2特開平11-196572號(hào)公報(bào)(圖6)。
發(fā)明要解決的問題將由交流電源1供給的交流全波整流得到的脈動(dòng)電流加在圖5所示的開關(guān)電源裝置的扼流線圈17上。由于該頻率為商用頻率的二倍，因此，作為扼流線圈17，必需要有數(shù)(mH)以上的大的電感值。然而，由于電感值大的扼流線圈的形狀大，重量也重，因此成為阻礙減小尺寸、減輕重量的原因。
另外，為了得到大的電感值，扼流線圈的圈數(shù)必需增加，這樣，由線圈電阻造成的電壓降增大，使平滑電容器6兩端的直流中間電壓減小。由于這樣，流過開關(guān)元件8的有效電流增大，使開關(guān)損失增大，電源裝置的效率降低。
在圖6所示的開關(guān)電源裝置中，可能使功率因數(shù)大致為1，但由于需要兩個(gè)開關(guān)元件控制電路，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。
另一方面，必需要將功率因素保持大約為1同時(shí)全部除去輸入電流中含有的高次諧波成分的用途并不多。特別是，由于高次諧波成分中，如能將它減小至由規(guī)格等確定的值就非常有用，因此，圖6的開關(guān)裝置中的功能和價(jià)格浪費(fèi)較多。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種不需要扼流線圈等，避免裝置尺寸增大和價(jià)格升高的開關(guān)電源裝置。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種在大的輸入電壓范圍內(nèi)，擴(kuò)大輸入電流的導(dǎo)通角，改善功率因數(shù)的開關(guān)電源裝置。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是要提供一種將輸入電流的高次諧波成分除去至實(shí)用上較好的水平，同時(shí)，可減少開關(guān)損失，提高效率的開關(guān)電源裝置。
解決問題的方法為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的開關(guān)電源裝置，首先具有與交流電源連接的整流電路，和與其輸出側(cè)連接的平滑電容器。另外，平滑電容器通過二極管，直接或間接地與整流電路的正負(fù)輸出端子間連接。
另外，至少具有上述變壓器的一次側(cè)的線圈、二極管和第一開關(guān)元件的串聯(lián)電路；和至少具有上述變壓器的一次側(cè)的線圈、二極管和第二開關(guān)元件的串聯(lián)電路，相互并聯(lián)連接。
另外，設(shè)有使在變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生的電壓整流和平滑的整流平滑裝置；和輸出用于使整流平滑后的直流電壓達(dá)到給定值的誤差放大信號(hào)的誤差放大裝置。
控制電路根據(jù)上述誤差放大信號(hào)和從交流電源輸入的電壓，生成交互地接通和斷開第一和第二開關(guān)元件的信號(hào)。
上述控制電路具有將取誤差放大信號(hào)和整流電路輸出電壓的峰值的相乘值的1/2倍而反向放大后的信號(hào)作為第一調(diào)制波輸出的反向放大電路；和比較由振蕩電路另外生成的第一載波和第一調(diào)制波的第一比較電路；根據(jù)該第一比較電路的輸出，按PWM方式控制第一開關(guān)元件。
另外，上述控制電路具有將誤差放大信號(hào)和整流電路輸出電壓相乘得出的信號(hào)，作為第二調(diào)制波輸出的乘法電路；和比較由振蕩電路另外生成的第二載波和第二調(diào)制波的第二比較電路；根據(jù)該第二比較電路的輸出，按PWM方式控制第二開關(guān)元件。作為第一載波和第二載波，例如可以采用相位相差180°的鋸齒狀波或三角波。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過交互地接通和斷開分別與變壓器一次側(cè)的各個(gè)線圈串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件，可擴(kuò)大輸入電流的導(dǎo)通角，使輸入電流波形接近正弦波，可以改善功率因數(shù)或抑制高次諧波。
特別是，在變壓器的一次側(cè)設(shè)有另外的線圈，具有通過接通和斷開第一和第二開關(guān)元件，使與該線圈串聯(lián)連接的電容器電壓升高的功能，因此可減小輸入電流的峰值，使功率因數(shù)更加顯著的改善。
另外，根據(jù)本發(fā)明，不需要扼流線圈或電感器，可使開關(guān)電源裝置的尺寸減小，重量減輕，價(jià)格降低，同時(shí)可提供可與大范圍的交流輸入電壓對(duì)應(yīng)，損失少的開關(guān)電源裝置。


圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電路圖。
圖2為表示圖1的控制電路的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3為表示實(shí)施方式1的動(dòng)作的波形圖。
圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的電路圖。
圖5為表示第一種現(xiàn)有技術(shù)的電路圖。
圖6為表示第二種現(xiàn)有技術(shù)的電路圖。
符號(hào)說明1交流電源，2噪聲過濾器，3電抗器，4、6、10電容器，5橋式整流電路，7變壓器，7a第一線圈，7b第二線圈，7c第三線圈，7d第四線圈，9、21、22、23二極管，11負(fù)荷，13a、13b分壓電阻，20誤差放大器，24、25開關(guān)元件，26發(fā)光元件，30控制電路，31、33乘法電路， 32峰值保持電路，34反向放大電路，35振蕩電路，36、38比較電路，39受光元件，R1～R5電阻。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的圖。圖中7c為變壓器7的一次側(cè)的第三線圈；7d為變壓器7的一次側(cè)的第四線圈；21、22、23分別為第一、第二、第三二極管；24、25分別為第一、第二開關(guān)元件；30為這些開關(guān)元件24、25的控制電路。其他，與圖5和圖6相同的構(gòu)成元件，用相同的符號(hào)表示，省略其說明。
由橋式整流電路5輸出的全波整流電壓，通過第四線圈7d，二極管21、22供給第一線圈7a和開關(guān)元件24的串聯(lián)電路。
平滑電容器6連接在二極管21、22的連接點(diǎn)和橋式整流電路5的負(fù)側(cè)輸出端子之間，通過使開關(guān)元件24通或斷，使平滑電容器6平滑的電壓斷續(xù)，經(jīng)過第二線圈7b供給變壓器7的二次側(cè)。
另外，上述全波整流電壓通過第四線圈7d和二極管23，供給第三線圈7c和開關(guān)元件25的串聯(lián)電路，通過對(duì)開關(guān)元件25進(jìn)行通和斷，使上述全波整流電壓斷續(xù)，再經(jīng)過第二線圈7b，供給變壓器7的二次側(cè)。
在變壓器7的二次側(cè)，從第二線圈7b得出的電壓，利用二極管9和平滑電容器10整流和平滑，作為大約一定的直流電壓供給負(fù)荷11。
控制電路30控制開關(guān)元件24、25的通和斷，將上述直流電壓保持為所希望的一定值。
誤差放大器20將上述直流電壓的檢測(cè)值與預(yù)先確定的電壓設(shè)定值等進(jìn)行比較，生成應(yīng)使二者的偏差消除的誤差放大后的信號(hào)。根據(jù)誤差放大信號(hào)，控制電路30決定通和斷的工作，利用脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式控制開關(guān)元件24、25。
另外，26為構(gòu)成光耦合器的LED等的發(fā)光元件，它可根據(jù)誤差放大器20的輸出信號(hào)(誤差放大信號(hào))發(fā)光，將該光輸出供給控制電路30內(nèi)的受光元件39(參見圖2)。
這里，使用與電源電壓同步的波形，來進(jìn)行開關(guān)元件24、25的通斷控制，而且，開關(guān)元件24、25是交互地通和斷的。
以下，說明利用控制電路30的開關(guān)元件24、25的控制方法。
圖2為表示控制電路30的結(jié)構(gòu)的圖。圖3為圖1和圖2各個(gè)點(diǎn)的動(dòng)作波形圖。在圖3中，波形e～h、j、k、Ic、Ia、Iin相當(dāng)于與圖1、圖2符號(hào)相同的地方的波形。
在圖2中，31、33為乘法電路，32為峰值保持電路，34為反向放大電路，35為振蕩電路，38為第一比較電路，36為第二比較電路。
振蕩電路35輸出具有在一個(gè)周期T之間不輸出的期間(間歇期間t)的鋸齒狀波，它可將相位相差180°的兩個(gè)波形，作為第一載波h和第二載波g輸出。
圖1的橋式整流電路5的輸出電壓檢測(cè)值輸入控制電路30的節(jié)點(diǎn)(a)，該電壓檢測(cè)值，通過電阻R1、R2的串聯(lián)連接點(diǎn)，輸入乘法電路31和峰值保持值電路32中。
與上述誤差放大器20的輸出信號(hào)相當(dāng)?shù)陌l(fā)光元件26的輸出光，輸入控制電路30的節(jié)點(diǎn)(d)。該光由與電阻R5連接的光電晶體管等受光元件39接受光，變換為電氣信號(hào)(與誤差放大信號(hào)相當(dāng))。
另外，從控制電路30的節(jié)點(diǎn)(b)、(c)分別輸出由比較電路36、38產(chǎn)生的開關(guān)元件25、24的控制信號(hào)。
上述橋式整流電路5的輸出電壓檢測(cè)值，和由受光元件39變換的上述誤差放大信號(hào)輸入圖2的乘法電路31中。乘法電路計(jì)算二者的積，作為第二調(diào)制波e輸出(圖3(A))。
比較電路36將第二調(diào)制波e與上述第二載波g比較，生成作為送入第二開關(guān)元件25中的控制信號(hào)的脈沖j(圖3(B))。
開關(guān)元件25由脈沖j通和斷，在變壓器7的第四線圈7d和第三線圈7c中有圖3(C)所示的電流Ic流過。
另外，在圖2中，上述橋式整流電路5的輸出電壓檢測(cè)值輸入峰值保持電路32中，保持從橋式整流電路5輸出的脈沖電壓的峰值并輸出。在乘法電路33中，該峰值與上述誤差放大信號(hào)相乘。
由電阻R3、R4(電阻值相同)分壓的乘法電路33的輸出和上述乘法電路31的輸出e，輸入反向放大電路34中，乘法電路31的輸出e被反向放大，得到如圖3(D)所示的輸出f。這里，由于乘法電路33的輸出由于電阻R3、R4變成1/2倍，輸入反向放大電路34中，因此得到具有與乘法電路31的輸出e相同波高值的第一調(diào)制波f。
比較電路38將第一調(diào)制波f和從振蕩電路35輸出的第一載波h(圖3(D))比較，生成作為通入第一開關(guān)元件24的控制信號(hào)的脈沖k(圖3(E)。
開關(guān)元件24由脈沖k接通和斷開，在變壓器7的第四線圈7d和第一線圈7a中，流過圖3(F)所示的電流Ia。
另外，從交流電源1輸入的電流Iin的波形，如圖3(G)所示，大致為正弦波形狀。
利用這個(gè)實(shí)施方式，當(dāng)開關(guān)元件24、25接通時(shí)，積蓄在第四線圈7d中的能量，在開關(guān)元件24、25斷開時(shí)，通過二極管21，積蓄在平滑電容器6中，因此，平滑電容器6的電壓升高。
這樣，可以減小輸入電流的峰值，同時(shí)擴(kuò)大其導(dǎo)通角，使輸入電流波形成為與輸入電壓波形相似的波形，可使功率因數(shù)大約為1。另外，還可以將輸入電流波形控制成大致的正弦波狀，因此可抑制高次諧波。
另外，平滑電容器6的電壓升高，可以減小流過開關(guān)元件24的有效電流，減少開關(guān)元件24的接通損失，因此可以提高效率。
圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的電路圖，與圖1相同的構(gòu)成元件用相同的符號(hào)表示。
這個(gè)實(shí)施方式與圖1的實(shí)施方式不同，除去圖1的第四線圈7d，將圖1的二極管21、23的陽極之間的連接點(diǎn)與橋式整流電路5的正側(cè)輸出端子連接，除此外，從控制電路30開始的其他結(jié)構(gòu)與圖1相同。
即使在這個(gè)實(shí)施方式中，流過開關(guān)元件24、25的電流波形成為如圖3的Ic、Ia，那樣，使輸入電流Iin的波形大致為正弦波形狀，可以提高功率因數(shù)，同時(shí)，可以抑制高次諧波。
另外，在這個(gè)實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1比較，因?yàn)椴灰谒木€圈7d，可以使變壓器7的尺寸減小，重量減輕和價(jià)格降低。
在開關(guān)元件24、25的PWM控制中所用的第一和第二載波h、g中，采用振幅和間歇期間相等，相位相差180°的兩個(gè)鋸齒形波。該兩個(gè)鋸齒形波，也可以在連續(xù)的鋸齒波的基礎(chǔ)上，使它們交互地分開生成。間歇期間的長(zhǎng)度，在上述例子中，為周期T的75％左右。
作為載波不是僅限于鋸齒形波，用三角波也可以，在這種情況下，可使兩個(gè)開關(guān)元件24、25交互地接通、斷開，這樣來設(shè)定間歇期間。
或者，為了交互地接通和斷開兩個(gè)開關(guān)元件24、25，設(shè)置檢測(cè)流過各個(gè)開關(guān)元件24、25的電流的裝置(圖中沒有示出)，在一個(gè)開關(guān)元件接通給定期間后，檢測(cè)變壓器7的二次側(cè)的電流為零時(shí)，控制另一個(gè)開關(guān)元件，使它在給定期間接通。
在上述各個(gè)實(shí)施方式中，第一、第三線圈7a、7c的圈數(shù)相等。然而，本發(fā)明不是僅限于這種結(jié)構(gòu)，例如，使第三線圈7c的圈數(shù)比第一線圈7a多(或少)，減小(或增大)與第三線圈7c串聯(lián)連接的開關(guān)元件25的PWM控制用的載波的振幅也可以。即根據(jù)變壓器7的第一、第三線圈7a、7c的圈數(shù)，可以變更各個(gè)開關(guān)元件24、25的接通和斷開的工作，變壓器選擇的自由度提高。
作為開關(guān)元件，最好為可以高速接通和斷開的半導(dǎo)體開關(guān)元件(例如MOSFET)。在圖3的例子中，如圖所示，減小了載波的頻率，但實(shí)際上根據(jù)開關(guān)元件的性能，可以進(jìn)行數(shù)10(kHZ)左右的開關(guān)。在各個(gè)實(shí)施方式中，由于第一和第二開關(guān)元件24，25交互地接通和斷開，實(shí)質(zhì)上，在變壓器7的二次側(cè)，感應(yīng)產(chǎn)生頻率為各個(gè)開關(guān)元件24、25的開關(guān)頻率的2倍的電壓。
在圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)中，采用兩個(gè)開關(guān)元件，但在圖6的開關(guān)元件8、14中，因?yàn)橛须娏髟诰€圈7a中流過，因此，開關(guān)元件的損失大。
與此相對(duì)，在圖1和圖4所示的電路中，由于在線圈7a、7c中流動(dòng)的電流(圖6情況下大約一半的電流)分別流過開關(guān)元件24，25，因此可以使用小型的開關(guān)元件，開關(guān)元件的損失小。另外，不需要圖5和圖6中的扼流線圈17或電感器19。
因此，由于可以使用小型的開關(guān)元件，和不需要扼流線圈等，容易減小開關(guān)電源裝置的尺寸，開關(guān)元件的發(fā)熱也小，因此，可得到放熱設(shè)計(jì)的自由度。
另外，將控制電路30集成在半導(dǎo)體上，作為一個(gè)集成電路(IC)構(gòu)成，則可以與兩個(gè)開關(guān)元件的二者或其中一個(gè)放置在相同的封裝內(nèi)。如果將這些電路元件與其他保護(hù)電路等放置在相同的封裝內(nèi)，則使用者的線路連接作業(yè)簡(jiǎn)單。另外，使用元件分離技術(shù)，將作為控制電路的IC部分和耐壓高的開關(guān)元件集成在一塊半導(dǎo)體基板上，作成半導(dǎo)體裝置也可以。
在上述各個(gè)實(shí)施方式中，檢測(cè)變壓器7的二次側(cè)的電壓，在二次側(cè)進(jìn)行誤差放大后，利用光耦合器絕緣，輸入控制電路30。但是，在變壓器的二次側(cè)，設(shè)置別的線圈(圖中沒有示出)，直接檢測(cè)在二次側(cè)產(chǎn)生的電壓，將該檢測(cè)值輸入控制電路30也可以。在這種情況下，變壓器的結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，而二次側(cè)的電路構(gòu)成簡(jiǎn)單。
如上所述，采用本發(fā)明，由于可延長(zhǎng)輸入電流的導(dǎo)通期間，使波形接近正弦波，可抑制高次諧波，同時(shí)，可以改善輸入功率因數(shù)。另外，因?yàn)椴皇褂枚罅骶€圈或電感器，容易與輸入電壓的變化對(duì)應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源裝置，其特征為，具有與交流電源連接的整流電路；與該整流電路的輸出端連接的平滑電容器；分別通過變壓器的一次側(cè)的線圈與所述整流電路的輸出端連接的第一和第二開關(guān)元件，使在所述變壓器的二次側(cè)的線圈上產(chǎn)生的電壓整流和平滑的整流平滑裝置；輸出使由該整流平滑裝置輸出的直流電壓達(dá)到給定值的誤差放大信號(hào)的誤差放大裝置；和根據(jù)該誤差放大信號(hào)和來自所述交流電源的輸入電壓，交互地接通和斷開第一和第二開關(guān)元件的控制電路。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，使至少具有所述變壓器的一次側(cè)的線圈、二極管和第一開關(guān)元件的串聯(lián)電路；和至少具有所述變壓器的一次側(cè)的線圈、二極管和第二開關(guān)元件的串聯(lián)電路，相互并聯(lián)連接，并使該并聯(lián)連接電路與所述整流電路的輸出端連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，所述控制電路，具有將使所述誤差放大信號(hào)和所述整流電路輸出電壓的峰值的相乘值變?yōu)?/2倍而反向放大后的信號(hào)作為第一調(diào)制波輸出的反向放大電路；和比較另外生成的第一載波和第一調(diào)制波的第一比較電路，根據(jù)該第一比較電路的輸出，控制第一開關(guān)元件。
4.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，所述控制電路，具有將所述誤差放大信號(hào)和所述整流電路輸出電壓相乘得出的信號(hào)，作為第二調(diào)制波輸出的乘法電路；和比較另外生成的第二載波和第二調(diào)制波的第二比較電路，根據(jù)該第二比較電路的輸出，控制第二開關(guān)元件。
5.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，所述控制電路，具有將所述誤差放大信號(hào)和所述整流電路輸出電壓相乘得出的信號(hào)，作為第二調(diào)制波輸出的乘法電路；和比較另外生成的第二載波和第二調(diào)制波的第二比較電路；根據(jù)該第二比較電路的輸出，控制第二開關(guān)元件。
6.一種開關(guān)電源裝置，其特征為，具有與交流電源連接的整流電路；由連接在該整流電路的正負(fù)輸出端子間的變壓器一次側(cè)的第四線圈、第一二極管和平滑電容器構(gòu)成的串聯(lián)電路；由連接于所述平滑電容器的兩端的第二二極管、變壓器一次側(cè)的第一線圈和第一開關(guān)元件構(gòu)成的串聯(lián)電路；由連接在所述第四線圈和第一二極管的連接點(diǎn)與整流電路的負(fù)側(cè)輸出端子之間的第三二極管、變壓器一次側(cè)的第三線圈和第二開關(guān)元件構(gòu)成的串聯(lián)電路；變壓器的二次側(cè)的第二線圈；使在該第二線圈上產(chǎn)生的電壓整流和平滑的整流平滑裝置；輸出用于使從該整流平滑裝置輸出的直流電壓達(dá)到給定值的誤差放大信號(hào)的誤差放大裝置；和利用根據(jù)該誤差放大信號(hào)和來自所述交流電源的輸入電壓的全波整流波形的積的反向放大波形生成的第一調(diào)制波，對(duì)第一開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；利用根據(jù)所述誤差放大信號(hào)和來自所述交流電源的輸入電壓的全波整流波形生成的第二調(diào)制波，對(duì)第二開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；同時(shí)交互地接通和斷開第一和第二開關(guān)元件的控制電路。
7.一種開關(guān)電源裝置，其特征為，它具有與交流電源連接的整流電路；由連接在該整流電路的正負(fù)輸出端子間的第一二極管和平滑電容器構(gòu)成的串聯(lián)電路；由與所述平滑電容器的兩端連接的第二二極管、變壓器一次側(cè)的第一線圈和第一開關(guān)元件構(gòu)成的串聯(lián)電路；由連接在所述整流電路的正負(fù)輸出端子之間的第三二極管、變壓器一次側(cè)的第三線圈和第二開關(guān)元件構(gòu)成的串聯(lián)電路；變壓器二次側(cè)的第二線圈；使在該第二線圈上產(chǎn)生的電壓整流和平滑的整流平滑裝置；輸出用于使從該整流平滑裝置輸出的直流電壓達(dá)到給定值的誤差放大信號(hào)的誤差放大裝置；和利用根據(jù)該誤差放大信號(hào)和來自所述交流電源的輸入電壓的全波整流波形的積的反向放大波形生成的第一調(diào)制波，對(duì)第一開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；利用根據(jù)所述誤差放大信號(hào)和來自所述交流電源的輸入電壓的全波整流波形生成的第二調(diào)制波，對(duì)第二開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；同時(shí)交互地接通和斷開第一和第二開關(guān)元件的控制電路。
8.權(quán)利要求6或7所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，所述控制電路，具有將取所述誤差放大信號(hào)和所述整流電路輸出電壓的峰值的相乘值的1/2倍而反向放大后的信號(hào)作為第一調(diào)制波輸出的反向放大電路；和比較另外生成的第一載波和第一調(diào)制波的第一比較電路，根據(jù)該第一比較電路的輸出，控制第一開關(guān)元件。
9.如權(quán)利要求6或7所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，所述控制電路，具有將所述誤差放大信號(hào)和所述整流電路輸出電壓相乘得出的信號(hào)，作為第二調(diào)制波輸出的乘法電路；和比較另外生成的第二載波和第二調(diào)制波的第二比較電路，根據(jù)該第二比較電路的輸出，控制第二開關(guān)元件。
10.如權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，所述控制電路，具有將所述誤差放大信號(hào)和所述整流電路輸出電壓相乘得出的信號(hào)，作為第二調(diào)制波輸出的乘法電路；和比較另外生成的第二載波和第二調(diào)制波的第二比較電路，根據(jù)該第二比較電路的輸出，控制第二開關(guān)元件。
11.如權(quán)利要求5或10所述的開關(guān)電源裝置，其特征為，第一載波和第二載波的相位相差180°。
全文摘要
本發(fā)明的電源裝置可小尺寸，低價(jià)格，改善功率因數(shù)，可減少開關(guān)損失。具有整流電路(5)；由第四線圈(7d)、二極管(21)、和平滑電容器(6)構(gòu)成的串聯(lián)電路；由二極管(22)、第一線圈(7a)和第一開關(guān)元件(24)構(gòu)成的串聯(lián)電路；由二極管(23)、第三線圈(7c)和第二開關(guān)元件(25)構(gòu)成的串聯(lián)電路；第二線圈(7b)；輸出誤差放大信號(hào)的誤差放大器(20)；和利用根據(jù)誤差放大信號(hào)和交流輸入電壓的全波整流波形的積的反向放大波形生成的第一調(diào)制波，PWM控制開關(guān)元件(24)；利用根據(jù)誤差放大信號(hào)和交流輸入電壓的全波整流波形生成的第二調(diào)諧波，PWM控制開關(guān)元件(25)，交互地接通和斷開兩個(gè)開關(guān)元件的控制電路(30)。
文檔編號(hào)H02M1/42GK1538608SQ20041000310
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者桑原今朝信 申請(qǐng)人:富士電機(jī)電子設(shè)備技術(shù)株式會(huì)社