專利名稱：電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源電路。
背景技術(shù)：
作為各種電子設(shè)備的電源電路，已知具有整流電路(例如二極管橋式電路)和平滑電路(例如電容器)并將交流電壓變換成直流電壓的電源電路。但是，這樣的電源電路，在被施加正弦波的交流電壓的情況下，由于僅在正弦波的峰值附近在電源電路中流過電流，所以功率因數(shù)差。另外，在施加正弦波的交流電壓而流過與正弦波不成比例的電流的情況下，產(chǎn)生高次諧波，有時也對周邊設(shè)備帶來不良影響。
因此，提出了下列的電源電路與二極管并聯(lián)連接開關(guān)元件，使開關(guān)元件以適當(dāng)?shù)亩〞r進(jìn)行開關(guān)，使電源電路中流過的電流為與交流電壓的正弦波相似的形狀，由此，進(jìn)行功率因數(shù)改善、高次諧波抑制以及直流電壓調(diào)整(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
圖8是表示現(xiàn)有的電源電路的結(jié)構(gòu)的方框圖?，F(xiàn)有的電源電路包括構(gòu)成二極管橋式電路的4個二極管D11、D12、D13、D14；連接在二極管D11、D12陽極的連接點和N側(cè)電極之間、檢測二極管D11、D12中流過的電流的電阻R11；與二極管D11和電阻R11并聯(lián)連接的開關(guān)元件114；以及與二極管D12和電阻R11并聯(lián)連接的開關(guān)元件116。開關(guān)元件114以及開關(guān)元件116例如是雙極晶體管。
在二極管D11、D13的連接點上經(jīng)由扼流圈112施加由交流電源110產(chǎn)生的交流電壓。另外，在二極管D12、D14的連接點上直接施加由交流電源110產(chǎn)生的交流電壓。
以下，設(shè)從交流電源110至二極管D11、D13的連接點的交流電壓輸入線為R線，從交流電源110至二極管D12、D14的連接點的交流電壓輸入線為S線。
從交流電源110輸入的交流電壓被二極管橋式電路D11～D14全波整流之后，通過成為輸出的正側(cè)的電極(以下稱為P側(cè)電極)和負(fù)側(cè)的電極(以下稱為N側(cè)電極)之間連接的電容器122被平滑化。
再有，未圖示的控制電路基于電阻R11中流過的電流來控制開關(guān)元件114、116進(jìn)行開關(guān)的定時。
圖9是用于說明現(xiàn)有的電源電路中交流電壓為正的情況下電流的流動。在交流電壓為正的情況下，開關(guān)元件114進(jìn)行開關(guān)，通過其導(dǎo)通、關(guān)斷切換電流路徑。
《開關(guān)元件114導(dǎo)通的情況》在R線的交流電壓相對于S線為正，開關(guān)元件114導(dǎo)通的情況下，圖9的點劃線所示路徑，即，R線(扼流圈112)→開關(guān)元件114→電阻R11→二極管D12→S線的路徑的電流流過。在該期間，在扼流圈112中蓄積能量。
《開關(guān)元件114關(guān)斷的情況》在R線的交流電壓相對于S線為正，開關(guān)元件114關(guān)斷的情況下，扼流圈112要流過與開關(guān)元件114導(dǎo)通時的電流方向相同方向的電流。因此，圖9的虛線所示路徑，即，R線(扼流圈112)→二極管D13→電容器122→電阻R11→二極管D12→S線的路徑的電流流過。在該期間，扼流圈112中蓄積的能量被輸出到電容器122。因而，電容器122被充電，P側(cè)電極和N側(cè)電極之間產(chǎn)生的直流電壓(以下稱為直流輸出電壓)被升壓。
另外，圖10是用于說明現(xiàn)有的電源電路中交流電壓為負(fù)的情況下的電流流動的圖。在R線的交流電壓相對于S線為負(fù)的情況下，開關(guān)元件116進(jìn)行開關(guān)，通過該導(dǎo)通、關(guān)斷來切換電流路徑。
《開關(guān)元件116導(dǎo)通的情況》在R線的交流電壓相對于S線為負(fù)，開關(guān)元件116導(dǎo)通的情況下，圖10的點劃線所示路徑，即，S線→開關(guān)元件116→電阻R11→二極管D11→R線(扼流圈112)的路徑的電流流過。在該期間，在扼流圈112中蓄積能量。
《開關(guān)元件116關(guān)斷的情況》在R線的交流電壓相對于S線為負(fù)，開關(guān)元件116關(guān)斷的情況下，扼流圈112要流過與開關(guān)元件116導(dǎo)通時的電流方向相同方向的電流。因此，圖10的虛線所示路徑，即，S線→二極管D14→電容器122→電阻R11→二極管D11→R線(扼流圈112)的路徑的電流流過。在該期間，扼流圈112中蓄積的能量被輸出到電容器122。因而，電容器122被充電，直流輸出電壓被升壓。
該開關(guān)元件114或開關(guān)元件116的開關(guān)動作的定時，基于與二極管D11以及二極管D12串聯(lián)連接的電阻R11中流過的電流而被控制。因此，通過重復(fù)進(jìn)行該開關(guān)動作，直流輸出電壓被升壓，進(jìn)而電源電路中流過的電流被調(diào)整為與交流電壓的正弦波相似的形狀。
特開2001-286149號公報(日本)在現(xiàn)有的電源電路中，二極管D11和電阻R11串聯(lián)連接，開關(guān)元件114被與其并聯(lián)連接。另外，二極管D12和電阻R11串聯(lián)連接，開關(guān)元件116被與其并聯(lián)連接。
因此，如圖9、圖10所示，與交流電壓的正負(fù)、以及開關(guān)元件114、116的導(dǎo)通、關(guān)斷無關(guān)，電阻R11中始終流過二極管D11或二極管D12中流過的電流。
因此，這樣的現(xiàn)有的電源電路存在下列問題有二極管D11或二極管D12中流過的電流始終流過電阻R11造成的功率損耗，效率惡化。另外，在交流輸入電壓接入時，由于流過對作為輸出的電容器122進(jìn)行充電而流過的突入電流，因而有必須增大電力容量的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電源電路，通過僅在開關(guān)元件導(dǎo)通的期間，基于電流檢測用電阻中流過的電流，控制開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的定時，減少電流檢測元件造成的電力損失，可提高效率。
本發(fā)明的主要發(fā)明的特征在于，包括橋式電路，連接4個整流元件，在正側(cè)的輸出端子和負(fù)側(cè)的輸出端子之間產(chǎn)生整流后的電壓；電流檢測元件，進(jìn)行電流檢測；第一開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的一方的所述整流元件并聯(lián)連接；以及第二開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的另一方的所述整流元件并聯(lián)連接，基于所述電流檢測元件的檢測結(jié)果來控制所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的定時。
關(guān)于本發(fā)明的其他特征，通過附圖以及本說明書的記述可明白。
根據(jù)本發(fā)明，通過僅在與橋式電路的整流元件并聯(lián)連接的第一開關(guān)元件或第二開關(guān)元件導(dǎo)通的期間在電流檢測元件中流過電流，基于該電流檢測元件的檢測結(jié)果來控制開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的定時，可減少電流檢測元件造成的電力損失，可提高效率。


圖1是表示本發(fā)明的電源電路的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖。
圖2是用于說明控制電路的動作的圖。
圖3是用于說明交流電壓為正的情況下的電源電路的動作的圖。
圖4是用于說明交流電壓為負(fù)的情況下的電源電路的動作的圖。
圖5是表示將交流電源、扼流圈、電容器以外的部分集成化的情況下的方框圖。
圖6是用于說明第二實施方式的電源電路的方框圖。
圖7是用于說明第三實施方式的電源電路的方框圖。
圖8是表示現(xiàn)有的電源電路的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖。
圖9是用于說明現(xiàn)有的電源電路中交流電壓為正的情況下的動作的圖。
圖10是用于說明現(xiàn)有的電源電路中交流電壓為負(fù)的情況下的動作的圖。
具體實施例方式
整體結(jié)構(gòu)圖1是表示本發(fā)明的電源電路的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖。該電源電路包括構(gòu)成用于將交流電壓全波整流的二極管橋式電路的4個二極管D1、D2、D3以及D4；電流檢測用的電阻R1(‘電流檢測元件’)；開關(guān)元件14、16；以及驅(qū)動電路46、48。再有，圖1的虛線所包圍的內(nèi)部例如集成在絕緣金屬基板上。如圖1所示，設(shè)有AC1端子、AC2端子、VCC端子、VIN1端子、VIN2端子、GND端子、VB端子(‘正側(cè)的輸出端子’)、RS端子、PG端子(‘負(fù)側(cè)的輸出端子’)各端子。
從VB端子輸出的線成為產(chǎn)生直流電壓的正側(cè)的電極(以下稱為P側(cè)電極)。另外，從PG端子輸出的線成為產(chǎn)生直流電壓的負(fù)側(cè)的電極(以下稱為N側(cè)電極)。
二極管D1連接在AC1端子和PG端子之間。
二極管D2連接在AC2端子和PG端子之間。
二極管D3連接在AC1端子和VB端子之間。
二極管D4連接在AC2端子和VB端子之間。
另外，來自交流電源10的交流電壓經(jīng)由扼流圈12施加在AC1端子上，來自交流電源10的交流電壓直接施加在AC2端子上。以下，設(shè)該AC1端子側(cè)的交流輸入線為R線，AC2端子側(cè)的交流輸入線為S線。
再有，扼流圈12例如是環(huán)型線圈等的線圈。
由交流電源10施加的交流電壓被二極管D1、D2、D3、D4全波整流之后，被P側(cè)電極和N側(cè)電極之間連接的電容器22平滑化。再有，扼流圈12設(shè)置在S線側(cè)也可以。該情況下，來自交流電源10的交流電壓經(jīng)由扼流圈12施加在AC2端子上，來自交流電源10的交流電壓被直接施加在AC1端子上。
開關(guān)元件14例如為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等的晶體管，與電阻R1串聯(lián)連接，并且和電阻R1一起與二極管D1并聯(lián)連接。再有，開關(guān)元件14與二極管D1在逆極性(逆向的電流流過)的方向上連接。
開關(guān)元件16例如為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等的晶體管，與電阻R1串聯(lián)連接，并且和電阻R1一起與二極管D2并聯(lián)連接。再有，開關(guān)元件16與二極管D2在逆極性(逆向的電流流過)的方向上連接。
再有，開關(guān)元件14、16可使用雙極晶體管或MOSFET。
電阻R1例如是10mΩ～100mΩ左右的極小電阻的電流檢測用低阻(Shunt)電阻，在開關(guān)元件14或開關(guān)元件16的其中一個導(dǎo)通的期間，檢測流過二極管D1或二極管D2的電流。
驅(qū)動電路46通過VCC端子施加的電壓VCC，將來自VIN1端子的輸入放大至可驅(qū)動開關(guān)元件14的振幅并輸出。
驅(qū)動電路48通過VCC端子施加的電壓VCC，將來自VIN2端子的輸入放大至可驅(qū)動開關(guān)元件16的振幅并輸出。
將開關(guān)元件14或開關(guān)元件16導(dǎo)通/關(guān)斷的定時由控制電路控制。再有，控制電路例如由圖1所示的電壓監(jiān)視電路30、輸出電壓調(diào)整電路32、輸出電壓誤差放大電路34、乘法運(yùn)算電路36、電流誤差放大電路38、三角波發(fā)生電路40、比較電路42以及PWM控制電路44構(gòu)成。
電壓監(jiān)視電路30輸入交流電源10的交流電壓，輸出將該交流電壓全波整流后的正弦波基準(zhǔn)波形信號。
輸出電壓調(diào)整電路32例如將用未圖示的電阻將P側(cè)電極和N側(cè)電極之間的電壓電阻分割獲得的電壓輸出。再有，通過改變該電阻值，可將以規(guī)定比率調(diào)整的直流電壓輸出。
輸出電壓誤差放大電路34將對輸出電壓調(diào)整電路32的輸出電壓和規(guī)定的目標(biāo)電壓的差分進(jìn)行放大的輸出電壓誤差分信號輸出。
乘法運(yùn)算電路36將來自電壓監(jiān)視電路30的正弦波基準(zhǔn)波形信號以及來自輸出電壓誤差放大電路34的輸出電壓誤差分信號輸入，輸出將它們相乘了的輸出電壓誤差放大信號。這里，輸出電壓誤差放大信號是將其正弦波的振幅與輸出電壓誤差分信號對應(yīng)了的信號。
電流誤差放大電路38輸入將電阻R1中流過的電流進(jìn)行電壓換算而檢測的實電流信號以及來自乘法運(yùn)算電路36的輸出電壓誤差放大信號，對其進(jìn)行比較，輸出將其誤差分放大了的電流誤差放大信號。
三角波發(fā)生電路40產(chǎn)生具有規(guī)定的振幅電平和規(guī)定周期的三角波。
比較電路42輸入來自三角波發(fā)生電路40的三角波以及來自電流誤差放大電路38的電流誤差放大信號，對其進(jìn)行比較，例如輸出載波頻率20kHz的PWM驅(qū)動信號。
PWM控制電路44輸入來自比較電路42的PWM驅(qū)動信號，將作為在交流電壓為正的期間使開關(guān)元件14進(jìn)行開關(guān)的信號輸出到VIN1端子，將作為在交流電壓為負(fù)的期間使開關(guān)元件16進(jìn)行開關(guān)的信號輸出到VIN2端子。
再有，將由電壓監(jiān)視電路30、輸出電壓調(diào)整電路32、輸出電壓誤差放大電路34、乘法運(yùn)算電路36、電流誤差放大電路38、三角波發(fā)生電路40、比較電路42以及PWM控制電路44構(gòu)成的控制電路集成化也可以。圖5是表示將交流電源10、扼流圈12、電容器22以外的部分集成化的情況下的方框圖(端子未圖示)。該情況下，圖5的虛線所包圍的部分被集成化，與例如如圖1所示那樣將控制電路作為集成電路的周邊電路設(shè)置的分立的情況相比，可使芯片面積變小。
控制電路的動作下面使用

控制電路的動作。圖2是用于說明控制電路的動作的圖。
首先，在輸出電壓誤差放大電路34中，生成將輸出電壓調(diào)整電路32的輸出電壓和規(guī)定的電壓的差分放大了的電壓誤差分信號，進(jìn)而在電壓監(jiān)視電路30中，生成將交流電源10中的交流電壓全波整流了的正弦波基準(zhǔn)波形信號。該電壓誤差分信號和正弦波基準(zhǔn)波形信號由乘法運(yùn)算電路36相乘，生成正弦波的振幅與電壓誤差分信號對應(yīng)了的輸出電壓誤差放大信號。
該輸出電壓誤差放大信號在電流誤差放大電路38中與將電阻R1中流過的電流進(jìn)行了電壓換算的實電流信號進(jìn)行比較，生成將其誤差分放大了的電流誤差放大信號。再有，圖2示出的實電流信號是將開關(guān)元件14或開關(guān)元件16導(dǎo)通的期間的電阻R1的峰值電壓用線相連。因此，在該實電流信號的各周期之間開關(guān)元件14或開關(guān)元件16進(jìn)行數(shù)次開關(guān)。
電流誤差放大信號與三角波發(fā)生電路40輸出的三角波在比較電路42中被比較，生成PWM驅(qū)動信號。
PWM驅(qū)動信號被輸入到PWM控制電路44。PWM驅(qū)動信號在交流電壓為正的期間被輸出到VIN1端子，在交流電壓為負(fù)的期間被輸出到VIN2端子。
再有，該P(yáng)WM驅(qū)動信號可以是使開關(guān)元件14、16同步進(jìn)行開關(guān)的信號，也可以是在開關(guān)元件14或開關(guān)元件16的一方進(jìn)行開關(guān)的期間，使開關(guān)元件14或開關(guān)元件16的另一方關(guān)斷的周期性重復(fù)的信號。
電源電路的動作接著，使用

本發(fā)明的電源電路的動作。圖3是用于說明交流電源10的交流電壓在R線相對于S線為正的情況下的電源電路的動作的圖。
《開關(guān)元件14導(dǎo)通的情況》在R線的交流電壓相對于S線為正，開關(guān)元件14導(dǎo)通的情況下，圖3的點劃線所示路徑，即，R線(扼流圈12)→AC1端子→開關(guān)元件14→電阻R1→二極管D2→AC2端于→S線的路徑的電流流過。在該期間，在扼流圈12中蓄積能量。
《開關(guān)元件14關(guān)斷的情況》在R線的交流電壓相對于S線為正，開關(guān)元件14關(guān)斷的情況下，扼流圈12要流過與開關(guān)元件14導(dǎo)通時的電流方向相同方向的電流。因此，圖3的虛線所示路徑，即，R線(扼流圈12)→AC1端子→二極管D3→VB端子→電容器22→PG端子→二極管D2→AC2端子→S線的路徑的電流流過，電容器22被充電。
在該期間，扼流圈12中蓄積的能量被輸出到電容器22，P側(cè)電極和N側(cè)電極之間產(chǎn)生的直流電壓(以下稱為直流輸出電壓)被升壓。
圖4是用于說明交流電源10的交流電壓在R線相對于S線為負(fù)的情況下的電源電路的動作的圖。
《開關(guān)元件16導(dǎo)通的情況》在R線的交流電壓相對于S線為負(fù)，開關(guān)元件16導(dǎo)通的情況下，圖4的點劃線所示路徑，即，S線→AC2端子→開關(guān)元件16→電阻R1→二極管D1→AC1端子→R線(扼流圈12)的路徑的電流流過。在該期間，在扼流圈12中蓄積能量。
《開關(guān)元件16關(guān)斷的情況》在R線的交流電壓相對于S線為負(fù)，開關(guān)元件16關(guān)斷的情況下，扼流圈12要流過與開關(guān)元件16導(dǎo)通時的電流方向相同方向的電流。因此，圖4的虛線所示路徑，即，S線→AC2端子→二極管D4→VB端子→電容器22→PG端子→二極管D1→AC1端子→R線(扼流圈12)的路徑的電流流過，電容器22被充電。
在該期間，扼流圈12中蓄積的能量被輸出到電容器22，直流輸出電壓被升壓。
如以上說明的那樣，本發(fā)明構(gòu)成為僅在開關(guān)元件14或開關(guān)元件16的其中一個導(dǎo)通的情況下使電阻R1中流過電流。通過基于電阻R1中流過的電流來控制開關(guān)元件14或開關(guān)元件16進(jìn)行開關(guān)的定時，可使電源電路中流過的電流為與交流電壓的正弦波相似的形狀，可提高功率因數(shù)。
其他實施方式圖6是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的電源電路的方框圖。該第二實施方式不是使開關(guān)元件14和開關(guān)元件16互補(bǔ)地進(jìn)行開關(guān)，而是使其同時進(jìn)行開關(guān)。再有，由于基本結(jié)構(gòu)與圖1相同，因此對與圖1相同的部分賦予相同的標(biāo)號并省略其說明，在此僅對不同的部分進(jìn)行說明。
圖6所示的電源電路包括PWM控制電路64，輸入由比較電路42輸出的PWM驅(qū)動信號，在規(guī)定的定時、例如交流電壓的極性變化時將使開關(guān)元件14和開關(guān)元件16進(jìn)行開關(guān)的信號輸出到VIN端子；以及驅(qū)動電路60，通過由VCC端子施加的電壓VCC，將來自VIN端子的輸入放大至可驅(qū)動開關(guān)元件14以及開關(guān)元件16的振幅并輸出。
輸入到PWM控制電路64的PWM驅(qū)動信號作為對開關(guān)元件14以及開關(guān)元件16進(jìn)行開關(guān)的信號，經(jīng)由VIN端子輸出到驅(qū)動電路60。通過驅(qū)動電路60的輸出使開關(guān)元件14以及開關(guān)元件16同時導(dǎo)通或同時關(guān)斷。
這里，在使開關(guān)元件14以及開關(guān)元件16同時導(dǎo)通的情況下，例如在圖3中，如果開關(guān)元件16的反偏置引起的擊穿(Breakdown)電壓比電阻R1造成的壓降與二極管D2的正向壓降的相加值大，則電流流過與點劃線所示的路徑相同的路徑。
另外，在圖4中，如果開關(guān)元件14的反偏置的擊穿電壓比電阻R1造成的壓降與二極管D1的正向壓降的相加值大，則電流流過與點劃線所示的路徑相同的路徑。
因此，通過將反偏置擊穿電壓大于等于規(guī)定值的元件用作開關(guān)元件14、16，即使開關(guān)元件14以及開關(guān)元件16同時導(dǎo)通/關(guān)斷也不會產(chǎn)生問題。
這樣，在本發(fā)明的第二實施方式中同時地進(jìn)行開關(guān)元件14以及開關(guān)元件16的開關(guān)。通過使開關(guān)元件14以及開關(guān)元件16同時地進(jìn)行開關(guān)，不必根據(jù)交流電源10產(chǎn)生的交流電壓的極性來切換開關(guān)元件14、16的開關(guān)，可使電路結(jié)構(gòu)以及控制方法簡化。再有，也可以不設(shè)置PWM控制電路64而將PWM驅(qū)動信號原樣輸入到驅(qū)動電路60。
圖7是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的電源電路的方框圖。再有，由于基本結(jié)構(gòu)與第二實施方式的圖6相同，因此對與圖6相同的部分賦予相同的標(biāo)號并省略其說明，在此僅對不同的部分進(jìn)行說明。在該第三實施方式中，R線的交流電壓經(jīng)由扼流圈12a施加到AC1端子，同時S線的交流電壓經(jīng)由扼流圈12b施加到AC2端子。
在該結(jié)構(gòu)中，說明第三實施方式的動作。
在交流電壓為正的情況下，在開關(guān)元件14導(dǎo)通期間，與圖3所示的點劃線相同路徑的電流流過，在扼流圈12a以及扼流圈12b中蓄積能量。另一方面，在開關(guān)元件14關(guān)斷期間，與圖3所示的虛線相同路徑的電流流過，扼流圈12a以及扼流圈12b中蓄積的能量被輸出到電容器22側(cè)。
另外，在交流電壓為負(fù)的情況下，在開關(guān)元件16導(dǎo)通期間，與圖4所示的點劃線相同路徑的電流流過，在扼流圈12a以及扼流圈12b中蓄積能量。另一方面，在開關(guān)元件16關(guān)斷期間，與圖4所示的虛線相同路徑的電流流過，扼流圈12a以及扼流圈12b中蓄積的能量被輸出到電容器22側(cè)。
重復(fù)以上的動作，電源電路中流過的電流被調(diào)整為與交流電壓的正弦波相似的形狀。再有，關(guān)于其他動作，與第二實施方式相同。
由于通過在R線和S線上分別設(shè)置扼流圈12a以及扼流圈12b而可起到共模扼流線圈的作用，所以與將扼流圈12設(shè)置在一方的交流輸入線上的情況相比，噪聲的降低率變大，可使噪聲濾波器小型化。
如上所述，本發(fā)明的電源電路，由于僅在開關(guān)元件14或開關(guān)元件16導(dǎo)通的期間使電流流過電阻R1，基于其電流檢測結(jié)果控制進(jìn)行開關(guān)的導(dǎo)通時間，所以可減少電阻R1的消耗電力，可提高效率。另外，由于直接控制開關(guān)元件14或開關(guān)元件16中流過的電流，所以可防止因過大電流而損壞開關(guān)元件14或開關(guān)元件16。另外，由于通過電阻R1僅檢測開關(guān)元件14或開關(guān)元件16的導(dǎo)通電流，所以可獨(dú)立精確地設(shè)定用于對開關(guān)元件14或開關(guān)元件16進(jìn)行過電流保護(hù)的電流保護(hù)電平。而且，在現(xiàn)有的電源電路中，由于還檢測二極管D11或二極管D12中流過的電流，所以不能將電流保護(hù)電平設(shè)定在交流輸入電流的峰值以下，但本發(fā)明的電源電路由于僅檢測開關(guān)元件14或開關(guān)元件16中流過的電流，所以可將電流保護(hù)電平設(shè)定在交流輸入電流的峰值以下。因此，可將容許電流小的元件用作開關(guān)元件14、16，可構(gòu)成小型且廉價的電路。
另外，由于交流輸入電力的極性，開關(guān)元件14和開關(guān)元件16在每半個循環(huán)中具有開關(guān)控制期間和關(guān)斷期間，電源電路中流過的電流可成為與交流電壓的正弦波相似的形狀，可抑制高次諧波并改善功率因數(shù)。而且，如果使開關(guān)元件14和開關(guān)元件16同時進(jìn)行開關(guān)，則不必判別輸入的極性，可簡化電路結(jié)構(gòu)以及控制方法。
另外，通過在R線或S線的一方設(shè)置扼流圈12，對開關(guān)元件14或開關(guān)元件16進(jìn)行開關(guān)，可將直流輸出電壓升壓。而且，如果在R線以及S線雙方分別設(shè)置扼流圈12a、12b，則由于可起到共模扼流線圈的作用，所以可將噪聲濾波器小型化。
而且，通過將電阻R1用于檢測電流的電路，可小型且廉價地進(jìn)行電流檢測。另外，通過連接成僅在開關(guān)元件14或開關(guān)元件16導(dǎo)通時在電阻R1中流過電流，可降低電力消耗。
本發(fā)明中，由于僅在開關(guān)元件14或開關(guān)元件16導(dǎo)通時進(jìn)行電流檢測，所以不必考慮在交流輸入電壓接入時用于對電容器進(jìn)行充電而流過的突入電流，可將電力容量小的電阻R1用于檢測電流的元件，可小型且廉價地進(jìn)行電流檢測。
另外，如果將二極管D1、D2、D3、D4、開關(guān)元件14、16以及電阻R1集成在絕緣金屬基板上，則可抑制電磁兼容性噪聲(EMC噪聲)。而且，也可將構(gòu)成控制電路的電壓監(jiān)視電路30、輸出電壓調(diào)整電路32、輸出電壓誤差放大電路34、乘法運(yùn)算電路36、電流誤差放大電路38、三角波發(fā)生電路40、比較電路42以及PWM控制電路44集成在同一芯片上。該情況下，與控制電路為分立的情況相比，可減小芯片面積。
以上，基于其實施方式具體地說明了本實施方式，但不限定于此，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種電源電路，其特征在于，包括橋式電路，連接4個整流元件，在正側(cè)的輸出端子和負(fù)側(cè)的輸出端子之間產(chǎn)生整流后的電壓；電流檢測元件，進(jìn)行電流檢測；第一開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的一方的所述整流元件并聯(lián)連接；以及第二開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的另一方的所述整流元件并聯(lián)連接，基于所述電流檢測元件的檢測結(jié)果來控制所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的定時。
2.如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件互補(bǔ)地進(jìn)行開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件根據(jù)所述控制電路的輸出同時進(jìn)行開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1～3的任何一項所述的電源電路，其特征在于，在所述橋式電路的一方的交流側(cè)輸入線上施加經(jīng)由了扼流圈的交流電壓。
5.如權(quán)利要求1～4的任何一項所述的電源電路，其特征在于，所述電流檢測元件為電阻元件。
6.如權(quán)利要求1～5的任何一項所述的電源電路，其特征在于，在絕緣金屬基板上進(jìn)行集成化。
7.一種電源電路，其特征在于，包括橋式電路，連接4個整流元件，在正側(cè)的輸出端子和負(fù)側(cè)的輸出端子之間產(chǎn)生整流后的電壓；電流檢測元件，進(jìn)行電流檢測；第一開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的一方的所述整流元件并聯(lián)連接；第二開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的另一方的所述整流元件并聯(lián)連接；以及控制電路，基于所述電流檢測元件的檢測結(jié)果，控制所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的定時。
全文摘要
提供一種可提高效率的電源電路，包括橋式電路，連接4個整流元件，在正側(cè)的輸出端子和負(fù)側(cè)的輸出端子之間產(chǎn)生整流后的電壓；電流檢測元件，進(jìn)行電流檢測；第一開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的一方的所述整流元件并聯(lián)連接；以及第二開關(guān)元件，與所述電流檢測元件串聯(lián)連接，并且，與所述電流檢測元件一起，與和所述負(fù)側(cè)的輸出端子連接的所述橋式電路的另一方的所述整流元件并聯(lián)連接?；谒鲭娏鳈z測元件的檢測結(jié)果來控制所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的定時。
文檔編號H02M7/12GK1719710SQ20051008138
公開日2006年1月11日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者高橋幸雄 申請人:三洋電機(jī)株式會社