開關(guān)電源裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及向負(fù)載輸出穩(wěn)定的直流電力的開關(guān)電源裝置，尤其涉及如下的回掃型 的開關(guān)電源裝置，即停止流過變壓器的一次繞組的勵(lì)磁電流而將變壓器蓄積的能量作為直 流電力輸出給與變壓器的二次側(cè)的輸出線連接的負(fù)載。
【背景技術(shù)】
[0002] 將交流電源變化為穩(wěn)定的直流電源后輸出的開關(guān)電源裝置用于電池充電器 化atte巧charger)和AC適配器等。該開關(guān)電源裝置根據(jù)在變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生的電力的 定時(shí)而被大致分為正激型（forward)和回掃型（flyback),回掃型是在停止流過變壓器的 一次繞組的勵(lì)磁電流的期間，將在變壓器的二次繞組產(chǎn)生的電力輸出給負(fù)載。
[0003] 在回掃型的開關(guān)電源裝置中，連接有各種重負(fù)載，并且有時(shí)由該負(fù)載導(dǎo)致的消耗 電力也發(fā)生變化，因此根據(jù)負(fù)載的輕重而對(duì)開關(guān)電源裝置的輸出電力Wout進(jìn)行了控制。已 知有如下的開關(guān)電源裝置（專利文獻(xiàn)1):將開關(guān)元件的開關(guān)周期設(shè)為f，將一次繞組的電感 (in化ctance)設(shè)為L(zhǎng)p，將流過一次繞組的最大一次繞組電流設(shè)為Ipmax，將效率設(shè)為n，通 過數(shù)學(xué)式（1)來表現(xiàn)通過開關(guān)元件來開閉流過變壓器的一次繞組的勵(lì)磁電流（一次繞組電 流）而在變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生的輸出電力Wout,因此通過使數(shù)學(xué)式（1)中的開關(guān)頻率f發(fā) 生變化的PFM調(diào)制（周期調(diào)制），根據(jù)負(fù)載的輕重而使輸出電力Wout發(fā)生變化。
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種開關(guān)電源裝置，具有： 變壓器，其具有一次繞組和二次輸出繞組； 振蕩用開關(guān)元件，其與一次繞組串聯(lián)地連接于使一次繞組勵(lì)磁的直流電源； 振蕩控制部，其對(duì)振蕩用開關(guān)元件進(jìn)行接通/斷開控制，并重復(fù)由接通動(dòng)作時(shí)間和斷 開動(dòng)作時(shí)間構(gòu)成的振蕩周期，其中，所述接通動(dòng)作時(shí)間是對(duì)振蕩用開關(guān)元件進(jìn)行了接通控 制之后到進(jìn)行斷開控制為止的時(shí)間，所述斷開動(dòng)作時(shí)間是進(jìn)行了斷開控制之后到進(jìn)行接通 控制為止的時(shí)間；以及 整流平滑化電路，其使二次輸出繞組的輸出整流平滑化， 所述開關(guān)電源裝置是將在接通動(dòng)作時(shí)間變壓器蓄積的能量作為直流電力在斷開動(dòng)作 時(shí)間輸出給連接在整流平滑化電路的輸出線之間的負(fù)載的回掃型開關(guān)電源裝置，其特征在 于，所述開關(guān)電源裝置具有： 繞組電流檢測(cè)部，其對(duì)流過變壓器的某一繞組的繞組電流進(jìn)行檢測(cè)； 負(fù)載狀態(tài)判別部，其將由繞組電流檢測(cè)部在一個(gè)振蕩周期檢測(cè)出的繞組電流的最大繞 組電流設(shè)為Imax、將繞組電流流過的繞組的電感設(shè)為L(zhǎng)，根據(jù)E=L*Imax2/2 ? ? ? (2)計(jì) 算出在一個(gè)振蕩周期變壓器蓄積的能量E，并根據(jù)計(jì)算出的能量E和蓄積該能量E的振蕩周 期的時(shí)間T來判別負(fù)載的消耗電力；以及 輸出檢測(cè)部，其對(duì)在接通動(dòng)作時(shí)間變壓器蓄積的能量消失的消失時(shí)刻進(jìn)行檢測(cè)， 振蕩控制部在從斷開控制到消失時(shí)刻為止的輸出時(shí)間T2上加上斷開調(diào)整時(shí)間T3來作 為各振蕩周期的斷開動(dòng)作時(shí)間，其中，斷開調(diào)整時(shí)間T3是與負(fù)載狀態(tài)判別部判別出的負(fù)載 的消耗電力的增加/減少相對(duì)應(yīng)地使經(jīng)過時(shí)間縮短/延長(zhǎng)的時(shí)間， 當(dāng)連接在所述輸出線間的負(fù)載為重負(fù)載時(shí)，使振蕩用開關(guān)元件的振蕩頻率上升，當(dāng)為 輕負(fù)載時(shí)使振蕩用開關(guān)元件的振蕩頻率降低。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于， 繞組電流檢測(cè)部檢測(cè)流過變壓器的一次繞組的一次繞組電流， 負(fù)載狀態(tài)判別部將變壓器的一次繞組的電感設(shè)為L(zhǎng)l、將在第k(k是自然數(shù)）振蕩周期T(k)流過一次繞組的最大一次繞組電流設(shè)為Ipmax(k)，根據(jù)數(shù)學(xué)式（3)計(jì)算出包括判別負(fù) 載的消耗電力的第n(n是1以上的自然數(shù)）振蕩周期在內(nèi)的連續(xù)m次（m是1以上的自然 數(shù)）振蕩周期的移動(dòng)平均電力Wav，并將該移動(dòng)平均電力Wav作為負(fù)載的消耗電力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于， 所述開關(guān)電源裝置具有： 輔助繞組，其在變壓器的一次側(cè)產(chǎn)生與二次繞組反極性的電壓；以及 繞組電壓監(jiān)視部，其監(jiān)視輔助繞組的電壓， 振蕩控制部將與負(fù)載狀態(tài)判別部判別出的負(fù)載的消耗電力的增加/減少相對(duì)應(yīng)地使 經(jīng)過時(shí)間縮短/延長(zhǎng)的斷開調(diào)整時(shí)間T3調(diào)整成在以準(zhǔn)共振方式振動(dòng)的輔助繞組的電壓達(dá) 到某一極大值時(shí)斷開調(diào)整時(shí)間T3結(jié)束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于， 振蕩控制部累積消失時(shí)刻后在輔助繞組的電壓中出現(xiàn)的極大值，在累積值超過與負(fù)載 狀態(tài)判別部判別出的負(fù)載的消耗電力的增加/減少相對(duì)應(yīng)地降低/上升的負(fù)載狀態(tài)閾值時(shí) 結(jié)束斷開調(diào)整時(shí)間T3,轉(zhuǎn)移到下一振蕩周期的接通控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于， 輸出檢測(cè)部在輔助繞組產(chǎn)生了回掃電壓之后檢測(cè)其極性最初反轉(zhuǎn)的極性反轉(zhuǎn)時(shí)刻作 為消失時(shí)刻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于， 該開關(guān)電源裝置具有： 輸出監(jiān)視電路，其對(duì)輸出線的輸出電壓和/或流過輸出線的輸出電流進(jìn)行監(jiān)視；以及 反饋控制部，其在輸出電壓或輸出電流超過預(yù)定的輸出閾值時(shí)，向振蕩控制部輸出反 饋信號(hào)， 振蕩控制部使連續(xù)的各振蕩周期的接通動(dòng)作時(shí)間在沒有從反饋控制部輸入反饋信號(hào) 的期間逐漸增加、在輸入了反饋信號(hào)的期間逐漸減少。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種開關(guān)電源裝置，其定量檢測(cè)出與輸出線連接的負(fù)載的消耗電力，能夠與負(fù)載的消耗電力對(duì)應(yīng)地精確控制輸出電力Wout。將一個(gè)振蕩周期繞組電流檢測(cè)部檢測(cè)出的繞組電流的最大繞組電流設(shè)為Imax，將流過繞組電流的繞組的電感設(shè)為L(zhǎng)，通過E＝L*Imax2/2計(jì)算出在一個(gè)振蕩周期變壓器蓄積的能量E，根據(jù)計(jì)算出的能量E和蓄積該能量E的振蕩周期的時(shí)間T判別負(fù)載的消耗電力，在接通動(dòng)作時(shí)間變壓器蓄積的能量消失的消失時(shí)刻為止的輸出時(shí)間上加上與判別出的負(fù)載的消耗電力的增加/減少相對(duì)應(yīng)地使經(jīng)過時(shí)間縮短/延長(zhǎng)的斷開調(diào)整時(shí)間，將其作為各振蕩周期的斷開動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)負(fù)載為重負(fù)載時(shí)使振蕩用開關(guān)元件的振蕩頻率上升，當(dāng)為輕負(fù)載時(shí)使其降低。
【IPC分類】H02M3-28
【公開號(hào)】CN104716839
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410440142
【發(fā)明人】飴井俊裕
【申請(qǐng)人】Smk株式會(huì)社
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2014年9月1日