專利名稱：開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源，更具體地說，涉及一種在開關(guān)電源的操作停止時能夠防止輸出電壓Vout下沖和波動的開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源廣泛地用作電子和電器設(shè)備比如計算機的電源。
附圖7所示為常規(guī)的開關(guān)電源的電路圖。
如在附圖7中所示，常規(guī)的開關(guān)電源由變壓器T1、位于變壓器T1的初級側(cè)的開關(guān)電路和位于變壓器T1的次級側(cè)上的自驅(qū)動型整流器和濾波電路。開關(guān)電源降低在提供到位于初級側(cè)上的開關(guān)電路上的電壓Vin中的DC(直流)輸入電壓以產(chǎn)生DC輸出電壓Vout并將它提供給負載。在附圖7中，負載表示為電阻部件RLoad、電容部件CLoad和電阻部件LLoad。
控制電路10基于輸出電壓Vout控制包括在初級側(cè)的開關(guān)電路中的主開關(guān)Q1和Q2。具體地說，在輸出電壓Vout相對于所需的電壓增加時控制電路10降低主開關(guān)Q1和Q2的占空系數(shù)以降低提供到負載的電功率，而在輸出電壓Vout相對于所需的電壓降低時控制電路10升高主開關(guān)Q1和Q2的占空系數(shù)以增加提供到負載的電功率。因此，提供到負載的輸出電壓Vout可以總是穩(wěn)定在所需的電壓上。因為控制電路10屬于初級側(cè)，所以控制電路10不能直接接受輸出電壓Vout。因此，通過隔離電路20給控制電路10提供與輸出電壓Vout相關(guān)的電壓Vout’。
通過運行由晶體管Tr1、電阻R1和齊納二極管Z1組成的操作電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生控制電路10的操作電壓Vcc。電容器C3連接在控制電路10的電源端子之間以穩(wěn)定操作電壓Vcc。在操作開關(guān)S1處于接通狀態(tài)時啟動操作電壓產(chǎn)生電路，而在操作開關(guān)S1處于切斷狀態(tài)時停止操作電壓產(chǎn)生電路。從外部可以控制操作開關(guān)S1。在要開始在附圖7中所示的開關(guān)電源的操作時，接通操作開關(guān)S1；在要開始終止在附圖7中所示的開關(guān)電源的操作時，切斷操作開關(guān)S1。
包括在次級整流器中的整流開關(guān)Q3和Q4通過變壓器T1的次級電壓自驅(qū)動。此外，電阻R2和R3分別插入在整流開關(guān)Q3和Q4的柵電極和源電極之間，以防止整流開關(guān)Q3和Q4的柵電極處于浮動狀態(tài)。
接著，解釋在附圖7中所示的常規(guī)的開關(guān)電源的操作。
附圖8所示為在附圖7中的常規(guī)的開關(guān)電源的操作的時序圖。
如附圖8所示，在操作開關(guān)S1處于接通狀態(tài)時，在控制電路10的控制下以預(yù)定的開關(guān)頻率將主開關(guān)Q1和Q2的柵源電壓VGS(Q1)和VGS(Q2)交替地激勵到較高的電平。結(jié)果，變壓器T1的初級電壓VLP的極性交替地反向，因此初級側(cè)電容器C1和C2交替地充電和放電。
與初級側(cè)的操作同步地，在變壓器T1的次級線圈Ls1和Ls2上出現(xiàn)的次級電壓的極性也交替地反向，因此以預(yù)定的開關(guān)頻率交替地使整流開關(guān)Q3和Q4處于接通狀態(tài)。更具體地說，在由于柵源電壓VGS(Q1)處于高電平使主開關(guān)Q1處于接通狀態(tài)的同時，整流開關(guān)Q3的柵源電壓VGS(Q3)上升到比它的閾值電壓高在初級線圈Ls2上出現(xiàn)的電壓(次級電壓)的電壓，由此整流開關(guān)Q3接通。在另一方面，在由于柵源電壓VGS(Q2)處于高電平使主開關(guān)Q2處于接通狀態(tài)的同時，整流開關(guān)Q4的柵源電壓VGS(Q4)上升到比它的閾值電壓高在初級線圈Ls1上出現(xiàn)的電壓(次級電壓)的電壓，由此整流開關(guān)Q4接通。
結(jié)果，對交替反向的極性的次級電壓進行了整流。通過濾波電路對經(jīng)整流的電壓進行濾波，該濾波電路由輸出電抗器Lout和輸出電容器Cout組成，因此產(chǎn)生了穩(wěn)定的輸出電壓Vout。
在另一方面，在某一時間切斷操作開關(guān)S1時，控制電路10的操作停止，因為晶體管Tr1切斷，因此整流開關(guān)Q1和Q2處于切斷狀態(tài)。即停止了開關(guān)操作。
然而，因為在操作開關(guān)S1切斷時停止了開關(guān)電路的操作，因此整流開關(guān)Q3和Q4中的一個或另一個開關(guān)處于接通狀態(tài)，并且反向電流開始從輸出電容器Cout和負載的電容部件CLoad流到輸出電抗器Lout。
附圖8所示為在整流開關(guān)Q3響應(yīng)操作開關(guān)S1的切斷首先保持在接通狀態(tài)的情況。在這種情況下，因為停止了初級側(cè)的開關(guān)電路，所以整流開關(guān)Q3的柵電極的電荷的放電通路實質(zhì)僅僅為電阻R2。因此，由于流經(jīng)電阻器R2的電流的作用，整流開關(guān)Q3的柵源電壓VGS(Q3)漸漸下落。在這個期間，流到輸出電抗器Lout的反向電流繼續(xù)。
在另一方面，由于通過輸出電容器Cout和負載的電容部件CLoad的放電和來自整流開關(guān)Q3的柵電極的電荷通過電阻R2的放電造成輸出電壓Vout和次級電壓降低，在因為整流開關(guān)Q3的柵源電壓VGS(Q3)下落到它的閾值電壓以下造成整流開關(guān)Q3切斷時，在變壓器T1上的逆程電壓上升。逆程電壓通過變壓器T1升高了在開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓Vp，并升高了整流開關(guān)Q4的柵源電壓VGS(Q4)。因此，整流開關(guān)Q4保持接通。
如附圖8所示，因為通過整流開關(guān)Q4流到輸出電抗器Lout中電流的方向臨時變成正向，因此在這個期間對輸出電容器Cout和負載的電容部件CLoad進行充電，因此輸出電壓Vout增加。
然后，在流到輸出電抗器Lout的電流的方向反向時，由于通過輸出電容器Cout和負載的電容部件CLoad的放電和來自整流開關(guān)Q4的柵電極的電荷通過電阻R3的放電造成輸出電壓Vout和次級電壓降低，整流開關(guān)Q4的柵源電壓VGS(Q4)逐漸下落。然后，由于整流開關(guān)Q4的柵源電壓VGS(Q4)下落到它的閾值電壓之下，在整流開關(guān)Q4切斷時，在變壓器T1上的逆程電壓再次上升，該逆程電壓通過變壓器T1升高了在開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓Vp，并升高了整流開關(guān)Q3的柵源電壓VGS(Q3)。因此，整流開關(guān)Q3保持接通。
這種操作周期性地進行直到輸出電容器Cout和負載的電容部件CLoad被次級側(cè)電路和負載的電阻部件RLoad所消耗。因此，輸出電壓Vout逐漸降低同時在比開關(guān)周期長得多的周期上產(chǎn)生波動，此外，在開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓Vp逐漸增加。
如上文所描述，在常規(guī)的開關(guān)電源中，因為輸出電壓Vout并不是線性下降，而是逐漸下落，同時在比開關(guān)周期長得多的周期上產(chǎn)生波動，即使發(fā)出了停止操作開關(guān)電源的指令(開關(guān)S1切斷)，在負載中仍然可能產(chǎn)生某些故障。例如，可以將負載設(shè)計成識別開關(guān)電源的操作何時已經(jīng)停止并在輸出電壓Vout已經(jīng)下落到預(yù)定電壓之下時執(zhí)行一定的操作。但是如果輸出電壓Vout逐漸降低同時波動，則識別開關(guān)電源是否已經(jīng)停止變得較困難。
此外，在常規(guī)的開關(guān)電源中，因為在操作終止的過程中在開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓Vp逐漸增加，所以可能損失了在初級側(cè)使用的電部件。這增加了開關(guān)電源的成本。
此外，在常規(guī)的開關(guān)電源中，因為在操作終止的過程中較大的電流流經(jīng)輸出電抗器Lout、變壓器T1的次級線圈Ls1和Ls2和整流開關(guān)Q3和Q4，并且因為輸出電抗器Lout、變壓器T1的次級線圈Ls1和Ls2和整流開關(guān)Q3和Q4釋放了釋放大量的熱，所以可能降低開關(guān)電源的可靠性。
在負載的電阻部件RLoad變大時這些問題更加突出。因此，在輕負載的情況下在發(fā)出了終止操作的指令時，問題非常嚴重。此外，因為在負載的電容部件CLoad變大時這些問題更加突出，因此電功率提供給具有較大的電容部件CLoad的負載時這些問題也非常嚴重。
在另一方面，雖然在負載的電阻部件RLoad相當小(即負載較重)時這些問題并不嚴重，但是在這種情況下，在由于輸出電壓Vout的下沖(undershoot)的緣故在操作終止的過程中在負載中可能出現(xiàn)某些故障。例如，在輸出電壓Vout變?yōu)樨摃r，在負載中使用的集成電路(IC)中的寄生二極管等可能接通。由于這造成了較大的電流流經(jīng)IC，因此IC可能產(chǎn)生故障或被損壞。
附圖9所示為在操作終止的過程中輸出電壓Vout的下沖的時序圖。
如在附圖9中所示，在通過切斷操作開關(guān)S1來停止初級側(cè)的開關(guān)電路的操作時，流經(jīng)電阻部件RLoad的電流IRLoad從輸出電壓Vout的輸出電流ILout改變到輸出電容器Cout的放電電流ICout，并且在負載的電抗部件LLoad上的電壓VLLoad上升，因此電流繼續(xù)流動。結(jié)果，輸出電壓Vout變?yōu)樨?，即出現(xiàn)了下沖。然后，如果下沖電壓達到整流開關(guān)Q3和Q4的體二極管的正向電壓Vf，則這些體二極管接通。結(jié)果，電流開始流經(jīng)由整流開關(guān)Q3(體二極管)、變壓器T1的次級線圈Ls1、輸出電抗器Lout和輸出電容器Cout組成的LCR串聯(lián)電路和由整流開關(guān)Q4(體二極管)、變壓器T1的次級線圈Ls2、輸出電抗器Lout和輸出電容器Cout組成的另一LCR串聯(lián)電路。因此，下沖電壓的峰值鉗位在-Vf的周圍。
在此，在電阻部件RLoad、電抗部件LLoad和輸出電容器Cout之間的關(guān)系滿足公式(1)時，這些LCR串聯(lián)電路振蕩。結(jié)果出現(xiàn)下沖。RLoad2<4·LLoadCout...(1)]]>從公式(1)中可以看出，在電阻部件RLoad較小時(在負載較重時)易于產(chǎn)生下沖。為了防止開關(guān)電源產(chǎn)生下沖，因為電阻部件RLoad和電抗部件LLoad都屬于該負載，所以需要足夠電容的附加的電容器Cex與輸出電容器Cout并聯(lián)。這就導(dǎo)致了不希望地增加部件的數(shù)量。通過公式(2)可以表示防止下沖附加的電容器Cex所需的電容。Cex>4·LLoadRLoad2-Cout...(2)]]>因為在電阻部件Road較小時這種問題較突出，因此在使用開關(guān)電源驅(qū)動要求較低的電壓和較大的電流的負載比如服務(wù)器計算機時它變得較嚴重。
如上文所解釋，常規(guī)的開關(guān)電源具有兩個主要的問題一個問題是在發(fā)出了停止開關(guān)電源的操作的指令時輸出電壓Vout逐漸降低同時在非常長的周期時間上波動；另一個問題是在發(fā)出了停止開關(guān)電源的操作的指令時在輸出電壓Vout中出現(xiàn)下沖。在電阻部件Rload較大時前一問題變得突出，而在電阻部件Rload較小時后一問題較突出。后一問題是否出現(xiàn)取決于整流器是否是自驅(qū)動型。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個發(fā)明目的是提供一種開關(guān)電源，在發(fā)出停止開關(guān)電源的操作的指令時該開關(guān)電源能夠防止輸出電壓Vout下沖。
因此本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供一種開關(guān)電源，在發(fā)出停止開關(guān)電源的操作的指令時該開關(guān)電源能夠防止輸出電壓Vout波動。
因此本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供一種開關(guān)電源，在發(fā)出停止開關(guān)電源的操作的指令時該開關(guān)電源能夠防止開關(guān)電源的內(nèi)部電壓Vp逐漸增加。
因此本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供一種開關(guān)電源，在發(fā)出停止開關(guān)電源的操作的指令時該開關(guān)電源能夠防止大量的電流流經(jīng)輸出電抗器Lout、變壓器T1的次級線圈Ls1和Ls2和整流開關(guān)Q3和Q4。
通過包括如下結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源可以實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的和其它的目的具有初級線圈和次級線圈的變壓器；連接在變壓器的輸入端和初級線圈之間的開關(guān)電路；連接到變壓器的次級線圈的整流器；控制開關(guān)電路的控制電路；以及第一和第二操作電壓產(chǎn)生電路，每個操作電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生控制電路的操作電壓；由第一操作電壓產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的第一操作電壓和由第二操作電壓產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的第二操作電壓彼此具有不同的值。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面，第一操作電壓產(chǎn)生電路包括確定第一操作電壓的值的第一齊納二極管，第二操作電壓產(chǎn)生電路包括確定第二操作電壓的值的第二齊納二極管，第一齊納二極管的齊納電壓和第二齊納二極管的齊納電壓彼此具有不同的值。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，第一操作電壓產(chǎn)生電路進一步包括與第一齊納二極管并聯(lián)的操作開關(guān)。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，開關(guān)電路包括在變壓器的輸入端和初級線圈之間串聯(lián)的第一和第二變換器。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，控制電路包括控制第一變換器的第一變換器控制電路和控制第二變換器的第二變換器控制電路，第一操作電壓產(chǎn)生電路給為第一和第二變換器控制電路所公用的電源線提供第一操作電壓，而第二操作電壓產(chǎn)生電路給該電源線提供第二操作電壓。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，在第一操作電壓產(chǎn)生電路處于有效狀態(tài)時啟動第一和第二第二變換器控制電路，在第二操作電壓產(chǎn)生電路處于有效狀態(tài)時停止第一和第二第二變換器控制電路。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，第一變換器控制電路的最小操作電壓和第二變換器控制電路的最小操作電壓彼此具有不同的值。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，該開關(guān)電源進一步包括使用在變壓器的初級側(cè)上的輔助線圈上出現(xiàn)的電壓，將第三操作電壓提供給電源線的輔助電源電路。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，第三操作電壓高于第一和第二操作電壓。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，第一變換器是從反向變換器和升壓變換器中選擇的，并且第一變換器是從半橋變換器、正向變換器、全橋變換器和推挽變換器中選擇的。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，整流器是自驅(qū)動型的。
根據(jù)本發(fā)明的這些方面，因為由第一操作電壓產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的第一操作電壓和由第二操作電壓產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的第二操作電壓不同，因此控制電路可以在正常操作的過程中使用從一個操作電壓產(chǎn)生電路提供的操作電壓進行操作，并且在發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令之后使用從另一個操作電壓產(chǎn)生電路提供的操作電壓進行操作。即，在發(fā)送了該指令之后可以繼續(xù)開關(guān)操作。因此，因為輸出電壓基本線性地降低并且沒有波動或下沖，因此可以有效地避免負載的故障。
具體地說，在整流器是自驅(qū)動型的情況下，在發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令時防止在初級側(cè)上的開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓逐漸增加。因此可以有效地保護在初級側(cè)上使用的電部件不受損壞。此外，因為不需要使用耐高壓的部件，因此降低了開關(guān)電源的成本。此外，因為在發(fā)送指令時較大的電流不流經(jīng)輸出電抗器、變壓器的次級線圈和整流器，因此可以提高開關(guān)電源的可靠性。
因此，本發(fā)明的開關(guān)電源適合于作為給具有較大電容部件CLoad的負載提供電功率的開關(guān)電源。此外，本發(fā)明的特別適合于作為給易于經(jīng)常呈輕負載狀態(tài)的負載提供電功率的開關(guān)電源。此外，本發(fā)明的開關(guān)電源還適合于給要求較低的電壓和較大的電流的負載(比如服務(wù)器計算機)提供電功率的開關(guān)電源。即，根據(jù)本發(fā)明，即使在較重的負載狀態(tài)或較輕的負載狀態(tài)下發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令，該開關(guān)電源也能夠基本線性地降低它的輸出電壓。
本發(fā)明的上述目的和其它目的還可以通過如下的開關(guān)電源實現(xiàn)，該開關(guān)電源包括具有初級線圈和次級線圈的變壓器；連接在變壓器的輸入端和初級線圈之間的開關(guān)電路；連接到變壓器的次級線圈的整流器；位于整流器的隨后級上并包括輸出電容器的濾波電路；控制開關(guān)電路的控制電路；以及響應(yīng)指令以停止開關(guān)操作，至少使用存儲在輸出電容器中的能量給控制電路提供操作電壓的裝置。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面，在正常操作的過程中從該裝置中提供的操作電壓低于提供給控制電路的操作電壓。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，整流器是自驅(qū)動型的。
根據(jù)本發(fā)明這些方面，該開關(guān)電源能夠基本線性地降低它的輸出電壓而不波動或下沖。因此能夠有效地避免負載的故障。具體地說，在整流器是自驅(qū)動型的情況下，在發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令時能夠防止在初級側(cè)的開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓逐漸增加。因此可以有效地保護在初級側(cè)上使用的電部件不受損壞。此外，因為不需要使用耐高壓的部件，因此降低了開關(guān)電源的成本。此外，因為在發(fā)送指令時較大的電流不流經(jīng)輸出電抗器、變壓器的次級線圈和整流器，因此可以提高開關(guān)電源的可靠性。
本發(fā)明的上述目的和其它目的還可以通過如下的開關(guān)電源實現(xiàn)，該開關(guān)電源包括具有初級線圈和次級線圈的變壓器；串聯(lián)連接在變壓器的輸入端和初級線圈之間的第一和第二變換器；連接到變壓器的次級線圈的整流器；控制第一和第二變換器的控制電路；以及響應(yīng)指令以停止開關(guān)操作，從而第一和第二變換器的順序停止第一和第二變換器的操作的裝置。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面，在發(fā)送指令時的時刻到停止第二變換器的操作的時刻的期間中，該停止裝置應(yīng)用從變壓器的次級側(cè)提供的能量使第二變換器的操作繼續(xù)。
在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，整流器是自驅(qū)動型的。
根據(jù)本發(fā)明這些方面，該開關(guān)電源能夠基本線性地降低它的輸出電壓而不波動或下沖。因此能夠有效地避免負載的故障。具體地說，在整流器是自驅(qū)動型的情況下，在發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令時能夠防止在第二變換器中的內(nèi)部電壓逐漸增加。因此能夠有效地保護在初級側(cè)上使用的電部件不受損壞。此外，因為不需要使用耐高壓的部件，因此降低了開關(guān)電源的成本。此外，因為在發(fā)送指令時較大的電流不流經(jīng)輸出電抗器、變壓器的次級線圈和整流器，因此可以提高開關(guān)電源的可靠性。
通過閱讀下文參考附圖的描述本發(fā)明的上述目的和其它目的和特征將會更加清楚。


附圖1所示為說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例的開關(guān)電源的電路圖。
附圖2所示為在負載的電阻部件RLoad相當大時在附圖1中所示的開關(guān)電源的操作的時序圖。
附圖3所示為在附圖2中所示的時序圖的原理部分的放大時序圖。
附圖4所示為在負載的電阻部件RLoad相當小時在附圖1中所示的開關(guān)電源的操作的時序圖。
附圖5所示為在附圖1中所示的開關(guān)電源的變型實例的電路圖。
附圖6所示為作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的開關(guān)電源的電路圖。
附圖7所示為說明常規(guī)的開關(guān)電源的電路圖。
附圖8所示為在附圖7中所示的常規(guī)的開關(guān)電源的操作的時序圖。
附圖9所示為在發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令時輸出電壓Vout的下沖的時序圖。
具體實施例方式
參考附圖詳細地解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
附圖1所示為作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的開關(guān)電源的電路圖。
如附圖1所示，本實施例的開關(guān)電源可以降低提供到一對輸入功率端子41和42中的DC(直流)輸入電壓Vin以在一對輸出功率端子43和44之間產(chǎn)生直流輸出電壓Vout并將該DC輸出電壓Vout提供給負載。本實施例的開關(guān)電源由連接到輸入功率端子41和42的反向變換器電路50、連接到反向變換器電路50以激勵變壓器T2的初級線圈Lp11的半橋變換器電路60、控制反向變換器電路50的反向變換器控制電路71、控制半橋變換器電路60的半橋變換器控制電路72、在正常操作的過程中為反向變換器控制電路71和半橋變換器控制電路72產(chǎn)生工作電壓Vcc的輔助電源電路80、在操作的開始的過程中產(chǎn)生工作電壓Vcc的第一操作電壓產(chǎn)生電路90、在操作的終止的過程中產(chǎn)生工作電壓Vcc的第二操作電壓產(chǎn)生電路100、位于變壓器T2的次級側(cè)上的自驅(qū)動型整流器110和連接在整流器110和輸出功率端子43和44之間的濾波電路120。
此外，在輸入DC電源和輸入功率端子41之間提供操作開關(guān)S11。為了啟動開關(guān)電源，必需從外部將操作開關(guān)S11改變到接通狀態(tài)。雖然操作開關(guān)S11并不是包括在開關(guān)電源中的部件，但是它可以是包括在開關(guān)電源中的部件。
反向變換器電路50包括主開關(guān)Q11和Q12和慮波電抗器Lb。如在附圖1中所示，主開關(guān)Q11和慮波電抗器Lb串聯(lián)連接在高壓側(cè)輸入功率端子41和半橋變換器電路60之間。主開關(guān)Q12連接在低壓側(cè)輸入功率端子42和主開關(guān)Q11和慮波電抗器Lb的節(jié)點之間。反向變換器電路50可以降低在輸入功率端子41和42之間提供的輸入電壓Vin以在一對內(nèi)部線45和46之間產(chǎn)生直流內(nèi)部電壓Vp。
半橋變換器電路60包括串聯(lián)連接在該對內(nèi)部線45和46之間的主開關(guān)Q13和主開關(guān)Q14和串聯(lián)連接在該對內(nèi)部線45和46之間的初級側(cè)電容器C11和C12。如附圖1所示，變壓器T2的初級線圈Lp11連接在主開關(guān)Q13和主開關(guān)Q14的節(jié)點和初級側(cè)電容器C11和C12的節(jié)點之間。
反向變換器控制電路71是這樣的電路它控制包括在反向變換器電路50中的主開關(guān)Q11和Q12的開關(guān)操作以便在反向變換器控制電路71的控制下以預(yù)定的停滯時間依次使主開關(guān)Q11和Q12進入接通狀態(tài)。反向變換器控制電路71基于輸出電壓Vout的電平控制主開關(guān)Q12的占空系數(shù)。具體地說，在輸出電壓Vout相對于所需的電壓增加時反向變換器控制電路71降低主開關(guān)Q12的占空系數(shù)以降低通過內(nèi)部線45和46提供到半橋變換器電路60的電功率，而在輸出電壓Vout相對于所需的電壓降低時升高主開關(guān)Q11的占空系數(shù)以增加通過內(nèi)部線45和46提供到半橋變換器電路60的電功率。因此，給半橋變換器電路60提供了具有穩(wěn)定的電平的內(nèi)部電壓Vp，該穩(wěn)定的電平取決于直流輸入電壓Vin和主開關(guān)Q12的占空系數(shù)。
因為反向變換器控制電路71屬于初級側(cè)，所以反向變換器控制電路71不能直接接收輸出電壓Vout。因此通過隔離電路130給反向變換器控制電路71提供與輸出電壓Vout相關(guān)的電壓Vout’。下文將解釋反向變換器控制電路71的最小操作電壓。
半橋變換器控制電路72是這樣的一種電路它控制包括在半橋變換器電路60中的主開關(guān)Q13和主開關(guān)Q14的開關(guān)操作以便主開關(guān)Q13和主開關(guān)Q14依次以固定的占空系數(shù)進入接通狀態(tài)。因此，在該對輸出功率端子43和44之間出現(xiàn)了具有穩(wěn)定的電平的輸出電壓Vout，該穩(wěn)定的電平取決于內(nèi)部電壓Vp和變壓器T2的匝數(shù)比。下文將解釋半橋變換器控制電路72的最小操作電壓。
輔助電源電路80是這樣的一種電路用于在正常操作的過程中產(chǎn)生用于反向變換器控制電路71和半橋變換器控制電路72的工作電壓。輔助電源電路80由二極管橋路B、濾波電容器C13和C14、晶體管Tr11和電阻R11和R12構(gòu)成。二極管橋路B是對在變壓器T2的初級側(cè)上的輔助線圈Lp12上出現(xiàn)的電壓進行整流的電路。在二極管橋路B的輸出節(jié)點之間出現(xiàn)的電壓通過濾波電容器C13進行濾波以產(chǎn)生輔助功率電壓Vsub。晶體管Tr11連接在二極管橋路B的高壓側(cè)輸出節(jié)點和Vcc線之間。電阻R11連接在晶體管Tr11的基極和發(fā)射電極之間。二極管橋路B的低壓側(cè)輸出節(jié)點直接連接到內(nèi)部線46。在半橋變換器電路60開始開關(guān)操作時具有上述結(jié)構(gòu)的輔助電源電路80使用在輔助線圈Lp12上出現(xiàn)的電壓將具有預(yù)定的電平的操作電壓提供給Vcc線。通過輔助電源電路80提供到Vcc線的操作電壓稱為“Vcc1”。
第一操作電壓產(chǎn)生電路90是這樣的一種電路用于在操作開始的過程中產(chǎn)生用于反向變換器控制電路71和半橋變換器控制電路72的操作電壓。第一操作電壓產(chǎn)生電路90由晶體管Tr12、電阻R13、齊納二極管Z11、二極管D11和操作開關(guān)S12構(gòu)成。如附圖1所示，晶體管Tr12和二極管D11串聯(lián)連接在高壓側(cè)輸入功率端子41和Vcc線之間。電阻R13和齊納二極管Z11串聯(lián)連接在高壓側(cè)輸入功率端子41和低壓側(cè)輸入功率端子42之間。電阻R13和齊納二極管Z11的節(jié)點連接到晶體管Tr12的基電極以使齊納二極管Z11的齊納電壓Vz11應(yīng)用到晶體管Tr12的基電極。因此，在晶體管Tr12進入接通狀態(tài)時提供到Vcc線的電壓可以表示為VZ11-2Vth(這里Vth表示在晶體管Tr12的基極和發(fā)射極電極之間的電壓和二極管D11的正向電壓兩者)。通過第一操作電壓產(chǎn)生電路90提供到Vcc線的操作電壓稱為“Vcc2”。
在本實施例中，選擇齊納二極管Z11，其齊納電壓VZ11表示如下Vcc1＞Vcc2因此，僅在開關(guān)電源操作開始時啟動第一操作電壓產(chǎn)生電路90。在半橋變換器電路60開始開關(guān)操作之后，晶體管Tr12進入切斷狀態(tài)以使第一操作電壓產(chǎn)生電路90不包括在開關(guān)電源的操作中。
包括在第一操作電壓產(chǎn)生電路90中的操作開關(guān)S12連接在齊納二極管Z11的相對端之間。為了啟動開關(guān)電源，必需從外部切斷操作開關(guān)S12。即，為了啟動開關(guān)電源，操作開關(guān)S11必需接通而操作開關(guān)S12必需切斷。可以通過切斷操作開關(guān)S11或通過接通操作開關(guān)S12來終止開關(guān)電源的操作。
第二操作電壓產(chǎn)生電路100是這樣的電路用于在操作終止的過程中產(chǎn)生用于反向變換器控制電路71和半橋變換器控制電路72的操作電壓。第二操作電壓產(chǎn)生電路100由晶體管Tr13和Tr14、齊納二極管Z12和二極管D12構(gòu)成。晶體管Tr13和二極管D12串聯(lián)在連接內(nèi)部線45和Vcc線之間。晶體管Tr14連接在內(nèi)部線45和晶體管Tr13的基電極之間。齊納二極管Z12連接在晶體管Tr13的基電極和內(nèi)部線46之間。晶體管Tr14的柵電極和源電極短接以使晶體管Tr14作為恒流元件使用。可以使用電阻器替代晶體管Tr14。
將齊納二極管Z12的齊納電壓VZ12設(shè)置成低于齊納二極管Z11的齊納電壓VZ11。因此，在操作開關(guān)S11處于接通狀態(tài)并且操作開關(guān)S12處于切斷狀態(tài)時，因為晶體管Tr12的基極電壓低于晶體管Tr13的基極電壓，所以在晶體管Tr13的基極電極和發(fā)射極電極之間施加一個比晶體管Tr13的閾值電壓更低的電壓，然后將晶體管Tr13保持在切斷狀態(tài)。在晶體管Tr11處于切斷狀態(tài)時，第二操作電壓產(chǎn)生電路100并不包括在開關(guān)電源的操作中。
在晶體管Tr13進入接通狀態(tài)時，施加到Vcc線的電壓表示為VZ12-2Vth(這里Vth表示在晶體管Tr13的基極和發(fā)射極電極之間的電壓和二極管D12的正向電壓兩者)。通過第二操作電壓產(chǎn)生電路100提供到Vcc線的操作電壓稱為“Vcc3”。
因為齊納二極管Z12的齊納電壓VZ12低于如前文所指出的齊納二極管Z11的齊納電壓VZ11，因此在Vcc2和Vcc3之間的關(guān)系可以表示為Vcc2＞Vcc3因此，由于操作開關(guān)S11切斷或者操作開關(guān)S12接通的緣故，僅在晶體管Tr12處于切斷時啟動第二操作電壓產(chǎn)生電路100。
在本實施例的開關(guān)電源中，反向變換器控制電路71的最小的操作電壓設(shè)置成低于Vcc2并且等于或大于Vcc3，而半橋變換器控制電路72的最小的操作電壓設(shè)置成低于Vcc3。因此，在輔助電源電路80或第一操作電壓產(chǎn)生電路90處于有效狀態(tài)時反向變換器控制電路71可以驅(qū)動主開關(guān)Q11和Q12，而在第二操作電壓產(chǎn)生電路100處于有效狀態(tài)并且輔助電源電路80和第一操作電壓產(chǎn)生電路90都不處于有效狀態(tài)時反向變換器控制電路71不能驅(qū)動主開關(guān)Q11和Q12。在輔助電源電路80、第一操作電壓產(chǎn)生電路90和第二操作電壓產(chǎn)生電路100中任一個處于有效狀態(tài)時半橋變換器控制電路72就能夠驅(qū)動主開關(guān)Q13和Q14。
整流器110由整流開關(guān)Q15和Q16和電阻R14和R15構(gòu)成。整流開關(guān)Q15連接在變壓器T2的次級線圈Ls11和低壓側(cè)輸出功率端子44之間。整流開關(guān)Q16連接在變壓器T2的次級線圈Ls12和低壓側(cè)輸出功率端子44之間。整流開關(guān)Q15的柵電極連接到次級線圈Ls12，而整流開關(guān)Q16的柵電極連接到次級線圈Ls11。即，整流器110是自驅(qū)動型的。此外，電阻R14和R15分別插入在整流開關(guān)Q15和Q16的柵電極和源電極之間，以防止它的柵電極處于浮動狀態(tài)。
濾波電路120由連接在整流器110的整流端和高壓側(cè)輸出功率端子43之間的輸出電抗器Lout和連接在該對輸出功率端子43和44之間的輸出電容器Cout構(gòu)成。
通過電阻部件RLoad、電容部件CLoad和電抗部件LLoad可以表示負載，該負載不是包括在開關(guān)電源中的元件，并且它連接在該對輸出功率端子43和44之間。
接著，解釋本實施例的開關(guān)電源的操作。
附圖2所示為本實施例的開關(guān)電源的操作的時序圖。
為了啟動本實施例的開關(guān)電源，操作開關(guān)S11必需改變到接通狀態(tài)，并且必需從外部將操作開關(guān)S12改變到切斷狀態(tài)。在操作開關(guān)S11改變到接通狀態(tài)并且操作開關(guān)S12改變切斷狀態(tài)時，Vcc線的電平變?yōu)閂cc2，因為在第一操作電壓產(chǎn)生電路90中的晶體管Tr12接通。
由于這個緣故，反向變換器控制電路71和半橋變換器控制電路72都啟動。具體地說，反向變換器控制電路71基于電壓Vout’以一定占空系數(shù)依次使主開關(guān)Q11和Q12進入接通狀態(tài)，而半橋變換器控制電路72以固定的占空系數(shù)依次使主開關(guān)Q13和Q14進入接通狀態(tài)。
由于這個緣故，因為變壓器T2的初級電壓VLP11的極性交替地反向，并且與初級側(cè)的操作同步，因此在變壓器T2的次級線圈Ls11和Ls12上出現(xiàn)的次級電壓也交替地反向，因此整流開關(guān)Q15和Q16交替地依次進入接通狀態(tài)。結(jié)果，對交替反向的極性的次級電壓進行了整流，并且通過濾波電路120對所整流的電壓進行濾波以產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓Vout。
附圖3所示為在附圖2中所示的時序圖的原理部分的放大時序圖。
如附圖3所示，在半橋變換器控制電路72的控制下在主開關(guān)Q13和Q14相互切換時，流經(jīng)輸出電抗器Lout的電流ILOUT的頻率變成開關(guān)頻率的兩倍，而流經(jīng)變壓器T2的初級線圈Lp11的電流ILP11的頻率變成與開關(guān)頻率相同。在流經(jīng)輸出電抗器Lout的電流ILOUT的方向為正向的情況下，對輸出電容器Cout進行充電；在流經(jīng)輸出電抗器Lout的電流ILOUT的方向為負向的情況下，輸出電容器Cout放電。
在主開關(guān)Q13處于接通狀態(tài)的周期中，在流經(jīng)變壓器T2的初級線圈Lp11的電流ILP11的方向為正向的同時初級側(cè)電容器C11放電，而在流經(jīng)變壓器T2的初級線圈Lp11的電流ILP11的方向為負向的同時對初級側(cè)電容器C11進行充電。雖然在附圖3中沒有示出，在主開關(guān)Q14處于接通狀態(tài)的周期中，在流經(jīng)變壓器T2的初級線圈Lp11的電流ILP11的方向為正向的同時對初級側(cè)電容器C12進行充電，而在流經(jīng)變壓器T2的初級線圈Lp11的電流ILP11的方向為負向的同時初級側(cè)電容器C12放電。
在通過半橋變換器電路60的開關(guān)操作所產(chǎn)生的電壓出現(xiàn)在變壓器T2上的輔助線圈Lp12上時，輔助電源電路80將操作電壓Vcc1提供給Vcc線的電平。然后，停止第一操作電壓產(chǎn)生電路90。
在另一方面，在操作開關(guān)S12在所需的時間上充電到接通狀態(tài)時，晶體管Tr12切斷，因為它的基極電壓降低了。在晶體管Tr12切斷時，晶體管Tr11也切斷，因為它的基極電壓也降低了。
由于這個原因，Vcc的電平降低，然后晶體管Tr13接通，因為在它的基極和發(fā)射極電極之間的電壓超過它的閾值電壓。然后，Vcc線的電平變成Vcc3，因此反向變換器控制電路71的操作終止。即，主開關(guān)Q11和Q12都呈切斷狀態(tài)。在另一方面，因為將半橋變換器控制電路72的最小操作電壓設(shè)定成低于Vcc3，因此主開關(guān)Q13和Q14繼續(xù)開關(guān)操作。
因此，整流開關(guān)Q15和Q16也以正常的開關(guān)頻率繼續(xù)開關(guān)操作，并且整流開關(guān)Q15和Q16都不會象常規(guī)的開關(guān)電源那樣保持在接通狀態(tài)。
如前文所述，根據(jù)本實施例的開關(guān)電源，在通過接通操作開關(guān)S12發(fā)送停止開關(guān)電源的操作的指令之后，主開關(guān)Q13和Q14仍然繼續(xù)開關(guān)操作，因此存儲在負載的電容部件CLoad和輸出電容器Cout中的能量逐漸被負載的電阻部件RLoad、主開關(guān)Q13和Q14、整流開關(guān)Q15和Q16等消耗掉，因此降低了輸出電壓Vout。在這個期間，由于主開關(guān)Q13和Q14繼續(xù)以正常的開關(guān)頻率進行開關(guān)操作，因此輸出電壓Vout并不會象常規(guī)開關(guān)電源那樣降低而且波動，但輸出電壓Vout基本線性地降低。
此外，在本實施例的開關(guān)電源中，即使在操作開關(guān)S12改變到接通狀態(tài)時主開關(guān)Q13和Q14仍然繼續(xù)開關(guān)操作。因此，與常規(guī)的開關(guān)電源不同的是，不會產(chǎn)生逆程電壓，因此在開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓Vp不會增加。在開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓Vp如附圖2所示那樣線性地降低。在另一方面，在Vcc線電平降低了半橋變換器控制電路72的最小操作電壓時，所有的開關(guān)操作都終止。在這時，因為已經(jīng)消耗了存儲在輸出電容器Cout和負載的電容部件CLoad中的大部分能量，因此輸出電壓Vout不會象常規(guī)的開關(guān)電源那樣在非常長的時間周期上波動。
此外，因為在操作開關(guān)S12改變接通狀態(tài)之后主開關(guān)Q13和Q14的開關(guān)操作與在正常的操作過程中的開關(guān)操作相同，因此流經(jīng)輸出電抗器Lout的電流與正常操作的電流相同，并且沒有異常電流流動。
此外，在本實施例的開關(guān)電源中，因為在通過操作開關(guān)S12的接通發(fā)送停止開關(guān)電源的操作的指令之后，主開關(guān)Q13和Q14繼續(xù)開關(guān)操作，所以在滿足如下的公式(3)時由整流開關(guān)Q15(體二極管)、變壓器T2的次級線圈Ls11、輸出電抗器Lout和輸出電容器Cout組成的LCR串聯(lián)電路和由整流開關(guān)Q16(體二極管)、變壓器T2的次級線圈Ls12、輸出電抗器Lout和輸出電容器Cout組成的另一LCR串聯(lián)電路振蕩RLoad2<4·LLoadCout+(N1N2)2·(C11+C12)...(3)]]>
這里N1表示變壓器T2的初級線圈Lp11的匝數(shù)，N2表示變壓器T2的次級線圈Ls11和Ls12的匝數(shù)。
從公式(3)中可以看出，根據(jù)本實施例，因為將初級側(cè)電容器C11和C12的電容加入到公式(1)中，所以LCR串聯(lián)電路阻止了振蕩。因此，通過應(yīng)用初級側(cè)電容器C11和C12的電容但不使用任何附加的電容器Cex可以防止輸出電壓Vout的下沖。
附圖4所示為在附圖1中的開關(guān)電源的操作的時序圖，在該圖中負載的電阻部件RLoad相當小。
如附圖4所示，在初級側(cè)電容器C11和C12的電容即使不滿足公式(3)的情況下，即使在負載的電抗部件LLoad上的電壓VLLoad上升，因為LCR串聯(lián)電路不滿足振蕩條件，因此輸出電壓Vout也不會變?yōu)樨摗＜?，可以防止輸出電壓Vout的下沖。
如上文所解釋，根據(jù)本實施例的開關(guān)電源，因為通過接通操作開關(guān)S12終止開關(guān)電源的操作而不產(chǎn)生在常規(guī)的開關(guān)電源中出現(xiàn)的各種問題，因此可以通過在接通狀態(tài)下的操作開關(guān)S11啟動和終止本實施例的開關(guān)電源的操作。因此，本實施例的開關(guān)電源特別適合于操作開關(guān)S11設(shè)置在開關(guān)電源之外的情況。
此外，在本實施例的開關(guān)電源中，因為在正常操作的過程中停止了第一操作電壓產(chǎn)生電路90，同時通過輔助電源電路80給Vcc線提供操作電壓，因此在正常操作的過程中在第一操作電壓產(chǎn)生電路90中不會產(chǎn)生電損失。
此外，因為本實施例的開關(guān)電源通過兩個串連變換器電路、反向變換器電路50和半橋變換器電路60執(zhí)行輸入電壓Vin的壓降，因此可以降低在每個變換器電路中產(chǎn)生的電損失，因此可以總體地提高轉(zhuǎn)換效率。
雖然附圖2和4所示為通過接通操作開關(guān)S12終止本實施例的開關(guān)電源的操作的情況，但是通過切斷操作開關(guān)S11也可以終止它。還是在這種情況下，與接通操作開關(guān)S12的情況類似，可以終止開關(guān)電源的操作而不產(chǎn)生在常規(guī)的開關(guān)電源中出現(xiàn)的各種問題。
在本實施例的開關(guān)電源中，雖然包括在第二操作電壓產(chǎn)生電路100中的晶體管Tr13的集電極電極和晶體管Tr14的漏極電極都連接到內(nèi)部線45，但是它們也可以連接到包括在輔助電源電路80中的二極管橋路B的高壓側(cè)輸出節(jié)點，如附圖5所示。在附圖5中所示的開關(guān)電源可以執(zhí)行與在附圖1中的開關(guān)電源的操作幾乎相同的操作。
接著，解釋本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施例。
附圖6所示為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的開關(guān)電源的電路圖。
如在附圖6中所示，除了增加附加的電路140以外，本實施例的開關(guān)電源具有與在附圖1中所示的開關(guān)電源相同的結(jié)構(gòu)。
附加電路140由串聯(lián)連接在內(nèi)部線45和46之間的附加電容器Ca和附加電阻器Ra構(gòu)成，它用于防止LCR串聯(lián)電路振蕩。在本實施例中，在滿足公式(4)時，LCR串聯(lián)電路振蕩，由此產(chǎn)生下沖。RLoad2<4·LLoadCout+(N1N2)2·(cl1+cl2)+(2·N1N2)2·Ca...(4)]]>從公式(4)中可以看出，根據(jù)本實施例，LCR串聯(lián)電路仍然非常強地抑制了振蕩，因為附加電容器Ca的電容加入到公式(3)中。因此，本實施例的開關(guān)電源適合于在僅僅通過利用初級側(cè)電容器C11和C12的電容不能防止輸出電壓Vout的下沖的地方，即在滿足公式(3)時。因為附加電容器Ca和附加電阻器Ra構(gòu)成了時間恒定電路，在正常操作的過程中附加電路140并不影響開關(guān)電源的操作。
附加電路140可以加入到在附圖5中所示的開關(guān)電源中。
因此參考具體的實施例已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)該注意的是本發(fā)明并不限于所描述的詳細結(jié)構(gòu)，在不脫離所附加的權(quán)利要求的范圍的前提下可以作出變型。
例如，在上述的實施例中，通過給齊納二極管Z12設(shè)置低于齊納二極管Z11的齊納電壓VZ11的齊納電壓VZ12可以實現(xiàn)所需的操作。然而，可以允許齊納二極管Z11的齊納電壓VZ11和齊納二極管Z12的齊納電壓VZ12具有相同的值或者齊納二極管Z11的齊納電壓VZ11低于齊納二極管Z12的齊納電壓VZ12，只要在操作開關(guān)S11處于接通狀態(tài)同時操作開關(guān)S12處于切斷狀態(tài)時，晶體管Tr12的基極電壓高于晶體管Tr13的基極電壓。
此外，在上述的實施例中，通過將反向變換器控制電路71的最小操作電壓設(shè)置成高于半橋變換器控制電路72的最小操作電壓可以實現(xiàn)所需的操作。然而，可以允許這些最小操作電壓具有相同的值或者反向變換器控制電路71的最小操作電壓低于半橋變換器控制電路72的最小操作電壓，只要在例如通過在反向變換器控制電路71的Vcc輸入端和Vcc線之間增加一個或串聯(lián)的多個二極管啟動第二操作電壓產(chǎn)生電路100時，在半橋變換器控制電路72保持在有效狀態(tài)的同時，停止反向變換器控制電路71。
此外，在上述的實施例中，變壓器T2的初級側(cè)電路由串聯(lián)連接的反向變換器電路50和半橋變換器電路60構(gòu)成；然而，變壓器T2的初級側(cè)電路并不限于這種結(jié)構(gòu)，也可以串聯(lián)使用其它的變換器電路作為變壓器T2的初級側(cè)電路。例如，可以使用升壓變換器電路等類似的電路替代反向變換器電路50，以及使用正向變換器電路、全橋變換器電路、推挽變換器電路等替代半橋變換器電路60。
此外，在上述的實施例中，整流器110是自驅(qū)動型的。然而，因為不管整流器是否是自驅(qū)動型的，在操作終止的過程中輸出電壓Vout下沖的問題都會出現(xiàn)，因此也可以使用通過驅(qū)動電路控制的同步型整流器或使用二極管的普通型整流器替代自驅(qū)動型的整流器110。
此外，在上述的實施例中，雖然反向變換器控制電路71和半橋變換器控制電路72都屬于變壓器T2的初級側(cè)，但是它們也可以屬于變壓器T2的次級側(cè)。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源，可以以如下的方式終止開關(guān)電源的操作輸出電壓Vout基本線性地降低而不會有波動或下沖。因此可以有效地避免負載的故障。此外，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源，在發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令時防止在初級側(cè)上的開關(guān)電路中的內(nèi)部電壓Vp逐漸增加。因此可以有效地保護在初級側(cè)上使用的電部件不受損壞。此外，因為不需要使用耐高壓的部件，因此降低了開關(guān)電源的成本。此外，因為在發(fā)送指令時較大的電流不流經(jīng)輸出電抗器Lout，因此可以提高開關(guān)電源的可靠性。
因此，本發(fā)明的開關(guān)電源適合于作為給具有較大電容部件CLoad的負載提供電功率的開關(guān)電源。此外，本發(fā)明的開關(guān)電源特別適合于作為給易于經(jīng)常呈輕負載狀態(tài)的負載提供電功率的開關(guān)電源。此外，本發(fā)明的開關(guān)電源還適合于給要求較低的電壓和較大的電流的負載(比如服務(wù)器計算機)提供電功率的開關(guān)電源。即，根據(jù)本發(fā)明，即使在較重的負載狀態(tài)或較輕的負載狀態(tài)下發(fā)送了停止開關(guān)電源的操作的指令，該開關(guān)電源也能夠基本線性地降低它的輸出電壓。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源，包括具有初級線圈和次級線圈的變壓器；連接在變壓器的輸入端和初級線圈之間的開關(guān)電路；連接到變壓器的次級線圈的整流器；控制開關(guān)電路的控制電路；以及第一和第二操作電壓產(chǎn)生電路，每個操作電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生控制電路的操作電壓；由第一操作電壓產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的第一操作電壓和由第二操作電壓產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的第二操作電壓彼此具有不同的值。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其中第一操作電壓產(chǎn)生電路包括確定第一操作電壓的值的第一齊納二極管，第二操作電壓產(chǎn)生電路包括確定第二操作電壓的值的第二齊納二極管，第一齊納二極管的齊納電壓和第二齊納二極管的齊納電壓彼此具有不同的值。
3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其中第一操作電壓產(chǎn)生電路進一步包括與第一齊納二極管并聯(lián)的操作開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其中開關(guān)電路包括在變壓器的輸入端和初級線圈之間串聯(lián)的第一和第二變換器。
5.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其中開關(guān)電路包括在變壓器的輸入端和初級線圈之間串聯(lián)的第一和第二變換器。
6.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源，其中控制電路包括控制第一變換器的第一變換器控制電路和控制第二變換器的第二變換器控制電路，第一操作電壓產(chǎn)生電路給第一和第二變換器控制電路所公用的電源線提供第一操作電壓，而第二操作電壓產(chǎn)生電路給該電源線提供第二操作電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源，其中在第一操作電壓產(chǎn)生電路處于有效狀態(tài)時啟動第一和第二第二變換器控制電路，在第二操作電壓產(chǎn)生電路處于有效狀態(tài)時停止第一和第二第二變換器控制電路。
8.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源，其中第一變換器控制電路的最小操作電壓和第二變換器控制電路的最小操作電壓彼此具有不同的值。
9.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源，其中進一步包括使用在變壓器的初級側(cè)上的輔助線圈上出現(xiàn)的電壓，將第三操作電壓提供給電源線的輔助電源電路。
10.如權(quán)利要求9所述的開關(guān)電源，其中第三操作電壓高于第一和第二操作電壓。
11.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源，其中第一變換器是從反向變換器和升壓變換器中選擇的，并且第一變換器是從半橋變換器、正向變換器、全橋變換器和推挽變換器中選擇的。
12.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其中整流器是自驅(qū)動型的。
13.一種開關(guān)電源，包括具有初級線圈和次級線圈的變壓器；連接在變壓器的輸入端和初級線圈之間的開關(guān)電路；連接到變壓器的次級線圈的整流器；位于整流器的隨后級上并包括輸出電容器的濾波電路；控制開關(guān)電路的控制電路；以及響應(yīng)指令以停止開關(guān)操作，至少使用存儲在輸出電容器中的能量給控制電路提供操作電壓的裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的開關(guān)電源，其中在正常操作的過程中從該裝置中提供的操作電壓低于提供給控制電路的操作電壓。
15.如權(quán)利要求13所述的開關(guān)電源，其中整流器是自驅(qū)動型的。
16.如權(quán)利要求14所述的開關(guān)電源，其中整流器是自驅(qū)動型的。
17.一種開關(guān)電源，包括具有初級線圈和次級線圈的變壓器；串聯(lián)連接在變壓器的輸入端和初級線圈之間的第一和第二變換器；連接到變壓器的次級線圈的整流器；控制第一和第二變換器的控制電路；以及響應(yīng)指令以停止開關(guān)操作，從而以第一和第二變換器的順序停止第一和第二變換器的操作的裝置。
18.如權(quán)利要求14所述的開關(guān)電源，其中，在發(fā)送指令時的時刻到停止第二變換器的操作的時刻的期間中，該停止裝置應(yīng)用從變壓器的次級側(cè)提供的能量使第二變換器的操作繼續(xù)。
19.如權(quán)利要求17所述的開關(guān)電源，其中整流器是自驅(qū)動型的。
20.如權(quán)利要求18所述的開關(guān)電源，其中整流器是自驅(qū)動型的。
全文摘要
公開了一種開關(guān)電源，在發(fā)送停止操作的指令時該開關(guān)電源能夠防止輸出電壓(Vout)波動或下沖。根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源應(yīng)用具有初級線圈和次級線圈的變壓器、連接在變壓器的輸入端和初級線圈之間的開關(guān)電路、連接到變壓器的次級線圈的整流器、位于整流器的隨后級上并包括輸出電容器的濾波電路、控制開關(guān)電路的控制電路和響應(yīng)停止開關(guān)操作的指令至少使用存儲在輸出電容器中的能量給控制電路提供操作電壓的操作電壓產(chǎn)生電路。因此，本發(fā)明的開關(guān)電源基本線性地降低了輸出電壓(Vout)。
文檔編號H02M3/337GK1424812SQ0215590
公開日2003年6月18日 申請日期2002年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月5日
發(fā)明者八田昌治, 畠山治彥, 渡邊正人 申請人:Tdk股份有限公司