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電源裝置的制作方法

文檔序號(hào):7335441閱讀:165來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱: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,特別是涉及一種DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源裝置。
背景技術(shù)
已知一種執(zhí)行DC-DC(直流-直流)轉(zhuǎn)換并具有常規(guī)模式和備用模式的電源裝置。這樣的電源裝置在備用模式下比在常規(guī)模式下輸出的電壓低。
圖8是表示這種電源裝置的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的例子的圖。圖9(a)到(d)是解釋圖8所示的電源裝置的操作的時(shí)序圖。
在常規(guī)模式下,即當(dāng)外界沒有提供備用信號(hào)SB時(shí),圖8所示的電源裝置的晶體管16的基極設(shè)為低電平(下文中稱為“L”)。在常規(guī)模式下,當(dāng)輸入電壓Vin施加到輸入端IN1和IN2之間時(shí),電容器3通過(guò)起動(dòng)電阻1充電。電容器3放電的速度依賴于一個(gè)時(shí)間常數(shù),該時(shí)間常數(shù)由起動(dòng)電阻1的阻抗值和電容器3的電容量確定。
電容器3進(jìn)行充電時(shí),如圖9(a)所示,電容器3和電阻1的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N1)的電壓達(dá)到Vccon,起動(dòng)電路6向振蕩電路7提供保存在電容器3中的電能(圖9(b))。供電時(shí),振蕩電路7用電壓驅(qū)動(dòng)NMOS 4,導(dǎo)通/關(guān)閉NMOS4。
NMOS 4導(dǎo)通時(shí),通過(guò)變壓器2的初級(jí)繞組2a流過(guò)電流,而它關(guān)閉時(shí),切斷流過(guò)初級(jí)繞組2a的電流。結(jié)果,在變壓器2的次級(jí)繞組2b上引起AC(交流)電壓。二極管9對(duì)變壓器2的次級(jí)繞組2b中引起的電壓整流。電容器10使整流后的電壓平滑,并產(chǎn)生DC電壓Vout,提供到負(fù)載。
電阻11和12產(chǎn)生與在它們的連接點(diǎn)上的DC輸出電壓Vout成正比的電壓。誤差放大器13流過(guò)一個(gè)電流,該電流對(duì)應(yīng)于放大該電壓和預(yù)定參考電壓之間的差所獲得的電壓。結(jié)果,發(fā)光元件14發(fā)光。當(dāng)發(fā)光元件14發(fā)光時(shí),代表DC輸出電壓Vout的值的電流流過(guò)光接收元件8。
振蕩電路7按照流過(guò)光接收元件8的電流量確定NMOS 4導(dǎo)通和關(guān)閉的計(jì)時(shí)(特別是,例如頻率或負(fù)荷比),并在確定的計(jì)時(shí)導(dǎo)通和關(guān)閉NMOS 4。如圖9(c)所示,通過(guò)該操作,振蕩電路7控制輸出電壓Vout為一個(gè)固定值Vout1。
節(jié)點(diǎn)N1的電壓通過(guò)導(dǎo)通NMOS4降低。另一方面,電壓Vccoff預(yù)置為節(jié)點(diǎn)N1的電壓達(dá)到的最小值,該電壓為向振蕩電路7提供電能的起動(dòng)電路6的結(jié)果。當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓降到低于Vccoff時(shí),振蕩電路不操作。因此,在常規(guī)模式,節(jié)點(diǎn)N1的電壓,即將提供給起動(dòng)電路6的電壓不降到低于電壓Vccoff。在常規(guī)模式,由于節(jié)點(diǎn)N1的電壓超過(guò)Vccoff,振蕩電路7不停止,并且DC輸出電壓Vout被控制未定在一個(gè)理想值。設(shè)置電壓Vccon和Vccoff,從而它們之間的差可以足夠大,從而控制圖8所示的電源裝置穩(wěn)定地操作。
當(dāng)電壓間歇地施加到初級(jí)繞組2a時(shí),變壓器2的第三繞組2c引起感應(yīng)電壓。作為引起該感應(yīng)電壓的結(jié)果,電流通過(guò)二極管5流過(guò)節(jié)點(diǎn)N1,電容器3充電。
如圖9(d)所示,當(dāng)高電平的備用信號(hào)SB(下文稱為“H”)提供到晶體管16的基極時(shí),圖8所示的電源裝置變?yōu)閭溆媚J?。在備用模式,晶體管16導(dǎo)通。當(dāng)晶體管16導(dǎo)通時(shí),齊納二極管17達(dá)到擊穿,誤差放大器13的輸出端電壓成為幾乎等于齊納二極管17的擊穿電壓的一個(gè)電壓。光發(fā)射元件14發(fā)出具有代表?yè)舸╇妷旱膹?qiáng)度的光。光接收元件8從光發(fā)射元件14接收光,并流過(guò)具有對(duì)應(yīng)于接收光的強(qiáng)度的電流。當(dāng)振蕩電路7檢測(cè)流過(guò)光接收元件8的電路時(shí),它關(guān)閉NMOS 4,從而NMOS 4保持在單位時(shí)間段的一個(gè)時(shí)間段比常規(guī)模式下短。結(jié)果,流過(guò)初級(jí)繞組2a的電流量變小,DC輸出電壓Vout降低。
在備用模式,從第三繞組2c流到電容器3的電流量也變小。因此,NMOS4重復(fù)地導(dǎo)通和關(guān)閉時(shí),節(jié)點(diǎn)N1的電壓低于Vccoff,提供到振蕩電路7的能量停止,振蕩電路7停止操作。然后,當(dāng)起動(dòng)電阻1使電容器充電并且節(jié)點(diǎn)N1的電壓再次達(dá)到Vccon時(shí),起動(dòng)電路6恢復(fù)提供到振蕩電路7的能量,振蕩電路7重新開始導(dǎo)通/關(guān)閉NMOS 4。
如上文所解釋的,根據(jù)圖8所示的電源裝置,在備用模式下,DC輸出電壓Vout低于常規(guī)模式下穩(wěn)定的值。結(jié)果,節(jié)點(diǎn)N1的電壓降到低于Vccoff,振蕩電路7間歇操作。從而能夠降低功耗。
但是,按照?qǐng)D8所示的傳統(tǒng)的電源裝置,在備用模式時(shí),節(jié)點(diǎn)N1的電壓的降低到Vccoff并再次升高到Vccon所需的時(shí)間段長(zhǎng)。因此,在備用模式,將提供到負(fù)載的DC輸出電壓Vout的波動(dòng)范圍大。
本專利申請(qǐng)要求以2002年1月11日在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)?002-4490的巴黎公約優(yōu)先權(quán),它的全部公開文本在這里引用作為參考。
由此可見,上述現(xiàn)有的電源裝置在結(jié)構(gòu)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)一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成,而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(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)有的電源裝置存在的缺陷,本發(fā)明人基于從事此類產(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,能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的電源裝置,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)有的電源裝置存在的缺陷,而提供一種新型結(jié)構(gòu)的電源裝置,所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其在備用模式下也向負(fù)載提供波動(dòng)較小的DC電壓的電源裝置,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)明提出的一種電源裝置包括轉(zhuǎn)換電路,執(zhí)行輸入電壓到與輸入電壓不同的輸出電壓轉(zhuǎn)換;和驅(qū)動(dòng)電源,用輸入電壓充電從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路,其特征在于其中外部不提供備用信號(hào)時(shí),所述轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行轉(zhuǎn)換,從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值;外部提供備用信號(hào)時(shí),通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源的電壓升高到第一充電值時(shí)控制輸出電壓升高,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源的電壓降低到第二充電電壓時(shí)控制輸出電壓降低,所述轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行轉(zhuǎn)換,從而輸出電壓穩(wěn)定在等于或低于預(yù)定的第二值,預(yù)定的第二值低于預(yù)定的第一值;和提供備用信號(hào)時(shí)第一和第二充電電壓之間的差小于不提供備用信號(hào)時(shí)第一和第二充電電壓之間的差。
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,其中所述的轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)變壓器,具有互相電感應(yīng)連接的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組;開關(guān)電路,間歇地向初級(jí)繞組施加電壓;整流電路,對(duì)流入次級(jí)繞組的電壓整流;和檢測(cè)電路,檢測(cè)是否提供了備用信號(hào);所述開關(guān)電路確定檢測(cè)電路是否檢測(cè)到備用信號(hào);確定沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),所述的開關(guān)電路可以設(shè)置輸入電壓的間斷,從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值;和并且在確定檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,所述開關(guān)電路可以穩(wěn)定輸出電壓在等于或低于預(yù)定的第二值。
前述的電源裝置其中所述轉(zhuǎn)換電路還包括一個(gè)反饋電路,產(chǎn)生表示輸出電壓的反饋信號(hào);和所述開關(guān)電路可以設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而在確定所述的檢測(cè)電路沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),根據(jù)反饋信號(hào),輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值。
前述的電源裝置,其中所述檢測(cè)電路(100)響應(yīng)于施加了備用信號(hào),控制所述反饋電路,從而由反饋信號(hào)表示的一個(gè)值可以是一個(gè)預(yù)定值,和所述開關(guān)電路可以根據(jù)反饋信號(hào)表示的值,確定檢測(cè)電路是否檢測(cè)到備用信號(hào)。
前述的電源裝置,其中所述檢測(cè)電路檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,所述的開關(guān)電路根據(jù)反饋信號(hào)表示的值設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),以便輸出電壓可以穩(wěn)定在等于或低于預(yù)設(shè)的第二值。
前述的電源裝置,其中還包括第三繞組,與初級(jí)繞組電感應(yīng)連接;和輔助整流電路,對(duì)流入到所述第三繞組的電壓整流,其中所述驅(qū)動(dòng)電源也可以用所述輔助整流電路整流獲得的電壓充電。
前述的電源裝置,其中所述轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)線圈;開關(guān)電路,間歇地向所述線圈施加輸入電壓;整流電路,對(duì)流入所述線圈(111)的電壓整流;和檢測(cè)電路,檢測(cè)是否提供了備用信號(hào);所述開關(guān)電路確定檢測(cè)電路是否檢測(cè)到備用信號(hào);確定沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),所述開關(guān)電路可以設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值;和外部提供備用信號(hào)時(shí),通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓升高到第一充電值時(shí)控制輸出電壓升高,當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓降低到第二充電電壓時(shí)控制輸出電壓降低,所述轉(zhuǎn)換電路把輸出電壓穩(wěn)定在等于或低于預(yù)定的第二值。
前述的電源裝置,其中所述轉(zhuǎn)換電路還包括一個(gè)反饋電路,產(chǎn)生表示輸出電壓的反饋信號(hào);和所述開關(guān)電路設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而在確定檢測(cè)電路沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),根據(jù)反饋信號(hào),輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值。
前述的電源裝置,其中所述檢測(cè)電路響應(yīng)于施加了備用信號(hào),控制所述反饋電路,從而由反饋信號(hào)表示的一個(gè)值可以是一個(gè)預(yù)定值;和所述開關(guān)電路根據(jù)反饋信號(hào)表示的值,確定檢測(cè)電路是否檢測(cè)到備用信號(hào)。
前述的電源裝置,其中在所述檢測(cè)電路檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),所述開關(guān)電路可以根據(jù)反饋信號(hào)表示的值設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在所述驅(qū)動(dòng)電源的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,穩(wěn)定輸出電壓等于或低于預(yù)定的第二值。
前述的電源裝置,其中還包括一個(gè)輔助線圈與線圈電感應(yīng)連接;和一個(gè)輔助整流電路,對(duì)流入輔助線圈的電壓整流,其中所述驅(qū)動(dòng)電壓源也可以用所述輔助整流電路整流獲得電壓充電。
前述的電源裝置,其中提供備用信號(hào)時(shí)的第二充電電壓和不提供備用信號(hào)時(shí)的第二充電電壓可以基本上彼此相等。
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
本發(fā)明提出一種電源裝置,其包括轉(zhuǎn)換電路,執(zhí)行輸入電壓到與輸入電壓不同的輸出電壓轉(zhuǎn)換;和驅(qū)動(dòng)電源,用輸入電壓充電從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路,其中外部不提供備用信號(hào)時(shí),轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行轉(zhuǎn)換,從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值;外部提供備用信號(hào)時(shí),通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源的電壓升高到第一充電值時(shí)控制輸出電壓升高,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源的電壓降低到第二充電電壓時(shí)控制輸出電壓降低,轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行轉(zhuǎn)換,從而輸出電壓穩(wěn)定在等于或低于預(yù)定的第二值,預(yù)定的第二值低于預(yù)定的第一值;和提供備用信號(hào)時(shí)第一和第二充電電壓之間的差小于不提供備用信號(hào)時(shí)第一和第二充電電壓之間的差。
根據(jù)該電源裝置,提供備用信號(hào)時(shí),由轉(zhuǎn)換電路間歇操作的周期短,能夠降低輸出電壓的波動(dòng)。
轉(zhuǎn)換電路可以包括一個(gè)變壓器,具有互相電感應(yīng)連接的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組;開關(guān)電路,間歇地向初級(jí)繞組施加電壓;整流電路,對(duì)流入次級(jí)繞組的電壓整流;和檢測(cè)電路,檢測(cè)提供了備用信號(hào)。
在這種情況下,開關(guān)電路可以確定檢測(cè)電路是否檢測(cè)到備用信號(hào)。
確定沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),開關(guān)電路可以設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值。
并且在確定檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電源的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在驅(qū)動(dòng)電源的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,開關(guān)電路可以穩(wěn)定輸出電壓在等于或低于預(yù)定的第二值。
在這種情況下,電源裝置還可以包括第三繞組,與初級(jí)繞組電感應(yīng)連接;和輔助整流電路(35),對(duì)流入到第三繞組(32c)的電壓整流,并且驅(qū)動(dòng)電源(33)也可以用輔助整流電路(35)整流獲得的電壓充電。
轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)可以包括一個(gè)線圈(111);開關(guān)電路(40、60、34、80),間歇地向線圈(111)施加輸入電壓;整流電路(91),對(duì)流入線圈(111)的電壓整流;和檢測(cè)電路(100),檢測(cè)提供了備用信號(hào)。
在這種情況下,開關(guān)電路(40、60、34、80)可以確定檢測(cè)電路(100)是否檢測(cè)到備用信號(hào)。
確定沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),開關(guān)電路(40、60、34、80)可以設(shè)置輸入電壓的間斷,從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值。
并且在確定檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,開關(guān)電路(40、60、34、80)可以穩(wěn)定輸出電壓在等于或低于預(yù)定的第二值。
電源裝置還可以包括一個(gè)輔助線圈(112),與線圈(111)電感應(yīng)連接;和一個(gè)輔助整流電路(113),對(duì)流入輔助線圈(112)的電壓整流,并且驅(qū)動(dòng)電壓源(33)也可以用輔助整流電路(113)整流獲得電壓充電。
轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)還可以包括一個(gè)反饋電路(104、105),產(chǎn)生表示輸出電壓的反饋信號(hào)。
在這種情況下,開關(guān)電路(40、60、34、80)可以設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而在確定檢測(cè)電路(100)沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),根據(jù)反饋信號(hào),輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值。
檢測(cè)電路(100)可以響應(yīng)于施加了備用信號(hào),控制反饋電路(104、105),從而由反饋信號(hào)表示的一個(gè)值可以是一個(gè)預(yù)定值。
在這種情況下,開關(guān)電路(40、60、34、80)可以根據(jù)反饋信號(hào)表示的值,確定檢測(cè)電路(100)是否檢測(cè)到備用信號(hào)。
在確定檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),開關(guān)電路(40、60、34、80)可以根據(jù)反饋信號(hào)表示的值設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,穩(wěn)定輸出電壓在等于或低于預(yù)定的第二值。
提供備用信號(hào)時(shí)的第二充電電壓和不提供備用信號(hào)時(shí)的第二充電電壓可以基本上彼此相等。
經(jīng)由上述可知,本發(fā)明電源裝置,輸入電壓由振蕩電路驅(qū)動(dòng)的NMOS晶體管間歇地施加到變壓器的初級(jí)繞組。次級(jí)繞組闡述那個(gè)的電壓由輸出電路整流并平滑成為輸出電壓。在不提供備用信號(hào)的常規(guī)模式,振蕩電路控制NMOS晶體管,從而輸出電壓未定在預(yù)定的第一值。當(dāng)提供備用信號(hào)時(shí),檢測(cè)電路檢測(cè)備用信號(hào)并起動(dòng)電路發(fā)動(dòng)檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)電容器的電壓達(dá)到上限時(shí),起動(dòng)電路起動(dòng)振蕩電路,并當(dāng)該電壓降低到低于下限時(shí)停止振蕩電路。該上限低于常規(guī)模式下起動(dòng)電路起動(dòng)振蕩電路的上限。
借由上述技術(shù)方案,本發(fā)明電源裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明可以應(yīng)用于電氣/電子設(shè)備的諸如DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源裝置。
綜上所述,本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的電源裝置,使其在備用模式下也向負(fù)載提供波動(dòng)較小的DC電壓的電源裝置。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值,并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新,其不論在結(jié)構(gòu)上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。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的直流電源裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示圖1所示的起動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
圖3是表示圖1所示的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
圖4(a)到(c)是用于解釋圖2所示的起動(dòng)電路操作的波形圖。
圖5(a)到(g)是用于解釋圖3所示的振蕩電路的波形圖。
圖6(a)到(d)是表示直流輸出電壓的變化的波形圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的直流電源裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示傳統(tǒng)的直流電源裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9(a)到(d)是表示圖8的操作的時(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)明提出的電源裝置其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效,詳細(xì)說(shuō)明如后。
第一實(shí)施例圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的直流(DC)電源裝置的結(jié)構(gòu)圖。該DC電源裝置能夠在常規(guī)模式和備用模式之間轉(zhuǎn)換。該DC電源裝置包括一個(gè)起始電阻31,一個(gè)變壓器32,一個(gè)電容器33,一個(gè)起始電路40,一個(gè)振蕩電路60,一個(gè)確定電路80,一個(gè)輸出電路和檢測(cè)電路100。
起動(dòng)電阻31的一端和包括在變壓器32中的初級(jí)線圈32a的一端連接到該DC電源裝置的輸入端IN1。起動(dòng)電阻31的另一端連接到電容器33的一個(gè)電極。電容器33的其他電極連接到輸入端IN2。輸入端IN1和輸入端IN2連接到電源(未示出)。該電源向輸入端IN1提供地電壓GND,并向輸入端IN1提供電源電壓。起動(dòng)電阻31提供電容器33充電電流,該電流從該電源提供。
變壓器32包括互相電感應(yīng)連接的初級(jí)繞組32a,次級(jí)繞組32b,和第三繞組32c。初級(jí)繞組32a的另一端連接到N通道MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(下面稱為NMOS)34的漏極。NMOS 34的源極連接到輸入端IN2。第三繞組32c的一端通過(guò)二極管35連接到電容器33的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N1)和起動(dòng)電阻31。第三繞組32c的另一端連接到輸入端IN2。第三線圈32c用作產(chǎn)生電流的輔助線圈,二極管35對(duì)第三繞組32c產(chǎn)生的電流整流并用該整流的電流給電容器33充電。
起動(dòng)電路40連接到節(jié)點(diǎn)N1,振蕩電路60連接到起動(dòng)電路40,并且NMOS34的柵極連接到振蕩電路60。當(dāng)提供有電能時(shí),振蕩電路60開始操作,并通過(guò)轉(zhuǎn)換NMOS 34的開或關(guān)控制DC輸出電壓的電平。起動(dòng)電路40是向振蕩電路60提供電能的電路。確定電路還連接到節(jié)點(diǎn)N1。確定電路80是確定下面所述的反饋信號(hào)FB是否表示已經(jīng)提供了下面所述的備用信號(hào)SB,并將確定結(jié)果發(fā)送到起動(dòng)電路40的電路。
圖2是表示圖1所示的起動(dòng)電路40的結(jié)構(gòu)的例子。圖2所示的起動(dòng)電路40包括三個(gè)比較器41,42和43,三個(gè)電源44,45和46,一個(gè)與門47,一個(gè)或門48,一個(gè)復(fù)位設(shè)置觸發(fā)器(下面稱為RS-FF)49,電阻50,NPN型晶體管51和二極管52和53。
比較器41的放大器輸入端(+)連接到節(jié)點(diǎn)N1,比較器41的反向輸入端(-)連接到產(chǎn)生參考電壓Vccon1的電源44。當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓等于或高于參考電壓Vccon1時(shí),比較器41輸出高電平電壓(下文稱為“H”),當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓低于參考電壓Vccon1時(shí),輸出低電平電壓(下文稱為“L”)。
比較器42的放大器輸入端(+)連接到產(chǎn)生參考電壓Vccoff的電源45,比較器42的反向輸入端(-)連接到連接端N1。當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓等于或高于參考電壓Vccoff時(shí),比較器42輸出“L”,當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓低于參考電壓Vccoff時(shí),輸出“H”。
比較器43的放大器輸入端(+)連接到節(jié)點(diǎn)N1,比較器42的反向輸入端(-)連接到產(chǎn)生參考電壓Vccon2的電源46。當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓等于或高于參考電壓Vccon2時(shí),比較器43輸出“H”,當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓低于參考電壓Vccon2時(shí),輸出“L”。參考電壓Vccon2高于參考電壓Vccoff并低于參考電壓Vccon1。
比較器43的輸出端連接到兩輸入與門47的一個(gè)輸入端。與門47的另一個(gè)輸入端從確定電路80提供確定結(jié)果。比較器41的輸出端連接到兩輸入或門48的一個(gè)輸入端,與門47的一個(gè)輸出端連接到或門48的另一個(gè)輸入端。
或門48的輸出端連接到RS-FF 49的一個(gè)設(shè)置端(S)。比較器42的輸出端連接到RS-FF 49的復(fù)位端(R)。
而且,電阻50的一端和NPN型晶體管51的集電極連接到節(jié)點(diǎn)N1。電阻50的另一端連接到晶體管51的基極,齊納二極管52的負(fù)極和二極管53的正極。
齊納二極管52的正極是地,二極管53的負(fù)極連接到RS-FF 49的輸出端(Q)。晶體管51的發(fā)射極構(gòu)成起動(dòng)電路40的輸出端。當(dāng)RS-FF 49輸出“H”時(shí),晶體管51的發(fā)射極向振蕩電路60供電,當(dāng)RS-FF 49輸出“L”時(shí),它停止向振蕩電路60供電。
圖3是表示圖1所示的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的例子的圖。圖3所示的振蕩電路60包括輸入端連接到起動(dòng)電路40的輸出端的恒定電流源61,一端連接到起動(dòng)電路40的輸出端的電阻62,兩個(gè)發(fā)射極連接到起始電路40的輸出端的PNP型晶體管63和64,電容器65和69,二極管66,電阻67和70,NPN型晶體管68,比較器71和72,RS-FF 73。
恒定電流源61的輸出端連接到電容器65的一個(gè)電極,電容器65的另一個(gè)電極連接到地GND。二極管66的正極連接到電容器65的一個(gè)電極和恒定電流源61的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N2),二極管66的負(fù)極通過(guò)電阻67連接到晶體管63的集電極。晶體管68的發(fā)射極和電容器69的另一個(gè)電極連接到地GND。
電阻70的一端連接到電阻62的另一端,電阻70的另一端連接到地GND。集電極,晶體管68的集電極和電容器69的一個(gè)電極的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N3)連接到比較器71的放大器輸入端(+)。電阻62和電阻70的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N4)連接到比較器71和72的反向輸入端(-)。比較器72的放大器輸入端(+)連接到節(jié)點(diǎn)N2。電阻62和70產(chǎn)生的電壓V1輸入到比較器71和72的反向輸入端(-)。
比較器71的輸出端連接到RS-FF 73的設(shè)置端(S),比較器72的輸出端連接到RS-FF 73的復(fù)位端(R)。
RS-FF 73的正相位輸出端(Q)連接到二極管66的負(fù)極。RS-FF 73的負(fù)相位輸出端(Q)連接到NMOS 34的柵極。晶體管63的基極連接到晶體管64的柵極。晶體管64的集電極連接到確定電路80。
如圖1所示,確定電路80包括輸入端連接到節(jié)點(diǎn)N1的調(diào)節(jié)器81,三個(gè)PNP型晶體管82,83和84,由光晶體管等構(gòu)成的光接收單元85,NPN型晶體管86和87,恒定電流源88,比較器89和電源90。
三個(gè)PNP型晶體管82,83和84的發(fā)射極連接到調(diào)節(jié)器81的輸出端。晶體管82的集電極連接到晶體管82到84的基極,也連接到光接收單元85的一端。光接收單元85的另一端連接到輸入端IN2。
晶體管83的集電極連接到NPN型晶體管86的集電極和基極,并連接到NPN型晶體管87的基極。晶體管86和87的發(fā)射極連接到輸入端IN2。晶體管87的集電極連接到振蕩電路60中的晶體管64的集電極。晶體管84的集電極連接到恒定電流源88的輸入端,恒定電流源88的輸出端連接到輸入端IN2。
晶體管84的集電極和恒定電流源88的連接點(diǎn)連接到比較器89的放大器輸入端(+)。比較器89的反向輸入端(-)連接到產(chǎn)生參考電壓的電源90,通過(guò)該參考電壓確定設(shè)置備用模式還是常規(guī)模式。比較器89的輸出端連接到起動(dòng)電路40中的與門47的另一個(gè)輸入端。
輸出電路91和檢測(cè)電路100連接到變壓器32的次級(jí)繞組32b。
輸出電路91由包括二極管91a和電容器91b的整流平滑電路構(gòu)成。二極管91a的正極連接到次級(jí)繞組32b的一端,二極管91a的正極連接到輸出端OUT1,并連接到電容器91b的一個(gè)電極。電容器91b的另一個(gè)電極連接到次級(jí)繞組32b的另一端,并連接到輸出端OUT2。輸出端OUT1和OUT2把輸出電路91產(chǎn)生的電壓Vout輸出到負(fù)載(未示出)。
檢測(cè)電路100包括在輸出端OUT1和OUT2輸出之間串聯(lián)的電阻101和102,誤差放大器103,由發(fā)光二極管等構(gòu)成的發(fā)光元件104,電阻105,齊納二極管106,和NPN型晶體管107。
電阻101和電阻102的連接點(diǎn)連接到誤差放大器103的輸出端。誤差放大器103把參考電壓(未示出)和由電阻101和102產(chǎn)生的電壓之間的差放大。發(fā)光元件104的一端連接到誤差放大器103的輸出端。電阻105連接在發(fā)光元件104的另一端和輸出端OUT1。
而且,齊納二極管106的負(fù)極連接到誤差放大器103的輸出端,齊納二極管106的正極連接到NPN型晶體管107的集電極。晶體管107的發(fā)射極連接到輸出端OUT2。備用信號(hào)SB輸入到晶體管107的基極。
接著,將參照?qǐng)D4(a)到(c)和圖5(a)到(g)解釋圖1的DC電源裝置的操作。圖4(a)到(c)是用于解釋圖2所示的起動(dòng)電路40操作的波形圖。圖5(a)到(g)是用于解釋圖3所示的振蕩電路60的波形圖。
在常規(guī)模式中,即不提供備用信號(hào)SB的情況下,晶體管107的基極為“L”。在該常規(guī)模式中,當(dāng)輸入電壓Vin施加到輸入端IN1,電容器33經(jīng)過(guò)起動(dòng)電阻31充電。電容器33充電的速度依賴于起動(dòng)電阻31的電阻值和電容器33的電容量的乘積,即依賴于一個(gè)時(shí)間常數(shù)。
當(dāng)電容器33繼續(xù)充電時(shí),電容器33和起動(dòng)電阻31的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N1)的電壓變得更高并最終如圖4(a)所示達(dá)到Vccon1,起動(dòng)電路40的比較器41通過(guò)將它與Vccon1相比較確定節(jié)點(diǎn)N1的電壓達(dá)到電源44提供的參考電壓Vccon1,并輸出“H”。由此,或門48的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換到“H”,并設(shè)置RS-FF 49。設(shè)置時(shí),RS-FF 49從輸出端Q輸出“H”。
當(dāng)RS-FF輸出“H”時(shí),如圖4(b)所示,晶體管51的基極驅(qū)動(dòng)為“H”,從而晶體管51導(dǎo)通。當(dāng)導(dǎo)通時(shí),晶體管51從它的發(fā)射極輸出幾乎等于齊納二極管52的齊納電壓的電壓Vreg,并把它提供到振蕩電路60。結(jié)果,起動(dòng)到振蕩電路60的電源。
當(dāng)電壓Vreg提供到振蕩電路60時(shí)(見圖5(a)),并從而提供電能,RS-FF73初始化到復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位時(shí),RS-FF 73從正相位輸出端(Q)輸出“L”,并從負(fù)相位輸出端(Q)輸出“H”。當(dāng)負(fù)相位輸出端(Q)輸出“H”時(shí),驅(qū)動(dòng)NMOS 34為“H”,從而NMOS 34導(dǎo)通。電容器65經(jīng)過(guò)二極管66放電,節(jié)點(diǎn)N2的電壓變?yōu)閹缀鯙榱恪?br> 其間,電阻62和70把從晶體管51輸入的電壓分割并產(chǎn)生電壓V1。接著,當(dāng)對(duì)應(yīng)于下文所述的反饋信號(hào)FB的電流I1流過(guò)晶體管64時(shí)(見圖5(b)),具有基本上與它同樣強(qiáng)度的電流流過(guò)晶體管63,并給電容器69充電。如圖5(c)所示,當(dāng)電容器69充電,并且晶體管63和電容器69的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N3)的電壓達(dá)到V1,比較器71檢測(cè)節(jié)點(diǎn)N3的電壓達(dá)到V1,并如圖5(e)所示輸出“H”。結(jié)果,設(shè)置了RS-FF 73。
設(shè)置時(shí),如圖5(g)所示,RS-FF 73從正相位輸出端(Q)輸出“H”,并從負(fù)相位輸出端(Q)輸出“L”。由此,NMOS 34關(guān)閉。而且,晶體管68導(dǎo)通,晶體管69放電,并且節(jié)點(diǎn)N3的電壓變?yōu)閹缀鯙榱恪?br> 此后,恒定電流源61給電容器65充電。如圖5(d)所示,當(dāng)電容器65充電并且電容器65和恒定電流源61的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)N2)達(dá)到電壓V1時(shí),比較器72檢測(cè)節(jié)點(diǎn)N2的電壓達(dá)到電壓V1,并如圖5(f)所示輸出“H”。結(jié)果,RS-FF 73復(fù)位。當(dāng)RS-FF 73復(fù)位時(shí),NMOS 34再次導(dǎo)通。隨后,重復(fù)相同的操作,并重復(fù)地達(dá)到和關(guān)閉NMOS 34。
當(dāng)流過(guò)晶體管64的電流變化時(shí),例如,電流的強(qiáng)度增加,給電容器69充電所需的時(shí)間縮短,并且NMOS 34更早關(guān)閉。通過(guò)這一控制,DC輸出電壓Vout保持在一個(gè)常數(shù)值。
NMOS 34導(dǎo)通時(shí),通過(guò)變壓器32的初級(jí)繞組流過(guò)電流,并當(dāng)它關(guān)閉時(shí),切斷流過(guò)初級(jí)繞組32a的電流。結(jié)果,在次級(jí)繞組32b和第三繞組32c中產(chǎn)生電壓。連接到次級(jí)繞組32b的二極管91a對(duì)從次級(jí)繞組32b提供的電壓整流,電容器91b使整流的電壓平滑并產(chǎn)生DC輸出電壓Vout提供到負(fù)載。連接到第三繞組32c的二極管35對(duì)從第三繞組32c提供的電壓整流,電容器33用整流后的電壓充電。
電阻101和102產(chǎn)生與DC輸出電壓Vout成正比的電壓到它們的連接點(diǎn)。誤差放大器103流出具有與電阻101和102產(chǎn)生的電壓和參考電壓(未示出)之間從差成正比的強(qiáng)度的電流通過(guò)電阻105和發(fā)光元件104。結(jié)果,發(fā)光元件104發(fā)光。當(dāng)發(fā)光元件104發(fā)光時(shí),光接收元件85接收光,并流出具有由DC輸出電壓Vout輸出的DC值,即反饋信號(hào)FB確定的強(qiáng)度的電流。
結(jié)果,強(qiáng)度與反饋信號(hào)FB成正比的電流流過(guò)晶體管83和86。接著,強(qiáng)度與反饋信號(hào)FB成正比的電流I1流過(guò)振蕩電路60中的晶體管87和晶體管64。
當(dāng)“H”的備用信號(hào)SB輸入到晶體管107的基極時(shí),DC電源裝置轉(zhuǎn)換到備用模式。
例如,當(dāng)備用型號(hào)SB在圖4和5所示的時(shí)間t1輸入,晶體管107導(dǎo)通。當(dāng)晶體管107導(dǎo)通時(shí),齊納二極管106擊穿,誤差放大器103的輸出端電壓變得幾乎與齊納二極管106的擊穿電壓相等。由此,流過(guò)發(fā)光元件104的電流強(qiáng)度鎖定,發(fā)光元件104發(fā)出具有對(duì)應(yīng)于電流強(qiáng)度的強(qiáng)度的光。光接收元件85接收發(fā)光單元104發(fā)射的光,并流過(guò)表示通過(guò)晶體管82接收的光的強(qiáng)度的反饋信號(hào)FB。該反饋信號(hào)FB具有表示備用信號(hào)SB已經(jīng)輸入的強(qiáng)度。
在備用模式,具有與表示已經(jīng)輸入備用信號(hào)SB的反饋信號(hào)FB的強(qiáng)度成正比的強(qiáng)度的電流流過(guò)振蕩電路60的晶體管63,并為電容器69充電。具有與該反饋信號(hào)FB的強(qiáng)度成正比的強(qiáng)度的電流流過(guò)晶體管84。結(jié)果,比較器89的放大器輸入端(+)的電壓升高,并且比較器89輸出信號(hào)“H”并把它提供到起動(dòng)電路40的與門47。該從比較器89輸出的信號(hào)是表示設(shè)置了備用模式的確定信號(hào)。
如果DC電源裝置在時(shí)間t1設(shè)置為備用模式,與沒有輸入備用信號(hào)SB,DC電源裝置設(shè)為常規(guī)模式時(shí)相比,時(shí)間t1后流過(guò)晶體管64的電流I1的量變得更大。因此,如圖5(c)后,電容器69充電的速度變得更快,從而節(jié)點(diǎn)N3的電壓變得更高,設(shè)置RS-FF 73的計(jì)時(shí)來(lái)得更早,NMOS 34導(dǎo)通的時(shí)間段變得更短。結(jié)果,將從第三繞組32c提供到電容器33的充電電流的量減少,經(jīng)過(guò)晶體管51向振蕩電路60供電的電容的充電電壓降低。因此,如圖4(a)所示,節(jié)點(diǎn)N1的電壓逐漸降低。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓降低并進(jìn)而下降到低于電源45產(chǎn)生的電壓Vccoff,比較器42輸出“H”并且RS-FF 49復(fù)位。復(fù)位時(shí),RS-FF 49從輸出端(Q)輸出“L”,并關(guān)閉晶體管51。結(jié)果,如圖4(b)所示向振蕩電路60提供的電源停止。電源停止時(shí),振蕩電路60不導(dǎo)通或關(guān)閉NMOS 34。
由于即使不向振蕩電路60供電,電容器33也提供有經(jīng)過(guò)起動(dòng)晶體管31從外部電源充電的電流,所以它被充電。
在備用模式,比較器89輸出“H”,并且該“H”提供到與門47的另一個(gè)輸入端。當(dāng)電容器33經(jīng)過(guò)起動(dòng)電阻31充電,并且節(jié)點(diǎn)N1的電壓達(dá)到對(duì)應(yīng)于電源46的電壓的電壓Vccon2時(shí),比較器43輸出“H”,并且從或門48輸出的信號(hào)變?yōu)椤癏”。
當(dāng)從或門48輸出的信號(hào)變?yōu)椤癏”時(shí),RS-FF 49設(shè)置并且晶體管51導(dǎo)通。當(dāng)晶體管51導(dǎo)通時(shí),再次向振蕩電路60供電,NMOS 34由振蕩電路60導(dǎo)通和關(guān)閉。在輸入備用信號(hào)SB的時(shí)間段期間,重復(fù)上述操作,將提供到負(fù)載的DC輸出電壓Vout變得比常規(guī)模式下更低。
接著,將說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置的作用。圖6(a)到(d)是表示DC輸出電壓的變化的波形圖。
在常規(guī)模式,節(jié)點(diǎn)N1的電壓變得等于或低于Vccoff,DC輸出電壓Vout被控制為電壓Vout1,從而成為常數(shù)。
相反,當(dāng)如圖6(c)所示,“H”的備用信號(hào)SB輸入時(shí),節(jié)點(diǎn)N1的電壓降低并如圖6(a)所示達(dá)到Vccoff,如圖6(d)所示DC輸出電壓Vout也降低。但是,當(dāng)電容器33由起動(dòng)電阻31充電并且節(jié)點(diǎn)N1的電壓達(dá)到Vccon2時(shí),設(shè)置RS-FF 49,提供到振蕩電路60的電源恢復(fù)(見圖6(b))。由此,NMOS 34重復(fù)的開和關(guān)進(jìn)行恢復(fù),從而DC輸出電壓Vout升高。
節(jié)點(diǎn)N1的電壓從Vccoff改變到Vccon2所需時(shí)間段T2比節(jié)點(diǎn)N1的電壓從改變到所需的時(shí)間段T1短。因此,當(dāng)與節(jié)點(diǎn)N1的電壓達(dá)到Vccon1時(shí)NMOS 34導(dǎo)通和關(guān)閉進(jìn)行恢復(fù)的結(jié)構(gòu)相比較,DC輸出電壓Vout較不頻繁地下降,備用模式DC輸出電壓Vout的波動(dòng)減少。
第二實(shí)施例根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置是使用變壓器的隔離型DC電源裝置的一個(gè)例子。但是,本發(fā)明能夠應(yīng)用到非隔離型DC電源裝置。非隔離型DC電源裝置包括幾種類型,比如升壓轉(zhuǎn)換器型,降壓轉(zhuǎn)換器型,極性反轉(zhuǎn)型等。不管是任何類型的電源,如果有常規(guī)模式和輸出電壓比常規(guī)模式低的備用模式,就有可能通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明降低備用模式中DC輸出電壓的波動(dòng)。接下來(lái)將解釋本發(fā)明的第二實(shí)施例,其中本發(fā)明應(yīng)用到非隔離型DC電源裝置。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖7中,與圖1中相同的元件用相同的參考數(shù)字表示。
圖7所示的升壓轉(zhuǎn)換器型DC電源裝置包括代替變壓器32的保存能量的線圈111,與線圈111電感應(yīng)連接的輔助線圈112和二極管113。而且,該DC電源裝置包括基本上與第一實(shí)施例中的相同的起動(dòng)晶體管31,NMOS 34,電容器33,起動(dòng)電路40,振蕩電路60,確定電路80,輸出電路91和檢測(cè)電路100。
線圈111的一端連接到輸入端IN1,線圈111的另一端連接到NMOS 34的漏極,并連接到輸出電路91的二極管91a的正極。輔助線圈112的一端連接到輸入端IN2。輔助線圈112的另一端連接到二極管113的正極,二極管113的負(fù)極連接到節(jié)點(diǎn)N1。輸出端OUT2連接到輸入端IN2。其他的連接與圖1中相同。
在圖7所示的DC電源裝置中,NMOS 34導(dǎo)通時(shí)能量保存在線圈111中,NMOS 34關(guān)閉時(shí),從該能量獲得的電流和電源電流流過(guò)二極管91a。結(jié)果,產(chǎn)生比輸入電壓更高的DC輸出電壓Vout。輔助線圈112中產(chǎn)生的電流有二極管113整流,并提供到節(jié)點(diǎn)N1。電容器33用該電流充電。電容器33,起動(dòng)電路40,振蕩電路60,確定電路80,輸出電路91和檢測(cè)電路100以基本上與圖1所述相同的方式工作。
在圖7所示的DC電源裝置中,在常規(guī)模式,DC輸出電壓Vout也被控制為一個(gè)常數(shù)值。另一方面,備用信號(hào)輸入時(shí),節(jié)點(diǎn)N1的電壓降低到Vccoff,DC輸出電壓Vout降低。接著,當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓達(dá)到Vccon2時(shí),到振蕩電路60的電源恢復(fù),從而恢復(fù)NMOS 34的導(dǎo)通和關(guān)閉的重復(fù)。因此,DC輸出電壓Vout升高。而且,在圖7所示的DC電源裝置中,節(jié)點(diǎn)N1的電壓從Vccoff轉(zhuǎn)換到Vccon2所需的時(shí)間段T2比節(jié)點(diǎn)N1的電壓從Vccoff轉(zhuǎn)換到Vccon1所需的時(shí)間段T1短。因此,當(dāng)與節(jié)點(diǎn)N1的電壓達(dá)到Vccon1時(shí)NMOS 34恢復(fù)導(dǎo)通和關(guān)閉的結(jié)構(gòu)相比較,備用模式下DC輸出電壓Vout的波動(dòng)降的更低。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,而能夠有各種修改。作為修改的例子,如下所述是有可能的。
根據(jù)第一和第二實(shí)施例的DC電源裝置包括檢測(cè)電路100,從而精確保持DC輸出電壓Vout恒定。但是,本發(fā)明能夠應(yīng)用到不具有表示DC輸出電壓的反饋信息結(jié)構(gòu)的DC電源裝置中。
在根據(jù)第一和第二實(shí)施例的DC電源裝置中,確定電路80使用反饋信號(hào)FB確定備用信號(hào)SB是否輸入,但是,備用信號(hào)SB可以直接輸入到起動(dòng)電路40的與門47。使用該結(jié)構(gòu),不能省略確定電路80。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,即使在備用模式也有可能降低DC輸出電壓的波動(dòng)。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在其上作出各種實(shí)施例和變化。上述實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明,而不是限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍有隨附的權(quán)利要求而不是實(shí)施例確定。在本發(fā)明的權(quán)利要求的等價(jià)物的方式范圍內(nèi)和權(quán)利要求范圍內(nèi)作出的各種修改將看作在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4所示,本發(fā)明較佳實(shí)施例的電源裝置,其主要包括其主要由所組成,其中以上所述,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)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,但凡是未脫離本發(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
1.一種電源裝置包括轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80),執(zhí)行輸入電壓到與輸入電壓不同的輸出電壓轉(zhuǎn)換;和驅(qū)動(dòng)電源(33),用輸入電壓充電從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80),其特征在于其中外部不提供備用信號(hào)時(shí),所述轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)執(zhí)行轉(zhuǎn)換,從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值;外部提供備用信號(hào)時(shí),通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓升高到第一充電值時(shí)控制輸出電壓升高,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓降低到第二充電電壓時(shí)控制輸出電壓降低,所述轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)執(zhí)行轉(zhuǎn)換,從而輸出電壓穩(wěn)定在等于或低于預(yù)定的第二值,預(yù)定的第二值低于預(yù)定的第一值;和提供備用信號(hào)時(shí)第一和第二充電電壓之間的差小于不提供備用信號(hào)時(shí)第一和第二充電電壓之間的差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置,其特征在于其中所述轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)包括一個(gè)變壓器(32a、32b),具有互相電感應(yīng)連接的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組;開關(guān)電路(40、60、34、80),間歇地向初級(jí)繞組施加電壓;整流電路(91),對(duì)流入次級(jí)繞組的電壓整流;和檢測(cè)電路(100),檢測(cè)是否提供了備用信號(hào);所述開關(guān)電路(40、60、34、80)確定檢測(cè)電路(100)是否檢測(cè)到備用信號(hào);確定沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),所述的開關(guān)電路(40、60、34、80)可以設(shè)置輸入電壓的間斷,從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值;和并且在確定檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,所述開關(guān)電路(40、60、34、80)可以穩(wěn)定輸出電壓在等于或低于預(yù)定的第二值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置,其特征在于其中所述轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)還包括一個(gè)反饋電路(104、105),產(chǎn)生表示輸出電壓的反饋信號(hào);和所述開關(guān)電路(40、60、34、80)可以設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而在確定所述的檢測(cè)電路(100)沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),根據(jù)反饋信號(hào),輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源裝置,其特征在于其中所述檢測(cè)電路(100)響應(yīng)于施加了備用信號(hào),控制所述反饋電路(104、105),從而由反饋信號(hào)表示的一個(gè)值可以是一個(gè)預(yù)定值;和所述開關(guān)電路(40、60、34、80)可以根據(jù)反饋信號(hào)表示的值,確定檢測(cè)電路(100)是否檢測(cè)到備用信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源裝置,其特征在于其中所述檢測(cè)電路(100)檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,所述的開關(guān)電路(40、60、34、80)根據(jù)反饋信號(hào)表示的值設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),以便輸出電壓可以穩(wěn)定在等于或低于預(yù)設(shè)的第二值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置,其特征在于其中還包括第三繞組(32c),與初級(jí)繞組電感應(yīng)連接;和輔助整流電路(35),對(duì)流入到所述第三繞組(32c)的電壓整流,其中所述驅(qū)動(dòng)電源(33)也可以用所述輔助整流電路(35)整流獲得的電壓充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置,其特征在于其中所述轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)包括一個(gè)線圈(111);開關(guān)電路(40、60、34、80),間歇地向所述線圈(111)施加輸入電壓;整流電路(91),對(duì)流入所述線圈(111)的電壓整流;和檢測(cè)電路(100),檢測(cè)是否提供了備用信號(hào);所述開關(guān)電路(40、60、34、80)確定檢測(cè)電路(100)是否檢測(cè)到備用信號(hào);確定沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),所述開關(guān)電路(40、60、34、80)可以設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值;和外部提供備用信號(hào)時(shí),通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓升高到第一充電值時(shí)控制輸出電壓升高,當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓降低到第二充電電壓時(shí)控制輸出電壓降低,所述轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)把輸出電壓穩(wěn)定在等于或低于預(yù)定的第二值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置,其特征在于其中所述轉(zhuǎn)換電路(40、60、34、32、91、100、80)還包括一個(gè)反饋電路(104、105),產(chǎn)生表示輸出電壓的反饋信號(hào);和所述開關(guān)電路(40、60、34、80)設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而在確定檢測(cè)電路(100)沒有檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),根據(jù)反饋信號(hào),輸出電壓可以穩(wěn)定在預(yù)定的第一值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源裝置,其特征在于其中所述檢測(cè)電路(100)響應(yīng)于施加了備用信號(hào),控制所述反饋電路(104、105),從而由反饋信號(hào)表示的一個(gè)值可以是一個(gè)預(yù)定值;和所述開關(guān)電路(40、60、34、80)根據(jù)反饋信號(hào)表示的值,確定檢測(cè)電路(100)是否檢測(cè)到備用信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源裝置,其特征在于其中在所述檢測(cè)電路(100)檢測(cè)到備用信號(hào)時(shí),所述開關(guān)電路(40、60、34、80)可以根據(jù)反饋信號(hào)表示的值設(shè)置輸入電壓的間斷計(jì)時(shí),從而通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓升到第一充電電壓時(shí),開始間歇地施加輸入電壓,并且在所述驅(qū)動(dòng)電源(33)的電壓降低到第二充電電壓時(shí),停止施加輸入電壓,穩(wěn)定輸出電壓等于或低于預(yù)定的第二值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置,其特征在于其中還包括一個(gè)輔助線圈(112)與線圈(111)電感應(yīng)連接;和一個(gè)輔助整流電路(113),對(duì)流入輔助線圈(112)的電壓整流,其中所述驅(qū)動(dòng)電壓源(33)也可以用所述輔助整流電路(113)整流獲得電壓充電。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置,其特征在于其中提供備用信號(hào)時(shí)的第二充電電壓和不提供備用信號(hào)時(shí)的第二充電電壓可以基本上彼此相等。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種電源裝置,輸入電壓由振蕩電路(60)驅(qū)動(dòng)的NMOS晶體管(34)間歇地施加到變壓器(32)的初級(jí)繞組(32a)。次級(jí)繞組(32b)闡述那個(gè)的電壓由輸出電路(91)整流并平滑成為輸出電壓。在不提供備用信號(hào)的常規(guī)模式,振蕩電路(60)控制NMOS晶體管(34),從而輸出電壓未定在預(yù)定的第一值。當(dāng)提供備用信號(hào)時(shí),檢測(cè)電路(100)檢測(cè)備用信號(hào)并起動(dòng)電路(40)發(fā)動(dòng)檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)電容器(33)的電壓達(dá)到上限時(shí),起動(dòng)電路(40)起動(dòng)振蕩電路(60),并當(dāng)該電壓降低到低于下限時(shí)停止振蕩電路(60)。該上限低于常規(guī)模式下起動(dòng)電路(40)起動(dòng)振蕩電路(60)的上限。
文檔編號(hào)H02M3/156GK1615575SQ03802098
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者古越隆一, 宇津野瑞木 申請(qǐng)人:三墾電氣株式會(huì)社
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