專利名稱：開關電源裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對輸入電壓進行開關控制并產(chǎn)生1個或多個不同電壓的輸出電壓的開關電源裝置。
背景技術：
在手提電話、數(shù)碼相機、PDA、電腦等中，作為LCD(液晶顯示屏)或CCD(電荷耦合器件)等的電源電壓，需要采用多個電壓值不同的直流電壓。
在提供多個直流電壓的電源裝置中通常采用變壓器。在這種直流電源裝置中，通過PWM控制信號對施加在該變壓器的初級線圈上的直流輸入電壓進行開關控制，對次級線圈側感應的電壓進行整流、使其平滑，從而輸出多個直流輸出電壓。
采用變壓器的電源裝置為了增強初級線圈和次級線圈的磁耦合，次級線圈側的線圈的匝數(shù)很多，且其線徑很細，因此作為電源裝置的轉換效率不好(例如，為50-70％左右)，而且形狀也很大。
還有方案提出采用2個感應線圈或帶有中間抽頭感應線圈以得到多個輸出電壓的電源電路(例如，參照專利文獻1)。但是這種電源電路中，為了得到一個輸出電壓，需要設計多段充電泵浦電路，從而使電路結構變得復雜。這種充電泵浦電路的損耗會降低效率，同時由于這種損耗而需要多余的空間，增大了形狀。還有，各輸出電壓相對輸入電壓的特性(線路負載特性)中，輸出電壓完全依賴輸入電壓，沒有進行反饋控制。
專利文獻1特開平10-150767號公報
發(fā)明內容
(發(fā)明要解決的課題)如上所述，以往的開關電源裝置轉換效率低、形狀大，不能適應需要小型化、輕量化和電池電源的長壽命化的便攜式設備的電源裝置。還有，因為具有輸入電壓依賴性，當電池電源的電壓降低時不能將各輸出電壓保持在規(guī)定電壓上。
因此，本發(fā)明的目的是在對于直流輸入電壓進行開關控制并產(chǎn)生1個或多個不同電壓的直流輸出電壓的開關電源裝置中，采用具有中間抽頭的線圈，不需要設置充電泵浦電路等多余的附加電路，結構簡單，可以高效率地將直流輸入電壓轉變?yōu)橐?guī)定的直流輸出電壓，同時實現(xiàn)小型化。
另外，本發(fā)明的目的還在于對于其1個或多個直流輸出電壓，改善相對輸入電壓的輸出電壓特性(線路負載特性)，從而實質上消除輸入電壓依賴性。
(解決課題的手段)本發(fā)明1所述的開關電源裝置的特征在于具有施加直流輸入電壓Vin的第1接點A、取出第1輸出電壓的第2接點B、取出其它輸出電壓的具有中間抽頭T的帶有中間抽頭的線圈L、連接在上述中間抽頭T或上述第2接點B與共同電位點之間并隨導通·斷開控制信號進行開關操作的第1開關Q1、與上述第2接點連接并輸出對上述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓的第1整流·平滑電路D1·C1、與上述中間抽頭連接并輸出對上述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓的第2整流·平滑電路D2·C2、輸出上述導通·斷開控制信號以對上述任一直流輸出電壓進行定電壓控制的控制單元。
本發(fā)明2所述的開關電源裝置的特征在于對于本發(fā)明1所述的開關電源裝置，還具有對上述第1接點施加上述直流輸入電壓的第2開關Q2、在上述第1接點與上述共同電位點之間以阻止上述直流輸入電壓的極性連接的整流元件D3，上述第2開關Q2與上述第1開關Q1實質上同時進行導通·斷開的開關操作。
本發(fā)明3所述的開關電源裝置的特征在于對于本發(fā)明2所述的開關電源裝置，上述第2開關Q2通過導通·斷開控制信號進行開關操作，上述第1開關通過上述第1接點A的電壓導通·斷開。
本發(fā)明4所述的開關電源裝置的特征在于具有利用導通·斷開控制信號對直流輸入電壓Vin進行控制從而輸出受到導通·斷開控制的直流輸入電壓的第1開關Q1、施加通過上述第1開關控制導通·斷開的直流輸入電壓的第1接點A、取出第1輸出電壓的第2接點B、取出其它輸出電壓的具有中間抽頭T的帶有中間抽頭線圈L、在上述第1接點A與上述共同電位點之間以阻止上述直流輸入電壓的極性連接的整流元件D1、與上述第2接點B連接并輸出對上述直流輸入電壓進行了降壓的直流輸出電壓的平滑電路C1、與上述中間抽頭T連接并輸出對上述直流輸入電壓進行了降壓的直流輸出電壓的整流·平滑電路D2·C2、輸出上述導通·斷開控制信號以對上述任一直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
本發(fā)明5所述的開關電源裝置的特征在于具有利用導通·斷開控制信號對直流輸入電壓Vin進行控制從而輸出受到導通·斷開控制的直流輸入電壓的第1開關Q1、施加通過上述第1開關控制導通·斷開的直流輸入電壓的第1接點A、取出第1輸出電壓的第2接點B、取出其它輸出電壓的具有中間抽頭T的帶有中間抽頭線圈L、在上述第1接點A與上述共同電位點之間以阻止上述直流輸入電壓的極性連接的整流元件D1、與上述第2接點B連接并輸出對上述直流輸入電壓進行了降壓的直流輸出電壓的平滑電路C1、通過實際上進行與上述第1開關Q1的導通或斷開相反的斷開或導通操作的第2開關Q2與上述中間抽頭T連接、并輸出對上述直流輸入電壓進行了降壓的直流輸出電壓的平滑電路C2、輸出上述導通·斷開控制信號以對上述任一直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
本發(fā)明6所述的開關電源裝置的特征在于對于本發(fā)明5所述的開關電源裝置，上述第2開關Q2通過上述第1接點A的電壓斷開或導通。
本發(fā)明7所述的開關電源裝置的特征在于具有利用導通·斷開控制信號對直流輸入電壓Vin進行控制從而輸出受到導通·斷開控制的直流輸入電壓的第1開關Q1、施加通過上述第1開關Q1控制導通·斷開的直流輸入電壓的第1接點A、取出第1輸出電壓的第2接點B、連接共同電位點的具有中間抽頭T的帶有中間抽頭線圈L、與上述第2接點B連接并輸出對上述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓的第1整流·平滑電路D1·C1、輸出上述開·關控制信號以對上述直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
本發(fā)明8所述的開關電源裝置的特征在于對于本發(fā)明7所述的開關電源裝置，還具有與上述第1接點A連接并輸出極性與上述第1整流·平滑電路D1·C1相反的電壓的第2整流·平滑電路D2·C2、上述第1整流·平滑電路D1·C1以及第2整流·平滑電路D2·C2分別輸出與上述直流輸入電壓的極性相同的極性的直流輸出電壓和不同的極性的直流輸出電壓。
本發(fā)明9所述的開關電源裝置的特征在于具有利用導通·斷開控制信號對直流輸入電壓Vin進行控制從而輸出受到導通·斷開控制的直流輸入電壓的第1開關Q1、施加通過上述第1開關Q1控制導通·斷開的直流輸入電壓的第1接點A、連接共同電位點的第2接點B、取出所述第1輸出電壓的具有中間抽頭T的帶有中間抽頭線圈L、與上述中間抽頭T連接并輸出與上述直流輸入電壓的極性不同的極性的直流輸出電壓的第1整流·平滑電路D1·C1、與上述第1接點A連接并輸出與上述直流輸入電壓的極性不同的極性的直流輸出電壓的第2整流·平滑電路D2·C2、輸出上述導通·斷開控制信號以對上述任一直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
本發(fā)明10所述的開關電源裝置的特征在于具有利用導通·斷開控制信號對直流輸入電壓Vin進行導通·斷開控制從而輸出受到開關控制的直流輸入電壓的第1開關Q1、施加通過上述第1開關控制導通·斷開的直流輸入電壓的第1接點A、取出第1輸出電壓的第2接點B、取出其它輸出電壓的具有中間抽頭T的帶有中間抽頭線圈L、在上述第1接點A與上述共同電位點之間以阻止上述直流輸入電壓的極性連接的整流元件D1、與上述中間抽頭T連接并輸出對上述直流輸入電壓進行了降壓的直流輸出電壓的平滑電路C2、與上述第2接點B連接并輸出高于從上述平滑電路C2輸出的進行了降壓的直流輸出電壓的直流輸出電壓的整流·平滑電路D1·C1、輸出上述導通·斷開控制信號以對上述平滑電路C2輸出的進行了降壓的直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
本發(fā)明11所述的開關電源裝置的特征在于對于本發(fā)明1至10所述的開關電源裝置，上述帶有中間抽頭線圈L還具有1個以上的其他的中間抽頭，從該中間抽頭輸出至少通過平滑電路的對上述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓。
圖1為與第1實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖2為圖1的控制電路的內部結構圖。
圖3是表示圖1的輸出電壓-輸出電流特性的圖。
圖4是表示圖1的輸出電壓-輸入電壓特性的圖。
圖5為與第2實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖6為與第3實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖7為與第4實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖8為與第5實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖9為與第6實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖10為與第7實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖11為與第8實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖12為與第9實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖13為與第10實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖14為與第11實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖15為與第12實施方式有關的開關電源裝置的結構圖。
圖16為具有多個輸出的本發(fā)明的開關電源裝置的結構圖。
符號說明BAT-電池；IN-輸入接點；Vin-輸入電壓；OUT1-第1輸出接點；Vo1-第1輸出電壓；OUT2-第2輸出接點；Vo2-第2輸出電壓；L-帶有中間抽頭線圈；A-第1接點；B-第2接點；T-中間抽頭；Q1-第1開關；Q2-第2開關；D1、D2、D3-二極管；C1、C2-電容器；CONT-控制電路；Vfb-反饋電壓；PWM-開關信號；AMP-誤差放大器；CP-比較器；11-基準電壓產(chǎn)生電路；12-三角波振蕩電路；13、14-驅動器。
具體實施例方式
以下參照
本發(fā)明的開關電源裝置的實施方式。
圖1表示與本發(fā)明的第1實施方式有關的開關電源裝置的結構。圖2表示其控制電路的內部結構。還有，圖3是表示輸出電壓-輸出電流特性的圖，圖4是表示輸出電壓-輸入電壓特性的圖。圖1的開關電源裝置基本上是將直流輸入電壓Vin升壓為多個直流輸出電壓Vo1、Vo2。但是，根據(jù)條件設定，也可以將輸入電壓Vin降壓后得到直流輸出電壓，電壓值沒有限制。
圖1中，電池BAT的正極側與輸入端IN連接，其負極側與作為共同電位點的接地點連接。這樣直流輸入電壓Vin施加到輸入端IN上。帶有中間抽頭線圈L的線圈繞在磁芯上，具有第1接點A、第2接點B和中間抽頭T。第1接點A·中間抽頭T之間與中間抽頭T·第2接點B之間的線圈匝數(shù)比為1比n。第1接點A通過P型MOSFET(以下，PMOS)的第2開關Q2與輸入端IN連接。另外，肖特基·二極管以阻止輸入電壓Vin的極性連接在第1接點A和接地點之間。
與PN結二極管相比，肖特基·二極管的正向電壓降非常小，因此可以有效利用感應電壓，同時減小由于該電壓降和流過的電流造成的電力損失，從而提高效率。所以，其它的二極管最好也都采用肖特基·二極管。
第2接點B與由二極管D1和電容器C1組成的第1整流·平滑電路連接，平滑了的第1直流輸出電壓Vo1輸出到第1輸出端OUT1。
中間抽頭T通過N型MOSFET(以下，NMOS)的第1開關Q1與接地點連接。中間抽頭T與由二極管D2和電容器C2組成的第2整流·平滑電路連接，平滑了的第2直流輸出電壓Vo2輸出到第2輸出端OUT2。
來自控制電路CONT的第1脈沖寬度調制信號作為第1開關信號PWM1，供給到第1開關Q1的柵極，隨著開關信號PWM1的高(H)電位·低電位(L)使第1開關導通·斷開。
來自控制電路CONT的第2脈沖寬度調制信號作為第2開關信號PWM2，供給到第2開關Q2的柵極，隨著開關信號PWM2的高電平(H)·低電平(L)使第2開關導通·斷開。該開關信號PWM2與開關信號PWM1極性相反，其結果是第1開關Q1與第2開關Q2同時處于導通的狀態(tài)，也同時處于斷開的狀態(tài)。由于采用PMOS的第2開關Q2，從而減少了電源供給線路上處于導通狀態(tài)時的電壓降，可以有效利用輸入電壓Vin。
通過分壓電阻R1、R2對第2輸出電壓Vo2進行了分壓的反饋電壓Vfb輸入到控制電路CONT，將該反饋電壓Vfb與基準電壓進行比較，輸出開關信號PWM1和開關信號PWM2。
圖2表示控制電路CONT的結構例。反饋電壓Vfb與基準電壓產(chǎn)生電路11所產(chǎn)生的基準電壓Vref之間的差值經(jīng)過誤差放大器AMP得到放大。從誤差放大器AMP輸出的誤差信號與三角波振蕩電路12所產(chǎn)生的三角波信號通過比較器CP進行比較。比較器CP輸出與誤差信號相對應的脈沖寬度的脈沖寬度調制信號。該比較器CP的輸出分別經(jīng)過驅動器13作為開關信號PWM1輸出、以及經(jīng)過非門電路NOT和驅動器14作為開關信號PWM2輸出。
圖1的開關電源裝置中，通過開關信號PWM1、開關信號PWM2使第1開關Q1、第2開關Q2導通后，電流從電池BAT到第2開關Q2-第1接點A-中間抽頭T-第1開關Q1-接地點的回路流過帶有中間抽頭線圈L，帶有中間抽頭線圈L中蓄積能量。此時，二極管D1、二極管D2處于斷開狀態(tài)，通過各輸出端OUT1、OUT2向外部負荷供給來自電容器C1、電容器C2的放電電流。還有，二極管D3也處于反向偏壓的斷開狀態(tài)。
開關信號PWM1、開關信號PWM2反向使得第1開關Q1、第2開關Q2斷開后，中間抽頭線圈L中蓄積的能量以反電動勢的形式釋放出來。
此時，由于第1接點A·中間抽頭T之間與中間抽頭T·第2接點B之間的線圈匝數(shù)比為1比n，因此將產(chǎn)生與該匝數(shù)比對應的感應電壓。二極管D3處于正向偏壓的導通狀態(tài)。這樣，經(jīng)過二極管D3-第1接點A-中間抽頭T-二極管D2-電容器C2-接地點的回路對電容器C2進行充電，同時經(jīng)過二極管D3-第1接點A-第2接點B-二極管D1-電容器C1-接地點的回路對電容器C1進行充電。
電容器C1的充電電壓經(jīng)過第1輸出端OUT1作為第1輸出電壓Vo1輸出，電容器C2的充電電壓經(jīng)過第2輸出端OUT2作為第2輸出電壓Vo2輸出。
圖1中，由于第2輸出電壓Vo2作為反饋電壓Vfb反饋到控制電路CONT，所以控制第1開關Q1(第2開關Q2也同樣)的導通·斷開，以使第2輸出電壓Vo2保持在規(guī)定值。
圖3表示該第1實施方式的輸出電壓-輸出電流特性(即，負載特性)的測定例。
圖3的橫軸為第1輸出端OUT1的第1輸出電流Io1，縱軸為輸出電壓Vo1、Vo2，表示其負載特性。還有，第2輸出端OUT2的第2輸出電流Io2為所規(guī)定的恒定電流。
在圖3中，輸入電壓Vin為3.6[V]時，第2輸出電壓Vo2由于受到反饋控制，在整個電流范圍內均為5.0[V]左右，另一方面，沒有受到反饋控制的第1輸出電壓Vo1則在9.5-9.0[V]之間變化。還有，當?shù)?電流Io1為所規(guī)定的恒定電流，第2輸出電流Io2為橫軸數(shù)據(jù)，輸出電壓Vo1、Vo2為縱軸數(shù)據(jù)，所測得的負載特性也相同。這種負載特性完全能夠滿足實用要求。
這樣，從第2接點B與中間抽頭T輸出的輸出電壓Vo1、Vo2二者都能獲得滿意的負載特性結果。
還有，根據(jù)測定結果，在大輸出電流范圍內均獲得75％以上的良好的效率，點值約為77％。
接著，討論圖1的各輸出端OUT1、OUT2能夠輸出的電壓。由于對第2輸出電壓Vo2加有反饋控制，所以控制第1開關Q1的負荷比Duty如下面式1所示。
Duty＝Vo2/(Vin+Vo2)...(1)通常認為該負荷比Duty為10％～90％的范圍內時為能夠使用的界限。因此，第2輸出電壓Vo2能夠升壓的最大值Vo2(max)如下式所示。
Vo2(max)＝{Duty(max)/(100-Duty(max))}×Vin＝9·Vin ...(2)即能夠得到最大為約9倍的升壓。
另一方面，第1輸出電壓Vo1相對于第2輸出電壓Vo2可以從其匝數(shù)比求出，如果匝數(shù)比為1∶n，則有Vo1＝(1+n)·Vo2...(3)通過選擇匝數(shù)比，可以提高升壓比。
這樣，不需要設置充電泵浦電路等多余的附加電路，通過簡單的結構，可以高效率地將輸入電壓Vin變換為多個輸出電壓Vo1、Vo2。
接著，圖4表示圖1的輸出電壓Vo1、Vo2相對輸入電壓Vin的特性、即線路特性的測定結果。從圖4的特性得知，即使輸入電壓Vin發(fā)生變化，受到反饋控制的第2輸出電壓Vo2(約5[V])和沒有受到反饋控制的第1輸出電壓Vo1的電壓(約9.8[V])都不發(fā)生變化，呈現(xiàn)一定值。
即，第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2完全沒有相對輸入電壓Vin的電壓依賴性。由于沒有這種電壓依賴性，意味著對于使用電池電源的便攜式設備，不論電池的消耗如何，都可以使用多個穩(wěn)定的電壓。
本發(fā)明說明第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2沒有電壓依賴性的原因。首先，當帶有中間抽頭線圈L中蓄積的能量釋放時，通過設置二極管D3，使得第1接點A的電位限制為二極管D3的正向電壓。二極管D3的正向電壓非常小，假設其為零。
第1接點A與中間抽頭T之間的感應電壓Vat、中間抽頭T與第2接點B之間的感應電壓Vtb之間，滿足匝數(shù)比關系1∶n。即，Vtb＝n·Vat。因此，Vo2＝Vat ...(4)Vo1＝Vat+Vtb＝(1+n)·Vo2 ...(5)第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2與輸入電壓Vin無關，保持一定。
反過來，假如沒有設置二極管D3以及第2開關Q2，第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2分別為Vo2＝Vin+Vat ...(6)Vo1＝Vin+Vat+Vtb＝Vin+(1+n)Vat＝Vin+(1+n)·(Vo2-Vin)＝(1+n)·Vo2-N·Vin ...(7)第2輸出電壓Vo2由于反饋控制而保持在一穩(wěn)壓時，第1輸出電壓Vo1與輸入電壓Vin有關，具有電壓依賴性。
從上述分析可知，輸出電壓是否具有輸入電壓依賴性取決于蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量釋放時的第1接點A的電位是否由于二極管D3而處于大致零電位。如將此進一步推廣，可以說當蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量釋放時的基準電位與輸入電壓Vin無關時，則輸出電壓沒有輸入電壓依賴性。
根據(jù)第1實施方式，通過設置與第1開關Q1同時處于導通·斷開的第2開關Q2以及二極管D3，可以消除第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2的輸入電壓Vin的電壓依賴性。
還有，在圖4中，當輸入電壓Vin從通常的3.6[V]降低到大約2.5[V]左右時，第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2將沒有輸出電壓。這是因為第1開關Q1采用了MOSFET，從而需要一定程度的柵極驅動電壓Vgs。因此，當電池BAT采用1.5[V]的電池時，第1開關Q1如果采用具有約0.6[V]的較低的基極驅動電壓Vbe的雙極晶體管，從更低的輸入電壓Vin也可以獲得升壓電壓。
這樣，本發(fā)明的各實施方式中，第1開關Q1、第2開關Q2均可以采用NPN型或PNP型雙極晶體管。
圖5表示本發(fā)明的與第2實施方式有關的開關電源裝置的結構。在第2實施方式中，通過開關信號PWM1進行導通·斷開控制的第1開關Q1與帶有中間抽頭線圈L的第2接點B和接地點連接。其他結構則與圖1相同，獲得不依賴輸入電壓Vin的2個輸出電壓Vo1、Vo2。
圖5的開關電源裝置也一樣，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約77％的良好的效率，(iii)第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。
圖6表示本發(fā)明的與第3實施方式有關的開關電源裝置的結構。在第3實施方式中，與圖1不同的是第1開關Q1的柵極與帶有中間抽頭線圈L的第1接點A連接。由于第1接點A的電位當?shù)?開關Q2導通時為輸入電壓Vin、第2開關Q2斷開時大致為接地電位，所以第1開關Q1與第2開關實質上同時進行導通·斷開。因此，與圖1的第1開關電源裝置同樣進行動作。
圖6的開關電源裝置中，由于第1開關Q1的柵極與第1接點A連接、通過二極管D3與接地點連接，所以從控制電路CONT輸出的開關信號PWM只有1個。這樣，在控制電路CONT中設置的驅動器可以為1個，另外含有控制電路CONT的IC中可以只有1個用于輸出開關信號PWM的輸出插頭(輸出接點)。還有，對于具有1個開關信號PWM的其它實施方式，可以同樣減少驅動器或輸出插頭的數(shù)量。
圖6的開關電源裝置也一樣，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約77％的良好的效率，(iii)第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。
圖7表示本發(fā)明的與第4實施方式有關的開關電源裝置的結構。在第4實施方式中，與圖5不同的是第1開關Q1的柵極與帶有中間抽頭線圈L的第1接點A連接。由于第1接點A的電位當?shù)?開關Q2導通時為輸入電壓Vin、第2開關Q2斷開時大致為接地電位，所以第1開關Q1與第2開關實質上同時進行導通·斷開。因此，與圖5的第1開關電源裝置同樣進行動作。
圖7的開關電源裝置也一樣，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約77％的良好的效率，(iii)第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。
上述第1-第4實施方式(圖1，圖5-圖7)中，對第2輸出電壓Vo2進行反饋控制，但也可改為對第1輸出電壓Vo1進行反饋控制。
還有，上述第1-第4實施方式(圖1，圖5-圖7)中，可以根據(jù)反饋電位Vfb或基準電位Vref的設定來輸出所需值的第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2。因此，如果以輸入電壓Vin為基準電壓，可以輸出2個升壓輸出電壓，或者輸出降壓輸出電壓和升壓輸出電壓。還可以輸出2個降壓輸出電壓。
還有，由于輸出電壓Vo1、Vo2沒有輸入電壓依賴性，即使輸入電壓Vin降低，也能夠輸出設定的所需值的輸出電壓Vo1、Vo2。換句話說，如果采用鋰電池等電池電源作為電源，即使由于電池消耗導致輸入電壓Vin降低，從輸入電壓Vin到輸出電壓Vo1、Vo2的變換比、即升壓比、降壓比、或者說升降壓比會自動地正確地進行調節(jié)。其它實施方式中也同樣能自動地正確地進行變換比的調節(jié)。
圖8表示本發(fā)明的與第5實施方式有關的開關電源裝置的結構。在第5實施方式中，與圖1的開關電源裝置不同的是，刪去了第2開關Q2，輸入端IN與第1接點A直接連接，并且刪去了二極管D3。
圖8中，通過刪去第2開關Q2、二極管D3，當蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量釋放時，第1接點A的電位為輸入電壓Vin。這是上述式7所表示的狀態(tài)。
因此，沒有受到反饋控制的第1輸出電壓Vo1具有輸入電壓依賴性。圖8的開關電源裝置中，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約88％的極好的效率，(iii)第2輸出電壓Vo2沒有輸入電壓依賴性、但沒有受到反饋控制的第1輸出電壓Vo1具有輸入電壓依賴性。
這樣，圖8的開關電源裝置在輸入電壓Vin的變化較小時或容許部分輸出電壓變動時，可以作為高功率的多輸出電源裝置使用。還有，圖8的開關電源裝置由于可以減少開關或二極管等元件數(shù)量，從而簡化了結構。
圖9表示本發(fā)明的與第6實施方式有關的開關電源裝置的結構。在第6實施方式中，與圖5的開關電源裝置不同的是，刪去了第2開關Q2，輸入端IN與第1接點A直接連接，并且刪去了二極管D3。因此，與圖8一樣，沒有受到反饋控制的第1輸出電壓Vo1具有輸入電壓依賴性。
圖9的開關電源裝置也一樣，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約88％的極好的效率，(iii)第2輸出電壓Vo2沒有輸入電壓依賴性、但沒有受到反饋控制的第1輸出電壓Vo1具有輸入電壓依賴性。
這樣，圖9的開關電源裝置在輸入電壓Vin的變化較小時或容許部分輸出電壓變動時，可以作為高效率的多輸出電源裝置使用。
上述第5、第6實施方式(圖8、圖9)中，對第2輸出電壓Vo2進行反饋控制，但也可改為對第1輸出電壓Vo1進行反饋控制。還有，第5、第6實施方式(圖8、圖9)中，如果以輸入電壓Vin為基準電壓，可以輸出從輸入電壓Vin升壓至所需值的2個升壓輸出電壓Vo1、Vo2。
圖10表示本發(fā)明的與第7實施方式有關的開關電源裝置的結構，輸出將輸入電壓Vin降壓的多個輸出電壓Vo1、Vo2。
在圖10中，電池BAT的正極側與輸入端IN連接，其負極側與作為共同電位點的接地點連接。這樣，輸入電壓Vin施加在輸入端IN上。
帶有中間抽頭線圈L與圖1中的元件相同。第1接點A通過PMOS的第1開關Q1與輸入端IN連接。還有，二極管D1以阻止輸入電壓Vin的極性連接在第1接點A與接地點之間。
第2接點B與由電容器C1組成的平滑電路連接，經(jīng)過平滑的第1輸出電壓Vo1輸出到第1輸出端OUT1。還有，第1輸出電壓Vo1受到降了壓的電壓反饋控制，所以第2接點B與電容器C1之間省去了通常設置的整流用二極管。
中間抽頭T通過PMOS的第2開關Q2與由電容器C2組成的平滑電路連接，經(jīng)過平滑的第2輸出電壓Vo2輸出到第2輸出端OUT2。第2開關Q2的柵極與第1接點A連接。
來自控制電路CONT的脈沖寬度調制信號的開關信號PWM供給到第1開關Q1的柵極，隨著開關信號PWM的L電平·H電平使第1開關Q1導通·斷開。
通過分壓電阻R1、R2對第1輸出電壓Vo1進行了分壓的反饋電壓Vfb輸入到控制電路CONT，將該反饋電壓Vfb與基準電壓進行比較，輸出開關信號PWM。
圖10的開關電源裝置中，通過開關信號PWM使第1開關Q1導通時，第2開關Q2便處于斷開狀態(tài)。此時電流從電池BAT到第1開關Q1-第1接點A-第2接點B-電容器C1-接地點的回路流過帶有中間抽頭線圈L，能量蓄積在帶有中間抽頭線圈L中。此時二極管D1處于斷開狀態(tài)。
開關信號PWM反向后，第1開關Q1斷開，第2開關Q2導通。此時，蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量經(jīng)過二極管D1-第1接點A-中間抽頭T-第2開關Q2-電容器C2-接地點的回路釋放到電容器C2，還經(jīng)過二極管D1-第1接點A-第2接點B-電容器C1-接地點的回路釋放到電容器C1。
圖10的降壓型開關電源裝置中，通過第1開關Q1的導通·斷開將輸入電壓Vin變換成方形波，通過帶有中間抽頭線圈L的電感和電容器C1、電容器C2的電容組成的低通濾波器平滑后，作為第1輸出電壓Vo1、第2輸出電壓Vo2輸出。因此，圖10的降壓型開關電源裝置得到的是降壓輸出電壓，與獲得任意輸出電壓的圖1的開關電源裝置不同。
圖10中，第1輸出電壓Vo1作為反饋電壓Vfb反饋到控制電路CONT，控制第1開關Q1(因此，第2開關Q2處于反向狀態(tài))導通·斷開，以使第1輸出電壓Vo1處于規(guī)定值。還有，也可以利用控制電路CONT的信號直接控制第2開關Q2的導通·斷開。
在圖10的開關電源裝置的控制中，向帶有中間抽頭線圈L蓄積能量時，沒有受到反饋控制的第2輸出電壓Vo2的回路中的第2開關Q2斷開。當輸入電壓Vin沒有施加到第1接點A上時，第2開關Q2導通。因此，輸入電壓Vin即使發(fā)生變化，第2輸出電壓Vo2也不會變動，沒有輸入電壓依賴性。
圖10的開關電源裝置中，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約90％的非常高的效率，(iii)第1輸出電壓Vo1和第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。這樣，可以輸出2個穩(wěn)定的降壓輸出的第1輸出電壓Vo1和第2輸出電壓Vo2。
圖11表示本發(fā)明的與第8實施方式有關的開關電源裝置的結構，與圖10一樣，輸出將輸入電壓降壓的多個輸出電壓。
圖11與圖10不同的是，設置二極管D2以取代圖10的第2開關Q2。這樣，當?shù)?開關Q1導通時，輸入電壓Vin供給到?jīng)]有受到反饋控制的第2輸出電壓Vo2的回路。因此，輸入電壓Vin發(fā)生變化時，第2輸出電壓Vo2也受其影響，具有輸入電壓依賴性。
圖11的開關電源裝置中，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約80％的良好的效率，(iii)第1輸出電壓Vo1沒有輸入電壓依賴性，但沒有受到反饋控制的第2輸出電壓Vo2具有輸入電壓依賴性。
這樣，圖11的開關電源裝置在輸入電壓Vin的變化較小時或容許部分電壓變動時，可以作為降壓輸出的多輸出電源裝置。
圖12表示本發(fā)明的與第9實施方式有關的開關電源裝置的結構，可以輸出與輸入電壓Vin反向的逆極性的輸出電壓Vo2以及與輸入電壓Vin同極性的升壓或降壓的輸出電壓Vo1，即Vo1＞0，Vo2＜0。
圖12中，電池BAT的正極側與輸入端IN連接，其負極側與共同電位點的接地點連接。這樣，輸入電壓Vin施加在輸入端IN上。
帶有中間抽頭線圈L與圖1相同。第1接點A通過PMOS的第1開關Q1與輸入端IN連接。還有，在從第2輸出端OUT2到第1接點A之間以向第1接點A的方向導通的極性設置有二極管D2，在第2輸出端OUT2與接地點之間設置有電容器C2。中間抽頭T直接與接地點連接。
還有，在從第1輸出端OUT1到第2接點B之間以向第1輸出端OUT1的方向導通的極性設置有二極管D1，在第1輸出端OUT1與接地點之間設置有電容器C1。
來自控制電路CONT的脈沖寬度調制信號的開關信號PWM供給到第1開關Q1的柵極，隨著開關信號PWM的L電壓·H電壓使第1開關Q1導通·斷開。
通過分壓電阻R1、R2對第1輸出電壓Vo1進行了分壓的反饋電壓Vfb輸入到控制電路CONT，將該反饋電壓Vfb與基準電壓進行比較，輸出開關信號PWM。另外，也可以將第2輸出電壓Vo2作為反饋電壓Vfb使用。
在圖12的開關電源裝置中，通過開關信號PWM使第1開關Q1導通時，電流從電池BAT到第1開關Q1-第1接點A-中間抽頭T-接地點的回路流過帶有中間抽頭線圈L，在帶有中間抽頭線圈L中蓄積能量。
開關信號PWM反向后，第1開關Q1斷開，蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量產(chǎn)生反電動勢，通過中間抽頭T-第2接點B-二極管D1-電容器C1-接地點的回路向電容器C1正極性方向充電。還有，同時通過中間抽頭T-接地點-電容器C2-二極管D2-第1接點A-中間抽頭T的回路向電容器C2負極性方向充電。
圖12的輸出正極性和負極性的輸出電壓的開關電源裝置中，蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量釋放時，作為基準的點為與輸入電壓Vin無關的接地點，所以第1輸出電壓Vo1和第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。
圖12的開關電源裝置中，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約80％的良好的高效率，(iii)第1輸出電壓Vo1和第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。這樣，可以分別獲得穩(wěn)定的正極性輸出電壓Vo1和負極性輸出電壓Vo2。
圖13表示本發(fā)明的與第10實施方式有關的開關電源裝置的結構。圖13為將圖12中的第2輸出端OUT2的系統(tǒng)(即，二極管D2、電容器C2)刪去，成為第1輸出電壓Vo1的單輸出結構。在該單輸出的開關電源裝置中，通過控制反饋電壓Vfb或控制電路CONT的基準電壓Vref，可以使第1輸出電壓Vo1高于輸入電壓Vin、或低于輸入電壓Vin。這樣，可以獲得相對應輸入電壓Vin的從低電壓到高電壓的任意值的輸出電壓、即升降壓型的單輸出的開關電源裝置。
圖13的開關電源裝置中，當將電池電源(例如，鋰電池)的輸入電壓Vin例如降壓到規(guī)定的輸出電壓Vo1進行輸出時(此時Vin＞Vo1)，如果電池消耗使得輸入電壓Vin降低，反過來則會將輸入電壓Vin升壓至規(guī)定的輸出電壓Vo1(此時Vin＜Vo1)進行輸出。這樣，圖13的開關電源裝置會自動隨著輸入電壓Vin的變動輸出規(guī)定的輸出電壓Vo1，可以作為升壓以及降壓均可的升降壓型的單輸出的開關電源裝置。
圖13的開關電源裝置中，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約74％的良好的高效率，(iii)輸出電壓Vo1沒有輸入電壓依賴性。另外，還可以輸出隨著輸入電壓Vin的變動進行升降壓的穩(wěn)定的輸出電壓Vo1。
圖14表示本發(fā)明的與第11實施方式有關的開關電源裝置的結構，輸出將輸入電壓Vin反向后的逆極性的多個輸出電壓Vo1、Vo2。即Vo2＜Vo1＜0。
圖14中，電池BAT的正極側與輸入端IN連接，其負極側與作為共同電位點的接地點連接。這樣輸入電壓Vin施加到輸入端IN上。
帶有中間抽頭線圈L與圖1中的元件相同。第1接點A通過PMOS的第1開關Q1與輸入端IN連接。第2接點B直接與接地點連接。
還有，在從第2輸出端OUT2到第1接點A之間以向第1接點A的方向導通的極性設置有二極管D2，在第2輸出端OUT2與接地點之間設置有電容器C2。還有，在從第1輸出端OUT1到中間抽頭T之間以向中間抽頭T的方向導通的極性設置有二極管D1，在第1輸出端OUT1與接地點之間設置有電容器C1。
來自控制電路CONT的脈沖寬度調制信號的開關信號PWM供給到第1開關Q1的柵極，隨著開關信號PWM的L電平·H電平使第1開關Q1導通·斷開。
通過分壓電阻R1、R2對第2輸出電壓Vo2進行了分壓的反饋電壓Vfb輸入到控制電路CONT，將該反饋電壓Vfb與基準電壓進行比較，輸出開關信號PWM。
在圖14的開關電源裝置中，通過開關信號PWM使第1開關Q1導通時，電流從電池BAT到第1開關Q1-第1接點A-第2接點B-接地點的回路流過帶有中間抽頭線圈L，在帶有中間抽頭線圈L中蓄積能量。
開關信號PWM反向后，第1開關Q1斷開，蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量產(chǎn)生反電動勢，通過接地點-電容器C1-二極管D1-中間抽頭T-第2接點B-接地點的回路向電容器C1負極性方向充電。還有，同時也通過接地點-電容器C2-二極管D2-第1接點A-第2接點B-接地點的回路向電容器C2負極性方向充電。
圖14的輸出2個負極性的輸出電壓的開關電源裝置中，蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量釋放時，作為基準的點為與輸入電壓Vin無關的接地點，所以第1輸出電壓Vo1和第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。
圖14的開關電源裝置中，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約80％的良好的高效率，(iii)第1輸出電壓Vo1和第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。這樣，可以分別獲得2個穩(wěn)定的負極性輸出電壓Vo1、Vo2。還有，輸出電壓Vo1也可以不是升壓電壓。
圖15表示本發(fā)明的與第12實施方式有關的開關電源裝置的結構，輸出將輸入電壓Vin升壓后的輸出電壓Vo1和將輸入電壓Vin降壓后的輸出電壓Vo2。即Vo1＞Vo2以及Vo2＜Vin。
圖15中，電池BAT的正極側與輸入端IN連接，其負極側與作為共同電位點的接地點連接。這樣輸入電壓Vin施加到輸入端IN上。
帶有中間抽頭線圈L與圖1中的元件相同。第1接點A通過PMOS的第1開關Q1與輸入端IN連接。在第1接點A與接地點之間以阻止輸入電壓Vin的極性連接有二極管D3。
第2接點B與由二極管D1和電容器C1組成的平滑電路連接，平滑了的第1輸出電壓Vo1輸出到第1輸出端OUT1。中間抽頭T與由二極管D2和電容器C2組成的平滑電路連接，平滑了的第2輸出電壓Vo2輸出到第2輸出端OUT2。
來自控制電路CONT的脈沖寬度調制信號的開關信號PWM供給到第1開關Q1的柵極，隨著開關信號PWM的L電平·H電平使第1開關Q1導通·斷開。
通過分壓電阻R1、R2對第1輸出電壓Vo2進行了分壓的反饋電壓Vfb輸入到控制電路CONT，將該反饋電壓Vfb與基準電壓進行比較，輸出開關信號PWM。
圖15的開關電源裝置中，通過開關信號PWM使第1開關Q1導通后，電流從電池BAT到第1開關Q1-第1接點A-中間抽頭T-電容器C2-接地點的回路流過帶有中間抽頭線圈L，帶有中間抽頭線圈L中蓄積能量。還有，在通常進行反饋控制的狀態(tài)下，帶有中間抽頭線圈L中蓄積能量過程中，由于電容器C1已經(jīng)充電至高于第2輸出電壓Vo2的第1輸出電壓Vo1，所以不向電容器C1充電。
開關信號PWM反向后，第1開關Q1斷開，蓄積在帶有中間抽頭線圈L中的能量通過二極管D3-第1接點A-中間抽頭T-電容器C2-接地點的回路釋放到電容器C2。此時，通過二極管D3-第1接點A-第2接點B-二極管D1-電容器C1-接地點的回路向電容器C1充電。
圖15中，第2輸出電壓Vo2作為反饋電壓Vfb反饋到控制電路CONT，控制第1開關Q1的導通·斷開，以使第2輸出電壓Vo2維持在規(guī)定值。
圖15的開關電源裝置中，由于第2輸出電壓Vo2受到反饋控制，與第2輸出端OUT2的輸出電流相符的電流流過帶有中間抽頭線圈L的第1接點A與中間抽頭T之間。通過第1接點A·中間抽頭T之間與中間抽頭T·第2接點B之間的磁耦合，在第2接點B上按匝數(shù)比1∶n感應出電壓。在該第2接點B上感應出的電壓通過二極管D1和電容器C1整流·平滑。這樣，得到升壓的第1輸出電壓Vo1。由于作為基準的點為通過二極管D3的接地點，所以第1輸出電壓Vo1也沒有輸入電壓依賴性。
圖15的開關電源裝置中，(i)負載特性為實用水平，(ii)具有約83％的良好的高效率，(iii)第1輸出電壓Vo1和第2輸出電壓Vo2均沒有輸入電壓依賴性。這樣，可以分別獲得穩(wěn)定的降壓輸出的第2輸出電壓Vo2以及穩(wěn)定的升壓輸出的第1輸出電壓Vo1。
圖16表示的本發(fā)明的開關電源裝置的輸出不是2個，而是3個以上的輸出。因此，帶有中間抽頭線圈L不限于具有1個中間抽頭的3接點型，而是為具有多個中間抽頭的4接點以上的結構。
為了舉例說明，圖16將輸出使輸入電壓Vin反向后的逆極性的輸出電壓Vo2與升壓的輸出電壓Vo1的圖12的開關電源裝置(第9實施方式)改成3個輸出的多輸出型結構。
圖16中，帶有中間抽頭線圈L中設有2個中間抽頭T1、T2。第1中間抽頭T1與接地點連接。從第2中間抽頭T2經(jīng)過由二極管D3、電容器C3組成的整流平滑電路向輸出端OUT3輸出正極性的第3直流輸出電壓Vo3。如上所述，3個以上的輸出的多輸出型也可以在其它實施方式中同樣實現(xiàn)。
如上所述，與以往的技術相比，本發(fā)明的開關電源裝置的特長在于能夠將輸入電壓高效率地轉換成多個輸出電壓，能夠實現(xiàn)小型化，所有的輸出電壓沒有輸入電壓依賴性等。因此，本發(fā)明的開關電源裝置特別適合于需要小型化，輕量化以及電池電源的長壽命化的便攜式裝置的電源裝置。還有，所述實施方式的開關電源裝置雖然將直流輸入電壓進行PWM控制得到直流輸出電壓，但并不限于PWM控制。
(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，作為對輸出電源進行開關控制、從而產(chǎn)生具有不同電壓的多個輸出電壓的開關電源裝置，利用帶有中間抽頭線圈，不需要設置充電泵浦電路等多余的附加電路，結構簡單，將輸入電壓高效率地轉換成多個輸出電壓，同時能夠實現(xiàn)小型化。還有，對于多個輸出電壓，可以改善輸出電壓對輸入電壓特性(線路負載特性)，以實質上消除輸入電壓依賴性。
權利要求
1.一種開關電源裝置，其特征在于具有施加直流輸入電壓的第1接點、輸出第1輸出電壓的第2接點、以及輸出第2輸出電壓的具有中間抽頭的線圈、連接在所述中間抽頭或所述第2接點與共同電位點之間并按照導通·斷開控制信號進行導通·斷開控制的第1開關、與所述第2接點連接、將所述第1輸出電壓進行整流及平滑、并輸出對所述直流輸入電壓進行了變換的第1直流輸出電壓的第1整流·平滑電路、與所述中間抽頭連接、將所述第2輸出電壓進行整流及平滑、并輸出對所述直流輸入電壓進行了變換的第2直流輸出電壓的第2整流·平滑電路、輸出所述導通·斷開控制信號以至少對任一所述第1及第2直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的開關電源裝置，其特征在于還具有用導通·斷開控制對所述第1接點施加所述直流輸入電壓的第2開關、在所述第1接點與所述共同電位點之間以阻止所述直流輸入電壓的極性連接的、將所述直流輸入電壓整流的整流元件，所述控制單元輸出所述導通·斷開控制信號，以與所述第1開關同時開關所述第2開關。
3.根據(jù)權利要求2所述的開關電源裝置，其特征在于所述第2開關按照所述導通·斷開控制信號進行開關，所述第1開關按照所述第1接點的電壓進行開關。
4.一種開關電源裝置，其特征在于具有按照導通·斷開控制信號進行開關、按照導通·斷開狀態(tài)輸出直流輸入電壓的第1開關、施加所述直流輸入電壓的第1接點、輸出第1輸出電壓的第2接點、以及輸出第2輸出電壓的具有中間抽頭的線圈、在所述第1接點與所述共同電位點之間以阻止所述直流輸入電壓的極性連接的、將所述直流輸入電壓整流的整流元件、與所述第2接點連接、將所述第1輸出電壓平滑并輸出對所述直流輸入電壓進行了降壓的第1直流輸出電壓的平滑電路、與所述中間抽頭連接、將所述第2輸出電壓整流及平滑并輸出對所述直流輸入電壓進行了降壓的第2直流輸出電壓的整流·平滑電路、輸出所述導通·斷開控制信號以至少對任一所述第1及第2直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
5.一種開關電源裝置，其特征在于具有按照導通·斷開控制信號進行開關、按照導通·斷開狀態(tài)輸出直流輸入電壓的第1開關、施加所述直流輸入電壓的第1接點、輸出第1輸出電壓的第2接點、以及輸出第2輸出電壓的具有中間抽頭的線圈、在所述第1接點與所述共同電位點之間以阻止所述直流輸入電壓的極性連接的、將所述直流輸入電壓整流的整流元件、與所述第2接點連接、將所述第1輸出電壓平滑并輸出對所述直流輸入電壓進行了降壓的第1直流輸出電壓的平滑電路、通過實際上進行與所述第1開關的導通或斷開相反的斷開或導通操作的第2開關與所述中間抽頭連接、將所述第2輸出電壓平滑并輸出對所述直流輸入電壓進行了降壓的第2直流輸出電壓的平滑電路、輸出所述導通·斷開控制信號以至少對任一所述第1及第2直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
6.根據(jù)權利要求5所述的開關電源裝置，其特征在于所述第2開關按照所述第1接點的電壓斷開或導通。
7.一種開關電源裝置，其特征在于具有按照導通·斷開控制信號進行開關、按照導通·斷開狀態(tài)輸出直流輸入電壓的第1開關、施加所述直流輸入電壓的第1接點、輸出第1輸出電壓的第2接點、以及連接共同電位點的具有中間抽頭的線圈、與所述第2接點連接、將所述第1輸出電壓整流及平滑并輸出對所述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓的第1整流·平滑電路、輸出所述導通·斷開控制信號以對所述直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
8.根據(jù)權利要求7所述的開關電源裝置，其特征在于還具有與所述第1接點連接并輸出與所述第1整流·平滑電路輸出的所述直流輸出電壓極性相反的電壓的第2整流·平滑電路、所述第1整流·平滑電路輸出與所述直流輸入電壓極性相同的極性的直流輸出電壓、所述第2整流·平滑電路輸出與所述直流輸入電壓極性不同的極性的直流輸出電壓。
9.一種開關電源裝置，其特征在于具有按照導通·斷開控制信號進行開關、按照導通·斷開狀態(tài)輸出直流輸入電壓的第1開關、施加所述直流輸入電壓的第1接點、連接共同電位點的第2接點、以及輸出第1輸出電壓的具有中間抽頭的線圈、與所述中間抽頭連接、將所述第1輸出電壓整流及平滑并輸出與所述直流輸入電壓極性不同的極性的第1直流輸出電壓的第1整流·平滑電路、與所述第1接點連接、將所述第1輸出電壓整流及平滑并輸出與所述直流輸入電壓極性不同的極性的第2直流輸出電壓的第2整流·平滑電路、輸出所述導通·斷開控制信號以至少對任一所述第1及第2直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
10.一種開關電源裝置，其特征在于具有按照導通·斷開控制信號進行開關、按照導通·斷開狀態(tài)輸出直流輸入電壓的第1開關、施加所述直流輸入電壓的第1接點、輸出第1輸出電壓的第2接點、以及輸出第2輸出電壓的具有中間抽頭的線圈、在所述第1接點與所述共同電位點之間以阻止所述直流輸入電壓的極性連接的、將所述直流輸入電壓整流的整流元件、與所述中間抽頭連接、將所述第2輸出電壓平滑并輸出對所述直流輸入電壓進行了降壓的第1直流輸出電壓的平滑電路、與所述第2接點連接、將所述第1輸出電壓整流及平滑并輸出高于從所述平滑電路輸出的所述第1直流輸出電壓的第2直流輸出電壓的整流·平滑電路、輸出所述導通·斷開控制信號以對所述平滑電路輸出的所述第1直流輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的控制單元。
11.根據(jù)權利要求1所述的開關電源裝置，其特征在于所述帶有中間抽頭線圈還具有1個以上的其他的中間抽頭，從該中間抽頭輸出至少通過平滑電路的對所述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓。
12.根據(jù)權利要求4所述的開關電源裝置，其特征在于所述帶有中間抽頭線圈還具有1個以上的其他的中間抽頭，從該中間抽頭輸出至少通過平滑電路的對所述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓。
13.根據(jù)權利要求5所述的開關電源裝置，其特征在于所述帶有中間抽頭線圈還具有1個以上的其他的中間抽頭，從該中間抽頭輸出至少通過平滑電路的對所述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓。
14.根據(jù)權利要求7所述的開關電源裝置，其特征在于所述帶有中間抽頭線圈還具有1個以上的其他的中間抽頭，從該中間抽頭輸出至少通過平滑電路的對所述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓。
15.根據(jù)權利要求9所述的開關電源裝置，其特征在于所述帶有中間抽頭線圈還具有1個以上的其他的中間抽頭，從該中間抽頭輸出至少通過平滑電路的對所述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓。
16.根據(jù)權利要求10所述的開關電源裝置，其特征在于所述帶有中間抽頭線圈還具有1個以上的其他的中間抽頭，從該中間抽頭輸出至少通過平滑電路的對所述直流輸入電壓進行了變換的直流輸出電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種開關電源裝置。是利用帶有中間抽頭線圈、結構簡單、將直流輸入電壓高效率地轉換成多個直流輸出電壓、同時能夠實現(xiàn)小型化的開關電源裝置。通過使來自直流電源的直流輸入電壓導通·斷開來開關控制在帶有中間抽頭線圈中的能量蓄積及其釋放。接著，對多個接點上產(chǎn)生的受到控制的電壓進行整流·平滑，輸出多個穩(wěn)定的直流輸出電壓。還有，在控制導通·斷開時，控制與基準電位的連接，以使在多個接點上產(chǎn)生的電壓不依賴直流輸入電壓。
文檔編號H02M3/04GK1497828SQ200310101059
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月13日 優(yōu)先權日2003年10月13日
發(fā)明者星野太一, 大山英太郎, 太郎 申請人:羅姆股份有限公司