專利名稱：電源適配器、dc/dc轉(zhuǎn)換器的控制電路及設(shè)備側(cè)連接器、dc/dc轉(zhuǎn)換器、利用其的電源裝置 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
以筆記本型計(jì)算機(jī)、便攜式電話終端、PDA (Personal Digital Assisntats :個人數(shù)字助手)為代表的電子設(shè)備除從內(nèi)置的電池接受電力而工作外，還能夠接受來自外部電源的電力而工作，并能通過來自外部電源的電力對內(nèi)置的電池充電。作為從外部向這樣的電子設(shè)備供給電力的外部電源，對商用交流電壓進(jìn)行AC/DC(交流/直流)轉(zhuǎn)換的電源適配器(AC適配器)被使用。圖I是表示電源適配器的構(gòu)成的圖。 電源適配器200具有用于接受交流電壓Vac的插頭202、設(shè)備側(cè)連接器206、二極管橋電路208、平滑用電容器Cl、DC/DC轉(zhuǎn)換器210。插頭202在被插入到配線用插入式連接器的插座201中的狀態(tài)下接受商用交流電壓Vac。二極管橋電路208對交流電壓Vac進(jìn)行全波整流。平滑用電容器Cl對被二極管橋電路208整流后的電壓進(jìn)行平滑化。DC/DC轉(zhuǎn)換器210對被平滑化后的直流電壓的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由DC/DC轉(zhuǎn)換器210穩(wěn)定為某電壓電平后的直流電壓Vdc經(jīng)由設(shè)備側(cè)連接器206而被提供給電子設(shè)備I。二極管橋電路208、平滑用電容器Cl、DC/DC轉(zhuǎn)換器210被內(nèi)置在殼體204中，殼體204與插頭202之間、殼體204與設(shè)備側(cè)連接器206之間分別通過纜線而連接。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平9-098571號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平2-211055號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題I.在以往的電源適配器中，在插頭202插入到插座201中的狀態(tài)下，DC/DC轉(zhuǎn)換器210將常時(shí)工作，產(chǎn)生直流電壓Vdc，所以會消耗無用的功率(待機(jī)功率)。本發(fā)明的一個方案是鑒于這樣的課題而研發(fā)的，其例示性目的之一在于提供一種減少了耗電的電源。2.圖5是表示本發(fā)明人所探討的電源適配器的構(gòu)成的圖。不能將該電源適配器200的具體構(gòu)成視為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的一般性技術(shù)。電源適配器200具有用于接受交流電壓Vac的插頭202、二極管橋電路208、輸入電容器Cl、DC/DC轉(zhuǎn)換器210。插頭202在被插入到配線用插入式連接器的插座201中的狀態(tài)下接受商用交流電壓Vac。二極管橋電路208對交流電壓Vac進(jìn)行全波整流。輸入電容器Cl對被二極管橋電路208整流后的電壓進(jìn)行平滑化。DC/DC轉(zhuǎn)換器210對被平滑化后的直流電壓的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由DC/DC轉(zhuǎn)換器210穩(wěn)定為某電壓電平后的直流電壓Vout被提供給電子設(shè)備。二極管橋電路208、輸入電容器C1、DC/DC轉(zhuǎn)換器210被內(nèi)置在殼體204中。本發(fā)明人對這樣的電源適配器200進(jìn)行研究，認(rèn)識到以下課題。DC/DC轉(zhuǎn)換器210主要具有開關(guān)晶體管Ml、變壓器Tl、第I 二極管Dl、第I輸出電容器Col、控制電路212、反饋電路214。電源適配器200必須使變壓器Tl的初級側(cè)區(qū)域與次級側(cè)區(qū)域電絕緣。反饋電路214是所謂的光電耦合器，將表示輸出電壓Vout的反饋信號反饋給控制電路212?？刂齐?路212使用脈沖調(diào)制來控制開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通與截止的占空比，使得輸出電壓Vout與目標(biāo)值相一致?？刂齐娐?12能以IOV左右的電源電壓Vcc來工作，但如果用被輸入電容器Cl平滑化后的電壓(140V左右)來驅(qū)動它，則效率會變差。被DC/DC轉(zhuǎn)換器210降壓后的電壓Vout產(chǎn)生于變壓器Tl的次級側(cè)，故無法將該電壓Vout提供給設(shè)于初級側(cè)的控制電路212。因此，在變壓器Tl的初級側(cè)設(shè)置輔助繞組L3。輔助繞組L3、第2 二極管D2以及第2輸出電容器Co2作為用于生成給控制電路212的電源電壓Ncc的輔助性DC/DC轉(zhuǎn)換器而發(fā)揮作用。輔助繞組L3的一端N3上產(chǎn)生與開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通、截止相同步的脈沖狀的電壓VD。該脈沖電壓VD在開關(guān)晶體管Ml導(dǎo)通時(shí)成為接地電壓(0V)。并且，在開關(guān)晶體管Ml從導(dǎo)通切換為截止后立刻跳升為數(shù)十伏的高電壓。在這里，如果第2輸出電容器Co2的電容值足夠大，則能夠緩和輔助繞組L3的一端N3的跳升的影響，電源電壓Vcc成為某種程度穩(wěn)定的電壓。但是，若加大第2輸出電容器Co2的電容，則電源電壓Vcc的提升速度變慢，故第2輸出電容器Co2的電容值不能那么大。若對第2輸出電容器Co2選擇現(xiàn)實(shí)的電容值，則電源電壓Vcc會受到輔助繞組L3的一端N3的電壓VD的跳升的影響，上升到數(shù)十伏(例如30V左右)。其結(jié)果，會對控制電路212產(chǎn)生不利影響。具體來說，控制電路212的過壓保護(hù)(OVP)會工作，或者有超過控制電路212的耐壓的危險(xiǎn)。端子N3的電壓VD的跳升是由變壓器Tl的漏磁通等引起的。因此，通過仔細(xì)設(shè)計(jì)變壓器Tl，能夠減小電壓VD的跳升，但又會產(chǎn)生變壓器Tl的成本變高這樣的其它問題。本發(fā)明的一個方案是鑒于這樣的課題而設(shè)計(jì)的，其例示性目的之一在于提供一種能抑制提供給控制電路的電源電壓的變動的電源電路。用于解決課題的手段I.本發(fā)明的一個方案涉及一種接受交流電壓，將之轉(zhuǎn)換成直流電壓后提供給電子設(shè)備的電源適配器。電源適配器包括插頭，在被插入到插座中的狀態(tài)下接受交流電壓；整流電路，對經(jīng)由插頭供給來的交流電壓進(jìn)行整流；平滑用電容器，對被整流電路整流后的電壓進(jìn)行平滑化；DC/DC轉(zhuǎn)換器，接受被平滑用電容器平滑化后的電壓，將之轉(zhuǎn)換成具有要提供給電子設(shè)備的電平的直流電壓；設(shè)備側(cè)連接器，經(jīng)由纜線與DC/DC轉(zhuǎn)換器相連接，并且能夠裝卸于電子設(shè)備，用于在與電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下將直流電壓提供給電子設(shè)備。設(shè)備側(cè)連接器包括檢測部，檢測是否連接有電子設(shè)備，并生成表示有無連接的連接檢測信號。DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路經(jīng)由纜線而與設(shè)備側(cè)連接器的檢測部相連接，并且被構(gòu)成為在連接檢測信號表示有電子設(shè)備連接時(shí)成為工作狀態(tài)，在連接檢測信號表示沒有電子設(shè)備連接時(shí)成為非工作狀態(tài)。根據(jù)該方案，設(shè)備側(cè)連接器能夠在被插入到電子設(shè)備的連接器接口中而確認(rèn)到有電子設(shè)備連接時(shí)，使DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路工作，在未能確認(rèn)到有電子設(shè)備連接時(shí)使DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路轉(zhuǎn)移到非工作狀態(tài)(待機(jī)狀態(tài))，能夠減少待機(jī)狀態(tài)的耗電。電子設(shè)備可以包括由直流電壓充電的內(nèi)置電池，和產(chǎn)生表不內(nèi)置電池是否為滿充電狀態(tài)的滿充電檢測信號的信號處理部?？梢允窃谠O(shè)備側(cè)連接器上連接有電子設(shè)備的狀態(tài)下，滿充電檢測信號被經(jīng)由纜線而輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路?？刂齐娐房梢栽跐M充電檢測信號表示內(nèi)置電池為滿充電狀態(tài)時(shí)成為非工作狀態(tài)。在電子設(shè)備側(cè)的內(nèi)置電池為滿充電狀態(tài)時(shí)，電子設(shè)備可以基于來自內(nèi)置電池的電力來工作，故無需從外部的電源適配器供給電力。因此，通過在此時(shí)使控制電路成為待機(jī)狀態(tài)，能夠減少電源適配器的待機(jī)功率。檢測部可以檢測設(shè)備側(cè)連接器與電子設(shè)備的機(jī)械性連接。檢測部也可以檢測設(shè)備側(cè)連接器與電子設(shè)備的電連接。本發(fā)明的另一方案涉及DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路。DC/DC轉(zhuǎn)換器被內(nèi)置在接受交流電壓、將之轉(zhuǎn)換成直流電壓后提供給電子設(shè)備的電源適配器中。電源適配器具有設(shè)備側(cè)連接器。該設(shè)備側(cè)連接器經(jīng)由纜線與DC/DC轉(zhuǎn)換器相連接，并被構(gòu)成為能裝卸于電子設(shè)備，在與電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下，直流電壓被經(jīng)由該設(shè)備側(cè)連接器提供給電子設(shè)備。該設(shè)備側(cè)連接器包括檢測是否連接有電子設(shè)備，生成表示有無連接的連接檢測信號的檢測部?？刂齐娐钒ㄓ糜趶脑O(shè)備側(cè)連接器接收連接檢測信號的使能端子，和在連接檢測信號表示有電子設(shè)備連接時(shí)成為工作狀態(tài)，通過反饋而使DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)定化的控制部。該控制部在連接檢測信號表示沒有電子設(shè)備連接時(shí)成為非工作狀態(tài)，停止DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制。通過該方案，能夠減少未連接有電子設(shè)備時(shí)的電源適配器的耗電。電子設(shè)備可以包括由直流電壓充電的內(nèi)置電池、和產(chǎn)生表不內(nèi)置電池是否為滿充電狀態(tài)的滿充電檢測信號的信號處理部?？刂齐娐房梢赃€具有用于接收滿充電檢測信號的第2使能端子。控制部可以在滿充電檢測信號表示內(nèi)置電池為滿充電狀態(tài)時(shí)成為非工作狀態(tài)。本發(fā)明的再一個方案涉及可裝卸地與電子設(shè)備相連接的電源適配器的設(shè)備側(cè)連接器，該電子設(shè)備具有用于接受直流電壓的電源端子。設(shè)備側(cè)連接器具有電源供給端子和檢測部。電源供給端子經(jīng)由纜線接受來自電源適配器的DC/DC轉(zhuǎn)換器的直流電壓，并且被配置成在設(shè)備側(cè)連接器與電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下與電源端子相對地連接。檢測部檢測設(shè)備側(cè)連接器上是否連接有電子設(shè)備，生成表示有無連接的連接檢測信號。該設(shè)備側(cè)連接器被構(gòu)成為連接檢測信號被經(jīng)由纜線而提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路。通過該方案，在該設(shè)備側(cè)連接器上未連接有電子設(shè)備時(shí)，能夠使內(nèi)置在電源適配器中的DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路轉(zhuǎn)變?yōu)榉枪ぷ鳡顟B(tài)，能夠減少耗電。
電子設(shè)備可以包括由直流電壓充電的內(nèi)置電池、產(chǎn)生表不內(nèi)置電池是否為滿充電狀態(tài)的滿充電檢測信號的信號處理部、以及用于將滿充電檢測信號輸出到外部的檢測端子。設(shè)備側(cè)連接器可以被配置成在設(shè)備側(cè)連接器與電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下與檢測端子相對地連接，并且還具有從信號處理部接收滿充電檢測信號的檢測信號接收端子。該設(shè)備側(cè)連接器可以被構(gòu)成為滿充電檢測信號經(jīng)由纜線而被提供給上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路。本發(fā)明的再一個方案涉及接受交流電壓而工作，并能切換通常工作模式和待機(jī)模式的電子設(shè)備。電子設(shè)備包括插頭，在被插入到插座中的狀態(tài)下接受交流電壓；整流電路，對經(jīng)由插頭供給來的交流電壓進(jìn)行整流；平滑用電容器，對被整流電路整流后的電壓進(jìn)行平滑化；DC/DC轉(zhuǎn)換器，接受被平滑用電容器平滑化后的電壓，將之轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定電平的直流電壓；控制電路，其電源端子接受被平滑化后的電壓，并控制DC/DC轉(zhuǎn)換器使得DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓恒定，該控制電路被構(gòu)成為能夠根據(jù)被輸入到其使能端子的控制信號而切換工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)；激活開關(guān)，用于接受從電子設(shè)備的待機(jī)模式向通常工作模式的切換指示；待機(jī)開關(guān)，用于接受從電子設(shè)備的通常工作模式向待機(jī)模式的切換指示；以及信號處理部，其電源端子接受DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，在電子設(shè)備為通常工作模式時(shí)進(jìn)行預(yù)定的信號處理，并監(jiān)視待機(jī)開關(guān)，將表示電子設(shè)備是通常工作模式、還是待機(jī)模式的控制信號輸出到控制電路的使能端子。
通過該方案，在待機(jī)模式下使DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路成為非工作狀態(tài)，能夠減少電子設(shè)備的電源部分的耗電?？刂齐娐房梢园óa(chǎn)生預(yù)定的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓電路，和用于將基準(zhǔn)電壓輸出到外部的基準(zhǔn)電壓端子。基準(zhǔn)電壓與DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓可以都被提供到信號處理部的電源端子。通過該方案，在待機(jī)模式下信號處理部的電源端子上除直流電壓外還被供給基準(zhǔn)電壓，所以在待機(jī)模式下能夠使信號處理部執(zhí)行最低限度的信號處理。本發(fā)明的一個方案涉及DC/DC轉(zhuǎn)換器。該DC/DC轉(zhuǎn)換器包括變壓器，具有初級繞組、次級繞組、以及設(shè)于初級繞組側(cè)的輔助繞組 ’第I輸出電容器，其一端的電位被固定；被設(shè)置在第I輸出電容器的另一端與次級繞組的一端之間的第I 二極管，其陰極朝向第I輸出電容器側(cè)；開關(guān)晶體管，被設(shè)置在初級繞組的路徑上；第2輸出電容器，其一端的電位被固定；被串聯(lián)設(shè)置在第2輸出電容器的另一端與輔助繞組的一端之間的第2 二極管和掩蔽用開關(guān)，其陰極朝向第2輸出電容器側(cè)；以及控制電路，其電源端子接受第2輸出電容器所產(chǎn)生的電壓，控制開關(guān)晶體管的導(dǎo)通、截止。基于該方案，通過使掩蔽用開關(guān)關(guān)斷，能夠抑制輔助繞組上產(chǎn)生的電壓的跳升被傳遞到第2輸出電容器所產(chǎn)生的電壓中的情況。掩蔽用開關(guān)可以在掩蔽期間內(nèi)關(guān)斷，該掩蔽期間是開關(guān)晶體管截止起的預(yù)定時(shí)間。進(jìn)而，掩蔽用開關(guān)可以除掩蔽期間外、在開關(guān)晶體管截止的期間內(nèi)也關(guān)斷。控制電路可以具有用于輸出掩蔽信號的端子，該掩蔽信號用于控制掩蔽用開關(guān)?？刂齐娐房梢酝ㄟ^使給開關(guān)晶體管的控制信號延遲，來生成掩蔽信號。一個方案的電源裝置可以還具有反饋電路，生成與第I輸出電容器所產(chǎn)生的電壓相應(yīng)的反饋信號?？刂齐娐房梢哉{(diào)節(jié)開關(guān)晶體管的導(dǎo)通、截止的占空比，使得反饋信號趨近于目標(biāo)值。在一個方案的電源裝置中，控制電路可以調(diào)節(jié)開關(guān)晶體管的導(dǎo)通、截止的占空比，使得與第2輸出電容器所產(chǎn)生的電壓相應(yīng)的反饋信號趨近于目標(biāo)值。此時(shí)，無需將第I輸出電容器的電壓反饋給控制電路，故不再需要光電耦合器等反饋電路。掩蔽用開關(guān)可以包括P 溝道 M0SFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor :金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)或PNP型雙極晶體管?？刂齐娐房梢园ㄕ`差放大器，放大反饋信號與其目標(biāo)值的誤差；第I比較器，產(chǎn)生截止信號，該截止信號在流過開關(guān)晶體管的電流達(dá)到與誤差放大器的輸出信號相應(yīng)的電平時(shí)成為有效；第2比較器，產(chǎn)生導(dǎo)通信號，該導(dǎo)通信號在第2 二極管與輔助繞組間的節(jié)點(diǎn)的電位下降到預(yù)定電平時(shí)成為有效；觸發(fā)器，其狀態(tài)基于導(dǎo)通信號和截止信號而轉(zhuǎn)變；驅(qū)動器，基于觸發(fā)器的輸出信號來驅(qū)動開關(guān)晶體管；掩蔽信號生成部，基于觸發(fā)器的輸出信號生成掩蔽信號。 本發(fā)明的另一方案涉及接受交流電壓，將之轉(zhuǎn)換成直流電壓后提供給電子設(shè)備的電源裝置。電源裝置包括整流電路，對交流電壓進(jìn)行整流；輸入電容器，對被整流電路整流后的電壓進(jìn)行平滑化；以及對由輸入電容器平滑化后的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的上述任一方案的DC/DC轉(zhuǎn)換器。另外，將以上構(gòu)成要素的任意組合及本發(fā)明的構(gòu)成要素或表現(xiàn)形式在方法、裝置、系統(tǒng)等間相互轉(zhuǎn)換后的方案，作為本發(fā)明的方案也是有效的。發(fā)明效果通過本發(fā)明的一個方案，能夠減少無用的耗電。另外，通過本發(fā)明的另一方案，能夠抑制提供給控制電路的電源電壓的變動。


圖I是表示一般的的電源適配器的構(gòu)成的圖。圖2是表示第I實(shí)施方式的電源適配器的構(gòu)成的圖。圖3是表示圖2的變形例的電源適配器的構(gòu)成的圖。圖4是表示第2實(shí)施方式的電子設(shè)備的構(gòu)成的圖。圖5是表示本發(fā)明人探討的電源適配器的構(gòu)成的圖。圖6是表示第3實(shí)施方式的電源裝置的構(gòu)成的電路圖。圖7是表示圖6的控制電路的構(gòu)成例的電路圖。圖8是表示圖6的電源裝置的工作的時(shí)序圖。圖9是表示變形例的電源裝置的構(gòu)成的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面基于優(yōu)選實(shí)施方式，參照附圖來說明本發(fā)明。對各附圖中所示的相同或等同的構(gòu)成要素、部件、處理賦予相同的標(biāo)號，并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。此外，實(shí)施方式只是例示，并非限定發(fā)明，實(shí)施方式中所記載的所有特征或其組合，并非就是發(fā)明的本質(zhì)內(nèi)容。在本說明書中，所謂“部件A與部件B相連接的狀態(tài)”，除部件A與部件B物理地直接連接的情形外，還包括部件A與部件B經(jīng)由不影響電連接狀態(tài)的其它部件間接連接的情形。同樣，所謂“部件C被設(shè)置在部件A與部件B之間的狀態(tài)”，除部件A與部件C、或者部件B與部件C直接連接的情形外，還包括經(jīng)由不影響電連接狀態(tài)的其它部件間接相連接的情形。(第I實(shí)施方式)圖2是表示第I實(shí)施方式的電源適配器100的構(gòu)成的圖。電源適配器100接受商用交流電壓等交流電壓Vac，將其轉(zhuǎn)換為直流電壓Vdc后提供給電子設(shè)備I。作為電子設(shè)備I，例示有筆記本型計(jì)算機(jī)、臺式計(jì)算機(jī)、便攜式電話終端、CD播放器等，但并不限于此。電源適配器100具有插頭10、插頭纜線12、整流電路14、平滑用電容器Cl、電阻R1、DC/DC轉(zhuǎn)換器16、控制IC30、連接器側(cè)纜線20、設(shè)備側(cè)連接器22。整流電路14、平滑用電容器Cl、DC/DC轉(zhuǎn)換 器16、控制IC30被設(shè)置在同一個殼體19內(nèi)。插頭10與殼體19之間由插頭纜線12連接，設(shè)備側(cè)連接器22與殼體19之間由連接器側(cè)纜線20連接。插頭10是與插座相配合的插口，在被插入到插座中的狀態(tài)下接受交流電壓Vac。整流電路14對經(jīng)由插頭10和插頭纜線12提供來的交流電壓Vac進(jìn)行全波整流。整流電路14例如是二極管橋電路。平滑用電容器Cl對由整流電路14整流后的電壓進(jìn)行平滑化。DC/DC轉(zhuǎn)換器16接受被平滑用電容器Cl平滑化后的電壓，將其轉(zhuǎn)換成具有應(yīng)提供給電子設(shè)備I的電平的直流電壓Vdc。DC/DC轉(zhuǎn)換器16包括轉(zhuǎn)換器部16a、反饋部16b。轉(zhuǎn)換器部16a的布局結(jié)構(gòu)并不特別限定，圖2中示出一種使用了變壓器Tl的轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器部16a具有包括初級繞組LI和次級繞組L2的變壓器Tl、被設(shè)置在初級繞組LI的路徑上的開關(guān)晶體管Ml、與次級繞組L2相連接的整流二極管D1、被連接在整流二極管Dl的陰極側(cè)的輸出電容器C2。反饋部16b是初級側(cè)與次級側(cè)相絕緣的絕緣型反饋電路，例如采用光電耦合器來構(gòu)成。反饋部16b將DC/DC轉(zhuǎn)換器16的輸出電壓Vdc反饋到控制IC30，并將由后述的設(shè)備側(cè)連接器22生成的連接檢測信號SI傳達(dá)給控制IC30。反饋部16b也可以用非絕緣型來構(gòu)成?？刂艻C30具有反饋端子FB、開關(guān)信號產(chǎn)生部32、狀態(tài)監(jiān)視部34。開關(guān)信號產(chǎn)生部32根據(jù)被輸入到反饋端子FB的反饋信號Vfb而生成開關(guān)信號SW0UT，使開關(guān)晶體管Ml開關(guān)。開關(guān)晶體管Ml也可以被內(nèi)置在控制IC30中。控制IC30控制開關(guān)信號SWOUT的占空t匕、即控制開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通期間和截止期間(PWM :Pulse Width Modulation (脈沖寬度調(diào)制))，或者控制開關(guān)信號SWOUT的頻率(PFM =Pulse Frequency Modulation (脈沖頻率調(diào)制))，使得反饋信號Vfb成為恒定，換言之使得直流電壓Vdc成為恒定。設(shè)備側(cè)連接器22經(jīng)由連接器側(cè)纜線20而與DC/DC轉(zhuǎn)換器16相連接。并且，設(shè)備側(cè)連接器22能夠直接或間接地裝卸于電子設(shè)備I。所謂能直接裝卸，是指設(shè)備側(cè)連接器22直接嵌合或接觸于電子設(shè)備I上所設(shè)的插口或插頭，所謂能間接裝卸，是指兩者通過延長纜線等相連接的情況。DC/DC轉(zhuǎn)換器16所生成的直流電壓Vdc和接地電位Vgnd經(jīng)由連接器側(cè)纜線20而被輸出到設(shè)備側(cè)連接器22。電子設(shè)備I具有用于從電源適配器100接受直流電壓Vdc的電源端子Vdc +、和用于接受接地電位Vgnd的電源端子Vdc —。設(shè)備側(cè)連接器22具有電壓供給端子P1、P2，在連接于電子設(shè)備I的狀態(tài)下分別與電源端子Vdc +、電源端子Vdc —相對地電連接。電壓供給端子P1、P2分別經(jīng)由纜線20而連接于DC/DC轉(zhuǎn)換器16的正輸出端子OUT +和負(fù)輸出端子OUT -。
設(shè)備側(cè)連接器22具有檢測部24。檢測部24檢測設(shè)備側(cè)連接器22上是否連接有電子設(shè)備I。并且，檢測部24生成表示有無電子設(shè)備I連接的連接檢測信號SI。例如連接檢測信號SI在連接有電子設(shè)備I時(shí)為高電平(assert :有效)，在未連接有電子設(shè)備I時(shí)為低電平(negate :無效)。該連接檢測信號SI的信號形式并不特別限定。檢測部24也可以采用機(jī)械性的機(jī)構(gòu)來檢測設(shè)備側(cè)連接器22與電子設(shè)備I的連接?；蛘?，檢測部24也可以采用電壓檢測、電流檢測、阻抗檢測等電信號處理來檢測設(shè)備側(cè)連接器22與電子設(shè)備I的連接。連接檢測信號SI經(jīng)由連接器側(cè)纜線20和反饋部16b輸入到控制IC30的使能端
子EN?？刂艻C30被構(gòu)成為能切換工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)(待機(jī)狀態(tài))。開關(guān)信號產(chǎn)生部32在工作狀態(tài)下基于反饋信號Vfb控制開關(guān)晶體管Ml。相反，開關(guān)信號產(chǎn)生部32在待機(jī) 狀態(tài)下保留必要最小限度的電路塊，停止其它電路塊的工作，以使得耗電實(shí)質(zhì)上成為零。通過停止所有不必要的電路，其耗電能夠抑制到50mW以下，這能夠稱為實(shí)質(zhì)上耗電零。狀態(tài)監(jiān)視部34根據(jù)被輸入到使能端子EN的連接檢測信號SI而切換開關(guān)信號產(chǎn)生部32 (控制IC30)的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)。具體來說，控制IC30在連接檢測信號SI表示電子設(shè)備I連接時(shí)成為工作狀態(tài)。相反，控制IC30在連接檢測信號SI表示電子設(shè)備I非連接時(shí)成為待機(jī)狀態(tài)。以上是電源適配器100的構(gòu)成。接下來說明其動作。(a)用戶將插頭10插入到插座中后，電源適配器100被供給交流電壓Vac。假設(shè)此時(shí)電子設(shè)備I并未與設(shè)備側(cè)連接器22相連接。于是，控制IC30被輸入表示電子設(shè)備I非連接的連接檢測信號SI。其結(jié)果，控制IC30轉(zhuǎn)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)，電源適配器100的耗電變
得非常小。(b)接下來，當(dāng)設(shè)備側(cè)連接器22被連接上電子設(shè)備I時(shí)，連接檢測信號SI成為有效，控制IC30被通知有電子設(shè)備I連接。據(jù)此，狀態(tài)監(jiān)視部34使開關(guān)信號產(chǎn)生部32從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)。其結(jié)果，由DC/DC轉(zhuǎn)換器16生成直流電壓Vdc提供給電子設(shè)備I。(c)接下來，從電子設(shè)備I上取下設(shè)備側(cè)連接器22后，設(shè)備側(cè)連接器22使連接檢測信號SI成為無效。其結(jié)果，狀態(tài)監(jiān)視部34將開關(guān)信號產(chǎn)生部32切換為待機(jī)狀態(tài)，耗電被減少。(d)另外，若在一開始電子設(shè)備I就與設(shè)備側(cè)連接器22相連接的狀態(tài)下將插頭10插入插座，則開關(guān)信號產(chǎn)生部32立刻成為工作狀態(tài)，直流電壓Vdc被提供給電子設(shè)備I。這樣，通過圖2的電源適配器100，在設(shè)備側(cè)連接器22中設(shè)置檢測有無電子設(shè)備I的連接的機(jī)構(gòu)，根據(jù)檢測結(jié)果來控制控制IC30的工作、非工作狀態(tài)，從而能夠減少不必要的耗電。圖3是表示圖2的變形例的電源適配器IOOc的構(gòu)成的圖。下面以與圖2的電源適配器100的不同點(diǎn)為中心說明電源適配器IOOc的構(gòu)成。電子設(shè)備Ic具有內(nèi)置電池2和信號處理部3。內(nèi)置電池2通過來自電源適配器IOOc的直流電壓Vdc而充電。信號處理部3例如是微型計(jì)算機(jī)，產(chǎn)生表示內(nèi)置電池2是否為滿充電狀態(tài)的滿充電檢測信號S2。電子設(shè)備Ic具有檢測端子FULL，用于將滿充電檢測信號S2輸出給設(shè)備側(cè)連接器22c。
設(shè)備側(cè)連接器22c除電壓供給端子PU P2外還具有檢測信號接收端子P3。檢測信號接收端子P3被配置成在設(shè)備側(cè)連接器22c與電子設(shè)備I相連接的狀態(tài)下，與檢測端子FULL相對并連接。檢測信號接收端子P3接收來自信號處理部3的滿充電檢測信號S2。檢測信號接收端子P3經(jīng)由纜線20c與控制IC30c相連接，滿充電檢測信號S2被提供給控制IC30c。 控制IC30c還具有用于接收滿充電檢測信號S2的第2使能端子EN2?？刂艻C30c的內(nèi)部結(jié)構(gòu)同圖2的控制IC30 —樣。狀態(tài)監(jiān)視部34除連接檢測信號SI外還監(jiān)視滿充電檢測信號S2。并且，在滿充電檢測信號S2表示內(nèi)置電池2為滿充電狀態(tài)時(shí)，將開關(guān)信號產(chǎn)生部32設(shè)定成待機(jī)狀態(tài)。一般來說，在電子設(shè)備側(cè)的內(nèi)置電池為滿充電狀態(tài)時(shí)，電子設(shè)備能夠以來自內(nèi)置電池的電力工作，所以無需從外部的電源適配器供給電力。通過圖2的電源適配器100c，在內(nèi)置電池2的滿充電狀態(tài)下也能使控制IC30成為待機(jī)狀態(tài)，能夠使電源適配器IOOc的待機(jī)功率實(shí)質(zhì)上為零。(第2實(shí)施方式)在第I實(shí)施方式中說明了與電源適配器的省電相關(guān)的技術(shù)。與此不同，在第2實(shí)施方式中說明內(nèi)置電源電路的電子設(shè)備的與省電相關(guān)的技術(shù)。—般來說,洗衣機(jī)、空調(diào)、電視機(jī)等家電產(chǎn)品(電氣產(chǎn)品)是接受交流電壓Vac來工作的。并且，這些家電產(chǎn)品多能切換發(fā)揮其本來功能的模式(稱為通常工作模式)和進(jìn)行這 之外的處理的模式(稱為待機(jī)模式)。例如洗衣機(jī)，其進(jìn)行洗滌和干燥的期間為通常工作模式，通過預(yù)約定時(shí)器而待機(jī)的期間為待機(jī)模式。以下所說明的技術(shù)能夠用于減少這樣的家電產(chǎn)品的耗電。圖4是表示第2實(shí)施方式的電子設(shè)備的構(gòu)成的圖。電子設(shè)備Id具有插頭10、插頭纜線12、熔斷器F1、輸入電容器C3、濾波器11、整流電路14、DC/DC轉(zhuǎn)換器16、控制IC30、微型計(jì)算機(jī)40、激活開關(guān)SW1、待機(jī)開關(guān)SW2。電子設(shè)備Id還包括未圖示的其它電路塊，但這里省略了。熔斷器Fl是為進(jìn)行過壓或過流保護(hù)而設(shè)的。濾波器11除去交流電壓Vac的高頻分量?？刂艻C30d具有開關(guān)信號產(chǎn)生部32、狀態(tài)監(jiān)視部34、以及BGR (BandgapRegulator :帶隙基準(zhǔn)電路)36。控制IC30d的電源端子Vcc上接受被整流電路14平滑化后的電壓Vs。狀態(tài)監(jiān)視部34基于被輸入到使能端子# EN (#表示所謂的低電平有效)的控制信號S2來切換控制IC30d的工作狀態(tài)和待機(jī)狀態(tài)。在圖4中，控制信號S3為高電平時(shí)，控制IC30d成為待機(jī)狀態(tài)，控制信號S3為低電平時(shí)，控制IC30d成為工作狀態(tài)。BGR36不論工作狀態(tài)還是待機(jī)狀態(tài)都產(chǎn)生預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vref?；鶞?zhǔn)電壓Vref被輸出到控制IC30d的外部。電子設(shè)備Id能切換發(fā)揮本來功能的通常工作模式和那之外的待機(jī)(休眠)模式。例如電子設(shè)備Id是空調(diào)時(shí)，送出暖風(fēng)或冷風(fēng)時(shí)為通常工作模式。而基于定時(shí)器控制進(jìn)行待機(jī)的期間為待機(jī)模式。電子設(shè)備Id中設(shè)有用于從通常工作模式切換至待機(jī)模式的待機(jī)開關(guān)SW2。待機(jī)開關(guān)SW2在用戶按下的狀態(tài)下接通，這之外時(shí)為關(guān)斷。待機(jī)開關(guān)SW2與微型計(jì)算機(jī)40的控制端子S4相連接。微型計(jì)算機(jī)40監(jiān)視控制端子S4的狀態(tài)，檢測用戶所進(jìn)行的向待機(jī)模式的切換指示。微型計(jì)算機(jī)40產(chǎn)生表示電子設(shè)備Id此時(shí)為通常工作模式還是待機(jī)模式的控制信號S3?？刂菩盘朣3在通常工作模式下為低電平，在待機(jī)模式下為高電平。微型計(jì)算機(jī)40在通常工作模式下將控制端子S3固定為低電平。相反，在待機(jī)模式下，微型計(jì)算機(jī)40若將端子S3置于開路(高阻)狀態(tài)，則控制信號S3被 拉升電阻R3拉升，成為高電平。繞組L3、開關(guān)晶體管Ml、整流二極管D2、以及電容器C4形成DC/DC轉(zhuǎn)換器16c。DC/DC轉(zhuǎn)換器16c所生成的電壓Vdc2同被平滑化后的電壓Vs —起被提供給控制IC30d的電源端子Vcc。S卩，開關(guān)信號產(chǎn)生部32為工作狀態(tài)時(shí)，DC/DC轉(zhuǎn)換器16c所生成的電壓Vdc被提供給電源端子Vcc。而開關(guān)信號產(chǎn)生部32為待機(jī)狀態(tài)時(shí)，電源端子Vcc被經(jīng)由電阻Rl提供平滑化了的電壓Vs。微型計(jì)算機(jī)40的電源端子Vdd經(jīng)由二極管D3而被供給DC/DC轉(zhuǎn)換器16的輸出電壓Vdc。此外，電源端子Vdd經(jīng)由二極管D4而被供給基準(zhǔn)電壓Vref。S卩，微型計(jì)算機(jī)40在DC/DC轉(zhuǎn)換器16為工作狀態(tài)時(shí)基于來自微型計(jì)算機(jī)40的電壓Vdc而工作，在其為非工作狀態(tài)時(shí)基于從控制IC30d供給來的基準(zhǔn)電壓Vref而工作。激活開關(guān)SWl被設(shè)置用于使待機(jī)狀態(tài)的控制IC30d轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)。激活開關(guān)Sffl是被用戶在應(yīng)從待機(jī)模式向通常工作模式轉(zhuǎn)變的時(shí)刻接通的開關(guān)。例如激活開關(guān)SWl可以是電子設(shè)備I的電源開關(guān)。控制IC30d監(jiān)視激活開關(guān)SWl的狀態(tài)，檢測來自用戶的轉(zhuǎn)變指示?？刂艻C30d檢測到轉(zhuǎn)變指示時(shí)，向工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變。具體來說，激活開關(guān)SWl被設(shè)置在控制IC30d的使能端子EN與接地端子之間。激活開關(guān)SWl導(dǎo)通時(shí)，使能端子EN被拉低，所以控制信號S3成為低電平。其結(jié)果，控制IC30d成為工作狀態(tài)。以上是電子設(shè)備Id的構(gòu)成。接下來說明電子設(shè)備Id的動作。I.插頭10被插入到插座中時(shí)，產(chǎn)生被平滑化了的電壓Vs?？刂艻C30d接受該電壓Vs而啟動，并且由BGR36生成基準(zhǔn)電壓Vref?；鶞?zhǔn)電壓Vref被生成后，通過拉升電阻R3，被輸入到使能端子# EN的控制信號S3成為高電平，控制IC30d成為非工作狀態(tài)。2.然后，用戶按下激活開關(guān)SW1。其結(jié)果，控制信號S3成為低電平，控制IC30d成為工作狀態(tài)，由DC/DC轉(zhuǎn)換器16生成直流電壓Vdc，提供給微型計(jì)算機(jī)40的電源端子Vdd。被提供直流電壓Vdc后，微型計(jì)算機(jī)40啟動，控制信號S3被微型計(jì)算機(jī)40固定為低電平。3.這之后，電子設(shè)備Id成為通常工作模式。4.在通常工作模式下，若待機(jī)開關(guān)SW2接通，則微型計(jì)算機(jī)40使控制信號S3成為高電平。其結(jié)果，控制IC30d轉(zhuǎn)變到待機(jī)狀態(tài)。以上是電子設(shè)備Id的動作。通過該電子設(shè)備ld，在電子設(shè)備I為待機(jī)模式的期間，能夠使DC/DC轉(zhuǎn)換器16的控制IC30成為待機(jī)狀態(tài)，能夠使待機(jī)功率實(shí)質(zhì)上減少為零。此外，在待機(jī)模式下，微型計(jì)算機(jī)40的電源端子Vdd將不被提供直流電壓VdcJM仍被供給基準(zhǔn)電壓Vref，所以微型計(jì)算機(jī)40能進(jìn)行最低限度的信號處理。(第3實(shí)施方式)圖6是表示第3實(shí)施方式的電源裝置100的構(gòu)成的電路圖。電源裝置100是接受商用交流電壓等交流電壓Vac，將之轉(zhuǎn)換成直流電壓Vdc后提供給電子設(shè)備(未圖示)的電源適配器。作為電子設(shè)備，例示有筆記本型計(jì)算機(jī)、臺式計(jì)算機(jī)、便攜式電話終端、CD播放器等，但并不限于此。電源裝置100具有插頭10、插頭纜線12、整流電路14、輸入電容器(平滑用電容器)Cl、以及DC/DC轉(zhuǎn)換器16。整流電路14、輸入電容器Cl、DC/DC轉(zhuǎn)換器16被設(shè)在同一殼體19內(nèi)。插頭10與殼體19之間通過插頭纜線12連接。 插頭10是與插座相嵌合的插口，在被插入到插座101中的狀態(tài)下接受交流電壓Vac。整流電路14對經(jīng)由插頭10和插頭纜線12而供給來的交流電壓Vac進(jìn)行全波整流。整流電路14例如是二極管橋電路。輸入電容器Cl對被整流電路14整流后的電壓進(jìn)行平滑化。本實(shí)施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器16接受被輸入電容器Cl平滑化后的電壓Vdc，將其轉(zhuǎn)換成具有應(yīng)提供給電子設(shè)備的電平的直流電壓Vout。DC/DC轉(zhuǎn)換器16主要具有變壓器Tl、第I輸出電容器Col、第2輸出電容器Co2、第I 二極管D1、第2 二極管D2、開關(guān)晶體管Ml、掩蔽用開關(guān)SW3、反饋電路17、以及控制電路18。變壓器Tl具有初級繞組LI、次級繞組L2、以及設(shè)于初級繞組側(cè)的輔助繞組L3。將初級繞組LI的匝數(shù)記為NP，將次級繞組L2的匝數(shù)記為NS，將輔助繞組L3的匝數(shù)記為ND。開關(guān)晶體管Ml、初級繞組LI、次級繞組L2、第I 二極管D1、第I輸出電容器Col形成第I轉(zhuǎn)換器(主轉(zhuǎn)換器)。第I輸出電容器Col的一端的電位被固定。第I 二極管Dl被設(shè)置在第I輸出電容器Col的另一端與次級繞組L2的一端N2之間，并且其陰極朝向第I輸出電容器Col側(cè)。次級繞組L2的另一端接地，電位被固定。開關(guān)晶體管Ml被設(shè)置在初級繞組LI的路徑上。開關(guān)晶體管Ml的柵極被經(jīng)由電阻Rl地輸入來自控制電路18的開關(guān)信號OUT。開關(guān)晶體管Ml、初級繞組LI、輔助繞組L3、第2 二極管D2、第2輸出電容器Co2形成第2轉(zhuǎn)換器(輔助轉(zhuǎn)換器)。第2輸出電容器Co2的一端的電位被固定。第2 二極管D2和掩蔽用開關(guān)SW3被串聯(lián)設(shè)置在第2輸出電容器Co2的另一端與輔助繞組L3的一端N3之間。輔助繞組L3的另一端的電位被固定。第2 二極管D2被配置成其陰極朝向第2輸出電容器Co2側(cè)。第2輸出電容器Co2上產(chǎn)生與開關(guān)晶體管Ml的占空比和變壓器Tl的匝數(shù)比相應(yīng)的第2電壓Vcc?？刂齐娐?8的電源端子VCC接受第2輸出電容器Co2所產(chǎn)生的第2電壓Vcc。另夕卜，在第2轉(zhuǎn)換器正常工作前的期間，控制電路18的電源端子VCC被經(jīng)由電阻R21供給直流電壓Vdc。控制電路18的輸入端子DC被輸入由電阻R5、R6分壓后的輸入電壓Vdc’?？刂齐娐?8的啟動和停止是基于輸入電壓Vdc’來控制的?？刂齐娐?8利用脈沖寬度調(diào)制(PWM)、脈沖頻率調(diào)制(PFM)等調(diào)節(jié)開關(guān)信號OUT的占空比，控制開關(guān)晶體管Ml，使得第I輸出電容器Col上產(chǎn)生的電壓Vout的電平趨近于目標(biāo)值。開關(guān)信號OUT的生成方法并不特別限定。另外，控制電路18產(chǎn)生與開關(guān)信號OUT同步的掩蔽信號MSK，控制掩蔽用開關(guān)Sff3 控制電路18至少在從開關(guān)晶體管Ml截止起的預(yù)定期間(稱為掩蔽期間AT)內(nèi)使掩蔽用開關(guān)SW3關(guān)斷?？刂齐娐?8也可以除掩蔽期間AT外，在開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通期間Ton內(nèi)也使掩蔽用開關(guān)SW3關(guān)斷。例如掩蔽用開關(guān)SW3是P溝道M0SFET，其柵極與源極間設(shè)置電阻R3?？刂齐娐?8在開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通期間Ton和掩蔽期間AT內(nèi)使端子MSK成為高阻(開路)。這樣，掩蔽用開關(guān)SW3的柵極與源極間通過電阻R3而短路，掩蔽用開關(guān)SW3成為截止。在掩蔽期間A T過后的開關(guān)晶體管Ml的截止期間Toff內(nèi)，控制電路18使掩蔽信號MSK成為低電平，使掩蔽用開關(guān)SW3導(dǎo)通。例如控制電路18根據(jù)第I輸出電容器Col所產(chǎn)生的輸出電壓Vout、開關(guān)晶體管Ml (初級繞組LI)中流過的電流頂1、以及輔助繞組L3的一端N3所產(chǎn)生的電壓VD，來產(chǎn)生開關(guān)信號OUT和掩蔽信號MSK。控制電路18的反饋端子FB被經(jīng)由含有光電耦合器的反饋電路17地輸入與輸出電壓Vout相應(yīng)的反饋信號Vfb。電容器C3是為進(jìn)行相位補(bǔ)償而設(shè)的。此外，檢測電阻Rs 是為檢測開關(guān)晶體管Ml中流過的電流Ml而設(shè)的。檢測電阻Rs上所產(chǎn)生的電壓降(檢測信號)Vs被輸入到控制電路18的電流檢測端子(CS端子)。另外，控制電路18的輔助繞組L3的一端的電壓VD被經(jīng)由包含電阻R4和電容器C4的低通濾波器而輸入到ZT端子。圖7是表示圖6的控制電路的構(gòu)成例的電路圖?？刂齐娐?8具有誤差放大器50、截止信號生成部52、導(dǎo)通信號生成部54、驅(qū)動部56、以及驅(qū)動器62。誤差放大器50將反饋信號Vfb和與其目標(biāo)值相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓Vref的誤差放大。截止信號生成部52包括將檢測信號Vs與誤差放大器50的輸出信號進(jìn)行比較的比較器，生成用于規(guī)定開關(guān)晶體管Ml截止的時(shí)刻的截止信號SofT。截止信號生成部52所生成的截止信號Soff在流過開關(guān)晶體管Ml的電流頂1達(dá)到與誤差放大器50的輸出信號相應(yīng)的電平時(shí)成為有效(assert)。例如反饋信號Vfb低于基準(zhǔn)電壓Vref時(shí)，誤差放大器50的輸出信號變高，截止信號Soff成為有效的時(shí)刻就變晚，開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通期間Ton變長，其結(jié)果，向輸出電壓Vout (反饋信號Vfb)上升的方向施加反饋。相反,若反饋信號Vfb高于基準(zhǔn)電壓Vref,貝丨J誤差放大器50的輸出信號變低，截止信號Soff成為有效的時(shí)刻變早，開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通期間Ton變短,其結(jié)果，向輸出電壓Vout (反饋信號Vfb)下降的方向施加反饋。導(dǎo)通信號生成部54產(chǎn)生在截止信號Soff成為有效后變?yōu)橛行?assert)的導(dǎo)通信號Son。圖7的導(dǎo)通信號生成部54包含將第2 二極管D2與輔助繞組L3間路徑上的節(jié)點(diǎn)N3的電位Vd與預(yù)定電平Vth進(jìn)行比較的比較器。導(dǎo)通信號生成部54在節(jié)點(diǎn)NI的電位下降到預(yù)定電平Vth時(shí)，使導(dǎo)通信號Son成為有效。開關(guān)晶體管Ml導(dǎo)通時(shí)，初級繞組LI中流過電流頂1，變壓器Tl中蓄積能量。之后，開關(guān)晶體管Ml截止后，變壓器Tl中所積蓄的能量被釋放。導(dǎo)通信號生成部54通過監(jiān)視輔助繞組L3所產(chǎn)生的電壓Vd，能夠檢測到變壓器Tl的能量已被完全釋放。導(dǎo)通信號生成部54在檢測能量的釋放時(shí)，為使開關(guān)晶體管Ml再次導(dǎo)通而使導(dǎo)通信號Son成為有效。驅(qū)動部56在導(dǎo)通信號Son成為有效時(shí)使開關(guān)晶體管Ml導(dǎo)通，在截止信號Soff 成為有效時(shí)使開關(guān)晶體管Ml截止。驅(qū)動部56包括觸發(fā)器58、預(yù)驅(qū)動器60、驅(qū)動器62。觸發(fā)器58的置位端子和復(fù)位端子分別接受導(dǎo)通信號Son和截止信號SofT。觸發(fā)器58根據(jù)導(dǎo)通信號Son和截止信號Soff而轉(zhuǎn)變狀態(tài)。其結(jié)果，觸發(fā)器58的輸出信號Smod的占空比被調(diào)制使得反饋信號Vfb (輸出電壓Vout)與目標(biāo)值Vref相一致。在圖7中，驅(qū)動信號Smod和開關(guān)信號OUT的高電平對應(yīng)于開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通，它們的低電平對應(yīng)于開關(guān)晶體管Ml的截止。預(yù)驅(qū)動器60根據(jù)觸發(fā)器58的輸出信號Smod而驅(qū)動驅(qū)動器62。預(yù)驅(qū)動器60的輸出信號SH、SL被設(shè)定死區(qū)時(shí)間(dead time),以使得驅(qū)動器62的高側(cè)(high site)晶體管和低側(cè)(low site)晶體管不同時(shí)導(dǎo)通。從驅(qū)動器62輸出開關(guān)信號OUT。掩蔽信號生成部70產(chǎn)生與導(dǎo)通信號Son和截止信號Soff的至少一者同步的掩蔽信號MSK。具體來說，掩蔽信號生成部70具有延遲電路72、邏輯門74、輸出晶體管76。延遲電路72使低側(cè)驅(qū)動信號SL延遲掩蔽時(shí)間AT。邏輯門(N0R)74生成未被延遲的低側(cè)驅(qū)動信號SL與被延遲了的低側(cè)驅(qū)動信號SL的否定邏輯和，輸出到輸出晶體管76的柵極。掩蔽信號生成部70被構(gòu)成為漏極開路的形式。以上是電源裝置100的構(gòu)成。接下來說明其動作。
圖8是表示圖6的電源裝置100的動作的時(shí)序圖。圖8的縱軸和橫軸為理解方便而被適當(dāng)放大、縮小了，并且其所示各波形也為便于理解而簡略化了。圖8中從上至下按順序示出開關(guān)信號OUT、初級繞組LI的一端NI的電位VP、次級繞組L2的一端N2的電位VS、輔助繞組L3的一端N3的電位VD、掩蔽信號MSK。首先，著眼于主轉(zhuǎn)換器。由控制電路18生成開關(guān)信號0UT，開關(guān)晶體管Ml交替反復(fù)導(dǎo)通和截止。在開關(guān)晶體管Ml導(dǎo)通的期間，電壓VP被固定在接地電壓附近。開關(guān)晶體管Ml截止時(shí)，初級繞組LI中產(chǎn)生反電動勢，電壓VP出現(xiàn)較大跳升。在Vdc = 140V時(shí)，峰值電壓有時(shí)會達(dá)到其兩倍的280V左右。開關(guān)晶體管Ml截止時(shí)，初級繞組LI中蓄積的能量被作為電流而經(jīng)由第I 二極管Dl傳送到第I輸出電容器Col。次級繞組L2的一端產(chǎn)生與初級繞組LI的電壓VP成比例、即具有急劇峰值的電壓VS0次級繞組L2的一端和第I輸出電容器Col經(jīng)由第I 二極管Dl而被耦合在一起。因此，如果第I輸出電容器Col的電容值較小，則輸出電壓Vout應(yīng)當(dāng)會追蹤電壓VP，滿足Vout =VP — Vf地上升。這里Vf是第I 二極管Dl的正向電壓。但是，由于第I輸出電容器Col的電容值足夠大，所以輸出電壓Vout幾乎不發(fā)生上升，被保持為一定。接下來著眼于輔助轉(zhuǎn)換器。輔助繞組L3的電壓VD也產(chǎn)生同電壓VP —樣的紋波噪聲(ripple noise)。掩蔽信號MSK如圖8所示那樣在開關(guān)晶體管Ml截止后的掩蔽期間AT內(nèi)成為高電平，掩蔽用開關(guān)SW3截止。該掩蔽期間AT與電壓VS產(chǎn)生紋波噪聲的期間相重疊。在掩蔽期間A T內(nèi)，掩蔽用開關(guān)SW3截止,故電壓VD的紋波噪聲不被施加于第2輸出電容器Co2，所以在第2輸出電容器Co2的電容較小時(shí)，也能抑制第2電壓Vcc的上升。圖6的電源裝置100的優(yōu)點(diǎn)將通過與圖5的電路的比較而明確。如果如圖5所示那樣輔助繞組L3、第2 二極管D2、第2輸出電容器Co2被直接連接，則電壓VP的紋波噪聲也會出現(xiàn)于第2電壓Vcc。因?yàn)榈?輸出電容器Co2的電容值并沒有那么大。如果第2電壓Vcc中發(fā)生紋波噪聲，則控制電路18的過壓保護(hù)(OVP)有可能會不必要地啟動，故過壓保護(hù)的閾值電壓的設(shè)計(jì)會變得困難。或者，控制電路18所需的耐壓要變高，從而成為成本變高的因素。通過圖6的電源裝置100，能夠解決第2電壓Vcc大幅上升這樣的問題，故控制電路18的設(shè)計(jì)變得簡單，或者能夠降低成本。
基于第2電壓Vcc中不發(fā)生紋波噪聲這一優(yōu)點(diǎn)，帶來了以下非常有用的變形例。圖9是表示變形例的電源裝置IOOa的構(gòu)成的電路圖。在圖5中，第2電壓Vcc中承載有較大的紋波噪聲，所以無法基于第2電壓Vcc進(jìn)行反饋。因此，就基于與輸出電壓Vout相應(yīng)的反饋信號Vfb而產(chǎn)生開關(guān)信號OUT。與此不同，在變形例的電源裝置IOOa中，第2電壓Vcc被穩(wěn)定化了，所以基于第2電壓Vcc來產(chǎn)生開關(guān)信號OUT。具體來說，控制電路18的反饋端子FB被反饋與第2電壓Vcc相應(yīng)的反饋信號Vfb。第2電壓Vcc產(chǎn)生于變壓器Tl的初級側(cè)，故能夠電反饋于控制電路18。S卩，不再需要光電耦合器，故能降低成本。此外，由于反饋端子FB和電源端子VCC都被輸入與第2電壓Vcc相應(yīng)的信號，所以可以使反饋端子FB和電源端子VCC共用。此時(shí)，能夠削減控制電路18的管腳數(shù)，能夠減小芯片尺寸。以上基于實(shí)施方式說明了本發(fā)明的一個實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)理解該實(shí)施方式只是個例示，其各構(gòu)成要素、各處理過程的組合可以有各種變形例，并且這樣的變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。下面說明這樣的變形例。針對掩蔽用開關(guān)SW3，例示以下的變形例。例如掩蔽用開關(guān)SW3可以用PNP型雙極晶體管構(gòu)成，也可以用傳輸門(transfergate)構(gòu)成。并且掩蔽用開關(guān)SW3與第2 二極管D2的位置可以互換。在實(shí)施方式中說明了掩蔽期間A T被固定的情況，但也可以基于初級繞組LI、次級繞組L2、輔助繞組L3所產(chǎn)生的電壓VP、VS、VD的任一者來動態(tài)地控制掩蔽期間A T的長度。掩蔽信號MSK也可以由控制電路18的外部電路來生成。進(jìn)而，由于在開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通期間Ton內(nèi)不從輔助繞組L3向第2輸出電容器Co2流過電流，所以掩蔽用開關(guān)SW3可以截止，也可以導(dǎo)通。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，就能夠設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生所需的掩蔽信號MSK的各種掩蔽信號生成部70。例如掩蔽信號生成部70能夠基于導(dǎo)通信號Son、截止信號SofT、調(diào)制信號Smod、高側(cè)驅(qū)動信號SH、低側(cè)驅(qū)動信號SL的任一者、或者它們的組合來生成。此外，也可以取代延遲電路72而使用單觸發(fā)電路或計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器，或者在延遲電路72的基礎(chǔ)上再使用單觸發(fā)電路或計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，就能夠理解控制電路18有各種各樣的類型，并且其構(gòu)成在本發(fā)明中不被限定。控制電路18可以使用市場銷售的通用性器件。例如作為圖7的導(dǎo)通信號生成部54，可以使用測定預(yù)定的截止時(shí)間Toff的計(jì)時(shí)器電路來取代比較器。通過預(yù)先估計(jì)能量釋放所需的時(shí)間，也能固定截止時(shí)間Toff。此時(shí)，雖然能量效率會有所下降，但能夠簡化電路。此外,可以使圖6所代表的第3實(shí)施方式的技術(shù)與圖4所代表的第2實(shí)施方式恰當(dāng)?shù)亟M合。即，可以在圖4的電路中設(shè)置掩蔽用開關(guān)SW3，根據(jù)掩蔽信號來控制它。在本實(shí)施方式中說明了將DC/DC轉(zhuǎn)換器16安裝于電源適配器的情況，但本發(fā)明不限于此，可以適用于各種各樣的電源裝置?；趯?shí)施方式用具體語句說明了本發(fā)明，但實(shí)施方式只是表示本發(fā)明的原理、應(yīng)用，在不脫離權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明思想的范圍內(nèi)，實(shí)施方式可以有多種變形和配置、的變更。標(biāo)號說明I…電子設(shè)備、2…內(nèi)置電池、3…信號處理部、10…插頭、12…插頭纜線、14…整流電路、Cl…平滑用電容器、Rl…電阻、16 "DC/DC轉(zhuǎn)換器、16a…轉(zhuǎn)換器部、16b…反饋部、Ml-開關(guān)晶體管、19…殼體、20…連接器側(cè)纜線、22…設(shè)備側(cè)連接器、24…檢測部、30…控制1C、32…開關(guān)信號產(chǎn)生部、34…狀態(tài)監(jiān)視部、36…BGR、40…微型計(jì)算機(jī)、100…電源適配器、SI…連接檢測信號、S2…滿充電檢測信號、P1，P2…電壓供給端子、P3…檢測信號接收端子、Fl- 熔斷器、SWl…激活開關(guān)、SW2…待機(jī)開關(guān)。工業(yè)可利用性本發(fā)明能夠用于電源裝置。
權(quán)利要求
1.一種電源適配器，接受交流電壓，將之轉(zhuǎn)換成直流電壓后提供給電子設(shè)備，其特征在于，包括 插頭，在被插入到插座中的狀態(tài)下接受交流電壓； 整流電路，對經(jīng)由上述插頭供給來的交流電壓進(jìn)行整流； 平滑用電容器，對被上述整流電路整流后的電壓進(jìn)行平滑化； DC/DC轉(zhuǎn)換器，接受被上述平滑用電容器平滑化后的電壓，將之轉(zhuǎn)換成具有要提供給上述電子設(shè)備的電平的直流電壓；以及 設(shè)備側(cè)連接器，經(jīng)由纜線與上述DC/DC轉(zhuǎn)換器相連接，并且能夠裝卸于上述電子設(shè)備，用于在與上述電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下將上述直流電壓提供給上述電子設(shè)備， 其中，上述設(shè)備側(cè)連接器包括檢測部，檢測是否連接有上述電子設(shè)備，并生成表示有無連接的連接檢測信號， 上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路經(jīng)由上述纜線而與上述設(shè)備側(cè)連接器的上述檢測部相連接，并且被構(gòu)成為在上述連接檢測信號表示有上述電子設(shè)備連接時(shí)成為工作狀態(tài)，在上述連接檢測信號表示沒有上述電子設(shè)備連接時(shí)成為非工作狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的電源適配器，其特征在于， 上述電子設(shè)備包括由上述直流電壓充電的內(nèi)置電池、以及產(chǎn)生用于表示上述內(nèi)置電池是否為滿充電狀態(tài)的滿充電檢測信號的信號處理部， 在上述設(shè)備側(cè)連接器上連接有上述電子設(shè)備的狀態(tài)下，上述滿充電檢測信號被經(jīng)由上述纜線而輸入到上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路， 上述控制電路在上述滿充電檢測信號表示上述內(nèi)置電池為滿充電狀態(tài)時(shí)成為非工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的電源適配器，其特征在于， 上述檢測部檢測上述設(shè)備側(cè)連接器與上述電子設(shè)備的機(jī)械性連接。
4.如權(quán)利要求I或2所述的電源適配器，其特征在于， 上述檢測部檢測上述設(shè)備側(cè)連接器與上述電子設(shè)備的電連接。
5.一種DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)置于電源適配器，所述電源適配器是接受交流電壓，將之轉(zhuǎn)換成直流電壓后提供給電子設(shè)備的電源適配器，所述控制電路包括 使能端子，用于從包括檢測部的設(shè)備側(cè)連接器接受連接檢測信號，其中，所述設(shè)備側(cè)連接器經(jīng)由纜線與上述DC/DC轉(zhuǎn)換器相連接，并且能夠裝卸于上述電子設(shè)備，用于在與上述電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下將上述直流電壓提供給上述電子設(shè)備，所述檢測部檢測是否連接有上述電子設(shè)備，并生成表示有無連接的連接檢測信號；以及 控制部，在上述連接檢測信號表示有上述電子設(shè)備連接時(shí)成為工作狀態(tài)，通過反饋而使上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)定化，并在上述連接檢測信號表示沒有上述電子設(shè)備連接時(shí)成為非工作狀態(tài)，停止上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制。
6.如權(quán)利要求5所述的控制電路，其特征在于， 上述電子設(shè)備包括由上述直流電壓充電的內(nèi)置電池、以及產(chǎn)生用于表示上述內(nèi)置電池是否為滿充電狀態(tài)的滿充電檢測信號的信號處理部， 本控制電路還包括用于接受上述滿充電檢測信號的第2使能端子，上述控制部在上述滿充電檢測信號表示上述內(nèi)置電池為滿充電狀態(tài)時(shí)成為非工作狀態(tài)。
7.一種可裝卸地與電子設(shè)備相連接的電源適配器的設(shè)備側(cè)連接器，所述電子設(shè)備具有用于接受直流電壓的電源端子，本設(shè)備側(cè)連接器包括 電源供給端子，經(jīng)由纜線接受來自上述電源適配器的DC/DC轉(zhuǎn)換器的直流電壓，并且被配置成在本設(shè)備側(cè)連接器與上述電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下與上述電源端子相對地連接；以及 檢測部，檢測本設(shè)備側(cè)連接器上是否連接有上述電子設(shè)備，并生成表示有無連接的連接檢測信號， 本設(shè)備側(cè)連接器被構(gòu)成為上述連接檢測信號經(jīng)由上述纜線而提供給上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備側(cè)連接器，其特征在于， 上述電子設(shè)備包括由上述直流電壓充電的內(nèi)置電池、產(chǎn)生用于表示上述內(nèi)置電池是否為滿充電狀態(tài)的滿充電檢測信號的信號處理部、以及用于將上述滿充電檢測信號輸出到外部的檢測端子， 本設(shè)備側(cè)連接器還包括檢測信號接收端子，被配置成在本設(shè)備側(cè)連接器與上述電子設(shè)備相連接的狀態(tài)下與上述檢測端子相對地連接，并從上述信號處理部接受上述滿充電檢測信號， 本設(shè)備側(cè)連接器被構(gòu)成為上述滿充電檢測信號經(jīng)由纜線而提供給上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路。
9.如權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備側(cè)連接器，其特征在于， 上述檢測部檢測上述設(shè)備側(cè)連接器與上述電子設(shè)備的機(jī)械性連接。
10.如權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備側(cè)連接器，其特征在于， 上述檢測部檢測上述設(shè)備側(cè)連接器與上述電子設(shè)備的電連接。
11.一種電子設(shè)備，接受交流電壓而工作，并能切換通常工作模式和待機(jī)模式，其特征在于，包括 插頭，在被插入到插座中的狀態(tài)下接受交流電壓； 整流電路，對經(jīng)由上述插頭供給來的交流電壓進(jìn)行整流； 平滑用電容器，對被上述整流電路整流后的電壓進(jìn)行平滑化； DC/DC轉(zhuǎn)換器，接受被上述平滑用電容器平滑化后的電壓，將之轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定電平的直流電壓； 控制電路，其電源端子接受上述被平滑化后的電壓，并控制上述DC/DC轉(zhuǎn)換器使得上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓恒定，該控制電路被構(gòu)成為能夠根據(jù)被輸入到其使能端子的控制信號而切換工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)； 激活開關(guān)，用于接受從上述電子設(shè)備的待機(jī)模式向通常工作模式的切換指示； 待機(jī)開關(guān)，用于接受從上述電子設(shè)備的通常工作模式向待機(jī)模式的切換指示；以及信號處理部，其電源端子接受上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，在上述電子設(shè)備為通常工作模式時(shí)進(jìn)行預(yù)定的信號處理，并監(jiān)視上述待機(jī)開關(guān)，將表示上述電子設(shè)備是通常工作模式、還是待機(jī)模式的控制信號輸出到上述控制電路的上述使能端子。
12.如權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于， 上述控制電路包括 產(chǎn)生預(yù)定的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓電路；以及 用于將上述基準(zhǔn)電壓輸出到外部的基準(zhǔn)電壓端子， 上述基準(zhǔn)電壓與上述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓都被供給到上述信號處理部的電源端子。
13.—種DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括 變壓器，具有初級繞組、次級繞組、以及設(shè)于上述初級繞組側(cè)的輔助繞組； 第I輸出電容器，其一端的電位被固定； 第I 二極管，被設(shè)置在上述第I輸出電容器的另一端與上述次級繞組的一端之間，其陰極朝向上述第I輸出電容器側(cè)； 開關(guān)晶體管，被設(shè)置在上述初級繞組的路徑上； 第2輸出電容器,其一端的電位被固定； 第2 二極管和掩蔽用開關(guān)，被串聯(lián)設(shè)置在上述第2輸出電容器的另一端與上述輔助繞組的一端之間，其陰極朝向上述第2輸出電容器側(cè)；以及 控制電路，其電源端子接受上述第2輸出電容器所產(chǎn)生的電壓，控制上述開關(guān)晶體管的導(dǎo)通、截止。
14.如權(quán)利要求13所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述掩蔽用開關(guān)在掩蔽期間內(nèi)關(guān)斷，所述掩蔽期間是上述開關(guān)晶體管從導(dǎo)通向截止切換起經(jīng)過的預(yù)定時(shí)間。
15.如權(quán)利要求14所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述掩蔽用開關(guān)除上述掩蔽期間外，在上述開關(guān)晶體管截止的期間內(nèi)也關(guān)斷。
16.如權(quán)利要求13至15的任一項(xiàng)所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述控制電路具有用于輸出掩蔽信號的端子，所述掩蔽信號用于控制上述掩蔽用開關(guān)。
17.如權(quán)利要求16所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述控制電路通過使給上述開關(guān)晶體管的控制信號延遲，而生成上述掩蔽信號。
18.如權(quán)利要求13至17的任一項(xiàng)所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 本DC/DC轉(zhuǎn)換器還具有反饋電路，生成與上述第I輸出電容器所產(chǎn)生的電壓相應(yīng)的反饋信號， 上述控制電路調(diào)節(jié)上述開關(guān)晶體管的導(dǎo)通、截止的占空比，使得上述反饋信號趨近于目標(biāo)值。
19.如權(quán)利要求13至17的任一項(xiàng)所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述控制電路調(diào)節(jié)上述開關(guān)晶體管的導(dǎo)通、截止的占空比，使得與上述第2輸出電容器所產(chǎn)生的電壓相應(yīng)的反饋信號趨近于目標(biāo)值。
20.如權(quán)利要求13至19的任一項(xiàng)所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述掩蔽用開關(guān)包括 P 溝道 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor :金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)或PNP型雙極晶體管。
21.如權(quán)利要求18或19所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述控制電路包括 誤差放大器，放大上述反饋信號與其目標(biāo)值的誤差； 截止信號生成部，生成在流過上述開關(guān)晶體管的電流達(dá)到與上述誤差放大器的輸出信號相應(yīng)的電平時(shí)成為有效的截止信號； 導(dǎo)通信號生成部，產(chǎn)生在上述截止信號成為有效后變?yōu)橛行У膶?dǎo)通信號； 生成開關(guān)信號的驅(qū)動部，該開關(guān)信號具有在上述導(dǎo)通信號成為有效時(shí)上述開關(guān)晶體管導(dǎo)通的電平，并具有在上述截止信號成為有效時(shí)上述開關(guān)晶體管截止的電平；以及 掩蔽信號生成部，生成與上述導(dǎo)通信號和上述截止信號的至少一者同步的掩蔽信號。
22.如權(quán)利要求21所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述導(dǎo)通信號生成部包括產(chǎn)生導(dǎo)通信號的第2比較器，該導(dǎo)通信號在上述第2 二極管與上述輔助繞組之間的節(jié)點(diǎn)的電位下降到預(yù)定電平時(shí)成為有效。
23.一種電源裝置，接受交流電壓，將之轉(zhuǎn)換成直流電壓后提供給電子設(shè)備，其特征在于，包括 整流電路，對上述交流電壓進(jìn)行整流； 輸入電容器，對被上述整流電路整流后的電壓進(jìn)行平滑化；以及權(quán)利要求13至22的任一項(xiàng)所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，對由上述輸入電容器平滑化后的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
全文摘要
電源適配器(100)接受交流電壓(Vac)，轉(zhuǎn)換成直流電壓(Vdc)后提供給電子設(shè)備(1)。DC/DC轉(zhuǎn)換器(16)將被平滑用電容器(C1)平滑化后的電壓(Vs)轉(zhuǎn)換成直流電壓(Vdc)。設(shè)備側(cè)連接器(22)經(jīng)由纜線(20)與DC/DC轉(zhuǎn)換器(16)相連接，并被構(gòu)成為能裝卸于電子設(shè)備(1)。設(shè)備側(cè)連接器(22)包括檢測是否連接有電子設(shè)備(1)，并生成表示有無連接的連接檢測信號(S1)的檢測部(24)。DC/DC轉(zhuǎn)換器(16)的控制電路(30)經(jīng)由纜線(20)與設(shè)備側(cè)連接器(22)的檢測部(24)相連接，被構(gòu)成為在連接檢測信號(S1)表示有電子設(shè)備(1)連接時(shí)成為工作狀態(tài)，在連接檢測信號(S1)表示無電子設(shè)備(1)連接時(shí)成為非工作狀態(tài)。
文檔編號H02J1/00GK102668350SQ20108005353
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者名手智, 坂本忠之, 林宏 申請人:羅姆股份有限公司