專利名稱：開關(guān)電源電路、半導(dǎo)體器件以及l(fā)ed照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源電路、用于該開關(guān)電源電路的半導(dǎo)體器件以及使用該開關(guān)電源電路和半導(dǎo)體器件的LED照明裝置。
背景技術(shù)：
通常，在開關(guān)電源電路領(lǐng)域，公開了相對負(fù)載變化而穩(wěn)定輸出電流的技術(shù)，包括檢測在此期間內(nèi)變壓器的次級電流流動的時間周期的步驟，以及設(shè)置該時間周期和開關(guān)周期之比(即開關(guān)元件的占空比)的步驟(參見JP-A-2009-11073，該申請在下文中被稱作專利文獻(xiàn)I)。圖11是示出開關(guān)電源裝置的常規(guī)示例的框圖(專利文獻(xiàn)I的圖I)。該常規(guī)示例的開關(guān)電源裝置X包括構(gòu)成回掃型開關(guān)電源電路的半導(dǎo)體器件X100、變壓器X110、二極管X121和X141、電容器X122和X142以及電阻器X151和X152，該回掃型開關(guān)電源電路自交流輸入電壓Vin產(chǎn)生預(yù)定的直流輸出電壓Vout，從而向負(fù)載Xl30供應(yīng)直流輸出電壓Vout。變壓器XllO包括初級繞組Xl11、次級繞組Xl 12以及輔助繞組Xl 13。在半導(dǎo)體器件XlOO中集成有開關(guān)元件XI、漏極電流檢測電路X2、漏極電流限流電路X3、誤差放大器X4、脈沖頻率調(diào)制(PFM)控制電路X5、次級電流導(dǎo)通周期檢測電路X6、次級電流檢測延時校正電路X7、次級電流占空比控制電路X8、時鐘信號選擇電路X9、觸發(fā)器電路X10、與非電路XII、柵極驅(qū)動器X12、導(dǎo)通時間消隱脈沖發(fā)生電路X13以及與電路X14和調(diào)節(jié)器X15。圖12是示出半導(dǎo)體器件XlOO主要部分的電路圖(專利文獻(xiàn)I的圖2)。次級電流導(dǎo)通周期檢測電路X6包括單脈沖信號發(fā)生電路X21和X23、比較器X22以及觸發(fā)器電路X24。次級電流檢測延時校正電路X7包括恒定電流源X31、電容器X32、反相器X33以及開關(guān)X34。次級電流占空比控制電路X8包括開關(guān)X41和X42、電容器X43、恒定電流源X44、N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)場效應(yīng)晶體管X45和X46、比較器X47、基準(zhǔn)電壓源X48、與電路X49以及單脈沖信號發(fā)生電路X50。圖13是示出開關(guān)電源裝置X的各個部分的電壓波形和電流波形的時序圖，按照從上到下的順序包括通過分壓輔助繞組X113端部的電壓而獲取的繞組電壓VTR、在開關(guān)元件Xl內(nèi)流動的初級電流Ids以及在次級繞組X112中流動的次級電流I2p。有關(guān)圖13中的標(biāo)號，Tl標(biāo)識在此期間次級電流I2p流動的第一周期，T2標(biāo)識在此期間次級電流I2p不流動的第二周期，T3標(biāo)識作為第一周期Tl和第二周期T2總和的第三周期，Ipkl標(biāo)識初級電流Ids的峰值，并且Ipk2標(biāo)識次級電流I2p的峰值。從開關(guān)電源裝置X供應(yīng)至負(fù)載X130的平均輸出電流Iout是次級電流I2p的平均值。第一周期Tl內(nèi)次級電流I2p的平均值是次級電流I2p的峰值電流Ipk2的1/2。第三周期T3內(nèi)次級電流I2p的平均值是第一周期Tl內(nèi)次級電流I2p的平均值乘以開關(guān)元件Xl的占空比而獲得的值。因此，當(dāng)初級繞組Xlll的匝數(shù)被標(biāo)識為NI且次級繞組Xl 12的匝數(shù)被標(biāo)識為N2時，用下面的表達(dá)式(I)表示平均輸出電流lout。Iout= (1/2) X (N1/N2) X (T1/T3) X Ipkl. · · (I)常規(guī)開關(guān)電源裝置X利用漏極電流限流電路X3控制開關(guān)元件Xl的峰值電流Ipkl恒定，從而使得表達(dá)式(I)中的T1/T3變得恒定，并繼而控制平均輸出電流Iout恒定。當(dāng)施加到反相輸入端子㈠的輔助繞組電壓VTR變成基準(zhǔn)電壓或小于施加到同相輸入端子(+)電壓時，包括在次級電流導(dǎo)通周期檢測電路X6內(nèi)的比較器X22設(shè)置比較輸出信號為高電平(當(dāng)次級電流被檢測為截止時的邏輯電平)。如圖13所示，在開關(guān)元件Xl截止以后，輔助繞組電壓VTR的波形隨著時間流逝逐漸降低。因此，從次級電流I2p變成真正的截止?fàn)顟B(tài)(零值)起到輔助繞組電壓VTR變得小于比較器X22的基準(zhǔn)電壓存在ー個延遲時 間ΛΤ1。結(jié)果，在次級電流導(dǎo)通周期檢測電路X6中，檢測到次級電流I2p為截止?fàn)顟B(tài)存在延遲時間Λ Tl。因此，在常規(guī)開關(guān)電源裝置X中，事先從比較器Χ22檢測到的次級電流Ι2ρ導(dǎo)通周期減去對應(yīng)于延遲時間ΛΤ1的延遲校正周期ΛΤ2。因此，次級電流Ι2ρ的導(dǎo)通周期被校正，從而增強(qiáng)了平均輸出電流Iout的精度。此處，如圖13所示，當(dāng)開關(guān)元件Xl的導(dǎo)通周期被標(biāo)識為Τ4時，用下面的表達(dá)式
(2)表示在開關(guān)驅(qū)動的ー個周期內(nèi)流入開關(guān)電源裝置X的平均輸入電流Iin。Iin= (1/2) XIpklX (T4/T3)
= (1/2) XIpklX (T1/T3) X (N1/N2) X (Vout/Vin). . · (2)此處，假設(shè)開關(guān)電源裝置X的輸入電壓Vin改變。如上所述，常規(guī)開關(guān)電源裝置X利用漏極電流限流電路X3控制開關(guān)元件Xl的峰值電流Ipkl恒定，從而使得表達(dá)式(I)中的T1/T3恒定，并繼而控制平均輸出電流Iout恒定。此外，N1/N2也恒定。另外，因為在負(fù)載X130中流動的平均輸出電流Iout恒定，輸出電壓Vout也恒定。因此，應(yīng)該理解如果開關(guān)電源裝置X的輸入電壓Vin改變，開關(guān)電源裝置X的平均輸入電流I in相對輸入電壓Vin成反比地改變。然而，在由交流電供電的電源電路中，其功率因數(shù)很重要。為了獲得高功率因數(shù)，期望從交流電源側(cè)看過去時該電源電路看起來如同一個純電阻。換言之，電源電路的輸入電流和輸入電壓成正比是必要的。鑒于以上討論，常規(guī)開關(guān)電源裝置X的問題在于，當(dāng)輸入交流電時功率因數(shù)是很差的，并因而使得在從發(fā)電站到終端產(chǎn)品(負(fù)載)的電源系統(tǒng)中的功率損失增加了，并且在其它裝置中存在噪音干擾的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種相比慣常能夠?qū)崿F(xiàn)更高功率因數(shù)并同時保持負(fù)載中流動的電流恒定的開關(guān)電源電路、用于該開關(guān)電源電路的半導(dǎo)體器件以及ー種使用該開關(guān)電源電路和該半導(dǎo)體器件的LED照明裝置。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源電路包括全波整流電路，該全波整流電路對交流輸入電壓進(jìn)行全波整流以產(chǎn)生初級電壓；變壓器，該變壓器利用第一和第二絕緣繞組之間的電磁感應(yīng)將初級電壓變壓成次級電壓；整流及平滑電路，該整流及平滑電路自次級電壓產(chǎn)生直流輸出電壓以向負(fù)載供應(yīng)直流輸出電壓；初級電流控制電路，該初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，該初級電流檢測電壓和該第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及基準(zhǔn)電壓校正電路，該基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測該第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比，從而校正該第一基準(zhǔn)電壓。注意，從下文中對最優(yōu)選實施例的具體說明和相關(guān)附圖中將使本發(fā)明的其它特征、元件、步驟、優(yōu)點以及特性更加清楚。


圖I是示出LED照明裝置的結(jié)構(gòu)化示例的框圖。
圖2是示出開關(guān)電源電路I的各個部分的電壓波形和電流波形的時序圖。
圖3是示出次級電流時間檢測電路107的結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。
圖4是示出第一乘法電路108的結(jié)構(gòu)化示例的框圖。
圖5是示出斬波電路B2的結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。
圖6是示出第一乘法電路108的各個部分的電壓波形的時序圖。
圖7是示出誤差放大器109的結(jié)構(gòu)化示例的框圖。
圖8是示出第二乘法電路111的第一結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。
圖9是示出第二乘法電路111的第二結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。
圖10是示出振蕩器電路105的結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。
圖11是示出開關(guān)電源裝置的常規(guī)示例的框圖。
圖12是示出半導(dǎo)體器件XlOO的主要部分的電路圖。
圖13是示出開關(guān)電源裝置X的各個部分的電壓波形和電流波形的時序圖。
具體實施例方式發(fā)光二極管(LED)照明裝置
圖I是示出LED照明裝置的結(jié)構(gòu)化示例的框圖。該結(jié)構(gòu)化示例的LED照明裝置包括開關(guān)電源電路I、交流電源2以及LED (負(fù)載)3。開關(guān)電源電路I通過從交流電源2 (例如，AC100V的商用交流電源)供應(yīng)的交流電輸入電壓Vin的AC/DC轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生直流輸出電壓Vout，并且向LED3供應(yīng)該直流輸出電壓Vout。開關(guān)電源電路I被設(shè)置為一個包括半導(dǎo)體器件100、全波整流電路200、分壓電路300、變壓器400以及整流及平滑電路500的模塊。半導(dǎo)體器件100中集成有開關(guān)元件101、初級電流檢測電路102、緩沖器電路103、RS觸發(fā)器104、振蕩器電路105、電壓比較器電路106、次級電流時間檢測電路107、第一乘法電路108、誤差放大器109、基準(zhǔn)電壓源110以及第二乘法電路111。全波整流電路200對交流輸入電壓Vin進(jìn)行全波整流并產(chǎn)生初級電壓VI。初級電壓Vl是脈動電壓。分壓電路300通過對初級電壓Vl進(jìn)行分壓，產(chǎn)生分壓電壓Vl'。應(yīng)當(dāng)考慮能被輸入至半導(dǎo)體器件100 (具體為第二乘法電路111)的分壓電壓VI’的電壓值而適宜地設(shè)置分壓電路300的分壓比率。分壓電路300通常由電阻梯構(gòu)成，但是其也可由電阻和其它阻抗元件(電容器或線圈)的組合構(gòu)成。變壓器400利用相互絕緣的第一繞組(初級繞組)401和第二繞組(次級繞組)402之間的電磁感應(yīng)，將初級電壓Vl變壓成次級電壓V2。注意，變壓器400除了包括第一繞組401和第二繞組402之外還包括第三繞組403。整流及平滑電路500通過對第二繞組402的端部處的次級電壓V2進(jìn)行整流及平滑，產(chǎn)生直流輸出電壓Vout。半導(dǎo)體器件
開關(guān)元件101基于經(jīng)由緩沖器電路103從RS觸發(fā)器104輸入的開關(guān)控制信號S9’對變壓器400的第一繞組401內(nèi)流動的初級電流11進(jìn)行開/關(guān)控制。具體地，當(dāng)開關(guān)控制信號 S9’為高電平時開關(guān)元件101導(dǎo)通，而當(dāng)控制信號S9’為低電平時開關(guān)元件101截止。當(dāng)開關(guān)元件101導(dǎo)通時，初級電路11經(jīng)由開關(guān)元件101在變壓器400的第一繞組401內(nèi)流動。場效應(yīng)晶體管或雙極晶體管可被用作開關(guān)元件101。初級電流檢測電路102讓初級電流11在電阻器中流動以將其轉(zhuǎn)換成初級電流檢測電壓S6，且向電壓比較器電路106輸出該初級電流檢測電壓S6。緩沖器電路103放大從RS觸發(fā)器104輸入的開關(guān)控制信號S9的電流能力，以便產(chǎn)生具有驅(qū)動開關(guān)元件101所必需的電壓值和電流值的電流控制信號S9’。復(fù)位/設(shè)置(RS)觸發(fā)器104基于輸入至設(shè)置端子S的設(shè)置信號S7和輸入至復(fù)位端子R的復(fù)位信號S8來切換從輸出端子Q輸出的開關(guān)控制信號S9的邏輯電平。具體地，RS觸發(fā)器104在設(shè)置信號S7的上升沿(低到高)設(shè)置開關(guān)控制信號S9為高電平，并且在復(fù)位信號S8的上升沿(低到高)復(fù)位該開關(guān)控制信號S9為低電平。此外，在設(shè)置信號S7處于低電平期間，無論復(fù)位信號S8的邏輯電平，RS觸發(fā)器104保持開關(guān)控制信號S9為低電平。因此，RS觸發(fā)器104不僅在復(fù)位信號S8的上升沿處還在設(shè)置信號S7的下降沿處復(fù)位該開關(guān)控制信號S9為低電平。振蕩器電路105產(chǎn)生由脈沖按預(yù)定開關(guān)頻率驅(qū)動的設(shè)置信號S7 (基準(zhǔn)時鐘信號)。電壓比較器電路106比較從初級電流檢測電路102輸入的初級電流檢測電壓S6和從第二乘法電路111輸入的第一基準(zhǔn)電壓S2，從而產(chǎn)生復(fù)位信號S8。如果初級電流檢測電壓S6高于第一基準(zhǔn)電壓S2則復(fù)位信號S8為高電平，并且如果初級電流檢測電壓S6不高于第一基準(zhǔn)電壓S2則復(fù)位信號S8為低電平。次級電流時間檢測電路107根據(jù)第三繞組403的一端處的繞組電壓SI的波形檢測在此期間次級電流12在變壓器400的第二繞組402內(nèi)流動的時間周期，并且根據(jù)檢測結(jié)果輸出次級電流時間檢測信號S3。次級電流時間檢測信號S3在當(dāng)次級電流12流動時變成低電平而當(dāng)次級電流12不流動時變成高電平。第一乘法電路108將從次級電流時間檢測電路107輸入的次級電流時間檢測信號S3與從第二乘法電路111輸入的第一基準(zhǔn)電壓S2相乘以產(chǎn)生倍增電壓S4,并且向放大器109輸出該倍增電壓S4。倍增電壓S4變成與次級電流時間檢測信號S3的低電平期間占開關(guān)期間的比率(即，次級電流12的占空比)和初級電流Il的最大值Ipkl之積成正比的電壓值。
誤差放大器109放大從第一乘法電路108輸入的倍增電壓S4和從基準(zhǔn)電壓源110輸入的第二基準(zhǔn)電壓Vref之差,從而產(chǎn)生誤差電壓S5?；鶞?zhǔn)電壓源110產(chǎn)生不取決于電源電壓和環(huán)境溫度變化的第二基準(zhǔn)電壓Vref。第二乘法電路111產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓S2，該第一基準(zhǔn)電壓S2與從分壓電路300輸入的分壓電壓VI’和從誤差放大器109輸入的誤差電壓S5之積成正比。在上述部件之中，開關(guān)元件101、初級電流檢測電路102、緩沖器電路103、RS觸發(fā)器104、振蕩器電路105以及電壓比較器電路106構(gòu)成初級電流控制電路，該初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓S6和第一基準(zhǔn)電壓S2之間的比較結(jié)果對初級電流Il進(jìn)行開/關(guān)控制，該初級電流檢測電壓S6和第一繞組401內(nèi)流動的初級電流Il相對應(yīng)。此外，次級電流時間檢測電路107、第一乘法電路108、誤差放大器109、基準(zhǔn)電壓源110、第二乘法電路111以及分壓電路300構(gòu)成基準(zhǔn)電壓校正電路，該基準(zhǔn)電壓校正電路 監(jiān)測在第二繞組402內(nèi)流動的次級電流12的占空比，從而校正第一基準(zhǔn)電壓S2。各種操作
現(xiàn)在，設(shè)置信號S7 (基準(zhǔn)時鐘信號)的周期被標(biāo)識為Tc，次級電流時間檢測信號S3的低電平周期(在此周期內(nèi)次級電流12流動)被標(biāo)識為Tres，初級電流Il的最大值被標(biāo)識為Ipkl，次級電流12的最大值被標(biāo)識為Ipk2，第一繞組401的匝數(shù)被標(biāo)識為NI，并且第二繞組402的匝數(shù)被標(biāo)識為N2。于是，用下面的表達(dá)式(3)表示LED3內(nèi)流動的平均輸出電流Iout0
Iout=(1/2)X (N1/N2)X (Tres/Tc)XIpkl. (3)注意在上面的表達(dá)式(3)中的N1/N2為固定值。因此，為了保持平均輸出電流Iout恒定，(Tres/Tc) X Ipkl應(yīng)當(dāng)恒定。因此，為了獲得輸出恒定電流特性，開關(guān)電源電路I如下工作。第一乘法電路108輸出與次級電流時間檢測信號S3的占空比(即，次級電流12的占空比)和用作電壓比較器電路106(即，初級電流Il的最大值Ipkl)的基準(zhǔn)電壓的第一基準(zhǔn)電壓S2之積成正比的倍增電壓S4。第一乘法電路108根據(jù)次級電流時間檢測信號S3的邏輯電平對第一基準(zhǔn)電壓S2進(jìn)行斬波處理作為其內(nèi)部操作。更具體地，第一乘法電路108當(dāng)次級電流時間檢測信號S3為低電平時(當(dāng)次級電流12流動時)輸出第一基準(zhǔn)電壓S2作為斬波電壓Sx，并當(dāng)次級電流時間檢測信號S3為高電平時(當(dāng)次級電流12不流動時)輸出0伏作為斬波電壓Sx。因此，通過充分平滑該斬波電壓Sx，有可能產(chǎn)生與次級電流12的占空比和初級電流Il的最大值Ipkl之積成正比的倍增電壓S4。誤差放大器109放大倍增電壓S4和第二基準(zhǔn)電壓Vref之差以產(chǎn)生誤差電壓S5。如果倍增電壓S4低于第二基準(zhǔn)電壓Vref，即如果平均輸出電流Iout小于目標(biāo)值，則誤差電壓S5變成高。如果輸入至第二乘法電路111的誤差電壓S5變成高，第一基準(zhǔn)電壓S2也變成高，繼而初級電流Il的最大值Ipkl變大。另一方面，如果倍增電壓S4高于第二基準(zhǔn)電壓Vref，即如果平均輸出電流Iout大于目標(biāo)值，則誤差電壓S5變成低。如果輸入至第二乘法電路111的誤差電壓S5變成低，第一基準(zhǔn)電壓S2也變成低，繼而初級電流Il的最大值Ipkl變小。根據(jù)上述操作，反饋起作用從而使與次級電流12的占空比和初級電流Il的最大值Ipkl之積成正比的倍增電壓S4，即與平均輸出電流Iout成正比的倍增電壓S4收斂到第ニ基準(zhǔn)電壓Vref。因此，有可能保持平均輸出電流Iout恒定。圖2是示出開關(guān)電源電路I的各個部分的電壓波形和電流波形的時序圖，按照從上到下的順序包括繞組電壓SI、初級電流II、次級電流12、第一基準(zhǔn)電壓S2、次級電流時間檢測信號S3以及倍增電壓S4。如圖2所示，在開關(guān)元件101導(dǎo)通期間初級電流Il的波形基本呈線性地增加。初級電流檢測電路102讓初級電流11在電阻器中流動以將電流轉(zhuǎn)換成初級電流檢測電壓S6，且向電壓比較器電路106輸出該初級電流檢測電壓S6。注意初級電流檢測電壓S6的波形(省略圖示)和初級電流11的波形類似。此處，用R標(biāo)識初級電流檢測電路102的電阻值。于是，用下面的表達(dá)式(4)表示初級電流Il達(dá)到最大值Ipkl時初級電流檢測電壓S6的電壓值Vpkl。
Vpkl=IpklXR. . . (4)電壓比較器電路106比較所述初級電流檢測電壓S6和第一基準(zhǔn)電壓S2從而產(chǎn)生復(fù)位信號S8。如果初級電流檢測電壓S6高于第一基準(zhǔn)電壓S2則復(fù)位信號S8為高電平，并且如果初級電流檢測電壓S6不高于第一基準(zhǔn)電壓S2則復(fù)位信號S8為低電平。開關(guān)元件101導(dǎo)通后，如果初級電流檢測電壓S6變得高于第一基準(zhǔn)電壓S2，則復(fù)位信號S8從低電平升至高電平。RS觸發(fā)器104在復(fù)位信號S8的上升沿復(fù)位開關(guān)控制信號S9至低電平。緩沖器電路103放大開關(guān)控制信號S9從而發(fā)送該結(jié)果至開關(guān)元件101。結(jié)果，開關(guān)元件101被截止。因此，初級電流Il和初級電流檢測電壓S6都變成零值，并且復(fù)位信號S8從高電平降至低電平。此后，當(dāng)振蕩器電路105產(chǎn)生的設(shè)置信號S7從低電平升至高電平吋，RS觸發(fā)器104設(shè)置開關(guān)控制信號S9至高電平。緩沖器電路103放大開關(guān)控制信號S9并發(fā)送該結(jié)果至開關(guān)元件101。結(jié)果，開關(guān)元件101被導(dǎo)通，繼而初級電流Il開始流動。從現(xiàn)在開始，重復(fù)類似上述操作的操作。同步于上述開關(guān)操作，在第三繞組403的一端產(chǎn)生繞組電壓SI。當(dāng)次級電流12開始流動時，繞組電壓SI快速上升，并接著隨次級電流12降低而逐漸降低。當(dāng)次級電流12變成零時，繞組電壓SI快速降低并且變成重復(fù)增高和降低的不穩(wěn)態(tài)。次級電流時間檢測電路107比較繞組電壓SI和預(yù)定閾值電壓從而產(chǎn)生次級電流時間檢測信號S3。次級電流時間檢測信號S3當(dāng)繞組電壓SI低于預(yù)定閾值電壓時為高電平，而當(dāng)繞組電壓SI高于預(yù)定閾值電壓時為低電平。因此，次級電流時間檢測信號S3在次級電流12流動的周期Tres內(nèi)變成低電平。第一乘法電路108輸出與次級電流時間檢測信號S3的占空比(即，次級電流12的占空比)和用作電壓比較器電路106(即，初級電流Il的最大值Ipkl)的基準(zhǔn)電壓的第一基準(zhǔn)電壓S2之積成正比的倍增電壓S4。當(dāng)用Vm2標(biāo)識第一基準(zhǔn)電壓S2的電壓值時，用下面的表達(dá)式(5)表不倍增電壓S4的電壓值V P。注意稍后將描述第一乘法電路108的內(nèi)部電路。Vp=(Tres/Tc) XVm2. . . (5)誤差放大器109放大倍增電壓S4和第二基準(zhǔn)電壓Vref之差以產(chǎn)生誤差電壓S5。如果倍增電壓S4低于第二基準(zhǔn)電壓Vref則誤差電壓S5變成高，并且如果倍增電壓S4高于第二基準(zhǔn)電壓Vref則誤差電壓S5變成低。如果倍增電壓S4等于第二基準(zhǔn)電壓Vref，由于從誤差放大器109沒流出電流，誤差電壓S5保持。此外，電壓放大器109的輸出部分包括平滑電路。平滑電路的時間常數(shù)被設(shè)置為ー個充分大于交流電源2的周期的值。如果交流電源2是商用電源，其頻率為50至60赫茲，那么其周期為16至20毫秒。在此情況下，優(yōu)選把合并進(jìn)誤差放大器109輸出部分的平滑電路的時間常數(shù)設(shè)置為近似100毫秒。通過對時間常數(shù)的設(shè)置，倍增電壓S4在比交流電源2的周期長的時間周期內(nèi)被平滑。因此，在交流電源2的ー個周期內(nèi)誤差電壓S5變?yōu)榛竞愣ǖ碾妷褐怠Q言之，誤差放大器109輸出交流 電源2的ー個周期內(nèi)平均的次級電流12的平均值作為誤差電壓S5。稍后將描述誤差放大器109的內(nèi)部電路。第二乘法電路111產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓S2，該第一基準(zhǔn)電壓S2與從分壓電路300輸入的分壓電壓VI’和從誤差放大器109輸入的誤差電壓S5之積成正比。如上所述，因為時間常數(shù)充分大于交流電源2周期的平滑電路被合并進(jìn)誤差電壓S5的輸出部分，由第二乘法電路111產(chǎn)生的第一基準(zhǔn)電壓S2在交流電源2的ー個周期內(nèi)也變成基本恒定的電壓值。從而，輸出與分壓電壓VI’(繼而與交流輸入電壓Vin)成正比的電壓作為第一基準(zhǔn)電壓S2。因此，進(jìn)行反饋控制從而使得關(guān)電源電路I的平均輸出電流Iout變得恒定。此處，第一基準(zhǔn)電壓S2被用作電壓比較器電路106的基準(zhǔn)電壓并用作對第一乘法電路108的輸入。如果交流電源2的ー個周期內(nèi)的平均輸出電流Iout大于預(yù)定目標(biāo)值，則交流電源2的ー個周期內(nèi)的倍增電壓S4的平均值(電壓值V P )高于第二基準(zhǔn)電壓Vref。因此，由于誤差電壓S5的電壓值Veo變低且初級電流Il的最大值Ipkl受控制降低，平均輸出電流Iout降低。另ー方面，如果交流電源2的ー個周期內(nèi)的平均輸出電流Iout小于預(yù)定目標(biāo)值，則交流電源2的ー個周期內(nèi)的倍增電壓S4的平均值(電壓值V P )變得低于第ニ基準(zhǔn)電壓Vref。因此，由于誤差電壓S5的電壓值Veo增加且初級電流Il的最大值Ipkl受控制增加，平均輸出電流Iout增加。通過這種反饋控制，倍增電壓S4的電壓值V P收斂至第二基準(zhǔn)電壓Vref，繼而平均輸出電流Iout收斂至預(yù)定目標(biāo)值。如上所述，因為倍增電壓S4的電壓值V P收斂至第二基準(zhǔn)電壓Vref，當(dāng)用Vm2標(biāo)識第一基準(zhǔn)電壓S2的電壓值時,下面的表達(dá)式(6)成立。Vref = (Tres/Tc) X Vm2. . . (6)此外，當(dāng)用R標(biāo)識初級電流檢測電路102的電阻值時，在初級電流Il的最大值Ipkl和第一基準(zhǔn)電壓S2的電壓值Vm2之間滿足下面的表達(dá)式(7)。IpklXR=Vm2. . . (7)此外，從上面的表達(dá)式(6)和(7)可以推導(dǎo)出下面的表達(dá)式(8)。Vref = (Tres/Tc) X Ipkl XR... (8)因此，基于上面的表達(dá)式(3)和(8)，用下面的表達(dá)式(9)表示平均輸出電流。Iout=(1/2)X (N1/N2)X (Tres/Tc)XIpkl = (1/2) X (N1/N2) X (Vref/R). . · (9)上述表達(dá)式(9)的右側(cè)為恒定值。以此方式，開關(guān)電源電路I監(jiān)測包括在變壓器400內(nèi)的第三繞組403 —端處的繞組電壓SI的波形，從而檢測次級電流12的占空比，并且有可能基于檢測結(jié)果實現(xiàn)恒定的平均輸出電流Iout特性而不管負(fù)載變化(所謂的恒定電流降特性)。以上描述是基于在交流電源2的ー個周期內(nèi)平均化該輸出電流Iout的情況而作出的。在以下的描述中，考慮開關(guān)驅(qū)動的ー個周期內(nèi)在開關(guān)電源電路I內(nèi)流動的平均輸入電流I in。用Tc標(biāo)識開關(guān)元件101的驅(qū)動周期，并且用Ton標(biāo)識開關(guān)元件101的導(dǎo)通周期。于是，用下面的表達(dá)式(10)表示開關(guān)驅(qū)動的ー個周期內(nèi)在開關(guān)電源裝置I內(nèi)流動的平均輸入電流I in。Iin= (1/2) XIpklX (Ton/Tc). . . (10)第二乘法電路111產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓S2，該第一基準(zhǔn)電壓S2與從分壓電路300輸入的分壓電壓VI’和從誤差放大器109輸入的誤差電壓S5之積成正比。如上所述，誤差電壓S5的輸出部分包括時間常數(shù)充分大于交流電源2周期的平滑電路。因此，在交流電源2
的ー個周期內(nèi)第二乘法電路111所產(chǎn)生的第一基準(zhǔn)電壓S2也變?yōu)榛竞愣ǖ碾妷褐?。從而，因為與分壓電壓VI’ (即與交流輸入電壓Vin)成正比的電壓作為第一基準(zhǔn)電壓S2輸出，進(jìn)行反饋控制以使得開關(guān)電源電路I的平均輸出電流Iout變得恒定。初級電流Il的最大值Ipkl被控制和第一基準(zhǔn)電壓S2相等。因此，初級電流Il的最大值Ipkl和交流輸入電壓Vin成正比。當(dāng)用α標(biāo)識比例因數(shù)時，用下面的表達(dá)式(11)表示初級電流Il的最大值Ipkl。Ipkl=Q XVin. . . (11)此外，當(dāng)用LI標(biāo)識變壓器400的初級感應(yīng)系數(shù)時，用下面的表達(dá)式(12)表示初級電流Il的最大值Ipkl。Ipkl=(VinXTon)/LI. . . (12)因此，從上面的表達(dá)式(11)和(12)可以推導(dǎo)出下面的表達(dá)式(13)。Ton=Ct XLl. ·· (13)此外，從上面的表達(dá)式(10 )、( 11)和(13 )可以推導(dǎo)出下面的表達(dá)式(14 )。Iin= (1/2) X (a XVin) X {(a XL1)/Tc} = @ XVin. . . (14)
(此處，β =(1/2) X (Ll/Tc) X α X α 成立)從上面的表達(dá)式(14)可以理解開關(guān)驅(qū)動的ー個周期內(nèi)在開關(guān)電源裝置I內(nèi)流動的平均輸入電流Iin和交流輸入電壓Vin成正比。因此，從交流電源2側(cè)看過去時該電源電路I看起來如同一個純電阻。因此，有可能實現(xiàn)高功率因數(shù)。此外，如果該結(jié)構(gòu)化示例的開關(guān)電源電路I用作LED照明裝置(該LED照明裝置有從交流電源2供應(yīng)的電力，用于進(jìn)行LED3的恒定電流驅(qū)動)的電源，即使交流輸入電壓Vin變化或者LED3的電壓Vf (正向電壓降)變化，也有可能進(jìn)行對LED3的恒定電流驅(qū)動，并因而抑制LED照明裝置亮度的變化。此外，該結(jié)構(gòu)化的開關(guān)電源電路I相比慣常能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率因數(shù)，并且有可能抑制在從發(fā)電站到終端產(chǎn)品的電源系統(tǒng)中的功率損失，以及抑制對其它裝置噪音干擾。次級電流時間檢測電路
圖3是示出次級電流時間檢測電路107的結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。該結(jié)構(gòu)化示例的次級電流時間檢測電路107包括電阻器Al和A2、比較器A3以及直流電壓源A4。電阻器Al的第一端連接至繞組電壓SI的施加端。電阻器Al的第二端和電阻器A2的第一端相互連接。電阻器A2的第二端連接至接地端。比較器A3的反相輸入端子(_)連接至電阻器Al和電阻器A2之間的連接節(jié)點(和繞組電壓SI相對應(yīng)的分壓電壓Vx的施加端)。比較器A3的同相輸入端子(+)連接至直流電壓源A4的正電極端(閾值電壓Vy的施加端)。直流電壓源A4的負(fù)電極端連接至接地端。比較器A3的輸出端連接至次級電流時間檢測信號S3的施加端。比較器A3比較分壓電壓Vx和閾值電壓Vy從而產(chǎn)生次級電流時間檢測信號S3。當(dāng)分壓電壓Vx高于閾值電壓Vy時(當(dāng)繞組電壓SI高于預(yù)定值時)次級電流時間檢測信號S3變成低電平，而當(dāng)分壓電壓Vx低于閾值電壓Vy時(當(dāng)繞組電壓SI低于預(yù)定值時)次級電流時間檢測信號S3變成高電平(參見圖2)。以此方式，次級電流時間檢測電路107利用在變壓器400的第二繞組402內(nèi)流動次級電流12的周期內(nèi)在變壓器400的第三繞組403內(nèi)產(chǎn)生繞組電壓S3這一事實，以便檢測有次級電流12流動的時間周期。第一乘法電路 圖4是示出第一乘法電路108的結(jié)構(gòu)化示例的框圖。該結(jié)構(gòu)化示例的第一乘法電路108包括緩沖器電路BI、斬波電路B2以及平滑電路B3。緩沖器電路BI產(chǎn)生通過放大第一基準(zhǔn)電壓S2 (電壓值Vm2)的電流能力而獲取的第一基準(zhǔn)電壓S2’，并且向斬波電路B2輸出該第一基準(zhǔn)電壓S2’。如圖5所示，斬波電路B2包括N溝道MOS場效應(yīng)晶體管B21和電阻器B22。晶體管B21的漏極連接至斬波電壓Sx的施加端，且經(jīng)由電阻器B22連接至第一基準(zhǔn)電壓S2’的施加端。晶體管B21的源極和背柵極連接至接地端。晶體管B21的柵極連接至次級電流時間檢測信號S3的施加端。應(yīng)當(dāng)設(shè)置電阻器B22的電阻值小于或者等于平滑電路B3的輸入阻抗的1/10。如果次級電流時間檢測信號S3是高電平，晶體管B21導(dǎo)通，且斬波電壓Sx變成低電平(O伏)。另ー方面，如果次級電流時間檢測信號S3是低電平，晶體管B21截止，且斬波電壓Sx變成高電平(Vm2)。因此，如圖6所示，斬波電壓Sx變成和次級電流時間檢測信號S3相對應(yīng)的方波。平滑電路B3對像方波那樣的斬波電壓Sx進(jìn)行平滑(平均化)，從而產(chǎn)生倍增電壓S4。作為平滑電路B3，有可能使用由電阻器、電容器等構(gòu)成的低通濾波器。如圖6所示，倍增電壓S4在次級電流時間檢測信號S3的低電平周期內(nèi)緩慢增加，而在次級電流時間檢測信號S3的高電平周期內(nèi)緩慢降低。隨著平滑電路B3的時間常數(shù)變大，倍增電壓的變化變慢，因而獲得類似直流電的電壓波形。優(yōu)選平滑電路B3的時間常數(shù)所具有的值大于或者等于開關(guān)驅(qū)動周期的十倍(由振蕩器電路105產(chǎn)生的設(shè)置信號S7的周期)。如上所述，第一乘法電路108根據(jù)所述次級電流時間檢測信號S3的邏輯電平對所述第一基準(zhǔn)電壓S2進(jìn)行斬波處理，從而產(chǎn)生像方波那樣的斬波電壓Sx，并進(jìn)一歩平滑斬波電壓Sx以產(chǎn)生倍增電壓S4。通過該內(nèi)部操作，第一乘法電路108輸出與次級電流時間檢測信號S3的占空比(即，次級電流12的占空比)和用作電壓比較器電路106的基準(zhǔn)電壓的第一基準(zhǔn)電壓S2( S卩，初級電流11的最大值Ipkl)之積成正比的倍增電壓S4。注意通過上述表達(dá)式(5) (Vp= (Tres/Tc) XVm2)來計算倍增電壓S4的電壓值Vp。誤差放大器
圖7是示出誤差放大器109的結(jié)構(gòu)化示例的框圖。該結(jié)構(gòu)化示例的誤差放大器109包括電壓比較器電路Cl和平滑電路C2。電壓比較器電路Cl比較倍增電壓S4和第二基準(zhǔn)電壓Vref從而產(chǎn)生比較電壓Sy。當(dāng)倍增電壓S4高于第二基準(zhǔn)電壓Vref時比較電壓Sy變成低電平，而當(dāng)倍增電壓S4低于第二基準(zhǔn)電壓Vref時比較電壓Sy變成高電平。平滑電路C2平滑(平均化)比較電壓Sy從而產(chǎn)生誤差電壓S5。作為平滑電路C2，有可能使用由電阻器、電容器等構(gòu)成的低通濾波器。優(yōu)選平滑電路C2的時間常數(shù)所具有的值大于或者等于開關(guān)驅(qū)動周期的十倍(由振蕩器電路105產(chǎn)生的設(shè)置信號S7的周期)。通過設(shè)置該時間恒定，有可能減少誤差電壓S5的脈動分量到實際應(yīng)用沒有問題的電平。第二乘法電路
圖8是示出第二乘法電路111的第一結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。該第一結(jié)構(gòu)化示例的第二乘法電路111包括P溝道MOS場效應(yīng)晶體管DI、N溝道MOS場效應(yīng)晶體管D2、比較器D3、三角波發(fā)生電路D4、電阻器D5和電容器D6。
晶體管Dl的源極和背柵極都連接至分壓電壓VI’的施加端。晶體管D2的源極和背柵極都連接至接地端。晶體管Dl和D2的漏極都連接至電阻器D5的第一端。晶體管Dl和D2的柵極都連接至比較器D3的輸出端。比較器D3的反相輸入端子㈠連接至誤差電壓S5的施加端。比較器D3的同相輸入端子(+)連接至三角波發(fā)生電路D4。電阻器D5的第二端連接至第一基準(zhǔn)電壓S2的施加端，且經(jīng)由電容器D6連接至接地端。期望設(shè)置三角波發(fā)生電路D4的振蕩頻率所具有的值大于或者等于開關(guān)頻率的十倍(由振蕩器電路105產(chǎn)生的設(shè)置信號S7的頻率)。設(shè)置三角波電壓Sa的峰值低于誤差電壓S5的最大值。三角波電壓Sa的最低電壓為O伏。比較器D3比較誤差電壓S5和三角波電壓Sa，從而產(chǎn)生比較信號Sb。當(dāng)誤差電壓S5高于三角波電壓Sa時比較信號Sb變成低電平，而當(dāng)誤差電壓S5低于三角波電壓Sa時比較信號Sb變成高電平。因此，隨著誤差電壓S5變高，比較信號Sb的占空比(ー個周期內(nèi)高電平周期的比率)變小。相反，隨著誤差電壓S5變低，比較信號Sb的占空比變大。換言之，通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)來調(diào)制比較信號Sb的占空比反比于誤差電壓S5的電壓值。對應(yīng)于第一和第二開關(guān)的晶體管Dl和D2在分壓電壓Vl的施加端和接地端之間串聯(lián)連接，并且根據(jù)比較信號Sb的邏輯電平被排他地導(dǎo)通和截止。晶體管Dl和D2用作斬波電路，該斬波電路產(chǎn)生由分壓電壓VI’和接地電壓之間的脈沖驅(qū)動的斬波電壓Sc (比較信號Sb的邏輯反信號)。如果比較信號Sb為高電平，晶體管Dl截止，并且晶體管D2導(dǎo)通。因此，斬波電壓Sc變成低電平(O伏)。另ー方面，如果比較信號Sb為低電平，晶體管Dl導(dǎo)通，并且晶體管D2截止。因此，斬波電壓Sc變成高電平(VI’)。通過此操作，根據(jù)比較信號Sb的邏輯電平斬波分壓電壓VI’，并且從晶體管Dl和D2的連接節(jié)點產(chǎn)生像方波那樣的斬波電壓Sc。因此，斬波電壓Sc具有的電壓值取決于分壓電壓VI’和誤差電壓S5之積(其值從分壓電壓VI’與誤差電壓S5成正比地進(jìn)ー步降低)。電阻器D5和電容器D6構(gòu)成低通濾波器，該低通濾波器平滑(平均化)像方波那樣的斬波電壓Sc，從而產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓S2。優(yōu)選該低通濾波器的時間常數(shù)所具有的值大于或者等于三角波發(fā)生電路D4的振蕩周期的十倍。圖9是示出第二乘法電路111的第二結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。第二結(jié)構(gòu)化示例和上述的第一結(jié)構(gòu)化示例具有基本相同的結(jié)構(gòu)，但從第一結(jié)構(gòu)化示例中所述的部件中去除了晶體管D1。換言之，在第二結(jié)構(gòu)化示例中，分壓電壓Vl的施加端不使用晶體管Dl直接地連接至晶體管D2的漏扱。注意第二結(jié)構(gòu)化示例所具有的結(jié)構(gòu)適合于分壓電路300用電阻梯形成的情況。晶體管D2用作斬波電路，該斬波電路連接和斷開分壓電壓Vl的施加端與接地端之間的連接，從而產(chǎn)生斬波電壓Sc。如果比較信號Sb為高電平，晶體管D2導(dǎo)通。因此，斬波電壓Sc變成低電平(O伏)。另ー方面，如果比較信號Sb為低電平，晶體管D2截止。因此，斬波電壓Sc變成高電平(VI’)。通過此操作，根據(jù)比較信號Sb的邏輯電平斬波分壓電壓VI’，從而產(chǎn)生了像方波那樣的斬波電壓Sc。因此，類似于第一結(jié)構(gòu)化實施例，斬波電壓Sc具有與分壓電壓VI’和誤差電壓S5之積相對應(yīng)的電壓值。振蕩器電路
圖10是示出振蕩器電路105的結(jié)構(gòu)化示例的電路圖。該結(jié)構(gòu)化示例的振蕩器電路105包括N溝道MOS場效應(yīng)晶體管E1、磁滯比較器(施密特觸發(fā)器)E2、三角波發(fā)生電路E3、恒流電路E4、電阻器E5和電容器E6。
晶體管El的漏極連接至磁滯比較器E2的輸入端。晶體管El的源極和背柵極都連接至接地端。晶體管El的柵極連接至磁滯比較器E2的輸出端和設(shè)置信號S7的施加端。電容器E6的第一端連接至磁滯比較器E2的輸入端。電容器E6的第二端連接至接地端。恒流電路E4連接在電源端和電容器E6的第一端之間。電阻器E5和三角波發(fā)生電路E3串聯(lián)連接在磁滯比較器E2的輸入端和接地端之間。恒流電路E4產(chǎn)生電容器E6的充電電流。磁滯比較器E2比較電容器E6的第一端處的充電電壓Vz和內(nèi)部閾值電壓Vhys，從而產(chǎn)生設(shè)置信號S7。當(dāng)充電電壓Vz高于內(nèi)部閾值電壓Vhys時該設(shè)置信號S7變成高電平，而當(dāng)充電電壓Vz低于內(nèi)部閾值電壓Vhys時該設(shè)置信號S7變成低電平。晶體管El用作放電開關(guān)，該放電開關(guān)連接和斷開電容器E6的兩端之間的連接。當(dāng)設(shè)置信號E7為高電平時，晶體管El導(dǎo)通以實現(xiàn)電容器E6的兩端之間的連接，而當(dāng)設(shè)置信號E7為低電平吋，晶體管El截止以斷開電容器E6兩端之間的連接。描述振蕩器電路105的基本振蕩操作。如果設(shè)置信號E7為低電平，則晶體管El截止，從而斷開電容器E6兩端之間的連接。因此，電容器E6由恒流電路E4充電從而使充電電壓Vz逐漸增加。此后，當(dāng)充電電壓Vz變得大于磁滯比較器E2的內(nèi)部閾值電壓Vhys吋，設(shè)置信號S7從低電平升至高電平。結(jié)果，晶體管El導(dǎo)通，電容器E6的兩端都被連接。因此，電容器E6由晶體管El放電從而使充電電壓Vz復(fù)位至O伏。通過重復(fù)此操作繼續(xù)該設(shè)置信號S7的脈沖振蕩。換言之，晶體管E1、磁滯比較器E2、恒流電路E4和電容器E6與充/放電電路相對應(yīng)，該充/放電電路利用由恒流電路E4產(chǎn)生的恒定電流來充電的電容器E6的充/放電操作從而產(chǎn)生設(shè)置信號S7。此外，振蕩器電路105具有對設(shè)置信號S7的振蕩頻率進(jìn)行頻率調(diào)制(FM)從而分散振蕩頻率的頻譜，用于抑制由開關(guān)電源電路I產(chǎn)生的開關(guān)噪聲的峰值功率的功能(所謂的頻率波動功能)。在振蕩器電路105中，由三角波發(fā)生電路E3產(chǎn)生的三角波電壓Vt經(jīng)由電阻器E5施加到電容器E6的第一端。電阻器E5對應(yīng)于電壓累加電阻器，該電壓累加電阻器產(chǎn)生將被累加到電容器E6的充電電壓Vz的三角波電壓Vt。因此，充電電壓Vz的充電速度(電壓增加速度)根據(jù)三角波電壓Vt改變。具體地，隨著三角波電壓Vt變高，充電電壓Vz的充電速度變快。相反，隨著三角波電壓Vt變低，充電電壓Vz的充電速度變慢。換言之，隨著三角波電壓Vt變高，充電電壓Vz達(dá)到內(nèi)部閾值電壓Vhys的充電時間變短。相反，隨著三角波電壓Vt變低，充電電壓Vz達(dá)到內(nèi)部閾值電壓Vhys的充電時間變長。三角波電壓Vt的電壓值按預(yù)定振蕩周期改變。因此，根據(jù)三角波電壓Vt，用FM調(diào)制來調(diào)制設(shè)置信號S7的振蕩頻率。注意三角波振蕩器電路E3的振蕩頻率應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為I到10千赫。此外，應(yīng)當(dāng)調(diào)整電阻器E5的電阻值以使得頻率偏移變成9千赫或更高。概述
在以下的描述中，總結(jié)了說明書中公開的各種技術(shù)特征。說明書中公開的開關(guān)電源電路包括全波整流電路，該全波整流電路對交流輸入電壓進(jìn)行全波整流以產(chǎn)生初級電壓；變壓器，該變壓器利用第一和第二絕緣繞組之間的電磁感應(yīng)將初級電壓變壓成次級電壓；整流及平滑電路，該整流及平滑電路自次級電壓產(chǎn)生直流輸出電壓以向負(fù)載供應(yīng)該直流輸出電壓；初級電流控制電路，該初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，該初級電流檢測電壓和該第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及基準(zhǔn)電壓校正電路，該基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比，從而校正該第一基準(zhǔn)電壓(第一結(jié)構(gòu))。 注意在具有上述第一結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中變壓器除了第一繞組和第二繞組之外還包括第三繞組，并且基準(zhǔn)電壓校正電路包括次級電流時間檢測電路，該次級電流時間檢測電路監(jiān)測第三繞組內(nèi)的繞組電壓從而輸出與次級電流的占空比相對應(yīng)的次級電流時間檢測信號；將次級電流時間檢測信號與第一基準(zhǔn)電壓相乘從而產(chǎn)生倍增電壓的第一乘法電路；產(chǎn)生與倍增電壓和第二基準(zhǔn)電壓之差相對應(yīng)的誤差電壓的誤差放大器；分壓初級電壓從而產(chǎn)生分壓電壓的分壓電路；以及將分壓電壓和誤差電壓相乘從而產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓的第二乘法電路(第二結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第二結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中初級電流控制電路包括連接至第一繞組的開關(guān)元件；初級電流檢測電路，該初級電流檢測電路產(chǎn)生與初級電流相對應(yīng)的初級電流檢測電壓；振蕩器電路，該振蕩器電路產(chǎn)生由脈沖按預(yù)定開關(guān)頻率驅(qū)動的設(shè)置信號；電壓比較器電路，該電壓比較器電路比較初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓從而產(chǎn)生復(fù)位信號；RS觸發(fā)器，該RS觸發(fā)器基于設(shè)置信號和復(fù)位信號產(chǎn)生開關(guān)控制信號；以及緩沖器電路，該緩沖器電路放大開關(guān)控制信號的電流能力從而向開關(guān)兀件輸出結(jié)果(弟ニ結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第三結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中第一乘法電路包括斬波電路，該斬波電路根據(jù)次級電流時間檢測信號的邏輯電平對第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行斬波處理從而產(chǎn)生斬波電壓；以及平滑電路，該平滑電路平滑斬波電壓從而產(chǎn)生倍增電壓(第四結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第四結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中斬波電路包括連接在斬波電壓的施加端和接地端之間的開關(guān)，并且根據(jù)次級電流時間檢測信號控制該開關(guān)導(dǎo)通和截止；以及連接在第一基準(zhǔn)電壓的施加端和斬波電壓的施加端之間的電阻器(第五結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第三結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中第二乘法電路包括三角波發(fā)生電路，該三角波發(fā)生電路按預(yù)定振蕩頻率產(chǎn)生三角波電壓；比較器，該比較器比較誤差電壓和三角波電壓從而產(chǎn)生比較信號；斬波電路，該斬波電路根據(jù)比較信號的邏輯電平對分壓電壓進(jìn)行斬波處理，從而產(chǎn)生通過像方波那樣對分壓電壓進(jìn)行斬波而獲取的斬波電壓；以及平滑電路，該平滑電路平滑斬波電壓從而產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓(第六結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第六結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中斬波電路包括在分壓電壓的施加端和接地端之間串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，并且該第一開關(guān)和第二開關(guān)根據(jù)比較信號的邏輯電平排他地導(dǎo)通和截止，并且從第一開關(guān)和第二開關(guān)的連接節(jié)點輸出斬波電壓(第七結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第六結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中使用電阻梯形成分壓電路，斬波電路包括連接在分壓電壓的施加端和接地端之間的第一開關(guān)，并且該第一開關(guān)根據(jù)比較信號導(dǎo)通和截止從而從分壓電壓的施加端輸出斬波電壓(第八結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第三結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中振蕩器電路包括充/放電電路，所述充/放電電路利用由恒定電流充電的電容器的充/放電操 作來產(chǎn)生設(shè)置信號；三角波發(fā)生電路，該三角波發(fā)生電路按預(yù)定振蕩頻率產(chǎn)生三角波電壓；以及電壓累加電阻器，該電壓累加電阻器產(chǎn)生將被累加到電容器的充電電壓的三角波電壓(第九結(jié)構(gòu))。此外，根據(jù)本發(fā)明的ー種LED照明裝置，包括LED;開關(guān)電源電路，該開關(guān)電源電路自交流電源供應(yīng)的交流輸入電壓產(chǎn)生直流輸出電壓并且向該LED供應(yīng)該直流輸出電壓，其中該開關(guān)電源電路具有上述第一到第九結(jié)構(gòu)中任意之一的結(jié)構(gòu)(第十結(jié)構(gòu))。此外，根據(jù)本發(fā)明的一種半導(dǎo)體器件具有ー種集成的結(jié)構(gòu)，包括初級電流控制電路，該初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，該初級電流檢測電壓和利用絕緣的第一和第二繞組之間的電磁感應(yīng)將初級電壓變壓成次級電壓的變壓器中的第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及基準(zhǔn)電壓校正電路，該基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比從而校正第一基準(zhǔn)電壓(第i 結(jié)構(gòu))。注意在具有上述第十一結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中基準(zhǔn)電壓校正電路包括次級電流時間檢測電路，該次級電流時間檢測電路監(jiān)測變壓器的第三繞組中的繞組電壓從而輸出和次級電流的占空比相對應(yīng)的次級電流時間檢測信號；第一乗法電路，該第一乘法電路將次級電流時間檢測信號和第一基準(zhǔn)電壓相乘從而產(chǎn)生倍増電壓；誤差放大器，該誤差放大器產(chǎn)生與倍增電壓和第二基準(zhǔn)電壓之差相對應(yīng)的誤差電壓，以及第二乘法電路，該第二乘法電路將通過分壓初級電壓而獲取的分壓電壓和誤差電壓相乘從而產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓(第十二結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第十二結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中初級電流控制電路包括連接至第一繞組的開關(guān)元件；初級電流檢測電路，該初級電流檢測電路產(chǎn)生和初級電流相對應(yīng)的初級電流檢測電壓；振蕩器電路，該振蕩器電路產(chǎn)生由脈沖按預(yù)定開關(guān)頻率驅(qū)動的設(shè)置信號；電壓比較器電路，該電壓比較器電路比較初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓從而產(chǎn)生復(fù)位信號；RS觸發(fā)器，該RS觸發(fā)器基于設(shè)置信號和復(fù)位信號產(chǎn)生開關(guān)控制信號；以及緩沖器電路，該緩沖器電路放大開關(guān)控制信號的電流能力從而向開關(guān)元件輸出結(jié)果(第十三結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第十三結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中第一乘法電路包括斬波電路，該斬波電路根據(jù)次級電流時間檢測信號的邏輯電平對第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行斬波處理從而產(chǎn)生斬波電壓；以及平滑電路，該平滑電路平滑斬波電壓從而產(chǎn)生所述倍增電壓(第十四結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第十四結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中斬波電路包括連接在斬波電壓的施加端和接地端之間的開關(guān)，并且根據(jù)次級電流時間檢測信號控制該開關(guān)導(dǎo)通和截止；以及連接在第一基準(zhǔn)電壓的施加端和斬波電壓的施加端之間的電阻器(第十五結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第十三結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中第二乘法電路包括三角波發(fā)生電路，該三角波發(fā)生電路按預(yù)定振蕩頻率產(chǎn)生三角波電壓；比較器，該比較器比較誤差電壓和三角波電壓從而產(chǎn)生比較信號；斬波電路，該斬波電路根據(jù)比較信號的邏輯電平對分壓電壓進(jìn)行斬波處理從而產(chǎn)生斬波電壓；以及平滑電路，該平滑電路平滑斬波電壓從而產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓(第十六結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第十六結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中斬波電路包括在分壓電壓的施加端和接地端之間串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，并且該第一開關(guān)和第二開關(guān)根據(jù)比較信號排他地導(dǎo)通和截止，從而從第一開關(guān)和第二開關(guān)的連接節(jié)點輸出斬波電壓(第十七結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第十六結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中斬波電路包括連接在分壓電壓的施加端和接地端之間的第一開關(guān)，并且該第一開關(guān)根據(jù)比較信號導(dǎo)通和截止從而從分壓電壓的施加端輸出斬波電壓(第十八結(jié)構(gòu))。此外，在具有上述第十三結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選采用這樣ー種結(jié)構(gòu)其中振蕩器電路包括充/放電電路，該充/放電電路利用由恒定電流充電的電容器的充/放電操作來產(chǎn)生設(shè)置信號；三角波發(fā)生電路，該三角波發(fā)生電路按預(yù)定振動器頻率產(chǎn)生三角波電壓；以及電壓累加電阻器，該電壓累加電阻器累加三角波電壓到電容器的充電電壓(第十九結(jié)構(gòu))。此外，根據(jù)本發(fā)明的LED照明裝置包括LED ;全波整流電路，該全波整流電路對交流輸入電壓進(jìn)行全波整流從而產(chǎn)生初級電壓；變壓器，該變壓器利用第一和第二絕緣繞組之間的電磁感應(yīng)將初級電壓變壓成次級電壓；整流及平滑電路，該整流及平滑電路自次級電壓產(chǎn)生直流輸出電壓并且向LED供應(yīng)該直流輸出電壓；分壓電路，該分壓電路分壓初級電壓從而產(chǎn)生分壓電壓；以及具有上述第十一至第十九結(jié)構(gòu)中任意之一結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件 (第二十結(jié)構(gòu))。效果
利用本說明書中所述的技術(shù)，有可能提供一種相比慣常能夠?qū)崿F(xiàn)更高功率因數(shù)且同時保持負(fù)載中流動的電流恒定的開關(guān)電源電路，以及ー種使用該開關(guān)電源電路的半導(dǎo)體器件，以及ー種使用該開關(guān)電源電路和該半導(dǎo)體器件的LED照明裝置。換言之，即使輸入電壓下降，本說明書中公開的開關(guān)電源電路仍能夠?qū)崿F(xiàn)恒定電流特性而不導(dǎo)致輸出電流下降。此外，本說明書中所述的開關(guān)電源電路能夠通過一個開關(guān)元件實現(xiàn)高功率因數(shù)，從而有利于減少開關(guān)電源電路的成本。此外，本說明書中所述的開關(guān)電源電路能實現(xiàn)高功率因數(shù)，從而能減少電力傳輸線上的損耗及抑制對其它裝置的噪音干擾。
注意，為了實現(xiàn)高功率因數(shù)通常需要兩個電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括使用升壓轉(zhuǎn)換器或無源部件提高功率因數(shù)的功率因數(shù)改善電路；以及用于從交流電壓產(chǎn)生直流電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路(所謂的雙轉(zhuǎn)換器系統(tǒng))。與之相對，本說明書中所述的開關(guān)電源電路采用了ー種其中合并有功率因數(shù)改善功能的系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更小尺寸及更低成本的系統(tǒng)。エ業(yè)實用性
本說明書中公開的開關(guān)電源電路在保持負(fù)載中流動的輸出電流恒定的同時能夠相比慣常實現(xiàn)更高的功率因數(shù)。因此，本說明書中公開的開關(guān)電源電路能夠被適宜地用作對由商用交流電源供電的負(fù)載進(jìn)行恒定電路驅(qū)動的負(fù)載驅(qū)動裝置(例如，LED照明裝置)的電源。其它變體
注意在上述的實施例中，描述了本發(fā)明應(yīng)用于用作LED照明裝置電源的開關(guān)電源電路 的結(jié)構(gòu)的示例。但是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于此。本發(fā)明能夠被廣泛地應(yīng)用于為其它應(yīng)用所用的開關(guān)電源電路。此外，在以上描述中描述了本發(fā)明最優(yōu)選的實施例，但是對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是所公開的發(fā)明能夠被以各種方式改動并且能夠體現(xiàn)為和以上詳述結(jié)構(gòu)不同的方式。因此，所附權(quán)利要求g在包括在不背離本發(fā)明主g和技術(shù)觀念的情況下在技術(shù)范圍內(nèi)對本發(fā)明的任何修改。
附圖標(biāo)記列表
I開關(guān)電源電路 2交流電源 3負(fù)載(LED)
100半導(dǎo)體器件 101開關(guān)元件；
102初級電流檢測電路
103緩沖器電路
104RS觸發(fā)器
105振蕩器電路
106電壓比較器電路
107次級電流時間檢測電路
108第一乘法電路
109誤差放大器
110基準(zhǔn)電壓源
111第二乘法電路
200全波整流電路
300分壓電路
400變壓器
401第一繞組
402第二繞組403第三繞組500整流及平滑電路Al, A2電阻器A3比較器A4直流電壓源BI緩沖器電路B2斬波電路
B21N溝道MOS場效應(yīng)晶體管B22電阻器B3平滑電路Cl電壓比較器電路C2平滑電路 DlP溝道MOS場效應(yīng)晶體管D2N溝道MOS場效應(yīng)晶體管D3比較器D4三角波發(fā)生電路D5電阻器D6電容器
ElN溝道MOS場效應(yīng)晶體管E2磁滯比較器E3三角波發(fā)生電路E4恒流電路E5電阻器E6電容器
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源電路，包括 全波整流電路，所述全波整流電路對交流輸入電壓進(jìn)行全波整流以產(chǎn)生初級電壓；變壓器，所述變壓器利用第一和第二絕緣的繞組之間的電磁感應(yīng)將所述初級電壓變壓成次級電壓； 整流及平滑電路，所述整流及平滑電路自所述次級電壓產(chǎn)生直流輸出電壓以向負(fù)載供應(yīng)直流輸出電壓； 初級電流控制電路，所述初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，所述初級電流檢測電壓和所述第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及基準(zhǔn)電壓校正電路，所述基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測在所述第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比，從而校正所述第一基準(zhǔn)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開關(guān)電源電路，其中所述變壓器除所述第一繞組和第二繞組之外還包括第三繞組，并且所述基準(zhǔn)電壓校正電路包括 次級電流時間檢測電路，所述次級電流時間檢測電路監(jiān)測所述第三繞組中的繞組電壓從而輸出與所述次級電流的占空比相對應(yīng)的次級電流時間檢測信號； 第一乘法電路，所述第一乘法電路將所述次級電流時間檢測信號和所述第一基準(zhǔn)電壓相乘從而產(chǎn)生倍增電壓； 誤差放大器，所述誤差放大器產(chǎn)生與所述倍增電壓和所述第二基準(zhǔn)電壓之差相對應(yīng)的誤差電壓； 分壓電路，所述分壓電路對所述初級電壓進(jìn)行分壓從而產(chǎn)生分壓電壓；以及 第二乘法電路，所述第二乘法電路將所述分壓電壓與所述誤差電壓相乘從而產(chǎn)生所述第一基準(zhǔn)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源電路，其中所述初級電流控制電路包括 連接至所述第一繞組的開關(guān)元件； 初級電流檢測電路，所述初級電流檢測電路產(chǎn)生和所述初級電流相對應(yīng)的初級電流檢測電壓； 振蕩器電路，所述振蕩器電路產(chǎn)生由脈沖按預(yù)定開關(guān)頻率驅(qū)動的設(shè)置信號； 電壓比較器電路，所述電壓比較器電路比較所述初級電流檢測電壓和所述第一基準(zhǔn)電壓從而產(chǎn)生復(fù)位信號； RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器基于所述設(shè)置信號和所述復(fù)位信號產(chǎn)生開關(guān)控制信號；以及緩沖器電路，所述緩沖器電路放大所述開關(guān)控制信號的電流能力，從而向所述開關(guān)元件輸出所述結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源電路，其中所述第一乘法電路包括 斬波電路，所述斬波電路根據(jù)所述次級電流時間檢測信號的邏輯電平對所述第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行斬波處理，從而產(chǎn)生斬波電壓；以及 平滑電路，所述平滑電路對所述斬波電壓進(jìn)行平滑，從而產(chǎn)生所述倍增電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源電路，其中所述斬波電路包括 連接在所述斬波電壓的施加端和接地端之間的開關(guān)，并且根據(jù)所述次級電流時間檢測信號控制所述開關(guān)以導(dǎo)通和截止；以及連接在所述第一基準(zhǔn)電壓的施加端和所述斬波電壓的施加端之間的電阻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源電路，其中所述第二乘法電路包括 三角波發(fā)生電路，所述三角波發(fā)生電路按預(yù)定振蕩頻率產(chǎn)生三角波電壓； 比較器，所述比較器比較所述誤差電壓和所述三角波電壓，從而產(chǎn)生比較信號； 斬波電路，所述斬波電路根據(jù)所述比較信號的邏輯電平對所述分壓電壓進(jìn)行斬波處理，從而產(chǎn)生通過像方波那樣對所述分壓電壓進(jìn)行斬波而獲取的斬波電壓；以及平滑電路，所述平滑電路對所述斬波電壓進(jìn)行平滑從而產(chǎn)生所述第一基準(zhǔn)電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源電路，其中所述斬波電路包括在分壓電壓的施加端和接地端之間串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，并且所述第一開關(guān)和第二開關(guān)是根據(jù)所述比較信號的邏輯電平排他地導(dǎo)通和截止，并且從所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的連接節(jié)點輸出所述斬波電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源電路，其中 使用電阻梯形成所述分壓電路， 所述斬波電路包括連接在所述分壓電壓的施加端和所述接地端之間的第一開關(guān)，以及所述第一開關(guān)是根據(jù)所述比較信號而導(dǎo)通和截止，從而從所述分壓電壓的施加端輸出所述斬波電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源電路，其中所述振蕩器電路包括 充/放電電路，所述充/放電電路利用由恒定電流充電的電容器的充/放電操作來產(chǎn)生設(shè)置信號； 三角波發(fā)生電路，所述三角波發(fā)生電路按預(yù)定振蕩頻率產(chǎn)生三角波電壓；以及電壓累加電阻器，所述電壓累加電阻器產(chǎn)生將被累加到所述電容器的充電電壓的三角波電壓。
10.一種LED照明裝置，包括 LED ;以及 開關(guān)電源電路，所述開關(guān)電源電路自交流電源供應(yīng)的交流輸入電壓產(chǎn)生直流輸出電壓，并且向所述LED供應(yīng)所述直流輸出電壓，其中所述開關(guān)電源電路包括 全波整流電路，所述全波整流電路對交流輸入電壓進(jìn)行全波整流以產(chǎn)生初級電壓；變壓器，所述變壓器利用第一和第二絕緣的繞組之間的電磁感應(yīng)將所述初級電壓變壓成次級電壓； 整流及平滑電路，所述整流及平滑電路自所述次級電壓產(chǎn)生直流輸出電壓以向負(fù)載供應(yīng)所述直流輸出電壓； 初級電流控制電路，所述初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，所述初級電流檢測電壓和在所述第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及 基準(zhǔn)電壓校正電路，所述基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測在所述第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比，從而校正所述第一基準(zhǔn)電壓。
11.一種半導(dǎo)體器件，包括 初級電流控制電路，所述初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，所述初級電流檢測電壓和利用絕緣的第一和第二繞組之間的電磁感應(yīng)將初級電壓變壓成次級電壓的變壓器中的所述第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及 基準(zhǔn)電壓校正電路，所述基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測在所述變壓器的第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比，從而校正所述第一基準(zhǔn)電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中所述基準(zhǔn)電壓校正電路包括 次級電流時間檢測電路，所述次級電流時間檢測電路監(jiān)測所述變壓器的第三繞組中的繞組電壓，從而輸出與所述次級電流的占空比相對應(yīng)的次級電流時間檢測信號； 第一乘法電路，所述第一乘法電路將所述次級電流時間檢測信號和所述第一基準(zhǔn)電壓相乘從而產(chǎn)生倍增電壓； 誤差放大器，所述誤差放大器產(chǎn)生與所述倍增電壓和所述第二基準(zhǔn)電壓之差相對應(yīng)的誤差電壓；以及 第二乘法電路，所述第二乘法電路將通過分壓所述初級電壓而獲取的分壓電壓與所述誤差電壓相乘，從而產(chǎn)生所述第一基準(zhǔn)電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中所述初級電流控制電路包括 連接至所述第一繞組的開關(guān)元件； 初級電流檢測電路，所述初級電流檢測電路產(chǎn)生與所述初級電流相對應(yīng)的初級電流檢測電壓； 振蕩器電路，所述振蕩器電路產(chǎn)生由脈沖按預(yù)定開關(guān)頻率驅(qū)動的設(shè)置信號； 電壓比較器電路，所述電壓比較器電路比較所述初級電流檢測電壓和所述第一基準(zhǔn)電壓從而產(chǎn)生復(fù)位信號； RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器基于所述設(shè)置信號和所述復(fù)位信號產(chǎn)生開關(guān)控制信號；以及緩沖器電路，所述緩沖器電路放大所述開關(guān)控制信號的電流能力從而向所述開關(guān)元件輸出所述結(jié)果。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一乘法電路包括 斬波電路，所述斬波電路根據(jù)所述次級電流時間檢測信號的邏輯電平對所述第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行斬波處理，從而產(chǎn)生斬波電壓；以及 平滑電路，所述平滑電路對所述斬波電壓進(jìn)行平滑從而產(chǎn)生所述倍增電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其中所述斬波電路包括 連接在所述斬波電壓的施加端和接地端之間的開關(guān)，并且根據(jù)所述次級電流時間檢測信號控制所述開關(guān)以導(dǎo)通和截止；以及 連接在所述第一基準(zhǔn)電壓的施加端和所述斬波電壓的施加端之間的電阻器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第二乘法電路包括 三角波發(fā)生電路，所述三角波發(fā)生電路按預(yù)定振蕩頻率產(chǎn)生三角波電壓； 比較器，所述比較器比較所述誤差電壓和所述三角波電壓，從而產(chǎn)生比較信號； 斬波電路，所述斬波電路根據(jù)所述比較信號的邏輯電平對所述分壓電壓進(jìn)行斬波處理，從而產(chǎn)生斬波電壓；以及 平滑電路，所述平滑電路對所述斬波電壓進(jìn)行平滑從而產(chǎn)生所述第一基準(zhǔn)電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其中所述斬波電路包括在分壓電壓的施加端和接地端之間串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，并且所述第一開關(guān)和第二開關(guān)是根據(jù)所述比較信號排他地導(dǎo)通和截止，從而從所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的連接節(jié)點輸出所述斬波電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其中所述斬波電路包括連接在分壓電壓的施加端和接地端之間的第一開關(guān)，并且所述第一開關(guān)是根據(jù)所述比較信號而導(dǎo)通和截止，從而從所述分壓電壓的施加端輸出所述斬波電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其中所述振蕩器電路包括 充/放電電路，所述充/放電電路利用由恒定電流充電的電容器的充/放電操作來產(chǎn)生設(shè)置信號； 三角波發(fā)生電路，所述三角波發(fā)生電路按預(yù)定振蕩頻率產(chǎn)生三角波電壓；以及 電壓累加電阻器，所述電壓累加電阻器將所述三角波電壓累加到所述電容器的充電電壓。
20.—種LED照明裝置，包括 LED ； 全波整流電路，所述全波整流電路對交流輸入電壓進(jìn)行全波整流從而產(chǎn)生初級電壓；變壓器，所述變壓器利用第一和第二絕緣的繞組之間的電磁感應(yīng)將所述初級電壓變壓成次級電壓； 整流及平滑電路，所述整流及平滑電路自所述次級電壓產(chǎn)生直流輸出電壓并且向所述LED供應(yīng)所述直流輸出電壓； 分壓電路，所述分壓電路分壓所述初級電壓從而產(chǎn)生分壓電壓；以及 半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件驅(qū)動所述變壓器，其中所述半導(dǎo)體器件包括 初級電流控制電路，所述初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，所述初級電流檢測電壓與利用絕緣的第一和第二繞組之間的電磁感應(yīng)將初級電壓變壓成次級電壓的變壓器中的第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及 基準(zhǔn)電壓校正電路，所述基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測所述變壓器的第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比，從而校正所述第一基準(zhǔn)電壓。
全文摘要
本申請涉及開關(guān)電源電路，半導(dǎo)體器件以及LED照明裝置。一種開關(guān)電源電路包括全波整流電路，該全波整流電路對交流輸入電壓進(jìn)行全波整流以產(chǎn)生初級電壓；變壓器，該變壓器利用第一和第二絕緣繞組之間的電磁感應(yīng)將初級電壓變壓成次級電壓；整流及平滑電路，該整流及平滑電路自次級電壓產(chǎn)生直流輸出電壓以向負(fù)載供應(yīng)直流輸出電壓；初級電流控制電路，該初級電流控制電路基于初級電流檢測電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果對初級電流進(jìn)行開/關(guān)控制，該初級電流檢測電壓與第一繞組內(nèi)流動的初級電流相對應(yīng)；以及基準(zhǔn)電壓校正電路，該基準(zhǔn)電壓校正電路用于監(jiān)測第二繞組內(nèi)流動的次級電流的占空比，從而校正第一基準(zhǔn)電壓。
文檔編號H02M7/48GK102820799SQ20121018323
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月6日
發(fā)明者池田雅和 申請人:夏普株式會社