專利名稱：驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電路和具有驅(qū)動(dòng)電路的開關(guān)電源裝置。
背景技術(shù)：
多數(shù)情況下，在平板顯示器等中使用的開關(guān)電源裝置使用具有2個(gè)開關(guān)元件的半 橋型且能夠降低開關(guān)損失的電流諧振型。
在電流諧振型開關(guān)電源裝置中，使用低壓側(cè)開關(guān)元件和高壓側(cè)開關(guān)元件，通常，這 些開關(guān)元件使用N型MOSFET等。因此，為了驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)開關(guān)元件，使用將低壓側(cè)的控制信 號(hào)傳遞到高壓側(cè)并驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器。關(guān)于該高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器，需要進(jìn)行功耗 的降低和響應(yīng)速度的改善。
作為在現(xiàn)有的這種開關(guān)電源裝置中使用的高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器，公知有專利文獻(xiàn)I。采用 專利文獻(xiàn)I的開關(guān)電源裝置如圖8所示那樣構(gòu)成。全波整流電路I對(duì)交流電壓進(jìn)行整流， 平滑電容器Ca對(duì)由全波整流電路I得到的整流電壓進(jìn)行平滑，將整流平滑電壓供給到由 MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件Ql與由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件Q2的串聯(lián)電路的兩端。開關(guān)元件 Ql和開關(guān)元件Q2通過控制電路Ila而交替進(jìn)行接通/斷開控制。
在開關(guān)元件Ql的漏極-源極間連接有電壓諧振電容器Cv，并且，連接有電抗器 Lr、變壓器T的一次繞組P、電流諧振電容器Ci的串聯(lián)電路。在變壓器T的二次繞組SI的 一端連接有二極管Dl的陽極，在二次繞組S2的一端連接有二極管D2的陽極。二極管Dl 的陰極和二極管D2的陰極與電容器Cb的一端連接，二次繞組SI的另一端和二次繞組S2 的另一端與電容器Cb的另一端連接。通過二極管Dl、D2和電容器Cb構(gòu)成整流平滑電路。 該整流平滑電路對(duì)在變壓器T的二次繞組S1、S2中產(chǎn)生的電壓進(jìn)行整流平滑。
在電容器Cb的兩端連接有電壓檢測(cè)電路3。電壓檢測(cè)電路3檢測(cè)電容器Cb的電 壓，經(jīng)由光耦合器PC，將檢測(cè)電壓作為反饋電壓而經(jīng)由控制電路Ila的FB端子輸出到振蕩 電路11。振蕩電路11根據(jù)反饋電壓改變振蕩頻率(開關(guān)頻率)。即,通過控制開關(guān)頻率,能 夠?qū)﹄娙萜鰿b的輸出電壓進(jìn)行控制。
二極管D3和電容器Ce對(duì)在變壓器T的輔助繞組C中產(chǎn)生的電壓進(jìn)行整流平滑， 將其供給到控制電路Ila的Ncc端子。并且，整流平滑后的電壓經(jīng)由二極管D4被供給到控 制電路Ila的Vb端子(電平位移電源端子)。在開關(guān)元件Ql和開關(guān)元件Q2的連接點(diǎn)與Vb 端子之間連接有電容器Cd。開關(guān)元件Ql與開關(guān)元件Q2的連接點(diǎn)的電位為電平位移基準(zhǔn)電 位VS。
控制電路I Ia具有振蕩電路11、空載時(shí)間生成電路12、電平位移電路13、定時(shí)調(diào)整 電路14、緩存15、16。振蕩電路11產(chǎn)生頻率信號(hào)，該頻率信號(hào)具有與來自FB端子的反饋電 壓對(duì)應(yīng)的頻率?？蛰d時(shí)間生成電路12根據(jù)來自振蕩電路11的頻率信號(hào)生成低壓側(cè)信號(hào)和 高壓側(cè)信號(hào)，附加開關(guān)元件Ql、Q2同時(shí)斷開的期間(空載時(shí)間)，輸出到電平位移電路13和 定時(shí)調(diào)整電路14。電平位移電路13使來自空載時(shí)間生成電路12的信號(hào)進(jìn)行電平位移，經(jīng) 由緩存16施加給高壓側(cè)的開關(guān)元件Q2的柵極。定時(shí)調(diào)整電路14對(duì)來自空載時(shí)間生成電路12的信號(hào)進(jìn)行定時(shí)調(diào)整，經(jīng)由緩存15施加給低壓側(cè)的開關(guān)元件Ql的柵極。
圖10輸出現(xiàn)有的開關(guān)電源裝置內(nèi)的電平位移電路13的結(jié)構(gòu)。該電平位移電路13 具有電阻Rl R4、脈沖制作電路20、晶體管Ml、M2、觸發(fā)器FFl、逆變器IVl IV6、電容器 Cl C4、緩存16。
電阻Rl的一端與電平位移電源VB連接，另一端與晶體管Ml的漏極連接。晶體管 Ml的源極經(jīng)由電阻R3而與地線連接。在晶體管Ml的漏極與地線之間存在有寄生電容Cl。 晶體管Ml的柵極與脈沖制作電路20連接。電阻R2具有與電阻Rl相同的電阻值，一端與電平位移電源VB連接，另一端與晶體管M2的漏極連接。晶體管M2的源極經(jīng)由電阻R4而與地線連接。在晶體管M2的漏極與地線之間存在有寄生電容C2。晶體管M2的柵極與脈沖制作電路20連接。
脈沖制作電路20根據(jù)輸入信號(hào)對(duì)晶體管Ml和晶體管M2的接通/斷開進(jìn)行控制。 脈沖制作電路20在來自振蕩電路11的輸入信號(hào)的上升沿時(shí)將設(shè)置脈沖信號(hào)輸出到晶體管 Ml的柵極，在輸入信號(hào)的下降沿時(shí)將復(fù)位脈沖信號(hào)輸出到晶體管M2的柵極。
在晶體管Ml的漏極和晶體管M2的漏極連接有由逆變器IVl IV4和電容器C3、 C4構(gòu)成的誤動(dòng)作防止濾波器。逆變器IV3的輸出經(jīng)由逆變器IV5而與觸發(fā)器FFl的復(fù)位端子R連接。逆變器IV4的輸出經(jīng)由逆變器IV6而與觸發(fā)器FFl的設(shè)置端子S連接。來自觸發(fā)器FFl的輸出端子Q的電壓經(jīng)由緩存16，作為開關(guān)元件Q2的柵極電壓VGH而輸出。
并且，專利文獻(xiàn)2的開關(guān)電源裝置如圖11所示那樣構(gòu)成。在該開關(guān)電源裝置中， dvdt檢測(cè)電路17檢測(cè)電平位移基準(zhǔn)電位VS的dvdt (對(duì)電位VS進(jìn)行時(shí)間微分)，向空載時(shí)間生成電路12輸出該檢測(cè)輸出。即，通過電平位移基準(zhǔn)電位VS的dvdt，對(duì)同時(shí)斷開低壓側(cè)的開關(guān)元件Ql和高壓側(cè)的開關(guān)元件Q2的空載時(shí)間期間進(jìn)行控制。
專利文獻(xiàn)I日本特開平8-65143號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2日本特開2002-325451號(hào)公報(bào)
但是，在專利文獻(xiàn)I中，如圖9所示，在從低壓側(cè)向高壓側(cè)傳遞設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)時(shí)，在施加了例如400V的高壓的電平位移基準(zhǔn)電位VS的狀態(tài)下，設(shè)置脈沖和復(fù)位脈沖接通，例如在120nS的期間內(nèi)流過IOmA的電流。特別地，當(dāng)振蕩頻率上升時(shí)，與此相伴，設(shè)置脈沖和復(fù)位脈沖的接通斷開次數(shù)增加，所以，功耗與振蕩頻率的增大成比例地增大。因此， 在民生品用的開關(guān)電源裝置用控制IC的封裝中，由于發(fā)熱問題而使200kHz 400kHz成為上限振蕩頻率。
并且，在專利文獻(xiàn)I中，在低壓側(cè)，利用空載時(shí)間生成電路12決定高壓側(cè)的開關(guān)元件Q2導(dǎo)通的定時(shí)(圖9的空載時(shí)間期間DT1)，針對(duì)高壓側(cè)進(jìn)行信號(hào)傳遞(電平位移)。該情況下，由于電路的延遲和誤動(dòng)作防止濾波器，在高壓側(cè)的開關(guān)元件Q2導(dǎo)通之前產(chǎn)生延遲時(shí)間(圖9的設(shè)置脈沖和復(fù)位脈沖的電平位移所導(dǎo)致的滯后時(shí)間ΛΤ1)。因此，為了使低壓側(cè)和高壓側(cè)的占空比恒定，在從低壓側(cè)控制電路向低壓側(cè)的開關(guān)元件Ql進(jìn)行信號(hào)傳遞的情況下，通過定時(shí)調(diào)整電路14滯后所述延遲時(shí)間。因此，例如在過電流檢測(cè)時(shí)，成為在需要截止開關(guān)元件Ql時(shí)產(chǎn)生滯后的原因。
并且，如圖10所示，在晶體管Ml、M2中具有寄生電容Cl、C2。在提前對(duì)高壓側(cè)部施加dvdt時(shí)，由于對(duì)電容器Cl、C2進(jìn)行充電的電流，在電阻Rl、R2中產(chǎn)生電壓下降，由此， 有時(shí)對(duì)觸發(fā)器FFl的S端子或R端子輸入非意圖的信號(hào)。為了防止該情況，進(jìn)行使用由逆變器IVl IV4和電容器Cl C4構(gòu)成的dvdt濾波器、或者降低電阻R1、R2的電阻值等的對(duì)策。但是，在dvdt濾波器中，由于針對(duì)電容器C3、C4的充電，在信號(hào)傳遞中產(chǎn)生延遲時(shí)間。
并且，在專利文獻(xiàn)2中，在低壓側(cè)，通過dvdt檢測(cè)電路17對(duì)電平位移基準(zhǔn)電位VS 進(jìn)行dvdt檢測(cè)，針對(duì)高壓側(cè)進(jìn)行信號(hào)傳遞，所以，高壓側(cè)的開關(guān)元件Q2的導(dǎo)通定時(shí)產(chǎn)生延遲時(shí)間。因此，雖然沒有圖示，但是，對(duì)基于電平位移電路13的延遲時(shí)間ΛΤ1和基于dvdt 檢測(cè)電路17的延遲時(shí)間進(jìn)行相加，延遲時(shí)間進(jìn)一步增大。因此，在電流諧振IC中，用于降低開關(guān)損失的諧振條件變窄，并且，高壓側(cè)的開關(guān)元件Q2接通的時(shí)間縮短，所以，成為妨礙聞?lì)l化的原因。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供如下的驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)電源裝置能夠使電平位移電路成為低功耗， 縮短電路的滯后時(shí)間并實(shí)現(xiàn)高頻化。
為了解決所述課題，本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)電路，其對(duì)連接在直流電源的兩端且串聯(lián)連接的低壓側(cè)開關(guān)元件和高壓側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)電路的特征在于具有振蕩電路，其產(chǎn)生規(guī)定頻率信號(hào)；脈沖制作電路，其在所述低壓側(cè)開關(guān)元件與高壓側(cè)開關(guān)元件的連接點(diǎn)的基準(zhǔn)電位從第I電位變化到第2電位的情況下，在所述基準(zhǔn)電位為所述第I電位以上且小于所述第2電位的期間內(nèi)，響應(yīng)于來自所述振蕩電路的頻率信號(hào)，輸出設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)；以及電平位移部，其根據(jù)來自所述脈沖制作電路的設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)，輸出對(duì)所述頻率信號(hào)進(jìn)行電平位移后的輸出信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，脈沖制作電路在基準(zhǔn)電位為第I電位以上且小于第2電位的期間內(nèi)， 響應(yīng)于來自振蕩電路的頻率信號(hào)而輸出設(shè)置信號(hào)，所以，能夠使電平位移電路成為低功耗。
圖1是示出實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是示出實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置的動(dòng)作的各部的時(shí)序圖。圖3是示出實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置內(nèi)的電平位移電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4是示出實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是示出實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置的動(dòng)作的各部的時(shí)序圖。圖6是示出實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置內(nèi)的電平位移電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是實(shí)施例2的電平位移電路的各部的時(shí)序圖。圖8是示出現(xiàn)有的開關(guān)電源裝置的ー例的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖9是示出圖8所示的現(xiàn)有的開關(guān)電源裝置的動(dòng)作的各部的時(shí)序圖。圖10是示出圖8所示的現(xiàn)有的開關(guān)電源裝置內(nèi)的電平位移電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖11是示出現(xiàn)有的開關(guān)電源裝置的另ー例的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖12是示出圖11所示的現(xiàn)有的開關(guān)電源裝置的動(dòng)作的各部的時(shí)序圖。標(biāo)號(hào)說明1 全波整流電路；3:電壓檢測(cè)電路;10UlaUlb 控制電路；11 振蕩電路；12、 12a、12b、21 空載時(shí)間生成電路；13、13&:電平位移電路;15、16 緩存；17、17a :dvdt檢 測(cè)電路；20、20a 脈沖制作電路；T 變壓器；PC 光耦合器；D1 D4 二極管虹電抗器；Ca Cd、Cl C5 :電容器；Q1、Q2 :開關(guān)元件；P :—次繞組；S1、S2 :二次繞組；R1 R5 :電 阻；FF1、FF2 :觸發(fā)器；IV1 IV8 :逆變器；M1、M2 :晶體管；AND1 :與電路；UES :上邊緣單觸 發(fā)電路。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)電源裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
(實(shí)施例1)
首先，在對(duì)高壓側(cè)施加例如400V的高壓的狀態(tài)下，進(jìn)行現(xiàn)有的電平位移電路的信 號(hào)傳遞。
與此相對(duì)，在實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置中，其特征在于，與振蕩電路11的頻率信 號(hào)反轉(zhuǎn)的時(shí)刻同步地進(jìn)行信號(hào)傳遞。并且，電平位移基準(zhǔn)電位VS例如在OV (第I電位) 400V (第2電位)的范圍內(nèi)變化，在OV以上且小于400V的期間內(nèi)輸出設(shè)置信號(hào)。
圖1是示出實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖1所示的控制電路10 具有振蕩電路11、空載時(shí)間生成電路12a、21、電平位移電路13a、緩存15、16。振蕩電路11 產(chǎn)生頻率信號(hào)，該頻率信號(hào)具有與來自FB端子的反饋電壓對(duì)應(yīng)的頻率。電平位移電路13a 與來自振蕩電路11的頻率信號(hào)的上升沿和下降沿同步地輸出設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)，使頻 率信號(hào)進(jìn)行電平位移，將其輸出到空載時(shí)間生成電路21。
空載時(shí)間生成電路12a在來自振蕩電路11的頻率信號(hào)中加上規(guī)定空載時(shí)間期間， 經(jīng)由緩存15施加給低壓側(cè)的開關(guān)元件Ql的柵極?？蛰d時(shí)間生成電路21在來自電平位移 電路13a的電平位移后的信號(hào)中加上規(guī)定空載時(shí)間期間，經(jīng)由緩存16施加給高壓側(cè)的開關(guān) 元件Q2的柵極。
圖1所示的其他結(jié)構(gòu)與圖8所示的結(jié)構(gòu)相同，所以省略其說明。
圖3是示出實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置內(nèi)的電平位移電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。對(duì)圖3 所示的脈沖制作電路20a輸入來自振蕩電路11的頻率信號(hào)。脈沖制作電路20a與來自振 蕩電路11的頻率信號(hào)的上升沿同步地生成設(shè)置信號(hào)，將設(shè)置信號(hào)輸出到晶體管Ml。脈沖制 作電路20a與來自振蕩電路11的頻率信號(hào)的下降沿同步地生成復(fù)位信號(hào)，將復(fù)位信號(hào)輸出 到晶體管M2。
空載時(shí)間生成電路21 (對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的空載時(shí)間生成電路)設(shè)置在觸發(fā)器FFl (對(duì) 應(yīng)于本發(fā)明的電平位移部)與緩存16之間，生成在來自觸發(fā)器FFl的信號(hào)中加上規(guī)定空載 時(shí)間期間的空載時(shí)間信號(hào)，通過該空載時(shí)間信號(hào)導(dǎo)通開關(guān)元件Q2。
接著，參照?qǐng)D2所示的時(shí)序圖對(duì)這樣構(gòu)成的實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置的動(dòng)作進(jìn)行 說明。
來自振蕩電路11的頻率信號(hào)被輸入到電平位移電路13a的脈沖制作電路20a。因 此，在時(shí)刻to，當(dāng)來自振蕩電路11的頻率信號(hào)上升時(shí)，與該頻率信號(hào)的上升沿同步，在時(shí)刻 to tl，從脈沖制作電路20a向晶體管Ml輸出設(shè)置脈沖(設(shè)置信號(hào))。即，如果在來自振蕩 電路11的頻率信號(hào)反轉(zhuǎn)的瞬間(時(shí)刻to)，則電平位移基準(zhǔn)電位VS為零伏附近，如果電平位 移電源VB為IOV左右，則與圖8所示的現(xiàn)有電路的功耗相比，該部分的功耗能夠降低為大 約1/40。即，能夠使電平位移電路成為低功耗。并且，能夠減少發(fā)熱，所以，能夠?qū)?yīng)于高頻 化。
另外，由功率MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件Q1、Q2的柵極的充放電需要一定時(shí)間。因此， 在圖1中，在振蕩電路11的頻率信號(hào)反轉(zhuǎn)后，電平位移基準(zhǔn)電位VS上升，但是，實(shí)際上，在從振蕩電路11的頻率信號(hào)反轉(zhuǎn)的時(shí)刻起的IOOnS 500nS左右的時(shí)間內(nèi)，電平位移基準(zhǔn)電位VS不上升。因此，實(shí)質(zhì)上，能夠在電平位移基準(zhǔn)電位VS為零伏附近時(shí)進(jìn)行信號(hào)傳遞(電平位移)。
在該信號(hào)傳遞中，對(duì)高壓側(cè)的控制電路10賦予允許導(dǎo)通開關(guān)元件Q2的信號(hào)(高壓側(cè)導(dǎo)通允許信號(hào)、即設(shè)置脈沖)，不進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作。實(shí)際上，通過高壓側(cè)導(dǎo)通允許信號(hào)，晶體管Ml接通，該允許信號(hào)經(jīng)由濾波器被輸入到觸發(fā)器FFl的設(shè)置端子，通過空載時(shí)間生成電路21對(duì)來自觸發(fā)器FFl的信號(hào)加上規(guī)定空載時(shí)間DT1，在時(shí)刻t2，通過由空載時(shí)間生成電路21生成的柵極電壓信號(hào)VGH導(dǎo)通開關(guān)元件Q2。即，僅在存在高壓側(cè)導(dǎo)通允許信號(hào)時(shí)，導(dǎo)通開關(guān)元件Q2。這樣，在高壓側(cè)決定開關(guān)元件Q2導(dǎo)通的定時(shí)，所以，與以往相比縮短了電路的滯后時(shí)間，所以，能夠?qū)?yīng)于高頻化。
并且，在時(shí)刻t3，與來自振蕩電路11的頻率信號(hào)的下降沿同步，從脈沖制作電路 20a向晶體管M2輸出復(fù)位脈沖。晶體管M2接通，該允許信號(hào)經(jīng)由濾波器被輸入到觸發(fā)器 FFl的復(fù)位端子，復(fù)位信號(hào)經(jīng)由空載時(shí)間生成電路21，在時(shí)刻t4，通過由空載時(shí)間生成電路 21生成的柵極電壓VGH截止開關(guān)元件Q2。
(實(shí)施例2)
圖4是示出實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4所示的實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置的特征在于，針對(duì)圖1所示的實(shí)施例1的開關(guān)電源裝置，進(jìn)一步追加dvdt檢測(cè)電路17a (對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的dvdt檢測(cè)電路)。
dvdt檢測(cè)電路17a檢測(cè)電平位移基準(zhǔn)電位VS的時(shí)間變化，即，生成延遲信號(hào)，該延遲信號(hào)使由觸發(fā)器FFl進(jìn)行電平位移后的信號(hào)延遲從輸出設(shè)置信號(hào)的時(shí)刻起到檢測(cè)到基準(zhǔn)電位VS的時(shí)間變化的時(shí)刻為止的時(shí)間，將 該延遲信號(hào)輸出到低壓側(cè)的空載時(shí)間生成電路12a和聞壓側(cè)的空載時(shí)間生成電路12b。
另外，dvdt檢測(cè)分為dvdt的上升沿(+ )檢測(cè)和下降沿(_)檢測(cè)。在上升沿(+ )檢測(cè)中，決定開關(guān)元件Q2的柵極電壓VGH導(dǎo)通的定時(shí)，在下降沿(_)檢測(cè)中，決定開關(guān)元件Ql 的柵極電壓VGL導(dǎo)通的定時(shí)。
在本發(fā)明中，涉及高壓側(cè)開關(guān)元件Q2的柵極電壓VGHJ^ dvdt的上升沿(+ )檢測(cè)以及空載時(shí)間生成電路12b進(jìn)行說明。
圖6是示出實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置內(nèi)的電平位移電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。其特征在于，在圖6所示的電平位移電路中追加dvdt檢測(cè)電路17a。在電平位移電源VB與電平位移基準(zhǔn)電位VS之間連接有電阻R5和電容器C5的串聯(lián)電路。在電阻R5與電容器C5的連接點(diǎn)連接有空載時(shí)間生成電路12b的逆變器IV7的輸入端子，在逆變器IV7的輸出端子連接有逆變器IV8的輸入端子。在逆變器IV8的輸出端子連接有空載時(shí)間生成電路12b的上邊緣單觸發(fā)電路UES的輸入端子。
在上邊緣單觸發(fā)電路UES的輸出端子連接有觸發(fā)器FF2的設(shè)置端子S，觸發(fā)器FF2 的復(fù)位端子R與逆變器IV5的輸出端子連接。觸發(fā)器FF2的輸出端子Q和與電路ANDl的一個(gè)輸入端子連接，觸發(fā)器FFl的輸出端子Q和與電路ANDl的另一個(gè)輸入端子連接。與電路ANDl的輸出端子與緩存16的輸入端子連接。
接著，參照?qǐng)D5和圖7的時(shí)序圖對(duì)這樣構(gòu)成的實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，來自振蕩電路11的頻率信號(hào)被輸入到電平位移電路13a的脈沖制作電路 20a。因此，在時(shí)刻t0，當(dāng)來自振蕩電路11的頻率信號(hào)上升時(shí)，與該頻率信號(hào)的上升沿同步， 在時(shí)刻t0 tl，從脈沖制作電路20a向晶體管Ml輸出設(shè)置脈沖。即，如果在來自振蕩電路11的頻率信號(hào)反轉(zhuǎn)的瞬間(時(shí)刻t0)，則電平位移基準(zhǔn)電位VS為零伏附近，如果電平位移電源VB為IOV左右，則與圖8所示的現(xiàn)有電路的功耗相比，該部分的功耗能夠降低為大約1/40。即，能夠使電平位移電路成為低功耗。并且，能夠減少發(fā)熱，所以，能夠?qū)?yīng)于高頻化。
并且，在圖6所示的電平位移電路中，在時(shí)刻t0，當(dāng)通過設(shè)置脈沖而使晶體管Ml 接通時(shí)，信號(hào)由于濾波器而稍微延遲，以H電平從觸發(fā)器FFl的輸出端子Q輸出設(shè)置脈沖 FF1Q。
并且，在時(shí)刻t0，由于電平位移基準(zhǔn)電位VS隨時(shí)間變化，所以，電平位移電源VB也隨時(shí)間變化，逆變器IV8的輸出IV80UT從H電平變成L電平，在時(shí)刻t2，由于電平位移基準(zhǔn)電位VS隨時(shí)間變化，所以，電平位移電源VB也隨時(shí)間變化，逆變器IV8的輸出IV80UT從L 電平變成H電平。在時(shí)刻t2，上邊緣單觸發(fā)電路UES檢測(cè)dvdt檢測(cè)電路17a的逆變器IV8 的輸出DH的上邊緣，將短的脈沖輸出到觸發(fā)器FF2的設(shè)置端子S。觸發(fā)器FF2從輸出端子輸出H電平。
在時(shí)刻t2以后，與電路ANDl取得來自觸發(fā)器FFl的H電平與來自觸發(fā)器FF2的H 電平之和，經(jīng)由緩存16，將H電平作為開關(guān)元件Q2的柵極電壓VGH而輸出。S卩，通過dvdt 檢測(cè)電路17a，空載時(shí)間生成電路12b生成空載時(shí)間DT，在空載時(shí)間后，作為開關(guān)元件Q2的柵極電壓VGH而輸出。
這樣，根據(jù)實(shí)施例2的開關(guān)電源裝置，在得到高壓側(cè)允許信號(hào)(設(shè)置脈沖)后，通過在高壓側(cè)設(shè)置的dvdt檢測(cè)電路17a檢測(cè)電平位移基準(zhǔn)電位VS的時(shí)間變化(dvdt)，導(dǎo)通開關(guān)元件Q2。即，僅在存在高壓側(cè)導(dǎo)通允許信號(hào)時(shí)，導(dǎo)通開關(guān)元件Q2。
并且，由于不存在高壓側(cè)的滯后時(shí)間，所以，不需要低壓側(cè)的定時(shí)調(diào)整電路14。由此，與在低壓側(cè)檢測(cè)dv dt后驅(qū)動(dòng)電平位移電路的現(xiàn)有電路相比，能夠縮短滯后時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)電路，其對(duì)連接在直流電源的兩端且串聯(lián)連接的低壓側(cè)開關(guān)元件和高壓側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開驅(qū)動(dòng)， 該驅(qū)動(dòng)電路的特征在于具有 振蕩電路,其產(chǎn)生規(guī)定的頻率信號(hào)； 脈沖制作電路，其在所述低壓側(cè)開關(guān)元件與高壓側(cè)開關(guān)元件之間的連接點(diǎn)的基準(zhǔn)電位從第I電位變化到第2電位的情況下，在所述基準(zhǔn)電位為所述第I電位以上且小于所述第2電位的期間內(nèi)，響應(yīng)于來自所述振蕩電路的頻率信號(hào)，輸出設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)；以及電平位移部，其根據(jù)來自所述脈沖制作電路的設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)，輸出對(duì)所述頻率信號(hào)進(jìn)行電平位移后的輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 該驅(qū)動(dòng)電路具有空載時(shí)間生成電路，該空載時(shí)間生成電路生成空載時(shí)間信號(hào)，通過該空載時(shí)間信號(hào)導(dǎo)通所述高壓側(cè)開關(guān)元件，其中，該空載時(shí)間信號(hào)是對(duì)由所述電平位移部進(jìn)行電平位移后的輸出信號(hào)加上規(guī)定的空載時(shí)間期間而得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 該驅(qū)動(dòng)電路具有dvdt檢測(cè)電路，該dvdt檢測(cè)電路檢測(cè)所述基準(zhǔn)電位的時(shí)間變化，生成延遲信號(hào)，通過該延遲信號(hào)導(dǎo)通所述高壓側(cè)開關(guān)元件，其中，該延遲信號(hào)是使由所述電平位移部進(jìn)行電平位移后的輸出信號(hào)延遲檢測(cè)到所述基準(zhǔn)電位的時(shí)間變化的時(shí)間而得到的。
4.一種開關(guān)電源裝置，其特征在于具有 權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)電路； 變壓器，其在所述低壓側(cè)開關(guān)元件的兩端或所述高壓側(cè)開關(guān)元件的兩端連接有一次繞組； 整流平滑電路，其對(duì)在所述變壓器的二次繞組中產(chǎn)生的電壓進(jìn)行整流平滑；以及控制電路，其根據(jù)所述整流平滑電路的電壓，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的所述振蕩電路的頻率信號(hào)的頻率進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供如下的驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)電源裝置能夠使電平位移電路成為低功耗，縮短電路的滯后時(shí)間并實(shí)現(xiàn)高頻化。驅(qū)動(dòng)電路對(duì)連接在直流電源的兩端且串聯(lián)連接的低壓側(cè)開關(guān)元件(Q1)和高壓側(cè)開關(guān)元件(Q2)進(jìn)行接通斷開驅(qū)動(dòng)，具有振蕩電路(11)，其產(chǎn)生規(guī)定頻率信號(hào)；脈沖制作電路(20a)，其在低壓側(cè)開關(guān)元件與高壓側(cè)開關(guān)元件的連接點(diǎn)的基準(zhǔn)電位(VS)從第1電位變化到第2電位的情況下，在基準(zhǔn)電位為第1電位以上且小于第2電位的期間內(nèi)，響應(yīng)于來自振蕩電路的頻率信號(hào)，輸出設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)；以及電平位移部(FF1)，其根據(jù)來自脈沖制作電路的設(shè)置信號(hào)和復(fù)位信號(hào)，輸出對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行電平位移后的輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M3/335GK103001459SQ20121034235
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者小池憲吾 申請(qǐng)人:三墾電氣株式會(huì)社