開關(guān)電源電路和led照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的回掃方式的開關(guān)電源電路包括：包含一次繞組和二次繞組的變壓器；和與上述一次繞組連接的開關(guān)元件，其中，上述開關(guān)電源電路包括：乘法電路，其將流過上述二次繞組的二次電流的導(dǎo)通占空比乘以規(guī)定的第一常數(shù)而得的第一值，和流過上述一次繞組的一次電流的峰值乘以規(guī)定的第二常數(shù)而得的第二值相乘；和開關(guān)控制電路，其對上述開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制，使得上述乘法電路的乘法結(jié)果與基準(zhǔn)電壓乘以規(guī)定的第三常數(shù)而得的第三值一致，上述第一常數(shù)、上述第二常數(shù)和上述第三常數(shù)中的至少一個(gè)能夠根據(jù)外部信號來改變。
【專利說明】
開關(guān)電源電路和LED照明裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及開關(guān)電源電路。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),在開關(guān)電源電路的領(lǐng)域，正在開發(fā)用于相對于負(fù)載變動(dòng)使輸出電流一定的技術(shù)。作為這樣的技術(shù)，例如專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù):檢測變壓器的二次電流流過的時(shí)間，使該時(shí)間占開關(guān)周期中的比率即二次電流的導(dǎo)通占空比一定。
[0003]專利文獻(xiàn)I中公開的開關(guān)電源電路(專利文獻(xiàn)I的圖1)，具有半導(dǎo)體器件100、變壓器110、二極管121和141、電容器122和142、電阻151和152，是根據(jù)直流輸入電壓VIN生成規(guī)定的直流輸出電壓Vo并供給到負(fù)載130的回掃(Flyback)方式的開關(guān)電源電路。變壓器110包括一次繞組111、二次繞組112和輔助繞組113。
[0004]在半導(dǎo)體器件100集成化有:開關(guān)元件1、漏極電流檢測電路2、漏極電流限制電路3、誤差放大器4、PFM(Pulse Frequency Modulat1n:脈沖頻率調(diào)制)控制電路5、二次電流導(dǎo)通期間檢測電路6、二次電流檢測延遲時(shí)間修正電路7、二次電流導(dǎo)通占空比控制電路8、時(shí)鐘信號選擇電路9、觸發(fā)器電路10、與非門(NAND)電路11、柵極驅(qū)動(dòng)器12、導(dǎo)通時(shí)消隱脈沖產(chǎn)生電路13、與門(AND)電路14、和穩(wěn)壓器15。
[0005]二次電流導(dǎo)通期間檢測電路6(專利文獻(xiàn)I的圖2)包括:單脈沖信號產(chǎn)生電路21和23、比較器22、和觸發(fā)器電路24。二次電流檢測延遲時(shí)間修正電路7包括:定電流源31、電容器32、反相器33、和開關(guān)34。二次電流導(dǎo)通占空比控制電路8包括:開關(guān)41和42、電容器43、定電流源44、N溝道型MOS (Metal Oxide Semiconductor:金屬氧化物半導(dǎo)體)場效應(yīng)晶體管45和46、比較器47、基準(zhǔn)電壓源48、與門電路49、和單脈沖信號產(chǎn)生電路50。
[0006]專利文獻(xiàn)I的圖3表示了開關(guān)電源電路各部分的電壓波形和電流波形的時(shí)序圖。在該時(shí)序圖中，描繪了將出現(xiàn)于輔助繞組113的一端的電壓分壓而得的輔助繞組電壓VTR、流過開關(guān)元件I的一次電流Ids、和流過二次繞組112的二次電流I2p。
[0007]在此，將二次電流I2p流過的第一期間設(shè)為Tl，將二次電流I2p未流過的第二期間設(shè)為T2，將第一期間Tl和第二期間T2合起來的第三期間設(shè)為T3，將一次電流Ids的峰值設(shè)為Ipkl，將二次電流I2p的峰值設(shè)為Ipk2。
[0008]從開關(guān)電源電路供給到負(fù)載130的平均輸出電流lout，為二次電流I2p的平均值。第一期間Tl的二次電流I2p的平均值，為二次電流I2p的峰值Ipk2的1/2。第三期間T3的二次電流I2p的平均值，為第一期間Tl的二次電流I2p的平均值乘以二次電流的導(dǎo)通占空比而得的值。因此，設(shè)一次繞組111的繞組數(shù)為NI，二次繞組112的繞組數(shù)為N2時(shí)，平均輸出電流1ut用下面的(I)式表示。
[0009]1ut = (1/2) X (N1/N2) X (T1/T3) X Ipkl- (I)
[0010]現(xiàn)有的開關(guān)電源電路，在上述(I)式中，用漏極電流限制電路3將一次電流Ids的峰值電流Ipkl保持為一定，并且用二次電流導(dǎo)通占空比控制電路8將二次電流的導(dǎo)通占空比(T1/T3)保持為一定，由此將平均輸出電流1ut控制為一定。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-11073號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]然而，最近節(jié)能意識高漲，因此要求開關(guān)電源電路的省電化。另外，作為開關(guān)電源電路的負(fù)載最近提案有各種使用LED負(fù)載的LED照明裝置，而在這種LED照明裝置中根據(jù)生活場景的應(yīng)用需求，要求調(diào)光對應(yīng)功能。
[0016]于是，本發(fā)明的目的在于提供一種使流過負(fù)載的電流一定、并且能夠根據(jù)外部信號來改變流至負(fù)載的輸出電流的開關(guān)電源電路、和具有其的LED照明裝置。
[0017]用于解決課題的方法
[0018]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明為一種回掃方式的開關(guān)電源電路，其包括:包含一次繞組和二次繞組的變壓器；和與上述一次繞組連接的開關(guān)元件，上述開關(guān)電源電路的特征在于，包括:
[0019]乘法電路，其將流過上述二次繞組的二次電流的導(dǎo)通占空比乘以規(guī)定的第一常數(shù)而得的第一值，和流過上述一次繞組的一次電流的峰值乘以規(guī)定的第二常數(shù)而得的第二值相乘；和
[0020]開關(guān)控制電路，其對上述開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制，使得上述乘法電路的乘法結(jié)果與基準(zhǔn)電壓乘以規(guī)定的第三常數(shù)而得的第三值一致，
[0021]上述第一常數(shù)、上述第二常數(shù)和上述第三常數(shù)中的至少一個(gè)能夠根據(jù)外部信號來改變。
[0022]另外，上述結(jié)構(gòu)中，也可以上述乘法電路被輸入表示上述第一值的數(shù)字信號和表示上述第二值的模擬信號，輸出作為模擬信號的乘法結(jié)果
[0023]另外，上述任一結(jié)構(gòu)中，也可以包括峰值電流檢測電路，
[0024]上述峰值電流檢測電路包括:
[0025]檢測所述一次電流的電流檢測電路；和
[0026]采樣保持電路，其在所述開關(guān)元件的導(dǎo)通期間對所述電流檢測電路的輸出的最大值進(jìn)行采樣，在所述開關(guān)元件的非導(dǎo)通期間保持所采樣得到的值，
[0027]所述峰值電流檢測電路輸出所述第二值。
[0028]另外，本結(jié)構(gòu)中，也可以上述峰值電流檢測電路還包括以規(guī)定的放大率使上述采樣保持電路的輸出放大的緩沖電路。
[0029]另外，本結(jié)構(gòu)中，也可以上述緩沖電路的放大率能夠根據(jù)上述外部信號來改變。
[0030]另外，上述任一結(jié)構(gòu)中，也可以上述電流檢測電路檢測出與上述二次電流成比例的值。
[0031]另外，上述任一結(jié)構(gòu)中，也可以上述變壓器在上述一次繞組側(cè)還包括輔助繞組，
[0032]上述開關(guān)電源電路還包括二次電流導(dǎo)通期間檢測電路，該二次電流導(dǎo)通期間檢測電路基于產(chǎn)生于上述輔助繞組的電壓，對上述二次電流的導(dǎo)通期間進(jìn)行檢測，并且還對上述二次電流的導(dǎo)通占空比進(jìn)行檢測。
[0033]另外，本結(jié)構(gòu)中，也可以上述二次電流導(dǎo)通期間檢測電路包含波形整形電路，該波形整形電路被輸入產(chǎn)生于上述輔助繞組的電壓，比較該電壓與基準(zhǔn)電壓，輸出由高電平和低電平構(gòu)成的數(shù)字信號。
[0034]另外，上述任一結(jié)構(gòu)中，也可以包括:
[0035]包含上述開關(guān)控制電路的半導(dǎo)體器件；和
[0036]基于產(chǎn)生于上述輔助繞組的電壓來生成上述半導(dǎo)體器件的電源電壓的電源電壓生成電路。
[0037]另外，上述任一結(jié)構(gòu)中，也可以還包括或門(OR)電路，該或門電路被輸入表示上述二次電流的導(dǎo)通占空比的數(shù)字信號和作為PWM信號的上述外部信號，輸出上述第一值。
[0038]另外，上述任一結(jié)構(gòu)中，也可以還包括與門(AND)電路，該與門電路被輸入表示上述二次電流的導(dǎo)通占空比的數(shù)字信號和作為PWM信號的上述外部信號，輸出上述第一值。
[0039]另外，上述任一結(jié)構(gòu)中，也可以還包括以能夠根據(jù)上述外部信號來改變的放大率將上述基準(zhǔn)電壓放大，輸出上述第三值的放大電路。
[0040]另外，本發(fā)明的LED照明裝置，包括:上述任一結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路和與上述開關(guān)電源電路的輸出側(cè)連接的LED負(fù)載。
[0041]發(fā)明的效果
[0042]根據(jù)本發(fā)明，能夠使流過負(fù)載的電流一定，并且能夠根據(jù)外部信號來改變流至負(fù)載的輸出電流。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的開關(guān)電源電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0044]圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的開關(guān)電源電路的乘法電路周邊的結(jié)構(gòu)的圖。
[0045]圖3是表示峰值電流檢測電路的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0046]圖4是表示峰值電流檢測電路的各部分電壓的波形例的圖。
[0047]圖5是表示二次電流導(dǎo)通期間檢測電路的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0048]圖6是表示包括二次電流導(dǎo)通期間檢測電路的各部分電壓的波形例的圖。
[0049]圖7是表示從輔助繞組生成電源電壓的例子的圖。
[0050]圖8是表示乘法電路和占空比乘法電路的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0051]圖9是表示圖8的各部分信號的波形例的圖。
[0052]圖10是表示乘法電路和占空比乘法電路的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0053]圖11是表示圖10的各部分信號的波形例的圖。
[0054]圖12是表示省略了占空比乘法電路的一例的圖。
[0055]圖13是表示圖12的各部分信號的波形例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0056]以下，參照附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中，在此作為開關(guān)電源電路的負(fù)載將使用LED負(fù)載的LED照明裝置作為一例舉例說明。
[0057]<關(guān)于整體結(jié)構(gòu)>
[0058]圖1表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的開關(guān)電源電路的結(jié)構(gòu)。圖1所示的開關(guān)電源電路50包括:作為所謂回掃方式轉(zhuǎn)換器的、開關(guān)電源電路50用的半導(dǎo)體器件10、變壓器20、和整流平滑電路30。由開關(guān)電源電路50、和與整流平滑電路30的輸出側(cè)連接的多個(gè)LED串聯(lián)連接而成的LED陣列60構(gòu)成LED照明裝置。
[0059]在半導(dǎo)體器件10集成化地內(nèi)置有二次電流導(dǎo)通期間檢測電路1、占空比乘法電路2、峰值電流檢測電路3、乘法電路4、放大電路5、誤差放大電路6、導(dǎo)通時(shí)間生成電路7、和開關(guān)元件8。
[0060]變壓器20包括一次繞組21、二次繞組22、和輔助繞組23。一次繞組21與二次繞組22的極性相反。二次繞組22與輔助繞組23的極性相同，在輔助繞組23產(chǎn)生與產(chǎn)生于二次繞組22的電壓成比例的電壓。
[0061]一次繞組21的一端與作為直流電壓源或交流電壓源的電壓源55連接。一次繞組21的另一端與由N溝道MOS晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件8的漏極連接。二次繞組22的兩端與整流平滑電路30的輸入側(cè)連接。
[0062]輔助繞組23的一端與接地電位連接，另一端與二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的輸入端連接。
[0063]當(dāng)開關(guān)元件8導(dǎo)通時(shí)，流過一次繞組21的一次電流Il緩緩增加,利用產(chǎn)生的磁通將變壓器20的鐵心磁化，在鐵心蓄積能量。然后，當(dāng)開關(guān)元件8斷開時(shí)，能量釋放，流過二次繞組22的二次電流12上升后，緩緩減少。
[0064]二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I為對二次電流流過的期間(二次電流導(dǎo)通期間)進(jìn)行檢測的電路，將檢測信號輸出到導(dǎo)通時(shí)間生成電路7。
[0065]另外，二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I是在設(shè)二次電流導(dǎo)通期間為Tl，二次電流斷開期間為T2時(shí)，對用T1/(T1+T2) = T1/T3表示的二次電流導(dǎo)通占空比進(jìn)行檢測的電路，將其檢測信號輸出到占空比乘法電路2。
[0066]占空比乘法電路2是對由二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I檢測出的二次電流導(dǎo)通占空比乘以能夠根據(jù)外部信號Sa來改變的常數(shù)的電路，將乘法結(jié)果輸出到乘法電路4。
[0067]輸入端與開關(guān)元件8的源極連接的峰值電流檢測電路3，是檢測一次電流的峰值的電路，輸出到乘法電路4的檢測信號的電平能夠根據(jù)外部信號Sb來改變。
[0068]乘法電路4是將從占空比乘法電路2輸入的乘法結(jié)果與從峰值電流檢測電路3輸入的檢測結(jié)果相乘的電路，將乘法結(jié)果輸出到誤差放大電路6的反相輸入端子。放大電路5以能夠根據(jù)外部信號Sc來改變的放大率使基準(zhǔn)電壓Vref放大。放大電路5的輸出被輸入到誤差放大電路6的非反相輸入端子。
[0069]誤差放大電路6是將乘法電路4的輸出與放大電路5的輸出的誤差放大的電路。誤差放大電路6的輸出被輸入到導(dǎo)通時(shí)間生成電路7。
[0070]導(dǎo)通時(shí)間生成電路7，根據(jù)二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的輸出生成開關(guān)元件8的導(dǎo)通時(shí)刻，根據(jù)誤差放大電路6的輸出生成開關(guān)元件8的導(dǎo)通時(shí)間由此生成開關(guān)控制信號，根據(jù)該開關(guān)控制信號驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件8的柵極對開關(guān)元件8進(jìn)行開關(guān)(導(dǎo)通時(shí)間生成電路7相對于開關(guān)控制電路)。
[0071]圖2表示圖1結(jié)構(gòu)中的乘法電路4周邊的結(jié)構(gòu)。將二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I輸出的二次電流導(dǎo)通占空比T1/T3的值設(shè)為A時(shí)，占空比乘法電路2對A乘以與外部信號Sa相應(yīng)的可變的常數(shù)a(第一常數(shù))，所以占空比乘法電路2的輸出為A’ =AXa= (Tl/T3) X a (Α，為第一值)。
[0072]另外，峰值電流檢測電路3具有峰值電流乘法電路3A，將一次電流峰值Ipkl的值設(shè)為B時(shí)，峰值電流乘法電路3A對B乘以與外部信號Sb相應(yīng)的可變的常數(shù)b (第二常數(shù))，所以峰值電流乘法電路3A的輸出為B’ = BXb = Ipkl Xb (B’為第二值)。
[0073]因此，乘法電路4的輸出為C = A’ XB’ = IpklX (T1/T3) XaXb。另外，放大電路5將基準(zhǔn)電壓Vrefl以與外部信號Sc相應(yīng)的可變的放大率l/c(l/c為第三常數(shù))放大時(shí)，放大電路5的輸出為VrefX Ι/c (第三常數(shù))。
[0074]在此，導(dǎo)通時(shí)間生成電路7(圖1)，根據(jù)誤差放大電路6的輸出，調(diào)整開關(guān)元件8的導(dǎo)通時(shí)間以使得乘法電路4的輸出與放大電路5的輸出一致，從而控制一次電流的峰值。因此，在這樣的控制下，
[0075]Ipkl X (T1/T3) XaXb = VrefX Ι/c，所以下述(2)式成立。
[0076]IpklX (T1/T3) = VrefX l/(aXbXc)…(2)
[0077]另外，從開關(guān)電源電路50供給到作為負(fù)載的LED陣列60的輸出電流lout，為二次電流12的平均值。二次電流導(dǎo)通期間Tl的二次電流12的平均值，為二次電流12的峰值Ipk2的1/2。作為二次電流導(dǎo)通期間Tl與二次電流斷開期間T2之和的期間T3的二次電流12的平均值，為二次電流導(dǎo)通期間Tl的二次電流12的平均值乘以二次電流導(dǎo)通占空比T1/T3而得的值。因此，設(shè)一次繞組21的繞組數(shù)為NI，二次繞組22的繞組數(shù)為N2時(shí)，輸出電流1ut用下面的(3)式表示。
[0078]1ut = (1/2) XIpk2X (T1/T3)
[0079]= (1/2) X (N1/N2) X (T1/T3) X Ipkl…(3)
[0080]由此，根據(jù)⑵式和(3)式，
[0081]1ut= (1/2) X (N1/N2) XVrefXl/(aXbXc)…(4)
[0082]成立。
[0083]因此，使輸出電流1ut —定，并且使常數(shù)a、b、c能夠根據(jù)外部信號Sa、Sb和Sc改變，所以能夠使輸出電流1ut根據(jù)外部信號來改變。由此，能夠應(yīng)對省電化，且能夠?qū)崿F(xiàn)LED陣列60的調(diào)光應(yīng)對功能。
[0084]另外，關(guān)于外部信號的輸出，例如可以設(shè)為微機(jī)(未圖示)根據(jù)來自遙控裝置的無線信號使外部信號變化并輸出。
[0085]<關(guān)于峰值電流檢測電路的結(jié)構(gòu)>
[0086]圖3表示峰值電流檢測電路3的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。圖3所示的峰值電流檢測電路3包括:一端與開關(guān)元件8的源極連接；另一端與接地電位連接的電流檢測用電阻3a ;輸入端連接于開關(guān)元件8與電流檢測用電阻3a的連接點(diǎn)的采樣保持電路3b ;和輸入端與采樣保持電路3b的輸出端連接的緩沖電路3c。
[0087]采樣保持電路3b在開關(guān)元件8的導(dǎo)通期間對一次電流Il的峰值電流值進(jìn)行采樣，在開關(guān)元件8的非導(dǎo)通期間保持峰值電流值。在此，一次電流檢測電壓Vl = —次電流IlX電流檢測用電阻3a的電阻值Rl，所以一次電流11的峰值電流值作為Vl = IpklXRl被采樣。另外，Ipkl為二次電流峰值乘以繞組數(shù)之比而得的值，所以Vl為與二次電流峰值成比例的值。
[0088]另外，采樣保持電路3b的輸出結(jié)果由緩沖電路3c放大并輸出。緩沖電路3c的放大率Ap能夠根據(jù)外部信號Sb來改變。
[0089]因此，緩沖電路3c的輸出電壓V2(=峰值電流檢測電路3的輸出B’(圖2))，為V2 = IpklXRlXAp，圖2的峰值電流乘法電路3A中所乘的常數(shù)b為b = RlXAp。S卩，常數(shù)b能夠根據(jù)外部信號Sb來改變。
[0090]另外，圖4表示在放大率AP = I的情況下的一次電流檢測電壓Vl和緩沖電路3c的輸出電壓V2的波形例。
[0091]<關(guān)于二次電流導(dǎo)通期間檢測電路的結(jié)構(gòu)>
[0092]圖5表示二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。圖5所示的二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I包括:輸入端與輔助繞組23的一端連接的波形整形電路1A、和基準(zhǔn)電壓源Vref2。波形整形電路IA對產(chǎn)生于輔助繞組23的電壓進(jìn)行波形整形并輸出。
[0093]圖6表示一次電流I1、二次電流12、輔助繞組電壓V3、和波形整形電路IA的輸出電壓V4的波形例。當(dāng)開關(guān)元件8導(dǎo)通時(shí)，一次電流Il緩緩增加，當(dāng)開關(guān)元件8斷開時(shí)，二次電流12上升后緩緩減少。二次電流12流過的期間產(chǎn)生輔助繞組電壓V3。在此，設(shè)二次側(cè)電壓為Vout，二次繞組的繞組數(shù)為N2，輔助繞組的繞組數(shù)為N3時(shí)，V3 = VoutXN3/N2。
[0094]在二次電流12流過而產(chǎn)生輔助繞組電壓V3的期間，輔助繞組電壓V3為基準(zhǔn)電壓Vref2以上，波形整形電路IA在檢測出這一現(xiàn)象的期間輸出低電平的輸出電壓V4。然后，當(dāng)二次電流12變?yōu)榱銜r(shí)，輔助繞組電壓V3開始降低，低于基準(zhǔn)電壓Vref2。當(dāng)波形整形電路IA檢測出這一現(xiàn)象時(shí)，波形整形電路IA將輸出電壓V4作為高電平輸出。
[0095]導(dǎo)通時(shí)間生成電路7(圖1)，將二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的輸出電壓V4從低電平上升為高電平的時(shí)刻確定為使開關(guān)元件8導(dǎo)通的時(shí)刻。
[0096]另外，波形整形電路IA的輸出電壓V4為低電平的期間成為二次電流導(dǎo)通期間Tl，為高電平的期間成為二次電流斷開期間T2(圖6)。因此，輸出電壓V4也作為二次電流導(dǎo)通占空比Τ1/Τ3的檢測信號被捕捉，輸出到占空比乘法電路2(圖1)。
[0097]另外，如圖7所示，也可以采用輔助繞組23的一端與整流用的二極管Dl的陽極連接，二極管Dl的陰極與平滑用的電容器Cl的一端共同連接的結(jié)構(gòu)，基于產(chǎn)生于輔助繞組23的電壓在二極管Dl的陰極與電容器Cl的一端的共用連接點(diǎn)生成半導(dǎo)體器件10(圖1)用的電源電壓Vcc (由二極管Dl和電容器Cl構(gòu)成電源電壓生成電路)。
[0098]在電壓源55(圖1)的電壓值〉電源電壓Vcc的電壓值的情況下，消耗電流如果為一定，則電壓源55的電壓值越高，電力損失越增加。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，利用輔助繞組23能夠?qū)㈦娫措妷篤cc調(diào)整為適當(dāng)?shù)碾妷褐?，能夠盡可能抑制電力損失。
[0099]<關(guān)于乘法電路的結(jié)構(gòu)>
[0100]圖8表示乘法電路4、和占空比乘法電路2的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。占空比乘法電路2包括反相電路2Α和或門電路2Β。乘法電路4包括反相電路4Α、開關(guān)4Β、開關(guān)4C、和平滑電路4D。
[0101]二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的輸出由反相電路2A反相，反相結(jié)果和作為PWM(pulse width modulat1n:脈沖寬度調(diào)制)信號的外部信號Sa被輸入到或門電路2B。根據(jù)或門電路2B的輸出使開關(guān)4B開關(guān)，并且根據(jù)由反相電路4A將或門電路2B的輸出反相而得的反相輸出使開關(guān)4C開關(guān)。開關(guān)4B的一端與峰值電流檢測電路3的輸出端連接，開關(guān)4B與開關(guān)4C串聯(lián)連接，開關(guān)4C的一端與接地電位連接。在開關(guān)4B與開關(guān)4C的連接點(diǎn)連接有平滑電路4D的輸入端，平滑電路4D的輸出端作為乘法電路4的輸出端與誤差放大電路6(圖1)的反相輸入端子連接。
[0102]圖9表示圖8所示的結(jié)構(gòu)的各部分信號的波形例。二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的輸出如上所述，為從低電平變?yōu)楦唠娖降臄?shù)字信號(脈沖信號)，將二次電流導(dǎo)通占空比T1/T3為50%時(shí)的反相電路2A的輸出表示在圖9的最上面。
[0103]另外，圖9所不的外部/[目號Sa表不占空比為50%的情況。由此，或門電路2B的輸出的占空比如圖9所示為75%。
[0104]作為二次電流導(dǎo)通占空比T1/T3 = A，設(shè)作為PWM信號的外部信號Sa的占空比為Y時(shí)，或門電路2B的輸出的占空比A’如下面的(5)式所示。
[0105]A，= A+Y-AX Y …(5)
[0106]根據(jù)(5)式，A’ = AX (A+Y-AX Y)/A，所以在圖2的占空比乘法電路2中所乘的常數(shù)a為a= (Α+Υ_ΑΧΥ)/Α。即，常數(shù)a能夠根據(jù)外部信號Sa來改變。上述⑷式中的常數(shù)a為a彡100 %，所以輸出電流1ut有減少的傾向。
[0107]或門電路2B的輸出為數(shù)字信號，開關(guān)4B導(dǎo)通時(shí)開關(guān)4C為非導(dǎo)通，開關(guān)4B為非導(dǎo)通時(shí)開關(guān)4C為導(dǎo)通。由此，開關(guān)4B導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)4B、4C的連接點(diǎn)的信號X為X = B’(B’為峰值電流檢測電路3的輸出為模擬值)，開關(guān)4C的導(dǎo)通時(shí)X = O。然后，信號X由平滑電路4D平滑，平滑電路4D的輸出C為C = A’ XB’。
[0108]在圖9的情況下，或門電路2B輸出的占空比A’ = 75%，所以平滑電路4D的輸出C、即乘法電路4的輸出為峰值電流檢測電路3輸出的75%。
[0109]接著，圖10表示占空比乘法電路2的另一結(jié)構(gòu)例。圖10的結(jié)構(gòu)與上述圖8的結(jié)構(gòu)相比不同點(diǎn)在于，在占空比乘法電路2中替代或門電路2B使用與門電路2C。
[0110]在這種結(jié)構(gòu)的情況下，與門電路2C的輸出的占空比A’如下面(6)式所示。
[0111]Af = AX Y...(6)
[0112]根據(jù)(6)式，在圖2的占空比乘法電路2中所乘的常數(shù)a為a= Y。S卩，常數(shù)a能夠根據(jù)外部信號Sa來改變。上述(4)式中的常數(shù)a為100%，所以輸出電流1ut有增加的傾向。
[0113]例如圖11表示二次電流導(dǎo)通占空比為50%、外部信號Sa的占空比為50%的情況下的圖10的各部分信號的波形。在這種情況下，與門電路2C的輸出的占空比為25%。而且，乘法電路4的輸出為峰值電流檢測電路3輸出的25 %。
[0114]〈其他的變形例〉
[0115]以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式的進(jìn)行了說明，但只要在本發(fā)明的意旨的范圍內(nèi)，實(shí)施方式能夠進(jìn)行各種變形。
[0116]例如上述實(shí)施方式中所乘以的常數(shù)a、b和Ι/c的值能夠根據(jù)外部信號Sa、Sb和Sc來改變，但也可以為這些常數(shù)中的至少一個(gè)可變的結(jié)構(gòu)。
[0117]例如，也可以固定峰值電流檢測電路3的緩沖電路3c(圖3)的放大率。另外，也可以不設(shè)置緩沖電路3c (這種情況下即常數(shù)b = Rl)。
[0118]另外，也可以例如固定放大電路5(圖1)的放大率。另外，也可以不設(shè)置放大電路5，將基準(zhǔn)電壓Vrefl直接輸入到誤差放大電路6 (這種情況下即與常數(shù)l/c = I同等)。
[0119]另外，也可以例如將輸入到占空比乘法電路2的外部信號Sa的占空比固定。
[0120]另外，如圖12所示，也可以不設(shè)置占空比乘法電路2，將二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的輸出經(jīng)由反相電路4A輸入到開關(guān)4B，并且將二次電流導(dǎo)通期間檢測電路I的輸出直接輸入到開關(guān)4C。在這種情況下，即與常數(shù)a = I同等。
[0121]圖13表示二次電流導(dǎo)通占空比A為50%的情況下的圖12所示的結(jié)構(gòu)的各部分的信號波形。在這種情況下，乘法電路4的輸出為峰值電流檢測電路輸出B’的50%。
[0122]另外，也可以不設(shè)置峰值電流檢測電路3，而設(shè)置與圖3所示的峰值電流檢測電路3的結(jié)構(gòu)同樣的電路，替代開關(guān)元件8而將二次繞組22的一端與該電路的電流檢測用電阻 3a 連接。在這種情況下，V2 = Ipk2XRlXAp，在此，Ipk2 = Ipkl X (N1/N2)，所以 V2 =IpklX (N1/N2) X Rl X Ap ο 因此，常數(shù) b= (N1/N2) X Rl X Ap0
[0123]另外，作為本發(fā)明的LED照明裝置的具體例子，能夠列舉LED燈泡、天花燈和直管型燈管等。
[0124]附圖標(biāo)記的說明
[0125]I 二次電流導(dǎo)通期間檢測電路
[0126]2占空比乘法電路
[0127]3峰值電流檢測電路
[0128]4乘法電路
[0129]5放大電路
[0130]6誤差放大電路
[0131]7導(dǎo)通時(shí)間生成電路
[0132]8開關(guān)元件
[0133]10半導(dǎo)體器件
[0134]20變壓器
[0135]21 一次繞組
[0136]22 二次繞組
[0137]23輔助繞組
[0138]30整流平滑電路
[0139]55電壓源
[0140]60 LED 陣列
【權(quán)利要求】
1.一種回掃方式的開關(guān)電源電路，其包括:包含一次繞組和二次繞組的變壓器；和與所述一次繞組連接的開關(guān)元件，所述開關(guān)電源電路的特征在于，包括: 乘法電路，其將流過所述二次繞組的二次電流的導(dǎo)通占空比乘以規(guī)定的第一常數(shù)而得的第一值，和流過所述一次繞組的一次電流的峰值乘以規(guī)定的第二常數(shù)而得的第二值相乘；和 開關(guān)控制電路，其對所述開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制，使得所述乘法電路的乘法結(jié)果與基準(zhǔn)電壓乘以規(guī)定的第三常數(shù)而得的第三值一致， 所述第一常數(shù)、所述第二常數(shù)和所述第三常數(shù)中的至少一個(gè)能夠根據(jù)外部信號來改變。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 所述乘法電路被輸入表示所述第一值的數(shù)字信號和表示所述第二值的模擬信號，輸出作為模擬信號的乘法結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 包括峰值電流檢測電路， 所述峰值電流檢測電路包括: 檢測所述一次電流的電流檢測電路；和 采樣保持電路，其在所述開關(guān)元件的導(dǎo)通期間對所述電流檢測電路的輸出的最大值進(jìn)行采樣，在所述開關(guān)元件的非導(dǎo)通期間保持所采樣得到的值， 所述峰值電流檢測電路輸出所述第二值。
4.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 所述峰值電流檢測電路還包括以規(guī)定的放大率使所述采樣保持電路的輸出放大的緩沖電路。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 所述緩沖電路的放大率能夠根據(jù)所述外部信號來改變。
6.如權(quán)利要求3?5中任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 所述電流檢測電路檢測出與所述二次電流成比例的值。
7.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 所述變壓器在所述一次繞組側(cè)還包括輔助繞組， 所述開關(guān)電源電路還包括二次電流導(dǎo)通期間檢測電路，所述二次電流導(dǎo)通期間檢測電路基于產(chǎn)生于所述輔助繞組的電壓，對所述二次電流的導(dǎo)通期間進(jìn)行檢測，并且還對所述二次電流的導(dǎo)通占空比進(jìn)行檢測。
8.如權(quán)利要求7所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 所述二次電流導(dǎo)通期間檢測電路包含波形整形電路，該波形整形電路被輸入產(chǎn)生于所述輔助繞組的電壓，比較該電壓與基準(zhǔn)電壓，輸出由高電平和低電平構(gòu)成的數(shù)字信號。
9.如權(quán)利要求7或8所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，包括: 包含所述開關(guān)控制電路的半導(dǎo)體器件；和 基于產(chǎn)生于所述輔助繞組的電壓來生成所述半導(dǎo)體器件的電源電壓的電源電壓生成電路。
10.如權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 還包括或門電路，該或門電路被輸入表示所述二次電流的導(dǎo)通占空比的數(shù)字信號和作為PWM信號的所述外部信號，輸出所述第一值。
11.如權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 還包括與門電路，該與門電路被輸入表示所述二次電流的導(dǎo)通占空比的數(shù)字信號和作為PWM信號的所述外部信號，輸出所述第一值。
12.如權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源電路，其特征在于: 還包括以能夠根據(jù)所述外部信號來改變的放大率將所述基準(zhǔn)電壓放大，輸出所述第三值的放大電路。
13.—種LED照明裝置，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1?12中任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源電路；和與所述開關(guān)電源電路的輸出側(cè)連接的LED負(fù)載。
【文檔編號】H02M3/28GK104272572SQ201380017147
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】今中秀幸, 藤山利也, 高橋良太, 百濟(jì)康雄 申請人:夏普株式會(huì)社