开关电源装置的制造方法_2

文档序号:9473680阅读:来源:国知局
电路电源电压输入)端子;FB/0LP (反馈 信号输入/过载保护信号输入)端子;以及GND端子。
[0037] 从一次侧(输入侧)向二次侧(负载侧)供给电力的变压器T由一次绕组P、辅 助绕组D以及二次绕组S构成,整流电路DB的整流输出正极端子与变压器T的一次绕组P 的一端部连接,变压器T的一次绕组P的另一端部与控制器IC 1的D/ST端子连接,并且控 制器IC 1的S/0CP端子经由电阻Rocp与接地端子连接。由此,通过对内置有控制器IC 1 的开关元件进行接通/断开控制,将提供给变压器T的一次绕组P的电力传递给变压器T 的二次绕组S,在变压器T的二次绕组S中产生脉冲电压。并且,电流检测电阻Rocp是作 为如下的电阻连接的,其将在内置有控制器ICl的开关元件中流动的电流检测为电压信号 Vocp。控制器IC 1具有过电流保护(OCP)功能,当对应于在开关元件中流动的电流的电压 信号Vc^为预先设定的过电流阈值以上时停止向二次侧供给电力。
[0038] 在变压器T的二次绕组S的两端子之间,经由整流二极管Dl连接有平滑电容器 C2。变压器T的二次绕组S所感应的电压通过整流二极管Dl与平滑电容器C2进行整流平 滑后,平滑电容器C2的端子间电压作为输出电压Vo从输出端子输出。另外,连接于平滑电 容器C2的正极端子的线成为电源线,连接于平滑电容器C2的负极端子的线成为连接于接 地端子的GND线。
[0039] 在电源线与GND线之间串联连接有误差放大器2。误差放大器2连接在电源线与 GND线之间,根据输出电压Vo与内置于误差放大器2的基准电压之间的差,控制在光电耦合 器的发光二极管PC 1中流动的电流。并且,控制器IC 1的FB/0LP端子经由并联连接的受 光晶体管PC 2和电容器C4而与接地端子连接。由此,对应于输出电压的反馈(FB)信号从 二次侧的发光二极管PC 1发送到一次侧的受光晶体管PC 2,作为电压信号Vfb输入到控制 器IC 1的FB/0LP端子。控制器IC 1根据输入到FB/0LP端子的电压信号Vfb来控制开关 元件的占空比,从而控制提供给二次侧的电力量。
[0040] 并且,在变压器T的辅助绕组D的两端子之间经由整流二极管D2连接有平滑电容 器C3,整流二极管D2与平滑电容器C3的连接点连接于控制器IC 1的Vcc端子。由此,在 辅助绕组D中产生的电压通过整流二极管D2和平滑电容器C3进行整流平滑后,作为IC用 电源电压Vcc提供给控制器IC 1的Vcc端子。
[0041] 接着,参照图2对图1所示的控制器ICl的第1实施方式的电路结构进行说明。
[0042] 参照图2,控制器IC 1具有:由N沟道型功率MOSFET等构成的开关元件Ql ;驱动 电路11 ;0SC(内部振荡器)12 ;调节器13 ;计时电路14 ;负载率检测电路15 ;再起动延迟电 路16、可变电压VR1、VR2;或非电路NOR 1、或电路OR 2;触发器FF 1;比较器COMP UCOMP 2、COMP 3 ;以及电阻R3。
[0043] 开关元件Ql的漏极端子连接于D/ST端子,并且,开关元件Ql的源极端子连接于 S/0CP端子,开关元件Ql的栅极端子连接于驱动电路11,该驱动电路11输出驱动开关元件 Ql的驱动信号DRV从而控制接通/断开。对驱动电路11输入或非电路NOR 1的输出。
[0044] 对或非电路NOR 1的输入端子输入OSC 12的输出与触发器FF 1的反转输出端子 O'的输出,触发器FF 1的S端子与OSC 12的输出连接,触发器FF 1的R端子与或电路OR 2的输出连接。另外,从OSC 12输出的时钟信号的脉冲宽度被设定为不足开关元件Ql的最 低接通时间宽度。触发器FF 1作为PffM锁存电路发挥功能。由此,在OSC 12的输出信号 为低电平(未输出时钟信号的状态)、且设置了触发器FF 1而反转输出端子Ir的输出信号 为低电平的情况下,高电平的输出信号从或非电路NOR 1的反转输出端子输入到驱动电路 11,开关元件Ql被接通。
[0045] S/0CP端子分别连接于比较器COMP 1的非反转端子和比较器COMP 2的非反转端 子。比较器COMP 1是检测过电流的OCP比较器,反转端子上连接有在通常动作时被设定为 过电流阈值的可变电压Vri。在通常动作时,在对应于在开关元件Ql中流动的漏极电流ID 的S/OCP端子的电压信号Vckp为过电流阈值以上的情况下,从比较器COMP 1输出高电平的 输出信号。比较器COMP 2的输出信号成为高电平,由此,触发器FF 1经由或电路OR 2而 被重置,或非电路NOR 1的输出信号成为低电平,开关元件Ql断开。
[0046] 比较器COMP 2是用于进行反馈控制的电流读出转换器,其根据作为电压信号Vfb而输入到FB/0LP端子的FB信号控制开关元件Ql的占空比。比较器COMP 2的反转输入端 子与FB/0LP端子连接,该FB/0LP端子经由电阻R3与基准电压Reg连接。在比较器COMP 2中,对电压信号Vckp与电压信号V FB进行比较,在电压信号V _为电压信号V FB以上的情况 下,从比较器COMP 2输出高电平的输出信号。比较器COMP 2的输出信号成为高电平,由此, 触发器FF 1经由或电路OR 2而被重置,或非电路NOR 1的输出信号成为低电平,开关元件 Ql断开。由此,根据FB信号进行控制开关元件Ql的占空比的反馈控制。
[0047] 比较器COMP 3是比Vcc端子的IC用电源电压Vcc与可变电压Vr2进行比较的比 较电路。比较器COMP 3的非反转输入端子与Vcc端子连接,反转输入端子与可变电压Vr2连接。来自比较器COMP 3的输出信号被输入到可变电压Vr2,在来自UVLO(欠压锁定)电 路COMP 3的输出信号为低电平的情况下,可变电压Vr2被设定为第1基准电压Von(例如, 15V),在来自UVLO电路COMP 3的输出信号为高电平的情况下,可变电压Vr2被设定为比第 1基准电压Von低的第2基准电压Voff (例如,10V)。由此,比较器COMP 3的输出信号具有 滞后特性,通过未图示的起动电路对图1所示的平滑电容器C3进行充电,当IC用电源电压 Vcc超过了第1基准电压Von时,比较器COMP 3的输出信号成为高电平,当IC用电源电压 Vcc为第2基准电压Voff以下时,比较器COMP 3的输出信号成为低电平。
[0048] 并且,比较器COMP 3的输出端子经由再起动延迟电路16与调节器13连接。调节 器13从Vcc端子接受电力供给,在比较器COMP 3的输出信号为高电平的情况下,调节器13 进行动作,分别提供用于使控制器IC 1的各部分动作的电源电压。即,比较器COMP 3的输 出信号是对控制器IC 1的接通/断开进行控制的信号,在控制器ICl的稳定动作时(开关 动作接通时),UVL0电路COMP 3的输出信号成为高电平。因此,可变电压Vr2的第1基准电 压Von是控制器IC 1的动作开始电压,可变电压Vr2的第2基准电压Voff是控制器IC 1 的动作停止电压。
[0049] 并且,比较器COMP 3的输出端子经由再起动延迟电路16与计时电路14连接。计 时电路14在比较器COMP 3的输出成为高电平的时机检测起动开始。并且,计时电路14在 从起动开始起的预先设定的期间内进行将可变电阻Vri逐渐提高到过电流阈值的软起动控 制。
[0050] 驱动电路11根据或非电路NOR 1的输出信号输出开关元件Ql的驱动信号。参 照图3,驱动电路11具有:由P沟道型MOSFET构成的第1接通用开关元件21 ;由P沟道型 MOSFET构成的第2接通用开关元件22 ;第1接通驱动电阻31 ;第2接通驱动电阻32 ;由N 沟道型MOSFET构成的第1断开用开关元件23 ;由N沟道型MOSFET构成的第2断开用开关 元件24 ;第1断开驱动电阻33 ;第2断开驱动电阻34 ;延迟电路40 ;切换开关41 ;或电路 42 ;以及逆变器51、52、53、54。
[0051] 在基准电压Reg与开关元件Ql的栅极之间并联连接有:串联连接的第1接通用开 关元件21和第1接通驱动电阻31 ;以及串联连接的第2接通用开关元件22和第2接通驱 动电阻32。并且,第1接通用开关元件21的栅极经由逆变器51与或非电路NOR 1的输出 端子连接,并且,第2接通用开关元件22的栅极经由逆变器52与切换开关41的输出端子连 接。切换开关41的一个输入端子与或非电路NOR 1的输出端子直接连接,并且,另一个输 入端子经由延迟电路40与或非电路NOR 1的输出端子直接连接。并且,在开关元件Ql的 栅极与接地端子GND之间并联连接有:串联连接的第1断开驱动电阻33和第1断开用开关 元件23 ;以及串联连接的第2断开驱动电阻34和第2断开用开关元件24。并且,第1断开 用开关元件23的栅极经由逆变器53与或非电路NOR 1的输出端子连接,并且,第2断开用 开关元件24的栅极经由逆变器54与或电路OR 42的输出端子连接。或电路OR 42的一个 输入端子与或非电路NOR 1的输出端子连接,并且,另一个输入端子与负载率检测电路15 的输出端子连接,被输入驱动切换信号。切换开关41通过来自负载率检测电路15的驱动 切换信号而被控制,当驱动切换信号为低电平时,切换到与或非电路NOR 1的输出端子直 接
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