专利名称：开关电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高效、小型、低噪声的开关电源装置。
背景技术：
作为逆变器或DC-DC变换器等的开关电源装置所使用的现有的变压器，公知的有例如日本国特开平8-181023号公报(图1)所公开的变压器。
即，如图1所示现有的变压器的结构为，在外周卷绕了原线圈134和次级线圈135的线圈骨架124的主体部125的两端，形成具有壁厚部分127的外侧凸缘128A、128B，在该外侧凸缘128A、128B之间以规定间隔形成多个中间凸缘129、130、131、132、133，在一个外侧凸缘128A和与这个外侧凸缘128A相邻的第一中间凸缘129之间卷绕有原线圈134，在距第一中间凸缘129规定间隔设置的凸缘130和另一个外侧凸缘128B之间，卷绕有分成数个的次级线圈135，从而在从原线圈134起相距规定间隔的位置上卷绕了次级线圈135。
这样构成的变压器的结构是将原线圈卷绕在外侧凸缘128A和第一中间凸缘129之间，在从该位置起只相距规定间隔的位置上将次级线圈135按凸缘130～135的间隔分成多个并卷绕，通过将原线圈134和次级线圈135特意做成分离的结构，从而可改变漏电感量和变压器的原线圈和次级线圈间的容量，能够使功率因数达到最佳值。
然而，在如图1所示的变压器中，由于原线圈134和次级线圈135只离开规定间隔W，而且是将次级线圈分成多个(分成4个)卷绕而成的结构，因而，其轴向长度增长，变压器的体积增大且价格增高。
另外，由于原线圈和次级线圈只离开规定间隔W，不能将原线圈和次级线圈间的漏电感调整到适当的值。并且，希望有将变压器的原线圈和次级线圈间的漏电感用作电抗器的开关电源装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开关电源装置，它通过将变压器的原线圈和次级线圈的漏电感做得适当，从而不需要外部的电抗器，并可实现高效、低噪声、低成本。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下的技术方案。根据本发明的第一技术方案的开关电源装置的特征在于，具有连接在直流电源的两端，第一电抗器、变压器的原线圈和主开关串联连接的第一串联电路；连接在上述主开关的两端或上述原线圈的两端，辅助开关和箝位电容器串联连接的第二串联电路；并联连接在上述变压器的原线圈上的可饱和电抗器；对在上述变压器的次级线圈上产生的电压进行整流平滑的整流平滑电路；以及交替地使上述主开关和上述辅助开关接通/断开，同时在通过上述可饱和电抗器的饱和上述辅助开关的电流增大时使上述辅助开关断开的控制电路，上述第一电抗器包括上述变压器的原线圈及次级线圈间的漏电感，上述变压器将上述原线圈分成2个并串联连接，将上述次级线圈配置在分成2个的原线圈之间，通过调整分成2个的原线圈的圈数来调整上述变压器的原线圈和次级线圈之间的漏电感。
本发明的第二技术方案的开关电源装置在第一技术方案的开关电源装置的基础上，还具有以下特征上述可饱和电抗器利用上述变压器的铁芯的饱和特性而形成。
本发明的第三技术方案的开关电源装置在第一或第二技术方案的开关电源装置的基础上，还具有以下特征在上述变压器的铁芯的磁路的一部分上设置截面积小的部分，利用蓄积在上述变压器的原线圈及次级线圈之间的漏电感上的能量使上述变压器的铁芯的磁路的一部分饱和，从而使上述主开关进行零电压开关动作。
本发明的第四技术方案的开关电源装置在第一至第三技术方案的开关电源装置的基础上，还具有以下特征上述控制电路在接通上述主开关时，从上述主开关的电压通过与该主开关并联连接的电容器和上述可饱和电抗器的饱和电感的共振而达到零电压时起在规定期间中使上述主开关接通。
本发明的第五技术方案的开关电源装置在第一至第四技术方案的开关电源装置的基础上，还具有以下特征上述整流平滑电路具有与上述变压器的次级线圈串联连接的第一整流元件；与该第一整流元件和上述次级线圈的串联电路并联连接的第二整流元件；以及通过第二电抗器与上述第二整流元件并联连接的平滑元件。
本发明的第六技术方案的开关电源装置在第一至第四技术方案的开关电源装置的基础上，还具有以下特征上述整流平滑电路具有上述变压器的次级线圈和第三线圈的第三串联电路；连接在该第三串联电路的两端的第一整流元件和平滑元件的第四串联电路；以及连接在上述次级线圈与上述第三线圈的连接点及上述第一整流元件和上述平滑元件的连接点的第二整流元件。
本发明的第七技术方案的开关电源装置在第六技术方案的开关电源装置的基础上，还具有以下特征在上述变压器的铁芯上，具有漏电感地卷绕有上述变压器的原线圈和上述次级线圈，具有比上述原线圈和上述次级线圈的漏电感更小的漏电感地卷绕有上述变压器的原线圈和上述第三线圈。
图1是表示现有的开关电源装置所设置的逆变器用的变压器的一个例子的图。
图2是表示实施例1的开关电源装置的电路结构图。
图3是实施例1的开关电源装置所设置的变压器的结构图。(b)是从(a)IIIb方向见到的变压器的向视图。
图4是表示图3所示的变压器的漏电感与原线圈的圈数的关系的测定值的一个例子的图。
图5是实施例1的开关电源装置的各部分的信号的定时图。
图6是表示实施例1的开关电源装置的开关Q1接通时的各部分的信号的详细情况的定时图。
图7是表示实施例1的开关电源装置所设置的变压器的B-H特性的图。
图8是实施例1的开关电源装置所设置的可饱和电抗器的电流的定时图。
图9是表示实施例2的开关电源装置的电路结构图。
图10是实施例2的开关电源装置所设置的电抗器的结构图。(b)是从(a)的Xb方向看电抗器的向视图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明的开关电源装置的实施例。
第1实施例实施例1的开关电源装置的特征是，主开关接通时通过变压器的次级线圈直接对负载供电，在主开关断开时将蓄积在变压器的原线圈中的励磁能量蓄积在箝位电容器中，通过接通辅助开关使用变压器铁芯的B-H曲线的第一、第三象限，并通过从与原线圈连接的电抗器对励磁能量不足部分的能量予以补充，将B-H曲线的出发点取为第三象限的下端的同时，将可饱和电抗器与变压器的原线圈并联连接，从而使可饱和电抗器在辅助开关接通期间的即将结束以前达到饱和，增大电流而使辅助开关在断开时产生极大的反向电压，从而使主开关实现零电压的开关动作(ZVs动作)。
另外，实施例1的开关电源装置的特征是，其为使用有源箝位，利用变压器的原线圈和次级线圈之间的漏电感的能量使饱和电抗器达到饱和并利用了共振的开关电源装置；将变压器的原线圈分成2个线圈并将其串联连接，将次级线圈布置在分成了2个线圈的原线圈之间，通过调整被分成2个线圈的原线圈的各线圈的圈数(分成2个线圈的圈数之和相同)，可将变压器的原线圈和次级线圈之间的漏电感调整到最佳，从而使可饱和电抗器达到饱和，因而不需要外部的电抗器的同时，可减小原线圈及次级线圈间的容量，实现高效、低噪声、低成本。
图2是实施例1的开关电源装置的电路结构图。图2所示的开关电源装置中，在直流电源Vdc1的两端连接有电抗器L3、变压器T的原线圈5a(圈数为n1)和由MOSFET(场效应晶体管)构成的开关Q1(主开关)的串联电路。在开关Q1的两端并联连接有二极管D3和电容器C1。此外，电容器C1和二极管D3也可以是开关Q1的寄生二极管和寄生电容。
电抗器L3以虚线表示，由变压器T的原线圈5a和次级线圈5b之间的漏电感构成。该电抗器L3在开关Q1接通时蓄积能量，并在开关Q1断开时将所蓄积的能量供给箝位电容器C3。
在变压器T的原线圈5a的一端与开关Q1的一端的连接点上，连接有由MOSFET构成的开关Q2(辅助开关)的一端，开关Q2的另一端通过箝位电容器C3与直流电源Vdc1的正极连接。此外，开关Q2的另一端也可以通过箝位电容器C3与直流电流电源Vdc1的负极连接。
在开关Q2的两端并联着二极管D4。此外，二极管D4也可以是开关Q2的寄生二极管。开关Q1、Q2都具有处于断开状态的期间(空载时间)，通过控制电路10的PWM(脉冲宽度调制器)控制实现交替的接通/断开。
在变压器T的原线圈5a的两端连接有可饱和电抗器SL1。该可饱和电抗器SL1以虚线表示，使用了变压器T的铁芯的饱和特性。为了只将蓄积在漏电感(电抗器L3)中的那部分能量供给可饱和电抗器SL1，将使磁通分布偏移于图7所示的H-B曲线上的第三象限的电压施加到该可饱和电抗器SL1上。
如图7所示，相对于一定的正磁场，磁通B(B为磁通密度，磁通φ＝B×S，S虽为铁芯的截面积，但在此处取S＝1(单位面积)时，则表现为φ＝B)在Bm达到饱和，对于一定的负磁场，磁通B则在-Bm达到饱和，磁场H与电流i的大小成比例地产生。就该饱和电抗器SL1而言，磁通B在B-H曲线上沿Ba→Bb→Bc→Bd→Be→Bf→Bg移动，磁通的变化范围变成为较宽的范围。在B-H曲线上的Ba-Bb间和Bf-Bg间处于饱和状态。
因此，在饱和状态下，开关Q2的电流增大，通过在该状态下使开关Q2断开，则可使开关Q1的电压降低而成为零电压。
在变压器T的铁芯上卷绕着原线圈5a和与该线圈同相的次级线圈5b(圈数为n2)，次级线圈5b的一端与二极管D1连接，二极管D1和电抗器L1的一端的连接点以及次级线圈5b的另一端与二极管D2连接，由二极管D1和二极管D2构成整流电路。电抗器L1的另一端和次级线圈5b的另一端与平滑电容器C4连接。该平滑电容器L4对电抗器L1的电压进行平滑并将直流输出输出到负载RL。
控制电路10对开关Q1和开关Q2交替地进行接通/断开控制，当负载RL的输出电压达到基准电压以上时，通过控制使加到开关Q1上的脉冲的导通宽度变窄而使加在开关Q2上的脉冲的导通宽度加宽。即，当负载RL的输出电压达到基准电压以上时，通过将开关Q1的脉冲的导通宽度变窄而将输出电压控制为恒定的电压。
另外，控制电路10在开关Q2的电流Q2i增大了的时刻，断开开关Q2后接通开关Q1。控制电路10当接通开关Q1时，开关Q1的电压因与开关Q1并联的电容器C1和可饱和电抗器SL1的饱和电感的共振，从达到零电压时起在规定期间中使开关Q1接通。
图3是表示设置在实施例1的开关电源装置中的变压器的一个例子的图。图3(a)是变压器的主剖视图。图3(b)是变压器的侧剖视图。图3所示的变压器将原线圈分成2个线圈并串联连接，将次级线圈配置在分成2个的原线圈之间，通过调整分成2个的原线圈的圈数，便可调整变压器的原线圈和次级线圈间的漏电感。
图3所示的变压器具备具有矩形外形的铁芯20，在铁芯20上形成有与磁路的长度方向平行的长形的间隙24a、24b以构成磁路25a、25b、25c。在该铁芯20的铁芯部20a上设置有线圈骨架，在该线圈骨架上卷绕了原线圈5a和次级线圈5b。原线圈5a夹住次级线圈5b并分成线圈5a1和线圈5a2串联连接。原线圈5a的线圈5a1卷绕在凸缘23a和凸缘23b之间，原线圈5a的线圈5a2卷绕在凸缘23c和凸缘23d之间；次级线圈5b卷绕在凸缘23b和凸缘23c之间。
通常，就原线圈5a和次级线圈5b间的漏电感而言，如果原线圈5a和次级线圈5b的相对结构相同的话，当设原边换算的漏电感值为Lpe，设原线圈5a的圈数为Np时，则Lpe∝Np2。因此，若设卷数Np为1/2，则漏电感值Lpe为1/4。
圈数Np由于是由铁芯20的截面积、输入电压、频率决定的值，因而如图3所示，在同一个铁芯柱上将原线圈5a分成2个线圈，对各个线圈5a1、5a2卷绕1/2的圈数并串联连接，则原线圈5a的圈数相同，变压器T的变压比不变。
由于这种情况下的原边换算的漏电感Lpe分别为1/4，因而在将分成的2个线圈串联连接的情况下，则为原线圈5a不分割时的1/2。此处，Np1+Np2＝Np，若设原线圈5a不分割时的Lpc为1，则在改变了线圈5a1的圈数Np1和线圈5a2的圈数Np2的比的情况下的漏电感Lpc为(Np1/Np)2+(Np2/Np)2，其值在1到1/2之间变化。即，通过改变Np1和Np2的圈数比，可以将漏电感调整为不分割时的值的1至1/2倍。
图4是表示图3所示的变压器的漏电感相对于原线圈的圈数的测定值的一个例子的图。图4中，铁芯20的截面积为125mm2，原线圈5a的圈数为34T(34匝)，将该线圈分成2个线圈，使线圈5a1的圈数和线圈5a2的圈数改变(但是，2个线圈5a1、5a2的圈数的总和不变为34T)，并测定了漏电感的例子。最大电感值和最小电感值之比为1/2，如理论上所表明的那样。
此外，原线圈5a和次级线圈5b在结构上的位置关系若相同，则可以将原线圈5a分成3个或以上线圈。这种情况下，若设原线圈5a的分割数为N，则可将电感值调整到1至1/N。
另外，图3中，在铁芯部20a上形成了2处凹部20b。利用该凹部20b，铁芯20的磁路35b的一部分的截面积比其它部分变窄，由于只有这部分达到磁饱和，因而可降低铁芯损失。
下面，参照图5、图6及图8所示的定时图对这样构成的实施例1的开关电源装置的动作进行说明。图5是实施例1的开关电源装置的各部分的信号的定时图。图6是表示实施例1的开关电源装置的开关Q1在接通时的各部分的信号的详细情况的定时图。图7是表示实施例1的开关电源装置中所设置的变压器的B-H特性的图。图8是实施例1的开关电源装置中所设置的可饱和电抗器SL1的电流定时图。
此外，图5和图6中的各符号表示如下Q1v为开关Q1两端之间的电压，Q1i为流经开关Q1的电流，Q2v为开关Q2两端之间的电压，Q2i为流经开关Q2的电流，SL1i为流经可饱和电抗器SL1的电流。
首先，在时刻t1(与时刻t11-t12对应)，使开关Q1接通时，电流按Vdc1→L3→5a→Q1→Vdc1流动。并且，在该时刻，变压器T的次级线圈5b中上也产生电压，电流按5b→D1→L1→L4→5b流动。另外，在使开关Q1接通时，电流流经电抗器L3和可饱和电抗器SL1，在电抗器L3和可饱和电抗器SL1中蓄积了能量。
电流SL1i的变化如图8所示，时刻t1为电流值a(负值)，时刻t1b为电流值b(负值)，时刻t13为电流值c(零)，时刻t2为电流值d(正值)。图7所示的B-H曲线上磁通的变化为Ba→Bb→Bc→Bd。并且，图7所示的Ba～Bg与图8所示的a～g相对应。另外，磁通的工作范围ΔB如图7所示，B-H曲线具有饱和区域Hs。
其次，在时刻t2，当使开关Q1断开时，电容器C1利用蓄积在电抗器L3和可饱和电抗器SL1中的能量充电。这时，可饱和电抗器SL1的电感和电容器C1形成共振，开关Q1的电压Q1v上升。电流按L1→C4→D2→L1流动，通过电容器C4对负载RL供给电流。
然后，当电容器C1的电位达到与箝位电容器C3的电位等电位时，由于电抗器L3和可饱和电抗器SL1的能量释放，二极管D4导通，电流流过，箝位电容器C3充电。并且，这时，由于使开关Q2接通，开关Q2则为零电压开关。于是，电流SL1i从时刻t2到时刻t20则从电流值d(正值)变化到电流值e(零)。图7所示的B-H曲线上，磁通的变化为Bd→Be。
另外，当电抗器L3和可饱和电抗器SL1的能量释放结束时，则箝位电容器C3的充电停止。
随后，在时刻t20到时刻t3，蓄积在箝位电容器C3中的能量按L3→Q2→SL1(5a)→L3→C3流动，可饱和电抗器SL1的磁通重新分布。与可饱和电抗器SL1并联的变压器T的磁通同样也变化。
这时，在时刻t20到时刻t3，由于蓄积在箝位电容器C3中的能量返回到可饱和电抗器SL1中，因而，流过可饱和电抗器SL1的电流SL1i如图8所示为负值。即，在时刻t20到时刻t2a，电流SL1i从电流值e(零)变化到电流值f(负值)。图7所示的B-H曲线上的磁通的变化为Be→Bf。并且，从时刻t2到时刻t20的面积S与从时刻t20到时刻t2a的面积S相等。该面积S相当于蓄积在箝位电容器C3中的可饱和电抗器SL1的能量。
接着，在时刻t2a到时刻t3，电流SL1i从电流值f(负值)变化到电流值g(负值)。图7所示的B-H曲线上，磁通的变化为Bf→Bg。时刻t2a到时刻t3的面积相当于蓄积在箝位电容器C3中的电抗器L3的能量。
即，蓄积在箝位电容器C3中的能量由于是可饱和电抗器SL1的能量和电抗器L3的能量之和，电流SL1i在重新分配时仅增大由电抗器L3供给的能量的部分，因而磁通在第三象限移动并达到饱和区域(Bf-Bg)，电流SL1i增大并在时刻t3(在时刻t1也同样)达到最大。电流SL1i是可饱和电抗器SL1在饱和时的饱和电流，在开关Q2接通期间就要结束以前增大。
另外，在该时刻t3，开关Q2的电流Q2i也达到最大。在该时刻，由于使开关Q2断开，电容器C1则迅速放电，在短时间达到零。这时，由于使开关Q1接通，可使开关Q1实现零电压开关。
并且，饱和电流由从电抗器L3供给箝位电容器C3的能量决定，在负载一定的情况下，由于流过的电流值相同，因而与电抗器L3的电感成比例。在饱和电流小的情况下，开关Q1的电压不为零，开关Q1的Zvs(零电压开关)动作不进行。
另外，在饱和电流大的情况下，循环电流增大，损失也增大。因此，需要使电抗器L3的电感为适当的值。由于电抗器L3与变压器T的原线圈5a为串联地被插入，因而如图4所示，通过将变压器的原线圈5a分为2个线圈5a1、5a2，并调整被分割成的原线圈5a1、5a2各自的圈数，则可使变压器T的原线圈、次级线圈间的漏电感为适当的值，从而不需要外部的电抗器的同时，可在原线圈及次级线圈之间得到适当的电感，从而能实现适当的零电压开关动作。另外，通过减小变压器T的原线圈和次级线圈间的容量，从而能以高效率、低噪声及低价格实现电路的简化。
第2实施例下面，说明本发明的实施例2的开关电源装置。图9是表示实施例2的开关电源装置的电路结构图。图9所示的实施例2的开关电源装置相对于图2所示的实施例1的开关电源装置，变压器Ta的次级一侧的电路不同，因而仅对这部分进行说明。
在变压器Ta上卷绕有原线圈5a(圈数n1)、次级线圈5b(圈数n2)和第三线圈5c(圈数n3)。
在变压器Ta的次级线圈5b和第三线圈5c的串联电路的两端，连接有二极管D2和平滑电容器C4的串联电路。在次级线圈5b与第三线圈5c的连接点以及二极管D2与平滑电容器C4的连接点上连接有二极管D1。原线圈5a和次级线圈5b同相卷绕，原线圈5a和第三线圈5c反相卷绕。
使变压器Ta的次级线圈5b与原线圈5a弱耦合，利用原线圈5a及次级线圈5b间的漏电感来代替与平滑电容器C4串联连接的电抗器L4。使变压器Ta的第三线圈5c与原线圈5a稍微弱耦合，利用原线圈5a和第三线圈5c间的漏电感来代替与变压器Ta串联连接的电抗器L3。
下面，说明这样构成的实施例2的开关电源装置的动作。其基本动作与实施例1的动作相同，在此，重点说明变压器Ta的次级一侧电路的动作。
首先，当使开关Q1接通时，电流按Vdc1→C3→5a→Q1→Vdc1流动。并且，在该时刻，在变压器Ta的次级线圈5b上也产生电压，电流按5b→D1→C4→L4→5b流动。因此，二极管D1的电流直线地增大。
其次，当使开关Q断开时，蓄积在变压器Ta的原线圈5a和次级线圈5b间的漏电感L4中的能量通过变压器Ta返回到次级一侧。在次级一侧，由于在变压器Ta的第三线圈5c中诱发了电压，电流则按5c→D2→C4→L4→5b→5c流动。因此，在二极管D2中有电流流过。
这样，由于变压器Ta的原线圈5a及次级线圈5b间的漏电感L4的值加大，开关Q1接通时所蓄积的能量通过变压器Ta返回到次级一侧，因而提高了效率。另外，利用二极管D1和二极管D2使流过次级一侧的电流在开关Q1接通及断开期间变成连续的电流。因此，平滑电容器C4的波纹电流也减少。
图10是实施例2的开关电源装置所设置的变压器的结构图。图10(a)是变压器的主剖视图，图10(b)是变压器的侧剖视图。图10所示的变压器Ta具备具有矩形外形的铁芯30，在铁芯30上以构成磁路34a、34b、34c的方式形成与磁路的长度方向平行的长形的间隙35a、35b。在铁芯30的铁芯部分30a上设有线圈骨架，在该线圈骨架上卷绕有由分成2个的线圈5a1、5a2构成的原线圈5a和配置成夹在该原线圈5a中间的第三线圈5c。原线圈5a的线圈5a1卷绕在凸缘33a和凸缘33b之间，原线圈5a的线圈5a2卷绕在凸缘33c和凸缘33d之间，第三线圈5c卷绕在凸缘33b和凸缘33c之间。这样，使原线圈和第三线圈之间具有稍微的漏电感。
另外，在铁芯30上形成间隙31，在外周铁芯30d上卷绕次级线圈5b。即，通过利用间隙31使原线圈5a和次级线圈5b弱耦合，从而增大漏电感。
具有漏电感L4地在变压器Ta的铁芯30上卷绕有变压器Ta的原线圈5a和次级线圈5b，具有漏电感L3地卷绕有变压器Ta的原线圈5a和第三线圈5c，并使漏电感L3比原线圈5a和次级线圈5b的漏电感L4小地被卷绕。
另外，在外周铁芯并在原线圈5a和次级线圈5b之间形成有2处凹部30b。外周铁芯磁路的一部分的截面积由于该凹部30b而比其它部分更窄，由于只有这部分达到磁饱和，因而可降低铁芯损失。
这样，通过对变压器Ta的铁芯的形状和线圈的改进，可减小开关电源装置的体积，降低其价格。并且，可以得到与实施例1的效果相同的效果。
采用本发明，由于第一电抗器由变压器的原线圈及次级线圈间的漏电感构成；变压器的原线圈被分成2个线圈串联连接并将次级线圈配置在分成2个的原线圈之间，通过调整分成2个的原线圈的圈数以调整变压器的原线圈及次级线圈间的漏电感，因而，在不需要外部的电抗器的同时，可以在原线圈与次级线圈之间得到适当的电感，因而，可以提供能实现适当的零电压开关动作的，高效率、低噪声、低价格的开关电源装置。
本发明的开关电源装置可适用于DC-DC变换器、AC-DC变换器等开关电源装置。
权利要求
1.一种开关电源装置，其特征在于，具有连接在直流电源的两端，第一电抗器、变压器的原线圈和主开关串联连接的第一串联电路；连接在上述主开关的两端或上述原线圈的两端，辅助开关和箝位电容器串联连接的第二串联电路；并联连接在上述变压器的原线圈上的可饱和电抗器；对在上述变压器的次级线圈上产生的电压进行整流平滑的整流平滑电路；以及交替地使上述主开关和上述辅助开关接通/断开，同时在通过上述可饱和电抗器的饱和上述辅助开关的电流增大时使上述辅助开关断开的控制电路，上述第一电抗器包括上述变压器的原线圈及次级线圈间的漏电感，上述变压器将上述原线圈分成2个并串联连接，将上述次级线圈配置在分成2个的原线圈之间，通过调整分成2个的原线圈的圈数来调整上述变压器的原线圈和次级线圈之间的漏电感。
2.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，上述可饱和电抗器利用上述变压器的铁芯的饱和特性而形成。
3.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，在上述变压器的铁芯的磁路的一部分上设置截面积小的部分，利用蓄积在上述变压器的原线圈及次级线圈之间的漏电感上的能量使上述变压器的铁芯的磁路的一部分饱和，从而使上述主开关进行零电压开关动作。
4.根据权利要求2所述的开关电源装置，其特征在于，在上述变压器的铁芯的磁路的一部分上设置截面积小的部分，利用蓄积在上述变压器的原线圈及次级线圈之间的漏电感上的能量使上述变压器的铁芯的磁路的一部分饱和，从而使上述主开关进行零电压开关动作。
5.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，上述控制电路在接通上述主开关时，从上述主开关的电压通过与该主开关并联连接的电容器和上述可饱和电抗器的饱和电感的共振而达到零电压时起在规定期间中使上述主开关接通。
6.根据权利要求4所述的开关电源装置，其特征在于，上述控制电路在接通上述主开关时，从上述主开关的电压通过与该主开关并联连接的电容器和上述可饱和电抗器的饱和电感的共振而达到零电压时起在规定期间中使上述主开关接通。
7.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，上述整流平滑电路具有与上述变压器的次级线圈串联连接的第一整流元件；与该第一整流元件和上述次级线圈的串联电路并联连接的第二整流元件；以及通过第二电抗器与上述第二整流元件并联连接的平滑元件。
8.根据权利要求6所述的开关电源装置，其特征在于，上述整流平滑电路具有与上述变压器的次级线圈串联连接的第一整流元件；与该第一整流元件和上述次级线圈的串联电路并联连接的第二整流元件；以及通过第二电抗器与上述第二整流元件并联连接的平滑元件。
9.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，上述整流平滑电路具有上述变压器的次级线圈和第三线圈的第三串联电路；连接在该第三串联电路的两端的第一整流元件和平滑元件的第四串联电路；以及连接在上述次级线圈与上述第三线圈的连接点及上述第一整流元件和上述平滑元件的连接点的第二整流元件。
10.根据权利要求6所述的开关电源装置，其特征在于，上述整流平滑电路具有上述变压器的次级线圈和第三线圈的第三串联电路；连接在该第三串联电路的两端的第一整流元件和平滑元件的第四串联电路；以及连接在上述次级线圈与第三线圈的连接点及上述第一整流元件与上述平滑元件的连接点的第二整流元件。
11.根据权利要求9所述的开关电源装置，其特征在于，在上述变压器的铁芯上，具有漏电感地卷绕有上述变压器的原线圈和上述次级线圈，具有比上述原线圈和上述次级线圈的漏电感更小的漏电感地卷绕有上述变压器的原线圈和上述第三线圈。
12.根据权利要求10所述的开关电源装置，其特征在于，在上述变压器的铁芯上，具有漏电感地卷绕有上述变压器的原线圈和上述次级线圈，具有比上述原线圈和上述次级线圈的漏电感更小的漏电感地卷绕有上述变压器的原线圈和上述第三线圈。
全文摘要
本发明提供一种开关电源装置，具有连接在直流电源(Vdc1)两端的电抗器(L3)和变压器T的原线圈(5a)和开关(Q1)的串联电路；连接在原线圈的两端的开关(Q2)和箝位电容器(C3)的串联电路；与原线圈并联的可饱和电抗器(SL1)；对在次级线圈(5b)上产生的电压进行整流平滑的整流平滑电路(D1、D2、L1、C4)；以及交替地使开关(Q1)和(Q2)接通/断开的同时，在开关(Q2)的电流增大时，利用可饱和电抗器(SL1)的饱和使开关(Q2)断开的控制电路(10)。电抗器(L3)由原线圈和次级线圈间的漏电感构成，变压器(T)将原线圈分成2个并串联连接，次级线圈位于分成2个的原线圈之间，调整分成2个的原线圈的圈数来调整漏电感，从而使可饱和电抗器(SL1)饱和。
文档编号H01F27/32GK1788410SQ200580000410
公开日2006年6月14日 申请日期2005年2月21日 优先权日2004年3月26日
发明者鹤谷守 申请人:三垦电气株式会社