开关电源器件的制作方法

专利名称：开关电源器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关电源器件，尤其涉及一种根据负载状态执行 开关操作的开关电源器件。
背景技术：
开关电源器件执行开关操作以将能量存储在电感中，并且将存储 的能量提供给负载。根据负载状态执行开关操作的开关电源器件的例 子公开在未审查的日本专利申请KOKAI公报No. 2002-171760和未 审査的日本专利申请KOKAI公报No. 2002-171761中。
公开在未审查的日本专利申请KOKAI公报No. 2002-171760中 的开关电源器件在负载变小时间歇地执行开关操作。公开在未审査的 日本专利申请KOKAI公报No. 2002-171761中的开关电源器件具有 低频操作模式以便在负载变小时降低开关频率。
图7是示出具有低频操作模式的常规开关电源器件的一个例子 的结构图。
该开关电源器件设置复位-置位触发器(下文中简称为"触发器") 2，其与振荡器(OSC) 1的振荡频率同步。 当触发器2被置位时，开关元件3导通。
开关元件3的导通行为使开关电流从电源18流到变压器4的初级线圈，如此将能量存储在变压器4中。
电阻器5产生对应于开关电流的电压。
当由电阻器5产生的电压超过目标电压Vm时，比较器6使触发 器2复位。
目标电压Vm是由电阻器8的电阻和光电耦合器的光接收元件9 的电阻对由参考电压源7产生的参考电压ES1进行分压而得到的电 压。
当触发器2被复位时，开关元件3截止。
当开关元件3截止时，存储在变压器4中的能量通过二极管10 和电容器11供应给负载。
输出电压检测电路12检测输出电压与预定值之间的差值。光电 耦合器的发光元件13根据该差值发光。
发光元件13的发射改变光接收元件9的电阻，由此改变目标电 压Vm。
当负载通过这种控制增加时，目标电压Vm变得更高并且开关元 件3的导通持续时间变得更长。
目标电压Vm经由开关15提供给振荡器1。当目标电压Vm变 得较低吋，振荡器1的振荡频率也变得较低。
比较器14将目标电压Vm与参考值Vb进行比较。
当负载变得更小并且目标电压Vm变得更低时，比较器14的输 出从高电平(下文中称为"H")变为低电平(下文中称为"L")，使 开关15导通，所述开关15响应于"L"信号而导通。
当开关15导通时，目标电压Vm输入到振荡器1。相应地，振 荡器1的振荡频率降低，从而正常模式变为低频操作模式。
为了防止在模式变为低频操作模式之后由于噪声等原因模式又 立刻返回到正常模式，通过使参考值Vb在两个电平之间变化而使比 较器14的输出具有滞后特性。图8是示出执行间歇开关操作的开关电源器件的一个例子的结
构图，并且使用与图7相同的参考标记表示相似或相同的元件。
在开关电源器件中，触发器2的输出端连接到AND门20的一个 输入端。
AND门20的输出端连接到开关元件3。
AND门20的另一个输入端连接到比较器14的 俞出端，并且当 开关电源器件激活时向其输送"H"信号。
在激活后，触发器2被设置成与振荡器1的振荡频率同步。
当触发器2被置位时，AND门20的输出信号变为"H"。开关元 件3响应于"H"信号而导通，使开关电流流到变压器4的初级线圈。
电阻器5产生对应于开关电流的电压。
当由电阻器5产生的电压超过目标电压Vm时比较器6使触发器 2复位。
目标电压Vm是由电阻器8的电阻和光电耦合器的光接收元件9 的电阻对由参考电压源7产生的参考电压ES1进行分压而得到的电 压。
当触发器2被复位时，AND门20的输出信号变为"L"，使开关 元件3截止。
相应地，存储在变压器4中的能量通过二极管IO和电容器11供 应给负载。
输出电压检测电路12检测输出电压与预定值之间的差值。光电 耦合器的发光元件13根据该差值发光。
发光元件13的发射改变光接收元件9的电阻，由此改变目标电 压Vm。
当负载通过这种控制增加时，目标电压Vm变得更高并且开关元 件3的导通持续时间变得更长。
比较器14将目标电压Vm与参考值Vb进行比较。当负载变得更小并且目标电压Vm变得更低时，比较器14的输 出从"H"变为"L"。
相应地，AND门20输出"L"信号而与触发器2的输出信号无 关，停止开关元件3的开关。
也就是说，正常模式切换到待机模式。
根据图7和8的开关电源器件，即使具有恒定负载，当来自电源 18的输入电压Vin变高时，目标电压Vm将变低，而当输入电压Vin 变低时，目标电压Vm将变高。
根据图7和8的开关电源器件，由于以下原因，开关电流i的峰 值在理论上变得恒定而不管输入电压Vin是高还是低。因为每一次开 关的能量s由下式给出
s=l/2XLXi2，
在临界模式下固定频率f的PWM控制下的输出功率Po变为 Po=sXf。
然而，在实际的开关电路中，噪声抑制滤波器(未示出)和比较 器6遭受检测延迟。当输入电压Vin是高时，开关电流的斜率变陡， 而当输入电压Vin是低时，开关电流的斜率变缓。也就是说，检测时 间变化。
因此，目标电压Vm变为检测延迟被反馈电路吸收的值，并且当 输入电压Vin高时变低，而当输入电压Vin为低时变高。
由于用于确定模式是应该变为低频操作模式还是应该变为待机 模式的参考值Vb是恒定的，因此在模式转变为低频操作模式或待机 模式时的负载电流Io当输入电压Vin为高时变大，而当输入电压Vin 为低时变小。
因此，当在输入电压Vin为高的情况下模式切换为低频操作模式 或待机模式时，开关能量为高，这可能产生噪声。如果如此设置开关 电源器件以便防止噪声的产生，那么当输入电压Vin为低时模式不切换为低频操作模式或待机模式。在这种情况下，不能减少轻负载下的 功耗。

发明内容
因而，本发明的目的是提供一种能够不管输入电压的变化都能降 低功耗的开关电源器件。
本发明的另一目的是提供一种能够稳定抑制轻负载下的功耗的 开关电源器件。
为了实现上述目的，根据本发明第一方案的开关电源器件包括
电源；
电感；
开关元件，其执行开关操作，并且当导通时将电感连接到电源以 便使开关电流流到电感；
变压器，当开关电流流过该变压器时转换存储在电感中的能量， 并且将所转换的能量供应给负载；
检测器，其检测负载的状态；
模式切换单元，当检测器检测到负载比预定值小时，其通过将开 关元件导通时的频率设置成低于正常模式下的频率或阻止开关元件 导通来设置低功耗操作模式；以及
导通持续时间调整单元，其根据来自电源的输入电压改变从正常 模式转换为低功耗操作模式时的开关元件的导通持续时间。
在这种情况下，导通持续时间调整单元可以以如下方式改变开关 元件的导通持续时间输入电压为高时的开关元件的导通持续时间短 于输入电压为低时的开关元件的导通持续时间。
为了实现上述目的，根据本发明第二方案的开关电源器件包括
电源；
电感；开关元件，其执行开关操作，并且当导通时将电感连接到电源以 便使开关电流流到电感；
变压器，当开关电流流过该变压器时转换存储在电感中的能量， 并且将所转换的能量供应给负载；
检测器，其检测负载的状态；
模式切换单元，当检测器检测到负载比预定值小时，其通过将开 关元件导通时的频率设置成低于正常模式下的频率或阻止开关元件 导通来设置低功耗操作模式；以及
开关电流调整单元，其根据来自电源的输入电压改变从正常模式 转换为低功耗操作模式时的开关电流。
在这种情况下，开关电流调整单元可以以如下方式改变开关电 流输入电压为高时的开关电流小于输入电压为低时的开关电流。
为了实现上述目的，根据本发明第三方案的开关电源器件包括
电源；
电感；
开关元件，其执行开关操作，并且当导通时将电感连接到电源以 便使开关电流流到电感；
变压器，当开关电流流过该变压器时转换存储在电感中的能量， 并且将所转换的能量供应给负载；
检测器，其检测负载的状态；
模式切换单元，当检测器检测到负载比预定值小时，其通过将开 关元件导通时的频率设置成低于正常模式下的频率或阻止开关元件 导通来设置低功耗操作模式；以及
一个单元，其不管电源所提供的输入电压值如何，通过在从正常
模式转换为低功耗操作模式时开关元件的单次切换而将恒定能量存 储在电感中。
本发明在低功耗操作模式下可以有效地降低功耗。附图简述
通过阅读以下详细说明和附图，本发明的这些目的和其他目的以 及优点将变得更加显而易见，在附图中
图1是根据本发明第一实施例的开关电源器件的电路图2是说明图7中的常规开关电源器件问题的说明图3是说明图8中的常规开关电源器件问题的说明图4是说明图1中的开关电源器件优点的说明图5是根据本发明第二实施例的开关电源器件的电路图6是说明图5中的开关电源器件优点的说明图7是具有低频操作模式的常规开关电源器件的电路图；以及
图8是执行间歇开关操作的常规开关电源器件的电路图。
优选实施例
下面将参照


本发明的优选实施例。
第一实施例
图1是根据本发明第一实施例的开关电源器件的电路图。 该开关电源(切换模式电源)器件是DC-DC转换器。该开关电
源器件包括电源30、变压器31、振荡器32、以及作为开关元件的N
沟道MOS晶体管(下文中称为"NMOS") 33。
变压器31的初级线圈31a是开关电流从其流过的电感。
变压器31的初级线圈31a的一端连接到电源30的正电极。初级
线圈31a的另一端连接到NMOS 33的漏极。NMOS 33的源极连接到
电阻器34的一端，而电阻器34的另一端连接到电源30的负电极。
振荡器32的输出端连接到复位-置位触发器(下文中称为 "RS-FF") 35的置位端(S)。 RS-FF 35的输出端连接到NMOS 33的栅极。
电阻器34的一端连接到比较器36的一个输入端(+)。电阻器 34的另一端连接到参考电压源37的负电极、可变电阻器38的一端、 参考电压源39的负电极、以及参考电压源40的负电极。
电阻器41的一端连接到参考电压源37的正电极。电阻器41的 另一端连接到比较器36的另一个输入端(一)、开关43的一端、以 及比较器44的一个输入端(+)，并且还经由光电耦合器的光接收元 件42连接到电阻器34的另一端。比较器36的输出端连接到RS-FF 35 的复位端(R)。
开关43的另一端连接到振荡器32。振荡器32以根据经由开关 43提供的电压的频率振荡。
可变电阻器38根据由电源30提供的输入电压Vin改变其电阻。 当输入电压Vin为高时该电阻变低，而当输入电压Vin为低时该电阻 变高。
可变电阻器38的另一端连接到电阻器45的一端、以及比较器 44的另一个输入端(一)。比较器44的输出端连接到开关43和开关 46。
开关46的一端连接到电阻器45的另一端。开关46是换路开关， 当比较器44的输出是"L"时该开关将电阻器45连接到参考电压源 40的正电极，并且当比较器44的输出是"H"时该开关将电阻器45 连接到参考电压源39的正电极。当比较器44的输出是"L"时开关 43将电阻器41与光接收元件42之间的节点连接到振荡器32，并且 当比较器44的输出是"H"时开关43将电阻器41与光接收元件42 之间的节点与振荡器32断开。
二极管50的阳极连接到变压器31的次级线圈31b的一端。二极 管50的阴极连接到电容器51的一个电极以及输出端+OUT。次级线 圈31b的另一端连接到电容器51的另一个电极以及输出端一OUT。输出电压检测电路52连接在输出端+OUT和输出端一OUT之间。光 电耦合器的发光元件53连接到输出电压检测电路52。
下面将说明图1中的开关电源器件的操作。
当振荡器32振荡并输出"H"信号时，将RS-FF35设置成与该 信号输出同步。被设置的RS-FF35输出"H"信号，该信号使NMOS 33导通。NMOS 33的导通行为使开关电流流到其中存储能量的变压 器31的初级线圈31a。
在电阻器34的两端产生对应于开关电流的电压。当电阻器34两 端的电压超过目标电压Vm时，比较器36使RS-FF35复位。目标电 压Vm是由电阻器41的电阻和光电耦合器的光接收元件42的电阻对 由参考电压源37产生的参考电压ES1进行分压而得到的电压。
由于RS-FF 35被复位，NMOS 33截止，促使存储在变压器31 中的能量通过二极管50和电容器51转换为DC电压。将该DC电压 提供给负载。输出电压检测电路52检测输出电压与预定值的差值， 并且光电耦合器的发光元件53根据该差值发光。发光元件53的发射 改变光电耦合器的光接收元件42的电阻，由此改变目标电压Vm。
当负载通过这种控制变大时，目标电压Vm变高，并且NMOS33 的导通持续时间或导通宽度变长。经由开关43将目标电压Vm提供 给振荡器32。当目标电压Vm变低时，振荡器32的振荡频率变低。 上述操作使输出电压Vo恒定。
比较器44将目标电压Vm与参考值Vb进行比较。当开关46将 电阻器45连接到参考电压源40时，参考值Vb是由电阻器45的电 阻和可变电阻器38的电阻对由参考电源40产生的电压进行分压而得 到的电压。在正常模式下，目标电压Vm高于参考值Vb。
当负载变小时，光接收元件42的电阻减小，并且目标电压Vm 变低。当目标电压Vm下降到参考值Vb或更低时，比较器44的输 出电平从"H"变为"L"，由此使开关43导通。当开关43导通时，目标电压Vm输入到振荡器32，由此降低振荡器32的振荡频率。结 果，将正常模式切换到低频操作模式(低功耗操作模式)。当比较器 44的输出电平变为"L"时，开关46将电阻器45连接到参考电压源 39的正电极。相应地，设置滞后现象以便抑制从低频操作模式到正 常模式的转变，从而改善模式切换时的稳定性。在低频操作模式下， 开关频率变低，由此降低功耗。
现在将对比常规开关电源器件来说明该开关电源器件的优点。 图2是说明图7中的常规开关电源器件问题的说明图。 在图7的开关电源器件中，即使具有恒定的负载，当来自电源的 输入电压Vin变高时，目标电压Vm将变低，而当输入电压Vin变低 时，目标电压Vm将变高。由于参考值Vb是恒定的，根据该参考值 Vb来确定是否变为低频操作模式，因此在转换为低频操作模式时的 负载电流Io当输入电压Vin为高时变大，而当输入电压Vin为低时 变小。当在高输入电压Vin的情况下模式变为低频操作模式时，幵关 能量高，这可能产生无法忍受的噪声。
希望低频操作模式下的振荡频率尽可能地低，以便减小开关损 耗。最近，将振荡频率减小到几百Hz到几千Hz。该频率是可听到的 频率。如果在可听到的频率下每一次开关的能量大，那么从变压器4 等部分产生噪声。
甚至在低频操作模式下，也需要消耗少量功率以保持待机模式。 为了减小功耗，最好以尽可能低的频率进行开关。当开关电源器件在 低频下以大开关电流工作时，每一次开关的能量变大，使噪声更大。 因此，必须将低频操作模式下开关元件3的开关电流的峰值设为最小 值，以将噪声抑制到可忍受的水平。
然而，要恰当地设置开关电流的峰值不是这么容易的。在图7的 开关电源器件中，当输入电压Vin变化时，目标电压Vm变化，并且 在模式变为低频操作模式时流过负载的负载电流Io也变化，如图2所示。很明显当输入电压Vin变高时，负载电流Io增加，而当输入 电压Vin变低时，负载电流Io减小。
如果通过以在特定负载情况下以低频进行开关这样一种方式设 置开关电流的峰值来改善效率的话，那么应该在低输入电压Vin的假 设下进行设置，从而模式可以确实变为低频操作模式。完成这种设置 后，当输入电压Vin变高时，在正常模式与低频操作模式之间转换时 的负载电流Io变大，不理想地使噪声变大。如果以如下方式设置在 正常模式与低频操作模式之间转换时的开关电流的峰值当输入电压 Vin为高甚至是在最高水平时噪声也不要紧，那么当输入电压Vin为 低甚至具有相同的负载电流Io时，模式也可能不变为低频操作模式， 由此不能减小功耗。
图3是说明图8中的常规开关电源器件问题的说明图。
在图8的开关电源器件中，即使具有恒定的负载，当来自电源的 输入电压Vin变高时，目标电压Vm变低，并且当输入电压Vin变低 时，目标电压Vm变高。由于参考值Vb是恒定的，根据该参考值 Vb来确定是否变为待机模式，因此在转换为待机模式时的负载电流 Io当输入电压Vin为高时变大，并且当输入电压Vin为低时变小。当 在高输入电压Vin的情况下模式变为待机模式时，开关能量高，这可 能产生无法忍受的噪声。
甚至当在开关动作之间采取待机模式的情况下进行开关时，也希 望开关频率尽可能地低，以便减小开关损耗。近来，将在开关动作之 间采取待机模式的情况下进行开关的开关频率减小到几百Hz到几千 Hz。该频率是可听到的频率。如果在可听到的频率下每一次开关的 能量大，那么从变压器4等部分产生噪声。
为了减小功耗，最好以尽可能低的频率进行开关。当在低频下以 大开关电流进行开关时，每一次开关的能量变大，使噪声更大。因此， 必须将在开关动作之间采取待机模式的情况下进行开关时的开关元件3的开关电流的峰值设为最小值，以将噪声抑制到可忍受的水平。 然而，要恰当地设置开关电流的峰值不是这么容易的。在图8的 开关电源器件中，与图7中的开关电源器件类似，当输入电压Vin变 化时，目标电压Vm变化，并且在模式变为待机模式时流过负载的负 载电流Io也变化，如图3所示。很明显当输入电压Vin变高时，负 载电流Io增加，而当输入电压Vin变低时，负载电流Io减小。
如果通过以在特定负载情况下以低频进行开关这样一种方式设 置开关电流的峰值来改善效率的话，那么应该在低输入电压Vin的假 设下进行设置，从而模式可以确实变为待机模式。完成这种设置后， 当输入电压Vin变高时，在正常模式与待机模式之间转换时的负载电 流Io变大，不理想地使噪声变大。如果以如下方式设置在正常模式 与待机模式之间转换时的开关电流的峰值当输入电压Vin为高甚至 是在最高水平时噪声也不要紧，那么当输入电压Vin为低甚至具有相 同的负载电流Io时，模式也可能不变为待机模式，由此不能减小功 耗。
图4是说明图1中的开关电源器件优点的说明图。 在根据本实施例的图1的开关电源器件中，即使目标电压Vm由 于来自电源30的输入电压Vin的增加而增加，可变电阻器38的电阻 也减小。也就是说，要与目标电压Vm进行比较的参考值Vb降低， 如图4所示，并且模式在正常模式与低频操作模式之间变化时的目标 电压Vm变低。这减小了模式在正常模式与低频操作模式之间变化时 的开关电流的峰值。相应地，模式在正常模式与低频操作模式之间变 化时的负载电流Io变得几乎恒定。开关能量也是如此。因此，可以 抑制噪声而与输入电压Vin无关。采用相同的负载电流，不管输入电 压Vin如何，低功耗的效率都没有显著变化。
第二实施例图5是根据本发明第二实施例的开关电源器件的电路图。
该开关电源器件是DC-DC转换器，并且包括电源60、其初级线 圈61a有一端连接到电源60的正电极的变压器61、振荡器62、以及 作为开关元件的NMOS 63。
变压器61的初级线圈61a是开关电流从其流过的电感。NMOS 63 的漏极连接到初级线圈61a的另一端。NMOS 63的源极连接到电阻 器64的一端，而电阻器64的另一端连接到电源60的负电极。
振荡器62的输出端连接到RS-FF 65的置位端(S)。 RS-FF 65 的输出端连接到AND门66的一个输入端，AND门66的输出端连接 到NMOS63的栅极。
电阻器64的一端连接到比较器67的一个输入端(+)。电阻器 64的另一端连接到参考电压源68的负电极、可变电阻器69的一端、 参考电压源70的负电极、以及参考电压源71的负电极。
电阻器72的一端连接到参考电压源68的正电极。电阻器72的 另一端连接到比较器67的另一个输入端(一)、以及比较器73的一 个输入端(+)，并且还经由光电耦合器的光接收元件74连接到电阻 器64的另一端。比较器67的输出端连接到RS-FF 65的复位端(R)。
可变电阻器69根据由电源60提供的输入电压Vin改变其电阻。 当输入电压Vin为高时该电阻变低，而当输入电压Vin为低时该电阻 变高。可变电阻器69的另一端连接到电阻器75的一端、以及比较器 73的另一个输入端(一)。比较器73的输出端连接到AND门66的 另一个输入端和开关76。
开关76是换路开关，当比较器73的输出是"L"时该开关将电 阻器75连接到参考电压源70的正电极，并且当比较器73的输出是 "H"时该开关将电阻器75连接到参考电压源71的正电极。
二极管80的阳极连接到变压器61的次级线圈61b的一端。二极 管80的阴极连接到电容器81的一个电极以及输出端+OUT。次级线圈61b的另一端连接到电容器81的另一个电极以及输出端一OUT。 输出电压检测电路82连接在输出端+OUT和输出端一OUT之间。光 电耦合器的发光元件83连接到输出电压检测电路82。
下面将说明图5中的开关电源器件的操作。
在该开关电源器件中，AND门66的另一个输入端连接到比较器 73的输出端，并且当该开关电源器件被激活时向其提供"H"。
当振荡器62在激活后振荡并输出"H"信号时，将RS-FF65设 置成与该信号输出同步。当RS-FF 65被置位时，AND门66的输出 信号变为"H"，使NMOS 63导通。NMOS 63的导通行为使开关电 流流到变压器61的初级线圈61a。在电阻器64的两端产生对应于开 关电流的电压。
当电阻器64两端产生的电压超过目标电压Vm时，比较器67使 RS-FF 65复位。目标电压Vm是由电阻器72的电阻和光电耦合器的 光接收元件74的电阻对由参考电压源68产生的参考电压进行分压而 得到的电压。
由于RS-FF 65被复位，AND门66的输出信号变为"L"，使NMOS 63截止。结果，通过二极管80和电容器81将存储在变压器61中的 能量供应给负载。输出电压检测电路82检测输出电压与预定值之间 的差值，并且光电耦合器的发光元件83根据该差值发光。发光元件 83的发射改变光接收元件74的电阻，由此改变目标电压Vm。当负 载通过这种控制变大时，目标电压Vm变高，并且NMOS63的导通 宽度变长。
比较器73将目标电压Vm与参考值Vb进行比较。当开关76将 电阻器75连接到参考电压源70时，参考值Vb是由电阻器75的电 阻和可变电阻器69的电阻对由参考电源70产生的电压进行分压而得 到的电压。在正常模式下，目标电压Vm高于参考值Vb。、
当负载变小时，光接收元件74的电阻减小，并且目标电压Vm变低。当目标电压Vm下降到参考值Vb或更低时，比较器73的输 出电平从"H"变为"L"。
相应地，AND门66输出"L"信号而与RS-FF 65的输出信号无 关，停止NMOS63的开关。也就是说，正常模式切换到待机模式(低 功耗操作模式)。
接下来将说明根据本实施例的开关电源器件的优点。 图6是说明图5中的开关电源器件优点的说明图。 在根据本实施例的图5的开关电源器件中，即使目标电压Vm由 于来自电源60的输入电压Vin的增加而下降，可变电阻器69的电阻 也减小。也就是说，要与目标电压Vm进行比较的参考值Vb降低， 如图6所示，并且在正常模式与待机模式之间变化时的目标电压Vm 变低。由此縮短正常模式与待机模式之间变化时的导通宽度。相应地， 模式在正常模式与低频操作模式之间变化时的负载电流Io变得几乎 恒定。开关能量也是如此。因此，可以抑制噪声而与输入电压Vin无 关。采用相同的负载电流，不管输入电压Vin如何，低功耗的效率都 没有显著变化。
本发明不限于上述实施例，而是可以以各种形式进行修改。 例如，尽管第一实施例或第二实施例具有可变电阻器38或69， 并且根据输入电压Vin改变从正常模式转换为低频操作模式或待机 模式时的开关元件的导通宽度，但是可以使开关电流随着输入电压 Vin的增加而变得更小。具体地讲，可以用电阻不可变的电阻器来代 替可变电阻器38或69，并且可以用电阻随着输入电压Vb的增加而 增加的电阻器来代替电阻器34或64。这一修改表现出与第一和第二 实施例相似的优点。
也可以以如下方式构造开关电源器件随着输入电压Vin增加， 开关电流变小并且导通宽度变短，从而使开关能量恒定而与输入电压 Vin无关。尽管在图5中AND门66插在RS-FF 65和NMOS 63之间，但是 AND门66也可以插在振荡器62和RS-FF 65之间。
在不背离本发明的广义精神和范围的情况下，可以对其进行各种 实施和改变。上述实施例旨在举例说明本发明，而不是限制本发明的 范围。通过附加的权利要求而非实施例来示出本发明的范围。在本发 明的权利要求的等价含义内和在权利要求内进行的各种修改将被认 为是落入本发明的范围内。
本申请是以2004年11月19日提交的日本专利申请No. 2004-336307为基础，并且包括说明书、权利要求书、附图以及摘要。 在此完整并入上述日本专利申请的公开内容作为参考。
权利要求
1、一种开关电源器件包括电源(30)；电感；开关元件，其执行开关操作，并且当导通时将所述电感连接到所述电源以便使开关电流流到所述电感；变压器，当所述开关电流流过所述变压器时转换存储在所述电感中的能量，并且将所述转换的能量供应给负载；检测器，检测所述负载的状态；模式切换单元，当所述检测器检测到所述负载比预定值小时，通过将所述开关元件导通时的频率设置成低于正常模式下的频率或阻止所述开关元件导通来设置低功耗操作模式；以及开关电流调整单元，根据来自所述电源的输入电压的幅度改变开关电流所流过的电流路径中连接的电阻的电阻值，以便设置从所述正常模式转换为所述低功耗操作模式时的所述开关电流。
2、 根据权利要求1所述的开关电源器件，其中所述开关电流调 整单元以如下方式设置所述开关电流所述输入电压为高时的所述开 关电流小于所述输入电压为低时的所述开关电流。
全文摘要
本发明涉及一种开关电源器件。根据电阻器(41)和光电耦合器的光接收元件(42)之间的节点处的目标电压(Vm)设置N沟道MOS晶体管(33)的导通持续时间。比较器(44)比较目标电压(Vm)与可变电阻器(38)和电阻器(45)之间的节点处的参考电压(Vb)。根据比较器(44)的输出信号将正常模式和低频操作模式从一种切换到另一种。当来自电源(30)的输入电压为高时可变电阻器(38)的电阻变低。因此，甚至当输入电压为高时，在正常模式和低频操作模式之间转换时N沟道MOS晶体管(33)的导通持续时间变短。这减小了低频操作模式下的开关能量，由此抑制噪声。
文档编号H02M3/28GK101420180SQ20081017292
公开日2009年4月29日 申请日期2005年11月21日 优先权日2004年11月19日
发明者山田智康, 岛田雅章, 臼井浩 申请人:三垦电气株式会社