本发明涉及能够切换acdc变换器功能和dcdc变换器功能的开关电源。
背景技术：
具备从交流电源获得定电圧的直流输出的所谓交流-直流变换功能(acdc变换器功能)的开关电源非常多地被用于电子设备。另外，为了在电路内生成恰当的直流输出电压而具备进行升压或者进行降压的直流-直流变换功能(dcdc变换器功能)的开关电源也存在有许多。
就使用交流电源的电子设备而言，就有专利文献公开有义务将高频电流抑制到规定值以下并且在开关电源中具备功率因素校正电路[pfc电路(powerfactorcorrectioncircuit)]的技术(例如参照专利文献1)。另外，就使用直流电源的电子设备而言，就有专利文献公开有具备交错(interleave)式升压电路的开关电源(例如参照专利文献2)。
图7(a)是具备被称作为所谓双升压(dualboost)式的高效率pfc电路的开关电源200的电路图。开关电源200连接作为输入电源的交流电源210，并从电源输出端子220输出定电圧的直流电压。在交流电源210的输出端与电源输出端子220之间配备有电抗器、二极管(逆流防止元件)、由开关元件构成的升压电路、控制开关元件的控制部(图示省略)、为了抑制噪音的二极管等，抑制高频电流并改善功率因数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-177935号公报
专利文献2：日本特开2013-99209号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
然而，如果如图7(b)所示将输入电源改变成直流电源230并且组合双重式升压电路，则会有所谓传导损耗变大的问题。该问题不仅仅是升压电路且降压电路的情况也相同。
本发明就是借鉴了上述技术问题而做出的不懈努力之结果，其目的在于提供一种通过变更电路的一部分从而在连接直流电源的情况下也能够作为传导损耗少的结构的开关电源。
解决技术问题的手段
在本发明中，例如通过设置使用导体构件(跳线构件)来切换连接的切换电路，从而就能够在输入电源为交流电源的情况下作为高效率的功率因数改善电路利用的双方式电路在输入电源为直流电源的情况下切换成传导损耗少的交错式电路。
(1)本发明所提供的开关电源其特征在于：具备作为输入电源的直流电源或者交流电源被连接的电源输入端子、输出电力被输出的电源输出端子、被连接于所述电源输出端子之间的平滑电容器、被连接于所述电源输出端子之间的第一非绝缘斩波电路(choppercircuit)、被连接于所述电源输出端子之间的第二非绝缘斩波电路、切换所述第一非绝缘斩波电路以及所述第二非绝缘斩波电路与所述电源输入端子之间的连接电路的切换电路。
根据上述(1)所记载的发明，通过根据输入电源的种类设置切换电源输入端子与第一非绝缘斩波电路以及第二非绝缘斩波电路之间的电路的切换电路，从而就能够取得输入电源为交流电源的情况下的凭靠双方式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源的情况下在相同基板上能够切换实现的交错式电路的优异效果。即，相对于直流电源因为双方式只有一个电路进行工作，所以如果想要输出交流电源时的额定输出功率，则非绝缘斩波电路的传导损耗增加并且有必要降低直流电源时的额定输出功率，但是由本发明就能够通过变更成交错式即对于直流电源进行并联的电路来取得使非绝缘斩波电路的传导损耗减少并且虽然是直流电源但也能够输出交流电源时的定额输出功率的效果。
(2)本发明所提供的如上述(1)所述的开关电源的特征在于：所述第一非绝缘斩波电路具有第一输入侧连接点、被连接于所述电源输出端子的正极侧的第一正极侧连接点、被连接于所述电源输出端子的负极侧的第一负极侧连接点，所述第二非绝缘斩波电路具有第二输入侧连接点、被连接于所述电源输出端子的正极侧的第二正极侧连接点、被连接于所述电源输出端子的负极侧的第二负极侧连接点，所述切换电路切换：所述第一输入侧连接点被连接于所述电源输入端子的一端并且所述第二输入侧连接点被连接于所述电源输入端子的另一端的第一连接形态、和所述第一输入侧连接点以及第二输入侧连接点被连接于所述电源输入端子的一端并且所述第一负极侧连接点以及所述第二负极侧连接点被连接于所述电源输入端子的另一端的第二连接形态。
根据上述(2)所述的发明，通过根据输入电源的种类设置切换电源输入端子与第一非绝缘斩波电路以及第二非绝缘斩波电路之间的电路的切换电路，通过设计第一连接形态和第二连接形态的两个连接形态，从而就能够取得输入电源为交流电源的情况下的凭靠双方式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源的情况下在相同基板上能够切换实现交错式电路的优异效果。即，相对于直流电源因为双方式只有一个电路进行工作，所以如果想要输出交流电源时的额定输出功率，则非绝缘斩波电路的传导损耗增加并且有必要降低直流电源时的额定输出功率，但是由本发明就能够通过变更成交错式即对于直流电源进行并联的电路，来取得使非绝缘斩波电路的传导损耗减少并且虽然是直流电源但也能够输出交流电源时的定额输出功率的效果。
(3)本发明所提供的如上述(2)所述的开关电源的特征在于：所述切换电路在所述交流电源被连接于所述电源输入端子时设定为所述第一连接形态，在所述直流电源被连接于所述电源输入端子时设定为所述第二连接形态。
根据由上述(3)所述的发明，通过根据输入电源的种类设置切换电源输入端子与第一非绝缘斩波电路以及第二非绝缘斩波电路之间的电路的切换电路并且设置所谓输入电源适用于交流电源时的第一连接形态和输入电源适用于直流电源时的第二连接形态的两个连接形态，从而就能够取得输入电源为交流电源的情况下的凭靠双方式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源的情况下在相同基板上能够切换实现交错式电路的优异效果。即，相对于直流电源因为双方式只有一个电路进行工作，所以如果想要输出交流电源时的额定输出功率，则非绝缘斩波电路的传导损耗增加并且有必要降低直流电源时的额定输出功率，但是由本发明就能够通过变更成交错式即对于直流电源进行并联的电路，来取得使非绝缘斩波电路的传导损耗减少并且虽然是直流电源但也能够输出交流电源时的定额输出功率的效果。
(4)本发明所提供的如上述(2)或者(3)所述的开关电源的特征在于：所述第一非绝缘斩波电路是包含第一开关元件、第一逆流防止元件、第一电抗器的电路，所述第二非绝缘斩波电路是包含第二开关元件、第二逆流防止元件、第二电抗器的电路。
根据上述(4)所述的发明，则通过设置作为第一非绝缘斩波电路以及第二非绝缘斩波电路的所谓斩波式高效率变换器，从而就能够以极少的元件数来取得所谓凭靠功率因数改善电路的对高频电流的抑制的优异效果。
(5)本发明所提供的如上述(4)所述的开关电源的特征在于：所述第一非绝缘斩波电路中，通过所述第一开关元件和所述第一逆流防止元件被串联连接从而构成第一串联电路，所述第一电抗器被连接于所述第一开关元件与所述第一逆流防止元件之间。
根据上述(5)所述的发明，通过设置作为第一非绝缘斩波电路的所谓升压斩波式高效率变换器，从而就能够以极少的元件数来取得凭靠功率因数改善电路的对高频电流的抑制的优异效果。
(6)本发明所提供的如上述(4)或者(5)所述的开关电源的特征在于：所述第二非绝缘斩波电路中，通过所述第二开关元件和所述第二逆流防止元件被串联连接从而构成第二串联电路，所述第二电抗器被连接于所述第二开关元件与所述第二逆流防止元件之间。
根据上述(6)所述的本发明，通过设置作为第二非绝缘斩波电路的所谓升压斩波式高效率变换器，从而就能够以极少的元件数来取得凭靠功率因数改善电路的对高频电流的抑制的优异效果。
(7)本发明所提供的如上述(2)～(6)当中任意一项所述的开关电源的特征在于：所述切换电路具备被设置于所述电源输入端子的一端与所述第一输入侧连接点之间的第一接点部、在所述电源输入端子的另一端与所述第二输入侧连接点之间被设置于所述电源输入端子的另一端侧的第二接点部、在所述电源输入端子的另一端与所述第二输入侧连接点之间被设置于比所述第二接点部更靠近所述第二输入侧连接点侧的位置的第三接点部、被连接于所述平滑电容器负极的第四接点部。
根据上述(7)所述的发明，因为具有切换连接的接点部，所以通过切换连接从而即使相对于交流或者直流的输入电源也能够取得所谓能够实现切换acdc变换器功能和dcdc变换器功能的开关电源的优异效果。
(8)本发明所提供的如上述(7)所述的开关电源的特征在于：所述切换电路在所述输入电源为交流电源的情况下连接所述第二接点部和所述第三接点部，在所述输入电源为直流电源的情况下连接所述第一接点部和所述第三接点部并且连接所述第二接点部和所述第四接点部。
根据上述(8)所述的发明，能够取得所谓在输入电源为交流电源的情况下通过变更成双方式功率因数改善电路，从而高频电流的抑制成为可能并且在输入电源为直流电源的情况下能够变更成传导损耗少的交错式电路结构的优异效果。
(9)本发明所提供的如上述(8)所述的开关电源的特征在于：具备第三逆流防止元件和第四逆流防止元件被串联连接的第三串联电路、第五逆流防止元件和第六逆流防止元件被串联连接的第四串联电路，所述第三串联电路的一端和所述第四串联电路的一端被连接于所述平滑电容器的正极，所述切换电路的所述第一接点部以及所述第一非绝缘斩波电路被连接于所述第四串联电路中的所述第五逆流防止元件与所述第六逆流防止元件之间，所述第三串联电路的另一端和所述第四串联电路的另一端被连接于所述平滑电容器的负极，所述切换电路的所述第三接点部以及所述第二非绝缘斩波电路被连接于所述第三串联电路中的所述第三逆流防止元件与所述第四逆流防止元件之间。
根据上述(9)所述的发明，因为二极管被配备于平滑电容器的负极侧与输入电源之间，所以在输入电源为交流电源的情况下能够抑制噪音，另外，因为成为旁路二极管被配备于输入电源与电抗器之间，所以能够取得从急剧上升的电压保护电抗器成为可能的优异效果。
(10)本发明所提供的如上述(9)所述的开关电源的特征在于：所述第三～所述第六逆流防止元件构成整流桥，在所述整流桥中，所述第四串联电路中的所述第五逆流防止元件与所述第六逆流防止元件之间以及所述第三串联电路中的所述第三逆流防止元件与所述第四逆流防止元件之间成为桥输入端子，所述第三串联电路的一端与所述第四串联电路的一端之间以及所述第三串联电路的另一端与所述第四串联电路的另一端之间成为桥输出端子。
根据上述(10)所述的发明，能够取得以一个整流桥电路的较少元件数就能够实现进行噪音防止和电抗器保护的二极管电路的优异效果。
(11)本发明所提供的如上述(10)所述的开关电源的特征在于：在所述输入电源成为直流电源的情况下，将所述整流桥从所述电源输出端子以及所述电源输入端子分离。
根据上述(11)所述的发明，在输入电源为直流电源的情况下通过断开整流桥从而就能够取得抑制电力消耗的优异效果。
(12)本发明所提供的如上述(1)所述的开关电源的特征在于：所述电源输入端子被连接于整流桥的桥输入端子，所述第一非绝缘斩波电路具有第一输入侧连接点、被连接于所述电源输出端子的正极侧的第一正极侧连接点、被连接于所述电源输出端子的负极侧的第一负极侧连接点，所述第二非绝缘斩波电路具有第二输入侧连接点、被连接于所述电源输出端子的正极侧的第二正极侧连接点、被连接于所述电源输出端子的负极侧的第二负极侧连接点，所述切换电路具备在所述电源输入端子的一端与所述第一输入侧连接点之间被设置于所述电源输入端子的一端侧的第五接点部、在所述电源输入端子的一端与所述第一输入侧连接点之间被设置于所述第一输入侧连接点侧的第六接点部、在所述电源输入端子的另一端与所述第二输入侧连接点之间被设置于所述电源输入端子的另一端侧的第七接点部、在所述电源输入端子的另一端与所述第二输入侧连接点之间被设置于比所述第七接点部更靠近所述第二输入侧连接点侧的位置的第八接点部、被设置于所述整流桥的桥输出端子的一端的第九接点部、被连接于所述整流桥的所述桥输出端子的另一端以及所述平滑电容器的负极的第十接点部，在所述输入电源为交流电源的情况下随着连接所述第五接点部和所述第六接点部而连接所述第七接点部和所述第八接点部，在所述输入电源为直流电源的情况下连接所述第五接点部和所述第六接点部并连接所述第六接点部和所述第八接点部，并且连接所述第七接点部和所述第十接点部，在对应于所述输入电源为交流电源或者直流电源任意一个的情况的情况下，连接所述第六接点部和所述第九接点部并且连接所述第六接点部和所述第八接点部。
根据上述(12)所述的发明，通过根据输入电源的种类设置切换电源输入端子与第一非绝缘斩波电路以及第二非绝缘斩波电路之间的电路的切换电路，从而就能够取得输入电源为交流电源的情况下的凭靠双方式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源的情况下在相同基板上能够切换实现交错式电路的优异效果。即，相对于直流电源因为双方式只有一个电路进行工作，所以如果想要输出交流电源时的额定输出功率，则非绝缘斩波电路的传导损耗增加并且有必要降低直流电源时的额定输出功率，但是由本发明就能够通过变更成交错式即对于直流电源进行并联的电路，来取得所谓使非绝缘斩波电路的传导损耗减少并且虽然是直流电源但也输出交流电源时的定额输出功率成为可能的效果。另外，还能够取得所谓通过具备所谓一个整流桥电路的较少元件数从而就能够实现进行噪音防止和电抗器保护的二极管电路的优异效果。另外，也能够起到如下优异的效果，输入电源为交流电源时由该切换电路也能够切换成采用交错式的方式的方式。
(13)本发明所提供的如上述(1)～上述(12)任意一项所述的开关电源的特征在于：具有检测所述输入电源是交流电源还是直流电源的检测部、根据所述检测部的检测信号进行对应于所述第一连接形态或者所述第二连接形态的控制的控制部。
根据上述(13)所述的发明，因为具备检测输入电源是交流电源还是直流电源的检测部，所以能够取得把握输入电源的种类来恰当切换切换电路的优异效果。
(14)本发明所提供的如上述(1)～上述(13)任意一项所述的开关电源的特征在于：所述切换电路中的电路的切换是由导体构件来进行。
根据上述(14)所述的发明，通过改变导体构件的连接配置，从而就能够取得输入电源为交流电源的情况下的凭靠双方式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源的情况下在相同基板上能够切换实现交错式升压电路的显著的优异效果。
(15)本发明所提供的开关电源其特征在于：具备直流电源或者交流电源被连接的电源输入端子、输出电力被输出的电源输出端子、被连接于所述电源输出端子之间的平滑电容器、被连接于所述电源输出端子之间的第一非绝缘斩波电路、被连接于所述电源输出端子之间的第二非绝缘斩波电路、以导体构件来切换所述第一非绝缘斩波电路以及所述第二非绝缘斩波电路与所述电源输入端子之间的连接电路的切换电路，所述切换电路对于所述电源输入端子和所述第一非绝缘斩波电路以及所述第二非绝缘斩波电路的连接，切换成作为双升压(dualboost)式的acdc变换器形态或者升压方式为交错式的dcdc变换器形态。
根据上述(15)所述的发明，能够取得能够以凭靠导体构件的连接电路的变更的手段在输入电源为直流电源的情况下将在输入电源为交流电源的情况下作为高效率的功率因数改善电路来使用的双方式电路变更成传导损耗少的交错式电路的优异效果。
发明效果
根据上述发明的(1)～(15)所述的开关电源，能够实现在输入电源为直流电源的情况下，将在输入电源为交流电源的情况下作为高效率的功率因数改善电路来使用的双方式电路变更成传导损耗少的交错式电路的电源。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的开关电源的方框图。
图2(a)是升压电路的电路图，图2(b)是降压电路的电路图。
图3(a)是在输入电源为交流电源的情况下以实现双升压式的功率因数改善电路的形式连接切换电路的开关电源的电路图。
图3(b)是在输入电源为直流电源的情况下以实现交错式升压电路的形式连接切换电路的开关电源的电路图。
图4是本发明的第二实施方式所涉及的开关电源的方框图。
图5(a)是以输入电源为交流电源的情况下的双升压式来将二极管电路置换成整流桥电路的情况下的电路图，图5(b)是以输入电源为直流电源的情况下的交错式来将二极管电路置换成整流桥电路的情况下的电路图。
图6(a)是输入电源为交流电源的情况下的双升压式电路图，图6(b)是输入电源为交流电源的情况下的通过整流桥的交错式电路图，图6(c)是输入电源为直流电源的情况下的交错式电路图。
图7(a)是具备高效率pfc电路即双升压式电路的开关电源的电路图，图7(b)是将作为输入电源的直流电源连接于双升压式电路的情况下的电路图。
具体实施方式
以下是参照附图来说明本发明的实施方式。
图1～图6是实施本发明的方式的一个例子，图中标注相同符号的部分表示同一物件。还有，在各个附图中适当省略一部分的结构，从而使图面简略化。于是，适当夸张地表现构件的大小、形状以及厚度等。
图1是本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1的方框图。开关电源1具备交流电源或者直流电源的输入电源10、输入电源10被连接的一对电源输入端子11、输出电力被输出的电源输出端子45、被连接于电源输出端子45之间的平滑电容器35。
另外，开关电源1在输入电源10为交流电源的情况下被连接于电源输入端子11并进行整流，另外，具有回避后面所述的电抗器发生饱和时的电流的功能或噪音防止功能以及作为旁路二极管的保护功能的缓冲电路20被连接于电源输出端子45之间。缓冲电路20优选相对于平滑电容器35被并联连接。缓冲电路20优选例如由凭靠具有被连接于电源输入端子11的一对输入端、被连接于电源输出端子45的一对输出端的多个二极管的整流桥电路来构成，但是也可以采用其他结构。第一非绝缘斩波电路25和第二非绝缘斩波电路30被设置于缓冲电路20和平滑电容器35。
在输入电源10与缓冲电路20之间设置切换电路15。该切换电路15根据输入电源10是直流电源还是交流电源来切换第一非绝缘斩波电路25以及第二非绝缘斩波电路30与输入电源10的两端子的连接电路。切换电路15是一种通过将被称作为所谓短片(shortpiece)、跳线、跳线元件等的导体构件连接于电路基板的基板孔或者拆除从而机械性地切换电导通的电路。
第一非绝缘斩波电路25是一种没有变压器等绝缘结构元件的升压斩波或者降压斩波等所谓斩波电路，在此，成为包含第一开关元件、第一逆流防止元件(第一二极管)、第一电抗器的电路并被连接于电源输出端子45之间。第二非绝缘斩波电路30包含第二开关元件、第二逆流防止元件(第二二极管)、第二电抗器，并且被连接于电源输出端子45之间。还有，第二非绝缘斩波电路30成为具有与第一非绝缘斩波电路25相同结构的电路。
还有，第一逆流防止元件和第二逆流防止元件如果具有流过一个方向的电流并且阻止反方向电流的功能的话即可。可以以二极管为代表，但是也可以使用fet(fieldeffecttransistor：场效应晶体管)等开关元件来发挥相同的功能。
还有，第一非绝缘斩波电路25所具备的第一开关元件[例如参照后面所述的图3(a)的第一开关元件92]、第二非绝缘斩波电路30所具备的第二开关元件[例如参照后面所述的图3(a)的第二开关元件94]被控制部40控制并进行开关动作。
第一开关元件和第二开关元件例如是fet。当然一般的双极性晶体管(bipolartransistor)也是可以的，并且也可以是igbt(insulatedgatebipolartransistor：绝缘栅双极晶体管)。
还有，控制部40是由cpu、ram以及rom等构成，并且进行各种控制。cpu也就是所谓中央运算处理装置(中央处理器)，进行各种程序来实现各种各样功能。ram是作为cpu的操作区域和记忆区域被使用，rom记忆由cpu来进行的操作系统或程序。当然，控制部40因为具备更多功能，所以也可以是通过检测输入电源10的电压并且恰当地使第一开关元件和第二开关元件进行开关动作从而将第一非绝缘斩波电路和第二非绝缘斩波电路作为例如升压电路或者降压电路来使其动作的电子电路。
第一非绝缘斩波电路25具有被连接于切换电路15的第一输入侧端子(连接点)25a、被连接于平滑电容器35(电源输出端子45)的正极侧的第一正极侧端子(连接点)25b、被连接于平滑电容器35(电源输出端子45)的负极侧的第一负极侧端子(连接点)25c。还有，在第一非绝缘斩波电路25的内部，第一输入侧端子25a被配置于第一开关元件与第一逆流防止元件之间，第一正极侧端子25b被配置于第一逆流防止元件的负极侧，第一负极侧端子25c被配置于第一开关元件侧。
第二非绝缘斩波电路30具有被连接于切换电路15的第二输入侧端子(连接点)30a、被连接于平滑电容器35(电源输出端子45)的正极侧的第二正极侧端子(连接点)30b、被连接于平滑电容器35(电源输出端子45)的负极侧的第二负极侧端子(连接点)30c。还有，在第二非绝缘斩波电路30的内部，第二输入侧端子30a被配置于第二开关元件与第二逆流防止元件之间，第二正极侧端子30b被配置于第二逆流防止元件的负极侧，第二负极侧端子30c被配置于第二开关元件侧。
切换电路15具有被连接于第一以及第二非绝缘斩波电路25,30的第一以及第二负极侧端子25c,30c的负极侧短路-切断电路(short-cutcircuit)15c。
在输入电源10为交流电源的情况下，切换电路15将第一输入侧端子25a连接于输入电源10的一方侧且将第二输入侧端子30连接于输入电源10的另一方侧，并且将负极侧短路-切断电路15c设定为非连接状态。其结果第一以及第二非绝缘斩波电路25,30各自能够作为所谓pfc电路来进行其功能，最后成为双升压式的acdc变换电路。
另外，在输入电源10为直流电源的情况下，随着切换电路15将第一输入侧端子25a和第二输入侧端子30a双方连接于输入电源10的正极侧并且将输入电源10的负极侧控制在与第二输入侧端子30a非接触状态而使用负极侧短路-切断电路15c来将第一以及第二负极侧端子25c,30c双方连接于输入电源10的负极侧。其结果第一以及第二非绝缘斩波电路25,30能够作为所谓交错式升压斩波电路来进行其功能。该连接关系的具体例子将在后面参照图3(a)以及图3(b)来进行叙述。
即换言之，本第一实施方式所涉及的开关电源1的特征为：第一非绝缘斩波电路25具有被连接于输入电源10的一方侧的第一输入侧连接点25a、被连接于电源输出端子45的正极侧的第一正极侧连接点25b、被连接于电源输出端子45的负极侧的第一负极侧连接点25c，第二非绝缘斩波电路30具有被连接于输入电源10的另一方侧的第二输入侧连接点30a、被连接于电源输出端子45的正极侧的第二正极侧连接点30b、被连接于电源输出端子45的负极侧的第二负极侧连接点30c，切换电路15切换将第一输入侧连接点25a连接于电源输入端子11的一端并且将第二输入侧连接点30a连接于电源输入端子11的另一端的第一连接形态、将第一输入侧连接点25a以及第二输入侧连接点30a连接于电源输入端子11的一端并且将第一负极侧连接点25c以及第二负极侧连接点30c被连接于电源输入端子11的另一端的第二连接形态。
另外，第一实施方式所涉及的开关电源1中的切换电路15的特征在于：在作为输入电源10的交流电源被连接于电源输入端子11时为第一连接形态，在作为输入电源10的直流电源被连接于电源输入端子11时为第二连接形态。
如以上所述，本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1根据输入电源10是直流电源还是交流电源来设置切换第一非绝缘斩波电路25以及第二非绝缘斩波电路30与输入电源10之间的连接电路的切换电路15。因此，本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1能够取得输入电源10为交流电源的情况下的凭靠双升压式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源的情况下在相同基板上能够切换实现交错式升压电路的优异效果。即，相对于直流电源因为双方式只有一个非绝缘斩波电路进行工作，所以如果想要输出交流电源时的额定输出功率，则非绝缘斩波电路的传导损耗增加并且有必要降低直流电源时的额定输出功率，但是由本发明就能够取得通过切换成交错式即以连结对于直流电源的一端并联连接多个非绝缘斩波电路的形式进行切换，从而使非绝缘斩波电路的传导损耗降低并且虽然是直流电源但也能够输出交流电源时的定额输出功率的效果。
在图2(a)中表示了作为第一或者第二非绝缘斩波电路25,30优选的升压电路55的电路图。升压电路55具备电抗器57、开关元件61、二极管59，开关元件61以进行升压动作的形式被控制部40控制。电抗器57和二极管59被串联连接。即，电抗器57的另一端被连接于二极管59的正极端子，开关元件61被连接于该连接点。还有，电抗器57具有第一或者第二输入侧端子25a,30a，二极管59的负极端子侧具有第一或者第二正极侧端子25b,30b，开关元件61具有第一或者第二负极侧端子25c,30c。如果从电抗器57的一端(第一或者第二输入侧端子25a,30a)施加电压，则由开关元件61的开关动作来发挥升压功能，但是就此而言因为是众所周知的技术所以省略对其说明。
在图2(b)中表示了作为第一以及第二非绝缘斩波电路成为优选的另一个例子的降压电路63的电路图。降压电路63具备开关元件65、电抗器67、二极管69，开关元件65以进行降压动作的形式被控制部40控制。开关元件65和电抗器67被串联连接。二极管69的负极侧端子被连接于开关元件65与电抗器67的连接点。还有，开关元件65具有第一或者第二输入侧端子25a,30a，电抗器67具有第一或者第二正极侧端子25b,30b，二极管69的正极端子侧具有第一或者第二负极侧端子25c,30c。如果从开关元件65的一端(第一或者第二输入侧端子25a,30a)施加电压，则由开关元件65的开关动作来发挥降压功能，但是就此而言因为是众所周知的技术所以省略对其说明。
接着，参照图3来说明第一实施方式所涉及的开关电源1的详细的电路结构。
在图3(a)中表示了以在输入电源10为交流电源70的情况下实现双升压式功率因数改善电路的形式连接切换电路15的开关电源1的电路图。
图3(a)是在图1的开关电源1中连接作为输入电源10的交流电源70并且将以图2(a)来进行说明的升压电路适用于第一非绝缘斩波电路25[参照图3(a)的虚线]以及第二非绝缘斩波电路30[参照图3(a)的双点划线]的结构。
切换电路15[参照图3(a)的虚线]具备4个接点部即第一接点部75、第二接点部76、第三接点部77、第四接点部78。第二接点部76和第三节接点部77由第一连接配线73而被连接。还有，第四接点部78为开放状态。
缓冲电路20[参照图3(a)的点划线]具备第三二极管80、第四二极管82、第五二极管84、第六二极管86。第六二极管86的正极端子和第五二极管84的负极端子被连接，其连接点即第四连接点116被连接于交流电源70的一端和后面所述的第一非绝缘斩波电路25的第一电抗器88的一端。第六二极管86的负极端子与平滑电容器35的正极侧相连接，第五二极管84的正极端子与平滑电容器35的负极侧相连接。第四二极管82和第三二极管80被串联连接，其连接点即第三连接点114被连接于交流电源70的另一端和后述的第二非绝缘斩波电路30的第二电抗器90的一端。第四二极管82的负极端子与平滑电容器35的正极侧相连接，第三二极管80的正极端子与平滑电容器35的负极侧相连接。
第一非绝缘斩波电路25具备第一电抗器88、第一二极管96、第一开关元件92。第一电抗器88和第一二极管96的正极端子被连接，其连接点即第一连接点110与第一电抗器88上的不是交流电源70侧的另一端相连接。第一开关元件92的不是第一连接点110侧的一端被连接于平滑电容器35的负极侧，第一二极管96的负极端子与平滑电容器35的正极侧相连接。第一开关元件92被控制部40(图示省略)控制并作为升压电路进行其功能。
第二非绝缘斩波电路30具备第二电抗器90、第二二极管98、第二开关元件94。第二电抗器90和第二二极管98的正极端子被连接，其连接点即第二连接点112与第二电抗器90上的不是交流电源70侧的另一端相连接。第二开关元件94的不是第二连接点112侧的一端被连接于平滑电容器35的负极侧，第二二极管98的负极端子被连接于平滑电容器35的正极侧。第二开关元件94被控制部40(图示省略)控制并作为升压电路进行其功能。
换言之，第一非绝缘斩波电路25的特征为：通过第一开关元件92和第一逆流防止元件96被串联连接从而构成第一串联电路，第一电抗器88的另一端被连接于第一串联电路中的第一开关元件92与第一逆流防止元件96之间。第二非绝缘斩波电路30的特征为：通过第二开关元件94和第二逆流防止元件98被串联连接从而构成第二串联电路，第二电抗器90的另一端被连接于第二串联电路中的第二开关元件94与第二逆流防止元件98之间。
另外，切换电路15的特征在于：具备被设置于电源输入端子11的一端与第一非绝缘斩波电路25之间的第一接点部75、在电源输入端子11的另一端与第二非绝缘斩波电路30之间被设置于另一端侧的第二接点部76、在电源输入端子11的另一端与第二非绝缘斩波电路30之间被设置于比第二接点部76更靠第二非绝缘斩波电路30侧的第三接点部77、被连接平滑电容器35的负极的第四接点部78。
第一非绝缘斩波电路25和第二非绝缘斩波电路30通过被控制部40恰当控制从而构成所谓双升压式功率因数改善电路。关于该控制因为是众所周知的技术所以在此省略对其说明，但是能够取得所谓高频电流的抑制成为可能的优异效果。在此，作为pfc电路可以列举使用所谓升压斩波式变换器的例子，但也可以是别的pfc电路。
接着，使用图3(b)并就使切换电路15动作并且使电路变更的情况下的结构和其效果作如下说明。还有，从图3(b)的状态将切换电路15切换到图3(a)的状态也是可能的。
在图3(b)中表示了以在输入电源10为直流电源120的情况下实现交错式升压电路的形式连接切换电路15[参照图3(b)的虚线]的开关电源1的电路图。
图3(b)是在图1的开关电源1中连接作为输入电源10的直流电源120并且将以图2(a)来进行说明的升压电路适用于第一非绝缘斩波电路25[参照图3(b)的虚线]以及第二非绝缘斩波电路30[参照图3(b)的双点划线]的结构。
在切换电路15中，进行与4个接点部即第一接点部75、第二接点部76、第三接点部77、第四接点部78进行与图3(a)不同的连接。即，第二接点部76和第三节接点部77成为未连接(即第一连接配线73被拆除)，第一接点部75和第三接点部77由第二连接配线74而被连接。另外，第二接点部76和第四接点部78由第三连接配线79而被连接。
图3(b)关于切换电路15以外的电路因为与图3(a)相同所以省略对其结构的说明，但是通过将切换电路15做成如以上所述那样的结构，从而第一非绝缘斩波电路25和第二非绝缘斩波电路30的输入端相对于直流电源120被并联配置。通过变更成如此交错式即对于直流电源的一端具有成为并联的多个非绝缘斩波电路的方式，从而就能够取得所谓虽然是直流电源但也输出交流电源时的定额输出功率成为可能的效果。
这就是，在图3(a)中，假如在将交流电源70置换成图3(b)的直流电源120的情况[参照图7(b)]下相对于直流电源120就双方式而言，因为基本上只有一个非绝缘斩波电路进行工作，所以如果想要输出交流电源时的额定输出功率的话则非绝缘斩波电路的传导损耗增加并且有必要降低直流电源时的额定输出功率，但是通过由切换电路15来如图3(b)所示切换连接电路从而即使是在输入电源为直流电源120的情况下也能够降低非绝缘斩波电路的传导损耗并且虽然是直流电源但也输出交流电源时的定额输出功率成为可能。
根据本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1，通过根据输入电源10是交流电源还是直流电源来设置切换第一非绝缘斩波电路25以及第二非绝缘斩波电路30与输入电源10之间的连接电路的切换电路15，从而就能够取得输入电源10为交流电源70的情况下的凭靠双升压式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源120的情况下在相同基板上能够切换实现交错式电路的优异效果。
根据本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1，通过在第一非绝缘斩波电路25和第二非绝缘斩波电路30中设置所谓升压斩波式高效率变换器，从而在输入电源10为交流电源70时以极少的元件数能够取得凭靠功率因数改善电路的对高频电流的抑制的优异效果。
根据本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1，因为具有切换连接的接点部即第一接点部75、第二接点部76、第三接点部77、第四接点部78，所以通过机械性地切换连接从而相对于大功率的输入电源10也能够取得所谓能够实现切换acdc变换器功能和dcdc变换器功能为可能的开关电源的优异效果。
根据本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1，因为在平滑电容器的负极侧与输入电源之间具备二极管，所以在输入电源10为交流电源70的情况下能够抑制噪音，另外，因为变得在输入电源10与电抗器88以及第二电抗器90之间具备旁路二极管，所以能够取得所谓从急剧上升的电压保护电抗器成为可能的优异效果。
就上述内容做一总结，本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1的特征为：具备直流电源或者交流电源被连接的电源输入端子11、被连接于外部负载的电源输出端子45、被连接于电源输出端子45之间的平滑电容器35、被连接于电源输出端子45之间的第一非绝缘斩波电路25、被连接于电源输出端子45之间的第二非绝缘斩波电路30、以导体构件来切换第一非绝缘斩波电路25以及第二绝缘斩波电路30与电源输入端子11之间的连接电路的切换电路15，切换电路15将电源输入端子11和第一以及第二非绝缘斩波电路的连接切换到成为双升压方式的acdc变换器形态、升压方式成为交错式的dcdc变换器形态。
根据本发明的第一实施方式所涉及的开关电源1，能够取得通过变更凭靠导体构件的配线连接从而在输入电源为直流电源的情况下，能够将在输入电源为交流电源的情况下作为高效率功率因数改善电路来使用的双方式电路变更成传导损耗少的交错式电路的优异效果。
在图4中表示了本发明的第二实施方式所涉及的开关电源的方框图。开关电源1进一步具有检测输入电源10是交流电源70还是直流电源120的检测部50。关于除此之外的结构，因为与第一实施方式相同所以在此省略对其说明。
根据本发明的第二实施方式所涉及的开关元件1，因为具备检测输入电源10是交流电源70还是直流电源120的检测部50，所以能够取得所谓把握输入电源10的种类来恰当切换切换电路15为可能的优异效果。例如，控制部40通过检测部50检测输入电源10是交流电源还是直流电源并将该检测到的信息传送到控制部40从而自动切换切换电路15是可能的。此时，切换电路15能够使用由控制部40能够控制继电器等。
还有，本发明的开关电源并不限定于以上所述的实施方式，只要是在不脱离本发明宗旨的范围内当然可以增加各种各样的变更。
例如，如图5(a)所示以在输入电源10为交流电源70的情况下的双升压方式来将缓冲电路20置换成整流桥电路130(桥式整流)也是可以的。
即，换言之，第三逆流防止元件80～第六逆流防止元件86构成整流桥，在整流桥中第五逆流防止元件84与第六逆流防止元件86之间以及第三逆流防止元件80与第四逆流防止元件82之间成为桥输入端子，第三逆流防止元件80与第五逆流防止元件84之间以及第四逆流防止元件82与第六逆流防止元件86之间成为桥输出端子[参照以上图3(a)或者图3(b)]。
实质上图5(a)为与图3(a)相同的电路图，但是通过将缓冲电路20设定为整流桥电路130(桥式整流)从而取得能够谋求到元件个数的减少的效果。
另外，图5(b)是以输入电源10为直流电源120的情况下的交错方式将缓冲电路20置换成整流桥电路130的情况下的电路图。实质上图5(b)为与图3(b)相同的电路图，但是通过将缓冲电路20设定为整流桥电路130(桥式整流)从而取得能够谋求到元件个数的减少的效果。
另外，对于直流电源120来说从电路上分开整流桥电路130也是容易的。即，在输入电源10为直流电源120的情况下，通过分开连接直流电源120的正极侧端子和第一电抗器88的第六连接点134与整流桥电路130相连接的配线、连接直流电源120的正极侧端子和第二电抗器90的第三接点部77与整流桥电路130相连接的配线、连接电源输出端子45和整流桥电路130的连接部例如第五连接点132与整流桥电路130之间的配线、以及第七连接点136与整流桥电路130之间的配线，从而就能够从直流电源的升压电路容易地完全分开整流桥电路130。
根据实施例，在输入电源为直流电源的情况下，通过分开整流桥电路从而取得所谓抑制电力消耗的优异效果。该变形实施例例如对于图1的第一非绝缘斩波电路25以及第二非绝缘斩波电路30来说，在适用降压电路或者升降压电路的情况下或在图4所表示的本发明的第二实施方式中也毋庸置疑能够取得同样的效果。
作为其他变形实施例，如图6所示也考虑将切换电路15(参照图1)设置于比整流桥更位于非绝缘斩波电路侧。具体地来说，电源输入端子被连接于整流桥130的桥输入端子，切换电路15具备在电源输入端子的一端与第一电抗器88之间被设置于电源输入端子的一端侧的第五接点部152、在电源输入端子的一端与第一电抗器88之间被设置于第一电抗器88侧[第一输入侧连接点25a侧(参照图1)]的第六接点部154、在电源输入端子的另一端与第二电抗器90之间被设置于电源输入端子的另一端侧的第七接点部156、在电源输入端子的另一端与第二电抗器90之间被设置于比第七接点部156更位于第二电抗器90侧[第二输入侧连接点30a侧(参照图1)]的第八接点部158、被设置于整流桥130的桥输出端子的一端的第九接点部160、连接于整流桥130的桥输出端子的另一端以及平滑电容器的负极的第十接点部162。
图6(a)是输入电源为交流电源70的情况下的双升压式电路图。第五接点部152和第六接点部154由第四连接配线164而被连接，并且第七接点部156和第八接点部158由第五连接配线166而被连接。通过就这样进行连接从而实现输入电源为交流电源70的情况下的双升压式电路，并且取得所谓能够抑制高频电流的效果。
图6(b)是实现了输入电源为交流电源70的情况下的通过整流桥的交错式电路的电路图。具体地来说，以第八连接配线172来连接第九接点部160和第六接点部154，并且以第六连接配线168来连接第六接点部154和第八接点部158。还有，在该电路中即使将交流电源70置换成直流电源120也能够输出交流电源时的额定输出功率。
根据本变形实施例所涉及的开关电源，因为通过整流桥的交错式电路被构成，所以在输入电源为交流电源的情况下作为功率因数改善电路来抑制高频电流是可能的，在输入电源为直流电源的情况下也能够输出交流电源时的额定输出功率。
图6(c)是输入电源为直流电源120的情况下的交错式电路图。具体地来说，第五接点部152和第六接点部154被第四连接配线164连接，第六接点部154和第八接点部158被第六连接配线168连接，然后，第七接点部156和第十接点部162被第七连接配线170连接。通过就这样进行连接，从而在输入电源为直流电源120的情况下实现传导损耗少的交错式电路。
根据本变形例所涉及的开关电源的话则因为具有切换连接的接点部，所以通过切换连接从而即使相对于交流或者直流的输入电源也能够取得所谓可以实现切换acdc变换器功能和dcdc变换器功能为可能的开关电源的优异效果。另外，还能够取得所谓通过具备所谓一个整流桥电路的少量元件个数从而就能够实现进行噪音防止和电抗器保护的二极管电路的优异效果。
另外，根据本变形实施例所涉及的开关电源，在输入电源为交流电源的情况下，通过变更到双方式功率因数改善电路从而高频电流的抑制成为可能，另外，在输入电源为直流电源的情况下能够取得所谓能够变更到传导损耗少的交错式电路结构的优异效果。
根据本变形实施例所涉及的开关电源，通过根据输入电源的种类切换电源输入端子与第一非绝缘斩波电路以及第二非绝缘斩波电路之间的电路的切换电路，从而就能够取得输入电源为交流电源的情况下的凭靠双方式功率因数改善电路的对高频电流的抑制和输入电源为直流电源的情况下在相同基板上能够切换实现交错式电路的优异效果。
即，相对于直流电源因为双方式只有一个电路进行工作，所以如果想要输出交流电源时的额定输出功率，则非绝缘斩波电路的传导损耗增加并且有必要降低直流电源时的额定输出功率，但是由本发明就能够通过变更成交错式即对于直流电源进行并联的电路来取得使非绝缘斩波电路的传导损耗减少并且即使是直流电源但也能够输出交流电源时的定额输出功率的效果。
另外，如果由本变形实施例所涉及的开关电源的话则能够取得所谓通过具备所谓一个整流桥电路的少量元件个数从而就能够实现进行噪音防止和电抗器保护的二极管电路的优异效果。另外，由该切换电路也可取得虽然输入电源为交流电源但也能够切换到采用交错式的方式的优异效果。
符号说明
1.开关电源
10.输入电源
15.切换电路
20.缓冲电路
25.第一非绝缘斩波电路
25a.第一输入侧连接点(端子)
25b.第一正极侧连接点(端子)
25c.第一负极侧连接点(端子)
30.第二非绝缘斩波电路
30a.第二输入侧连接点(端子)
30b.第二正极侧连接点(端子)
30c.第二负极侧连接点(端子)
35.平滑电容器
40.控制部
45.电源输出端子
50.检测部
55.升压电路
57.电抗器
59.二极管
61.开关元件
63.降压电路
65.开关元件
67.电抗器
69.二极管
70.交流电源
73.第一连接配线
74.第二连接配线
75.第一接点部
76.第二接点部
77.第三接点部
78.第四接点部
79.第三连接配线
80.第三二极管
82.第四二极管
84.第五二极管
86.第六二极管
88.第一电抗器
90.第二电抗器
92.第一开关元件
94.第二开关元件
96.第一二极管
98.第二二极管
110.第一连接点
112.第二连接点
114.第三连接点
116.第四连接点
120.直流电源
130.整流桥电路
132.第五连接点
134.第六连接点
136.第七连接点
152.第五接点部
154.第六接点部
156.第七接点部
158.第八接点部
160.第九接点部
162.第十接点部
164.第四连接配线
166.第五连接配线
168.第六连接配线
170.第七连接配线
172.第八连接配线
200.开关电源
210.交流电源
220.电源输出端子
230.直流电源