CN112005480A - 电源控制装置及电源控制方法 - Google Patents

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Abstract

以往的电源控制装置中，若输入急剧增加，则在不降低电容器的充电量的情况下进行开关控制的结果是，导通宽度变长，输出电压成为过电压，元件有可能损坏。本发明提供一种电源控制装置，包括：利用振荡波来控制升压斩波器的开关元件的通断的开关控制部；根据升压斩波器输出的直流输出电压对产生与振荡波进行比较的比较电压的比较用电容器进行充电或放电的比较电压生成部；对与流过升压斩波器的电流相对应的检测值中是否产生了检测基准以上的增加进行检测的输入增加检测部；对直流输出电压是否为下限电压以上进行检测的输出电压检测部；以及根据检测值中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压为下限电压以上的情况来对比较用电容器进行放电的放电部。

Description

电源控制装置及电源控制方法
技术领域
本发明涉及电源控制装置及电源控制方法。
背景技术
以往，在具有升压斩波器的电源控制装置中，为了维持输出电压，使用误差放大器(跨导放大器)来进行反馈控制(例如参照专利文献1)。例如，误差放大器的反相输入端子输入有直流输出电压的分压电压，非反相输入端子与基准电压相连接，并输出与差分电压相对应的电流。误差放大器的输出端子连接有被来自误差放大器的输出电流充电的电容器、以及控制开关元件的导通宽度的脉宽调制用比较器。由此，根据直流输出电压与基准电压的差分电压来控制开关元件的导通宽度并维持输出电压。
专利文献1：日本专利特开2002-51563号公报
专利文献2：日本专利特开平5-199757公报
专利文献3：国际公开第2012/105200号
本发明所要解决的技术问题
以往的电源控制装置中，若输入急剧增加，则在不降低电容器的充电量的情况下进行开关控制，其结果是导通宽度变长，输出电压成为过电压，元件有可能损坏。发明内容
为了解决上述问题，本发明的方式一提供一种电源控制装置。电源控制装置可以具备开关控制部，该开关控制部利用振荡波来控制升压斩波器的开关元件的通断。电源控制装置可以具备比较电压生成部，该比较电压生成部根据升压斩波器所输出的直流输出电压，对产生与振荡波进行比较的比较电压的比较用电容器进行充电或放电。电源控制装置可以具备输入增加检测部，该输入增加检测部对与流过升压斩波器的电流相对应的检测值中是否产生了检测基准以上的增加进行检测。电源控制装置可以具备输出电压检测部，该输出电压检测部对直流输出电压是否为下限电压以上进行检测。电源控制装置可以具备放电部，该放电部根据检测值中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压为下限电压以上的情况，来对比较用电容器进行放电。
输入增加检测部可以具有采样电路，该采样电路根据使开关元件从导通切换为截止的定时，对与流过升压斩波器的电流相对应的检测值进行采样。输入增加检测部可以具有增加检测电路，该增加检测电路对与流过升压斩波器的电流相对应的检测值是否相对于由采样电路采样到的检测值增加了检测基准以上进行检测。
输入增加检测部可以将在与升压斩波器的电感器和开关元件串联连接的电流检测电阻上产生的电压作为检测值来输入。
电源控制装置还可以包括开关停止部，该开关停止部根据与流过升压斩波器的电流相对应的检测值中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压为下限电压以上的情况，在预先确定的期间内将开关元件控制为截止。
在输入交流电压的额定值随着对升压斩波器供电的电源的切换而变高的情况下，输入增加检测部可以检测与流过升压斩波器的电流相对应的检测值中产生了检测基准以上的增加。
比较电压生成部可以利用与直流输出电压和基准电压之差相对应的充放电电流对比较用电容器进行充电或放电。
本发明的方式二提供一种电源控制方法。电源控制方法可以具备开关控制阶段，该开关控制阶段中，利用振荡波来控制升压斩波器的开关元件的通断。电源控制方法可以具备比较电压生成阶段，该比较电压生成阶段中，根据升压斩波器所输出的直流输出电压，对产生与振荡波进行比较的比较电压的比较用电容器进行充电或放电。电源控制方法可以具备输入增加检测阶段，该输入增加检测阶段中，对与流过升压斩波器的电流相对应的检测值中是否产生了检测基准以上的增加进行检测。电源控制方法可以具备输出电压检测阶段，该输出电压检测阶段中，对直流输出电压是否为下限电压以上进行检测。电源控制方法可以具备放电阶段，该放电阶段中，根据检测值中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压为下限电压以上的情况，来对比较用电容器进行放电。
另外，上述发明内容并非列举了本发明的所有必要特征。此外，这些特征组的子组合也可以构成发明。
附图说明
图1示出本实施方式所涉及的电源装置1。
图2示出电源控制装置6的一部分的动作波形。
图3示出电源控制装置6的一部分的动作。
具体实施方式
下面，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下的实施方式并非对权利要求所涉及的发明进行限定。另外，实施方式中说明的特征的组合并不全是解决本发明的技术问题的技术手段所必需的。
[1.电源装置的结构]
图1示出本实施方式所涉及的电源装置1。电源装置1输出直流的输出电压Vout(作为一个示例，400V)，例如与250W左右的负载相连接。电源装置1包括交流电源2、对该交流电源2的交流输入电压进行全波整流的全波整流电路3、以及对全波整流电路3的直流输出电压进行升压的升压斩波器4。
[1-1.升压斩波器4]
升压斩波器4连接在全波整流电路3的正极输出侧与负极输出侧之间，本实施方式中，作为一个示例，也作为临界控制方式等的功率因数改善电路而发挥作用。升压斩波器4包括：串联连接至全波整流电路3的正极输出侧的滤波用电容器C0、变压器T和二极管D1；升压用开关元件Q1；连接在二极管D1的阴极侧与全波整流电路3的负极输出侧之间的输出电容器C1；为了检测输出电压Vout而与输出电容器C1并联连接的分压电阻R1、R2；定时电阻R0；电流检测电阻R3；过零检测电阻R4；电压误差检测补偿电路5以及电源控制装置6。
滤波用电容器C0对流过全波整流电路3的正极输出侧的电流进行滤波。
变压器T具有设置于全波整流电路3的正极输出侧的初级侧的电感器L1、以及一端接地的次级侧的电感器L2。电感器L1对流过全波整流电路3的正极输出侧的电流进行整流，并且伴随升压斩波器4的内部动作，使用感应电压对全波整流电路3的直流输出电压进行升压。作为一个示例，流过初级侧的电感器L1的电感器电流IL1可以是10kHz～1000kHz的高次谐波的脉动电流。二极管D1起到作为逆流防止二极管的功能。开关元件Q1例如是N沟道MOS晶体管。作为替代，开关元件Q1也可以是其它的MOS晶体管或IGBT等。开关元件Q1的漏极-源极间电连接在电感器L1和二极管D1的阳极侧的连接点与全波整流电路3的负极输出侧之间，栅极被来自电源控制装置6的驱动信号所驱动。作为一个示例，开关元件Q1通过PWM进行驱动。输出电容器C1将因开关动作而引起的高频分量从电源装置1所输出的电压中去除。分压电阻R1、R2相互串联连接。定时电阻R0决定后述的振荡器60中的振荡波的斜率，其一端接地。电流检测电阻R3检测与电感器电流IL1相对应的电压，并与电感器L1和开关元件Q1串联连接。例如，电流检测电阻R3可以连接在全波整流电路3的负极输出侧与接地之间。过零检测电阻R4检测与电感器电流IL1相对应的电压，本实施方式中，作为一个示例，检测与流过次级侧的电感器L2的电感器电流IL2相对应的电压，过零检测电阻R4的一端与变压器T的次级侧的电感器L2相连接。
[1-1-1.电压误差检测补偿电路5]
电压误差检测补偿电路5去除后述的误差信号VCOMP的纹波分量，其连接在电源控制装置6与接地之间。电压误差检测补偿电路5具有并联连接的电容器C51与RC相位补偿电路50。RC相位补偿电路50具有串联连接的电阻R50和电容器C50。电容器C51和/或电容器C50是比较用电容器的一个示例，根据充电量产生作为与振荡波进行比较的比较电压的误差信号电压VCOMP。
[1-1-2.电源控制装置6]
电源控制装置6例如可以是IC，具有作为输出电压检测端子的反馈端子FB、输出端子OUT、电压误差检测补偿用端子COMP、电阻连接用端子RT、用于检测电感器电流IL1(本实施方式中，作为一个示例，电感器电流IL2)的电流检测端子CS以及过零检测端子ZCD。另外，电源控制装置6还可以具有电源端子和接地端子。反馈端子FB与分压电阻R1、R2的连接点相连接，对电源装置1的输出电压Vout进行分压后得到的反馈电压VFB被输入到反馈端子FB。输出端子OUT与升压用开关元件Q1的栅极相连接，为了驱动开关元件Q1而输出脉宽调制后的驱动信号SVD。电压误差检测补偿用端子COMP与电压误差检测补偿电路5相连接。电阻连接用端子RT与定时电阻R0的另一端(未接地一侧的端部)相连接。电流检测端子CS与全波整流电路3和电流检测电阻R3的连接点相连接，与电感器电流IL1流过电流检测电阻R3的情况相对应的检测电压VCS被输入到电流检测端子CS。过零检测端子ZCD与过零检测电阻R4的另一端(次级侧的电感器L2相反一侧的端部)相连接，与电感器电流IL2流过过零检测电阻R4的情况相对应的检测电压VZCD被输入到过零检测端子ZCD。
电源控制装置6具有振荡器60、比较电压生成部61、保护电路62、开关控制部63、输入增加检测部64、输出电压检测部65、开关停止部66以及放电部67。
[1-1-2(1).振荡器60]
振荡器60产生振荡波。本实施方式中，作为一个示例，振荡器60产生斜波Ramp以作为震荡波。斜波Ramp可以呈三角波状(作为一个示例，锯齿波状)。例如，振荡器60经由电源控制装置6的电阻连接用端子RT与定时电阻R0相连接，产生具有与定时电阻R0的电阻值相对应的斜率的锯齿波状的斜波Ramp。振荡器60将斜波Ramp提供给开关控制部63。振荡器60可以在输入有触发信号的情况下(本实施方式中，作为一个示例，在从后述的RS型触发器63f输入高电平的肯定输出信号QQ的情况下)开始生成斜波Ramp，并在没有输入触发信号的情况下(本实施方式中，作为一个示例，在输入低电平的肯定输出信号QQ的情况下)中止生成斜波Ramp并进行复位。
[1-1-2(2).比较电压生成部61]
比较电压生成部61根据升压斩波器4所输出的直流输出电压Vout对比较用电容器C50、C51进行充电或放电，本实施方式中，作为一个示例，根据反馈电压VFB对比较用电容器C50、C51进行充电或放电。比较电压生成部61具有误差放大器61a。误差放大器61a对反馈电压VFB与基准电压V61的差分电压进行放大。反馈电压VFB被提供到误差放大器61a的反相输入侧，与目标输出电压相对应的基准电压V61被提供到非反相输入侧。误差放大器61a可以是跨导放大器。误差放大器61a可以生成与反馈电压VFB和基准电压V61的差分电压相应的电流(也称为充放电电流)，并利用充放电电流对连接至电压误差检测补偿用端子COMP的电压误差检测补偿电路5的电容器C50、C51进行充电或放电，由此来生成误差信号VCOMP。使用电压误差检测补偿电路5生成误差信号VCOMP，由此来对误差放大器61a的输出电流中所包含的纹波分量进行滤波，误差信号VCOMP在稳定状态下大致成为直流电压。误差信号VCOMP被提供给开关控制部63等。另外，基准电压V61可以是最大反馈电压Vfb。
[1-1-2(3).保护电路62]
保护电路62在发生过电压、短路时保护电源控制装置6的元件。保护电路62具有过电压检测用比较器62a、短路检测用比较器62b和过电流检测用比较器62c。
过电压检测用比较器62a检测直流输出电压Vout的过电压，非反相输出端子与反馈端子FB相连接，反馈电压VFB被输入到非反相输出端子，作为用于检测过电压的阈值的基准电压V62a被输入到反相输入端子。由此，过电压检测用比较器62a的输出信号在反馈电压VFB高于基准电压V62a的情况下成为高电平，表示过电压。过电压检测用比较器62a将输出信号提供给开关控制部63。虽然在后文中详细阐述，但若从过电压检测用比较器62a将高电平的输出信号提供给开关控制部63，则利用开关控制部63使开关元件Q1成为截止状态来解除过电压状态。
短路检测用比较器62b对短路进行检测，对非反相输出端子输入作为用于检测短路的阈值的基准电压V62b，反相输出端子与反馈端子FB相连接，反馈电压VFB被输入至反向输出端子。由此，短路检测用比较器62b的输出信号在反馈电压VFB小于基准电压V62b的情况下成为高电平，表示短路。短路检测用比较器62b将输出信号提供给开关控制部63。虽然在后文中详细阐述，但若从短路检测用比较器62b将高电平的输出信号提供给开关控制部63，则利用开关控制部63使开关元件Q1成为截止状态来解除短路状态。
过电流检测用比较器62c检测流过升压斩波器4的电流的过电流，非反相输出端子与电流检测端子CS相连接，检测电压VCS被输入至非反相输出端子，作为用于检测过电流的阈值的基准电压V62c被输入至反相输入端子。由此，过电流检测用比较器62c的输出信号在检测电压VCS高于基准电压V62c的情况下成为高电平，表示过电流。过电流检测用比较器62c将输出信号提供给开关控制部63。虽然在后文中详细阐述，但若从过电流检测用比较器62c将高电平的输出信号提供给开关控制部63，则利用开关控制部63使开关元件Q1成为截止状态来解除过电流状态。
[1-1-2(4).开关控制部63]
开关控制部63使用振荡波(本实施方式中，作为一个示例，斜波Ramp)来控制开关元件Q1的通断。开关控制部63具有过零检测用比较器63a、重启定时器63b、或门63c、脉宽调制用比较器63d、或门63e、RS型触发器63f以及驱动器63g。
过零检测用比较器63a对流过升压斩波器4的电流(本实施方式中，作为一个示例，电感器电流IL2)为零的情况进行检测。过零检测用比较器63a的非反相输入端子输入有基准电压Vzcd，反相输入端子与过零检测端子ZCD相连接，与电感器电流IL2相对应的检测电压VZCD被输入到反相输入端子。基准电压Vzcd可以是电感器电流IL2为零(或者大致为零)时的电压。由此，过零检测用比较器63a的输出电压(也称为过零检测信号)在电感器电流IL2为零时成为高电平，在不为零时成为低电平。过零检测用比较器63a经由或门63c将输出信号提供至RS型触发器63F的置位端子。由此，根据流过升压斩波器4的电流成为零电流的情况，将RS型触发器63f置位。过零检测用比较器63a可以具有迟滞特性。重启定时器63b在预先设定的时间内没有检测到零电流的情况下，经由或门63c将输出信号提供给RS型触发器63F的置位端子。
脉宽调制用比较器63d输出用于对开关元件Q1的驱动信号的脉冲宽度进行调制的脉宽调制信号。脉宽调制用比较器63d的非反相输入端子输入有来自振荡器60的振荡波(本实施方式中，作为一个示例，斜波Ramp)，反相输入端子输入有由误差放大器61a和电压误差检测补偿电路5生成的误差信号VCOMP。由此，脉宽调制用比较器63d的输出信号在振荡波的瞬时值小于误差信号Vcomp的情况下成为低电平，在振荡波的瞬时值为误差信号Vcomp以上的情况下成为高电平。脉宽调制用比较器63d将输出信号输出至或门63e。另外，在连接至电源装置1的负载的大小固定时，误差信号Vcomp固定，因此，脉宽调制用比较器63d的输出信号为高电平、低电平的期间也可以分别为固定。
或门63e将对来自脉宽调制用比较器63d的脉宽调制信号与来自保护电路62的各输出信号取逻辑或而得的信号提供给RS型触发器63f。向RS型触发器63f的复位端子R输入或门63e的输出信号，向置位端子S输入或门63c的输出信号。RS型触发器63f在置位状态下输出高电平的肯定输出信号QQ，在复位状态下输出低电平的肯定输出信号QQ。RS型触发器63f将来自肯定输出端子Q的肯定输出信号QQ提供给振荡器60、驱动器63g以及采样电路70。驱动器63g经由输出端子OUT向开关元件Q1的栅极输出驱动信号SVD。例如，驱动器63g可以根据输入有高电平的肯定输出信号QQ的情况，输出高电平的驱动信号SVD来使开关元件Q1导通。另外，如上所述，本实施方式中，RS型触发器63f的肯定输出信号QQ作为触发信号还被提供给振荡器60，因此，在与开关元件Q1成为导通状态相同的定时开始生成振荡波。
[1-1-2(5).输入增加检测部64]
输入增加检测部64对与电感器电流IL1相对应的检测值中(本实施方式中，作为一个示例，电流检测电阻R3的检测电压VCS)是否产生了检测基准以上的增加进行检测。输入增加检测部64具有采样电路70以及增加检测电路71。
采样电路70根据将开关元件Q1从导通切换为截止的定时来对检测电压VCS进行采样。采样电路70具有电流源70a、N沟道MOSFET70b、电容器70c、或非门70d、N沟道MOSFET70e。电流源70a将恒定电流提供给N沟道MOSFET70b和电容器70c的并联电路。N沟道MOSFET70b连接在电流源70a与接地之间，利用来自开关控制部63的RS型触发器63f的肯定输出信号QQ来进行驱动。电容器70c与N沟道MOSFET70b并联连接，在N沟道MOSFET70b截止时被来自电流源70a的电流充电，在N沟道MOSFET70b导通时被放电。或非门70将来自RS型触发器63f的肯定输出信号QQ与电容器70c的充电电压的逻辑或的反相信号提供给N沟道MOSFET70e的栅极。输入到或非门70d的充电电压可以在小于逻辑阈值时为低电平，在为逻辑阈值以上时为高电平。N沟道MOSFET70e连接在电流检测端子CS与增加检测电路71之间，在来自或非门70d的输出信号为高电平时成为导通，对检测电压VCS进行采样，并提供给增加检测电路71。在N沟道MOSFET70e与增加检测电路71之间可以设置积分电路70f，该积分电路70f对从N沟道MOSFET70e提供的检测电压VCS进行积分并提供给增加检测电路71。
在上述采样电路70中，在来自RS型触发器63f的肯定输出信号QQ为高电平时、即开关元件Q1导通时，N沟道MOSFET70b处于导通状态，因此电容器70c被放电，充电电压被维持在低电平。此外，在肯定输出信号QQ为高电平时，或非门70d的输出信号为低电平，因此N沟道MOSFET70e处于截止状态，不对检测电压VCS进行采样。接着，若为了使开关元件Q1截止，肯定输出信号QQ下降成为低电平，则N沟道MOSFET70b截止，电容器70c的充电电压上升。此处，在充电电压小于或非门70d的逻辑阈值时，或非门70d的输出信号为高电平，N沟道MOSFET70e被导通，对检测电压VCS进行采样。而且，若充电电压达到或非门70d的逻辑阈值，则或非门70d的输出信号下降成为低电平，N沟道MOSFET70e被截止，结束检测电压VCS的采样。由此，根据开关元件Q1被截止的定时，检测电压VCS在固定期间内被采样。
增加检测电路71对来自电流检测端子CS的检测电压VCS是否相对于被采样电路70采样到的检测电压VCS增加了检测基准以上进行检测。增加检测电路71具有差动放大电路71a和比较器71e。差动放大电路71a具有放大器71b以及分压电阻71c、71d。向放大器71b的非反相输入端子输入由采样电路70采样到的检测电压VCS，向反相输入端子输入利用分压电阻71c、71d对放大器71b的输出电压进行分压后得到的电压。这里，差动放大电路71a的增益是检测基准的一个示例，本实施方式中，作为一个示例，通过分压电阻71c、71d的电阻值R71c、R71d用(R71c+R71d)/R71d来表示。由此，放大器71b的输出信号V71b是通过将采样得到的检测电压VCS与作为检测基准的增益(R71c+R71d)/R71d相乘后得到的电压。向比较器71e的非反相输入端子输入当前的检测电压VCS，向反相输入端子输入差动放大电路71a的输出信号V71b，即、输入用采样电路70采样并乘以差动放大电路71a的增益后得到的检测电压VCS。由此，比较器71e的输出信号在检测电压VCS相对于来自采样电路70的检测电压VCS增加了检测基准以上时为高电平，表示输入急剧增加，在没有增加检测基准以上时为低电平，表示输入没有急剧增加。比较器71e将输出信号提供给开关停止部66。
[1-1-2(6).输出电压检测部65]
输出电压检测部65对直流输出电压Vout是否为下限电压以上进行检测。下限电压例如可以是在负载没有急剧增加时，直流输出电压Vout所能取得的电压下限值。输出电压检测部65具有比较器65a。比较器65a的非反相输入端子与反馈端子FB相连接，输入有反馈电压VFB，以作为直流输出电压Vout的一个示例，反相输入端子输入有基准电压V65，以作为下限电压的一个示例。基准电压V65可以是作为用于检测负载的急剧增加的阈值的电压。由此，比较器65a的输出信号在反馈电压VFB为基准电压V65以上时成为高电平，表示负载没有急剧增加，并在小于基准电压V65时成为低电平，表示负载有急剧增加。比较器65a将输出电压提供给开关停止部66。
[1-1-2(7).开关停止部66]
开关停止部66根据检测电压VCS中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压Vout为下限电压以上的情况，在预先确定的期间(也称为延迟期间)内，将开关元件Q1控制为截止。开关停止部66具有与非门66a以及计数器66b。
与非门66a将输出电压检测部65的输出信号与输入增加检测部64的输出信号的逻辑与的反相信号输出。由此，与非门66a的输出信号在输出电压检测部65的输出信号表示高电平(本实施方式中，作为一个示例，负载没有急剧增加)、且输入增加检测部64的输出信号表示高电平(本实施方式中，作为一个示例，输入急剧增加了)的情况下成为低电平，在其它情况下成为高电平。与非门66a将输出信号提供给计数器66b。
计数器66b的时钟端子输入有时钟信号，复位端子输入有来自与非门66a的输出信号。计数器66b根据复位端子输入有低电平的信号的情况，在迟滞期间持续输出成为高电平的信号Vc。计数器66b将输出信号Vc提供给开关控制部63的或门63e。与此，根据检测电压VCS中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压Vout为下限电压以上的情况，在延迟期间内，将开关元件Q1控制为截止。
计数器66b也可以向放电部67提供输出信号Vc。另外，开关停止部66可以将对输出电压检测部65的输出信号与输入增加检测部64的输出信号取逻辑与而得到的信号变更为计数器66b的输出信号Vc来提供给放电部67。
[1-1-2(8).放电部67]
放电部67根据检测电压VCS中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压Vout为下限电压以上的情况，对电容器C50、C51进行放电。放电部67具有电阻67a以及N沟道MOSFET67b。电阻67a是电流限制电阻，对流过N沟道MOSFET67b的电流进行限制。N沟道MOSFET67b连接在电压误差检测补偿用端子COMP与接地之间，通过来自开关停止部66的输出信号Vc来进行栅极驱动。由此，若来自开关停止部66的输出信号变为高电平，则N沟道MOSFET67b导通，电容器C50、C51被放电。
根据上述电源控制装置6，根据与流过升压斩波器4的电流相对应的检测值(本实施方式中，作为一个示例，检测电压VCS)中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压Vout为下限电压以上的情况，产生误差信号Vcomp的电容器C50、C51被放电。因而，在负载没有急剧增加的状态下输入电流急剧增加的情况下，电容器C50、C51被放电，误差信号Vcomp变得小于斜波Ramp的期间增加，因此，RS型触发器63f被复位的期间增加，开关元件Q1的导通宽度减小。由此，能防止伴随输入电压的增加在原始的导通时间内从升压斩波器4流过开关元件Q1的最大电流增加从而发生元件损坏的情况(作为一个示例，因开关元件Q1的截止时的浪涌电压而引起的元件损坏)。
此外，根据检测电压VCS中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压Vout为下限电压以上的情况，在延迟期间内，开关元件Q1被控制成截止，因此，能可靠地防止开关元件Q1被导通而直流输出电压Vout成为过电压的情况。
此外，采样电路70的采样定时是开关元件Q1从导通切换为截止的定时，因此，根据上次的导通期间的检测电压VCS的峰值来设定检测电压VCS的检测基准。因而，在检测电压VCS根据交流输入电压的波形逐渐增加的正常的情况下，能防止电容器C50、C51被放电，而在交流输入电压急剧增加的异常的情况下，能使电容器C50、C51放电。
此外，使用在电流检测电阻R3上产生的检测电压VCS作为用于检测输入增加的检测值，因此，与将用于检测输入电压的专用的端子设置于电源控制装置1的情况相比，能简化电源控制装置1。
此外，根据与直流输出电压Vout相对应的反馈电压VFB和基准电压V61之差由误差放大器61a生成充放电电流，电容器C50、C51被充电或放电。因而，若负载发生变动、直流输出电压Vout偏离基准电压，则由充放电电流对电容器C50、C51进行充电或放电，误差信号Vcomp发生变动，其结果是，开关元件Q1的导通截止的宽度发生变化。因此，能在负载发生变动的情况下，将直流输出电压Vout维持在基准电压。
[2.动作波形]
图2示出电源控制装置6的一部分的动作波形。图中，纵轴表示电压，横轴表示时间。另外，图中的“输入电压”表示从全波整流电路3输入到升压斩波器4的电压。
在稳定状态下，若开关元件Q1被导通和截止，则根据截止的定时利用采样电路70对检测电压VCS进行采样，从差动放大电路71a输出将检测电压VCS与增益相乘后得到的输出信号V71b。若在时刻t 1输入电压急剧增加(作为一个示例，交流电源2从90V的交流电源切换为264V的交流电源)，则检测电压VCS上升。另外，检测电压VCS在输出端子OUT的电压即驱动信号SVD从低电平向高电平的定时上升，在该驱动信号SVD从高电平切换为低电平的定时成为峰值电压。比较器71e中，在最近的截止时，将利用采样电路70采样得到的检测电压VCS与增益相乘得到的输出信号V71b与当前的检测电压VCS进行比较，在判定为当前的检测电压VCS较大时，输出表示输入急剧增加的高电平的输出信号。另外，虽然图2中没有示出，但在本实施方式中，此时负载没有急剧增加，来此输出电压检测部65的输出信号为高电平。由此，与非门66a的输出信号成为低电平，计数器66b的输出信号Vc在延迟期间(作为一个示例，1～10μs)成为高电平，开关元件Q1被维持为截止，并且利用放电部67使电容器C50、C51放电，误差信号Vcomp降低。若在时刻t2延迟期间结束，则计数器66b的输出信号Vc成为低电平，从误差电压Vcomp较低的状态起重新开始开关元件Q1的开关动作。
[3.动作]
图3示出电源控制装置6的一部分的动作。电源控制装置6通过进行步骤S11～S19的处理，来防止元件损坏并控制升压斩波器4。
在步骤S11中，开关控制部63使用斜波Ramp控制升压斩波器4的开关元件Q1的通断。例如，开关控制部63在斜波Ramp大于误差信号Vcomp的期间，控制开关元件Q1以使开关元件Q1截止。
在步骤S13中，比较电压生成部61的误差放大器61a根据升压斩波器4所输出的直流输出电压Vout对产生误差信号Vcomp的电容器C50、C51进行充电或放电。例如，误差放大器61a生成与反馈电压VFB和基准电压V61的差分电压相对应的充放电电流来使电容器C50、C51充电或放电。
在步骤S15中，输入增加检测部64对检测电压VCS中是否产生了检测基准以上的增加进行检测。例如，输入增加检测部64可以在输入交流电压的额定值随着对升压斩波器4供电的交流电源2的切换而变高的情况下，对检测电压VCS中产生了检测基准以上的增加的情况进行检测。
在步骤S17中，输出电压检测部65检测直流输出电压Vout是否为下限电压以上。由此，对负载有无急剧增加进行检测。
在步骤S19中，放电部67根据检测电压VCS中存在检测基准以上的增加、且直流输出电压Vout为下限电压以上的情况，对电容器C50、C51进行放电。由此，在负载没有急剧增加的状态下输入电流急剧增加的情况下，电容器C50、C51被放电，其结果是，开关元件Q1的导通宽度减小，防止了元件损坏。之后，电源控制装置6重复步骤S11～S19的处理。另外，电源控制装置6可以在检测电压VCS中没有检测基准以上的增加的情况下、直流输出电压Vout小于下限电压的情况下，将处理转移到步骤S11，而不对电容器C50、C51进行放电。
根据以上的动作，在输入交流电压的额定值随着交流电源2的切换而变高时，对检测基准以上的检测电压VCS的增加进行检测，因此，能防止因电源切换而导致的元件损坏。
[4.变形例]
上述实施方式中，说明了电源装置1具备交流电源2和全波整流电路3的情况，但也可以是它们中的至少一个并不设置于电源装置1，而是外部连接至电源装置1。
此外，对输入增加检测部64将电流检测电阻R3的检测电压作为检测值的情况进行了说明，但也可以将过零检测电阻R4的检测电压作为检测值。
此外，对电源控制装置6具有振荡器60、保护电路62以及开关停止部66的情况进行了说明，但也可以不具有它们中的至少1个。例如，电源控制装置6也可以具有将输出电压检测部65的输出信号与输入增加检测部64的输出信号的逻辑与提供给放电部67的N沟道MOSFET67b的与门，以代替开关停止部66。
以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员知晓能够对上述实施方式实施各种变更或改进。根据专利权利要求书的记载可知，进行了上述各种变更或改进的方式也包含在本发明的技术范围内。
请注意，对于权利要求书、说明书以及附图中所示的装置、系统、程序、以及方法中的动作、工序、步骤以及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别明示“之前”、“先前”等，并且未在后续的处理中使用之前处理的输出，则能以任意的顺序实现。权利要求书、说明书和附图中的动作流程中，为了方便说明，使用了“首先”、“然后”等，但并不意味着一定要按照这样的顺序来实施。
标号说明
1 电源装置；2 交流电源；3 全波整流电路；4 升压斩波器；5 电压误差检测补偿电路；6 电源控制装置；50 RC相位补偿电路；60 振荡器；61 比较电压生成部；61a 误差放大器；62 保护电路；62a 过电压检测用比较器；62b 短路检测用比较器；62c 过电流检测用比较器；63 开关控制部；63a 过零检测用比较器；63b 重启定时器；63c 或门；63d 脉宽调制用比较器；63e 或门；63f RS型触发器；63g 驱动器；64 输入增加检测部；65 输出电压检测部；65a 比较器；66 开关停止部；66a 与非门；66b 计数器；67 放电部；67a 电阻；67b N沟道MOSFET；70 采样电路；70a 电流源；70b N沟道MOSFET；70c 电容器；70d 或非门；70e N沟道MOSFET；71 增加检测电路；71a 差动放大电路；71b 放大器；71c 分压电阻；71d 分压电阻；71e 比较器71e；C0 滤波用电容器；C1 输出电容器；C50 电容器；C51 电容器；D1 二极管；L1 电感器；L2 电感器；R0 定时电阻；R1 分压电阻；R2 分压电阻；R3 电流检测电阻；R4 过零检测电阻；R50、Q1 开关元件；T 变压器。

Claims (7)

1.一种电源控制装置，其特征在于，包括：
开关控制部，该开关控制部使用振荡波来控制升压斩波器的开关元件的通断；
比较电压生成部，该比较电压生成部根据所述升压斩波器输出的直流输出电压，对产生与所述振荡波进行比较的比较电压的比较用电容器进行充电或放电；
输入增加检测部，该输入增加检测部对与流过所述升压斩波器的电流相对应的检测值中是否产生了检测基准以上的增加进行检测；
输出电压检测部，该输出电压检测部对所述直流输出电压是否为下限电压以上进行检测；以及
放电部，该放电部根据所述检测值中存在所述检测基准以上的增加、且所述直流输出电压为所述下限电压以上的情况，对所述比较用电容器进行放电。
2.如权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，
所述输入增加检测部具有：
采样电路，该采样电路根据使所述开关元件从导通切换为截止的定时，对与流过所述升压斩波器的电流相对应的检测值进行采样；以及
增加检测电路，该增加检测电路对与流过所述升压斩波器的电流相对应的检测值是否相对于由所述采样电路采样到的检测值增加了所述检测基准以上进行检测。
3.如权利要求1或2所述的电源控制装置，其特征在于，
所述输入增加检测部将与所述升压斩波器的电感器及所述开关元件串联连接的电流检测电阻所产生的电压作为所述检测值来输入。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电源控制装置，其特征在于，
还包括开关停止部，该开关停止部根据与流过所述升压斩波器的电流相对应的检测值中存在所述检测基准以上的增加、且所述直流输出电压为所述下限电压以上的情况，在预先确定的期间内将所述开关元件控制为截止。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电源控制装置，其特征在于，
在输入交流电压的额定值随着对所述升压斩波器供电的电源的切换而变高的情况下，所述输入增加检测部检测与流过所述升压斩波器的电流相对应的检测值中产生了所述检测基准以上的增加的情况。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电源控制装置，其特征在于，
所述比较电压生成部利用与所述直流输出电压和基准电压之差相对应的充放电电流对所述比较用电容器进行充电或放电。
7.一种电源控制方法，其特征在于，包括：
开关控制阶段，该开关控制阶段中，使用振荡波来控制升压斩波器的开关元件的通断；
比较电压生成阶段，该比较电压生成阶段中，根据所述升压斩波器输出的直流输出电压，对产生与所述振荡波进行比较的比较电压的比较用电容器进行充电或放电；
输入增加检测阶段，该输入增加检测阶段中，对与流过所述升压斩波器的电流相对应的检测值中是否产生了检测基准以上的增加进行检测；
输出电压检测阶段，该输出电压检测阶段中，对所述直流输出电压是否为下限电压以上进行检测；以及
放电阶段，该放电阶段中，根据所述检测值中存在所述检测基准以上的增加、且所述直流输出电压为所述下限电压以上的情况，对所述比较用电容器进行放电。
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