CN115378282A - 电源电路、电源装置 - Google Patents

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森本敏光
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Abstract

本发明能够降低根据交流电压生成规定电平的输出电压的电源电路的功耗。电源电路是根据交流电压生成规定电平的输出电压的降压型电源电路，包括：整流电路，该整流电路对所述交流电压进行整流；第一线路，该第一线路与所述整流电路相连接而不经由作为电气元件的电感器；接地侧的第二线路；开关，该开关连接在所述第一线路与所述第二线路之间；以及控制电路，该控制电路控制所述开关以使得所述输出电压的电平成为所述规定电平。

Description

电源电路、电源装置
技术领域
本发明涉及电源电路及电源装置。
背景技术
存在一种电源电路，其根据交流电压生成规定电平的输出电压(例如，专利文献1～5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-096902号公报
专利文献2：日本专利特开2014-153451号公报
专利文献3：日本专利特开2014-193018号公报
专利文献4：日本专利特开2014-220867号公报
专利文献5：日本专利特开2014-233129号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
另外，在电源电路中，为了生成规定电平的输出电压，有时会使用齐纳二极管。
然而，通常，在使用齐纳二极管的电源电路中，当生成规定电平的输出电压时，由于在齐纳二极管中电流稳定地流动，因此难以降低功耗。
本发明是鉴于上述那样以往的问题而完成的，其目的在于降低根据交流电压生成规定电平的输出电压的电源电路的功耗。
用于解决技术问题的技术手段
解决上述问题的主要的本发明的电源电路是一种根据交流电压生成规定电平的输出电压的降压型的电源电路，包括：整流电路，该整流电路对所述交流电压进行整流；第一线路，该第一线路与所述整流电路相连接而不经由作为电气元件的电感器；接地侧的第二线路；开关，该开关连接在所述第一线路与所述第二线路之间；以及控制电路，该控制电路控制所述开关以使得所述输出电压的电平成为所述规定电平。
解决上述问题的主要的本发明的电源装置是一种包括根据交流电压生成规定电平的第一输出电压的降压型第一电源电路、根据所述交流电压生成第二输出电压的升压型第二电源电路以及第一控制电路的电源装置，所述第一电源电路包含：第一整流电路，该第一整流电路对所述交流电压进行整流；第一线路，该第一线路与所述第一整流电路相连接而不经由作为电气元件的电感器；接地侧的第二线路；第一开关，该第一开关连接在所述第一线路与所述第二线路之间；以及第二控制电路，该第二控制电路控制所述第一开关以使得所述第一输出电压的电平成为所述规定电平，所述第二电源电路包含：第二开关，该第二开关的一端施加有所述交流电压；第二整流电路，该第二整流电路与所述第二开关的另一端连接，当所述第二开关变为导通时对所述交流电压进行整流；以及输出电路，该输出电路包含连接到所述第二整流电路的电感器和对流过所述电感器的电流进行控制的第三开关，基于来自所述第二整流电路的第二整流电压，输出所述第二输出电压，所述第一控制电路将所述第一输出电压作为电源电压进行动作，并基于规定的指示来控制所述第二开关。
发明效果
根据本发明，能够降低根据交流电压生成规定电平的输出电压的电源电路的功耗。
附图说明
图1是表示电源装置10的一个示例的图。
图2是表示电源电路12的一个示例的图。
图3是表示电源电路12在充电动作时的电流路径的示例的图。
图4是表示电源电路12在回流动作时的电流路径的示例的图。
图5是表示功率因素改善电路20的一个示例的图。
图6是表示LLC谐振电路21的一个示例的图。
具体实施方式
根据本说明书及附图的记载，至少明确了以下事项。
＝＝＝＝＝本实施方式＝＝＝＝＝
<<<电源装置10概要>>>
图1是表示电源装置10的一个示例的图。电源装置10例如作为电视机(未图示)用的电源而被利用。电源装置10构成为包含电源电路12、13、负载14、微机(MCU)15、电容器16、光电二极管17和开关18。节点N0、N1是电源电路12的输入节点，节点N2、N3是电源电路13的输入节点。
交流电源11将交流电压Vac提供给电源电路12、13。电源电路12是从施加到节点N0、N1的交流电压Vac开始降压并生成输出电压Vdd的降压型电源电路。此处，交流电压Vac的有效值是100～240V，输出电压Vdd的电压值是5V～10V左右。
电源电路13根据施加到节点N2、N3的交流电压Vac生成输出电压Vout，向负载14(例如电视机)供电。
微机15基于来自使用者的指示，控制电源装置10。微机15从电源电路12接收输出电压Vdd来动作，并且设置电容器16以稳定输出电压Vdd。
另外，当光电二极管17接收为使负载14导通而从遥控器(未图示)发送的信号时，微机15发送信号SW_sig，该信号SW_sig将作为继电器的开关18导通。其结果是，开关18变为导通，因此交流电压Vac施加到电源电路13。之后，微机15将启动电源电路13的信号Wup_sig发送至电源电路13。然后，电源电路13在接收到启动电源电路13的信号Wup_sig时启动，并向负载14供电。
另一方面，当光电二极管17接收为使负载14断开而从遥控器发送的信号时，微机15发送信号SW_sig，该信号SW_sig将开关18断开。其结果是，开关18变为断开，因此停止对电源电路13提供交流电压Vac。之后，电源电路13停止对负载14供电，负载14成为待机状态。另外，微机15的详细情况将在后文中阐述。另外，电源电路12相当于“电源电路”以及“第一电源电路”，微机15相当于“第一负载”。
<<<电源装置12概要>>>
图2是表示电源电路12的一个示例的图。电源电路12是从施加到节点N0、N1的交流电压Vac开始降压并生成微机15用的直流电源电压Vdd的降压型电源电路。另外，电源电路12能向微机15提供最大功率P1。电源电路12构成为包含电容器30、31、39、二极管32～36、控制IC37和NMOS晶体管38。另外，电源电路12是生成电源电压Vdd而不包含作为电气元件的线圈(即电感器)的电路。此外，电源电压Vdd相当于“输出电压”和“第一输出电压”。另外，最大功率P1相当于电源电路12向负载所能提供的“第一功率”。
电容器30、31用于去除电源电路12中产生的噪声、限制来自交流电源11的电流、去除交流电压Vac的直流分量、将交流电压Vac转换为电流等。此外，电容器30相当于“第一电容器”，电容器31相当于“第二电容器”。
二极管32～35构成对交流电压Vac进行全波整流的全波整流电路RC0。另外，全波整流电路RC0对来自电容器30、31的交流电压进行全波整流，并将整流电压Vrec0施加到与第一线路LN1连接的二极管36的阳极和NMOS晶体管38的漏极。另外，二极管32、33的阴极与第一线路LN1相连接而不经由作为电气元件的线圈，二极管34、35的阳极连接到接地侧的第二线路LN2。即，电源电路12在全波整流电路RC0与后述的二极管36之间(即，第一线路LN1)不包含作为电气元件的线圈。这里，“电气元件”是指所谓的分立的电子元器件。因此，“与第一线路LN1相连接而不经由作为电气元件的线圈(或电感器)的状态”是指二极管32、33与第一线路LN1相连接而不使用布线的寄生电感以外的电感的状态。
另外，二极管32的阳极与二极管34的阴极经由电容器30连接到节点N0。而且，二极管33的阳极与二极管35的阴极经由电容器31连接到节点N1。即，交流电压Vac施加到电容器30、31。另外，二极管32～35相当于“整流电路”以及“第一整流电路”，整流电压Vrec0相当于“第一整流电压”。另外，二极管32的阳极与二极管34的阴极之间的连接点相当于“第一输入端子”，二极管33的阳极与二极管35的阴极之间的连接点相当于“第二输入端子”。
二极管36抑制电流从电容器39反流至全波整理电路RC0侧。具体而言，当二极管36的阳极电压比电容器39的充电电压高出二极管36的正向电压量以上时，二极管36导通，将电流提供给电容器39以对电容器39充电。
另一方面，当二极管36的阴极电压比电容器39的充电电压要低时，二极管36断开，停止向电容器39提供电流。其结果是，在该情况下，无法对电容器39充电。另外，二极管36的阳极连接到第一线路LN1，阴极连接到电容器39。
<<<控制IC37的详细情况>>>
控制IC37控制NMOS晶体管38以使得电源电压Vdd的电平成为规定电平。控制IC37构成为包含电阻40、41、45、46、基准电压电路42、迟滞比较器43和NMOS晶体管44。电阻40、41构成分压电路，生成将电源电压Vdd分压后得到的分压电压Vdiv。基准电压电路42输出用于将电源电压Vdd作为规定电平的基准电压Vref0。
迟滞比较器43对分压电压Vdiv、与基准电压Vref0相应的高阈值电压VrefH以及低阈值电压VrefL进行比较，对NMOS晶体管44进行通断。另外，迟滞比较器43具有与基准电压Vref0相应的高阈值电压VrefH以及低阈值电压VrefL。高阈值电压VrefH高于低阈值电压VrefL。
具体而言，迟滞比较器43在分压电压Vdiv变得比高阈值电压VrefH要高时，输出低电平(以下设为“L”电平)的信号Vhis，将NMOS晶体管44断开。
另一方面，迟滞比较器43在分压电压Vdiv变得比高阈值电压VrefH要高后变得比低阈值电压VrefL要低时，输出高电平(以下设为“H”电平)的信号Vhis，将NMOS晶体管44导通。
另外，在分压电压Vdiv成为低阈值电压VrefL时的电源电压Vdd的电平VL1相当于“第一电平”，在分压电压Vdiv成为高阈值电压VrefH时的电源电压Vdd的电平VL2相当于“第二电平”。
电阻45、46生成根据NMOS晶体管44的通断而变化的栅极电压Vg。具体而言，电阻45、46在NMOS晶体管44导通时生成将NMOS晶体管38断开的栅极电压Vg。另一方面，电阻45、46在NMOS晶体管44断开时生成在线形区域中将NMOS晶体管38导通的栅极电压Vg。
因此，控制IC37在电源电压Vdd成为电平VL1时输出将NMOS晶体管38断开的栅极电压Vg。另一方面，控制IC37在电源电压Vdd成为电平VL2时输出将NMOS晶体管38导通的栅极电压Vg。另外，电平VL2高于电平VL1。
<<<电源电路12中的充电电流的路径>>>
NMOS晶体管38的漏极连接到第一线路LN1，源极连接到第二线路LN2。另外，NMOS晶体管38由来自控制IC37的栅极电压Vg控制，作为开关进行动作。另外，NMOS晶体管38在电源电压Vdd成为电平VL1(即分压电压Vdiv成为低阈值电压VrefL)时断开。该情况下，整流电压Vrec0经由二极管36而施加到电容器39。由此，电容器39被整流电压Vrec0充电，生成电源电压Vdd。另外，电源电压Vdd例如为5V。另外，对于该情况下的电流路径，使用图3进行以下详细阐述。
图3是表示电源电路12在充电动作时的电流路径的示例的图。另外，单点划线所示的电流路径是向节点N0施加了正的交流电压Vac时的电流Ia的路径。另外，双点划线所示的电流路径是向节点N0施加了负的交流电压Vac时的电流Ib的路径。
当NMOS晶体管38被断开并向节点N0施加正的交流电压Vac时，如单点划线所示那样流过与交流电压Vac相应的电流Ia。
具体而言，NMOS晶体管38被断开并且施加到节点N0的交流电压Vac是正电压时，从节点N0输入的电流Ia依次经由电容器30、二极管32、36、电容器39、二极管35以及电容器31而流入节点N1。
另一方面，当NMOS晶体管38被断开并向节点N0施加负的交流电压Vac时，如双点划线所示那样流过与交流电压Vac相应的电流Ib。
具体而言，NMOS晶体管38被断开并且施加到节点N0的交流电压Vac是负电压时，从节点N1输入的电流Ib依次经由电容器31、二极管33、36、电容器39、二极管34以及电容器30而流入节点N0。
因此，当电源电压Vdd成为电平VL1、NMOS晶体管38断开时，电容器39被与交流电压Vac相应的电流Ia、Ib充电。作为结果，电源电压Vdd从电平VL1开始上升。
<<<电源电路12中的回流电流路径>>>
另外，NMOS晶体管38在电源电压Vdd成为电平VL2(即分压电压Vdiv成为高阈值电压VrefH)时导通。该情况下，整流电压Vrec0不经由二极管36施加到电容器39。因此，电容器39未被整流电压Vrec0充电。取而代之地，NMOS晶体管38将与整流电压Vrec0相应的电流经由二极管32～35回流至交流电源11。另外，对于该情况下的电流路径，使用图4进行以下详细阐述。
图4是表示电源电路12在回流动作时的电流路径的示例的图。另外，单点划线所示的电流路径是向节点N0施加了正的交流电压Vac时的电流Ic的路径。另外，双点划线所示的电流路径是向节点N0施加了负的交流电压Vac时的电流Id的路径。
当NMOS晶体管38被导通并向节点N0施加正的交流电压Vac时，如单点划线所示那样流过与交流电压Vac相应的电流Ic。
具体而言，NMOS晶体管38被导通并且施加到节点N0的交流电压Vac是正电压时，从节点N0输入的电流Ic依次经由电容器30、二极管32、NMOS晶体管38、二极管35以及电容器31而流入节点N1。
另一方面，当NMOS晶体管38被导通并向节点N0施加负的交流电压Vac时，如双点划线所示那样流过与交流电压Vac相应的电流Id。
具体而言，NMOS晶体管38被导通并且施加到节点N0的交流电压Vac是负电压时，从节点N1输入的电流Id依次经由电容器31、二极管33、NMOS晶体管38、二极管34以及电容器30而流入节点N0。
因此，当电源电压Vdd成为电平VL2并且NMOS晶体管38导通时，与交流电压Vac相应的电流Ic、Id经由NMOS晶体管38回流至交流电源11。因此，电容器39不被与交流电压Vac相应的电流Ic、Id充电。作为结果，电源电压Vdd从电平VL2开始下降。
由此，在电源电压Vdd成为电平VL1时，控制IC37对电容器39充电，因此，将来自交流电源11的电流Ia、Ib提供给电容器39。另一方面，当电源电压Vdd成为电平VL2时，控制IC37将从节点N0、N1输入的电流Ic、Id回流至交流电源11。由此，控制IC37能够在降低电源电路12的功耗的同时，将规定电平的电源电压Vdd稳定地施加到微机15。
另外，电源电压Vdd由施加有整流电压Vrec0的电容器39所生成。因此，电容器39的充电电压(即电源电压Vdd)具有与整流电压Vrec0相应的纹波分量，同时电容器39的平均充电电压成为电源电压Vdd的规定电平。另外，控制IC37相当于“控制电路”、“第二控制电路”，NMOS晶体管38相当于“第一开关”。
<<<电源电路13的概要>>>
再次参照图1，电源电路13根据交流电压Vac生成输出电压Vout，向负载14(例如电视机)供电。电源电路13构成为包含功率因数改善电路20、LLC谐振电路21。功率因数改善电路20是根据交流电压Vac生成直流电压Vdc的AC-DC转换器，LLC谐振电路21是对直流电压Vdc进行降压并生成输出电压Vout的DC-DC转换器。
<<<功率因数改善电路20的概要>>>
图5是示出功率因数改善电路20的一个示例的图。功率因数改善电路20是根据商用电源的交流电压Vac来生成目标电平的直流电压Vdc的升压斩波型电源电路。此处，交流电压Vac的有效值是100～240V，直流电压Vdc的电压值是400V左右。即，功率因数改善电路20是对交流电压Vac进行升压并生成直流电压Vdc的升压型电源电路。另外，功率因数改善电路20能向LLC谐振电路21提供最大功率P2。功率因数改善电路20构成为包含全波整流电路RC1和输出电路50。另外，最大功率P2相当于功率因数改善电路20能向负载提供的“第二功率”。另外，最大功率P1的100倍比最大功率P2要小。即最大功率P2与最大功率P1相比较要大两位数以上。
另外，输出电路50构成为包含线圈L0、电容器51、54、60、61、NMOS晶体管52、二极管53、电阻器55、57、58、59以及集成电路(IC)56。
全波整流电路RC1将整流电压Vrec1施加到电容器51和电感器L0上，其中，整流电压Vrec1是通过对施加到节点N2、N3的规定的交流电压Vac进行全波整流而得到的。这里，交流电压Vac例如是100～240V、频率为50～60Hz的电压。另外，电容器51是对整流电压Vrec1进行滤波的元件。另外，全波整流电路RC1相当于“第二整流电路”，整流电压Vrec1相当于“第二整流电压”。
整流电压Vrec1直接施加到线圈L0的一端，但是也可以经由例如电阻(未图示)等元件施加到线圈L0。
线圈L0与NMOS晶体管52、二极管53、电容器54一起构成升压斩波电路。因此，电容器54的充电电压成为直流电压Vdc。这里，线圈L0的另一端连接到第三线路LN3，NMOS晶体管52作为开关连接在第三线路LN3与接地侧的第四线路LN4之间。另外，当NMOS晶体管52导通时，与整流电压Vrec1相应的电感器电流IL流过线圈L0另外，NMOS晶体管52导通时的电感器电流IL在NMOS晶体管52导通期间以根据线圈L0的电感值以及整流电压Vrec1而确定的倾斜度增加。
之后，当NMOS晶体管52断开时，在线圈L0中产生反电动势，在反电动势对于将二极管53导通来说足够的期间，有从线圈L0朝向电容器54对电容器54充电的电感器电流IL流过。另外，直流电压Vdc例如为400V。
电阻55是将流过线圈L0的电感器电流IL转换成电压并作为负电压输出的元件。另外，在电阻55上产生的负电压施加到后述的集成电路56的端子CS。另外，集成电路56基于在电阻55上产生的负电压，检测电感器电流IL流完的定时，将NMOS晶体管52导通。
集成电路56是改善功率因数改善电路20的功率因数、并驱动NMOS晶体管52以使得直流电压Vdc的电平成为目标电平(例如400V)的集成电路。具体而言，集成电路56基于电感器电流IL和直流电压Vdc来驱动NMOS晶体管52。
集成电路56中设置有端子VCC、FB、CS、COMP、OUT、GND。另外，除了上述6个端子VCC、FB、CS、COMP、OUT、GND以外，集成电路56上还设置有其他端子，但这里为了简化而将其省略。
NMOS晶体管52是用于控制对LLC谐振电路21的功率的晶体管。另外，本实施方式中，NMOS晶体管52采用MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)晶体管，但是并不限于此。NMOS晶体管52只要是能控制功率的晶体管即可，例如也可以是双极型晶体管。此外，NMOS晶体管52的栅极连接成利用来自端子OUT的信号进行驱动。
电阻57、58构成用于对直流电压Vdc进行分压的分压电路，并且生成在对NMOS晶体管52进行驱动时使用的反馈电压Vfb_a。另外，电阻57、58相连接的节点上所生成的反馈电压Vfb_a施加到端子FB。
电阻59以及电容器60、61是被反馈控制的集成电路56的相位补偿用的元件。电阻59和电容器60串联设置在端子COMP与接地之间，电容器61与该电阻59和电容器60并联设置。另外，将在端子COMP上产生的电压设为电压Vcomp。另外，电压Vcomp在直流电压Vdc上升且反馈电压Vfb_a上升时下降，并在直流电压Vdc下降且反馈电压Vfb_a下降时上升。
如上所述，端子CS上施加有在电阻55上产生的负电压。另外，在端子VCC上施加有由后述的LLC谐振电路21生成的电源电压Vcc，端子GND被接地。另外，来自微机15的启动信号Wup_sig输入到集成电路56。集成电路56在输入启动信号Wup_sig时启动功率因数改善电路20。
由此，集成电路56进行动作以改善功率因数改善电路20的功率因数，并使目标电平的直流电压Vdc输出到功率因数改善电路20。具体而言，当在电阻55上产生的负电压成为零时，集成电路56将NMOS晶体管52导通。
然后，在NMOS晶体管52导通时上升的斜波电压成为与反馈电压Vfb_a相应的电压Vcomp时，集成电路56将NMOS晶体管52断开。由此，当直流电压Vdc上升时，由于电压Vcomp下降，因此NMOS晶体管52的导通时间缩短。随之，NMOS晶体管52断开时在线圈L0上产生的反电动势下降，对电容器54充电的电流变少。
另一方面，当直流电压Vdc下降时，由于电压Vcomp上升，因此NMOS晶体管52的导通时间延长。随之，NMOS晶体管52断开时在线圈L0上产生的反电动势上升，对电容器54充电的电流变多。这样，集成电路56通过调整NMOS晶体管52的导通时间，从而在功率改善电路20中产生目标电平的直流电压Vdc。
这里，NMOS晶体管52导通期间流过线圈L0的电感器电流IL的最大值成为与整流电压Vrec1相应的值。因此，电感器电流IL的平均值成为与将交流电压Vac进行全波整流后得到的整流电压Vrec1相似的形状。另外，相对于交流电压Vac的频率为50Hz或60Hz，NMOS晶体管52的开关频率是具有以kHz为单位的频率范围的频率。
换言之，功率因数改善电路20将施加到节点N2、N3的交流电压Vac的波形与示出从节点N2、N3输入的输入电流的平均的波形设为相似形，来改善功率因数。此外，功率改善电路20相当于“第二电源电路”。另外，直流电压Vdc相当于“第二输出电压”，NMOS晶体管52相当于“第三开关”。
<<<LLC谐振电路21的概要>>>
图6是表示LLC谐振电路21的一个示例的图。LLC谐振电路21根据直流电压Vdc生成输出电压Vout。LLC谐振电路21是根据规定的直流电压Vdc在负载14上生成目标电平的输出电压Vout的LLC电流谐振型转换器。
LLC谐振电路21构成为包含NMOS晶体管70、71、变压器72、电容器73、77、79、82、检测电路74、集成电路(IC)75、光电晶体管76、二极管78、80、81、恒定电压电路83和发光二极管84。
NMOS晶体管70是高侧的功率晶体管，NMOS晶体管71是低侧的功率晶体管。另外，在本实施方式中，作为开关元件使用NMOS晶体管70、71，但例如也可以是PMOS晶体管、双极型晶体管。
变压器72包括初级线圈L1、次级线圈L2、L3和辅助线圈La，初级线圈L1、次级线圈L2、L3和辅助线圈La之间绝缘。在变压器72中，根据初级侧的初级线圈L1两端的电压的变化，在次级侧的次级线圈L2、L3中产生电压，并且根据次级线圈L2、L3的电压的变化，产生初级侧的辅助线圈La的电压。
此外，在初级线圈L1中，一端连接有NMOS晶体管70的源极和NMOS晶体管71的漏极，另一端经由电容器73连接有NMOS晶体管71的源极。
因此，当NMOS晶体管70、71的驱动开始时，次级线圈L2、L3和辅助线圈La各自的电压发生变化。另外，初级线圈L1和次级线圈L2、L3以相同的极性电磁耦合，次级线圈L2、L3和辅助线圈La也以相同的极性电磁耦合。
检测电路74对流过电容器73的谐振电流Icr进行检测。检测电路74将谐振电流Icr的极性输出到后述的集成电路75。另外，对于光电晶体管76、电容器77、79、二极管78将在后面详细阐述。
二极管80、81对次级线圈L2、L3的电压进行整流，电容器82对整流后的电压进行滤波。其结果是，在电容器82中生成滤波后的输出电压Vout。另外，输出电压Vout成为目标电平的直流电压。
恒定电压电路83是生成恒定的直流电压的电路，例如使用分路调节器来构成。
发光二极管84为发射具有与输出电压Vout与恒定电压电路83的输出之差相对应的强度的光的元件，并且与后述的光电晶体管76一起构成光电耦合器。在本实施方式中，当输出电压Vout的电平变高时，来自发光二极管84的光的强度变强。
集成电路75是驱动NMOS晶体管70、71的集成电路，具有端子VCC、GND、FB、IS、HO、LO。
端子VCC是施加有用于使集成电路75动作的电源电压Vcc的端子。二极管78的阴极和一端接地的电容器79连接到端子VCC。因此，电容器79被来自阳极连接到辅助线圈La的二极管78的电流充电，电容器79的充电电压成为使集成电路75动作的电源电压Vcc。
端子GND是施加有接地电压的端子，例如连接到设置有电源装置10的装置的壳体等。
端子FB为产生与输出电压Vout相应的反馈电压Vfb_b的端子，与光电晶体管76和电容器77连接。光电晶体管76使偏置电流I1从端子FB流向接地，该偏置电流I1的大小对应于来自发光二极管84的光的强度，并且电容器77被设置用于去除端子FB与接地之间的噪声。
因此，光电晶体管76作为生成灌电流的晶体管进行动作。另外，集成电路75的内部具有设置在端子FB与电源电压(未图示)之间的电阻(未图示)。反馈电压Vfb_b基于因偏置电流I1流过电阻而产生的电压下降而生成。
端子IS是从检测电路74施加与初级线圈L1的谐振电流Icr的电流值相应的电压的端子。
端子HO是输出驱动NMOS晶体管70的驱动信号Vdr1的端子，与NMOS晶体管70的栅极相连接。
端子LO是输出驱动NMOS晶体管71的驱动信号Vdr2的端子，与NMOS晶体管71的栅极相连接。另外，集成电路75基于检测电路74检测的谐振电流Icr的极性，输出驱动信号Vdr1、Vdr2以防止产生所谓的谐振偏差。另外，驱动信号Vdr1、Vdr2是占空比原则上恒定(例如50％)的脉冲状的信号。
另外，来自后述的微机15的启动信号Wup_sig输入到集成电路75。集成电路75在输入启动信号Wup_sig时启动LLC谐振电路21。
如上所述，集成电路75进行动作以在LLC谐振电路21生成目标电平的输出电压Vout。具体而言，当输出电压Vout比目标电平上升时，来自发光二极管84的光的强度变高，因此偏置电流I1增加，反馈电压Vfb_b下降。该情况下，集成电路75使输出电压Vout相对于直流电压Vdc之比即增益下降，因此使驱动信号Vdr1、Vdr2的频率上升。
另外，当将频率取为横轴、增益取为纵轴时，增益通常在线圈L1和电容器73的谐振频率中成为顶点的上方示出凸的形状。另外，驱动信号Vdr1、Vdr2的频率设定得比谐振频率要高，以防止所谓的谐振偏移。
另一方面，当输出电压Vout比目标电平下降时，来自发光二极管84的光的强度变低，因此偏置电流I1减少，反馈电压Vfb_b上升。该情况下，集成电路75为了使增益上升而使驱动信号Vdr1、Vdr2的频率下降。
由此，集成电路75在LLC谐振电路21生成目标电平的输出电压Vout。另外，LLC谐振电路21相当于“第二负载”。
<<<微机15的详细>>>
再次参照图1，微机15控制电源装置10。微机15具有端子VDD、RCV、GND。端子VDD上施加有来自电源电路12的电源电压Vdd，微机15使用电源电压Vdd作为电源电压来进行动作。另外，电容器16设置在端子VDD与接地之间，使电源电压Vdd稳定。
光电二极管17设置在端子RCV与接地之间，例如，接收使用了来自电视机的遥控器(未图示)的红外线的信号。另外，微机15基于光电二极管17接收到的信号来控制电视机的动作。
当光电二极管17接收为了打开电视机而从遥控器发送的信号时，微机15输出信号SW_sig，该信号SW_sig将开关18导通。当开关18被导通时，交流电压Vac施加到节点N2、N3，交流电压Vac施加到电源电路13。之后，微机15向电源电路13中的集成电路56、75输出启动信号Wup_sig。另外，信号SW_sig相当于“规定的指示”，开关18相当于“第二开关”。
由此，电源电路13中的功率因数改善电路20以及LLC谐振电路21启动，向负载14(例如电视机)供电。
另一方面，当光电二极管17接收为了关闭电视机而从遥控器发送的信号时，微机15输出信号SW_sig，该信号SW_sig将开关18断开。当开关18被断开时，由于交流电压Vac不施加到节点N2、N3，因此，电源电路13停止向负载14的供电，电视机处于待机状态。
另外，虽然电视机处于待机状态，但交流电压Vac依然施加到电源电路12，因此，电源电路12将电源电压Vdd持续施加到微机15。由此，微机15即使在电视机处于待机状态下也进行动作，能够接收来自遥控器的信号。另外，微机15相当于“第一控制电路”。
＝＝＝总结＝＝＝
以上，对本实施方式的电源电路10进行了说明。电源电路12包括全波整流电路RC0、NMOS晶体管38和控制IC37。控制IC37控制NMOS晶体管38以使得电源电压Vdd成为规定电平。另外，当NMOS晶体管38被导通时，电源电路12将与交流电压Vac相应的输入电流回流至交流电源11。由此，电源电路12能够将电源电压Vdd维持在规定电平，而不会浪费来自交流电源11的功率。因此，能够降低根据交流电压生成规定电平的输出电压的电源电路的功耗。
另外，电源电路12包括二极管36和电容器39。当二极管36的阴极电压比电容器39的充电电压要高出二极管36的正向电压量以上时，二极管36导通，向电容器39提供电流。其结果是电容器39被充电。另一方面，当二极管36的阴极电压比电容器39的充电电压要低时，二极管36断开，停止向电容器39提供电流。其结果是电容器39不被充电。由此，二极管36抑制电流从电容器39反流至全波整理电路RC0侧。
另外，在电源电压Vdd的电平为电平VL1时，控制IC37将NMOS晶体管38断开，在电源电压Vdd为电平VL2时，控制IC37将NMOS晶体管38导通。由此，在电源电压Vdd的电平为电平VL1时，控制IC37对电容器39充电，在电源电压Vdd为电平VL2时，控制IC37经由NMOS晶体管38将电流回流至交流电源11。由此，电源电路12能够生成规定电平的电源电压Vdd。
另外，电源电路12具有全波整流电路RC0作为整流电路。由此，电源电路12能够高效率地使用来自交流电源11的功率以生成规定电平的电源电压Vdd。
另外，电源电路12具有NMOS晶体管38作为开关。由此，电源电路12在线形区域使NMOS晶体管38导通，能够限制回流电流的电流值。
另外，电源装置10包括电源电路12、13、开关18、以及微机15。由此，即使是电视机处于待机状态，微机15也能够基于电源电路12施加的电源电压Vdd来接收从遥控器发送的信号。
上述实施方式是为了便于理解本发明，而不是为了限定地解释本发明。另外，本发明可以在不脱离其主旨的情况下进行变更或改进，并且本发明当然包含其等同发明。
标号说明
10 电源装置
11 交流电源
12、13 电源电路
14 负载
15 微机
16、30、31、39、51、54、60、61、73、77、79、82 电容器
17 发光二极管
18 开关
20 功率因数改善电路
21 LLC谐振电路
32～36、53、78、80、81 二极管
38、44、52、70、71 NMOS晶体管
40、41、45、46、55、57、58、59 电阻
42 基准电压电路
43 迟滞比较器
50 输出电路
56、75 集成电路
72 变压器
74 检测电路
76 光电晶体管
83 恒定电压电路
84 发光二极管
RC0、RC1 全波整流电路。

Claims (8)

1.一种电源电路，是根据交流电压生成规定电平的输出电压的降压型电源电路，其特征在于，包括：
整流电路，该整流电路对所述交流电压进行整流；
第一线路，该第一线路与所述整流电路相连接而不经由作为电气元件的电感器；
接地侧的第二线路；
开关，该开关连接在所述第一线路与所述第二线路之间；以及
控制电路，该控制电路控制所述开关以使得所述输出电压的电平成为所述规定电平。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，包括：
二极管，该二极管的阳极连接到所述第一线路；以及
电容器，该电容器连接到所述二极管的阴极，生成所述输出电压。
3.如权利要求1或2所述的电源电路，其特征在于，包括：
第一电容器，该第一电容器连接到所述整流电路的第一输入端子；以及
第二电容器，该第二电容器连接到所述整流电路的第二输入端子，
所述交流电压施加到所述第一电容器和所述第二电容器。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电源电路，其特征在于，
在所述输出电压的电平为第一电平时，所述控制电路将所述开关断开，在所述输出电压的电平为高于所述第一电平的第二电平时，所述控制电路将所述开关导通。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电源电路，其特征在于，
所述整流电路是对所述交流电压进行全波整流的全波整流电路。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电源电路，其特征在于，
所述开关是漏极连接到所述第一线路、源极连接到所述第二线路的MOS晶体管。
7.一种电源装置，是包括根据交流电压生成规定电平的第一输出电压的降压型第一电源电路、根据所述交流电压生成第二输出电压的升压型第二电源电路以及第一控制电路的电源装置，其特征在于，
所述第一电源电路包含：
第一整流电路，该第一整流电路对所述交流电压进行整流；
第一线路，该第一线路与所述第一整流电路相连接而不经由作为电气元件的电感器；
接地侧的第二线路；
第一开关，该第一开关连接在所述第一线路与所述第二线路之间；以及
第二控制电路，该第二控制电路控制所述第一开关以使得所述第一输出电压的电平成为所述规定电平，
所述第二电源电路包含：
第二开关，该第二开关的一端上施加有所述交流电压；
第二整流电路，该第二整流电路与所述第二开关的另一端连接，当所述第二开关变为导通时对所述交流电压进行整流；以及
输出电路，该输出电路包含对流过连接到所述第二整流电路的电感器和所述电容器的电流进行控制的第三开关，基于来自所述第二整流电路的第二整流电压，输出所述第二输出电压，
所述第一控制电路将所述第一输出电压作为电源电压来进行动作，并基于规定的指示来控制所述第二开关。
8.如权利要求7所述的电源装置，其特征在于，
所述第一电源电路能向所述第一电源电路的第一负载提供的第一功率比所述第二电源电路能向所述第二电源电路的第二负载提供的第二功率要小。
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