CN1272897C

CN1272897C - 开关电源装置

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Publication number: CN1272897C
Application number: CNB2003101199404A
Authority: CN
Inventors: 岩下安广
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2023-11-27
Also published as: US20040100740A1; JP2004180433A; US7400063B2; CN1507141A; JP4108457B2

Abstract

开关电源装置具备检测开关元件的电流量、进行过电流保护动作的输出量检测电路与开关控制电路。而且该装置具备检测第2负荷侧的高输出电压(VO2)的第2输出电压检测电路、当其检测电压达一定值以上就模拟地短路第2负荷的端子间的短路元件(18)。因此，当短路元件(18)短路就增大次级侧的负荷，通过过电流保护动作能抑制相对低的负荷(11)侧的输出。这样，对次级侧的各输出设置各个电流检测电路、就不需要根据其电流检测值分别进行输出的停止或控制之类的复杂结构，利用交叉调节可用简单的构成实现可靠的过电流保护动作。

Description

开关电源装置

发明领域

本发明涉及开关电源装置，特别涉及具备多组次级侧电路的开关电源装置。

背景技术

图6示出典型的现有技术的开关电源装置1的电气结构方框图。该电源装置1对上述的多组负荷11、12供给各自所需的一定的输出电压V01、V02。

如该图所示，电源装置1将市电2的交流电压(交流功率)接到交流输入部。然后用整流二极管d0及平滑电容器C0将该交流电压变换为直流电压，作为电源装置1自身的电源使用(也可以将电池等直流电源作为电源)。

此外，如图6所示该装置1中在平滑电容器C0的两端连接由开关元件q与变压器3的初级绕组组成的串联电路。

该串联电路在开关元件q的导通期间，励磁能量存储在初极绕组3a中。然后在元件q的关断期间，通过整流二极管d1从变压器3的第1次级绕组3b取出励磁能量，用平滑电容器C1使之平滑。由此得到用来施加于第1负荷11的、相对低压、低电耗的输出电压V01。

此外，装置1中输出电压检测电路4检测该输出电压(直流输出电压)V01。然后该检测电路4将检测得的输出电压V01通过以绝缘为目的光电耦合器(未示出)等反馈到初级侧的开关控制电路5。然后开关控制电路5根据输出电压V01的大小进行开关控制，使输出电压(供给电压)V01稳定。

此外，如图6所示，电源装置1在开关元件q的关断期间，也从变压器3的第2次级绕组3c通过整流二极管d2取出其他直流功率，由平滑电容器C2使之平滑。由此得到用于供给第2负荷12的、相对高压、高电耗的输出电压V02。

该电源装置1将相对较低的输出电压V01反馈到开关控制电路5。其理由是，一方面低电压侧的第1负荷11需要高精度的输出电压V01，是电子设备在待机时也需要输出电压V01的负荷(微型计算机等)，另一方面高电压侧的第2负荷12可以用较低精度的输出电压V02驱动，是电子设备待机时不需要输出电压V02的负荷(电动机等)。作为这种双输出电源的代表性的电子设备例如有打印机、复印机、传真机等印刷装置。

又，如图6所示，在电源装置1的初级设置有检测流过开关元件q的电流的输出量检测电路6。它将与次级电路的总输出功率(总功率)成正比的电压值(与元件q串联连接的电阻(未图示)等的电压降)检测出来传送到开关控制电路5。这样，电源装置1保护次级电路不过电流。

这样，电源装置1使用与次级电路的总输出功率成正比的量进行过电流保护动作。

例如，低电压侧的第1负荷11的所要功率为3.3V，5A，高电压侧的第2负荷12的所要功率为24V，2A时，则次级电路总输出功率按下式为64.5W(为便于说明，忽略二极管d1、d2的正向压降下的各种电耗)，

3.3×5+24×2＝64.5

这里，设定成在次级电路的总输出功率大于65W时过电流保护动作。这时，在耗电量大的第2负荷12轻负荷时(例如无负荷时；相当于负荷电阻为非常大时)过电流保护动作的开始时刻如下式所示为在第1负荷11上流过19.7A以上的电流时。

65÷3.3＝19.7

这样电源装置1中在对高电压侧的第2负荷12的功率供给小的时候，在开始过电流保护之前，远大于额定值(5A)的19.7A的电流一直流过低电压侧的第1负荷11。因此为防止这种过电流，有必要在增大构成次级电路的整流二极管d1的额定电流和变压器3的第2次级绕组3b的截面积并减小直流电阻等方面作改进，这成为提高成本的主要原因。

另一方面，也可考虑对次级的各输出分别设置电流检测电路的构成。然而，用这种结构根据两种电流检测值分别地进行输出、控制或者将检测值传送到初极总括地进行。因此，同样使电路变得复杂，成为成本提高的主要原因。

发明内容

本发明为解决上述的现存问题而作。其目的在于以低成本提供能进行可靠的过电流保护动作的开关电源装置。

本发明的开关电源装置(本电源装置)具备包含变压器的初级绕组及开关元件的初级侧电路与具有变压器的次级绕组及负荷的多个次级侧电路，在通过用开关元件通断供给初级绕组的功率，从多个次级绕组发生供给负荷用的次级侧功率的开关电源装置中，含有检测一个特定的次级侧电路的输出电压的特定电压检测部，和当该特定电压检测部的检测电压达到规定值以上时，控制其他次级侧电路输出的输出抑制部。

本电源装置被装于打印机、复印机、传真机等印刷装置的电子设备上，是可对电子设备投入2种系统以上的功率的装置。也就是说，本电源装置设定成通过开关元件将从外部得到的直流功率供给配置于初级侧电路的变压器的初级绕组。然后，使存储于初级绕组的励磁能量输出到具有变压器的次级绕组和负荷的多个次级电路。

这里，得自外部的直流功率可以整流平滑外部的交流功率来获得，或者也可以从电池等直接取得。此外，所谓次级侧电路的负荷例如是配备本电源装置的电子设备的部件。

又，特别是，本电源装置具备为对次级电路中的一特定次级电路检测其输出功率的电压(输出电压)用的特定电压检测部。而且，本电源装置包含当该特定电压检测部的检测电压达规定值以上时抑制其他次级电路输出功率的输出抑制部。

即是说，在具备本电源那样多个次级电路的结构中，由于对各次级电路的输出电流平衡产生变化，使对于各次级电路的输出电压改变(产生交叉调节)。例如，当特定的次级电路的负荷变为轻负荷(高电阻)时，对特定次级电路的输出电压就上升。然后，这样的输出电压的上升，通过交叉调节有可能招致其他次级电路造成过电流。

因此，本电源装置中通过特定电压检测部和输出抑制部就防止其它次级电路上过电流的发生。

即是说，通过交叉调节，在向特定次级电路的输出电压上升时，本电源装置由特定电压检测部检测出这种输出电压上升。而且，当特定电压检测部的检测电压值达到规定值以上时，输出抑制部抑制(降低)其他次级电路输出的功率。这样，本电源装置就可避免其它次级电路的电流上升。

本发明的其他目的、特征以及优点通过以下叙述将能完全理解。又，本发明的好处将通过参照附图及以下说明而明了。

附图说明

图1为表示本发明的一实施形态的开关电源装置的电气结构框图。

图2为表示在图1所示的开关电源装置结构中不具备短路元件、在对第一负荷的输出线的一方具备开关元件的电源装置的电气结构框图。

图3为表示对图2所示的开关电源装置结构中具备短路元件的电源装置的电气结构框图。

图4为在图1所示的开关电源装置结构中在第2次级电路上具备电阻的构成。

图5为表示在图4所示的开关电源装置结构中与短路元件并联地设置由按钮开关等构成的开关元件的电源装置的电气结构框图。

图6为典型的现有技术的开关电源装置的电气结构框图。

具体实施方式

就本发明的一实施例加以说明。

本实施形态有关的开关电源装置(本电源装置)为对上述的多组负荷11、12提供各自所要的恒压V01、V02的装置。

图1为示出本电源装置的电气结构的框图。如图所示，本电源装置是具有变压器13的初级电路FC1与变压器13的两个次级电路SC1、SC2(第一次级电路SC1和第2次级电路SC2)的结构。

又，本电源装置改定成对第1次级电路SC1的第1负荷11供给有相对低电压V01的、相对低的(低消耗的)功率(第1功率)。另一方面对第2次级电路SC2的第2负荷12供给有相对高电压V02的、相对高的(高消耗的)功率(第2功率)。

首先说明本电源装置的结构。

如图1所示，初级电路FC1具备整流二极管D0、平滑电容器C0、初级绕组13a、开关元件Q、第1输出电压检测电路14、开关控制电路15以及总功率检测电路16。

整流二极管D0和平滑电容器C0是用于将来自市电12的交流功率通过整流二极管D0及平滑电容器C0变换为直流功率作为本电源装置的电源功率(电源电压)的元件。

初级绕组13a是变压器13的初级绕组。又，开关元件Q是用于开始或停止对次级电路SC1、SC2的功率供给的开关。

而且，初级绕组13a与开关元件Q串联连接于平滑电容器C0的两端。即，上述初级绕组13a与开关元件Q在平滑电容器C0的两端形成串联电路。

开关控制电路(控制部)15是用于转换开关元件ON/OFF(使开关元件Q通、断)的部件。

总功率检测电路16测定与开关元件Q串联连接的电阻(未图示)的电压降，并传送给开关控制电路15。该电压降的大小与流过开关元件Q的电流量成正比，并与次级电路SC1、SC2输出的总功率(次级侧总功率)成正比。

又，如图1所示，第1次级电路SC1由第1次级绕组13b。整流二极管D1、平滑电容器C1、第1输出检测电路14及第1负荷11所构成。

第1次级绕组13b是变压器13的次级绕组，串联连接于整流二极管D1与第1负荷11，它们共同形成闭合回路。又，图1所示的输出线LS1是连接整流二极管D1与第1负荷11的连线。另一方面，输出线LS2是连接第1次级绕组13b与第1负荷11的连线。

上述平滑电容器C1与第一输出电压检测电路14互相并联地配置于输出线LS1、LS2之间。

整流二极管D1与平滑电容器C1将取自第1次级绕组13b的功率平滑化，经由输出线LS1输出到第1负荷11。

第一输出电压检测电路(其它输出电压检测部)14检测输出到第1负荷11的功率的电压(直流输出电压)V01，并将检测结构传送到开关控制电路15。此传送通过以绝缘为目的光电耦合器进行。

又，如图1所示，第2次级电路(特定次级侧电路)SC2由第2次级绕组13c、整流二极管D2、平滑电容器C2、第二输出电压检测回路17、短路元件18、输出电压稳定电路19以及第2负荷12所构成。

第2次级绕组13c与第1次级绕组13b相同都是变压器的次级绕组。而且该第2初级绕组13c串联连接于整流二极管D2与第2负荷12，它们一起形成闭合回路。

又，图1所示的输出线LS3是连接整流二极管D2与输出稳定电路19的连线。另一方面，输出线LS4是连接第2次级绕组13C与第2负荷12的连线。

上述的平滑电容器C2、第2输出电压检测电路(特定电压检测电路)17以及短路元件18互相并联地配置于输出线LS3、LS4之间。

整流二极管D2和平滑电容器C2将取自第2次级绕组13c的功率平滑化并通过输出线LS3输出到输出电压稳定电路19。

这里，如图1所示，将整流二极管D2和平滑电容器C2与输出电压稳定电路19之间的输出线LS3、SL4间的电压作为输出电压V02a。

设置于输出线LS3、LS4之间的输出电压稳定电路19，通过输入输出电压V02a并调整该电压，对第2负荷12稳定地供给一定的输出电压V02的功率。

短路元件18是ON状态时模拟地短路输出线LS3、LS4间的晶闸管。

这里，就短路元件18产生的模拟短路加以说明。当短路元件18成为ON状态时，由于其自身继续流过电流而保持ON状态。这时在短路元件18的两端产生与其特性对应的电压。

也就是说，短路元件18具有若干规定的电阻值并连接在输出线LS3、LS4之间，因此，线间并非完全短路。这样，所谓模拟短路是一种具有若干电阻值使线间短路的一种短路形式。

使线间短路时短路元件18间产生的电压称为ON电压(导通电压)，此时流过短路元件18的电流称为保持电流(ON电流)。

作为本电源装置的短路元件18例如可用Sangan(サンケン)电气制造的TF321S。该晶闸管的保持电流为5mA，ON电压(端子间电压)最大为1.4V。

第2输出电压检测电路17检测输出到第2负荷12的电压(直流输出电压)V02，根据检测结果转换短路元件18的ON/OFF。

这样，本电源装置的结构包括：包含初级绕组13a的一个初级侧电路FC1(变压器的初级侧电路)与两个次级侧电路(变压器的次级侧电路)即包含第1负荷11的次级电路(第1次级侧电路SC1)和包含第2负荷12的次级电路(第2次级侧电路SC2)。

下面说明本电源装置的动作。

如上所述，本电源装置对次级电路SC1、SC2的负荷11、12供给各自所需的恒定电压V01、V02(V01＜V02)。而且这种电压供给通过初级侧电路FC1的开关控制电路15通断开关元件Q来进行。

即，在开关控制电路15导通开关元件Q的期间(ON期间)将励激能量存储于初级绕组13a中。

然后，在开关控制电路15使开关电元件Q截止期间(OFF期间)，第1次级侧电路SC1的第1次级绕组13b通过整流二极管D1放出励激能量(直流功率)，由平滑电容器C1使之平滑。这样，得到向第1负荷11输出用的、具有相对低的电压V01的、相对低的(低消耗的)第1功率。

又，在开关元件Q的截止期间，第2次级侧电路SC2的第2次级绕组13c也通过整流二极管D2放出直流功率，由平滑电容器C2使之平滑。这样，得到具有相对高的电压V02a的、相对高的(高消耗的)第2功率。然后，输出电压稳定电路19输入此第2功率，变换为具有规定电压值V02的功率，供给第2负荷12。

本电源装置第2次级电路SC2的第1输出电压检测电路14检测输出电压V01，并传送至初级电路FC1的开关控制电路15。然后开关控制电路15根据输出电压V01的大小进行开关控制(开关元件Q的控制)，高精度地稳定对第1负荷11的供给电压V01。

又，在初级绕组FC1，总功率检测电路16检测与次级侧总功率成正比的上述电压降值并传送至开关控制电路15。然后在开关控制电路15判定大于规定值的次级总功率被输出至次级电路SC1、SC2时，进行由开关元件Q的控制产生的保护动作，使次级侧总功率降低。这样，本电源装置向两个次级电路SC1、SC2提供过电流保护。

可是如上所述，本电源装置具备两个次级侧电路SC1、SC2。因而，由于相对于各初级绕组SC1、SC2的输出电流的平衡发生变动，使对各个的输出电压V01、V02a改变(产生交叉调节)。

而本电源装置通过上述的第2输出电压检测电路17和短路元件18利用交叉调节，防止在由第1功率驱动的第1次级电路SC1上的过电流的发生。

也就是说，在第2负荷12成为轻负荷(高电阻)，而第1负荷11成为重负荷(低电阻)时，输出电压V02a上升。而这样的输出电压V02a的上升，通过交叉调节有可能招致第1次级电路SC1的过电流。

因此，本电源装置用第2输出电压检测电路17检测这种输出电压V02a的上升。而且第2输出电压检测电路17在输出电压V02a的检测值大于规定值时使短路元件18动作(导通晶闸管)。然后第2输出电压检测电路17以短路元件18的动作电流(晶闸管的导通电流)在第2负荷12侧的输出线LS3、LS4之间继续流过一定的电流。

也就是说，第2输出电压检测电路17在输出电压V02a上升时使输出LS3、Ls4之间为模拟的短路状态，使次级侧总功率增加。

然后，由初级侧电路FC1的总功率检测电路16将这样的次级侧总功率的上升传送到开关控制电路15。而开关控制电路15在判定次级侧总功率达到规定值以上时，进行由开关元件Q的控制产生的保护动作，使次级侧总功率下降。这样，本电源装置能避免第1次级电路SC1中的电流上升。

这时，开关控制电路15也可以停止开关元件Q的驱动来作为保护动作，使次级侧总功率完全为0(停止有锁定功能的开关动作)。这时，在用户将初级侧电流FC1复位之前(暂时切断输入通电)，次级侧总功率一直无输出。

这样，可以防止输入通电中(来自市电12等的外部功率被接入初级侧电路FC1期间)的保护动作时的、由次级电路SC1、SC2的操作引起的保护动作的解除。

又，开关控制电路15也可以根据次级侧总功率(即流过开关元件Q的电流值)的增加，进行动作使次级侧总功率降低(使次级侧输出电压V01、V02a减小)(即也可以以フ字特性进行动作)来作为保护动作。这时，可对次级电路SC1、SC2继续提供为维持第1输出电压检测电路14的动作以及流过短路元件18的保护电流所必要的最低功率。

如上所述，本电源装置利用交叉调节确实地保护以电压相对低、低功率驱动的第1次级电路SC1(对总功率检测电路16的检测结果影响小的次级电路)不过电流。

又，本电源装置只需在第2次级电路SC2增加第2输出电压检测电路17和短路元件18那样的简单结构，便可低成本地进行这样的保护。

又，应该指出本电源装置在第2次级电路SC2的输出LS3、LS4之间设置输出电压稳定电路19。该输出电压稳定电路19将根据上述那样交叉调节变化的输出电压V02a作为输入，将输出电压V02稳定地供给第2负荷12。这样，本电源装置能抑制输出电压V02的变动，使其高度稳定。

又，图1所示的结构中用短路元件18作为保护第1次级电路SC1不过电流。然而即使不使用短路元件18这样的保护也是可能的。

图2示出不用短路元件18时的本电源装置的电气结构框图。如该图所示本结构在通向第1负荷11的输出线LS1上串联地接入开关元件28。该开关元件28如图2所示可由场效应晶体管构成。

而且，该结构中第2输出电压检测电路17在输出电压V02a的检测值达到规定值以上时就断开开关元件28，使断开通向第1负荷11的输出线。

如上那样，通过图2所示的本电源装置也能够确实地保护第2功率驱动的第1次级电路SC1不过电流。

而且图2所示的结构中只需在次级电路SC1、SC2中分别加上第2输出电压检测电路17、开关元件28那样简单的结构，便可低成本地进行这样的保护。

又，图2所示的电源装置中也可以加上图1所示的短路元件18。图3示出这种结构的本电源装置的电气结构框图。

该结构中第2输出电压检测电路17在输出电压V02a的检测值达到规定值以上时，使短路元件18模拟短路，并通过开关元件28断开通向第1负荷11的输出线LS1。

也就是说，该结构中第2输出电压检测电路17在检测出输出电压V02a上升时，首先通过断开开关元件28使停止对第1次级电路SC1的输出。

进而，第2输出电压检测电路17通过使短路元件18动作并使第2负荷12侧的输出模拟短路，使次级侧总功率增加。这样，初级电路FC1时总功率检测电路16的检测值上升，减低开关控制电路15的输出量。

这里，当使开关元件28断开时，设置于开关元件28的下游侧的第1输出电压检测电路14的检测电压V01降低。因此经由第1输出电压检测电路14的控制就不可能，开关控制电路15便欲使次级侧总功率上升。因此，由于输出电压V02a上升，故可靠地执行了由第2输出电压检测电路产生的检测动作。

又，图1～图3所示的结构中，本电源装置的第2次级电路SC2中具备输出电压稳定电路19。然而不一定非要这种电路19。也可以用电阻代替输出电压稳定电路19。

图4示出在第2次级电路SC2的输出线LS3上具备电阻R来代替图1所示结构中的电路19的本电源装置的电气结构框图。该结构中电阻R串联连接于短路元件18与第2负荷12之间。

该结构中第2负荷短路时，电阻R便与短路元件18并联连接。从而，即使在保护动作中第2负荷12短路时，对短路元件18也可能流过为保护其模拟短路状态所必需的保持电流(抑制大量的电流流入第2负荷12)。也就是说，通过该电阻可避免因第2负荷12的短路而解除短路元件18的模拟短路状态。

又，如图5所示，也可以在图4所示的结构中与短路元件18并联地设置由按钮开关等构成的开关元件SW。该结构中利用使短路元件18的端子间完全短路的开关元件SW，使保持电流旁路，可解除短路元件18的模拟短路状态。

也就是说，该结构中在除去保护动作中第1负荷11的过电流的原因之后，通过一时操作开关元件SW使短路元件18的端子间完全短路，可解除保护动作。

对开关元件SW的操作，既可以由用户手动来进行，也可以通过开关控制电路15或其他控制部(计算机)来进行。

又，本实施形态中虽然假设使用来自市电12的交流功率，但也可以使用电池等直流电源作开关电源装置11的电源。

又，本实施形态中总功率检测电路16测定与开关元件Q串联的电阻(未图示)的电压降的值。然而不限于此，也可设定总功率检测电路只要是与对于次级电路SC1、SC2输出的总功率对应的量，检测任何的量都可。

又，本实施形态中短路元件18由晶闸管构成。然而不限于此，只要是利用第2输出电压检测电路17的控制可使输出线LS3、LS4之间模拟地短路的器件，任何一种都可以用。

又，本实施形态中，本电源装置中具备两个次级电路。然而不限于此，也可以本电源装置具备3个以上次级电路。这时，通常第2输出电压检测电路17检测出第1次级电路SC1的输出电压V02a上升时，利用短路元件18等的作用使其他全部的次级电路的输出功率降低。即使这种情况，第1次级电路SC1与其他次级电路相比，最好是供给电压相对高、高耗电的功率的电路。

又，本实施例中，将电压相对高功率供给第1次级电路SC1，电压相对低功率供给第2次级电路SC2。但是，本电源装置具备的次级电路也可以为供给互相同等程度电压的电路。这时，可将任一个次级电路作为第1次级电路。

又，本电源装置中也可以将来自市电12等的交流功率接到交流输入，由整流二极管D0与平滑电容器C0变换为直流的电压，成为本电源装置的电源。又，本电源装置中在所述平滑电容器C0的两端连接变压器13的初级绕组13a与开关元件Q的串联电路，在该开关元件Q的ON期间存储于所述初级绕组13a中的励磁能量，在OFF期间通过整流二极管D1从变压器13的第1次级绕组13b取出，由平滑电容器C1加以平滑，由此，得到所述电压V01对于相对低电压、低电耗的第1负荷11的直流功率。而且该直流输出电压V01由输出电压检测电路14检测，通过以绝缘为目的光电耦合器(未图示)反馈到初级侧的开关控制电路15，这样按照与该输出电压V01的大小对应的开关控制，对所述第1负荷的供给电压V01被高精度地稳定。又，总功率检测电路16也可以表现为输出量检测电路16。

又，在图1示出的本电源装置中应该指出，在通向所述相对高电压、高输出的第2负荷的输出线间设置检测所述输出电压V02a的输出电压检测电路17，并设置了当该输出电压检测电路17的检测电压V02a达到预定值以上时，使所述输出线间模拟短路的短路元件18。

又，本电源装置中，在第2负荷12为轻负荷的第1负荷为重负荷时，所述输出电压检测电路17通过交叉调节检测输出电压V02a的上升，在达到预定值时使所述短路元件18动作(晶闸管导通)，其后以所述短路元件18的动作(晶闸管导通)电流在该第2负荷12侧的输出线间继续流过一定的电流。这样，使次级侧总功率增加，作为模拟短路状态，使初级侧总功率增加，作为模拟短路状态，使初级侧的总功率检测电路16进行过电流限制动作，使开关控制电路15降低输出量，可实行第1负荷11侧的次级电路的保护。

又，作为由开关控制电路15产生的保护动作，可以不是这种过电流限制动作产生输出降低，而是停止具有锁定功能的开关动作。这时，可防止在输入通电状态下保护动作时的次级侧操作引起保护解除的危险。

又，所述开关控制电路15也可以具有フ字特性，即根据所述总功率检测电路16的检测结果，相对于输出电流的增加，使所述次级侧输出电压V01、V02减小。这时，可继续供给次级的过电流保护动作的保持必要的、最低功率。

又，本电源装置中在变压器13有多个次级电路的情况下，利用由于各输出电流的平衡使各输出电压V01、V02a变化的交叉调节，只需在电压相对高、高输出的第2负荷12的次级电路添加所述输出电压检测电路17及短路元件18的简单结构，就可低成本地对电压相对低、低功率即对总功率检测电路16的过电流检测结果影响小的第1负荷11侧的次级电路进行可靠的过电流保护动作。

又，在图1所示的本电源装置中应指出的是，在高精度地调整向设置于所述第1负荷11侧的次级电路的输出电压检测电路14检测电压V01的开关控制电路15反馈控制所产生的该电压V01的同时，在所述第2负荷12侧的次级电路上，所述输出电压检测电路17与该第2负荷12之间也设置输出稳定电路19，使由于所述交叉调节而变动的第2输出电压V02a稳定。这样，在需要所述高电压的第2输出电压Vo2a有高精度的情况下也能抑制其变动。

又，图1所示的结构中，根据短路元件18的模拟短路产生的总功率检测电路16的过电流限制动作进行第1次级电路的过电流限制动作。

又，图1所示的结构中，根据短路元件18的模拟短路产生的总功率检测电路16的过电流限制动作进行第1负荷11侧的次级电路的过电流限制动作，与此相反，图2的结构中在该第1负荷11的输出线中串联地接入开关元件28，当所述输出电压检测电路17的检测电压达到预定值以上时，就断开该第1负荷11的输出线。这样，在变压器13有多个次级电路时，利用由于各输出电流的平衡使各输出电压V01、V02a变化的交叉调节，通过在电压相对高、高输出的第2负荷12侧追加所述输出电压检测电路17，在该第1负荷11侧追加开关元件28的简单结构，就能低成本地对电压相对低、低输出即对总功率检测电路16的检测结果影响小的第1负荷11侧的次级电路进行可靠的过电流保护动作。

又，在图2所示的结构中应指出的是，将开关元件28串接于第1负荷11的输出线中，当第2输出电压检测电路17的检测电压达到预定值以上时就断开第1负荷11的输出线。该开关电源装置21中用场效应晶体管表示开关元件28。这样，在变压器13有多个次级电路时，利用由于各输出电流的平衡使各输出电压V01、V02a变化的交叉调节，通过在电压相对高、高输出的第2负荷12侧追加所述输出电压检测电路17，在该第1负荷11侧追加开关元件28的简单结构，就能低成本地对电压相对低、低输出即对总功率检测电路16的检测结果影响小的第1负荷11侧的次级电路进行可靠的过电流保护动作。

又，在图3所示的结构中应指出的是，开关电源装置中当设置于所述高电压、高输出的第2负荷12侧的输出电压检测电路17的检测电压V02a达到预定值以上时，就使设于该第2负荷12侧的所述短路元件18模拟短路的同时，设于所述低电压、低输出的第1负荷11侧的开关元件28就断开对该第1负荷11的输出线。因而，当所述输出电压检测电路17判定所述高电压、高输出的第2负荷12侧的次级电路的输出电压V02a的上升时，通过开关元件28的断开使所述低电压、低输出的第1负荷11侧的次级电路的输出停止，首先进行保护动作。进而通过使短路元件18动作，使第2负荷12侧的输出模拟短路，这样，使次级总功率增加，从而使初级总功率输出电路16动作，通过开关控制电路15使输出量降低，进行保护。

这里，当开关元件28断开时，由于设于该开关元件28的下游侧的输出电压检测电路14的检测电压V01下降，故开关控制电路15产生的恒压动作变得不能控制，输出电压V02a上升，输出电压检测电路37产生的检测动作变得可靠。

又，对图3所示的结构应指出的是，所述短路元件18由晶闸管构成，在所述高电压、高输出的第2负荷12侧的次级电路晶闸管18与第2负荷12之间串接电阻R，在保护动作过程中所述第2负荷12短路时，为保持所述晶闸管18的模拟短路状态而抑制该晶闸管18所需的所述保持电流流入第2负荷12。由此，可防止因所述第2负荷12的短路导致晶闸管18的模拟短路状态解除。

又，在图5所示的结构中应指出的是，在所述高电压、高输出的第2负荷12侧的次级电路中所述第2负荷12短路时，通过电阻R确保晶闸管18的保持电流，可防止该晶闸管18的模拟短路状态被解除，同时设置完全短路该晶闸管18的端子的开关元件SW，使所述保持电流旁路，可解除所述模拟短路状态。所述开关元件SW由按钮开关等构成，在保护过程中去除第1负荷11的过电流的原因之后，操作一次该开关SW，通过使所述短路元件18的端子之间完全短路，由此可具有解除保护动作的功能。

又，本发明的开关电源装置也可以表现作为以下的第1～第10开关电源装置。即，第1开关电源装置，用开关元件来通断直流输入或将交流输入进行整流平滑得到的直流输入，将得到的交流通过变压器在多组次级电路中变换为直流供给各自的负荷，其结构包含：检测电压相对高的次级电路的输出电压的输出电压检测手段；以及当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时使电压相对低的次级电路的输出抑制的输出抑制手段。

这种结构，在具有多组次级电路的开关电源装置中，在次级侧的各输出中分别地设置电流检测电路，该电路并不复杂它能根据其电流检测值分别地进行输出的停止或控制，或传送到初级进行输出的停止或控制。

也就是说，这种结构在电压相对高的次级电路中设置输出电压检测手段，当该输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时，输出抑制手段使电压相对低的级次电路的输入降低或停止。

因此，上述那样变压器具有多组次级电路时，利用由于各输出电流平衡使各输出电压变化的交叉调节，对电压相对低的输出，即对过电流保护动作影响少的次级电路，只追加简单的结构就可低成本地进行可靠的过电流保护动作。

又，第2开关电源装置的结构为在第1开关电源装置的结构中，所述输出抑制手段具备：检测所述开关元件的输出电流量的输出量检测手段；按照所述输出量检测手段的检测结果控制所述开关元件的通断的控制手段；以及设置于所述电压相对高的次级电路的输出线之间、当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时，使所述输出线间模拟短路的短路手段。

如采用该结构，则在初级侧设置检测开关元件的输出电流量的输出量检测手段以简单结构进行过电流控制的开关电源装置中，在电压相对高的次级电路中设置所述输出电压检测手段和短路手段，后者用晶闸管等来实现，当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时，通过使该次级电路的输出线之间模拟地短路，从而使该次级电路的负荷增大，使所述控制手段进行过电流保护。

因此，上述那样变压器具有多组次级电路时，利用由于各输出电流平衡使各输出电压变化的交叉调节，只通过在电压相对高的次级电路上追加所述输出电压检测手段和短路手段的简单结构，可低成本地进行电压相对低即对输出量检测手段的过电流检测结果影响小的次级电路的可靠的过电流保护动作。

又，第3开关电源装置的结构为在第1开关电源装置的结构中，所述输出抑制手段是串接在所述电压相对低的次级电路和输出线中，并当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时断开该次级电路的输出线的开关元件。

如采用该结构，则在电压相对低的次级电路中将开关元件串联地设置于输出线中，并当输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时该开关元件断开所述输出线。

因此，上述那样变压器具有多组次级电路时，利用由于各输出电流平衡使各输出电压变化的交叉调节，通过将所述输出电压检测手段追加到所述高电压的次级电路中，将开关元件追加到该低电压的次级电路中的简单结构，可低成本地进行对作为电压相对低的过电流保护动作影响小的次级电路的可靠的过电流保护动作。

又，第4开关电源装置的结构为在第1开关电源装置的结构中，所述输出抑制手段具备：检测所述开关元件的输出电流量的输出量检测手段；按照于所述输出量检测手段的检测结果控制所述开关元件的通断的控制手段；设置于所述电压相对高的次级电路的输出线之间，并当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时就使所述电源线间模拟短路的短路手段；以及串接在所述电压相对低的次级电路的输出线中并当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时断开该次级电路的输出线的开关元件。

如采用该结构，则在初级侧设置检测开关元件的输出电流量的输出量检测手段以简单结构进行过电流控制的开关电源装置中，在电压相对高的次级电路中设置所述输出电压检测手段和短路手段，后者用晶闸管等来实现，当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时，通过使该次级电路的输出线之间模拟地短路，从而使该次级电路的负荷增大，使所述控制手段进行过电流保护。又，在所述电压相对低的次级电路的输出线上设置当所述输出电压检测手段的检测电压达到预定值以上时就断开该次级电路的输出线的开关元件。

因此，当所述输出电压检测手段判定所述高电压的次级电路的输出电压的上升时，通过开关元件的断开使所述低电压的次级电路的输出停止，使初级的恒压控制动作停止，同时使所述高电压的次级电路的输出模拟地短路的结果，次级输出电压上升，增加了保护检测动作的可靠性。

又，第5开关电源装置的结构是在第1～4开关电源装置的任一个结构中，所述电压相对低的次级电路中具有其它输出电压检测手段，根据其检测电压，通过控制手段控制所述开关元件的通断、将该低电压的次级电路的输出电压稳定在所需的值。

如采用该结构，则具有多组次级电路，并在作其一部分即低电压次级电路中设置其它输出电压检测手段，将其检测电压反馈到控制手段，该控制手段根据该检测电压控制所述开关元件的通断。因此能高精度地调整所述低电压的次级电路的输出电压。

又，第6开关电源装置的结构是在第5开关电源的结构中，将输出稳定手段再设置在所述电压相对高的次级电路上所述输出电压检测手段与负荷之间，如采用该结构，则可抑制所述高电压的次级电路的输出电压的变动。

又，第7开关电源装置的结构是在第2或4的开关电源装置的结构中用具有フ字特性的电路来构成，即所述控制手段根据所述输出量检测手段的检测结果，相对于输出电流的增加使所述次级的输出电压减小。如采用该结构，就可能继续供给为保持次级侧的过电流保护动作所需的最低功率。

又，第8开关电源装置的结构是在第2或4的开关电源装置的结构中用具有锁定功能的电路来构成，即所述控制手段根据所述输出量检测手段的检测结果，相对于输出电流的增加使初级侧输出停止，靠电源再投入使输出恢复。如采用该结构，则可能防止输入通电中保护动作时因次级侧的操作所引起的保护解除的危险。

又，第9开关电源装置的结构是在第2或4的开关电源装置的结构中，所述短路手段由晶闸管构成，在所述电压相对高的次级电路中所述输出电压检测手段与负荷之间设置电阻，该电阻在保护动作中负荷短路的情况下为保持所述晶闸管的模拟短路状态，抑制该晶闸管所需的保持电流流入负荷。

如采用上述结构，则在保护动作中所述高电压的次级电路和负荷短路的情况下，由电阻抑制为保持晶闸管的模拟的短路状态该晶闸管所需的保持电流流入负荷。这样，防止了晶闸管的模拟短路状态由于所述负荷短路而被解除。

又，第10开关电源装置的结构是在第9开关电源装置的结构中与所述晶闸管并联地设置使该晶闸管的端子间完全短路的开关元件。

如采用上述结构，则在保护动作中所述高电压的次级电路中的负荷短路的情况下，由电阻抑制为保持晶闸管的模拟短路状态该晶闸管所需的保持电流流入负荷，防止了该晶闸管产生的模拟短路状态被解除，同时，在过电流的原因解除后操作一次该开关元件，使所述晶闸管的端子间完全短路，这样一来，就具有解除保护动作的功能。

本发明的详细说明项所述的具体的实施形态或实施例，始终是为用来便于理解本发明的技术内容的。因此，本发明不应限于这些具体例并作狭义的解释。即在本发明的精神与下面所述的权利要求的范围内可作种种变更。

Claims

1.一种开关电源装置，具备包含变压器的初级绕组及开关元件的初级侧电路与具有变压器的次级绕组及负荷的多个次级侧电路，

在这种通过用开关元件导通和关断供给初级绕组的功率，从多个次级绕组产生供给负荷用的次级侧功率的开关电源装置中，

其特征在于，包括

检测一个特定次级侧电路的输出电压的特定电压检测部，和

当该特定电压检测部的检测电压达到规定值以上时，抑制其他次级侧电路输出的功率的输出抑制部。

2.如权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，

所述特定次级侧电路与其他的次级侧电路相比是被供给高电压功率的电路。

3.如权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，

所述输出抑制部，包括

检测与向全部次级电路输出的总功率即次级侧总功率相对应的值的总功率检测部，

根据该总功率检测部的检测结果控制开关元件的导通和关断的控制部，和

设置于所述的特定次级侧电路的输出线间并当所述特定电压检测部的检测电压达到规定值以上时模拟地短路所述输出线间的短路部。

4.如权利要求3所述的开关电源装置，其特征在于，

设定所述总功率检测部，使其检测流过开关元件的电流量。

5.如权利要求1至4中任一项所述的开关电源装置，其特征在于，

所述输出抑制部具备串联地接入所述其他次级侧电路的输出线中并当所述特定电压检测部的检测电压达到规定值以上时就切断所述其他次级侧电路的输出线的开关元件。

6.如权利要求3所述的开关电源装置，其特征在于，

具备检测所述其他次级侧电路的输出电压的其他输出电压检测部，

所述控制部根据该检测部的检测结果控制开关元件的通断，使所述输出电压稳定在所要的值上。

7.如权利要求6所述的开关电源装置，其特征在于，

所述特定的次级侧电路在所述特定电压检测部与负荷之间还具备输出电压稳定化部。

8.如权利要求3所述的开关电源装置，其特征在于，

所述控制部设定成根据所述总功率检测部的检测结果，当次级侧总功率达到规定值以上时减小该次级侧总功率。

9.如权利要求3所述的开关电源装置，其特征在于，

所述控制部由具有锁定功能的电路构成，该电路根据所述总功率检测部的检测结果，当次级侧总功率达到规定值以上时停止开关元件的驱动，在电源再投入时恢复驱动。

10.如权利要求3所述的开关电源装置，其特征在于，

所述短路部由晶闸管组成。

11.如权利要求10所述的开关电源装置，其特征在于，

所述特定次级侧电路在所述特定电压检测部与负荷之间具备电阻，这样，即使在特定次级侧电路的负荷短路的情况下，也在所述晶闸管上维持流过模拟地短路所述晶闸管所需的保持电流。

12.如权利要求11所述的开关电源装置，其特征在于，

与所述晶闸管并联地设置使该晶闸管的端子间完全短路的开关元件。