CN1698257A - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

本电源装置的目的是可以正确地设定过热保护水平和过电压保护水平，它具有作为温度检测元件配置在温度检测部位、施加有反向电压并流有反向漏电流的肖特基势垒二极管(D52)、当对应于反向漏电流的电压达到基准电压以上时使输出端的电位为低电平的比较器(Z51)以及连接在输出端(8a)和比较器(Z51)的输出端之间、当由于比较器(Z51)的输出电位为低电平而流有规定值以上的电流并发光的发光二极管(PC2)；晶闸管(TH1)响应发光二极管(PC2)的发光并根据流经光敏晶体管(PC1)的电流停止控制电路(12)的动作。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及叫做DC-DC转换器的电源装置，特别是涉及电源装置的过热及过电压保护技术。
背景技术
目前，为排除由于过热引起的故障而具备过热保护电路的电源装置是公知的。该过热保护电路中的温度检测是用恒温器、热敏电阻和正温度系数热敏电阻等昂贵的温度检测专用感温元件来进行。例如，DC-DC转换器的过热保护电路具备热敏电阻等感温元件和响应感温元件的动作而动作的晶闸管等控制元件，一旦感温元件检测到温度上升，控制元件就使控制电源用电容器放电，停止向控制电路供电，从而使DC-DC转换器的动作停止。
作为具备过电压保护电路的电源装置，在形成光耦合器的发光二极管上并联连接电阻器的电源装置是公知的。稳压二极管高温时的漏电流流过该电阻器而使该发光二极管旁路，而且选择当电压检测电路的电流超过设定电流值时可以确立该发光二极管的启动电压的电阻器，来防止高温时的误动作(参照日本公开专利特开平6-233528号公报)。
但是，现有的过热保护电路中用作感温元件的恒温器、热敏电阻和正温度系数热敏电阻等因制造量少并且温度管理极为细腻等所以价格昂贵，使用这些感温元件的电源装置也必然昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以降低成本的电源装置。
本发明着眼于肖特基势垒二极管的反向电流在例如120℃的高温下急剧增大的特性，利用该特性构成具有过热保护和过电压保护功能的电源装置。
即，第1发明是一种具有将所输入的交流电或直流电转换成其它直流电的主电路和控制所述主电路的控制电路的电源装置，其特征在于，还具有作为温度检测元件配置在温度检测部位而施加有反向电压并流有反向漏电流的肖特基势垒二极管、检测流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流的检测单元以及当所述检测单元的输出达到规定值以上时停止所述控制电路的动作的控制元件。
本发明利用肖特基势垒二极管检测温度变化，因而与现有使用昂贵的恒温器、热敏电阻和正温度系数热敏电阻的电源装置相比，可以大幅度地降低成本。
在第2发明中，所述检测单元具有与所述主电路的直流输出端连接的发光元件、响应该发光元件的发光而流有电流的受光元件以及连接在所述肖特基势垒二极管和所述发光元件之间并在对应于流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流的电压达到基准电压以上时使电流流经所述发光元件的电流控制单元；所述控制元件根据流经所述受光元件的电流来停止所述控制电路的动作。
当对应于流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流的电压达到基准电压以上时，本发明的电流控制单元使电流流经所述发光元件，因而过热保护功能不受发光元件和受光元件的电流传输系数影响，从而可以正确地设定过热保护水平(闩锁温度)。而且，当对应于流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流的电压低于基准电压时，反向漏电流不流入发光元件，因而反向漏电流不对过电压保护电路产生影响，从而可以正确地设定过电压保护水平(闩锁电压)。
在第3发明中，所述电流控制单元具有与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻和当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流使所述电阻上产生的电压达到所述基准电压以上时使输出端的电位为低电平的比较器；所述发光元件连接在所述直流输出端的正极端和所述比较器的输出端之间，当所述比较器的输出电位为低电平时流有规定值以上的电流并使其发光。
在第4发明中，具有连接在所述比较器的输出端和所述直流输出端的负极端之间的稳压二极管；在所述直流输出端间的电压大于规定的击穿电压时，所述稳压二极管使电流流经所述发光元件。
在第5发明中，所述电流控制单元具有与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻和当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流使所述电阻上产生的电压达到基准电压以上时导通的晶体管；所述发光元件连接在所述直流输出端的正极端和所述晶体管之间，当所述晶体管导通时流有规定值以上的电流并使其发光。
在第6发明中，具有连接在所述发光元件和所述直流输出端的负极端之间的稳压二极管；在所述直流输出端间的电压大于规定的击穿电压时，所述稳压二极管使电流流经所述发光元件。
在第7发明中，所述电流控制单元具有与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻；所述发光元件连接在所述电阻两端，当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流使所述电阻上产生的电压达到正向阈值电压以上时，流有规定值以上的电流并使其发光。
在第8发明中，所述电流控制单元具有与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻和正极与所述肖特基势垒二极管与所述电阻一端的连接点连接的二极管；所述发光元件连接在所述二极管的负极和所述电阻的另一端之间，当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流使所述电阻上产生的电压达到所述二极管的正向阈值电压和所述发光元件的正向阈值电压之和以上时，流有规定值以上的电流并使其发光。
在第9发明中，具有连接在所述直流输出端的正极端和所述发光元件之间的稳压二极管，所述稳压二极管在所述直流输出端间的电压大于规定的击穿电压时，使电流流经所述发光元件。
在第10发明中，具有连接在所述主电路的主电流通路上的整流二极管，所述肖特基势垒二极管和所述整流二极管热耦合并机械地形成为一体。
在第11发明中，具有连接在所述主电路的主电流通路上的电流检测电阻，所述肖特基势垒二极管与所述电流检测电阻热耦合并机械地形成为一体。
附图说明
图1是第一实施例的电源装置的结构电路图。
图2是表示第一实施例的电源装置中使用的肖特基势垒二极管的温度和反向电流之间关系的特性图。
图3是概略表示第一实施例的电源装置中使用的肖特基势垒二极管与整流二极管形成的复合部件的正面图。
图4是第二实施例的电源装置的结构电路图。
图5是第三实施例的电源装置的结构电路图。
图6是第四实施例的电源装置的结构电路图。
图7是第五实施例的电源装置的结构电路图。
图8是第六实施例的电源装置的结构电路图。
图9是概略表示第六实施例的电源装置中使用的肖特基势垒二极管与电阻形成的复合部件的正面图。
图10是第七实施例的电源装置的结构电路图。
图11是第八实施例的电源装置的结构电路图。
图12是第九实施例的电源装置的结构电路图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明实施例的电源装置。
(第一实施例)
图1所示为第一实施例的电源装置的结构电路图。
该电源装置具有经交流输入端1a和1b连接在商用交流电源上的输入段整流平滑电路2，整流平滑电路2由二极管桥式整流电路3和输入段平滑电容器C1构成。二极管桥式整流电路3的输入端与交流输入端1a和1b连接，输出端与一对直流线4a和4b连接。平滑电容器C1连接在直流线4a和4b之间。整流平滑电路2将交流电源1经交流输入端子1a和1b施加的交流电压转换成直流电压。
为了稳定整流平滑电路2的输出电压或者进行电平转换，在直流线4a和4b之间经变压器5的初级线圈N1连接有由场效应晶体管构成的开关Q1。
变压器5具有经铁心6与初级线圈N1电磁耦合的次级线圈N2和辅助线圈N3。次级线圈N2经输出段整流平滑电路7与负载8连接，整流平滑电路7由整流二极管D51和平滑电容器C51构成。平滑电容器C51经整流二极管D51与次级线圈N2并联连接。次级线圈N2和整流二极管D51的极性确定为使整流二极管D51在开关Q1断开期间导通。用于连接负载8的一对直流输出端8a和8b连接在平滑电容器C51的两端。整流平滑电路7将次级线圈N2的感应电压转换成直流电压并输出到一对直流输出端8a和8b。另外，其结构也可以使整流二极管D51在开关Q1接通期间导通。输入段整流平滑电路2、变压器5、开关Q1和输出段整流平滑电路7对应本发明的主电路。
整流平滑电路7的输出侧设有构成过热和过电压保护装置一部分的第一电路16a。第一电路16a由一对直流输出端8a和8b之间由稳压二极管D53、电阻R54、发光二极管PC2组成的第一串联电路和与稳压二极管D53和电阻R54并联的、由小信号用的肖特基势垒二极管D52和电阻R52组成的第2串联电路构成。发光二极管PC2对应本发明的发光元件，是光耦合器的一部分。
众所周知，肖特基势垒二极管D52由硅或3-5族化合物半导体与肖特基势垒电极构成，具有肖特基势垒的整流特性。该肖特基势垒二极管D52的负极反向偏置地与整流平滑电路7的正电压输出端(即直流输出端8a)连接，正极经电阻R52和发光二极管PC2与整流平滑电路7的负电压输出端(即直流输出端8b)连接。
本发明着眼于肖特基势垒二极管D52的反向漏电流即反向电流Ir在特定温度范围内例如110～130℃急剧增大的特性，如图2所示。肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir急剧增大的特定温度范围110～130℃相当于过热保护开始的温度。为了防止电源装置冒烟和着火，最好检测出比可能发生冒烟和着火的温度稍低的温度就停止其动作。肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir急剧变化的特定温度范围110～130℃是作为防止冒烟和着火的温度的理想值。
肖特基势垒二极管D52配置在电源装置箱内的任意部位或可能过热的部位或其附近。在第一实施例中，肖特基势垒二极管D52与电源装置的主电流流经的整流二极管D51热耦合。具体地说，肖特基势垒二极管D52和整流二极管D51如图3所示经热传导性高的支承体29机械地形成一体，构成复合部件28。还可以利用绝缘包裹体使肖特基势垒二极管D52和整流二极管D51一体化。另外还可以使用公知的TO-220或TO-3P封装构成复合部件28。
变压器5的辅助线圈N3上连接有控制电源用整流平滑电路9，该整流平滑电路9由整流二极管D4和平滑电容器C3构成。平滑电容器C3经整流二极管D4与辅助线圈N3并联。整流二极管D4和辅助线圈N3的极性确定为使整流二极管D4在开关Q1断开期间导通。
为了控制开关Q1的通断，在开关Q1的控制端(栅极)上连接有控制电路12。控制电路12具有供给控制电源电压的第一电源端13和第二电源端14以及输出PWM(Pulse with Modulation：脉冲调制)控制信号的输出端15，输出端15输出的PWM控制信号供给到开关Q1的控制端。
为了向控制电路12供应直流电压而设有控制电源用电容器C2，该控制电源用电容器C2的一端和另一端分别连接在控制电路12的第一电源端13和第二电源端14，控制电源用电容器C2经用作启动时充电电路的启动电阻R1连接在一对直流线4a和4b之间。用作控制电源用电容器C2的启动后充电电路的整流平滑电路9经构成过热和过电压保护装置另一部分的第二电路16b中包含的晶体管Q2和二极管D1与控制电源用电容器C2并联。
第二电路16b由光敏晶体管PC1、晶闸管TH1、晶体管Q2、二极管D1、二极管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5组成。光敏晶体管PC1对应本发明的受光元件，是光耦合器的另一部分。第一电路16a的发光二极管PC2与第二电路16b的光敏晶体管PC1光耦合。晶闸管TH1对应本发明的控制元件，具有导通保持功能。
晶闸管TH1的一个主端(正极)经电阻R3与控制电源用电容器C2的一端和控制电路12的第一电源端13连接，晶闸管TH1的另一个主端(负极)与控制电源用电容器C2的另一端和控制电路12的第二电源端14连接。用作过热保护用辅助开关和定电压控制元件的npn型晶体管Q2的集电极与直流线9a连接，发射极经二极管D1与控制电源用电容器C2的一端连接，基极经电阻R4与直流线9a连接。整流平滑电路9的一对直流线9a和9b间的电压比控制电源用电容器C2的电压高时，晶体管Q2和二极管D1导通，充电电流流向控制电源用电容器C2。为使晶闸管TH1和晶体管Q2建立关联，在晶体管Q2的基极和晶闸管TH1的正极之间连接有二极管D2，晶体管Q2在晶闸管TH1导通时断开。
以下说明上述结构的第一实施例的电源装置的动作。
首先说明电源装置的一般动作。将电源装置1连接到交流输入端1a和1b上或者在连接了交流电源1的状态下接通省略图示的电源开关时，控制电源用电容器C2经启动电阻R1充电，控制电源用电容器C2的电压上升到规定值后，控制电路12开始向开关Q1供给PWM控制信号。开关Q1接通期间，整流二极管D51和整流二极管D4处于非导通状态，能量蓄积在变压器5中；开关Q1断开期间，变压器5的蓄积能量被释放出来，经整流二极管D51使平滑电容器C51充电，并且经整流二极管D4使平滑电容器C3充电。
虽然省略图示，但另外设有检测直流输出端8a和8b间的直流输出电压的公知输出电压检测电路，控制电路12响应输出电压检测电路的输出，形成使输出电压恒定的PWM脉冲并供给开关Q1。因此，直流输出端8a和8b间的电压即平滑电容器C51两端的电压恒定，并且整流平滑电路9的平滑电容器C3的电压也恒定。平滑电容器C3两端的电压比控制电源用电容器C2两端的电压高时，作为辅助开关的晶体管Q2和二极管D1导通，整流平滑电路9的输出电压使控制电源用电容器C2充电。
以下，说明过热保护动作。肖特基势垒二极管D52经电阻R52和发光二极管PC2反向偏置地连接在一对直流输出端8a和8b之间。整流二极管D51和与其热耦合的肖特基势垒二极管D52的温度在规定温度(例如120℃)以下时，肖特基势垒二极管D52反向电流Ir小，因而发光二极管PC2的光输出弱，无法通过光敏晶体管PC1使晶闸管TH1转换到导通状态。因此，开关Q1正常地重复接通·断开动作。
而当肖特基势垒二极管D52的温度超过规定温度时，反向电流Ir增大，发光二极管PC2的光输出增强。
这样，光敏晶体管PC1的电流也增大，触发电流流经晶闸管TH1。晶闸管TH1的触发电流经光敏晶体管PC1从晶闸管TH1的栅极注入负极，晶闸管TH1导通。众所周知，晶闸管TH1一旦导通，在达到保持电流以下之前一直保持接通状态。
晶闸管TH1根据肖特基势垒二极管D52的过热检测处于导通状态时，二极管D2正向偏置，处于导通状态，并且晶体管Q2处于断开状态。这样，由整流平滑电路9向控制电源用电容器C2供给的充电电流被切断。同时，晶闸管TH1经电阻R3使控制电源用电容器C2两端短路，控制电源用电容器C2的电荷通过电阻R3和晶闸管TH1释放。结果，控制电源用电容器C2两端的电压降低，控制电路12的第一电源端13和第二电源端14间的电压也降低。这样控制电路12就不可能使开关Q1接通·断开，整流平滑电路2的直流电压转换处于停止状态。通过以上动作实现整流二极管D51的过热保护。
因为保持电流经启动电阻R1在晶闸管TH1中持续流动，因此在交流输入端1a和1b从交流电源1切断或者省略图示的电源开关断开之前，一直维持过热保护状态。交流电源1的切断操作或电源开关的断开操作也使晶闸管TH1处于断开状态。如果过热状态解除，即使交流电源1重新开始供电，晶闸管TH1的断开状态也继续维持，因而可以再次进行肖特基势垒二极管D52的过热保护。
以下说明过电压保护动作。电源装置正常动作并且直流输出端8a和8b间的电压处于规定范围内时，稳压二极管D53处于非导通状态。因此，光敏晶体管PC1也处于非导通状态，晶闸管TH1中没有触发电流。
而当直流输出端8a和8b间的电压由于某种原因超过规定范围时，稳压二极管D53导通，电流流经发光二极管PC2。
这样，发光二极管PC2发光，因而光敏晶体管PC1也导通，触发电流流经晶闸管TH1。结果，晶闸管TH1导通，开关Q1的接通·断开动作停止，保护负载8不承受过电压。
这样，按照第一实施例的电源装置，可以使用比较便宜的小信号用肖特基势垒二极管D52作为温度检测元件来实现过热保护，因而可以实现电源装置的低成本化和小型化。
而且，由于利用晶闸管TH1形成控制电源用电容器C2的放电电路，同时使晶体管Q2断开来切断充电电流，从而可以实现迅速的过热保护。
另外，共用发光二极管PC2来实现过热和过电压保护电路，因而能够大幅度降低成本。而且，整流二极管D51与肖特基势垒二极管D52构成一体化的复合部件，因而可使两者的热耦合更为紧密，同时可以准确地热耦合。
(第二实施例)
第二实施例的电源装置是上述第一实施例的电源装置的改进。
在上述第一实施例的电源装置中，可以认为是经光耦合器(发光二极管PC2和光敏晶体管PC1)在初级侧进行肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir的检测。
因此，肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir的检测结果对光耦合器的电流传输系数(CTR)影响很大。一般情况下，光耦合器的CTR的离散较大，因此，在上述结构的第一实施例的电源装置中，过热保护水平(闩锁温度)离散。而且，CTR还由于温度、正向电流的不同而不同，因而闩锁温度的设定非常困难。
另外，在第一实施例的电源装置中，流经发光二极管PC2的电流是肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir和稳压二极管D53的电流之和，因此由温度引起的肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir的变化会使过电压保护水平(闩锁电压)发生变化。
为了解决第一实施例的电源装置存在的上述问题，第二实施例的电源装置使过热保护电路不受光耦合器的CTR的影响，并使检测过热的肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir不影响流经过电压保护电路的检测过电压的稳压二极管D53的电流。
图4是第二实施例的电源装置的结构电路图。与第一实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
在第二实施例的电源装置中，第一电路16a1的结构和动作与第一实施例的第一电路16不同。即，第一电路16a1由在直流输出端8a和8b之间串联连接的肖特基势垒二极管D52、电阻R52和电阻R51组成的串联电路、在直流输出端8a和8b之间串联连接的发光二极管PC2、电阻R54和稳压二极管D53组成的串联电路、与发光二极管PC2并联连接的电阻R53以及比较器Z51构成。
比较器Z51的倒相输入端(-)与电阻R52和电阻R51的连接点连接，非倒相输入端(+)与供给基准电压Vref的电源连接，比较器Z51的输出端与电阻R54和稳压二极管D53的连接点连接。肖特基势垒二极管D52反向偏置，其负极与直流输出端8a连接。发光二极管PC2是光耦合器的一部分，与本发明的发光元件对应。
以下说明第二实施例的电源装置的动作。肖特基势垒二极管D52的温度上升、反向电流Ir增大时，电阻R51上的电压上升。加在倒相输入端上的电压超过基准电压Vref时，比较器Z51的输出端的电位为L电平(低电平)，处于引进电流的状态。这样，电流流经发光二极管PC2并使其发光，按照与第一实施例的电源装置同样的动作，晶闸管TH1导通，控制电路12的动作停止。
在该第一电路16a1中，电阻R51上产生的电压小于基准电压Vref时，发光二极管PC2中没有电流，大于基准电压Vref时，流有由电阻R54决定的一定的电流。因此，只要将电阻R54的电阻值设计为可使晶闸管TH1导通的足够电流流经光敏晶体管PC1，就不存在由于CTR的离散导致的闩锁温度的离散的问题。
在该第一电路16a1中，电阻R51上产生的电压小于基准电压Vref时，肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir不流入发光二极管PC2。因此，第一电路16a1用作过电压保护电路时，不受反向电流Ir的影响。
稳压二极管D53在直流输出端8a和8b之间的电压大于其规定击穿电压时，电流流经发光二极管PC2。
这样，按照第二实施例的电源装置，除上述第一实施例的电源装置的效果之外，过热和过电压保护电路不受光耦合器的CTR的影响，检测过热的肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir不影响流经检测过电压的稳压二极管D53的电流，因而可以正确地设定过热保护水平(闩锁温度)和过电压保护水平(闩锁电压)。
(第三实施例)
第三实施例的电源装置以晶体管置换第二实施例的电源装置的第一电路16a1中的比较器Z51。
图5是第三实施例的电源装置的结构电路图。与第二实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
第三实施例的电源装置的第一电路16a2由在直流输出端8a和8b之间串联连接的肖特基势垒二极管D52、电阻R52和电阻R51组成的串联电路、在直流输出端8a和8b之间串联连接的发光二极管PC2和稳压二极管D53组成的串联电路、与发光二极管PC2并联连接的电阻R53以及与稳压二极管D53并联连接的由电阻R54和npn型晶体管Q51组成的串联电路构成。晶体管Q51的基极与电阻R52和电阻R51的连接点连接。肖特基势垒二极管D52反向偏置，其负极与直流输出端8a连接。发光二极管PC2是光耦合器的一部分，对应本发明的发光元件。
以下说明第三实施例的电源装置的动作。肖特基势垒二极管D52的温度上升、反向电流Ir增大时，电阻R51上的电压增大。该电压超过晶体管Q51的基极—发射极间阈值电压时，晶体管Q51导通。这样，电流流经发光二极管PC2并使其发光，按照与第一实施例的电源装置同样的动作，晶闸管TH1导通，控制电路12的动作停止。
在该第一电路16a2中，电阻R51上产生的电压小于晶体管Q51的基极—发射极间阈值电压时，晶体管Q51断开，肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir不流入发光二极管PC2。因此，第一电路16a2用作过电压保护电路时，不受反向电流Ir的影响。
稳压二极管D53在直流输出端8a和8b之间的电压大于其规定击穿电压时，电流流经发光二极管PC2。
这样，按照第三实施例的电源装置，除与上述第二实施例的电源装置的同样效果之外，由于使用晶体管Q51代替比较器Z51，所以不必生成基准电压Vref，电路结构更为简单。
另外，还可以使用FET、分流调节器等代替晶体管Q51。这种情况下可以取得与上述使用晶体管Q51的情况下相同的作用和效果。
(第四实施例)
第四实施例的电源装置去掉了第三实施例的电源装置的第一电路16a2中的晶体管Q51，并将发光二极管PC2连接到负电压侧(直流输出端8b侧)。
图6是第四实施例的电源装置的结构电路图。与第三实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
第四实施例的电源装置的第一电路16a3由在直流输出端8a和8b之间串联连接的肖特基势垒二极管D52、电阻R52和电阻R51组成的串联电路以及在直流输出端8a和8b之间串联连接的稳压二极管D53、电阻R54和发光二极管PC2组成的串联电路构成。电阻R52和电阻R51的连接点与电阻R54和发光二极管PC2的连接点连接。肖特基势垒二极管D52反向偏置，其负极与直流输出端8a连接。发光二极管PC2是光耦合器的一部分，对应本发明的发光元件。
以下说明第四实施例的电源装置的动作。肖特基势垒二极管D52的温度上升、反向电流Ir增大并且电阻R51上的电压超过发光二极管PC2的正向阈值电压时，电流流经发光二极管PC2并使其发光。按照与第一实施例的电源装置同样的动作，晶闸管TH1导通，控制电路12的动作停止。
在直流输出端8a和8b之间的电压大于其规定击穿电压时，稳压二极管D53使电流流经发光二极管PC2。
第四实施例的电源装置不需要比较器或晶体管等有源器件，因而可以进一步实现电源装置的低成本化和小型化。
(第五实施例)
第五实施例的电源装置是在第四实施例的电源装置的第一电路16a3的电阻R52和电阻R51的连接点与电阻R54和发光二极管PC2的连接点之间插入了二极管D54。
在上述第四实施例的电源装置的第一电路16a3中，稳压二极管D53和电阻R54从直流输出端8a侧连接到发光二极管PC2上，从而可以兼用作过电压保护电路，但肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir始终流经电阻R51，因而存在过电压保护水平(闩锁电压)随着肖特基势垒二极管D52的温度变化而变化的问题。
具体地说，一对直流输出端8a和8b输出的直流电压处于过电压状态且稳压二极管D53导通后，当电阻R51上的电压低于发光二极管PC2的正向阈值电压时，流经稳压二极管D53的电流全部流过电阻R51。因此，电阻R51上的电压由肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir和稳压二极管D53中的电流之和决定，过电压保护水平(闩锁电压)随着肖特基势垒二极管D52的温度变化而变化。第五实施例的电源装置正是为了解决该问题。
图7是第五实施例的电源装置的结构电路图。与第四实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
第五实施例的电源装置的第一电路16a4由在直流输出端8a和8b之间串联连接的肖特基势垒二极管D52、电阻R52和电阻R51组成的串联电路、在直流输出端8a和8b之间串联连接的稳压二极管D53、电阻R54和发光二极管PC2组成的串联电路、正极与电阻R52和电阻R51的连接点连接并且负极与电阻R54和发光二极管PC2的连接点连接的二极管D54以及与发光二极管PC2并联连接的电阻R53构成。肖特基势垒二极管D52反向偏置，其负极与直流输出端8a连接。发光二极管PC2是光耦合器的一部分，对应本发明的发光元件。
以下说明第五实施例的电源装置的动作。肖特基势垒二极管D52的温度上升、反向电流Ir增大并且电阻R51上的电压超过二极管D54和发光二极管PC2的正向阈值电压之和时，电流流经发光二极管PC2并使其发光。这样，按照与第一实施例的电源装置同样的动作，晶闸管TH1导通，控制电路12的动作停止。
另外，一对直流输出端8a和8b输出的直流电压处于过电压状态且稳压二极管D53接通时，电流通过稳压二极管D53后流过电阻R53。该电阻R53上的电压超过发光二极管PC2的正向阈值电压时，电流流经发光二极管PC2并使其发光。这样，按照与第一实施例的电源装置同样的动作，晶闸管TH1导通，控制电路12的动作停止。
稳压二极管D53在直流输出端8a和8b之间的电压大于其规定击穿电压时，电流流经发光二极管PC2。
这样，按照第五实施例的电源装置，在电阻R51上的电压低于二极管D54和发光二极管PC2的正向阈值电压之和时，肖特基势垒二极管D52的反向电流Ir不流经发光二极管PC2，因此第一电路16a4用作过电压保护电路时，不受反向电流Ir的影响。
(第六实施例)
第六实施例的电源装置使第二实施例的电源装置的第一电路16a1中包含的肖特基势垒二极管D52与插入到整流平滑电路7的输出线上的电阻R55热耦合，取代与整流二极管D51热耦合。
图8是第六实施例的电源装置的结构电路图。与第二实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
电阻R55串联连接在平滑电容器C51的一端和正电压直流输出端8a之间。因此，电源装置的主电流即负载电流流经电阻R55。虽然在图8中省略图示，但电阻R55的两个端连接有一对电流检测线，并且这对电流检测线与控制电路12连接。当流经电阻R55的电流大于规定值时，控制电路12控制开关Q1，使一对直流输出端8a和8b输出的电流降低到规定值以下。
肖特基势垒二极管D52与电阻R55热耦合，因此与第二实施例的电源装置(参照图4)中整流二极管D51处于过热状态的情况相同，当电阻R55处于过热状态时，晶闸管TH1导通，开关Q1处于断开状态，从而实现过热保护。
为使肖特基势垒二极管D52与电阻R55正确且紧密地热耦合，构成如图9所示的机械一体化的复合部件31。
还可以利用绝缘包裹体使肖特基势垒二极管D52和电阻R55一体化。另外还可以使用公知的TO-220或TO-3P封装来构成复合部件31。
该第六实施例的电源装置可以实现与第二实施例的电源装置同样的作用和效果。
(第七实施例)
第七实施例的电源装置是使第三实施例的电源装置的第一电路16a2中包含的肖特基势垒二极管D52与插入到整流平滑电路7的输出线上的电阻R55热耦合，取代与整流二极管D51热耦合。
图10是第七实施例的电源装置的结构电路图。与第三实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
电阻R55串联连接在平滑电容器C51的一端和正电压直流输出端8a之间。因此，电源装置的主电流即负载电流流经电阻R55。虽然在图10中省略图示，但电阻R55的两端连接有一对电流检测线，并且这对电流检测线与控制电路12连接。当流经电阻R55的电流大于规定值时，控制电路12控制开关Q1，使一对直流输出端8a和8b输出的电流降低到规定值以下。
肖特基势垒二极管D52与电阻R55热耦合，因此与第三实施例的电源装置(参照图5)中整流二极管D51处于过热状态的情况相同，当电阻R55处于过热状态时，晶闸管TH1导通，开关Q1处于断开状态，从而实现过热保护。
在第七实施例的电源装置中，与第六实施例一样，肖特基势垒二极管D52与电阻R55也可以构成如图9所示的机械一体化的复合部件31。该第七实施例的电源装置可以取得与第三实施例的电源装置同样的作用和效果。
(第八实施例)
第八实施例的电源装置使第四实施例的电源装置的第一电路16a3中包含的肖特基势垒二极管D52与插入到整流平滑电路7的输出线中的电阻R55热耦合，取代与整流二极管D51热耦合。
图11是第八实施例的电源装置的结构电路图。与第四实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
电阻R55串联连接在平滑电容器C51的一端和正电压直流输出端8a之间。因此，电源装置的主电流即负载电流流经电阻R55。虽然在图11中省略图示，但电阻R55的两端连接有一对电流检测线，并且这对电流检测线与控制电路12连接。当流经电阻R55的电流大于规定值时，控制电路12控制开关Q1，使一对直流输出端8a和8b输出的电流降低到规定值以下。
肖特基势垒二极管D52与电阻R55热耦合，因此与第四实施例的电源装置(参照图6)中整流二极管D51处于过热状态的情况相同，当电阻R55处于过热状态时，晶闸管TH1导通，开关Q1处于断开状态，从而实现过热保护。
在第八实施例的电源装置中，与第六实施例一样，肖特基势垒二极管D52与电阻R55也可以构成如图9所示的机械一体化的复合部件31。该第八实施例的电源装置可以取得与第四实施例的电源装置同样的作用和效果。
(第九实施例)
第九实施例的电源装置使第五实施例的电源装置的第一电路16a4中包含的肖特基势垒二极管D52与插入到整流平滑电路7的输出线路中的电阻R55热耦合，取代与整流二极管D51热耦合。
图12所示为第九实施例的电源装置的结构电路图。与第五实施例的电源装置相同或相当的部分标注以相同的符号并省略或简化说明。
电阻R55串联连接在平滑电容器C51的一端和正电压直流输出端8a之间。因此，电源装置的主电流，即负载电流流经电阻R55。虽然在图10中省略图示，但电阻R55的两端连接有一对电流检测线，并且这对电流检测线与控制电路12连接。当流经电阻R55的电流大于规定值时，控制电路12控制开关Q1，使一对直流输出端8a和8b输出的电流降低到规定值以下。
肖特基势垒二极管D52与电阻R55热耦合，因此与第五实施例的电源装置(参照图7)中整流二极管D51处于过热状态的情况相同，当电阻R55处于过热状态时，晶闸管TH1导通，开关Q1处于断开状态，从而实现过热保护。
在第九实施例的电源装置中，肖特基势垒二极管D52与电阻R55与第六实施例一样，也可以构成如图9所示的机械一体化的复合部件31。该第九实施例的电源装置可以取得与第五实施例的电源装置同样的作用和效果。
本发明不限于上述第一～第九实施例，例如也可以是以下的变形。
(1)肖特基势垒二极管D52也可以与初级线圈N1上串联连接的未图示的电流检测电阻、二极管桥式整流电路3中包含的二极管、平滑电容器C1和控制电源用电容器C2等热耦合。这种情况下，使肖特基势垒二极管D52与二极管热耦合时，可以使用图3所示的复合部件28。使肖特基势垒二极管D52与电阻热耦合时，可以使用图9所示的复合部件31。
(2)可以并联连接多个肖特基势垒二极管来代替1个肖特基势垒二极管D52，并使多个肖特基势垒二极管分别与电源装置中包含的电阻、二极管、电容器等热耦合。
(3)可以在变压器5上设有多个次级线圈N2，并向多个负载供电，针对各负载电路设置与第一电路16a相当的电路，并把多个第一电路16a的光输出供给光敏晶体管PC1。
(4)可以省略晶体管Q2、二极管D1、二极管D2和电阻R4，使直流线9a直接与控制电源用电容器C2连接。
(5)可以使用具有保持功能的其它控制开关元件或控制开关电路来代替作为控制元件的晶闸管TH1。
(6)不限于第一～第九实施例的电源装置，也可以将本发明适用于所有的电路装置。
(7)可以将发光元件或蜂鸣器连接在晶闸管TH1的负极侧或正极侧，当晶闸管TH1由于过热而导通时，使发光元件发光或使蜂鸣器动作，从而向使用者报知过热状态。
(8)可以将构成过热和过电压保护电路的第一电路16a和第二电路16b的全部或部分汇总作成一个部件构成一体。
(9)只要是快速恢复二极管(FRD)等反向漏电流随温度变化而变化的元件，就可以代替肖特基势垒二极管D52来使用。
如上所述，本发明可以提供一种可以大幅度地降低成本并且可以正确地设定过热保护水平(闩锁温度)和过电压保护水平(闩锁电压)的电源装置。

Claims (11)

1.一种具有将所输入的交流电或直流电转换成其它直流电的主电路和控制所述主电路的控制电路的电源装置，其特征在于，具备：
作为温度检测元件配置在温度检测部位、施加有反向电压并流有反向漏电流的肖特基势垒二极管、
检测流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流的检测单元、和
当所述检测单元的输出达到规定值以上时停止所述控制电路的动作的控制元件。
2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于所述检测单元具有：
连接在所述主电路的直流输出端的发光元件、
响应该发光元件的发光而流有电流的受光元件、以及
连接在所述肖特基势垒二极管和所述发光元件之间、当对应于流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流的电压达到基准电压以上时使电流流经所述发光元件的电流控制单元；
所述控制元件根据流经所述受光元件的电流来停止所述控制电路的动作。
3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述电流控制单元具有：
与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻、和
当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流在所述电阻上产生的电压达到所述基准电压以上时使输出端的电位为低电平的比较器；
所述发光元件连接在所述直流输出端的正极端和所述比较器的输出端之间，当所述比较器的输出电位为低电平时流有规定值以上的电流并使其发光。
4.如权利要求3所述的电源装置，其特征在于具有：
连接在所述比较器的输出端和所述直流输出端的负极端之间的稳压二极管；
所述稳压二极管在所述直流输出端间的电压大于规定的击穿电压时，使电流流经所述发光元件。
5.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于所述电流控制单元具有：
与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻、和
当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流在所述电阻上产生的电压达到基准电压以上时导通的晶体管；
所述发光元件连接在所述直流输出端的正极端和所述晶体管之间，当所述晶体管导通时流有规定值以上的电流并使其发光。
6.如权利要求5所述的电源装置，其特征在于具有：
连接在所述发光元件和所述直流输出端的负极端之间的稳压二极管；
所述稳压二极管在所述直流输出端间的电压大于规定的击穿电压时，使电流流经所述发光元件。
7.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于所述电流控制单元具有：
与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻；
所述发光元件连接在所述电阻两端，当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流在所述电阻上产生的电压达到正向阈值电压以上时，流有规定值以上的电流并使其发光。
8.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于所述电流控制单元具有：
与所述肖特基势垒二极管串联连接的电阻、和
正极与所述肖特基势垒二极管和所述电阻的一端的连接点连接的二极管；
所述发光元件连接在所述二极管的负极和所述电阻的另一端之间，当流经所述肖特基势垒二极管的反向漏电流在所述电阻上产生的电压达到所述二极管的正向阈值电压和所述发光元件的正向阈值电压之和以上时，流有规定值以上的电流并使其发光。
9.如权利要求7或8所述的电源装置，其特征在于具有：
连接在所述直流输出端的正极端和所述发光元件之间的稳压二极管；
所述稳压二极管在所述直流输出端间的电压大于规定的击穿电压时，使电流流经所述发光元件。
10.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于具有：
连接在所述主电路的主电流通路上的整流二极管；
所述肖特基势垒二极管和所述整流二极管热耦合并机械地形成为一体。
11.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于具有：
连接在所述主电路的主电流通路上的电流检测电阻；
所述肖特基势垒二极管与所述电流检测电阻热耦合并机械地形成为一体。
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