TW493318B - Switching power supply apparatus - Google Patents

Switching power supply apparatus Download PDF

Info

Publication number
TW493318B
TW493318B TW089126774A TW89126774A TW493318B TW 493318 B TW493318 B TW 493318B TW 089126774 A TW089126774 A TW 089126774A TW 89126774 A TW89126774 A TW 89126774A TW 493318 B TW493318 B TW 493318B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
charging
circuit
current
capacitor
voltage
Prior art date
Application number
TW089126774A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyokazu Nagahara
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Application granted granted Critical
Publication of TW493318B publication Critical patent/TW493318B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

493318 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(1 ) 〔發明所屬技術領域〕 本發明有關轉換電源裝置。詳言之,電源起動時,可 藉由將經連接於負荷側的變壓器之一次側所流通的整流電 流作成爲非直線性(non-linear )特性,而作成爲變壓器之 —次側所設置的轉換用電晶體(switching transistor )內所 流通之過大電流不致損傷電晶體之方式予以保護者。 〔以往之技術〕 作爲轉換電源裝置,一般周知有採用電流諧振方式者 。此電流諧振方式之轉換電源裝置中,茲將S E P P ( Single Ended Push-Pull,單端推挽)構成的以往例,表示於 第5圖。 第5圖所示的轉換電源裝置1中,作爲轉換信號生成 裝置1 2而設置有可變振盪電路1 4,其振盪信號將供給 驅動電路1 6,而生成例如互爲反相位(antiphase )關係 的一對轉換信號。如使用I C (積體電路)電路構成轉換 生成裝置1 2的情形,決定振盪頻率的振盪元件(電晶體 1 8及電阻器2 0 )係均外配於此I C電路所設置的外部 端子 1 2 a、1 2 b。 一對轉換信號S p、 S—p ,將供給於S E P P構成之 一對轉換元件2 2、2 4。轉換元件2 2、2 4可使用如 Μ〇S (金屬氧化物半導體)型之電場效應電晶體等。此 等一對之轉換元件2 2、2 4之連接中點ρ與接地之間, 介由絕緣變壓器2 6之一次線圈2 6 a而連接有諧振用之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4- -----------裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 493318 A7 ____ B7 五、發明說明(2 ) 電容器2 8。 流通絕緣變壓器2 6之一對之二次線圈2 6 b、2 6 c的二次電流係分別被二極體3 0 a、3 0 b進行兩波整 流’而經兩波整流的電流將充電於平滑用電容器3 2。因 而’平滑用電容器3 2之兩端3 4所得的電壓將作爲輸出 電壓而供給於負荷(未圖示)◦ 輸出電壓將供給於作爲電壓比較裝置的放大器3 6, 與基準電壓V r e f進行電壓比較。其比較輸出係供給於 爲使變壓器2 6之一次側與二次側絕緣之用而設置並構成 阻抗控制裝置3 7的光-電、電-光變換元件耦合器( photo coupler ) 38。光一電、電—光變換元件耦合器3 8 係由光電二極體(photo diode ) 4 0及作爲可變阻抗元件 發揮功能的光電電晶體(photo transistor )所構成,對應 於比較輸出的電流將流通此光電電晶體4 2內。 光電電晶體4 2係分由固定的電阻器而連接於外部端 子1 2 b。因而,如光電電晶體4 2爲〇N (接通)的狀 態時,對本身爲振盪元件的電阻器2 0 ,將成爲並聯連接 有由此電阻器4 4及光電電晶體4 2而成的串聯阻抗者。 於此構成中,由變壓器2 6之一次線圈2 6 a與電容 器2 8所定的一次側之諧振電路之諧振頻率f與諧振阻抗 Z之間的關係,一般周知,會成爲如第6圖曲線L 〇般的 高側(upper side )動作。 此諧振電路中,如供給於一對之轉換元件2 2、2 4 的轉換信號S p、 S p之轉換頻率較高時,諧振阻抗Z將 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝 tr--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493318 A7 B7 五、發明說明(3 ) 變大,隨著轉換頻率降低而諧振阻抗將降低。由於如諧振 阻抗Z伴有如此的變化,則一次線圈2 6 a內所流通的諧 振電流i 1亦會變化之故,藉此諧振電流i 1之控制,而 可控制變壓器2 6之二次側所誘導的輸出電壓V b。 因而,例如,如輸出端子3 4所得的輸出電壓V b較 基準電壓V r e f爲高時,由於光電電晶體4 2亦會成爲 按照其比較輸出的阻抗之故,外部端子1 2 b之合成電阻 將成爲較電阻器2 0單體之情形爲小,而因此振盪頻率 f s w亦會升高。 如振盪頻率f s w升高,則由一次線圈2 6 a與電容 器2 8所決定的諧振阻抗Z變大之故,流通於此一次線圈 2 6 a的電流將被限制,而其値變小。隨著此電流之減少 而二次線圈2 6 b、2 6 c側所誘導的電流亦減少,其結 果對電容器3 2之充電電壓即下降。亦即輸出電壓V b將 被控制爲基準電壓V r e f之方向。 又,相反地,如輸出電壓Vb較基準電壓Vr e f爲 低下時,則光電電晶體4 2之阻抗增大,而於外部端子 1 2 b的合成電阻値增大,可變振盪電路1 4將被控制爲 其振盪頻率f s w會低下之方式。其結果,對轉換元件 2 2、2 4的轉換頻率降下,隨此,變壓器2 6之一次側 諧振阻抗Z降低而諧振電流將增大。由於如諧振電流增大 ,則二次側之電流亦會增大之故,因此對電容器3 2的充 電電壓Vb上升,並進行接近基準電壓V r e f的方式的 閉環式控制。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493318 A7 ____ B7 五、發明說明(4 ) 惟’於此轉換電源裝置1 〇中,由於從將電源作成接 通的起動時’至電容器3 2上升至定常狀態之電壓爲止之 期間’將流通大値的諧振電流之故,有時轉換元件2 2、 2 4會被此時之電流受大損傷的情形。 爲減少如此的損傷,作爲以往的限制起動時之諧振電 流者’有設置有作爲頻率控制裝置6 0作用的軟起動(soft start )電路5 0者。此軟起動電路5 0,係經設置於轉換 信號生成裝置1 2內,於此軟起動電路5 0所配置的外部 端子1 2 c上連接有外配用之充電用電容器5 2,作成按 與電源之接通同步,開始對此電容器5 2之充電之方式。 並且,依照此時之充電電壓V a之變化而使本身爲振盪元 件的外部端子1 2 a所連接的振盪電容器1 8之充電電流 進行變化。 如對振盪電容器1 8的充電電流隨著變化,則按照其 變化而振盪頻率f s w亦會變化。參照第7圖以下之圖, 就此事說明如下。 第7 A圖係表示從電源接通時起的充電電壓v a之變 化者,其充電特性係如直線L a所示般,係線型(iinear ) 者。此時,可變振盪電路1 4,係因與此所連接的軟起動 電路5 0有關連的電容器5 2之充電電壓V a而其振盪頻 率f s w將變化。振盪頻率f s w亦略按線型之方式變化 ,如第7 B圖直線L b所示,當充電電壓V a爲零伏特時 將高頻振盪,呈現隨著充電電壓V b升高而振盪頻率 f s w將降低的特性。 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -7- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493318 A7 B7 五、發明說明(5 ) 另一方面,一次諧振阻抗Z,如第6圖亦表示,係從 諧振頻率f 〇起隨著頻率之升高而諧振阻抗Z亦增大的特 性曲線L 〇之故,如將阻抗z與時間關係予以圖示,則可 成爲如第7 C圖所不者。亦即,最初的諧振阻抗z較高, 其後急激下降,並隨著充電電壓V a接近滿量充電(full charge )則成爲阻抗之變化形成緩和的非直線性特性。 此結果’流通此一次諧振電路系的一次電流i 1 ,如 第7 D圖之曲線L c所示,從電源之接通時至所預定之時 間止,係不會太流通,惟如經過某一段時間後,則成爲電 流急激增加的非直線性特性。隨此,於輸出端子3 4側所 連接的電容器3 2之輸出電壓(充電電壓)vb ,如第7 E圖之曲線L d所不’係最初被緩和充電,惟其後成爲進 行急激的充電的充電模式。將終了軟起動模式的時點t b 之前即成爲緩和的充電,時點t b以後即遷移爲依閉環式 的電壓控制模式,以進行如第7 E圖之曲線l e所示,到 達基準電壓V r e f的電壓控制。 〔發明擬解決的問題〕 如此,由於因一次側阻抗Z之變化的影響,軟起動模 式將終了之前,急激的電流i 1將流通一次側諧振系內。 由於因此急激的電流i 1而一對之轉換元件2 2、 2 4上 施加大應力(stress )之故,此等轉換元件2 2、2 4可能 遭受損傷。 又,電源在接通時施加於負荷的電壓變化,將因軟起 I----------41^ 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -8- 493318 A7 B7 五、發明說明(6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 動電路之充電特性而會變化,惟如能自由設定符合負荷的 電壓變化狀態,則可實現最適合負荷的電壓施加狀態。在 以往者,如上述般,由於軟起動電路之充電特性僅係直線 性特性之故,有未能柔軟因應的缺點。 而,本發明係解決如此的以往的課題者,提案一種特 別是藉由使經連接於軟起動電路5 0的電容器5 2在電源 接通時的充電特性緩和,而作成爲能輕減至少對轉換元件 2 2、2 4的損傷的轉換電源裝置者。 〔爲解決課題的方法〕 爲解決上述課題,有關申請專利範圍第1項的本發明 的轉換電源裝置,係由: 具有可變振盪電路的轉換信號生成裝置,及 將供給此轉換信號的一對轉換元件,及 介由變壓器之一次線圈而經連接於此等一對轉換元件 之連接點的諧振用電容器,及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於上述變壓器之二次側所設置的整流電路,及 將此整流電路中所得的輸出電壓與基準電壓比較的比 較裝置,及 根據此比較輸出以控制上述可變振盪電路之振盪元件 之阻抗的阻抗控制裝置,以及 控制上述可變振盪電路之初期驅動時之振盪頻率的頻 率控制裝置,所構成,而其特徵爲: 上述頻率控制裝置之頻率控制信號,係對時間作成爲 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 493318 A7 B7 五、發明說明(7 ) 非直線性特性者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明中,將軟起動電路之充電特性作成爲非直線性 特性,在電源之接通時以急激方式進行對軟起動電路所連 接的電容器的充電,其後緩慢予以充電。由於如此做,原 來將變化爲非直線性的一次側諧振阻抗z,將變化爲略直 線性者。 由於藉由此諧振阻抗Z而決定一次側電流i 1之故, 可阻止此一次側電流i 1之過電流化。因而轉換元件中不 再流通過電流而可減輕對此等轉換元件的損傷。 〔發明之實施形態〕 接著,參考圖面之下詳細說明有關本發明之轉換電流 裝置之一實施形態。 本發明,係藉由將轉換信號生成裝置中所設置的軟起 動電路之充電特性,從直線性特性改變爲非直線性特性, 而可緩和絕緣變壓器之一次側諧振阻抗之特性之變化,以 減少對絕緣變壓器之一次側所連接的轉換元件的損傷者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖所示的轉換電源裝置1 0係表示使用以往的軟 起動電路時之一實施形態者,而在此,先從軟起動電路 5〇之以往構成予以說明之。 此軟起動電路5 0,如第2圖所示,係將連接於以定 電流充電電容器5 2的第1電流鏡(cur re ut mirror )電路 7 2之電流路7 4。第1電流鏡電路7 2係由:以一對電 晶體7 5、7 6所構成的定電流部7 7、及經連接於電晶 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 493318 A7 B7 五、發明說明(8 ) 體7 5之基極的第3電晶體7 8及逆流防止用之二極管( 電晶體構成)7 9、所構成者。與流通定電流部7 7的電 流同樣電流,將介由二極管7 9而流至電容器5 2 ,而以 定電流充電電容器5 2。於是,對電容器5 2的充電電壓 V a將成爲直線性的充電特性。 電流部7 4上,介由經達林頓(Darlington )連接的一 對電晶體8 0、8 1而連接有第2電流鏡電路8 2,以決 定流通第2定電流部8 5的定電流値。第2電流鏡電路 8 2亦與第1定電流部7 2同樣的構成,而由:以一對電 晶體8 3、8 4所構成的定電流部8 5、及經連接於電晶 體8 3之基極的第3電晶體8 6及逆流防止用之二極管( 電晶體構成)8 7、所構成者。由於介由二極管8 7而與 流通定電流部8 5的電流相同的電流流至電容器1 8之故 ,按照充電電壓V a之充電特性,而電容器1 8之充電特 性將被控制。其結果,能按所希望之方式控制可變振盪電 路1 4之振盪頻率f s w,而實現軟起動模式。 本發明中,設置有對可變振盪電路1 4的頻率控制裝 置。實施形態中,係藉由控制軟起動電路5 0所設置的充 電用電容器5 2之充電特性而作成能獲得控制振盪頻率的 控制信號的情形。 振盪頻率控制電路,係由:軟起動電路5 0、及經連 接於此軟起動電路5 0的充電用之電容器5 2、及第1圖 之實施形態中經連接於充電用電容器5 2的充電電壓控制 電路9 0、所構成者。對電容器5 2的充電電壓特性係非 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 493318 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(9 ) 直線性特性。 此充電電壓控制電路9 0 ,如第1圖所示,具有經串 聯連接的一對電阻器9 1、 9 2 ,而其連接中點d將連接 於外部端子1 2 c。亦即,電阻器9 2將並串連接於電容 器5 2。於此連接中點d與電源V c c之間再介由電阻器 9 3而連接有轉換電晶體9 4。電晶體9 4中作爲其基極 電壓施加有因一對電阻器95、 96的分壓電壓。 經如此構成的充電電壓控制電路9 0中,由於從電源 接通時電容器5 2將被充電之故,軟起動模式將開始。由 於電源接通時電晶體9 4將成爲接通狀態之故,此時則藉 由來自電流路7 4之充電電流、及因電阻器9 1、9 2及 9 3之値所決定的充電電流,而電容器5 2將被充電(第 3圖P a 1 )。並且,經相當程度之充電後,隨著而電晶 體2 9之射極電壓將上升之故,因此而電晶體9 4將斷開 。因而此後即由:來自電流路7 4之充電電流、及由電阻 器9 1及9 2之値所決定的充電電流、而電容器被充電( 第3圖直線P a 2 )。 其結果’如弟3圖所不’以電晶體9 4將斷開的時點 t a的彎曲點y作爲境界,於其前後對電容器5 2的充電 特性P a將產生差異。亦即,電晶體3 9將斷開時爲止係 成爲直線P a 1之方式,而在斷開之後則變爲較此直線 P a 1爲緩和的直線P a 2。因而,電晶體9 4將斷開的 時點t a爲止係比較急激的充電(惟電流量較小),相對 地,電晶體9 4斷開後則成爲緩和的充電。亦即,將成爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -12- ^^裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493318 A7 B7 五、發明說明(1〇 ) 具有彎曲點的非直線性特性的充電特性。 茲參考第7圖,說明如此成爲非直線性特性時之一次 側電流i 1及輸出電壓V b等之關係。 第7 A圖之曲線P a ,係對電容器5 2的充電特性。 可變振盪電路1 A,係依經與此連接的軟起動電路5 0有 關連的電容器5 2之充電電壓而其振盪頻率f s w將變化 。振盪頻率f s w亦按略非直線性變化,如第7 B圖直線 P b所示,表示當充電電壓V a爲零伏特時以高頻振盪, 隨著充電電壓之升高的振盪頻率f s w將降低的特性,惟 在彎曲點y之前後頻率變化率產生差異。由於彎曲點y之 後者較之前者的頻率變化率較小之故,至軟起動模式將終 了的時機(11 m 1 n g )時,振還頻率f s w將緩慢變化。 因應此振盪f s w之變化而絕緣變壓器2 6之一次諧 振阻抗Z將如第7 C圖般變化。在此,此諧振阻抗z,原 來係如第6圖曲線L 〇所示般,於振還頻率(轉換信號) f s w較高處之阻抗變化率降低,而振盪頻率f s w較低 處之阻抗變化率增大的方式的非直線性特性。然而,由於 振盪頻率之變化係作成爲如第7 B圖般的非直線性特性之 關係,相反地,其阻抗Z將成爲如曲線p 〇般的略直線性 的變化。 其結果,一次側電流i 1亦如第7圖曲線P c所示般 ’將變化爲略直線性。換言之,雖然所流通的電流之變化 率會產生相差’仍於彎曲點y之前後均成爲略直線性的電 流特性,而可避免電流急激流通一次線圈側2 6 a的情況 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -13- -----------AW- ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 493318 A7 B7 五、發明說明(11 ) 。可知,由於此電流特性,對電容器3 2的充電電壓v b ,如第7 E圖曲線P d般,係即使在彎曲點y之前後仍被 直線性方式充電之事實。 如此,由於將對電容器5 2的充電特性作成非直線性 特性,而控制可變振盪電路1 4之頻率變化不致於成爲部 分急激之方式,即可將絕緣變壓器2 6之一次線圈2 6 a 側所流通的電流限制爲直線性。由此,一對轉換元件2 2 、2 4中所流通的電流較成爲緩和,而可大幅減輕對轉換 元件2 2、2 4的損傷。 又,由於上述的輸出電壓V b ,係可依電容器5 2之 充電特性而改變之故,如考慮彎曲點y之位置或在彎曲點 y之前後的充電特性之傾向等以設計,則可實現最適合於 電源之接通時的輸出v而子3 4所連接的負荷的電壓變化狀 態。其結果,可實現適合於負荷的輸出電壓之升起特性, 而可獲得更安定的電路動作。 第1圖所示的實施形態,係沿用以往所存在的軟起動 電路5 0而構成其充電特性能成爲非直線性特性之方式, 惟亦可如第4圖所示般構成軟起動電路1 0 〇。在此情形 ,並非將對電容器5 2的充電電壓控制裝置作成外配電路 構成,而係作成爲於轉換信號生成裝置1 2中所直接組裝 的I C電路構成之。因而,在此情形,不需要如第1圖之 充電電壓控制電路9〇。 於第4圖所示的軟起動電路5 0中,在電容器5 2上 連接有對直流電源1 〇 4的電流路1 0 1,此電流路 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 14- 493318 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(12 ) 1 0 1上介由電阻器1 0 3及逆流防止用之二極管(電晶 體構成)1 0 5而串聯連接有轉換電晶體1 0 2之同時, 於電阻器1 0 3與二極管1 0 5之間的連接中點s ,供給 有來自第1電流鏡電路1 0 6的定電流。 第1電流鏡電路1 0 6 ’係由:作爲定電流源的 Μ〇S (金屬氧化物半導體)1 〇 7、及其閘極所連接的 M〇S電晶體10 8、所構成,而M 0S電晶體10 7上 介由電阻器1 1 0而連接有決定定電流之値的電晶體 1〇9 ◦由複數個電阻器R a至R d而成的分壓電路 1 1 1之連接中點r 3上所得的最小分壓電壓將供給於電 晶體1 0 9之基極。電流路1 0 1所連接的轉換電晶體 1 0 2上施加有由分壓電路1 1 1給予連接中點r 2的中 間之分壓電壓。 藉由被流通電流路1 0 1的電流進行達林頓連接的一 對電晶體1 2 0、 1 2 1而被進行放大。經放大的電流將 作爲流通第2電流鏡電流1 2 2之定電流源1 2 5的電流 使用之。因此,此電流路係介由轉換電晶體1 2 3及電阻 器1 2 4而連接於構成第2電流鏡電路1 2 2的定電流部 1 2 5。電晶體1 2 3之基極上供給有分壓電路1 1 1之 連接中點r 1所得的最大分壓電壓。 流通第2電流鏡電路1 2 2之另一邊之電晶體1 2 6 的電流,係作成爲充電決定上述振盪頻率的電容器1 8的 構成。 另外,於此電路構成中,從電流路1 〇 1所連接的轉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ ^一^--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493318 A7 _________ B7 五、發明說明(13 ) 換®晶體1 〇 2至第1電流鏡電路1 〇 6爲止的電路構成 ’將作爲充電電壓控制裝置發揮功能。因而,電源之接通 時將被流通電晶體1 〇 8的定電流,與介由電晶體1 〇 2 而流動的電流所合成的電流充電電容器5 2。如因充電而 電晶體5 2之端子電壓V a上升,連接中點s之電位上升 ’則不久會較電晶體1 〇 2之基極電位爲局之故,此電晶 體1 0 2即斷開。於是,電容器僅被來自第1電流鏡電路 1 0 6的定電流充電。 因此’電晶體1 〇 2被斷開爲止的充電電壓之電壓變 化率’與斷開後的電壓變化率兩者會產生差異。換言之, 電晶體1 0 2在斷開後的電壓變化率較斷開前者爲低,而 成爲與第3圖同樣的充電特性。 由於此種與充電特性相同的充電電流之變化亦會傳達 至電流鏡電路1 2 2之故,對決定振盪頻率的電容器的充 電特性亦將成爲具有如第3圖般的彎曲點y的非直線性特 性。因而,可實現與第7圖的情形相同的非直線性特性。 對軟起動電路5 0的非直線性特性之附與,在上述以 外的情形亦可實現。又,上述實施形態中,係作爲非直線 性特性而將電壓變化率以單一之彎曲點表現者,惟亦可以 純粹的曲線實現非直線性特性,亦可作成爲具有複數個彎 曲點的非直線性特性。 於此實施形態中,係適用於S E P P構成之轉換電源 裝置者,惟推挽型之轉換電源裝置或半電橋式(half-bridge )構成之轉換電源裝置等亦可適用本發明。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -16- -----------裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 493318 A7 ___B7 五、發明說明(14 ) 〔發明之效果〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所說明,本發明係將生成轉換信號的裝置所包含 的可變振盪電路之振盪頻率之變化作成爲非直線性特性之 方式者。 據此,可對電源之接通時的振盪頻率之變化,使負荷 側所設置的充電電容器之充電在從開始至將完了之前爲止 的振盪頻率之變化緩和,隨著,可抑制絕緣變壓器之一次 側所流通的電流之急激的變化。 因而,由於絕緣變壓器之一次側所連接的轉換元件中 不再流通筒電流之故,可將此等轉換元件之損傷較以往者 大幅減輕,而可確實保護此等轉換元件。 又,由於施加負荷的輸出電壓,特別是電源之接通時 的電壓變化係依存於軟起動電路之充電特性者之故,藉由 將此充電特性作成爲適合於其負荷的充電特性,而具有可 實現更安定的電路動作的特徵。 因而,有關本發明之轉換電源裝置,如適用於 S E P P構成之轉換整流器時,極爲合適。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔圖面之簡單說明〕 第1圖:表示有關本發明的轉換電源裝置之一實施形 態的要部之連接圖。 第2圖:表示軟起動電路之以往例的連接圖。 第3圖:表示充電電壓控制電路之充電特性的特性圖 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 493318 A7 B7 五、發明說明(15 ) 第4圖:表示軟起動電路之一實施形態的要部之連接 圖。 第5圖:以往之轉換電源裝置之連接圖。 第6圖:表示一次側諧振阻抗特性的振盪頻率與阻抗 之間的特性圖。 第7圖:作爲動作說明之用的波形圖。 符號說明 10 12 14 16 18、 2 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 2 6 7 〇 2 0 電源裝置 轉換信號生成裝置 可變振盪電路 驅動電路 2 0 振擾元件 絕緣變壓器 諧振用電容器 平滑用電容器 電壓比較器 阻抗控制裝置 軟起動電路 充電用電容器 充電電壓控制電路 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -18-

Claims (1)

  1. 493318 A8 R8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種轉換電源裝置,係由: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 具有可變振盪電路的轉換信號生成裝置,及 將供給此轉換信號的一對轉換元件,及 介由變壓器之一次線圈而經連接於此等一對轉換元件 之連接點的諧振用電容器,及 於上述變壓器之二次側所設置的整流電路,及 將此整流電路所得的輸出電壓與基’準電壓比較的比較 裝置,及 根據此比較輸出以控制上述可變振盪電路之振盪元件 之阻抗的阻抗控制裝置,以及 控制上述可變振盪電路之初期驅動時之振盪頻率的頻 率控制裝置,所構成,而其特徵爲: 上述頻率控制裝置之頻率控制信號,係對時間作成爲 非直線性特性者。 2 .如申請專利範圍第1項之轉換電源裝置,其中上 述頻率控制裝置,係由:起動時之軟起動電路、及充電用 電容器、及於此充電用電容器之兩端所連接的充電電壓控 制裝置、所構成,而其特徵爲: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印剩衣 藉由將上述充電特性作成爲非直線性而使從上述軟起 動電路所輸出的頻率控制信號,作成爲非直線性特性。 3 .如申請專利範圍第1項之轉換電源裝置,其中上 述充電電壓控制裝置,係對上述可變振盪電路之起動開始 時間,作成爲至少具有一個彎曲點的充電特性,而其特徵 & · 爲 . -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 493318 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 對上述彎曲點經過後之充電特性,係作成爲其傾斜會g 較到達上述彎曲點爲止前的充電特性者爲緩慢之方式。 4 .如申請專利範圍第2項之轉換電源裝置,其中上 述充電電壓控制裝置,係由:經串聯連接的第1及第2電 阻器、及對此第2電阻器、介由轉換電晶體而與此經並聯 連接的第3電阻器、所構成,而其特徵爲: 於上述第1及第2電阻器連接中點,連接有上述充電 用電容器。 5 .如申請專利範圍第1項之轉換電源裝置,其中上 述充電電壓控制裝置,係由:起動時之軟起動電路、及於 此軟起動電路所連接的上述充電用電容器、所構成,而其 特徵爲: 上述充電用電容器上設置有定電流電源之同時,往上 述充電用電容器的充電路中連接有藉由第1基準電壓而動 作的轉換電晶體, 藉由此轉換電晶體之接通斷開,而對上述充電用電容 器的充電特性將成爲非直線性特性。 -----------·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20-
TW089126774A 1999-12-28 2000-12-14 Switching power supply apparatus TW493318B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP37532399A JP4314709B2 (ja) 1999-12-28 1999-12-28 スイッチング電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW493318B true TW493318B (en) 2002-07-01

Family

ID=18505333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW089126774A TW493318B (en) 1999-12-28 2000-12-14 Switching power supply apparatus

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6449172B2 (zh)
EP (1) EP1120891A3 (zh)
JP (1) JP4314709B2 (zh)
KR (1) KR100713169B1 (zh)
CN (1) CN1200504C (zh)
MX (1) MXPA01000023A (zh)
MY (1) MY122393A (zh)
TW (1) TW493318B (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10221128A1 (de) * 2002-05-13 2003-12-04 Conti Temic Microelectronic Schaltungsanordnung zur Spannungserhöhung
CN100431249C (zh) * 2003-08-28 2008-11-05 立锜科技股份有限公司 Δ-σ直流对直流转换器及转换方法
CN100337390C (zh) * 2003-08-29 2007-09-12 立锜科技股份有限公司 具有负载暂态响应快速反应的直流对直流转换器及电压转换方法
EP1530282A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-11 Bang & Olufsen A/S Charge mode control of a serial resonance converter
US8411476B2 (en) * 2003-11-06 2013-04-02 Bang & Olufsen A/S Charge mode control
JP3664173B2 (ja) * 2003-11-17 2005-06-22 サンケン電気株式会社 直流変換装置
CN100413190C (zh) 2005-03-11 2008-08-20 昂宝电子(上海)有限公司 用于自适应开关频率控制的系统和方法
CN100431245C (zh) * 2005-03-24 2008-11-05 通嘉科技股份有限公司 双斜率适应性频率控制器
WO2007011332A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-25 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Power supply controller and method therefor
KR100692557B1 (ko) 2005-09-27 2007-03-13 삼성전자주식회사 에너지 절감형 스위칭 전원장치 및 그의 에너지 절감방법
JP5404991B2 (ja) * 2006-02-07 2014-02-05 スパンション エルエルシー Dc−dcコンバータの制御回路、dc−dcコンバータ、およびdc−dcコンバータの制御方法
KR100790690B1 (ko) * 2006-06-08 2008-01-02 삼성전기주식회사 공진형 전원 컨버터용 소프트 스타트 회로
KR101248910B1 (ko) * 2006-08-04 2013-03-28 삼성전자주식회사 스위칭 모드 전원공급장치, 이를 구비한 화상형성장치 및이의 구동 방법
US7583120B2 (en) * 2006-11-21 2009-09-01 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Power supply controller and method therefor
JP4924659B2 (ja) * 2009-05-27 2012-04-25 サンケン電気株式会社 Dc−dcコンバータ
JP5398458B2 (ja) * 2009-10-07 2014-01-29 新電元工業株式会社 スイッチング電源装置
JP5807467B2 (ja) * 2011-09-15 2015-11-10 サンケン電気株式会社 駆動回路及びスイッチング電源装置
KR102126482B1 (ko) * 2012-05-10 2020-06-25 필립스 아이피 벤쳐스 비.브이. 무선 센서 내의 가변 임피던스 소자의 측정 시스템 및 방법
CN102801296B (zh) * 2012-08-27 2014-09-10 无锡安邦电气有限公司 开关电源输出消尖峰电路
US9627929B2 (en) 2012-11-02 2017-04-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wireless power transfer system for wirelessly transferring electric power in noncontact manner by utilizing resonant magnetic field coupling
CN104782033B (zh) * 2012-11-09 2018-08-10 株式会社村田制作所 谐振转换器的软启动
US9245476B2 (en) * 2013-04-24 2016-01-26 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Start control circuit, display panel driving circuit and display device
CN105340154B (zh) * 2013-07-12 2018-06-19 株式会社 Ihi 电力传输系统
CN104767386A (zh) * 2013-11-22 2015-07-08 蒋武兵 开关电源的双环匹配自适应变频控制技术
US10277140B2 (en) 2017-08-31 2019-04-30 Google Llc High-bandwith resonant power converters
US10861639B2 (en) * 2018-09-17 2020-12-08 Infineon Technologies Austria Ag Adaptive control loop gain for switching mode power supply
CN112701884B (zh) * 2021-01-27 2022-02-22 茂睿芯(深圳)科技有限公司 开关电源的原边控制电路及开关电源

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573595A (en) * 1969-05-28 1971-04-06 Venus Scient Inc Constant current feedback regulator with adjustable impedance for maintaining constant current
WO1990011672A1 (en) * 1989-03-27 1990-10-04 Toshiba Lighting & Technology Corporation Device for lighting a discharge lamp
DE69221644T2 (de) * 1991-01-08 1998-02-12 Canon Kk Elektrische Stromversorgung
DE59400222D1 (de) * 1993-02-05 1996-05-30 Siemens Ag Verfahren zum Begrenzen der Frequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators in einer Steuerschaltung eines Resonanzwandler-Schaltnetzteils und Steuerschaltung für ein Resonanzwandler-Schaltnetzteil
EP1355409B1 (en) * 1995-05-10 2008-04-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power supply device
TW301081B (zh) * 1995-08-02 1997-03-21 Hitachi Ltd
JP3531385B2 (ja) * 1996-10-28 2004-05-31 ソニー株式会社 電源装置
US5949633A (en) * 1997-10-31 1999-09-07 Rockwell International Corporation Fluorescent lamp drive system with transformer over-voltage protection circuit
US6055162A (en) * 1998-03-12 2000-04-25 Northrop Grumman Corporation Self-oscillating DC-DC converter apparatus and method especially adaptable for VHF operation
JP2001103734A (ja) * 1999-09-28 2001-04-13 Sony Corp スイッチングコンバータ

Also Published As

Publication number Publication date
KR100713169B1 (ko) 2007-05-02
US20010017779A1 (en) 2001-08-30
JP2001190063A (ja) 2001-07-10
EP1120891A2 (en) 2001-08-01
CN1309458A (zh) 2001-08-22
MXPA01000023A (es) 2002-10-23
JP4314709B2 (ja) 2009-08-19
KR20010067409A (ko) 2001-07-12
MY122393A (en) 2006-04-29
CN1200504C (zh) 2005-05-04
EP1120891A3 (en) 2003-08-13
US6449172B2 (en) 2002-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW493318B (en) Switching power supply apparatus
US5675485A (en) Switching mode power supply controller
JP5437354B2 (ja) 電源の給電能力を増加させる方法および装置
US7646184B2 (en) Method and apparatus for maintaining a constant load current with line voltage in a switch mode power supply
JP5017319B2 (ja) スイッチ・モード電源における定負荷電流を維持するための方法
US6788556B2 (en) Switching power source device
KR20010080701A (ko) 공진 모드 전원 장치
KR20080114309A (ko) 소프트 스타트 회로와 이를 포함하는 전원공급장치
JP2002512770A (ja) 過電流保護を伴ったスイッチモード電源
JPS6248265A (ja) スイツチドモ−ド電源回路
JPS591066B2 (ja) 定電圧電源装置の起動方式
US5175675A (en) Switching regulator in which oscillation is maintained below a predetermined frequency
JP4064296B2 (ja) スイッチング電源装置、およびスイッチング電源制御用半導体装置
JP2000350449A (ja) スイッチング電源回路
US7433210B2 (en) Switched-mode power supply comprising an adjustable oscillator
EP0386989A2 (en) A switch mode power supply with burst mode standby operation
JP3657715B2 (ja) 同調スイッチ・モード電源装置
JP4251259B2 (ja) スイッチング電源装置
JPH0747992Y2 (ja) スイッチングレギュレータ
JP3004759B2 (ja) Dc−dcコンバータ
JPH0580186U (ja) 電圧共振型スイッチング電源の補助電源回路
JPH06113555A (ja) 放電管点灯回路
JPH0974744A (ja) 電源装置
JPH10210388A (ja) テレビジョン受像機の電源回路
JPH06284721A (ja) スイッチングレギュレータ

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees