[发明专利]开关电源以及使用其的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电源，并且尤其是涉及一种其中执行用于使变压器的输出电压稳压的反馈控制的开关电源。

背景技术

近来，从全球环境保护的观点来看对降低电子产品的功耗的需求增大。响应这种需求，不但降低电子产品在正常操作中的功耗而且降低其待机功耗变成关键问题。在这里，正常操作是指电子产品所具有的所有功能是可操作的状态。待机时的状态(待机状态)是指仅要使电子产品返回到正常操作所需的一个或多个功能是活动的状态。

通过例如按下电子产品的电源按钮或者接收来自遥控器的控制信号(加电信号等等)来激活用于从待机状态转变成正常操作状态的触发输入。在待机时间期间，大多数负载电路处于暂停状态。因而，与正常操作期间的功耗相比，功耗降低到例如几十分之一至几百分之一的极其小的值。

能够降低轻负载上的初级侧电路的功率损耗的开关电源的示例包括在专利文献1(专利003041842B)中所描述的谐振型开关电源。该谐振型开关电源在变压器的初级侧上包括DC电源、与DC电源相连的开关元件、以及用于对开关元件的开关频率进行控制的控制电路。在省电模式中，通过降低开关频率可降低提供给控制电路的电源电压并且可降低功率损耗。

专利文献2(JP2003-033017A)描述了一种能够在待机时间期间节省次级侧电路的功率的开关电源。

该开关电源在变压器的次级侧上包括用于对变压器的输出电压进行检测的输出电压检测电路、用于对从次级线圈输出的高频电压进行检测和整流的检测/整流电路、用于确定检测/整流电路的输出电压电平的电压电平确定电路、以及用于基于电压电平确定电路所确定的结果将预定电压叠加到输出电压检测电路的输入端子上的叠加电路。该开关电源在变压器的初级侧上包括开关元件以及用于基于输出电压检测电路所检测到的电压值与基准电压值之间的差来对开关元件的操作进行控制的控制电路。

如果电压电平确定电路所检测到的电压电平低于预定电压(在轻负载的情况下)，那么叠加电路将预定电压叠加在输出电压检测电路的输入端子上。通过使输出电压检测电路的输入电压变化预定电压，可使开关元件执行突变开关(burst switching)操作以降低次级侧功率损耗。

发明内容

然而，在专利文献1和2中所描述的开关电源具有下述问题。

通常，要求在开关电源的初级侧上所使用的部件具有高耐压性能。高耐压部件很庞大并且从安全性的观点来看部件的布置间隔必需很大。

在专利文献1中所描述的开关电源中，在变压器的初级侧上必需提供用于降低提供给控制电路的电源电压并且用于在省电模式中减小开关频率的高压电阻电路。如上所述，高压电阻电路很庞大并且其布置间隔必需很大。因此，将高压电阻电路添加到初级侧上会使安装面积的大小增大。由此，电源单元变得很庞大并且其重量增大。

另外，高耐压部件很昂贵，并且因此，电源单元的成本增大。

在专利文献2中所描述的开关电源不需要在初级侧上添加部件，但是必需在次级侧上提供电压电平确定电路和叠加电路。由此，电源单元的成本因而增大。

除了上述问题之外，还涉及如下所述的问题。

通常，如果在基于次级侧输出电压的检测值来对初级侧开关元件的操作进行控制的反馈控制中负载电流变得极其小，那么开关元件进入过驱动状态。因而，过剩能量被提供给次级侧，并且因此，输出电压上升。在待机时间期间，负载电流急剧减小，并且因此，反馈控制不能正常工作。因此，输出电压增大，并且因此，功耗按比例地增大。

专利文献2中所描述的开关电源被配置成如果检测/整流电路的输出电压电平低于预定电平，那么使开关元件在输出电压检测电路的输入电压上升了预定电压的状态下间歇地执行开关操作。在该间歇性开关操作中，因为无法检测到在负载电流急剧降低时的电压变化，很难防止上述功耗增大。

本发明的目的是提供一种能够解决上述问题并且有效地降低待机功耗的低成本小尺寸的开关电源，以及能够使用该开关电源的电子设备。

为了实现上述目的，本发明的开关电源包括：

变压器，包括初级线圈和次级线圈，以便通过次级线圈输出基于提供给初级线圈的电流的AC电压；

开关元件，对至初级线圈的电流供给进行控制；

整流/平滑电路，将从次级线圈输出的AC电压转换成DC电压；

电压检测电路，对整流/平滑电路所转换的DC电压进行检测；