[发明专利]开关电源电路和开关电源电路的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源电路和开关电源电路的控制方法，特别涉及功率因数改善电路。

背景技术

以往，作为改善输入侧的功率因数的功率因数改善电路，提出了由电抗器、二极管和开关元件构成的电路（所谓的升压电路）。更详细地讲，电抗器和开关元件在2个输入端之间相互串联连接，二极管和开关元件在2个输出端之间相互串联连接。二极管设置为其阳极朝向开关元件侧。在2个输出端之间设有平滑电容器。

在该电路中，在开关元件导通时，电流经由电抗器和开关元件流至输入端，在开关元件处于非导通时，电流经由电抗器、二极管和输出端流至输入端。由此，扩大输入电流的导通角度，从而改善输入侧的功率因数。

并且，还提出了具有2个该电路的功率因数改善电路。在该功率因数改善电路中，使属于2个该电路的开关元件的导通定时相互不同。该功率因数改善电路被称为所谓的交错形功率因数改善电路。

并且，专利文献1公开了与本发明相关联的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-289766号公报

发明内容

发明要解决的课题

在具有上述2个电路的开关电源电路中，在平滑电容器的负载变动的情况下，从与该负载变动对应的开关电源电路的电气特性这样的观点出发，还具有研究的余地。

因此，本发明的目的在于，提供有助于实现与负载变动对应的电气特性的开关电源电路。

用于解决课题的手段

本发明的开关电源电路的第1方式具有：第1输入端和第2输入端（P1、P2）；第1输出端和第2输出端（P3、P4）；连接所述第2输入端和所述第2输出端的第2电源线（LL）；以及多个电路（3、3a、3b），所述多个电路分别具有：连接所述第1输入端和所述第1输出端的第1电源线（LH1、LH2）；设置在所述第1电源线上的电抗器（L1、L2）；二极管（D11、D21），其在所述第1电源线上与所述电抗器串联连接，且配置为阳极朝向所述电抗器侧；以及开关元件（S1、S2），其设置在所述电抗器和所述二极管之间的点与所述第2电源线之间，分别属于所述多个电路中的一个和所述多个电路中的另一个的所述电抗器、所述开关元件和所述二极管中的至少任意一方的特性相互不同。

本发明的开关电源电路的第2方式是在第1方式的开关电源电路中，属于所述多个电路中的所述一个（3a）的所述开关元件（S1）是绝缘栅双极晶体管，属于所述多个电路中的所述另一个（3b）的所述开关元件（S1）是MOS场效应晶体管。

本发明的开关电源电路的第3方式是在第1方式的开关电源电路中，属于所述多个电路中的所述一个（3a）的所述开关元件（S1）由碳化硅半导体或氮化镓半导体形成，属于所述多个电路中的所述另一个（3b）的所述开关元件（S2）由硅半导体形成。

本发明的开关电源电路的第4方式是在第1～第3方式中的任意一个方式的开关电源电路中，属于所述多个电路中的所述一个（3a）的所述电抗器（L1）的阻抗比属于所述多个电路中的所述另一个（3b）的所述电抗器的阻抗小。

本发明的开关电源电路的控制方法的第1方式是第1～第4方式中的任意一个方式的开关电源电路的控制方法，在该控制方法中，执行以下步骤：第1步骤，使属于所述多个电路（3a、3b）的全部所述开关元件（S1、S2）维持非导通；以及第2步骤，在流过所述第1输入端和所述第2输入端（P1、P2）的电流超过第1规定值（Iref1）时，反复在属于所述多个电路中的所述一个（3a）的所述开关元件（S1）的导通与非导通之间切换。

本发明的开关电源电路的控制方法的第2方式是在第1方式的开关电源电路的控制方法中，在所述第2步骤中，根据比所述第1步骤中的所述第1输出端和所述第2输出端（P3、P4）之间的电压高的第1直流电压指令值，反复在属于所述多个电路中的所述一个（3a）的所述开关元件（S1）的导通与非导通之间切换。

本发明的开关电源电路的控制方法的第3方式是在第1或第2方式的开关电源电路的控制方法中，在该控制方法中，还执行如下的第3步骤：在流过所述第1输入端和所述第2输入端（P1、P2）的电流超过比所述第1规定值（Iref1）大的第2规定值（Iref2）时，反复在分别属于所述多个电路中的所述一个（3a）和所述多个电路中的所述另一个（3b）的所述开关元件（S1、S2）的导通与非导通之间切换。