[发明专利]开关电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够提高开关电源装置的电力变换效率并减少电力使用量的开关电源装置。

背景技术

近年来，出于节能的观点，期望减少装置在不使用时的电力损失。专利文献1中公开了如下装置，即：在电源截止时或者轻负载时，停止由AC适配器等的电源部对系统的电力供给，从经过充电的蓄电池向系统供给电力，由此来减少电力损失。

专利文献1：日本特开2002-62952号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

然而，由于专利文献1所记载的装置进行以下控制：无视蓄电池的状态而视乎负载的状态切换从电源部对蓄电池的电力的供给，因此无法有效活用蓄电池的能量，存在电力使用量的减少效果小的问题。另外，专利文献1所记载的装置需要具有控制蓄电池的充放电的电路或者控制来自蓄电池的输出电压的电路，与由电源部直接向负载供给电力的情况相比，轻负载情况下的电力变换效率变差，结果存在电力的年使用量增加的问题。进而，由于以视乎负载的状态切换从电源部对蓄电池的电力的供给的方式进行控制，因此当负载的状态频繁变化的情况下，蓄电池的充放电频繁重复，存在蓄电池恶化、蓄电池的寿命缩短的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种能够有效地抑制电力使用量的开关电源装置。

本发明的开关电源装置的特征在于，具有：转换器电路，其具有额定负载的电力变换效率比轻负载的电力变换效率高的效率特性，将电源电压进行变换并输出直流电压；切换单元，其切换对于上述转换器电路的上述电源电压的供给以及截止；蓄电单元，其对从上述转换器电路输出的直流电压进行蓄积；检测单元，其检测上述蓄电单元的蓄电量；以及控制单元，其基于上述检测单元检测出的蓄电量切换上述切换单元，上述控制单元在上述蓄电单元的蓄电量高于第1阈值时将上述切换单元形成为截止状态，在上述蓄电单元的蓄电量低于第2阈值时将上述切换单元形成为供给状态，上述控制单元在上述切换单元为供给状态时，输出经上述转换器电路变换后的直流电压，并且将经上述转换器电路变换后的直流电压蓄积于蓄电单元，在上述切换单元为截止状态时，输出蓄积于上述蓄电单元的直流电压，上述控制单元根据输出电力的增减控制上述切换单元为截止状态的失效期间，使上述失效期间伴随着输出电力的减少而延长。

该结构的开关电源装置根据蓄电单元的蓄电量控制切换单元的供给状态与截止状态。根据输出电力的增减控制切换单元成为截止状态的失效期间，使失效时间伴随着输出电力的减少而延长，由此能够在高效率状态下进行动作，能够削减累积电力使用量。

上述开关电源装置可以构成为：具有电压变换单元，其对从上述蓄电单元输出的直流电压进行电压变换。

在该结构中，即使来自蓄电单元的直流电压变动，也能够输出恒定的电压等，能够高精度地保证输出。

上述电压变换单元例如为DC-DC转换器。

在该结构中，例如与进行降压方式的电压控制的情况相比，能够降低电力损失，削减累积电力使用量。

上述切换单元例如为晶体管。

在该结构中，能够实现切换单元的小型化。

上述切换单元例如为机械式的开关(继电器)。

在该结构中，利用机械式的触点将电力线路截止，能够提高该截止的安全性，提高截止时的可靠性。

上述蓄电单元可以是二次电池。

在该结构中，通过使用二次电池，能够增大蓄电量，能够进一步延长可从二次电池向负载供给的时间。其结果，通过高效地驱动转换器电路，能够削减累积电力使用量。

上述蓄电单元可以是电容器。

在该结构中，与二次电池与相比相对于充放电次数的寿命较长，因此能够延长开关电源装置以及蓄电单元的寿命。

上述蓄电单元可以是双电层电容器。

在该结构中，与通常的电容器相比能够增大蓄电量，能够延长从双电层电容器向负载供给电压的时间。由此，从蓄电单元向负载的电力供给时间变长，转换器的动作期间的比例相对缩短，能够减少累积电力使用量。

上述转换器电路可以构成为：具有同步整流电路。

在该结构中，与二极管整流(非同步整流)相比，能够降低电流流动时的电压下降，能够缩小在整流元件发生的损失，能够实现高效率。

可以构成为：上述转换器电路为具有绝缘变压器的绝缘型转换器，上述控制单元设置于上述转换器电路的一次侧。

在该结构中，能够直接控制切换单元，能够将切换控制切换单元的电路形成为小型化。