[发明专利]开关转换电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及开关转换电源装置，特别是涉及具备自举电路(bootstrap circuit)的开关转换电源装置。

背景技术

一直以来，在降压转换器等的开关转换电源装置中，存在具备自举电路的装置。在专利文献1中，公开了一种具备降压转换器的开关转换电源装置。由于降压转换器的开关元件在电路中为高压侧的开关元件，因此为了对其进行控制而需要生成以高于接地电平的电位侧为基准的控制电压，并为此而设置具备了二极管以及电容的自举电路。

在专利文献2中，在通过控制信号而交替地使直流电源的两端上串联的两个半导体开关元件接通/断开，从而向被连接于两个开关转换元件的中点上的负载供给电力的电路中，为了供给用于对被连接于直流电源的高压侧的开关转换元件进行驱动的电源，而示出使用了自举电路的驱动电路。若低压侧开关转换元件接通，则将从辅助电源经由二极管而对自举电路的电容器实施充电。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-56776号公报

专利文献2：日本特开2007-6207号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的电路结构中，存在如下这类问题，即，由于输入电压向自举电路的电容器直接充电，因此在被输入了超过FET驱动器电路的耐压的较大的输入电压的情况下，将无法应用专利文献1所涉及的降压转换器。此外，在专利文献2的电路中，也存在如下这类问题，即，由于是通过使低压侧的开关转换元件接通从而对自举电路的电容器实施充电的，因此在将该自举电路应用于二极管整流的降压转换器中时，在使转换器暂时停止并使其再启动的情况下、即以处于输出侧的电容器或负载等的电荷未放尽而有电荷残留的状态被启动的情况下，输入电压将不向自举电路的电容器实施充电，从而未作为自举电路发挥功能，由此无法可靠地驱动开关元件。

因此，本发明的目的在于，提供一种即使输入电源的断开期间为短期间，也能够进行自举电路的电容器的充电并能够进行断开期间后的动作开始时的开关元件的开关转换控制，从而获得所期望的输出电压的开关转换电源装置。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的开关转换电源装置，其特征在于，具备：主电流线，其对输入端子和输出端子进行连接；降压转换器，其被设置于所述主电流线上，且具有电感器、开关元件和第1二极管；驱动电路，其对所述开关元件进行驱动；驱动电压线，其向所述驱动电路施加驱动电压；电容器，其被连接于所述主电流线和所述驱动电压线之间；阴极负载二极管(bootstrap diode)，其将从外部被输入的外部控制电压向所述驱动电压线进行施加；和恒压电路，其以所述主电流线的电位为基准，使从所述输入端子被输入的输入电压进行恒压化，并将比所述外部控制电压低的电压向所述驱动电压线进行供给。

在该结构中，由于通过被充到自举电路的电容器中的电压而使以主电流线为基准的驱动电压被供给至驱动电路，因此能够获得开关元件的控制所需的电压。在初期的启动时等、驱动电压线的电位为例如接地电位时，通过外部控制电压而使自举电路的电容器被充电。此时，由于恒压电路所供给的电压低于外部控制电压，因此自举电路的电容器未被恒压电路充电。

此外，即使在稳定动作时，在通过开关转换动作而使自举电路的电容器的基准电位成为接地电位之际，自举电路的电容器也将在外部控制电压下被充电。即使在此时，也由于恒压电路所供给的电压低于外部控制电压，因此电容器不会被恒压电路充电。但是，然后在主电流线成为稳定电位时，由于电容器已经在外部控制电压下被充电，因此即使在此时也不会被恒压电路充电。然后，在开关转换电源装置暂时停止且输出端子间电压较高(平滑电容器中残留有电压)的状态的情况下，虽然无法在外部控制电压下对自举电路的电容器进行充电，但由于输入端子间电压变得高于输出端子间电压(由于是降压转换器)，因此可通过以主电流线为基准电位的恒压电路而使自举电路的电容器被充电。

这样，限于如开关转换电源装置暂时停止后的短时间内再启动的情况那样输出端子间电压较高(平滑电容器中残留有电压)的状态的情况，通过被以主电流线为基准电位的恒压电路恒压化后的电压而使自举电路的电容器被充电，并向驱动电路施加驱动电压，从而能够再启动。由于在稳定动作时恒压电路未发生动作，因此没有产生稳定动作时的恒压电路下的电阻损耗，从而实现了高效率化。

优选为，所述恒压电路具有：晶体管，该晶体管的集电极和基极与所述输入端子连接、且发射极与所述驱动电压线连接；和齐纳二极管，该齐纳二极管的阳极与所述主电流线连接、且阴极与所述晶体管的基极连接。