[发明专利]开关电源电路及其控制方法

说明书

具有：开关元件(7)，其与变压器(6)的1次绕组(11)串联连接；电容器(C21～C24)，其经由二极管(D21～D24)而与变压器(6)的2次绕组(21～23、B1)连接；以及电源控制用IC(8)，其基于电容器(C21～C24)的充电电压，对开关元件(7)的接通/断开动作进行控制，对整体进行控制的控制电路(2)以下述方式进行控制，即，在向主电源(5)供给电源后，向电容器(C21～C24)充电指令电压，在进一步经过预先设定的延迟时间后，主电路(3)及周边设备电路(4)开始动作。

技术领域

本发明涉及一种开关电源电路及其控制方法。

背景技术

通常，诸如家用电器、工业用设备、车载用设备的各种电子设备由多个电路构成。例如，以对电动机进行可变速控制的逆变器装置为代表的电力变换装置由下述部件等构成：主电路，其包含向电动机供给交流电力的功率模块；周边设备电路，其为了对发热的功率模块进行冷却而驱动冷却风扇，或者使与电动机的控制、动作不直接相关的设备动作；控制电路，其搭载诸如微型计算机、CPU、ASIC、FPGA之类的运算处理装置，向对电动机进行驱动的主电路发送电动机驱动信号，或者对周边设备电路的动作等、电力变换装置的动作整体进行控制；以及电源电路，其供给成为上述各电路的动力源的电力。

通常，作为电源电路，使用变换效率较高的开关电源电路。在前述的电力变换装置的情况下，基于为了去除从成为电源电路的动力源的主电源传递来的噪声的影响、或者为了防止触电等理由，使用利用了绝缘变压器而得到的开关电源电路。

开关电源电路由下述部件构成：开关元件；绝缘变压器，其具有1次绕组及1个或多个2次绕组，主电源经由开关元件与1次绕组连接；二极管，其与绝缘变压器的2次绕组连接；电容器，其经由二极管而与绝缘变压器的2次绕组连接；以及电源控制用IC，其对开关元件的接通/断开进行控制。电源控制用IC基于电容器的电压值，对开关元件的接通/断开进行控制。基本来说，开关电源电路通过开关元件的接通/断开动作而对电力的流动进行控制。

在绝缘变压器的2次绕组是1个的情况下，电源控制用IC基于经由二极管而与该2次绕组连接的电容器的电压值，进行开关元件的接通/断开的控制。与此相对，在绝缘变压器中存在多个2次绕组的情况下，通常电源控制用IC基于经由二极管而与某1个2次绕组连接的电容器的电压值，进行开关元件的接通/断开控制。

通常，电源控制用IC具有：基于经由二极管而与2次绕组连接的电容器的电压，进行开关元件的接通/断开控制的功能；以及对流过1次绕组及开关元件的电流进行监视，在流过过大的电流的情况下，进行使开关元件强制性地断开的过电流保护的功能。

在开关电源电路中存在：在电源接通时，经由二极管而与绝缘变压器的2次绕组连接的电容器无电压的状态(以下称为“启动时或启动中”)；以及稳定地供给由绝缘变压器的2次绕组生成的电力，电容器的电压变为预先设定的所期望的电压(以下称为“指令电压”)的状态(以下称为“稳态时或稳态状态”)。

在启动时，由于积蓄在绝缘变压器的1次绕组中的电能变大，因此在1次绕组及开关元件中流过过大的电流。因此，电源控制用IC的过电流保护动作起作用，开关元件强制性地断开。然后，过电流保护动作被解除，开关元件再次接通，但是由于再次的过电流保护动作，使开关元件断开。该动作重复进行，电压向经由二极管而与2次绕组连接的电容器进行充电，变为稳态状态。

与此相对，在稳态状态下，由于经由二极管而与2次绕组连接的电容器的电压被充电至指令电压，因此在1次绕组及开关元件中不会流过过大的电流。但是，在开关电源电路、与2次绕组连接的电路等中存在某种异常，从而在1次绕组及开关元件中流过过大的电流的情况下，电源控制用IC的过电流保护动作起作用。