[发明专利]开关电源的控制装置

说明书

本发明提供一种兼顾了降低待机电力和防止谐振偏移的开关电源的控制装置。预充电电路(28)在从控制电路接收到表示为待机模式的突发动作中的突发动作信号(bur_en)，且比较器(COMP6)检测到在软启动期间和软结束期间生成的三角波的电压(CS)低于阈值电压(vcsbs)时，在开关停止期间经过了停止期间设定值(Toff_bs)后输出具有与预充电期间设定值(Ton_bs)相当的开启宽度的预充电信号(Cbs_chg)。控制电路仅在接收预充电信号(Cbs_chg)的期间将低侧的开关元件导通而对自举电容器进行预充电，抑制待机模式的突发动作时的高侧驱动电路的电源电压下降。

技术领域

本发明涉及一种控制电流谐振型开关电源的控制装置，具体地，涉及在突发(burst)动作中开关停止一定期间时能够维持高侧电源的电压的开关电源的控制装置。

背景技术

电流谐振型开关电源由于适用于高效率、薄型，所以广泛地被采用于液晶电视、AC-DC适配器等。电流谐振型开关电源利用分别将开关元件级联连接于高侧和低侧而构成的半桥电路将直流电压转换为预定的交流电压，进而将该交流电压转换为预定的直流电压。高侧的开关元件被高侧驱动电路所驱动，低侧的开关元件被低侧驱动电路所驱动。高侧驱动电路和低侧驱动电路被容纳在IC(集成电路)化的控制装置中，并分别由独立的高侧电源和低侧电源供电。如此容纳有高侧驱动电路和低侧驱动电路的控制装置中的高侧电源通常使用从低侧驱动电路的地电位浮动的自举电源。

自举电源利用的是在高侧和低侧的开关元件进行开关动作时高侧基准电位在低侧电源的电压与地电位之间摆动的情况。即，自举电源中，在低侧的开关元件导通时，低侧电源介由自举二极管对自举电容器进行充电。此外，在低侧的开关元件关断时，自举电容器的正极端子被自举二极管绝缘，负极端子被低侧的开关元件绝缘，自举电容器成为独立的高侧电源。

然而，为了应对近年来的全球变暖对策，正在开发使在作为负载的电气设备的一部分功能未被使用时所消耗的电力尽量降低的电流谐振型开关电源。在这样的开关电源中，除了通常动作时的通常动作模式之外，还具备在轻负载时抑制消耗电力的待机模式(standby mode)。

在待机模式中，进行如下突发动作：即，重复进行在实施一定期间的开关元件的开关之后在一定期间停止开关的动作。根据突发动作，通过设置开关的停止期间，从而能够大幅减少开关电源的待机模式时的平均待机电力。而且，在该突发动作中，随着负载变轻，开关的停止期间的长度变长，在无负载时，开关的停止期间进一步延长而进一步减少待机电力。

在这样的开关电源中，在进行突发动作时，如果有负载从轻负载变为无负载的情况，则存在开关的停止期间变得非常长的情况。在开关被停止的期间，高侧驱动电路持续动作而持续消耗高侧电源的能量，但在此期间不对自举电容器进行充电。因此，在开关的停止期间有时高侧电源的电压会低于维持高侧驱动电路的动作所需的电压。此时，如果负载从无负载状态恢复到轻负载状态或通常负载状态，则高侧驱动电路变得不正常动作，而发生谐振偏移(共振はずれ)现象以及由此产生开关元件的损坏。

对此，已知有在突发动作时，使作为高侧电源的自举电容器的电压不低于维持高侧驱动电路的动作所需的电压的技术(例如，参照专利文献1)。根据该专利文献1所记载的技术，将储存在位于变压器的次级侧的输出电容器的能量提供给初级侧的自举电容器来抑制自举电容器的电压降低。为此，利用同步整流开关来构成变压器的次级侧的整流器，并通过在突发动作中的开关的停止期间内使同步整流开关进行开关，从而将输出电容器的能量送到初级侧，对自举电容器进行充电。由此，在突发动作中的开关的停止期间内始终确保作为高侧电源所需的电压，也不会发生谐振偏移现象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第9979308号说明书

发明内容

技术问题