[发明专利]电源装置

说明书

本发明涉及一种电源装置，该电源装置适合于例如被用在具有一个大范围的输入市电交流电压的整个电子设备中。

一种在全世界范围内使用的电源电压大致地被分成一个100V范围和一个200V范围。因此，对于一个不指定任何供货地区的电子设备来说，需要该电子设备正常地工作而不考虑提供给该电子设备的电源电压是哪一个范围的电源电压。然而，如果该电子设备例如是由一个AC-DC变换器构成的，那么将产生对在一个开关元件、一个变压器和取决于供给电源的系统的类似设备的部件中增加损耗的担忧。

因此，一个电子设备中的电源装置，已经在例如日本专利JP3135328和日本专利JP55133626中公开的。本发明的图1和2显示了现有技术的这样一种电路结构。在图1所示的电路结构中，从市电电源100和类似电源来的一个交流电压通过一个二极管整流桥路101被整流。在整流的输出电压被平滑之后，通过利用多个DC-DC变换器102、103来获得一个直流输出电压。根据这个电路结构，通过把一个负载分配给多个DC-DC变换器能够减小总的损耗。

此外，在图2所示的电路结构中，利用由两个电容器104、105构成的一个串联电路来进行滤波并且同时电容器104、105的连接点通过一个开关106与二极管整流桥路101的一个交流输入端连接。因而，根据在该交流输入端上的电压来控制开关106，以致于整流从一个原边侧被转换到在一个100V系统中的两倍电压整流和被转换到在一个200V系统中的全波整流，这就使提供给DC-DC变换器的电压相等，因此利用单个DC-DC变换器102能够进行一个有效的控制。

如果利用如图1中所示设置有多个变换器的系统，那么它与由一个变换器构成的系统相比在部件的数量上增加了，因此增加了制造费用。同样，如果利用在图2中所示的整流转换系统，在这种情况下，例如由于一个异常现象使一个两倍电压整流在200V系统中进行，那么一个整流的输出电压能够最大几乎达到800V，这就迫使采取预防措施以便设置一个特殊的安全装置和类似装置来避免对一个电路元件的损坏和避免一个故障。

在电源状态不稳定的区域内，通常在一个额定电源电压中产生大约±10％的波动。在这种情况下具有一个担忧，例如一个在200V系统中的电源被错误地检测为在100V系统中的电源，并且是在转换到两倍电压整流的状态中，如果在200V侧上的电压迅速地升高，那么整流的输出电压最大能够达到800V。

此外，虽然利用一个变换器能够扩大控制范围，但是这不可避免需要开关元件和变压器是大尺寸和导致了整个设备的尺寸变大并且降低了电源装置本身的变换效率。

由于这些方面，本发明的一个目的是提供一种电源装置，该电源装置能够解决在一个不指定任何供货地区的电子设备中存在的问题，这些问题包括大尺寸的设备、变换效率的降低和对由于异常引起产生的极高的输出电压的担忧。

根据本发明的一个方面，电源装置是这样一种电源装置，即在该电源装置中利用一个开关元件来转换一个绝缘变换变压器的初级绕组的激励电流并且根据绝缘变换变压器的次级绕组边输出电压来控制与开关元件连接的一个振荡驱动电路的振荡状态，以致于把次级绕组边输出电压控制到一个恒定电压。在振荡驱动电路的控制下，在一个全桥工作方式与一个单端推挽和半桥工作方式的两个方式之间转换激励电流的供电通路。

图1是一个电源装置的结构图；

图2是另一个电源装置的结构图；

图3是根据本发明的一个电源装置的结构图，它作为一个实施例；

图4A-4J是用于解释根据本发明的电源装置的波形图；

图5A-4C是用于解释根据本发明的电源装置的电路图；

图6A-6C是用于解释根据本发明的电源装置的电路图；

图7A-7M是用于解释根据本发明的电源装置的波形图；

图8A-8M是用于解释根据本发明的电源装置的波形图；

图9是用于解释根据本发明的电源装置的特性曲线图。

根据本发明的一种电源装置是这样一种电源装置，即在该电源装置中利用一个开关元件来转换一个绝缘变换变压器的初级绕组的激励电流并且根据绝缘变换变压器的次级绕组边输出电压来控制与开关元件连接的一个振荡驱动电路的振荡状态，以致于把次级绕组边输出电压控制到一个恒定电压，该电源装置这样地被设置以致通过振荡驱动电路在一个全桥工作方式与一个单端推挽和半波桥工作方式的两个方式之间的控制来转换激励电流的供电通路。