[发明专利]开关电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流-直流变换器(AC-DC变换器)或直流-直流变换器(DC-DC变换器)中的用于输出稳定的直流电压的开关电源装置(switching power supply)。

背景技术

以往，开关电源装置被广泛应用在诸如复印机、打印机、传真机、AV设备、液晶电视机、等离子显示面板、通信终端等各种电子设备中。一般来说，开关电源装置形成以下结构，即，对商用交流电源经整流、平滑滤波后所得到的直流电压进行开/关处理，将其变换成高频交流电，进而再将其高效地变换为所期望的直流电压。

上述的开关电源装置被要求具有：在发生半短路时能够防止开关电源装置自身处于不安全状态的技术。在此，“半短路”是指在进行上述开/关处理的主开关元件中流过预计以上的较强电流的现象。另外，作为半短路，可以例举出例如主开关元件的漏极-栅极之间的半短路。上述技术是指直流恒压电源装置，例如专利文献1(日本国专利申请公开特开平1-282623号公报，公开日：1989年11月14日)中所揭示的技术。以下通过图8来对专利文献1所揭示的直流恒压电源装置的动作进行简单说明。

图8所示的直流恒压电源装置包括，输入电压源201、PNP晶体管(开关元件)202、线圈203、二极管204、电容器205、正侧的输出端子206和负侧的输出端子207、误差放大器208、三角波振荡器209、限流电路210、旁路电阻215以及内部电压源216。另外，图8所示的直流恒压电源装置具有齐纳二极管(Zener diode)221、电阻222和电阻223作为电压检测电路220，并且还具有NPN晶体管224和NPN晶体管225作为保护电路。

在图8所示的直流恒压电源装置中，当PNP晶体管202处于导通状态时，由输入电压源201输入的电压经过PNP晶体管202和线圈203后，作为输出电压Vout从输出端子206输出。此时，从输入电压源201输入的电压通过线圈203所生成的电流将对电容器205进行充电。

另外，当PNP晶体管202处于关断状态时，二极管204作为续流二极管进行动作。即，此时，电容器205的充电电流经过二极管204和线圈203产生电压。并且根据该电压，在输出端子206上将连续产生输出电压Vout。

在图8所示的直流恒压电源装置中，根据输出电压Vout的输出变动来切换PNP晶体管202的导通状态和关断状态，从而，能够使输出电压Vout保持一定的电平。

在此，PNP晶体管202的导通/关断的切换是通过作为控制电路被设置的误差放大器208和三角波振荡器209并依照下述步骤进行的。

即，误差放大器208比较三角波振荡器209的三角波电压和输出电压Vout。当该三角波电压的电平较高时，误差放大器208输出“L”信号，使PNP晶体管202成为导通状态。另外，当输出电压Vout的电平较高时，误差放大器208输出“H”信号，使PNP晶体管202成为关断状态。

另外，限流电路210利用负载电阻(未图示)检测出流动在输出端子206和输出端子207之间的电流。当流经负载电阻的电流超过预定的电流值(限度电流值)时，将向三角波振荡器209发送停止信号。由此，三角波振荡器209保持关断状态，同时PNP晶体管202也保持关断状态。

电压检测电路220是具有以下结构的电路，即，由齐纳二极管221、电阻222和电阻223构成的串联电路被并列连接在输出端子206和输出端子207之间，用以检测输出电压Vout的值。另外，NPN晶体管224和NPN晶体管225形成所谓的保护电路。当电压检测电路220检测出电压小于预定的电压值时，保护电路将停止信号输出至限流电路210。

以下，分别对图8所示的在直流恒压电源装置中未发生半短路的情况和发生了半短路的情况下电压检测电路220和保护电路的动作进行说明。