[发明专利]开关电源器件

说明书

本申请为分案申请，其原申请是于2005年11月21日向中国专利局提交的专利申请，申请号为200510125489.6，发明名称为“开关电源器件”。

发明领域

本发明涉及一种开关电源器件，尤其涉及一种根据负载状态执行开关操作的开关电源器件。

背景技术

开关电源器件执行开关操作以将能量存储在电感中，并且将存储的能量提供给负载。根据负载状态执行开关操作的开关电源器件的例子公开在未审查的日本专利申请KOKAI公报No.2002-171760和未审查的日本专利申请KOKAI公报No.2002-171761中。

公开在未审查的日本专利申请KOKAI公报No.2002-171760中的开关电源器件在负载变小时间歇地执行开关操作。公开在未审查的日本专利申请KOKAI公报No.2002-171761中的开关电源器件具有低频操作模式以便在负载变小时降低开关频率。

图7是示出具有低频操作模式的常规开关电源器件的一个例子的结构图。

该开关电源器件设置复位-置位触发器(下文中简称为“触发器”)2，其与振荡器(OSC)1的振荡频率同步。

当触发器2被置位时，开关元件3导通。

开关元件3的导通行为使开关电流从电源18流到变压器4的初级线圈，如此将能量存储在变压器4中。

电阻器5产生对应于开关电流的电压。

当由电阻器5产生的电压超过目标电压Vm时，比较器6使触发器2复位。

目标电压Vm是由电阻器8的电阻和光电耦合器的光接收元件9的电阻对由参考电压源7产生的参考电压ES1进行分压而得到的电压。

当触发器2被复位时，开关元件3截止。

当开关元件3截止时，存储在变压器4中的能量通过二极管10和电容器11供应给负载。

输出电压检测电路12检测输出电压与预定值之间的差值。光电耦合器的发光元件13根据该差值发光。

发光元件13的发射改变光接收元件9的电阻，由此改变目标电压Vm。

当负载通过这种控制增加时，目标电压Vm变得更高并且开关元件3的导通持续时间变得更长。

目标电压Vm经由开关15提供给振荡器1。当目标电压Vm变得较低时，振荡器1的振荡频率也变得较低。

比较器14将目标电压Vm与参考值Vb进行比较。

当负载变得更小并且目标电压Vm变得更低时，比较器14的输出从高电平(下文中称为“H”)变为低电平(下文中称为“L”)，使开关15导通，所述开关15响应于“L”信号而导通。

当开关15导通时，目标电压Vm输入到振荡器1。相应地，振荡器1的振荡频率降低，从而正常模式变为低频操作模式。

为了防止在模式变为低频操作模式之后由于噪声等原因模式又立刻返回到正常模式，通过使参考值Vb在两个电平之间变化而使比较器14的输出具有滞后特性。

图8是示出执行间歇开关操作的开关电源器件的一个例子的结构图，并且使用与图7相同的参考标记表示相似或相同的元件。

在开关电源器件中，触发器2的输出端连接到AND门20的一个输入端。

AND门20的输出端连接到开关元件3。

AND门20的另一个输入端连接到比较器14的输出端，并且当开关电源器件激活时向其输送“H”信号。

在激活后，触发器2被设置成与振荡器1的振荡频率同步。

当触发器2被置位时，AND门20的输出信号变为“H”。开关元件3响应于“H”信号而导通，使开关电流流到变压器4的初级线圈。

电阻器5产生对应于开关电流的电压。

当由电阻器5产生的电压超过目标电压Vm时比较器6使触发器2复位。

目标电压Vm是由电阻器8的电阻和光电耦合器的光接收元件9的电阻对由参考电压源7产生的参考电压ES1进行分压而得到的电压。

当触发器2被复位时，AND门20的输出信号变为“L”，使开关元件3截止。

相应地，存储在变压器4中的能量通过二极管10和电容器11供应给负载。

输出电压检测电路12检测输出电压与预定值之间的差值。光电耦合器的发光元件13根据该差值发光。

发光元件13的发射改变光接收元件9的电阻，由此改变目标电压Vm。

当负载通过这种控制增加时，目标电压Vm变得更高并且开关元件3的导通持续时间变得更长。

比较器14将目标电压Vm与参考值Vb进行比较。

当负载变得更小并且目标电压Vm变得更低时，比较器14的输出从“H”变为“L”。