專利名稱：開關(guān)電源裝置及其起動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
進(jìn)而，專利文獻(xiàn)3^^開了具有使PWM電路起動(dòng)的電源， 用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)抑制功耗的開關(guān)電源。在該專利文獻(xiàn)3中公開的開關(guān)電 源具有第1轉(zhuǎn)換器、第2轉(zhuǎn)換器、PWM電路。PWM電路在電源開關(guān) 電源的起動(dòng)時(shí)，在第1轉(zhuǎn)換器的之前起動(dòng)向PWM電路供電的第2轉(zhuǎn) 換器。另外，專利文獻(xiàn)4公開了在抑制電源裝置的規(guī)模增加的同 時(shí)，向計(jì)算機(jī)的中央處理裝置等電路以及起動(dòng)電路饋電的單系統(tǒng)蓄電 池的蓄電電力的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)4中公開的電源裝置是在計(jì)算機(jī) 中使用的電源裝置，具備在用于向中央處理裝置等電路供電的饋電系 統(tǒng)中使用的主晶體管、在用于向起動(dòng)電路饋電的饋電系統(tǒng)中使用的備 用晶體管共兩個(gè)晶體管。輸入電容器的充電電壓經(jīng)過備用晶體管充電 到輸出電容器，該輸出電容器的充電電壓向起動(dòng)電路輸出。向輸出電 壓控制電路供給從備用晶體管輸出的電力。在該狀態(tài)下，如果操作起 動(dòng)開關(guān)，則起動(dòng)電路輸出起動(dòng)信號(hào)。響應(yīng)起動(dòng)信號(hào)，輸出控制電路開 始動(dòng)作。由此，經(jīng)過主晶體管向中央處理裝置供給輸入電容器的充電 電壓。專利文獻(xiàn)2僅公開了在起動(dòng)電源電路(開關(guān)電源裝置)自 身的情況下，在第2電壓生成單元起動(dòng)了以后起動(dòng)第1電壓生成單元 的技術(shù)思想。從而，專利文獻(xiàn)2中公開的電源電路(開關(guān)電源裝置) 如果一旦起動(dòng)，則長時(shí)處于動(dòng)作狀態(tài)。從而，專利文獻(xiàn)2中公開的電 源電路(開關(guān)電源裝置)與在專利文獻(xiàn)1中公開的開關(guān)電源裝置相同， 存在當(dāng)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)也長時(shí)消耗大量電力的問題。專利文獻(xiàn)3也與專利文獻(xiàn)2相同，僅公開了比第1轉(zhuǎn)換器 先起動(dòng)第2轉(zhuǎn)換器的技術(shù)思想。從而與專利文獻(xiàn)2相同，在專利文獻(xiàn) 3中公開的開關(guān)電源如果一旦起動(dòng)，則也長時(shí)處于動(dòng)作狀態(tài)。從而， 專利文獻(xiàn)3中公開的開關(guān)電源與專利文獻(xiàn)l以及專利文獻(xiàn)2中公開的 開關(guān)電源裝置相同，存在當(dāng)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)也長時(shí)消耗大量電力的問 題。本發(fā)明的其它目的將伴隨著說明而明確。
用于解決課題的方法在本例中，第1電源電路ll與第2電源電路12的輸出(電 力)比大于等于1: 1000。圖示的第1電源電路ll具有電阻器Rl、具有初級(jí)線圏Nh、 次級(jí)線圏N2!和三次線圏(輔助線圏)N3i的第1絕緣變壓器T1、與 該第1絕緣變壓器Tl的初級(jí)線圏Nl!連接，作為第1開關(guān)元件的第1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET1、把在第1絕緣變壓器Tl的次級(jí)線圏N2i中感應(yīng) 的交流電壓進(jìn)行整流的二極管D2、平滑由該二極管D2整流后的電壓， 輸出第l輸出電壓的第l輸出電容器C2。開關(guān)電源裝置10具有檢測(cè)第2輸出電壓以及流過電阻器 R3的第2輸出電流(第2負(fù)載電流)，輸出第2輸出檢測(cè)信號(hào)的第2 檢測(cè)電路32、把該第2輸出檢測(cè)信號(hào)作為上述第2反饋信號(hào)，向第2電路反饋的第2反饋電路42。
圖12表示圖9所示的軟動(dòng)作電路18的一部分電路。軟動(dòng) 作電路18包括電源E1、開關(guān)S1、電容器Cll、第l電阻器Rll、第 2電阻器R12。第2電阻器R12經(jīng)過開關(guān)Sl并列連接到電源El。第 1電阻器Rll與電容器Cll串聯(lián)連接，其串聯(lián)電路并聯(lián)連接到第2電 阻器R12。開關(guān)S1的接通/斷開由外部控制電路16控制。圖13表示圖12所示的電容器C11的充電特性以及放電特 性。在圖13中，實(shí)線表示電容器Cll的充電特性，虛線表示電容器 Cll的放電特性。首先，參照?qǐng)D15，說明起動(dòng)第2電源電路12時(shí)的動(dòng)作。 這種情況下，從外部控制電路16輸出的接通信號(hào)(起動(dòng)信號(hào))直接向 開關(guān)電路17供給。從而，響應(yīng)該接通信號(hào)，在時(shí)刻tn開關(guān)電路17 導(dǎo)通，在第1電源電路ll中生成的電力經(jīng)過開關(guān)電路17向笫2電源 電路12的第2PWM振蕩器22供給。從而，第2PWM振蕩器22在時(shí) 刻^開始動(dòng)作。另一方面，上述接通信號(hào)由第1延遲電路61延遲第1 延時(shí)時(shí)間L后，向開關(guān)控制電路60供給。從而，開關(guān)控制電路60在 從時(shí)刻t，經(jīng)過了第l延遲時(shí)間T!的時(shí)刻t2,接通開關(guān)SW。在開關(guān)SW 接通了以后，來自AC電源的AC電壓經(jīng)過第2全波整流器D6向第2電源電路12供給。
從控制電路15輸出的動(dòng)作信號(hào)向第1反饋電路41發(fā)送。 第1反饋電路41輸出包括該動(dòng)作信號(hào)的第l反饋信號(hào)。第l信號(hào)檢測(cè) 電路51如果從第1反饋信號(hào)檢測(cè)出動(dòng)作信號(hào)，則把接通信號(hào)向外部控 制電路16供給。響應(yīng)該接通信號(hào)，外部控制電路16接通開關(guān)電路17, 在第1電源電路ll中生成的電力經(jīng)過開關(guān)電路17向第2電源電路12 的第2PWM振蕩器22供給。
這樣，在圖示的開關(guān)電源裝置10E中，使用在第l電源電 路ll 一側(cè)生成的第1反饋信號(hào)進(jìn)行第2電源電路12的接通動(dòng)作，使 用在第2電源電路12 —側(cè)生成的第2反饋信號(hào)進(jìn)行第2電源電路12 的斷開動(dòng)作。
在第1以及第2反饋信號(hào)的雙方中檢測(cè)出了停止信號(hào)的情 況下，信號(hào)確認(rèn)電路70向外部控制電路16發(fā)送斷開信號(hào)。在第l反 饋信號(hào)中檢測(cè)出停止信號(hào)，在第2反饋信號(hào)中檢測(cè)出動(dòng)作信號(hào)的情況 下，信號(hào)確認(rèn)電路70向外部控制電路16發(fā)送斷開信號(hào)。在第l反饋 信號(hào)中檢測(cè)出動(dòng)作信號(hào)，在第2反饋信號(hào)中檢測(cè)出停止信號(hào)的情況下， 信號(hào)確認(rèn)電路70向外部控制電路16發(fā)送斷開信號(hào)。在第1以及第2 反饋信號(hào)的雙方中檢測(cè)出了動(dòng)作信號(hào)的情況下，信號(hào)確認(rèn)電路70向外 部控制電路16發(fā)送接通信號(hào)。
這樣，只有在第1以及第2反饋電路41以及42的雙方都 是動(dòng)作信號(hào)時(shí)，才向外部控制電路16發(fā)送接通信號(hào)，通過采用這樣的 方法，能夠減少由噪聲等誤動(dòng)作引起的接通信號(hào)的發(fā)生。
在第1以及第2反饋信號(hào)中檢測(cè)出的信號(hào)不同或者雙方都是停止信號(hào)的情況下，信號(hào)確認(rèn)電路70向第1電源電路ll發(fā)送動(dòng)作 停止信號(hào)。響應(yīng)該動(dòng)作停止信號(hào)，第1電源電路ll停止其動(dòng)作。即，在圖19中圖示的開關(guān)電源裝置10F中，僅控制第2 電源電路12的動(dòng)作，而在圖20中圖示的開關(guān)電源裝置10G中，不僅 是第2電源電路12,也控制第1電源電路11的動(dòng)作。換句話講，在 從反饋信號(hào)中檢測(cè)出的信號(hào)不一致的情況下，停止所有的電源電路的 動(dòng)作。通過這樣在第1以及第2反饋電路41以及42中檢測(cè)出的 信號(hào)不同或者雙方都是停止信號(hào)的情況下，判定為異常狀態(tài)，停止第 1以及第2電源11以及12，能夠把設(shè)備的電源全部切斷，防止發(fā)生設(shè) 備的起火、破壞等，確保安全性。
以上，就理想的實(shí)施形態(tài)說明了本發(fā)明，而在不脫離本發(fā)明精神 的范圍內(nèi)，能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行各種變形，這一點(diǎn)是顯而易見 的。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源裝置(10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G)的起動(dòng)方法，該開關(guān)電源裝置使用了輸出小的第1電源電路(11)和輸出大的第2電源電路(12)，其特征在于包括在使上述第1電源電路(11)長時(shí)成為動(dòng)作狀態(tài)的狀態(tài)下，在起動(dòng)上述第2電源電路(12)時(shí)，使用在上述第1電源電路(11)中生成的電力起動(dòng)上述第2電源電路的步驟(15、16、17)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源裝置的起動(dòng)方法，其特征在于 上述第1電源電路(11)與上述第2電源電路(12)的輸出比大于等于1: 1000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置的起動(dòng)方法，其特征在于 響應(yīng)起動(dòng)信號(hào)，使上述笫2電源電路(12)動(dòng)作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源裝置的起動(dòng)方法，其特征在于 把上述第1電源電路(11)的反饋信號(hào)用作為上述起動(dòng)信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源裝置的起動(dòng)方法，其特征在于 檢測(cè)上述第1電源電路(11)的負(fù)載(15)的狀態(tài)，生成上述起動(dòng)信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源裝置的起動(dòng)方法，其特征在于 把上述第2電源電路(12)的反饋信號(hào)用作為上述起動(dòng)信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源裝置的起動(dòng)方法，其特征在于 還有停止上述第2電源電路(12)的步驟。
8. —種開關(guān)電源裝置(10、 IOA、 IOB、 IOC、 IOD、 IOE、 IOF、 10G)，該開關(guān)電源裝置使用了輸出小的第1電源電路(11)和輸出 大的第2電源電路(12)，其特征在于包括在使上述第1電源電路(11)長時(shí)處于動(dòng)作狀態(tài)的狀態(tài)下，在起 動(dòng)上述第2電源電路(12)時(shí)，使用在上迷第1電源電路(11)中生 成的電力，起動(dòng)上述第2電源電路的起動(dòng)單元(15、 16、 17)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于上述第1電源電路(11)與上述第2電源電路(12)的輸出的大 于等于1: 1000。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源裝置，其特征在于 響應(yīng)起動(dòng)信號(hào)，上述起動(dòng)單元(15、 16、 17)-使上述第2電源電路(12)動(dòng)作。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述起動(dòng)單元(15、 16、 17)把上述第1電源電路(11)的反饋信號(hào)用作為上述起動(dòng)信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述起動(dòng)單元(15、 16、 17)檢測(cè)上述第1電源電路(11)的負(fù)載(15)的狀態(tài)，生成上述起動(dòng)信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述起動(dòng)單元(15、 16、 17)把上述第2電源電路(12)的反饋信號(hào)用作為上述起動(dòng)信號(hào)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源裝置的起動(dòng)方法，其特征在于還有停止上述第2電源電路(12)的單元(SW; 15、 16、 17)。
15. —種開關(guān)電源裝置(10、 IOA、 IOB、 IOC、 IOD、 IOE、 IOF、 IOG)，該開關(guān)電源裝置使用了發(fā)生第l輸出電壓的第1電源電路(ll) 和發(fā)生比上述第l輸出電壓高的第2輸出電壓的第2電源電路(12)， 其特征在于包括開關(guān)電路(17)，插入在上述第1電源電路與上述第2電源電路 之間，響應(yīng)控制信號(hào)進(jìn)行從上述第1電源電路向上述第2電源電路的 為了起動(dòng)該第2電源電路所必需的電力的供給/停止；動(dòng)作/停止信號(hào)電路(15)，發(fā)生動(dòng)作信號(hào)或者停止信號(hào)； 外部控制電路(16),響應(yīng)上述動(dòng)作信號(hào)或者上述停止信號(hào)，向 上述開關(guān)電路供給上述控制信號(hào)，使上述開關(guān)電路接通/斷開。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述第1電源電路(11)具有第1絕緣變壓器(Tl)，包括初級(jí)線圏(NlJ 、次級(jí)線圏(N2J 和輔助線圏(N3！);第1開關(guān)元件(FET1)，與該第1絕緣變壓器(Tl)的上述初 級(jí)線圏(NlJ連接；第1整流/平滑單元(D2、 C2 ),對(duì)在上述第1絕緣變壓器(Tl ) 的上述次級(jí)線圏(N2！)中感應(yīng)出的交流電壓進(jìn)行整流/平滑，輸出上 述第1輸出電壓；第l控制電路(21)，響應(yīng)第l反饋信號(hào)，接通/斷開上述第1 開關(guān)元件；輔助整流/平滑單元(D3、 C3)，對(duì)在上述輔助線圏中感應(yīng)出 的交流電壓進(jìn)行整流/平滑，輸出輔助電壓， 上述第2電源電路(12)具有第2絕緣變壓器(T2),包括初級(jí)線圏(Nl2)和次級(jí)線圏(N22); 第2開關(guān)元件(FET2 )，與該第2絕緣變壓器(T2 )的上述初級(jí)線圏(Nl2)連接；第2整流/平滑單元(D5、 C5 );對(duì)在上述第2絕緣變壓器(T2 ) 的上述次級(jí)線圏(N22)中感應(yīng)出的交流電壓進(jìn)行整流/平滑，輸出上 述第2輸出電壓；第2控制電路(22)，響應(yīng)第2反饋信號(hào)，接通/斷開上述第2 開關(guān)元件，上述開關(guān)電源裝置(IO、 IOA、 IOB、 IOC、 IOD、 IOE、 IOF、 10G)還包括第l檢測(cè)電路(31),檢測(cè)上述第l輸出電壓以及上述第1電源 裝置的第l輸出電流，輸出第l輸出檢測(cè)信號(hào)；第l反饋電路(41),把上述第l輸出檢測(cè)信號(hào)作為上述第l反 饋信號(hào)，反饋到上述第1電源裝置的初級(jí)側(cè)電路；第2檢測(cè)電路(32),檢測(cè)上述第2輸出電壓以及上述第2電源 裝置的第2輸出電流，輸出第2輸出檢測(cè)信號(hào)；第2反饋電路(42 )，把上述第2輸出檢測(cè)信號(hào)作為上述第2反 饋信號(hào)，反饋到上述第2電源裝置的初級(jí)側(cè)電路，上述開關(guān)電路(17)響應(yīng)上述控制信號(hào)，把上述輔助電壓作為上 述必要的電力選擇性地向上述第2控制電路(22)供給。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述開關(guān)電源裝置(10A)還具有插入在上述第1反饋電路與上述外部控制電路之間的信號(hào)檢測(cè)電 路，即檢測(cè)上述第l反饋信號(hào)的一部分，向上述外部控制電路發(fā)送信 號(hào)檢測(cè)信號(hào)的上述信號(hào)檢測(cè)電路(51)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述動(dòng)作/停止信號(hào)電路(15)向上述第2反饋電路(42)發(fā)送根據(jù)上述第1電源電路的負(fù)載(15)變化的模式狀態(tài)，上述第2反饋 電路(42)把該變化后的模式狀態(tài)包含在上述第2反饋信號(hào)中輸出，上述開關(guān)電源裝置(10B)還具有插入在上述第2反饋電路與上 述外部控制電路之間的信號(hào)檢測(cè)電路，即檢測(cè)包含在上述第2反饋信 號(hào)中的上述變化后的模式狀態(tài)，向上述外部控制電路發(fā)送信號(hào)檢測(cè)信 號(hào)的上述信號(hào)檢測(cè)電路(52)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述開關(guān)電源裝置(10C)還具有插入在上述開關(guān)電路與上述第2電源電路之間的軟動(dòng)作電路，即， 起動(dòng)時(shí)逐漸起動(dòng)上述第2電源電路，停止時(shí)逐漸停止上述第2電源電 路的上述軟動(dòng)作電路(18)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述開關(guān)電源裝置(10D)還具備接通/斷開向上述第2電源電路供給的AC電源的開關(guān)(SW)和控制該開關(guān)的通斷的開關(guān)控制電路 (60),上述外部控制電路16輸出作為上述控制信號(hào)的接通信號(hào)或斷開 信號(hào)，上述接通信號(hào)直接供給到上述開關(guān)電路，上述斷開信號(hào)直接供 給到上述開關(guān)控制電路，上述開關(guān)電源裝置(10D)還具備第1延遲電路(61 )，把上述接通信號(hào)延遲第1延遲時(shí)間(Tl), 向上述開關(guān)控制電路供給延遲后的接通信號(hào)；第2延遲電路(62 ),把上述斷開信號(hào)延遲第2延遲時(shí)間(T2 )， 向上迷開關(guān)電路供給延遲后的斷開信號(hào)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述動(dòng)作/停止信號(hào)電路(15)分別向上述第l反饋電路(41)以及上述第2反饋電路(42)發(fā)送上述動(dòng)作信號(hào)以及上述停止信號(hào)， 上述第1反饋電路輸出包括上述動(dòng)作信號(hào)的上述第1反饋信號(hào)，上述 第2反饋電路輸出包括上述停止信號(hào)的上述第2反饋信號(hào)，上述開關(guān)電源裝置(10E)還具備插入在上述第l反饋電路與上述外部控制電路之間的第l信號(hào)檢 測(cè)電路，即，當(dāng)根據(jù)上述第l反饋信號(hào)檢測(cè)出上述動(dòng)作信號(hào)時(shí)，向上 述外部控制電路供給接通信號(hào)的上述第l信號(hào)檢測(cè)電路(51);插入在上述第2反饋電路與上述外部控制電路之間的第2信號(hào)檢 測(cè)電路，即，當(dāng)根據(jù)上述第2反饋信號(hào)檢測(cè)出上述停止信號(hào)時(shí)，向上 述外部控制電路供給斷開信號(hào)的上述第2信號(hào)檢測(cè)電路(52)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述動(dòng)作/停止信號(hào)電路(15)向上述第1以及上述第2反饋電路(41、 42)發(fā)送上述動(dòng)作信號(hào)或者上述停止信號(hào)，上述第1以及上 述第2反饋電路輸出包括上述動(dòng)作信號(hào)或者上述停止信號(hào)的上述第1 以及上述第2反饋信號(hào)，上述開關(guān)電源裝置(IOF、 10G)還具備檢測(cè)上述第1以及上述 第2反饋信號(hào)中的信號(hào)的信號(hào)確認(rèn)電路，即，只有當(dāng)該檢測(cè)出的信號(hào) 的雙方都是上述動(dòng)作信號(hào)時(shí)，才向上述外部控制電路發(fā)送接通信號(hào)， 除此以外時(shí)，向上述外部控制電路發(fā)送斷開信號(hào)的上述信號(hào)確認(rèn)電路 (70)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的開關(guān)電源裝置，其特征在于 上述開關(guān)電源裝置(10G)中的上述信號(hào)確認(rèn)電路(70)當(dāng)上述檢測(cè)出的信號(hào)的至少一方是停止信號(hào)時(shí)，向上述第1電源電路發(fā)送動(dòng) 作停止信號(hào)，上述第1電源電路響應(yīng)上述動(dòng)作停止信號(hào)，停止其動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于減小待機(jī)中的功耗。在使用了輸出小的第1電源電路(11)和輸出大的第2電源電路(12)的開關(guān)電源裝置中，第1電源電路(11)長時(shí)處于動(dòng)作狀態(tài)，第2電源電路(12)在起動(dòng)時(shí)，使用在第1電源電路(11)中生成的電力起動(dòng)。
文檔編號(hào)H02M3/28GK101317323SQ20068004418
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者山崎和夫, 永井民次 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社