專利名稱：開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中公開了基于初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)的平滑電容器的脈動(dòng) (ripple)電壓而檢測平滑電容器的壽命的開關(guān)電源。在專利文獻(xiàn)3中公開了基于周圍溫度、脈動(dòng)電流值、壽命特性數(shù)據(jù)、期待壽命時(shí)間、以及經(jīng)過壽命時(shí)間而預(yù)測平滑電容器的壽命的直流電源裝置。在專利文獻(xiàn)4和專利文獻(xiàn)5中公開了基于脈動(dòng)電壓而預(yù)測開關(guān)電源的壽命的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 特開2000-350448號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2000-308339號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開平11-356036號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 特開平8-19247號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 特開2002-112549號(hào)公報(bào)如上所述，提出了各種預(yù)測開關(guān)電源的壽命的方案。但是，上述的預(yù)測開關(guān)電源的壽命的方案并不一定是按照用戶的希望的方案。因此期望新的預(yù)測開關(guān)電源的壽命的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的開關(guān)電源通過連接到變壓器的初級(jí)線圈的開關(guān)元件的接通關(guān)斷控制從而在上述變壓器的次級(jí)線圈和第一輔助線圈感應(yīng)電壓，并對(duì)在上述次級(jí)線圈感應(yīng)的電壓進(jìn)行平滑從而輸出直流電壓，并且具有通過在上述第一輔助線圈感應(yīng)的電壓對(duì)電容器進(jìn)行充電的第一輔助電源，該開關(guān)電源包括控制電路，在上述電容器的電壓成為第一閾值以上的情況下，開始進(jìn)行連接到變壓器的初級(jí)線圈的開關(guān)元件的接通關(guān)斷控制，通過接通關(guān)斷控制而在變壓器的次級(jí)線圈和第一輔助線圈感應(yīng)電壓，在上述電容器的電壓成為小于第一閾值的第二閾值以下的情況下，停止進(jìn)行接通關(guān)斷控制；啟動(dòng)電路，通過來自電源的電壓對(duì)上述電容器進(jìn)行充電；以及判定部，基于上述電容器的電壓成為第一閾值以上之后的該電容器的電壓判定開關(guān)電源的壽命。在上述的開關(guān)電源中，判定部可以在電容器的電壓成為第一閾值以上之后的電容器的電壓成為第二閾值以下的情況下，判定為到了開關(guān)電源的壽命。在上述的開關(guān)電源中，判定部可以在電容器的電壓成為第一閾值以上之后的電容器的電壓成為第一閾值與第二閾值之間的第三閾值以下的情況下，判定為是開關(guān)電源的更換時(shí)期。在上述的開關(guān)電源中，判定部可以包括第一比較器，具有第一基準(zhǔn)電壓輸入端子、第一電容器電壓輸入端子以及第一輸出端子，其中，該第一基準(zhǔn)電壓輸入端子輸入與第一閾值對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)電壓，該第一電容器電壓輸入端子輸入與電容器的電壓對(duì)應(yīng)的電壓，該第一輸出端子與輸入到第一電容器電壓輸入端子的電壓超過第一基準(zhǔn)電壓的情況相對(duì)應(yīng)而輸出啟動(dòng)信號(hào)；以及第二比較器，通過從第一輸出端子輸出的啟動(dòng)信號(hào)而進(jìn)行動(dòng)作， 并且具有第二基準(zhǔn)電壓輸入端子、第二電容器電壓輸入端子以及第二輸出端子，其中，該第二基準(zhǔn)電壓輸入端子輸入與第二閾值對(duì)應(yīng)的第二基準(zhǔn)電壓，該第二電容器電壓輸入端子輸入與電容器的電壓對(duì)應(yīng)的電壓，該第二輸出端子在輸入到第二電容器電壓輸入端子的電壓成為第二基準(zhǔn)電壓以下的情況下，輸出表示開關(guān)電源的壽命的信號(hào)。在上述的開關(guān)電源中，判定部還可以包括第三比較器，通過從第一輸出端子輸出的啟動(dòng)信號(hào)而進(jìn)行動(dòng)作，并且具有第三基準(zhǔn)電壓輸入端子、第三電容器電壓輸入端子以及第三輸出端子，其中，該第三基準(zhǔn)電壓輸入端子輸入對(duì)應(yīng)于第一閾值與第二閾值之間的第三閾值的第三基準(zhǔn)電壓，該第三電容器電壓輸入端子輸入與電容器的電壓對(duì)應(yīng)的電壓，該第三輸出端子在輸入到第三電容器電壓輸入端子的電壓成為第三基準(zhǔn)電壓以下的情況下， 輸出表示是開關(guān)電源的更換時(shí)期的信號(hào)。在上述的開關(guān)電源中，判定部可以在電容器的電壓成為第一閾值以上之后的電容器的電壓的每個(gè)單位時(shí)間的變化率成為預(yù)先決定的變化率以上的情況下，判定為到了開關(guān)電源的壽命。在上述的開關(guān)電源中，還包括第二輔助電源，通過來自電源的電壓啟動(dòng)判定部， 而且基于在變壓器的第二輔助線圈感應(yīng)的電壓而使判定部的動(dòng)作繼續(xù)進(jìn)行，判定部可以與基于來自第二輔助電源的電力而啟動(dòng)的情況相對(duì)應(yīng)而使啟動(dòng)電路工作。在上述的開關(guān)電源中，還可以包括估計(jì)部，基于開關(guān)電源的合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間估計(jì)開關(guān)電源的更換時(shí)期。在上述的開關(guān)電源中，還可以包括估計(jì)部，基于開關(guān)電源的合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間估計(jì)開關(guān)電源的更換時(shí)期；以及通知部，在判定部的判定結(jié)果表示是開關(guān)電源的更換時(shí)期、而且估計(jì)部的估計(jì)結(jié)果表示是開關(guān)電源的更換時(shí)期的情況下，對(duì)外部通知是開關(guān)電源的更換時(shí)期。在上述的開關(guān)電源中，還包括第一電容器，對(duì)來自電源的電流進(jìn)行平滑化；以及第二電容器，對(duì)從次級(jí)線圈輸出的電流進(jìn)行平滑化，對(duì)電容器預(yù)先決定的估計(jì)壽命可以短于對(duì)第一電容器和第二電容器預(yù)先決定的估計(jì)壽命。另外，上述的發(fā)明概要沒有列舉本發(fā)明的必要的特征的全部。此外，這些特征組的組合也可以成為發(fā)明。


圖1是表示第一實(shí)施方式的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示正常的電容器C5的電壓波形的一例的圖。圖3是表示劣化的電容器C5的電壓波形的一例的圖。圖4是表示第二實(shí)施方式的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示第三實(shí)施方式的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)的圖。標(biāo)號(hào)說明10交流電源12噪聲濾波器
14整流電路
16輸入側(cè)整流平滑電路
18輸出側(cè)整流平滑電路
20啟動(dòng)電路
30第一輔助電源
32輔助側(cè)整流平滑電路
40控制電路
50判定部
60第二輔助電源
70通知部
Cl平滑電容器
C2平滑電容器
C4平滑電容器
C5電容器
CP1、CP2、CP3 比較器
W初級(jí)線圈
N2次級(jí)線圈
N3第一輔助線圈
N4第二輔助線圈
Sl開關(guān)元件
S2開關(guān)
具體實(shí)施例方式以下，通過發(fā)明的實(shí)施方式說明本發(fā)明，但以下的實(shí)施方式不對(duì)涉及權(quán)利要求書的發(fā)明進(jìn)行限定。此外，對(duì)于發(fā)明的解決方案，在實(shí)施方式中說明的特征的組合的全部并不一定是必須的。圖1表示第一實(shí)施方式的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)。來自交流電源10的電流，經(jīng)由噪聲濾波器12在輸入側(cè)整流平滑電路16中進(jìn)行整流/平滑化，并輸入到高頻變壓器T的初級(jí)線圈附。由FET等構(gòu)成的開關(guān)元件Sl串聯(lián)連接到初級(jí)線圈附。開關(guān)元件Sl通過控制電路40被接通關(guān)斷控制。通過對(duì)開關(guān)元件Sl進(jìn)行接通關(guān)斷控制，電流斷斷續(xù)續(xù)地輸入到初級(jí)線圈Ni，在次級(jí)線圈N2和輔助線圈N3感應(yīng)電壓。在控制電路40啟動(dòng)之前，啟動(dòng)電路 20經(jīng)由噪聲濾波器12和輸入側(cè)整流平滑電路16將來自交流電源10的電力供應(yīng)到控制電路40，使控制電路40啟動(dòng)。在控制電路40啟動(dòng)之后，第一輔助電源30基于在輔助線圈N3 感應(yīng)的電壓而對(duì)控制電路40供應(yīng)電力。如此構(gòu)成的開關(guān)電源，通過調(diào)整開關(guān)元件Sl的接通關(guān)斷的期間，將來自交流電源 10的交流電壓變換成預(yù)先設(shè)定的直流電壓并輸出。但是，由開關(guān)電源所具備的電容器的劣化引起開關(guān)電源的故障的情況比較多。因此，在開關(guān)電源中，有時(shí)預(yù)測電容器的壽命從而對(duì)用戶通知開關(guān)電源的更換時(shí)期。而且，在開關(guān)電源中，存在基于周圍溫度和合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間而預(yù)測電容器的剩余壽命的方法。這時(shí)，
6開關(guān)電源通過將周圍溫度和運(yùn)轉(zhuǎn)合計(jì)時(shí)間作為參數(shù)而利用預(yù)先決定的函數(shù)，從而預(yù)測電容器的剩余壽命。該函數(shù)根據(jù)電容器的初始容量也不同，例如將與在交貨時(shí)所測定的電容器的初始容量對(duì)應(yīng)的函數(shù)預(yù)先安裝到開關(guān)電源，開關(guān)電源利用該函數(shù)而預(yù)測電容器的剩余壽命。但是，電容器的實(shí)際的壽命，有時(shí)即使是規(guī)格共同的電容器也在各個(gè)電容器中產(chǎn)生偏差。從而，基于周圍溫度和運(yùn)轉(zhuǎn)合計(jì)時(shí)間等而預(yù)測的剩余壽命并不一定是實(shí)際的電容器的剩余壽命。此外，在各個(gè)電容器中實(shí)際的壽命存在偏差，因此設(shè)計(jì)成以比電容器的實(shí)際的壽命短的壽命通知更換時(shí)期的情況較多。但是，對(duì)于用戶來說，也存在例如直到實(shí)際的電容器的壽命為止，想繼續(xù)使用該電容器來運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)電源的情況。因此，在第一實(shí)施方式中，判定部50更準(zhǔn)確地檢測實(shí)際的電容器的壽命。通過判定部50更準(zhǔn)確地檢測實(shí)際的電容器的壽命，從而能夠例如直到實(shí)際的電容器的壽命為止， 繼續(xù)使用該電容器來運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)電源。而且，判定部50的判定結(jié)果經(jīng)由通知部70通知到用戶。因此，用戶能夠容易地確定開關(guān)電源的故障的原因?yàn)殡娙萜鞯牧踊６?，電容器的壽命根?jù)電解液、電極等構(gòu)成素材而不同。S卩，電容器的壽命根據(jù)電容器的規(guī)格而不同。一般，越是特別小型的電解電容器，其壽命變得越短。而且，根據(jù)周圍溫度、使用電壓、所流的脈動(dòng)電流等外部因素，壽命也不同。因此，在預(yù)測電容器的剩余壽命時(shí)，在開關(guān)電源所具備的多個(gè)電容器中考慮電容器的規(guī)格和外部因素而優(yōu)先對(duì)壽命最短的電容器的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測。在開關(guān)電源所具備的多個(gè)電容器中，第一輔助電源30所具備的電容器C5與其他的電容器相比較是小型且壽命比較短。因此，在第一實(shí)施方式中，壽命最短的規(guī)格的電容器被用于第一輔助電源30所具備的電容器C5，并且判定部50判定電容器C5的壽命，通知部70通知電容器C5的更換時(shí)期或者電容器C5的異常。而且，在圖1中，噪聲濾波器12去除在開關(guān)元件Sl等中產(chǎn)生的噪聲。由二極管電橋構(gòu)成的整流電路14連接到噪聲濾波器12。而且，在整流電路14的一對(duì)輸出線之間，連接有平滑電容器Cl。由整流電路14和平滑電容器Cl構(gòu)成輸入側(cè)整流平滑電路16。由FET等構(gòu)成的開關(guān)元件Sl經(jīng)由高頻變壓器T的初級(jí)線圈m連接到平滑電容器 Cl的輸出端之間。開關(guān)元件Sl基于來自控制電路40的開關(guān)控制信號(hào)被接通關(guān)斷控制。輸出側(cè)整流平滑電路18連接到高頻變壓器T的次級(jí)線圈N2。輸出側(cè)整流平滑電路18由二極管D1、D2、電抗器Li、以及平滑電容器C2構(gòu)成。二極管Dl的陽極端子連接到次級(jí)線圈N2 的一端，二極管Dl的陰極端子連接到二極管D2的陰極端子和電抗器Ll的一端。電抗器Ll 的另一端連接到平滑電容器C2的一端，平滑電容器C2的另一端連接到二極管D2的陽極端子和次級(jí)線圈的另一端。此外，未圖示的負(fù)載連接到平滑電容器C2的兩端。第一輔助電源30連接到高頻變壓器T的輔助線圈N3的兩端。第一輔助電源30 由輔助側(cè)整流平滑電路32和電容器C5構(gòu)成。電容器C5并列連接到輔助側(cè)整流平滑電路 32。輔助側(cè)整流平滑電路32由電阻R1、平滑電容器C4、以及二極管D3構(gòu)成。電阻Rl的一端連接到輔助線圈N3的一端，平滑電容器C4的一端連接到輔助線圈N3的另一端。此外， 二極管D3的陽極端子和平滑電容器C4的另一端連接到電阻Rl的另一端。此外，電容器C5 的一端連接到二極管D3的陰極端子，平滑電容器C4的另一端和輔助線圈N3的另一端連接到電容器C5的另一端。通過如此構(gòu)成，在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓由輔助側(cè)整流平滑電路 32進(jìn)行整流/平滑，并施加到電容器C5，對(duì)電容器C5進(jìn)行充電。第一輔助電源30將充電到電容器C5的電力供應(yīng)到控制電路40。
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啟動(dòng)電路20連接到輸入側(cè)整流平滑電路16的一端。啟動(dòng)電路20與開關(guān)電源所具備的未圖示的啟動(dòng)開關(guān)被接通的情況相對(duì)應(yīng)，通過經(jīng)由噪聲濾波器12和輸入側(cè)整流平滑電路16輸入的來自交流電源10的電壓，對(duì)第一輔助電源30所具備的電容器C5進(jìn)行充電。在充電到電容器C5的電壓Vcc成為預(yù)先決定的第一閾值以上的情況下，啟動(dòng)控制電路40。在啟動(dòng)之后，控制電路40開始進(jìn)行開關(guān)元件S1的接通關(guān)斷控制，來自交流電源10 的電流斷斷續(xù)續(xù)地施加到初級(jí)線圈m。通過對(duì)初級(jí)線圈m斷斷續(xù)續(xù)地施加電流，從而在次級(jí)線圈N2和輔助線圈N3感應(yīng)電壓。因此，在啟動(dòng)之后，基于在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓對(duì)電容器C5進(jìn)行充電，充電到電容器C5的電壓穩(wěn)定地供應(yīng)到控制電路40。圖2表示在電容器C5正常時(shí)的開關(guān)電源開始進(jìn)行工作的情況下的電容器C5的電壓波形的一例。如果在時(shí)刻tl啟動(dòng)開關(guān)接通(on)，則開始進(jìn)行電容器C5的充電。接著，在時(shí)刻t2電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上，則控制電路40開始啟動(dòng)?？刂齐娐?40啟動(dòng)，并對(duì)開關(guān)元件Sl進(jìn)行接通關(guān)斷控制，通過在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓對(duì)電容器C5 進(jìn)行充電為止的期間，即時(shí)刻t3為止，電容器C5的電壓Vcc下降。這里，電容器C5的電壓 Vcc下降，其原因在于，若在時(shí)刻t2 —旦控制電路40啟動(dòng)則控制電路40的動(dòng)作電流增加， 另一方面從啟動(dòng)電路20無法供應(yīng)與該增加的電流相稱的電流，在之后的時(shí)刻t3通過在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓對(duì)電容器C5開始進(jìn)行充電為止的期間，臨時(shí)從電容器C5對(duì)控制電路 40供應(yīng)電流。之后，通過在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓，電容器C5的電壓Vcc穩(wěn)定地推移。如此，在電容器C5正常的情況下，電容器C5的電壓Vcc穩(wěn)定，因此對(duì)控制電路40提供穩(wěn)定的電力。另外，第二閾值Vt2表示控制電路40停止的電壓值。圖3表示在電容器C5劣化時(shí)的開關(guān)電源開始進(jìn)行工作的情況下的電容器C5的電壓波形的一例。如果在時(shí)刻tl啟動(dòng)開關(guān)接通，則開始進(jìn)行電容器C5的充電。接著，在時(shí)刻t2電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上，則控制電路40開始啟動(dòng)?？刂齐娐?0啟動(dòng)， 并對(duì)開關(guān)元件Sl進(jìn)行接通關(guān)斷控制，通過在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓對(duì)電容器C5進(jìn)行充電為止的期間，電容器C5的電壓Vcc下降。這里，電容器C5的劣化持續(xù)的情況下，電容器C5 的每個(gè)單位時(shí)間的電壓下降率比正常的電容器C5的電壓下降率高。即，電容器C5的電壓急劇下降。因此，通過在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓對(duì)電容器C5開始進(jìn)行充電之前，在時(shí)刻t4 電容器C5的電壓Vcc低于第二閾值Vt2，控制電路40停止。若控制電路40停止，則再次經(jīng)由啟動(dòng)電路20對(duì)電容器C5開始進(jìn)行充電，在電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上的時(shí)刻，控制電路40再次啟動(dòng)。但是，與先前同樣地，通過在輔助線圈N3感應(yīng)的電壓對(duì)電容器C5開始進(jìn)行充電之前，在時(shí)刻t6電容器C5的電壓Vcc低于第二閾值Vt2，控制電路 40停止。如此，在電容器C5劣化的狀態(tài)下啟動(dòng)開關(guān)電源，雖然暫且從開關(guān)電源產(chǎn)生輸出， 但控制電路40立即停止，從而來自開關(guān)電源的輸出停止。在第一實(shí)施方式中，判定部50檢測如上所述的現(xiàn)象的有無，檢測開關(guān)電源的壽命。判定部50在電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上之后的電容器C5的電壓Vcc成為第二閾值Vt2以下的情況下，判定為到了因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的壽命。在控制電路40啟動(dòng)之前，也存在電容器C5的電壓Vcc為第二閾值Vt2以下的情況。因此，如果判定部50在任意的時(shí)刻檢測電容器C5的電壓Vcc，從而在該電壓為第二閾值Vt2以下的情況下判定為是電容器C5的異常，則有時(shí)會(huì)錯(cuò)誤地判定為是電容器C5的異
堂
巾ο因此，在第一實(shí)施方式中，判定部50對(duì)電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上的情況進(jìn)行檢測，檢測之后的電容器C5的電壓Vcc成為第二閾值Vt2以下的情況下，判定為到了因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的壽命。為了進(jìn)行如上所述的判定，判定部50包括比較器CPl和比較器CP2。比較器CPl的同相端子經(jīng)由電阻rl連接到電容器C5的一端，并經(jīng)由電阻r2接地。 比較器CPl的反相端子連接第一基準(zhǔn)電壓源E1。比較器CPl的輸出端子連接到比較器CP2 的電源連接端子。而且，為了在比較器CPl中設(shè)定滯后(hysteresis)，比較器CPl的同相端子與輸出端子經(jīng)由電阻r3連接。另外，電阻rl和電阻r2的電阻值被預(yù)先設(shè)定，使得與電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上相對(duì)應(yīng)而從比較器CPl輸出啟動(dòng)信號(hào)。通過這樣構(gòu)成比較器CPl，與電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上相對(duì)應(yīng)而從比較器CPl輸出啟動(dòng)信號(hào)。此外，通過如上所述那樣設(shè)定滯后，電容器C5的電壓Vcc 成為第一閾值Vtl以下之后，也繼續(xù)從比較器CPl輸出啟動(dòng)信號(hào)。另一方面，比較器CP2的同相端子經(jīng)由電阻r4連接到電容器C5的一端，并經(jīng)由電阻r5接地。比較器CP2的反相端子連接第二基準(zhǔn)電壓源E2。這里，電阻r4和電阻r5的電阻值被預(yù)先設(shè)定，使得在電容器C5的電壓Vcc成為第二閾值Vt2以上的情況下從比較器 CP2輸出輸出信號(hào)。 通過如此構(gòu)成比較器CP2，與電容器Cl的電壓成為第一閾值以上相對(duì)應(yīng)而比較器 CP2啟動(dòng)。啟動(dòng)之后，比較器CP2在電容器C5的電壓Vcc比第二閾值大的情況下，繼續(xù)輸出輸出信號(hào)。另一方面，在電容器C5的電壓Vcc成為第二閾值以下的情況下，不輸出輸出信號(hào)。通過如以上那樣構(gòu)成判定部50，比較器CPl與電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值 Vtl以上相對(duì)應(yīng)而輸出啟動(dòng)信號(hào)。比較器CP2通過從比較器CPl輸出的啟動(dòng)信號(hào)而啟動(dòng)，并直到電容器C5的電壓Vcc成為第二閾值Vt2以下為止輸出輸出信號(hào)，在電容器C5的電壓 Vcc成為第二閾值Vt2以下的情況下停止輸出信號(hào)的輸出。也就是說，通過從比較器CP2停止了輸出信號(hào)的輸出的情況，從而判定為到了因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的壽命。在由判定部50判定為到了因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的壽命的情況下， 通知部70通過例如將表示到了開關(guān)電源的壽命的信息顯示在顯示部，從而對(duì)用戶通知開關(guān)電源的壽命。另外，通知部70也可以在由判定部50判定為電容器C5的異常的情況下， 對(duì)用戶通知電容器C5的異常的意旨。圖4表示第二實(shí)施方式的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)。第二實(shí)施方式的開關(guān)電源在如下的點(diǎn)上與第一實(shí)施方式的開關(guān)電源不同判定部50在電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值與第二閾值之間的第三閾值以下的情況下，判定為是開關(guān)電源的更換時(shí)期。如上所述的那樣，第二閾值Vt2表示控制電路40停止的電壓。也就是說，電容器 C5的電壓Vcc成為第二閾值Vt2以下則開關(guān)電源不會(huì)正常地啟動(dòng)。根據(jù)用戶，存在希望將開關(guān)電源不正常地啟動(dòng)的情形防止于未然的情況。因此，在第二實(shí)施方式中，判定部50在電容器C5的電壓Vcc成為第三閾值以下的情況下，判定為是開關(guān)電源的更換時(shí)期，通知部 70能夠通過通知開關(guān)電源的更換時(shí)期，將開關(guān)電源不正常地啟動(dòng)的情形防止于未然。如上所述那樣，判定部50為了判定是否是開關(guān)電源的更換時(shí)期，第二實(shí)施方式的判定部50除了比較器CP1、CP2之外，還包括比較器CP3。從比較器CPl的輸出端子輸出的啟動(dòng)信號(hào)輸入到比較器CP3的電源連接端子。而且，比較器CP3的同相端子經(jīng)由電阻r6連接到電容器C5的一端，并經(jīng)由電阻r7接地。比較器CP3的反相端子連接第三基準(zhǔn)電壓源E3。這里，設(shè)定電阻r6和電阻r7的電阻值，使得在電容器C5的電壓Vcc為第三閾值Vt3以上的情況下從比較器CP3輸出輸出信號(hào)。通過如此地構(gòu)成，基于與電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上相對(duì)應(yīng)而從比較器CPl輸出的啟動(dòng)信號(hào)，比較器CP3啟動(dòng)。啟動(dòng)之后，比較器CP3直到電容器C5的電壓 Vcc成為第三閾值Vt3以下為止輸出輸出信號(hào)，在電容器C5的電壓Vcc成為第三閾值Vt3 以下的情況下停止輸出信號(hào)的輸出。也就是說，通過從比較器CP3停止輸出信號(hào)的輸出的情況，判定為是開關(guān)電源的更換時(shí)期。通知部70在由判定部50判定為是開關(guān)電源的更換時(shí)期的情況下，將表示是開關(guān)電源的更換時(shí)期的信息顯示在顯示部。圖5表示第三實(shí)施方式的開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)。第三實(shí)施方式的開關(guān)電源在如下的點(diǎn)上與第一和第二實(shí)施方式的開關(guān)電源不同判定部50基于電容器C5的電壓Vcc的每個(gè)單位時(shí)間的變化率來判定是否為因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的壽命。如上所述那樣，在電容器C5的劣化持續(xù)的情況下，電容器C5的每個(gè)單位時(shí)間的電壓下降率比正常的電容器C5的電壓下降率高。因此，在第三實(shí)施方式中，判定部50在電容器C5的電壓Vcc的每個(gè)單位時(shí)間的變化率成為預(yù)先決定的變化率以上的情況下，判定為到了因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的壽命。在第三實(shí)施方式中，判定部50可以由微計(jì)算機(jī)構(gòu)成，接收來自第二輔助電源60的電力供應(yīng)而動(dòng)作。而且，在啟動(dòng)電路20的輸入側(cè)設(shè)置了開關(guān)S2。開關(guān)S2基于判定部50的開關(guān)(switch)控制信號(hào)而被接通關(guān)斷控制。通過開關(guān)S2接通，來自交流電源10的電力供應(yīng)到啟動(dòng)電路20，通過啟動(dòng)電路20開始對(duì)第一輔助電源30的電容器C5進(jìn)行充電。第二輔助電源60包括電容器。第二輔助電源60連接到輸入側(cè)整流平滑電路16 的一端。第二輔助電源60若啟動(dòng)開關(guān)被接通，則供應(yīng)來自交流電源10的電力。電容器的電壓成為預(yù)先決定的閾值以上，則判定部50啟動(dòng)。判定部50完成啟動(dòng)，則接通開關(guān)S2，從而使啟動(dòng)電路20啟動(dòng)。通過啟動(dòng)電路20啟動(dòng)，供應(yīng)控制電路40的電力，并開始進(jìn)行開關(guān)元件Sl的接通關(guān)斷控制。第二輔助電源60也連接到高頻變壓器T的第二輔助線圈N4，通過開關(guān)元件Sl的接通關(guān)斷控制而在第二輔助線圈N4感應(yīng)的電壓，從而繼續(xù)進(jìn)行電容器的充電。由此，從第二輔助電源60繼續(xù)對(duì)判定部50供應(yīng)電力。而且，判定部50在接受來自第二輔助電源60的電力供應(yīng)而啟動(dòng)的情況下，接通開關(guān)S2，并經(jīng)由電壓傳感器V依次取得電容器C5的電壓值。接著，判定部50如果檢測到電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上的情況，則基于電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl以上之后所取得的多個(gè)電壓值計(jì)算電容器C5的電壓Vcc的變化率。例如，判定部 50經(jīng)由電壓傳感器V取得電容器C5的電壓Vcc成為第一閾值Vtl之后的時(shí)刻Tl中的電容器C5的電壓值VI、以及時(shí)刻T2中的電容器C5的電壓值V2。接著，判定部50通過計(jì)算|V2-V1 |/|T2-T11，從而算出每個(gè)單位時(shí)間的變化率。而且，判定部50判定所算出的變化率是否為預(yù)先決定的變化率以上。判定部50在所算出的變化率為預(yù)先決定的變化率以上的情況下，判定為到了因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的壽命。如上所述那樣，判定部50可以基于電容器C5的電壓Vcc的每個(gè)單位時(shí)間的變化率判定開關(guān)電源的壽命。以上，在上述的各實(shí)施方式中，說明了通知部70對(duì)基于電容器C5的電壓Vcc所判定的因電容器C5的異常引起的開關(guān)電源的異常、或者開關(guān)電源的更換時(shí)期進(jìn)行通知的例子。但是，通知部70除了通知是基于電容器C5的電壓Vcc所判定的開關(guān)電源的更換時(shí)期之外，也可以在基于開關(guān)電源的合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和周圍溫度所估計(jì)的電容器C5的剩余壽命成為預(yù)先決定的基準(zhǔn)剩余壽命以下的情況下，通知是開關(guān)電源的更換時(shí)期。通過這樣分別基于不同的參數(shù)對(duì)開關(guān)電源的更換時(shí)期進(jìn)行檢測或者預(yù)測，從而能夠防止盡管是因電容器C5的劣化引起的開關(guān)電源的更換時(shí)期但不對(duì)用戶通知的情況。此外，用戶可以分別考慮基于電容器C5的電壓Vcc的判定結(jié)果、基于合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和周圍溫度的估計(jì)結(jié)果，而判定開關(guān)電源的更換時(shí)期。因此，能夠提供更多的用于用戶判斷開關(guān)電源的更換時(shí)期的指標(biāo)。這時(shí)，開關(guān)電源包括基于合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和周圍溫度估計(jì)電容器C5的剩余壽命的估計(jì)部。估計(jì)部可以由微計(jì)算機(jī)構(gòu)成，該微計(jì)算機(jī)根據(jù)基于合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和周圍溫度估計(jì)電容器C5的剩余壽命的已知的程序而進(jìn)行動(dòng)作。另外，估計(jì)部可以僅基于合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間估計(jì)電容器C5的剩余壽命。此外，通知部70也可以僅在由判定部基于電容器C5的電壓Vcc判定為是開關(guān)電源的更換時(shí)期、并且由估計(jì)部基于合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和周圍溫度估計(jì)為是開關(guān)電源的更換時(shí)期的情況下，對(duì)用戶通知是開關(guān)電源的更換時(shí)期。如上所述，基于合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和周圍溫度估計(jì)的、因電容器C5的劣化引起的開關(guān)電源的更換時(shí)期是預(yù)測的，因此有時(shí)所預(yù)測的更換時(shí)期產(chǎn)生誤差。因此，根據(jù)基于合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和周圍溫度估計(jì)的更換時(shí)期而更換開關(guān)電源的情況下，有時(shí)在電容器C5的壽命還有剩余而還能夠繼續(xù)使用開關(guān)電源的狀態(tài)下，也更換開關(guān)電源。因此，如上所述，僅在判定部 50的判定結(jié)果和估計(jì)部的估計(jì)結(jié)果都表示開關(guān)電源的更換時(shí)期的情況下，對(duì)用戶通知是開關(guān)電源的更換時(shí)期，從而能夠抑制不注意地對(duì)還能夠繼續(xù)使用的開關(guān)電源進(jìn)行更換的情況。此外，即使判定部50的判定存在錯(cuò)誤，在由估計(jì)部的估計(jì)的結(jié)果表示不是開關(guān)電源的更換時(shí)期的情況下，不對(duì)用戶通知是開關(guān)電源的更換時(shí)期，因此，在該情況下，也能夠抑制不注意地對(duì)還能夠繼續(xù)使用的開關(guān)電源進(jìn)行更換的情況。以上，使用實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于上述實(shí)施方式所記載的范圍。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員，在上述實(shí)施方式中可以追加多種多樣的變更或者改進(jìn)是明確的。根據(jù)權(quán)利要求書的記載，追加了該各種變更或者改進(jìn)的方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍是明確的。應(yīng)留意權(quán)利要求書、說明書、以及附圖中表示的裝置、系統(tǒng)、程序、以及方法中的動(dòng)作、次序、步驟、以及階段等各處理的執(zhí)行順序沒有特別明示為“進(jìn)一步之前”、“在...之前” 等，此外只要在之后的處理中不使用之前的處理的輸出則可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)。關(guān)于權(quán)利要求書、說明書、以及附圖中的動(dòng)作流程，即使為了方便而使用“首先、”、“接著、”等來進(jìn)行了說明，但不意味著必須以該順序來執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源，通過連接到變壓器的初級(jí)線圈的開關(guān)元件的接通關(guān)斷控制從而在所述變壓器的次級(jí)線圈和第一輔助線圈感應(yīng)電壓，并對(duì)在所述次級(jí)線圈感應(yīng)的電壓進(jìn)行平滑從而輸出直流電壓，并且具有通過在所述第一輔助線圈感應(yīng)的電壓對(duì)電容器進(jìn)行充電的第一輔助電源，該開關(guān)電源包括控制電路，在所述電容器的電壓成為第一閾值以上的情況下，開始進(jìn)行所述開關(guān)元件的接通關(guān)斷控制，通過所述接通關(guān)斷控制而在所述變壓器的次級(jí)線圈和第一輔助線圈感應(yīng)電壓，在所述電容器的電壓成為小于所述第一閾值的第二閾值以下的情況下，停止進(jìn)行所述接通關(guān)斷控制；啟動(dòng)電路，通過來自電源的電壓對(duì)所述電容器進(jìn)行充電；以及判定部，基于所述電容器的電壓成為所述第一閾值以上之后的所述電容器的電壓判定所述開關(guān)電源的壽命。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其中所述判定部在所述電容器的電壓成為所述第一閾值以上之后的所述電容器的電壓成為所述第二閾值以下的情況下，判定為到了所述開關(guān)電源的壽命。
3.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其中，所述判定部在所述電容器的電壓成為所述第一閾值以上之后的所述電容器的電壓成為所述第一閾值與所述第二閾值之間的第三閾值以下的情況下，判定為是開關(guān)電源的更換時(shí)期。
4.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其中，所述判定部包括第一比較器，具有第一基準(zhǔn)電壓輸入端子、第一電容器電壓輸入端子以及第一輸出端子，其中，該第一基準(zhǔn)電壓輸入端子輸入與所述第一閾值對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)電壓，該第一電容器電壓輸入端子輸入與所述電容器的電壓對(duì)應(yīng)的電壓，該第一輸出端子與輸入到所述第一電容器電壓輸入端子的電壓超過所述第一基準(zhǔn)電壓的情況相對(duì)應(yīng)而輸出啟動(dòng)信號(hào)；以及第二比較器，通過從所述第一輸出端子輸出的啟動(dòng)信號(hào)而進(jìn)行動(dòng)作，并且具有第二基準(zhǔn)電壓輸入端子、第二電容器電壓輸入端子以及第二輸出端子，其中，該第二基準(zhǔn)電壓輸入端子輸入與所述第二閾值對(duì)應(yīng)的第二基準(zhǔn)電壓，該第二電容器電壓輸入端子輸入與所述電容器的電壓對(duì)應(yīng)的電壓，該第二輸出端子在輸入到所述第二電容器電壓輸入端子的電壓成為所述第二基準(zhǔn)電壓以下的情況下，輸出表示所述開關(guān)電源的壽命的信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源，其中，所述判定部還包括第三比較器，通過從第一輸出端子輸出的啟動(dòng)信號(hào)而進(jìn)行動(dòng)作，并且具有第三基準(zhǔn)電壓輸入端子、第三電容器電壓輸入端子以及第三輸出端子，其中，該第三基準(zhǔn)電壓輸入端子輸入對(duì)應(yīng)于所述第一閾值與所述第二閾值之間的第三閾值的第三基準(zhǔn)電壓，該第三電容器電壓輸入端子輸入與所述電容器的電壓對(duì)應(yīng)的電壓，該第三輸出端子在輸入到所述第三電容器電壓輸入端子的電壓成為所述第三基準(zhǔn)電壓以下的情況下，輸出表示是所述開關(guān)電源的更換時(shí)期的信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其中，所述判定部在所述電容器的電壓成為所述第一閾值以上之后的所述電容器的電壓的每個(gè)單位時(shí)間的變化率成為預(yù)先決定的變化率以上的情況下，判定為到了所述開關(guān)電源的壽命ο
7.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源，其中，該開關(guān)電源還包括第二輔助電源，通過來自所述電源的電壓啟動(dòng)所述判定部，而且基于在所述變壓器的第二輔助線圈感應(yīng)的電壓而使所述判定部的動(dòng)作繼續(xù)進(jìn)行，所述判定部與基于來自所述第二輔助電源的電力啟動(dòng)的情況相對(duì)應(yīng)而使所述啟動(dòng)電路工作。
8.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，還包括估計(jì)部，基于所述開關(guān)電源的合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來估計(jì)所述開關(guān)電源的更換時(shí)期。
9.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源，還包括估計(jì)部，基于所述開關(guān)電源的合計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來估計(jì)所述開關(guān)電源的更換時(shí)期；以及通知部，在由所述判定部的判定結(jié)果表示是所述開關(guān)電源的更換時(shí)期、而且由所述估計(jì)部的估計(jì)結(jié)果表示是所述開關(guān)電源的更換時(shí)期的情況下，對(duì)外部通知是所述開關(guān)電源的更換時(shí)期。
10.如權(quán)利要求1至9的任一項(xiàng)所述的開關(guān)電源，還包括 第一電容器，對(duì)來自所述電源的電流進(jìn)行平滑化；以及第二電容器，對(duì)從所述次級(jí)線圈輸出的電流進(jìn)行平滑化，對(duì)所述電容器預(yù)先決定的估計(jì)壽命短于對(duì)所述第一電容器和所述第二電容器預(yù)先決定的估計(jì)壽命。
全文摘要
預(yù)測開關(guān)電源的壽命。開關(guān)電源包括控制電路，在電容器的電壓成為第一閾值以上的情況下，開始進(jìn)行連接到變壓器的初級(jí)線圈的開關(guān)元件的接通關(guān)斷控制，通過接通關(guān)斷控制而在變壓器的次級(jí)線圈和第一輔助線圈感應(yīng)電壓，在電容器的電壓成為小于第一閾值的第二閾值以下的情況下，停止進(jìn)行接通關(guān)斷控制；啟動(dòng)電路，通過來自電源的電壓對(duì)電容器進(jìn)行充電；第一輔助電源，通過在第一輔助線圈感應(yīng)的電壓對(duì)電容器進(jìn)行充電；以及判定部，基于電容器的電壓成為第一閾值以上之后的電容器的電壓判定開關(guān)電源的壽命。
文檔編號(hào)H02M3/335GK102195497SQ20111004521
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
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