开关电源装置转让专利

申请号 : CN201510887738.9

文献号 : CN105703641B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 早川章岛田雅章古贺龙彦

申请人 : 三垦电气株式会社

摘要 :

本发明提供一种开关电源装置,该开关电源装置通用性高,能够提高间断振荡动作时的效率。具有:误差放大器,其作为表示负载的状态的FB信号向一次侧发送;OSC(12),其控制开关动作的开关频率,在连续进行开关动作的通常振荡动作的情况下,从重负载时到轻负载时,根据FB信号,使开关频率从通常时最高频率降低到通常时最低频率;以及比较器COMP(3),其在负载较轻的情况下,根据FB信号使开关动作停止,从而控制间断振荡动作,在间断振荡动作时,在进行开关动作的间断振荡期间,OSC(12)使开关频率从低于通常时最低频率的第1间断时频率开始增加。

权利要求 :

1.一种开关电源装置,该开关电源装置对变压器的一次绕组施加对交流电源的输入电压进行整流而得到的直流电压,且使与所述变压器的一次绕组连接的开关元件进行开关动作,从而使所述变压器的二次绕组感应出脉冲电压,且对负载输出由具有整流二极管和平滑电容器的二次侧整流平滑电路进行整流平滑后的输出电压,其特征在于,该开关电源装置具有:误差放大器,其比较所述输出电压与基准电压,且将其误差电压作为表示所述负载的状态的反馈信号向一次侧发送;

内部振荡电路,其控制所述开关动作的开关频率,在连续进行所述开关动作的通常振荡动作的情况下,从重负载时到轻负载时,根据所述反馈信号,使所述开关频率从通常时最高频率降低到通常时最低频率;以及间断振荡控制电路,其在所述负载比预先设定的基准轻的情况下,根据所述反馈信号使所述开关动作停止,从而对间断地进行所述开关动作的间断振荡动作进行控制,在所述间断振荡动作时,在进行所述开关动作的间断振荡期间,所述内部振荡电路使所述开关频率从低于所述通常时最低频率的间断时频率开始增加。

2.根据权利要求1所述的开关电源装置,其特征在于,

作为所述间断时频率设定有不同的多个频率,

所述内部振荡电路在所述间断振荡期间将所述间断时频率从低频率切换到高频率,从而使所述开关频率增加。

3.根据权利要求1或2所述的开关电源装置,其特征在于,

所述内部振荡电路在所述间断振荡期间使所述开关频率从所述间断时频率向所述通常时最低频率增加,在到达所述通常时最低频率的时候维持所述开关频率。

4.根据权利要求1或2所述的开关电源装置,其特征在于,

所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间使所述开关频率返回到所述间断时频率而开始所述开关动作。

5.根据权利要求1或2所述的开关电源装置,其特征在于,

该开关电源装置具有计时电路,该计时电路计测从所述间断振荡期间的开始起的时间,所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间基于所述计时电路进行的时间计测,使所述开关频率从所述间断时频率开始增加。

6.根据权利要求1或2所述的开关电源装置,其特征在于,

该开关电源装置具有计数器电路,该计数器电路对从所述间断振荡期间的开始起的振荡次数进行计数,所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间基于所述计数器电路进行的振荡次数的计数,使所述开关频率从所述间断时频率开始增加。

7.根据权利要求1或2所述的开关电源装置,其特征在于,

该开关电源装置具有电压检测电路,该电压检测电路检测对所述变压器的辅助绕组所产生的脉冲电压进行整流平滑后的电源电压,所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间基于所述电压检测电路得到的电源电压的检测结果,使所述开关频率从所述间断时频率开始增加。

说明书 :

开关电源装置

技术领域

[0001] 本发明涉及通过开关动作进行输出电压控制的开关电源装置。

背景技术

[0002] 在开关电源装置中,进行间断振荡动作,该间断振荡动作在轻负载时间断地进行开关动作(例如参照专利文献1)。在专利文献1中构成为:根据反馈电压而设定频率的上限,来进行在预先设定的N次接通后停止的间断振荡动作。
[0003] 专利文献1:日本特开2007-215316号公报

发明内容

[0004] 但是,在现有技术中,存在如下问题点:因为最低振荡次数已被规定,因此,对于应对各种电源规格而言,通用性低,并且有时会供给超出需要的能量,且输出纹波变大而导致间断振荡动作时的效率降低。
[0005] 本发明的目的在于提供开关电源装置,该开关电源装置能够解决现有技术的上述问题,通用性高,能够提高间断振荡动作时的效率。
[0006] 本发明的开关电源装置对变压器的一次绕组施加对交流电源的输入电压进行整流而得到的直流电压,且使与所述变压器的一次绕组连接的开关元件进行开关动作,从而使所述变压器的二次绕组感应出脉冲电压,且对负载输出由具有整流二极管和平滑电容器的二次侧整流平滑电路进行整流平滑后的输出电压,其特征在于,该开关电源装置具有:误差放大器,其比较所述输出电压与基准电压,且将其误差电压作为表示所述负载的状态的反馈信号向一次侧发送;内部振荡电路,其控制所述开关动作的开关频率,在连续进行所述开关动作的通常振荡动作的情况下,从重负载时到轻负载时,根据所述反馈信号,使所述开关频率从通常时最高频率降低到通常时最低频率;以及间断振荡控制电路,其在所述负载比预先设定的基准轻的情况下,根据所述反馈信号使所述开关动作停止,从而对间断地进行所述开关动作的间断振荡动作进行控制,在所述间断振荡动作时,在进行所述开关动作的间断振荡期间,所述内部振荡电路使所述开关频率从低于所述通常时最低频率的间断时频率开始增加。
[0007] 而且,在本发明的开关电源装置中,作为所述间断时频率设定有不同的多个频率,所述内部振荡电路在所述间断振荡期间将所述间断时频率从低频率切换到高频率,从而使所述开关频率增加。
[0008] 而且,在本发明的开关电源装置中,也可以是,所述内部振荡电路在所述间断振荡期间使所述开关频率从所述间断时频率向所述通常时最低频率增加,在到达所述通常时最低频率的时候维持所述开关频率。
[0009] 而且,在本发明的开关电源装置中,也可以是,所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间使所述开关频率返回到所述间断时频率而开始所述开关动作。
[0010] 而且,在本发明的开关电源装置中,也可以是,该开关电源装置具有计时电路,该计时电路计测从所述间断振荡期间的开始起的时间,所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间基于所述计时电路进行的时间计测,使所述开关频率从所述间断时频率开始增加。
[0011] 而且,在本发明的开关电源装置中,也可以是,该开关电源装置具有计数器电路,该计数器电路对从所述间断振荡期间的开始起的振荡次数进行计数,所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间基于所述计数器电路进行的振荡次数的计数,使所述开关频率从所述间断时频率开始增加。
[0012] 而且,在本发明的开关电源装置中,也可以是,该开关电源装置具有电压检测电路,该电压检测电路检测对所述变压器的辅助绕组所产生的脉冲电压进行整流平滑后的电源电压,所述内部振荡电路每当在所述间断振荡期间基于所述电压检测电路得到的电源电压的检测结果,使所述开关频率从所述间断时频率开始增加。
[0013] 发明效果
[0014] 根据本发明,产生如下效果:因为基于FB信号自动地控制间断振荡期间、开关频率、振荡次数,因此通用性高,能够提高间断振荡动作时的效率。

附图说明

[0015] 图1是示出本发明涉及的开关电源装置的实施方式的结构的电路结构图。
[0016] 图2是示出图1所示的控制器IC的第1实施方式的电路结构的电路结构图。
[0017] 图3是说明图2所示的OSC的振荡频率变更动作的图表。
[0018] 图4是说明图2所示的OSC的间断振荡动作(比较大的轻负载时)中的振荡频率变更动作的图表。
[0019] 图5是说明图2所示的OSC的间断振荡动作(微型计算机待机时)中的振荡频率变更动作的图表。
[0020] 图6是说明图2所示的OSC的间断振荡动作(几W控制时)中的振荡频率变更动作的图表。
[0021] 图7是示出图1所示的控制器IC的第2实施方式的电路结构的电路结构图。
[0022] 图8是示出图1所示的控制器IC的第3实施方式的电路结构的电路结构图。
[0023] 标号说明
[0024] 1、1a、1b:控制器IC;2:误差放大器(E/A);11:驱动电路;12:OSC(内部振荡器);13:调节器;14:计时电路;15:计数器电路;16:电压检测电路;C1、C2、C3:平滑电容器;C4:电容器;COMP1、COMP2、COMP3、COMP4:比较器;D1、D2:整流二极管;DB:整流电路;FF1:触发器;
OR1、OR2:“或”电路;PC1:发光二极管;PC2:受光晶体管;Rocp:电流检测电阻;R1、R2、R3、R4:
电阻;T:变压器;Q1:开关元件;VR:可变电压;Vth1:过电流阈值电压;Vth2:突发脉冲(burst)阈值电压。

具体实施方式

[0025] 参照图1,本实施方式的开关电源装置具有:整流电路DB;平滑电容器C1、C2、C3;变压器T;控制器IC 1;整流二极管D1、D2;误差放大器(E/A)2;构成光电耦合器的发光二极管PC 1和受光晶体管PC 2;电流检测电阻Rocp;电阻R1、R2、R3;以及电容器C4。
[0026] 由二极管桥接构成的整流电路DB的交流输入端子ACin 1、ACin 2与商用交流电源AC连接,来自商用交流电源AC的输入电压经过全波整流后从整流电路DB输出。在整流电路DB的整流输出正极端子与整流输出负极端子之间连接有平滑电容器C1。并且,整流电路DB的整流输出负极端子与接地端子连接。由此,通过整流电路DB和平滑电容器C1对来自商用交流电源AC的输入电压进行整流平滑而得到直流电压。
[0027] 控制器IC 1内置有功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor  Field EffectTransistor:金属-氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件和用于进行该开关元件的开关控制的控制电路,控制器IC 1具有:D/ST(MOSFET漏极/起动电流输入)端子;S/OCP(MOSFET源极/过电流保护)端子;Vcc(控制电路电源电压输入)端子;FB/OLP(反馈信号输入/过载保护信号输入)端子;以及GND端子。
[0028] 从一次侧(输入侧)向二次侧(负载侧)供给电力的变压器T由一次绕组P、辅助绕组D以及二次绕组S构成,整流电路DB的整流输出正极端子与变压器T的一次绕组P的一端部连接,变压器T的一次绕组P的另一端部与控制器IC 1的D/ST端子连接,并且控制器IC 1的S/OCP端子经由电阻Rocp与接地端子连接。由此,通过对控制器IC 1中内置的开关元件进行接通/断开控制,将提供给变压器T的一次绕组P的电力传递给变压器T的二次绕组S,在变压器T的二次绕组S中产生脉动电流。并且,电流检测电阻Rocp作为如下这样的电阻而被连接:该电阻将流过控制器IC 1中内置的开关元件的电流检测为电压信号Vocp。控制器IC 1具有如下这样的过电流保护(OCP)功能:当与流过开关元件的电流对应的电压信号Vocp成为预先设定的过电流阈值以上时,限制向二次侧供给的电力。
[0029] 在变压器T的二次绕组S的两端子之间,经由整流二极管D1连接有平滑电容器C2。整流二极管D1和平滑电容器C2作为二次侧整流平滑电路发挥功能。变压器T的二次绕组S所感应出的电压通过整流二极管D1及平滑电容器C2进行整流平滑后,平滑电容器C2的端子间电压作为输出电压Vo从输出端子输出。另外,与平滑电容器C2的正极端子连接的线为电源线,与平滑电容器C2的负极端子连接的线为与接地端子连接的GND线。
[0030] 在电源线与GND线之间串联连接有误差放大器2。误差放大器2连接在电源线与GND线之间,对输出电压Vo与基准电压进行比较,根据输出电压Vo与基准电压之间的误差电压,对流过光电耦合器的发光二极管PC1的电流进行控制。并且,控制器IC 1的FB/OLP端子经由并联连接的发光二极管PC1和电容器C4而与接地端子连接。由此,对应于输出电压Vo与基准电压之间的误差电压的反馈(FB)信号从二次侧的发光二极管PC1发送到一次侧的受光晶体管PC2,作为FB电压VFB输入到控制器IC 1的FB/OLP端子。控制器IC 1根据输入到FB/OLP端子的FB电压VFB来控制开关元件的占空比,从而控制提供给二次侧的电力量。
[0031] 并且,在变压器T的辅助绕组D的两端子之间经由电阻R3和整流二极管D2连接有平滑电容器C3,整流二极管D2与平滑电容器C3的连接点连接于控制器IC 1的Vcc端子。由此,在辅助绕组D中产生的电压通过整流二极管D2和平滑电容器C3进行整流平滑后,作为IC用电源电压Vcc提供给控制器IC 1的Vcc端子。
[0032] (第1实施方式)
[0033] 接着,参照图2对图1所示的控制器IC1的第1实施方式的电路结构进行说明。
[0034] 参照图2,控制器IC 1具有:由N沟道型功率MOSFET等构成的开关元件Q1;驱动电路11;OSC(内部振荡器)12;调节器13;计时电路14;可变电压VR;过电流阈值电压Vth1;突发脉冲阈值电压Vth2;“或”电路OR1、OR2;触发器FF1;比较器COMP1、COMP2、COMP3、COMP4;以及电阻R4。
[0035] 开关元件Q1的漏极端子连接于D/ST端子,并且,开关元件Q1的源极端子连接于S/OCP端子,开关元件Q1的栅极端子连接于驱动电路11,该驱动电路11输出驱动开关元件Q1的驱动信号DRV从而控制接通/断开。驱动电路11被输入“或”电路OR1的反相输出。
[0036] “或”电路OR1的输入端子被输入OSC 12的输出和触发器FF1的反相输出端子Q-的输出,触发器FF1的S端子与OSC 12的输出连接,触发器FF1的R端子与“或”电路OR2的输出连接。触发器FF1作为PWM锁存电路发挥功能。由此,在从OSC 12输出的时钟信号为低电平、且-触发器FF1被置位而反相输出端子Q 的输出信号为低电平的情况下,高电平的输出信号从“或”电路OR1输入到驱动电路11,开关元件Q1被接通。这样,利用从OSC 12输出的时钟信号来控制开关元件Q1中的开关动作的接通定时,从OSC 12输出的时钟信号的振荡频率成为开关动作的开关频率。
[0037] S/OCP端子分别连接于比较器COMP1的同相端子和比较器COMP2的同相端子。比较器COMP1是对过电流进行检测的OCP比较器。比较器COMP1的反相端子与过电流阈值电压Vth1连接。在与流过开关元件Q1的漏极电流ID对应的S/OCP端子的电压信号Vocp为过电流阈值电压Vth1以上的情况下,从比较器COMP1输出高电平的输出信号。比较器COMP1的输出信号成为高电平,由此,通过“或”电路OR2而触发器FF1被复位,“或”电路OR1的输出信号成为低电平,开关元件Q1因驱动电路11而断开。
[0038] 比较器COMP2是用于进行反馈控制的电流检测比较器,在该反馈控制中,根据作为FB电压VFB而输入到FB/OLP端子的FB信号,来控制开关元件Q1的占空比。比较器COMP2的反相输入端子与FB/OLP端子连接,该FB/OLP端子经由电阻R4与基准电压Reg连接。在比较器COMP2中,对电压信号Vocp与FB电压VFB进行比较,在电压信号Vocp为FB电压VFB以上的情况下,从比较器COMP2输出高电平的输出信号。比较器COMP2的输出信号成为高电平,由此,通过“或”电路OR2而触发器FF1被复位,“或”电路OR1的输出信号成为低电平,开关元件Q1因驱动电路11而断开。由此,根据FB信号,来控制作为PWM信号的“或”电路OR1的输出信号的占空比。
[0039] 比较器COMP3是突发脉冲比较器,其根据FB信号来控制开关元件Q1的间断振荡。即,比较器COMP3作为间断振荡控制电路发挥功能,该间断振荡控制电路根据FB信号,在负载比预先设定的基准轻的情况下,使开关动作停止,从而对间断地进行开关动作的间断振荡进行控制。比较器COMP3的同相输入端子连接有突发脉冲阈值电压Vth2。若FB电压VFB低于突发脉冲阈值电压Vth2,则从比较器COMP3输出高电平的输出信号。比较器COMP3的输出信号成为高电平,由此,通过“或”电路OR2而触发器FF1被复位,“或”电路OR1的输出信号成为低电平,开关元件Q1因驱动电路11而断开。该开关元件Q1的断开状态维持到FB电压VFB成为突发脉冲阈值电压Vth2以上为止。并且,若FB电压VFB为突发脉冲阈值电压Vth2以上,则比较器COMP3的输出信号成为低电平,开始开关元件Q1的开关动作。由此,根据FB电压VFB的变动来决定(接通/断开)间断振荡动作点,从轻负载时到无负载时进行开关元件Q1的间断振荡动作。并且,因为根据FB电压VFB的变动来决定(接通/断开)间断振荡动作点,因此在间断振荡动作时,开关元件Q1的开关动作时间根据负载而变化。
[0040] 比较器COMP4是对Vcc端子的IC用电源电压Vcc与可变电压VR进行比较的比较电路。比较器COMP4的同相输入端子与Vcc端子连接,反相输入端子与可变电压VR连接。在来自比较器COMP4的输出信号为低电平的情况下,可变电压VR被设定为第1基准电压Von(例如,15V),在来自作为UVLO电路的比较器COMP4的输出信号为高电平的情况下,可变电压VR被设定为比第1基准电压Von低的第2基准电压Voff(例如,10V)。由此,比较器COMP4的输出信号具有滞后特性,通过未图示的起动电路对图1所示的平滑电容器C3进行充电,当IC用电源电压Vcc超过了第1基准电压Von时,比较器COMP4的输出信号成为高电平,当IC用电源电压Vcc为第2基准电压Voff以下时,比较器COMP4的输出信号成为低电平。
[0041] 并且,比较器COMP4的输出端子与调节器13连接。调节器13从Vcc端子接受电力供给,在比较器COMP4的输出信号为高电平的情况下,调节器13进行动作,分别供给用于使控制器IC 1的各部分动作的电源电压。即,比较器COMP4的输出信号是对控制器IC 1的接通断开进行控制的信号,在控制器IC 1的稳定动作时(开关动作的接通时),作为UVLO电路的比较器COMP4的输出信号成为高电平。因此,可变电压VR的第1基准电压Von是控制器IC 1的动作开始电压,可变电压VR的第2基准电压Voff是控制器IC 1的动作停止电压。
[0042] 当比较器COMP3的输出信号从高电平被断开成为低电平时,计时电路14向OSC12输出振荡开始检测信号,并且开始计测间断振荡动作时的振荡期间(以下称为间断振荡期间)。并且,当从输出振荡开始检测信号起经过了预先设定的时间T1时,向OSC 12输出第1频率切换信号,并且,当从输出第1频率切换信号起经过了预先设定的时间T2时,向OSC 12输出第2频率切换信号。对于时间T1和时间T2,能够分别适当设定,也可以设定成时间T1=时间T2。
[0043] OSC 12具有对输出的时钟信号的振荡频率进行变更的频率变更功能。在连续进行开关动作的通常振荡动作的情况下,OSC 12根据FB信号,从重负载时到轻负载时,使振荡频率降低,使开关动作的开关频率降低。如图3所示,在FB电压VFB是频率降低开始电压Va以上时,OSC 12将振荡频率设为通常时最高频率。并且,在FB电压VFB处于从频率降低开始电压Va到低于频率降低开始电压Va的频率降低结束电压Vb的范围内时,OSC 12根据FB电压VFB使振荡频率从通常时最高频率降低到通常时最低频率。而且,在频率降低结束电压Vb以下时,OSC 12使振荡频率成为通常时最低频率。另外,虽然在图3中示出了与FB电压VFB成比例地使振荡频率降低的例子,但也可以使振荡频率阶段性地降低。
[0044] 图4是示出比较大的轻负载时的间断振荡动作中的FB电压VFB、开关元件Q1的漏极电流ID、以及OSC 12的振荡频率的图表。另外,在图4中,按照(a)、(b)、(c)、(d)的顺序放大时间轴。如图4所示,在时刻t0,当FB电压VFB成为突发脉冲阈值电压Vth2以上时,比较器COMP3的输出信号成为低电平,振荡开始检测信号从计时电路14被输入至OSC 12,OSC 12将振荡频率设为低于通常时最低频率的第1间断时频率。由此,在开关元件Q1中开始进行第1间断时频率下的开关动作。
[0045] 当输出了振荡开始检测信号后,计时电路14在经过了时间T1的时刻t1向OSC 12输出第1频率切换信号。当被输入第1频率切换信号时,OSC 12将振荡频率切换到高于第1间断时频率且低于通常时最低频率的第2间断时频率。由此,开关元件Q1的开关动作被切换到第2间断时频率。
[0046] 当输出了第1频率切换信号后,计时电路14在经过了时间T2的时刻t2向OSC 12输出第2频率切换信号。当被输入第2频率切换信号时,OSC 12将振荡频率切换到通常时最低频率。由此,开关元件Q1的开关动作被切换到通常时最低频率,OSC 12将开关频率维持为通常时最低频率,直到间断振荡期间结束为止。
[0047] 并且,若在时刻t3,FB电压VFB低于突发脉冲阈值电压Vth2,则比较器COMP3的输出信号为高电平,开关元件Q1的开关动作停止,间断振荡期间结束。这样,在比较大的轻负载的情况下,在间断振荡期间按照从第1间断时频率到第2间断时频率、通常时最低频率的顺序切换,进行第1间断时频率、第2间断时频率以及通常时最低频率下的间断振荡动作。在比较大的轻负载的情况下,因为在间断振荡期间开关频率增加到通常时最低频率且被维持,因此如图3中虚线所示,顺利地进行从间断振荡动作向通常振荡动作的转移。
[0048] 图5是示出微型计算机待机等的小到几mA的负载时的间断振荡动作中的FB电压VFB、开关元件Q1的漏极电流ID、以及OSC 12的振荡频率的图表。另外,在图5中,按照(a)、(b)、(c)、(d)的顺序放大时间轴。在负载小到几mA的情况下,如图5所示,在到达时刻t1之前、即在输出了振荡开始检测信号后经过时间T1之前,FB电压VFB低于突发脉冲阈值电压Vth2。由此,在间断振荡期间,振荡频率不会被切换到第2间断时频率和通常时最低频率,而进行第1间断时频率下的间断振荡动作。
[0049] 图6是示出在置位等轻负载运转时条件下的几W控制时的间断振荡动作中的FB电压VFB、开关元件Q1的漏极电流ID、以及OSC 12的振荡频率的图表。另外,在图6中,按照(a)、(b)、(c)、(d)的顺序放大时间轴。在轻负载运转时条件下的几W控制中,如图6所示,在到达时刻t2之前、即在输出了第1频率切换信号后经过时间T2之前,FB电压VFB低于突发脉冲阈值电压Vth2。由此,在间断振荡期间,振荡频率不会被切换到通常时最低频率,而进行第1间断时频率和第2间断时频率下的间断振荡动作。
[0050] 如以上那样,在第1实施方式中,因为间断振荡期间根据负载而变化,因此利用变化的时间来控制OSC 12中的振荡频率的切换。由此,即使在抑制了振荡频率的状态下也能够扩大间断振荡动作的负载区域。对于振荡频率的切换,根据振荡时间来阶段性地进行切换,由此能够包括低频率动作并且确保现状的间断振荡动作的负载区域。另外,虽然在第1实施方式中,将振荡频率的切换次数设为2次,但振荡频率的切换次数没有限制,既可以是1次,也可以是3次以上。
[0051] (第2实施方式)
[0052] 参照图7,第2实施方式的控制器IC 1a设置有计数器电路15来代替第1实施方式的计时电路14。
[0053] 计数器电路15被输入比较器COMP3的输出信号和“或”电路OR1的输出信号。当成为间断振荡动作的负载区域时,比较器COMP3的输出信号从高电平被断开成为低电平,计数器电路15向OSC 12输出振荡开始检测信号,并且基于“或”电路OR1的输出信号开始进行振荡次数的计数。并且,计数器电路15向OSC 12输出用于设定成比通常时最低频率低的第1频率的第1频率切换信号,直到振荡次数的计数到达预先设定的第1计数值为止,并且,若振荡次数的计数到达第1计数值时,计数器电路15向OSC 12输出用于设定成比第1频率高的第2频率的第2频率切换信号。而且,也可以是,当到达比第1计数值大的第2计数值时,向OSC 12输出作为通常时最低频率的通常时最低频率切换信号。这样,在第2实施方式中,利用振荡次数的计数来控制OSC 12中的振荡频率的切换。另外,能够分别适当设定第1计数值和第2计数值。
[0054] (第3实施方式)
[0055] 参照图8,第3实施方式的控制器IC 1b设置有电压检测电路16来代替第1实施方式的计时电路14。电压检测电路16被输入比较器COMP3的输出信号和IC用电源电压Vcc。当成为间断振荡动作的负载区域时,比较器COMP3的输出信号从高电平被断开成为低电平,电压检测电路16向OSC 12输出振荡开始检测信号,并且开始IC用电源电压Vcc的检测。而且,电压检测电路16向OSC 12输出用于设定成比通常时最低频率低的第1频率的第1频率切换信号,直到IC用电源电压Vcc到达预先设定的第1阈值电压为止,并且,若IC用电源电压Vcc到达比第1阈值电压高的预先设定的第2阈值电压时,向OSC 12输出用于设定成比第1频率高的第2频率的第2频率切换信号。IC用电源电压Vcc的上升根据间断振荡期间而变化。因此,在第3实施方式中,利用IC用电源电压Vcc的检测结果来控制OSC 12中的振荡频率的切换。并且,IC用电源电压Vcc能够利用平滑电容器C3和电阻R3,在某种程度上任意地调整特性(上升率等)。因此,能够以第1间断时频率来维持间断振荡期间的开关频率,或者能够适当设定切换定时。而且,在IC用电源电压Vcc是预先规定的范围内的情况下,OSC 12也可以与IC用电源电压Vcc同步地变更振荡频率。
[0056] 另外,也可以是,预先设定使振荡频率增加的频率增加模式(阶梯状或者线性),在间断振荡期间内根据频率增加模式使振荡频率增加。并且,即使在通常振荡模式中,在以通常时最低频率进行开关动作的期间(图3所示的突发脉冲阈值电压Vth2<FB电压VFB<频率降低结束电压Vb的期间),也可以由多个振荡频率构成,且以平均成为通常时最低频率的频率变更模式来重复进行振荡频率的变更。在这种情况下,因为振荡频率变化,因此可以认为对EMI(电磁干扰)也是有效的。
[0057] 如以上说明的那样,根据本实施方式,开关电源装置向变压器T的一次绕组P施加对商用交流电源AC的输入电压进行整流而得到的直流电压,且使与变压器T的一次绕组P连接的开关元件Q1进行开关动作,从而使变压器T的二次绕组S感应出脉冲电压,且向负载输出由具有整流二极管D1和平滑电容器C2的二次侧整流平滑电路进行整流平滑后的输出电压Vo,该开关电源装置具有:误差放大器2,其对输出电压Vo与基准电压进行比较,且将其误差电压作为表示负载状态的FB信号向一次侧发送;OSC 12,其是内部振荡电路,该内部振荡电路控制开关动作的开关频率,在连续进行开关动作的通常振荡动作的情况下,从重负载时到轻负载时,根据FB信号使开关频率从通常时最高频率降低至通常时最低频率;以及比较器COMP3,其作为间断振荡控制电路发挥功能,该间断振荡控制电路在负载比预先设定的基准轻的情况下,根据FB信号使开关动作停止,从而对间断地进行开关动作的间断振荡动作进行控制,在间断振荡动作时,在进行开关动作的间断振荡期间,OSC 12使开关频率从低于通常时最低频率的间断时频率(第1间断时频率)开始增加。
[0058] 根据该结构,因为基于FB信号自动地控制间断振荡期间、开关频率、振荡次数,因此通用性高,能够提高间断振荡动作时的效率。例如,在负载较小的情况下,因为以比通常时最低频率低的间断时频率进行间断振荡动作,因此,关于效率改善,能够抑制振荡频率,来抑制损失占支配地位的开关损失。另外,在抑制了间断振荡期间的开关频率的情况下,为了防止与预想的情况相比提前到达从间断振荡动作向稳定振荡动作的转移点,而需要将转移到间断振荡动作的突发脉冲阈值电压Vth2设定成较高。若将突发脉冲阈值电压Vth2设定成较高,则间断振荡期间的漏极电流ID变大,对变压器的鸣叫、输出纹波等造成影响。在本实施方式中,因为在间断振荡期间使开关频率从间断时频率(第1间断时频率)开始增加,因此不需要将突发脉冲阈值电压Vth2设定成较高,能够抑制间断振荡期间的漏极电流ID。即,若突发脉冲阈值电压Vth2恒定,则开关频率越低,向输出供给的电力越少,而开关频率越高,向输出供给的电力也越增加。由此,在间断振荡期间,从第1间断时频率开始增加,由此,能够缓慢地增加向输出供给的电力,因此能够抑制变压器的鸣叫、输出纹波等的影响。
[0059] 而且,根据本实施方式,作为间断时频率设定有不同的多个频率(第1间断时频率、第2间断时频率),OSC 12在间断振荡期间,从频率最低的第1间断时频率切换到频率比第1间断时频率高的第2间断时频率,由此使所述开关频率增加。
[0060] 而且,根据本实施方式,OSC 12在间断振荡期间,使开关频率从间断时频率朝向通常时最低频率增加,在到达通常时最低频率的时候维持开关频率。
[0061] 根据该结构,在比较大的轻负载的情况下,因为开关频率在间断振荡期间增加到通常时最低频率且被维持,因此顺利地进行从间断振荡动作向通常振荡动作的转移。
[0062] 而且,根据本实施方式,OSC 12也可以每当在间断振荡期间使开关频率返回到间断时频率而开始开关动作。
[0063] 而且,根据本实施方式,具有计时电路14,该计时电路14计测从间断振荡期间的开始起的时间,OSC 12每当在间断振荡期间基于计时电路14进行的时间计测,使开关频率从间断时频率开始增加。
[0064] 而且,根据本实施方式,也可以具有计数器电路15,该计数器电路15对从间断振荡期间的开始起的振荡次数进行计数,OSC 12每当在间断振荡期间基于计数器电路15进行的振荡次数的计数,使开关频率从间断时频率开始增加。
[0065] 而且,根据本实施方式,也可以具有电压检测电路16,该电压检测电路16检测对变压器T的辅助绕组D所产生的脉冲电压进行整流平滑后的IC用电源电压Vcc,OSC 12每当在间断振荡期间基于电压检测电路16得到的IC用电源电压Vcc的检测结果,使开关频率从间断时频率开始增加。
[0066] 以上,以具体的实施方式说明了本发明,但上述实施方式仅是一例,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内变更进行实施。