TWI231643B - Switching power supply - Google Patents

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TWI231643B
TWI231643B TW093103466A TW93103466A TWI231643B TW I231643 B TWI231643 B TW I231643B TW 093103466 A TW093103466 A TW 093103466A TW 93103466 A TW93103466 A TW 93103466A TW I231643 B TWI231643 B TW I231643B
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Kenichi Kubota
Kenichi Suzuki
Yutaka Sekine
Masaki Ohshima
Haruo Watanabe
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Shindengen Electric Mfg
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Description

1231643 玫、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 71月係有關具備控制機構之開關電源,欲圖負載奈 遽變化之響應速度高速化。 、心 【先前技術】 一第6〇圖〜第62圖係表示習知之開關電源。第60圖所 不之開關電源係具有電壓滯後控制機構。在該電源電路之 輸出側連接比杈态42之負輸入,俾將檢測電壓和基準電壓 之块差放大。將該比較器42之輸出連接於驅動器47 之輸入’將該驅動器47之輸出連接於整流開關S1之閘極 及換流開_ S2之閘極(例如,參照美國專利第61⑽8號 公報(參考第7頁、第3圖))。 第圖所示之開關電源係具有電壓模式型p賴控制機 構。在該電源電路之輸出側連接誤差放大器41之負輸入, 俾將檢測電壓和基準電壓Vref之誤差放大。將該誤差放大 :“之輸出連接於比較器42之正輸入,在該比較器仏之 '輸入連接振盪器48,俾使從該振盪器48將三 給比較器42。將該比較器42之輸出連接 入’在該閃鎖3 45之輸入連接振以48丄之輸 如 女派盈斋48,俾使從該振盪 “8將矩形波傳送給_ 45。並且,將閃鎖器π之輸 :連接於驅動器47之輸入’將該驅動器47之輸出連接於 [危開關S1之閘極及換流開關S2之閘極(例如,參考美國 專利第6147478號公報(第7頁、第!圖))。 〆、 第62圖所示之開關電源係具有電流模式型雨控制機 1231643 構在°亥電源電路之輸出側連接誤差放大器41之負輸入, 俾將檢測電麼和基準電屋Vref之誤差放大。將該誤差 =之輸出連接於比較器42之負輸入。在輪出扼流㈣ ::電遍⑽44,將該電流檢測電路44連接於比較 °°之正輸人。在該比較器42之輸出連接正反器電路46 之重置(咖)側,在該正反器電路46之設置(set)側連接 振盛器48’俾使從該振盈器仏將時脈信號傳送給正反器 電路46。將該正反器電路46之輸出連接於驅動器47之輸 入’將該驅動器47之輸出連接於整流開關S1之閘極及換 流開關S2之閘極(例如,參考美國專利第4943902號公報( 第5-6頁、第2圖))。 首先,I#電壓滯後控制機構之開關電源係直接使用 輸出電壓,若輸出電壓較規定之位準為低,則開關便開 (ON),使電感器電流增加,若輸出電壓較規定之另一位準 提高,則開關便關(〇FF),使電感器電流減少,反複上述之 動作,藉此來進行輸出電壓之控制,以使響應速度快,但 原理上,係缺乏穩定性之方式,因在輸出電容器或負載之 狀悲下,進行非常敏感之動作,故產生明顯限定用途之問 題0 其次,電壓模式型PWM控制係使用固定頻率三角波和 誤差放大信號來決定負載比(duty rate),但這種方法,當 固定頻率三角波之頻率和誤差放大信號之頻率接近,穩定 性就會喪失,故會產生對固定頻率三角波,必須將誤差放 大信號之頻帶降低到1/10程度之問題。 1231643 又’至於電流模式型PWM控制,係使用電感器電流信 號來取代固定頻率三角波,藉此能取得與誤差放大信號之 相位大的餘裕,但產生不能大量提高誤差放大信號之頻帶 的問題。 第63圖係表示使用電流模式型pwM控制機構之開關電 源之負載電流急遽增加時之動作波形圖,同樣地,第64圖 係表示開關電源之負載電流急遽減少時之動作波形圖。具 體而言’上側係表示輸出電壓波形,中央係表示電感器電 流波形,下側係表示誤差放大器41之輸出及三角波。如這 些圖所示,若負載電流急遽增加,則輸出電壓會下降,並 且,電感器電流會增加。x,若負載電流急遽減少,則輸 出電^上升,並且,電感器電流會減少。但是,在輸出 電壓穩定前,必須要數週期以上,為了得到穩定的電源動 作’會產量系統響應速度變慢之問題。 本發明有鑑於上述問題,而提供即使不降低誤差放大 信號之頻帶,也能確保穩定性之開關電源。 又,本發明係提供實現穩定的輸出漣波特性之開關電 源。 並且’本發明係提供實現穩定的振盪頻率t輸出漣波 特性之開關電源。 【發明内容】 為了達成上述目的,依本發明之一形態,係提供一種 開關電源,係具有整流開關、換流開關、輸出扼流圈、及 平流電容器’ 串聯該輸出扼流圈和平流電容器而成者; 1231643 其特徵在於: 設置控制機構,係在該電源電路之輸出側連接誤差放 大器之輸入,以使檢測電壓和基準電麼之誤差放大,將該 誤差放大器之輸出連接於第一比較器之一輸入,同樣地, 將該誤差放大器之輸出透過分遂電阻而連接於第二比較器 2輸入,以肖该換流開關並聯的方式連接具有電阻器及 電^之濾波電路’將該濾'波電路之輸出連接於該第一比 車又益之另輸入及第一比較器之另一輸入,以將從該濾波 電路所得到之三角波振幅控制在該第_比較器之—輸入位 準、和第二比較器之一輸入位準之間。 依上述構成之開關電源,藉由設置控制機構,俾使從 濾波電路所得到之三角波振幅控制在該第一比較器之一輸 入位準、和第二比較器之一輸入位準之間,因三角波係在 由電阻器和電容器所構成之濾、波器前級,#由所連接之輸 出開關之開⑽)/關(0FF)來產生’故輸出開關之動作狀態 和块差放大信號之相位差係被固定,故具有即使降低誤差 放大信號之頻帶也能確保穩定性之效果。 又,將電流檢測電路連接於整流開關,將該電流檢測 電路連接於濾波電路,藉此,能使通常所流之電流和經由 電流檢測電路所流之電流通過濾波電路,而具有能調整輸 出阻抗之效果。 較佳在上述開關電源中,該控制機構,係透過能使分 壓比變化之電壓分壓電路,將該誤差放大器之輸出連接於 第二比較器之一輸入,以將從該濾波電路所得到之三角波 11 1231643 振幅控制在該第-比較器之一輸入位準、和第二比較器之 一輸入位準之間。 較佳該電壓分壓電路’係串聯3個以上之電阻器,來 構成分壓比可變部和分壓比m 6 ^ , 1 比固定部,將該分壓比可變部之 一端連接於該誤差放大器之輪出和該[比較器之輸入間 。’。同樣地,將該分壓比可變部之另—端連接於該第二比較 益之-輸入,以與設置於該分壓比可變部之至少一個電阻 :聯的方式連_,俾檢測出電感器電流成為不連續狀 態、’且能使分壓比變化。 依本發明,内設供檢測出電感器電流之不連續狀釀, 使三角波振幅自動變化之電路,藉此而具有能實現穩定的 輸出漣波特性之效果。 較佳在上述開關電源中,該控制機構,係具有與輸入 輸出電位差成比例變化之電流源,該電流源係連接於該分 壓電阻器之中點和接地電位之間以輸出第:信號,且該三 角波振幅係介於該第一及第二信號之間。 乂 較佳係串聯至少2個該分壓電阻器,在電阻器分壓點 和接地電位之間連接與輸人輸出電壓差成比例之電流源, 俾能使分壓比變化。依本發明’内設有:與輸入輸出電壓 差成比例’使三角波振幅自動變化之電路,藉此在各種輸 入輸出條件中’具有能實現敎的效率及輸出漣波特性之 效果。 較佳在上述開關電源中,將以該誤差放大器把電源電 路之輸出電壓和基準電壓之誤差放大所得到之誤差放大信 12 1231643 號、與從該濾波電路所得到之三角波加以比較後,將第一 比較信號輸出至整流開關,將該誤差放大信號進行分壓後 ,將該分壓信號與該三角波加以比較,以產生第二比較信 號,對照該第二比較信號和時脈信號,當負載急遽變化; ,則輸出該第二比較信冑,將流向該整流開關之輸出信號 從該時脈信號切換成第二比較信號,俾使該三角波振^控° 制在該誤差纟大信號與該分壓信號之fa1,在穩定時則以該 時脈信號來固定該整流開關之開(0N)的時點。 μ 較佳係該控制機構,當負載急遽增加時,也以時脈信 號來固定該整流開關之開(0Ν)的時點。 〇 較佳在上述開關電源中,將以該誤差放大器把電源電 路之輸出電壓和基準電壓之誤差放大所得到之誤差放大信 號、與從該濾波電路所得到之三角波加以比較後,以產生 第一比較信號,對照該第-比較信號和時脈信號後,將其 輸出至該整流開關,將該誤差放大信號進行分壓,將該分 壓信號與該三角波加以比較後,冑出第二比較信號,當負 載急遽變化時’㈣流向該整流„之輸出信號從該時脈 信號切換成第-比較信號,俾使該三角波振幅控制在該誤 差放大信號與該分壓信號之間,在穩定時則以該時脈信號 來固定該整流開關之關(OFF)的時點。 。較佳係該控制機構,當負載急遽減少時,也以時脈信 唬來固定該整流開關之關(〇FF)的時點。 依本發明’當負載急遽變化時,使從濾波電路所得到 之三角波振幅控制在將輸出電壓和基準電麼的誤差放大之 13 1231643 誤差放大信號、與將該誤差放大信號分壓所得到之分壓信 號之間,在穩定時,以時脈信號來固定整流開關之開(0N) 或關(OFF)的時點,藉此振盪頻率變成固定,具有容易產生 相位錯開之多相化信號之效果。 又’依本發明,即使不使用分壓信號,也與使用分壓 信號之情形同樣,能使振盪頻率變成固定,具有容易產生 相位錯開之多相化信號之效果。 【實施方式】 以下,使用所附圖式,來說明本發明第1實施形態之 開關電源。第1圖係表示本實施形態之開關電源。C係電 容器,S係開關元件,R係電阻器,z係阻抗,丨丨係誤差玫 大器,12、13係比較器,16係正反器電路,17係驅動器 ,21係濾波電路。 本實施形態之開關電源係具有··整流開關S1、換流開 關S2、輸出扼流圈L1、及平流電容器c〇ut ;以及具有串聯 輸出扼流圈L1和平流電容器c〇ut而成之電源電路。在該電 源電路之輸出側連接控制電路。將該控制電路之輸出連接 _ 於整流開關S1和換流開關S2。 在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電阻器&、 I,將這些電阻器R!、I之連接部連接於誤差放大器丨丨之 負輸入,俾以該誤差放大器11將檢測電壓和基準電壓之誤 差放大。將該誤差放大器11之輸出連接於第一比較器】2 之負輸入,同樣地,將該誤差放大器u之輸出透過分壓電 阻器I、A而連接於第二比較器13之正輸入。 14 1231643 以與輸出扼流圈L1和平流電容器c〇uT之串聯電路並聯 、 的方式,連接串聯電阻器、^和2個電容器CSAW1、CSAW2而 成之濾波電路2卜將該遽波電路21之輸出連接於第一比 較器12之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路丨6重置側 之輸入並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16之設置側之輸入。將正反器電路16之輸出連接於驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關“及 換流開關S2,俾使從濾波電路21所得到之三角波振幅控 # 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器丨3之一輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行以下之作用,首先,針 對負載電流急遽增加之情形加以說明。第2圖係表示該動 作之波形圖。又,第2圖之上側係表示輸出電壓波形,中 央係表示電感器電流波形,下側係分別表示誤差放大器u 之輸出、電阻器分壓誤差放大器U之輸出波形、及三角波 形(控制在藉由濾波電路21所產生之2種位準内)。當負載 電流急遽增加時,則如第2圖所示,輸出電壓會瞬間下降 ’電感器電流會急遽增加。 此時,使用由濾波電路21 (與電源電路所具備之輸出 扼流圈L1和平流電容器(:〇„之串聯電路並聯)所得到之三 角波、及藉由誤差放大器11來放大輸出電壓和基準電壓之 誤差所產生的信號之2種位準,將用第一比較器12進行比 較所得到之信號輸入正反器電路16之重置側。並且,使用 15 1231643 由滤波電路2K與電源電路所具備之輸出扼流圈u和平流 電容器。之串聯電路並聯)所得到之三角波、及從藉由誤 差放大器11來放大輸出電壓和基準電壓之誤差之信號後, 藉由分壓電阻器R3、I?4進行電壓分壓所產生之2種位準, 將以第二比較器13比較所得到之信號輸入正反器電路16 之設置側。因此,藉由輸入信號,俾使三角波之振幅控制 在該2種位準之間。 藉由這種控制,因藉由濾波電路2丨來產生三角波,故 二角波上升傾斜係輸出扼流圈L1所流之電流增加期間,三 角波下降傾斜係電感器電流減少期間。這種方式係當誤差 放大信號變動時,按照該變動量之大小來變化三角波頻率 及負載比。以使二角波位在該兩種位準間的方式來進行控 制,誤差放大信號和三角波之波形相位差係最大以9〇度來 固疋。因二角波係藉由連接於輸出扼流圈L1和平流電容琴 C0UT之串聯電路前級之整流開關si之開/關來產生,故整 流開關S1之動作狀態和誤差放大信號之相位差也變成固定 。因此,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能確保穩定性 ’就開關電源而言,能快速改善響應速度。 又,按照誤差放大器之輸出信號,(表示電源之2種開 關之驅動狀態)三角波之頻率及相位係瞬間變化,因此, 電感器電流也變化,故能實現高速之響應,能將輸出電壓 之下降抑制在最小限度。 接下來,針對負載電流急遽減少之情形加以說明。第 3圖係表示該動作之波形圖。又,第3圖之上側係表示輸 16 1231643 出電壓波形’中央係表示電感器電流波形,下側係分別表 示疾差放大器11之輸出、電阻器分壓誤差放大器11之輸 出波形、及三角波形(控制在藉由濾波電路21所產生之2 種位準内)。當負載電流急遽減少時,則如第3圖所示,輸 出電壓會瞬間上升,電感器電流會瞬間減少。 此時’與負載電流急遽增加之情形同樣,因使三角波 振幅控制在該2種位準之間,故三角波下降傾斜係電感器 電流減少期間,三角波之上升傾斜係輸出扼流圈L1所流之 電流增加之期間。這種方式係當誤差放大信號變動時,按 照該變動量之大小來變化三角波頻率及負載比。將三角波 控制在該2種位準之間,藉此誤差放大信號和三角波之波 开^相位差係最大以9 0度來固定。因三角波係藉由連接於輸 出扼流圈L1和平流電容器c0UT之串聯電路前級之整流開關 S1之開/關來產生,故整流開關si之動作狀態和誤差放大 信號之相位差也變成固定。因此,即使不降低誤差放大信
號之頻帶也能確保穩定性,就開關電源而言,能快速改善 響應速度。 又’技照誤差放大器之輸出信號,(表示電源之2種開 關之驅動狀態)三角波之頻率及相位係瞬間變化,因此, 電感器電流也變化,故能實現高速之響應,能將輸出電壓 之上升抑制在最大限度。 又,這種實施形態係具有電壓檢測用之電阻器&、^ 並且與輸出扼流圈L1和平流電容器c〇uTi串聯電路並聯 連接串聯電阻器rsaw1* 2個電容器CSAW1、cSAW2m構成之 17 1231643 濾波电路21,藉此俾使誤差放大器輸出信號之直流成分和 二角波之直流成分大致為相同之位準。 第4圖係表示本實施形態第丨變形例之開關電源。該 開關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放大器n之負 輸入,俾以該誤差放大器11將檢測電壓和基準電壓之誤差 放大。將該誤差放大器11之輸出連接於第一比較器12之 負輸入,同樣地,將該誤差放大器u之輸出透過分壓電阻 I、R4而連接於第二比較器13之正輸入。 以與輸出扼流圈L1和平流電容器c〇ut之串聯電路並聯 方式,連接串聯電阻器RSAW1和電容器CsAn所構成之濾波 電路22。將該濾波電路22之輸出連接於第一比較器I?之 正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 斋17之輸入,將該驅動器丨7之輸出連接於整流開關S1及 換流開關S2,俾使從濾波電路22所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行與第1圖所示之實施形 態大致同樣之作用,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能 確保穩定性,就開關電源而言,能快速改善響應速度。但 疋’本貫施形恶在電源電路之輸出側不設置電壓檢測用之 電阻器,而且,濾波電路22之構成係與第1圖所示之實施 18 1231643 形態之濾波電路21不同。 弟5圖係表不本實拍;报能+赞。 耳施形悲之苐2變形例之開關電源。 該開關電源係在電源電路之輸出側具有電壓檢測用之電阻 器Ri、r2,將這些電阻器Ri、R2之連接部連接於誤差放大 器11之負輸人’俾以該誤差放大器u將檢測電壓和基準 電壓之誤差放大。將該誤差放大器u之輸出連接於第一比 較器12 t負輸入,同樣地,將該誤差放大器u之輸出透 過分壓電阻I、I而連接於第二比較器13之正輸入。 該變形例係在輸出扼流圈"之輸入輸出端間,設置濾 波電路23。該遽波電路23之構成如下。在輸出扼流圈u
之輸入端串聯與換流開關S2並聯之2個電阻器、R 並聯之2個電容器cSAW1、CSAW2。在串聯之電阻器、 Rsm之間及串聯之電容器CsAW1、Csm之間設置連接部,連 接這些連接部來構錢波料23。該料部賴波電路Μ 之輸出部,將輸出連接於第一比較器12之正輸入及第二比 較器13之負輸入。 ,同樣地,在輸出扼流,L1之輸出端串聯與換::關:2
將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 器Π之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關“及 換流開關S2,俾使從濾波電路23所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輪 入位準之間。 19 1231643 以上所構成之開關電源係進行與第1圖所示之實施形 悲、大致同樣之作用,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能 確保穩定性’就開關電源而言,能快速改善響應速度。 第6圖係表示本實施形態之第3變形例。具有與第5 圖所示之變形例大致同樣之構成。該開關電源係將電源電 路之輸出側連接誤差放大器11之負輸入,俾以該誤差放大 器11將檢測電壓和基準電壓之誤差放大。該開關電源係進 订與第4圖所示之實施形態大致同樣之作用,即使不降低 誤差放大信號之頻帶也能確保穩定性,就開關電源而言, 能快速改善響應速度。 第7圖係表示本實施形態之第4變形例之開關電源。 該開關電源係在電源電路之輸出側具有電壓檢測用之電阻 器R〗、I,將這些電阻器hh之連接部連接於誤差放大 斋Π之負輸入,俾以該誤差放大器丨丨將檢測電壓和基準 電壓之誤差放大。將該誤差放大器u之輸出連接於第一比 較器12之負輸入,同樣地,將該誤差放大器11之輸出透 過分壓電阻器R3、R4而連接於第二比較器1 3之正輸入。 。亥Ί形例係在輸出扼流圈L1和平流電容哭c 之門連 接電流檢測用之電阻器Rs,將該電阻器Rs之輸入側連接於 緩衝放大器15之正輸入,同樣地,將該電阻器R5之輸出 側連接於緩衝放大器15之負輸入。在該緩衝放大器丨5之 輸出,連接串聯電容器CSAW1、和2個電阻写p D _ 構成之濾波電路24。將該濾波電路24之輸出連接於第— 比較器1 2之正輸入及第二比較器13之負輪入。 工231643 將第一比較器1 2之輸出連接於正反器電路丨6重置側 、 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 1 6设置側之輸入。將該正反器電路丨6之輸出連接於驅動 态17之輸入,將該驅動器丨7之輸出連接於整流開關S1及 換流開關S2,俾使從濾波電路24所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行與第丨圖所示之實施形 怨大致同樣之作用,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能 f 確保穩定性,就開關電源而言,能快速改善響應速度。又 ”亥貫施开> 悲係具有電壓檢測用之電阻器hh,並且藉 由串聯電容器CSAW1、* 2個電阻器、κ_、κ·2所構成之遽 波電路24,能只取出高頻成分。 第8圖係表示本實施形態之第5變形例之開關電源。 該開關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放大器u之 負輸入,俾以该誤差放大器11將檢測電壓和基準電壓之誤 差放大。將該誤差放大器u之輸出連接於第一比較器12 · 之負輸入,同樣地,將該誤差放大器11之輸出透過分壓電 阻器R3、R4而連接於第二比較器13之正輸入。 4 i:形例係在輸出扼流圈L1和平流電容器之間連 接電流檢測用之電阻器&,將該電阻器1之輸入側連接於 、友衝放大器15之正輸入,同樣地,將該電阻器r5之輸出 側連接於緩衝放大器15之負輸入。將該緩衝放大器15之 輸出連接於串聯電容器Csawi、和電阻器RSAW1所構成之慮波 21 1231643 電路25。將該濾波電路25之輸出連接於第一比較器i2 正輸入及第二比較器13之負輸入。 之 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16 -S W 侦 ι| 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輸人。將該正反器電路16之輸出連接:驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關幻及 換流開關S2,俾使從濾波電路25所得到之三角波振泸^ 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之二= 入位準之間。 —輸 Μ 以上所構成之開關電源係進行與第4圖所示之變形例 大致同樣之作用,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能確 保穩定性,就開關電源而言,能快速改善響應速度。 第9圖所示之第6變形例係將電流檢測電路14連接於 輸出扼流圈L1,在該電流檢測電路14,連接串聯電容器 SAW1矛2個電阻态Rsaw〗、Rsm所構成之濾波電路24,^ 此之外,係與第7圖之第4變形例大致同樣之構成。又, 第1 〇圖所不之第8變形例也將電流檢測電路14連接於輸 # 、=/氣圈L1,將该電流檢測電路丨4之輸出連接於串聯電 谷器cSAW1、和電阻器所構成之濾波電路25。除此之 外’係與第8圖之第5變形例大致同樣之構成。 、/以上所構成之第9圖所示之第6變形例之開關電源係 進仃與第7圖所示之開關電源大致同樣之作用,第1〇圖所 不之第7變形例之開關電源係進行與第8圖所示之開關電 源大致同樣之作用。 22 1231643 ,第例係對應第1圖所示之實施形態者 13圖所示之變形二;=:應5弟4圖所示之變形例者,第 圖所示之變形例係^ Λ 示之變形例者,第14 例係將電流檢測電路 形例者,這些變形 測電路14…Γ 整流開關s卜將該電流檢 電連接於輸出扼流圈L1之輪出端所連接之 电丨且w RSAW1之另一端。 -盘籌成之第11圖〜第14 ®所示之開關電源係進 仃,、“"應之第U、第4圖、第5圖、及第6圖所示 之開關電源大致同樣之作用’並且,因這些開關電源係用 慮波電路(2卜22、23、24)施加從電流檢測電路14所流出 之電流,故能調整輸出阻抗。 其次,說明本發明第2實施形態之開關電源。又,在 與上述之第1實施形態相同之部分,賦予相同符號,將該 說明予以省略。 第15圖係表示本實施形態之開關電源之電路圖。c係 電谷裔’ S係開關元件’ R係電阻器’ Z係阻抗,11係誤差 放大器,12、13係比較器,31係電壓分壓電路,16係正 反器電路,32係電流不連續模式檢測電路,17係驅動器, 21係淚波電路。 本實施形態之開關電源係與第1實施形態同樣,係具 有整流開關S1、換流開關S2、輸出扼流圈L1、及平流電 容器C011t ;以及串聯該輸出扼流圈L1和平流電容器c〇ut而 成電源電路。在該電源電路之輸出側連接控制電路。該控 23 1231643 制電路之輸出 .......|7Γ ν 在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電阻器&、 I,將這些電阻器Ri、R2之連接部連接於誤差放大器丨丨1之 負輸入,俾以該誤差放大器U將檢測電壓和基準電壓之誤 差放大。將該誤差放大器U之輸出連接於第一比較器Μ 之負輸入’㈤樣地’將㈣差放大器u之輸出連接於電壓 分壓電路3卜將該電壓分壓電路31 4輸出連接於第二比 較器13之正輸入,使用從濾波電路21所得到之三角波、 將輸出電壓和基準電壓之誤差放大之第一信號、及藉由電 g分1電路31將第-信號加以分壓所得到之第二信號,俾 使三角波振幅控制在第一信號和第二信號之間。 八體而5 ’電壓分壓電路31係串聯3個電阻器%、 :?山以電㈣R3和電阻器R4來構成分塵 將電阻器&之一端連接於差 如哭至敌大^ 11之輸出和第一比 X 之負輸入間,將雷阻r 輕'哭·^ K之另一端連接於第二比 壓 之正輸入。與電阻器R4串聯之電阻器R5係構成分 Μ比固定邬,脏好φ b Η母/7凡刀
、μ電阻器R5之另一端接地。在電阻3| R 之兩端並聯開關s。扃兮_ c 奶在冤阻益I 連續4m 在_關s之控制端子,連接電流不 連路犯,該電流不連續模式檢測電… 控制端輪入、整流開關si、及換流開關s2之 ,二::::流不― 的方式’連接串聯電阻器、和2個電:二 式,ill u和平流電容器%之串聯電路並聯
SAW1 ' CSAWJ 24 1231643 構成之濾波電路21。將該濾波電路21之輸出連接於第一 比較器12之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輪入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 為17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關S1及 換流開關S2之控制端子,俾使從濾波電路21所得到之三 角波振幅控制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器 13之一輸入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行以下之作用。首先,針 對電流連續模式之情形,進行與具有習知控制機構之開關 電源大致同樣之作用,故省略說明。 接下來,針對成為不連續模式之情形加以說明。第16 圖係表示該動作波形圖。又,第16圖之下側係表示輸出電 壓波形,中央絲示電感器電流波形,上側係分別表示誤 差放大器11之輸出、電阻分壓誤差放大器u之輸出波形 、及三角波形(控制在藉由濾波電路21所產生之2種位 内)。 電壓分壓比變大,三角波振幅產生變化。藉此 如第16圖之中央圖所示’ t電流成為不連續模式時, 輸出電壓則變成不穩定。電流不連續模式檢測電路32會檢 測出電壓不敎。該電流不連續模式檢測電路⑽係將二測 信號輸出於設置於電壓分壓電路31之開關s。藉此,開關 s便開⑽)。因此’電阻器&被箝位’電壓分壓電路31之 能抑制輸 25 1231643 出電屋漣波之增加。 虽從電流不連續模式切換 連續禮4、认,& 換為電/观連績模式時,電流不 續模電路32會檢測出電流連續模式。該電流不連 路^路32係將檢測信號輸出於設置於電壓分壓電 遷電路之:關:。藉此’開關s便關… R U比可變部之阻值成為電阻器U電阻器 4之和,恢復為正常之狀態。 17圖係表示本實施形態之第1變形例之開關電源。 =關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放大器U之 2入,俾以該誤差放大器u將檢測電麼和基準電麼之誤 =。將該誤差放大器η之輸出連接於第一比較器12 負輸入,同樣地,將該誤差放大器u之輸出透過電壓分 壓電路31而連接於第二比較器13之正輸入。 以與輸出扼流圈L1和平流電容器c_之串聯電路並聯 的方式’連接串聯電阻器R,和電容器c_所構成之濾 波電路22。將該遽波電路22之輸出連接於第—比較器12 之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關“及 換流開關S2之控制端子,俾使從濾波電路22所得到之三 角波振幅控制在第一比較器】2之一輸入位準和第二比較器 13之一輸入位準之間。 26 !231643 以上所構成之開關電源係進行與第15圖所示之實施带 態大致同樣之作用,内設供檢測出電感器電流之不連續狀 態’使三角波振幅自動變化之電路,藉此,能實現穩定的 輸出漣波特性。但是,本變形例,係在電源電路之輸_ 不設置電壓檢測用電阻器,又,較電路22之構成係與第 15圖所示之實施形態之濾波電路21不同。 第18圖係表示本實施形態之第2變形例之開關電源。 該開關電源係在電源電路之輸出側具有電麼檢測用電阻琴 將這些電阻Rl、R2之連接部連接於誤差放大器Η 」負輸人俾以β亥块差放大器】j將檢測電麼和基準電魔之 誤差放大。將該誤差放大器u之輸出連接於第一比較器 =八之負輸入’同樣地,將該誤差放大胃η之輸出透過電 “壓電路31而連接於第二比較器13之正輸入。 係在輸出扼流圈u之輸人輸出端間設置渡波 , °亥濾波電路23之構成如下。與換流開關S2並聯 ,且在輸出扼流圈L1之輸人端側串冑2個電阻器r、 =同樣地’與換流開關S2並聯,且在輸出扼流二 輸出端側串聯2個電容器CsAffi、c_。在串聯之電阻器 :二、之間及串聯之電容器 電路2^^連接部來構成遽波電路23。該連接部係滤波 之輸出部,將輸出連接於第一比較器12之正輸入 及第一比較器13之負輸入。 將第比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之刖入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 27 1231643 16 δ又置側之輸入。將該正反器電路丨6之輸出連接於驅動 态17之輸入,將該驅動器丨7之輸出連接於整流開關si及 換流開關S2,俾使從濾波電路23所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行與第15圖所示之實施形 ,大致同樣之作用,内設供檢測出電感器電流之不連續狀
態,使三角波振幅自動變化之電路,藉此,能實現穩定的 輸出漣波特性。 第19圖係本實施形態之第3變形例,具有與第18 @ 所不之形例大致同樣之構成。該開關電源係將電源電库 之輸出側連接於誤差放大器11之負輸入,俾以該誤差放) 器11將檢測電壓和基準電麼之誤差放大。該開關電源係赶 行與第17圖所示之變形例大致同樣之作用,内設供檢測注 電士器電流之不連續狀態,使三角波振幅自動變化之電超 ’藉此’能實現穩定的輸出漣波特性。
▲第20圖係表示本實施形態之第4變形例之開關電源。 s亥開關電源係在電源雷路^ | + 〃, #电,愿電路之輸出側具有電録測用電阻器 】、R2,料些電阻H之連接料接於誤差放大器η 之負輸人’俾以該誤差放大器u將檢測㈣和基準電壓之 秩差放大。將該誤差放大器u 又輸出連接於第一比較器 之負輸入’同樣地,將該誤差放大器u之輸出透過電 i刀壓電路31而連接於第二比較器13之正輸入。 該變形例係在輸出扼流圈L1和平流電容月器〜了之間連 28 1231643 :電流檢測用之電阻器R6,將該電阻器1之輸入側連接於 爰衝放大器15之正輸入,同樣地,將該電阻器r6之輸出 側連接於緩衝放大器i 5之負輸入。在緩衝放大器! $之輸 出、,連接串聯電容器(;漏和2個電阻器、R議、R所構成 之;慮波電路24。將該濾波電路24之輸出連接於第一比較 器12之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關si及 換流開關S2,俾使從濾波電路24所得到之三角波振幅控 制在第-比較器12之—輸人位準和第二比較器丨3之—輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行與第15圖所示之實施形 態大致同樣之作用,内設供檢測出電感器電流之不連續狀 態,使三角波振幅自動變化之電路,#此,能實現穩定的 輸出漣波特性。又,該實施形態係具有電麼檢測用電阻器 H2,並且,串聯電容器C湖和2個電阻器Rs_、r_2 來構成濾波電路24,藉此,能只取出高頻成分。 第21 ®係、表示本實施形態之帛5變形例之開關電源。 该開關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放大器11之 負輸入,俾以該誤差放大器U將檢測電壓和基準電壓之誤 差放大。將該誤差放大器Η之輸出連接於第一比較器12 之負輸入,同樣地,將該誤差放大器u之輸出透過電壓分 29 1231643 壓電路31而連接於第二比較器13之正輸入。 該變形例係在輸出扼流圈L1和平流電容器c0UT之間連 接電流檢測用之電阻器Re,將該電阻器Re之輸入侧連接於 緩衝放大裔15之正輸入,同樣地,將該電阻器I之輸出 側連接於緩衝放大器15之負輸入。在緩衝放大器15之輸 出,連接串聯電容器CSAW1和電阻器Rsmi所構成之濾波電 路25。將該濾波電路25之輸出連接於第一比較器12之正 輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關幻及 換流開關S2,俾使從濾波電路25所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行與第17圖所示之變形例 大致同樣之作’内設檢測出電感器電流之不連續狀態, 使三角波振幅自動變化之電路’藉此,能實現穩定的輸出 漣波特性。 第22圖所7F之第6變形例係將電流檢測電路33連接 於輸出扼流圈u,在該電流檢測電路33之輸出,連接串 聯電容H (:_和2個電阻器Rsawi、r㈣所構成之渡波電路 .除此之外’係㈣2G圖之第4變形例大致同樣之構成 。以上所構成之第22圖所示之第6變形例之開關電源係進 30 1231643 輕 行與:20圖所示之開關電源大致同樣之作用。 , 第23圖所不之第7變形例也將電流檢測電路μ連接 ^出扼流圈u ’在該電流檢測電路33之輸出,連接串 聯電容器cSAW1和電阻器Ksawi所構成濾波電路託。除此之 外係與第21圖之第5變形例大致同樣之構成。以上所構 成之第23圖所不之第7變形例之開關電源係進行與第21 圖所不之開關電源大致同樣之作用。 第24圖所示之變形例係對應第15圖所示之實施形態 者,第25圖所示之變形例係對應第17圖所示之變形例纟· ’第26圖所示之變形例係對應第丨8圖所示之變形例者, 第27圖所示之變形例係對應第19圖所示之變形例者,這 些變形例係將電流檢測電路34連接於整流開關S1,將該 電流檢測電路34之輸出連接於輸出扼流圈L1之輸出端所 連接之電阻器RSAW1之另一端。 以上所構成之第24圖〜第27圖所示之開關電源係進 行與分別對應第15圖、第! 7圖、第18圖及第19圖所示 之開關電源大致同樣之作用,並且,因這些開關電源係用 $ 滤波電路(21、22、23、23)施加從電流檢測電路34所流出 之電流,故能調整輸出阻抗。 其次’說明本發明之第3實施形態之開關電源。 第28圖係表示本實施形態之開關電源。c係電容器, S係開關元件,R係電阻器,z係阻抗,11係誤差放大器, 1 2、13係比較器,36係電流源,1 6係正反器電路,37係 放大器,17係驅動器,21係濾波電路。 31 1231643 本實施形態之開關電源係具有整流開關S1、換流開關 、 S2、輸出扼流目U、及平流電容器c謝;以及具有串聯輸 出扼流圈L1 *平流電容器' %而成電源電路。將控制電路 連接於該電源電路之輸出側。該電源電路之輸出係連接於 整流開關S1和換流開關S2。 在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電阻器Ri、 I,將這些電阻器I、&之連接部連接於誤差放大器丨丨之 負輸入俾以該誤差放大器u將檢測電壓和基準電壓之誤差 放大。將該誤差放大器u之輸出連接於第一比較器之· 負輸入,同樣地,將該誤差放大器n之輸出透過分壓電阻 器R3、A而連接於第二比較器13之正輸入。 在分壓電阻器Rs、Re之中點和接地電位之間,連接電 流源36。使放大器37之輸出信號能輸入於該電流源%。 又’忒放大s 37之正輸入係連接於整流開_ S1之輸入側 ’放大器37之負輸人係連接於輸出扼流圈u之輸出側, 俾使能檢測出輸入輸出電位差。 以與輸出扼流圈L1和平流電容器C0UT之串聯電路朗 # 的方式,連接串聯電阻器^和2個電容器c漏、所 構成之遽波電㈣。將該濾波電路21之輸出連接於第一 比較器12之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入’並且’將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16设置側之輸入。將該正反器電& 16之輸出連接於驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關μ及 32 1231643 換流開關S2,俾使從濾波電路21所得到之三角波振幅_ 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輸 入伋準之間。 以上所構成之開關電源係進行以下之作用。又,以第 29圖及第30圖來表示該動作波形圖,第29圖係表示备輸 入輪出電位差變大之情形,第30圖係表示當輸入輪出電位 差變小之情形。 本實施形態係將放大器37之輸入連接於整流開關si 之輪入側和輸出扼流圈L1之輸出側,藉此檢測出輪入輸出 電位差。放大斋37之輸出信號係輸出於在分壓電阻i、& 之中點和接地電位之間所連接之電流源36,即,與輪入輸 出電位差成比例之電流通過電流源36,因此,分壓電阻器 h之阻值變小。因分壓電阻器匕之阻值為一定,故如第Μ 圖所示,當輸入輸出電位差變大時,分壓電阻器&和分壓 電阻器R4之電壓分壓比變大,三角波之波幅也變大。因此 ’振盈頻率變低。 ^相反的,當輸入輸出電位差變小時,放大器37之輸出 4戒變小’因此’當電流源所流之電流也變小日寺,分壓電 阻器r4之阻值變大。因分壓電阻器&之阻值為_定,故 如第30圖所# ’當輸入輸出電位差變小時,分壓電阻器 ^和分壓電阻器r4之電壓分壓比變小,三角波之波幅也變 2因此,振錢率變高。藉由以上之_,因對輸入輸 壓:變動’能抑制振還頻率之變化,故能實現穩定的 振盛頻率之輸出漣波特性。 33 1231643 ^第31圖係表示本實施形態之第1變形例之開關電源。 省開關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放大器η之 負輸入’俾以该放大器i j將檢測電壓和基準電壓之誤差放 大。將該誤差放大器之輸出連接於第-比較器12之負輸入 同樣地H吳差放大器U之輸出透過分壓電阻器只3 、R4而連接於第二比較器13之正輸入。 在刀壓電阻器R3、h之中點和接地電位之間,連接電 流源/6。使放大器37之輸出信號輸入於在該電流源36。 器3 7之正輸入係連接於整流開關$ 1之輸入側 ’放大器37之負輸入係連接於輸出扼流圈u之輸出側, 俾使能檢測出輸入輸出電位差。 以與輸出扼流圈L1和平流電容器、c〇ut之串聯電路並聯 的方式,串聯電阻器Rsawi和電容器CSAW1所構成之渡波電 路22 »字”亥;慮波電路22之輸出連接於第一比較器j 2之正 輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器丨2之輸出連接於正反器電路丨6重置側 之輸入並且’將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 器Π之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關si及 換流開關S2’俾使從較電路22所得収三角波振幅控 制在第—比較器12之—輸人位準和第二比較器13之一輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行與第28圖所示之實施形 態大致同樣之作用,内設與輸入輸出電位差成比例,使三 34 1231643 角波振幅自動變化之電路,藉此能實現穩定的輸出連波特 性。但是,本變形例係在電源電路之輸出側不設置電麼檢 測用之電阻器,且濾波電路22之構成係與黛 一 實施形態之濾波電路21不同。 〃 圖所不之 第32圖係表示本實施形態之第2變形例之開關電源。 該開關電源係在電源電路之輸出側,具有電壓檢_ Μ 阻器Rl、R2,將這些電阻器~]2之連接部連接於誤差放 大器η之負輸入’俾以該誤差放大器u將檢測電壓和基 準電:之誤差放大。將該誤差放大器u之輸出連接於第一 比較器12之負輸入,同樣地,將該誤差放大器11之 透過分壓電阻器&、r4而連接於第二 W ' 于乂孬U之正輸入 〇 該變形例係在輸出扼流圈"之輸入輸出端間,設置淚 波電路23。該濾波電路23係進 ^ ς9 . ^ π ^ 下之構成。與換流開 關^並耳外,且在輸出扼流圈L1之輸入端側,串聯2個電 阻益RSM1、Rsm,同樣地,與換流開關S2並聯,且在輸出 扼流圈L1之輸出端側串聯2個雷交哭 分沿lsawi、CSAW2。在串聯 之2個電阻器Rsawi、Rsaw2之間、及串聯之2個電 、^之^置連接部,連接這些連㈣來構錢波電路 …《接部係渡波電路23之輸出部’將輸出連接於第一 比較Ί2之正輸入、及第二比較器13之負輸入。 :*比較器12之輸出連接於正反器電路16重置侧 之輸入,並且,將第-士赫哭Η 弟—比較益13之輸出連接於正反器電路 16設置側之輪入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 35 1231643 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關幻及 換流開關S2,俾使從濾波電路23所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器丨3 一 入位準之間。 一輪 以上所構成之開關電源係進行與第28圖所示之實施形 恶大致同樣之作用,内設與輸入輸出電位差成比例,使= 角波振幅自動變化之電路,藉此能實現穩定的輸出漣波= 性。 寻 第33圖係本實施形態之第3變形例,具有與第圖 所示之變形例大致同樣之構成。該開關電源係將電源電路 之輪出側連接於誤差放大器u之負輸入,俾以該放大器 11將檢測電壓和基準電壓之誤差放大。該開關電源係進= 與第32圖所示之變形例大致同樣之作用,内設與輸入輸出 電位差成比例,使三角波振幅自動變化之電路,藉此能實 現穩定的輸出漣波特性。 第34圖係表示本實施形態之第4變形例之開關電源。 5亥開關電源係在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電 阻器Ri'R2,將這些電阻器Ri、r22連接部連接於誤差放 大器11之負輸入,俾以該誤差放大器丨丨將檢測電壓和基 準電壓之5吳差放大。將該誤差放大器11之輸出連接於第一 比較器12之負輸入,同樣地,將該誤差放大器丨丨之輸出 透過分壓電阻器I、R4而連接於第二比較器13之正輸入 〇 該變形例係在輸出扼流圈L1和平流電容器c0UT之間連 36 1231643 接電流檢測用之電阻器R6,將該電阻器^之輸入側連接於 緩衝55 1 r °° ΰ之正輸入,同樣地,將輸出側連接於緩衝器15 之負輸入。在該緩衝器15之輸出,連接串聯電容器CSAW1 個電阻為Iawi、Rsaw2所構成之遽波電路24。將該渡波 電路24之輸出連接於第一比較器丨2之正輸入及第二比較 器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路1 6重置側 之輸入’並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 16设置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 為1 7之輸入’將該驅動器17之輸出連接於整流開關S1及 換流開關S2,俾使從濾波電路24所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輸 入位準之間 。 以上所構成之開關電源係進行與第28圖所示之實施形 態大致同樣之作用,内設與輸入輸出電位差成比例,使三 角波振幅自動變化之電路,藉此能實現穩定的輸出漣波特 性。又’該變形例係具有電壓檢測用之電阻器Ri、h,並 且,連接串聯電容器CsAW1* 2個電阻器Rsawi、rsaW2所構成 之濾波電路24,藉此能只取出高頻成分。 第35圖係表示本實施形態之第5變形例之開關電源。 该開關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放大器11之 負輸入,俾以該誤差放大器Π將檢測電壓和基準電壓之誤 差放大。將該誤差放大器11之輸出連接於第一比較器工2 之負輸入,同樣地,將該誤差放大器丨1之輸出透過分壓電 37 1231643 阻器' R3、1而連接於第二比較器13之正輸入。 4文形例係在輸出扼流圈L1和平流電容 =流檢測用之電阻器㈣該電阻^之輪入:;連= ㈣器15之正輪人,同樣地,將輸出側連接於緩衝器15 之負輸人。在該緩衝器15之輸出,連接㈣電容号c 和電阻器w斤構成之滤波電路25β將該遽波電路25: 輸出連接於第—比較器12之正輸人及第二比較器13之負 輸入。 、 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入,並且,將第二比較器13之輸出連接於正反器電路 ”設置側之輸入。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關μ及 換流開關S2,俾使從濾波電路25所得到之三角波振幅控 制在第一比較器12之一輸入位準和第二比較器13之一輸 入位準之間。 以上所構成之開關電源係進行與第31圖所示之變形例 大致同樣之作用,内設與輸入輸出電位差成比例,使三角 波振幅自動變化之電路,藉此能實現穩定的輸出漣波特性 第36圖所示之第6變形例係將電流檢測電路33連接 於輸出扼流圈L1,在該電流檢測電路33之輸出,連接串 聯電容器CSAW1和2個電阻器RSAW1、RSAW2所構成之濾波電路 24 ’除此之外,係與第34圖所示之變形例7大致同樣之構 成。以上所構成之第36圖所示之開關電源係進行與第34 38 1231643 圖所示之開關電源大致同樣之作用。 於於弟37圖所示之第7變形例也將電流檢測電路33連接 -二轭流圈u,在該電流檢測電路33之輸出,連接串 p電奋盎CSAW1和電阻器Rsa们所構成之濾波電路μ,除此 =外’係圖所示之變形例大致同樣之構成。以上所 成之第37圖所不之開關電源係進行與第35圖所示之開 關電源大致同樣之作用。 …之開 第38圖所示之變形例係對應第28圖所示之實施形態 :第39圖所示之變形例係對應第31圖所示之變形例者 :第40圖所示之變形例係對應第32圖所示之變形例者, 第41圖所示之變形例係對應帛33 ®所示之變形例者’這 些變形例係將電流檢測電路34連接於整流開目W,將該 電流檢測電路34之輸出連接於輸出扼流圈L1之輸出端所 連接之電阻器RSAffl之另一端。 -以上所構成之第38圖〜第41圖所示之開關電源係進 仃與分別對應之第28圖、第31圖、第32圖及第33圖所 示之開關電源大致同樣之作用,並且,這些開關電源係用 滤波電路(21、22、23、23)來施加從電流檢測電路34所流 出之電流,故能調整輸出阻抗。 其次,說明本發明第4實施形態之開關電源。第42圖 係表示本實施形態之開關電源。c係電容器,3係開關元件 ,R係電阻11,Z係阻抗,11係誤差放大H,12、13係比 較’ 39係OR電路,16係正反器電路,17係驅動器,21 係濾波電路。 39 1231643 本貫施形態之開關電源係具有整流開關S1、換流開關 =、輸出扼流圈L卜及平流電容器C〇UT ;以及串聯輸出扼 •圈L1和平流電谷為c〇UT而成電源電路。在該電源電路之 輸出側連接控制電路。該控制電路之輸出係連接於整流開 關S1和換流開關S2。 在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電阻器Ri、 h,將這些電阻器Rl、I之連接部連接於誤差放大器u之 負輸入,進行構成,俾以該誤差放大器丨丨將檢測電壓和基 準電壓之誤差放大後,輸出誤差放大信號。將該誤差放大 器11之輸出連接於第一比較器12之負輸入,同樣地,將 該誤差放大器11之輸出透過分壓電阻器1?3、1^4而連接第 二比較器13之正輸入,俾輸出分壓信號。 以與輸出扼流圈L1和平流電容器(:〇叮之串聯電路並聯 的方式,連接串聯電阻器RSAW1和2個電容器Csawi、所 構成之濾波電路21。將該濾波電路21之輸出連接於第一 比較器12之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路重置側 之輸入,俾使輸出第丨比較信號。又,將第二比較器13之 輸出連接於OR電路39之一輸入,俾輸出第二比較信號。 將時脈信號輸入於OR電路39之另一輸入,在正反器電路 16之設置側連接該0R電路39之輸出,在穩定時,輸出時 脈信號,當負載急遽變化之際,輸出第二比較信號。將該 正反器電路16之輸出連接於驅動器17之輸入,將該驅動 器17之輸出連接於整流開關S1及換流開關S2之控制端子 40 1231643 ,當負載急遽變化時,俾使從濾波電路21所得到之三角波 振幅控制在該誤差放大信號和該分壓信號之間,在穩定時 ,俾以該時脈信號來固定整流開關S1之開(〇N)的時點。 以上所構成之開關電源係進行以下之作用。首先當穩 定時,該時脈信號係透過0R電路39而輸入於正反器電路 16之設置側,藉此整流開關S1便開(〇N),換流開關犯便 關(OFF)。藉由整流開關S1之開(〇N),產生輸出電壓,連 接於輸出之誤差放大器U係輸出誤差放大信號。將該誤差 放大#號、和與換流開關S2並聯之濾波電路2ι所產生之 三角波加以比較,當三角波較誤差放大信號大日夺,則輸入 '反器電路1 6之重置側,藉此整流開關S1便關(OFF), 換流開關S2便開(〇N)。進行重複以上之動作。 其次,針對負載急遽減少之情形加以說明。當負載電 流急遽減少時,輸出電屢會瞬間提高,扼流圈電流會急遽 咸夕此時’以二角波(藉由與電源電路所具備之輸出扼 ㈣U和平流電容器Cqut之串聯電路並聯之滤波電路21 所得到)、和藉由誤差放大器η將輸出„和基準電麼之 放大所產生之2種位準’將以第一比較器12加以比較 所仔到之第-比較信號輸入於正反器電路之重置側。並且 ::三角波(藉由與電源電路所具備之輪出扼流圈u和平 之串聯電路並聯之遽波電路21所得到)、和 :::差放大器11將輸出電麼和基準電壓之誤差放大的 藉由分壓電阻器13、,4進行電阻分愿所產生之2種 將以弟二比較器13加以比較所得到之第二比較信號 41 1231643 ,透過OR電路39而輸入於正反器電路之設置側。因此, 藉由輸入信號,使三角波振幅控制在該2種位準之間。
因使二角波振幅控制在該2種位準之間,故三角波形 之下降傾斜係輸出扼流圈L1電流減少之期間,三角波形之 上升傾斜係扼流圈L1電流增加之期間。這種方式係誤差放 大信號變動時’按照該變動量之大小,來使三角波之頻率 及負載比產生變化。使三角波形控制在該2種位準間,誤 差放大信號和三角波之波形相位差係最大以90度來固定。 二角波係藉由在輸出扼流圈L1和平流電容器c〇ut之串聯電 路之前級所連接之整流開關S1之開/關來產生,故整流開 關S1之動作狀態和誤差放大信號之相位差也被固定。因此 ,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能確保穩定性,就開 關電源而言,能快速改善響應速度。
又’按照誤差放大器Π之輸出信號,(表示電源之2 種開關之驅動狀態)三角波之頻率及相位係瞬間變化,因 此,扼流圈電流也變化,故能實現高速響應,能將輸出電 壓之上升抑制在最大限度。 其次’針對負載急遽增加之情形,加以說明。第43圖 係表示該動作波形圖。又,第43圖之上側係表示扼流圈電 流波形,下側係表示輸出電壓波形。當負載電流急遽增加 時’如第43圖所示,輸出電壓會瞬間下降,扼流圈電流會 急遽增加。 此時’以三角波(藉由與電源電路所具備之輸出扼流圈 L1和平電谷器c〇UT之串聯電路並聯之遽波電路21來得 42 1231643 到)、和藉由誤差放大器11將輸出電壓和基準電壓之誤差 放大所產生之2種位準,將以第一比較器12加以比較所得 到之第一比較信號輸入於正反器電路之重置側。並且,以 三角波(藉由與電源電路所具備之輸出扼流圈u和平流電 容器c0UT之串聯電路並聯之濾波電路21來得到)、和從藉 由誤差放大器11將輸出電壓和基準電壓之誤差放大的誤差 放大信號,藉由分壓電阻器R3、R4進行電阻分壓所產生之 2種位準,將以第二比較器13加以比較所得到之第二比較 信號輸入於OR電路39之一輸入,將時脈信號輸入於該輸 入於OR電路39之另一輸入。穩定時,從〇R電路⑽輸出 #脈^吕號,但當負載急遽變化時,從電路3 g輸出第二 比較信號,將該第二比較信號輸入於正反器電路1 6之設置 側。至於正反器電路16,整流開關S1所輸出之信號係從 時脈信號切換成第二比較信號,從濾波電路所得到之三角 波振幅係控制在誤差放大信號和分壓信號之間。 因使三角波振幅控制在該2種信號之間,故這種方式 ’當误差放大信號變動時,按照該變動量之大小,來使三 角波之頻率及負載比變化。使三角波振幅控制在該2種信 號之間’誤差放大信號和三角波之波形相位差係最大以9〇 度來固定。三角波係藉由連接於輸出扼流圈L1和平流電容 器C0UT之串聯電路之前級之整流開關si之開/關來產生, 故整流開關S1之動作狀態和誤差放大信號之相位差也被固 定。因此,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能確保穩定 性,就開關電源而言,能快速改善響應速度。 43 1231643 又,按照誤差放大态11之輸出信號,(表示電源之2 種開關之驅動狀態)三角波頻率及相位係瞬間變化,因此 ,電感器電流也變化,故能實現高速之響應、,能將輸出電 壓之變動抑制在最大限度。
第44圖係表示本實施形態之帛i變形例之開關電源。 本變形例之開關電源係與第42圖所示之實施形態同樣,具 有整流開關S1、換流開關S2、輸出扼流圈u、及平流電 容器c0UT;以及具有串聯輸出扼流圈L1和平流電容器 所成之電源電路。將該電源電路之輸出側連接於控制電Z 。該控制電路之輸出係連接於整流開關S1和換流開關Μ 〇 在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電阻器Rl、 將該電阻器Ri、R2之連接部連接於誤差放大器^之1負 輸入,俾以該誤差放大器U將檢測電壓和基準電壓之誤差 放大,並輸出誤差放大信號。將該誤差放大器丨丨之輸出連 接於第-比較器12之負輸入,同樣地,將該誤差放大器 11之輸出透過分壓電阻器I、h而連接於第二比較器η 之正輸入,俾輸出分壓信號。 以與輸出扼流圈L1及平流電容器〇謝之串聯電路並聯 的方式,連接串聯電阻器Rsaw々2個電容器瞻所 構成之濾波電路21。將該濾波電路21之輸出連接於第一 比杈态12之正輸入,及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器13之輸出連接於正反器電路1 6重置侧 輸入4卑輸出第二比較信號。又,將第一比較器} 2之輸 1231643 出連接於OR電路39之一輸入,俾輸出繁— 一比較信號。將 蛉脈信號輸入於OR電路39之另一輸入,脸 將该OR電路39 之輸出連接於正反器電路16之設置側,轉令 t疋時,俾輸出時 脈信號,負載急遽變化之際,輸出第一比齡於咕 竿乂 ^唬。將該正 反器電路1 6之輸出連接於驅動器17之輪人 # <卿入,將該驅動器 1 7之輸出連接於整流開關S1及換流開關S2 ^ 控制端子, 當負載急遽變化時,俾使從滤波電路21所得$、丨一 τ巧之三角波振 幅控制在該誤差放大信號和該分壓信號之間, J 穩疋時,俾
以時脈信號來固定整流開關S1之關(OFF)的時點。
以上所構成之開關電源係進行與第42圖所示之實施带 態大致同樣之作用。但是,本變形圖係對照從第一比較器 12所得到之第一比較信號和時脈信號後,輸出於整流開關 si,當負載急遽變化時,將流向整流開關S1之輸出信號從 時脈信號切換成第一比較信號,俾使從濾波電路2ι所得到 之二角波振幅控制在誤差放大信號、和從分壓電阻器h、 R4所得到之分壓信號之間,穩、定時,在用時脈信號來固3定 該整流開關之開/關之點的作用係不同。又,在以下之實 施形態中,如上述實施形態般,穩定時,具有用時脈信號 來固定该整流開關S1之關的時點之構成。 第45圖係表示本實施形態之第2變形例之開關電源。 本變形例之開關電源係與第42圖所示之實施形態同樣,具 有整流開關S1、換流開關S2、輸出扼流圈u、及平流電 合器C0UT ’以及具有串聯輸出扼流圈[I及平流電容器c〇uT 所成之電源電路。將控制電路連接於該電源電路之輸出側 45 1231643 。該控制電路之輸出係連接於整流開關S1和換流開關s2 0 在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電阻器Ri、 h,將這些電阻器匕、&之連接部連接於誤差放大器1 1之 負輸入,俾以該誤差放大器丨丨將檢測電壓和基準電壓之誤 差放大後,輸出誤差放大信號。將該誤差放大器u之輸出 連接於第一比較器12之負輸入。 以與輸出扼流圈L1及平流電容器’ C〇ut之串聯f路並聯 的方式,連接串聯電阻器和2個電容器Csawi、c讓所· 構成之濾波電路21。將該濾波電路21之輸出連接於第一 比較器12之正輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入’俾輸出第-比較信號。又,將時脈信號連接於正 反器電路16之設置側,俾輸出時脈信號。將該正反器電路 16之輸出連接於驅動器17之輸入,將該驅動器17之輸出 連接於整流開關S1及換流開關S2之控制端子,將從濾波 電路21所得到之三角波和誤差放大信號加以比較後,輸出 比較信號,俾以時脈信號來固定整流開關S1之開(〇n)的 點。 、 以上所構成之開關電源係在第42圖所示之實施形態中 ,刪除不可欠缺構件以外之構成,故進行與第乜圖所示之 實施形態大致同樣之作用。但是,本變形例,係與第U圖 所示之實施形態不同,因無第42圖所示之實施形態所示之 第二比較器13,故無對照從第二比較器丨3所輸出之第、 46 1231643 T較信號和時脈信號之作用,將誤差放大信號與從渡波電 21所付到之三角波進行比較後,將比較信號輸出於整流 開關s卜以時脈信號來固定整流開關si之開⑽的時點 。又,在第47圖以下之變形例中,如上述變形例般,也能 具有以時脈信號來固定整流開關S1之開⑽)的時點。 第46圖係表示本實施形態之第3變形例之開關電源。 本史形例之開關電源係第44圖所示之第】變形例之變形例 ::與第44圖所示之第1變形例同樣,具有整流開關S1 且2開關S2、輸出扼流圈u、及平流電容器c耐;以及 ::串聯輸出扼流圏U和平流電容器W所成之電源電路 將控制電路連接於該雷發 、 ’、電路之輸出側。該控制電路之 輸出係連接於整流開關S1和換流開關s2。 p在電源電路之輸出側,具有電麗檢測用之電阻器R ' t將這些電阻nRl、k連接料接於誤差放大^之 2入,俾以該誤差放大器u將檢測㈣和基準電壓之誤 放大後’輸出誤差放大信號。透過分麼電…η =差放大器11之輸出連接於第二比較器13之正輸入 ,俾輸出分壓信號。 以與輸出扼流圈]J | η ψ a 的方式,連接串聯電阻器反之串聯電路並聯 槿占♦ ★ *咖 KsAW丨和2個電容器cSAffi、CsAff丨所 構成之濾波電路21。將兮、、廢★兩 比較器13之負輸人。 電路21之輸出連接於第二 將第二比較器13之輸出連接於正反器電路16設置侧 俾輸出比較信號。又,將時脈信號連接於正反器 47 1231643 電路16之重置側,俾輸出時脈信號。將該正反器電路i6 之輸出連接於驅動器17之輸人,將該驅動器i7之輸㈣ 接於整流開關S1及換流開關S2之控制端子,將從濾波電 路21所•到之二角波和誤差放大信號加以比較後,輸出比 較信號,俾以時脈信號來固定整流開關S1之關(〇ff)的時 點。 以上所構成之開關電源係在第44圖所示之第j變形例 中,刪除必要不可欠缺構件以外之構成,故進行與第α圖 所示之第1變形例大致同樣之作用。但是,本變形例,因 無第44圖所示之第一比較胃12,故無對照從第一比較器 12所輸出之第一比較信號和時脈信號之作用, 信號與從渡波電路21所得狀三角波進行比較後,將比較 信號輸出於整流„ s卜以時脈信號來固定整流開關si 之關(OFF)的時點。又,在以下之變形例中,也如上述變形 例般,也能具有以時脈信號來固定整流開關Sl之關⑺FF) 的時點。 第47圖係本實施形態之第4變形例,係表示將第“ 圖所示之實施形態多相化之開關電源。該開關電源係具有 ^ 電源V丨n,具有2組電源電路。2組電源電路係分別 具有整流開關S1、換流開關S2、輸出扼流圈u、及平流 電谷态C0UT;以及具有串聯輸出扼流圈[I及平流電容器 C〇uT而成之電源電路。這些電源電路之輸出側係共通,透 過電壓檢測用之電阻器R!、R2而連接控制電路。 將電壓檢測用之電阻器Ri、R2之連接部連接於誤差放 48 1231643 大器11之負輸入,俾以該誤差放大器u將檢測電壓和基 準電壓之誤差放大後,輸出誤差放大信號。將該誤差放大 11之輸出連接於設置2個第一比較器12之負輸入,同 樣地,將該誤差放大器1 1之輸出透過分壓電阻器Rs、 而連接於設置2個第二比較器13之正輸入。 以與輸出扼流圈L1及平流電容器c0lJT之串聯電路並聯 的方式,連接串聯電阻器rsaw1和2個電容器Csawi、q…所 構成之濾波電路21。將該濾波電路21之輸出連接於第一 比較器12之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路丨6重置側 之輸入,俾輸出第一比較信號。又,將第二比較器13之輸 出連接於OR電路39之一輸入,俾使從第二比較器13向 OR電路39輸出第一比杈仏號。將時脈信號輸入於在該⑽ 電路39之另一輸入,將該0R電路39之輸出連接於正反器 電路16之設置側,穩定時,輸出時脈信號,負載急遽變化 之際,輸出第二比較信號。將該正反器電路16之輸出連接 於驅動器η之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開 關S1及換流開關S2之控制端子,當負載急遽變化時,進 行控制,俾使從濾波電路21所得到之三角 誤差放大信號和該分壓信號之間,穩定時,進行=在: 以時脈信號來固定整流開關S1之開(0N)的時點。 以上所構成之開關電源係進行以下之作用。穩定時及 負載急據遽減少時,因進行與第42圖所示之信號2情升^大 致同樣之作用,故省略說明。 49 1231643 該動i I形:對負载急遽増加時加以說明。第48圖係表示 , 〃圖又,第48圖之上侧係表示扼流圈電流波形 卜側係表示輪屮雪两 如> _ 電金波形。當負載電流急遽增加時,係 遽:大8。圖所不’輪出電壓會瞬間降低,各扼流圈電流會急 — 才也與第42圖所示之實施形態同樣,以三角波( 猎由各濾波電路21所俨、 夺 d所侍到)、和藉由誤差放大器11將輸出 電壓和基準電壓之士 &之祆差放大所產生之2種位準,將第一比 較信號輸入於正反器電路之重置側。並且,以三角波(藉 由濾波電路21胼β η、 / 曰 β 所侍到)、和從藉由誤差放大器11將輸出電 !和基準電壓之誤差放大的誤差放大信號,藉由分壓電阻 ,R3、R4進行電阻分壓所產生之2種位準,將以第二比較 器13加以比較所得到之第二比較信號輸入於OR電路39之 一輸入,將時脈信號輸入於該OR電路39之另一輸入,穩 定柃從0R電路39輸出時脈信號,當負載急遽變化時, 從OR電路39輸出第二比較信號,將該第二比較信號輸入 於正反器電路16之設置側。至於正反器電路1 6,在整流 開關S1所輸出之信號係從時脈信號切換成第二 從濾波電路21所得到之三角波振幅係控制在誤差放大信號 和分壓信號之間。因此,進行多相化之情形也與單相之情 形進行同樣的作用。又本變形例,係設置2組電源電路來 進行多相化,但設置3組以上電源電路來進行多相化也進 行同樣之作用。又,在以下之變形例中,也能多相化。 第49圖係表示本實施形態之第5變形例之開關電源。 50 1231643 ♦ 本變形例之開關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放 t 大器之負輸入,俾以該誤差放大器11將檢測電壓和基 準電壓之誤差放大。將該誤差放大器11之輸出連接於第一 比較器12之負輸入,同樣地,將該誤差放大器u之輸出 透過分壓電阻器R3、R4而連接於第二比較器13之正輸入 〇 以與輸出扼流圈L1和平流電容器C〇UTi串聯電路並聯 的方式,連接串聯電阻器1則和電容器CSA们所構成之濾 波電路22。將該濾波電路22之輸出連接於第一比較器12 φ 之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路丨6重置側 之輸入,俾輸出第一比較信號。又,將第二比較器13之輸 出連接於OR電路39之一輸入。將時脈信號輸入於〇R電路 39之另一輸入,該〇R電路⑽之輸出連接於正反器電路μ 之設置側,穩定時,輸出時脈信號,負載急遽變化之際, ^出第二比較信號。將該正反器電路16之輸出連接於驅動 器17之輸入,將該驅動器17之輸出連接於整流開關si及# 換流開關S2之控制端子,在負載急遽變化時,俾使從濾、波 電路22所得到之二角波振幅控制在該誤差放大信號和該分 號之間u時,俾以時脈信號來固定整流開關si之 開(ON)的時點。 ^以上所構成之開關電源係進行與第42圖所示之實施形 態大致同樣之作用,從+ „士 ^ 下用穩疋時’俾以時脈信號來固定整流開 關S1之開(ON)的時點益μ 4 于點猎此振盪頻率變成固定。但是,本 51 1231643 實施形態在電源電路之輸出側不設置電壓檢測用之電卩且器 ,又,濾波電路22之構成係與第42圖所示之實施形能之 渡波電路21不同。 第50圖係表示本實施形態之第6變形例之開關電源。 該開關電源係在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電 阻器匕、1,將這些電阻器Rl、R2之連接部連接於誤差放 大器11之負輸入,俾以該誤差放大器u將檢測電壓和基 準電壓之誤差放大。將該誤差放大器u之輸出連接於第一 比較器12之負輸入,同樣地,將該誤差放大器u之輸出 透過分壓電阻器Rs、h而連接於第二比較器13之正輸入 該變形例係在輸出扼流圈u之輸人輸出端間設置濟波 電路23。該遽波電路23係以下之構成。與換流開關s2並 聯,且在輸出扼流圈L1之輸入端側串聯2個電阻器r_ 、’同樣地’與換流開_ S2並聯,且在輸出扼流圈 L1之輸出端側串聯2個 _ 冤谷裔CSAW1、CSAW2,在串聯之電阻 :::1、RsA,間…聯之電容器、C讀之間設置 P連接w些連接部來構成濾波電路23。該連接部係 〉慮波電路2 3之輪屮却 ’將輸出連接於第一比較器12之正 輸入及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12夕鉍山^ .^ 之輸出連接於正反器電路1 6重置側 之輸入,俾輸出第一屮卜 > 上 ψΛη 號。又,將第二比較器13之輸 出連接於OR電路39 04 r, ^ ^ ^ 爻一輸入,俾輸出第二比較信號。將 日可脈k唬輸入於〇K電 岭d9之另一輸入,將該OR電路39 52 1231643 之輸出連接於正反器電路丨6之設置側, 产咕丄 為疋^ ’輪出時脈 1s號’ S負載急遽變化之際,輸出第二比梦 G权#號。將該正 反器電路1 6之輸出連接於驅動器1 7之輪 ^ 17认 翰入,將該驅動器 u之輸出連接於整流開關S1及換流開關S2之控制端σ 當負載急遽變化時,俾使從濾波電路23所得到之= 幅控制在誤差放大信號和分壓信號之間,二角波振 士 才公疋日守,俾以該 日守脈信號來固定整流開關S1之開(〇N)的時點。 w
以上所構成之開關電源係進行與第42圖所示之實施并 您大致同樣之作用’穩定時’用時脈信號來固定整流開間 S1之開(ON)的時點,藉此振盪頻率變成固定。 第51圖係本實施形態之第7變形例’係與第5〇圖巧 示之變形例大致同樣之開關電源,該開關電源係將電源臂 路之輸出側連接於誤差放大器U之負輸入,俾以該誤差潑 大器11將檢測電壓和基準電壓之誤差放大。該開關電源係 進行與第50圖所示之變形例大致同樣之作用,穩定時,以
時脈信號來固定整流開關S1之開(〇N)的時點,藉此振盪時 間變成固定。 第52圖係表示本實施形態之第8變形例之開關電源。 鑲開關電源係在電源電路之輸出側,具有電壓檢測用之電 阻器Ri、R2’將這些電阻器Ri、R2i連接部連接於誤差放 大器11之負輸入,俾以該誤差放大器丨丨將檢測電壓和基 準電壓之誤差放大。將該誤差放大器n之輸出連接於第一 比較12之負輸入,同樣地,透過分壓電阻器l、&,將 該誤差放大器11之輸出連接於第二比較器1 3之正輸入。 53 1231643 至於該變形例’係將電流檢測用之電阻器&連接於矜 出扼流圈L1和平流電谷器C〇UT之間,將該電阻器r之幹 入側連接於緩衝放大器15之正輸入,同樣地,將輸:側^ 接於緩衝放大器15之負輸入。在該緩衝放大器15之輸出 ’連接串聯電容器CSAW1* 2個電阻器Rsawi、Rsaw2k構二之 遽波電路24。將該濾波電路24之輸出連接於第一比較器 12之正輸入及第二比較器13之負輸入。 將苐一比較器12之輸出連接於正反器電路1 6重置側 之輸入,俾輸出第一比較信號。又,將第二比較器丨3之輸 出連接於OR電路39之一輸入,俾輸出第二比較信號。將 時脈信號輸入於OR電路39之另一輸入,將該〇R電路的 之輸出連接於正反器電路16之設置側,穩定時,輸出時脈 信號,負載急遽變化之際,輸出第二比較信號。將該正反 器電路16之輸出連接於驅動器17之輸入,將該驅動器p 之輸出連接於整流開關S1及換流開關S2之控制端子,當 負載急遽變化時,俾使從濾波電路24所得到之三角波振^ 控制在誤差放大信號和分壓信號之間,穩定時,進行控= ,俾以該時脈信號來固定整流開關S1之開(〇N)的時點。 以上所構成之開關電源係進行與第42圖所示之實施形 悲大致同樣之作用,穩定時,俾以時脈信號來固定整流開 關S1之開⑽)的時點,藉此振蘯頻率變成固定。又,該實 施形態係具有電壓檢測用之電阻器、&、h,並且,串聯電 容器CsAW1和2個電阻器rsaw1、1川來構成濾波電路24, 藉此能只取出高頻成分。 54 1231643 第53圖係表示本實施形態之第9變形例之開關電源。 該開關電源係將電源電路之輸出側連接於誤差放大器11之 負輪入,俾以該誤差放大器11將檢測電壓和基準電壓之誤 差放大。將該誤差放大器丨i之輸出連接於第一比較器J 2 之負輸入,同樣地,將該誤差放大器11之輸出透過分壓電 阻器I、R4而連接於第二比較器13之正輸入。 至於该變形例,係將電流檢測用之電阻器h連接於輸 出扼流圈L1和平流電容器c〇ut之間,將該電阻器&之輸 入側連接於緩衝放大器丨5之正輸入,同樣地,將輸出側連 接於緩衝放大器15之負輸入。將該緩衝放大器丨5之輸出 連接串聯電容器CSAW1*電阻器rsawi所構成之濾波電路25 將忒濾波電路25之輸出連接於第一比較器丨2之正輸入 及第二比較器13之負輸入。 將第一比較器12之輸出連接於正反器電路16重置側 之輸入,俾輸出第一比較信號。又,將第二比較器丨3之輸 出連接於OR電路39之一輸入,俾輸出第二比較信號。將 時脈信號輸入於OR電路39之另一輸入,將該〇R電路39 之輸出連接於正反器電路16之設置側,穩定時,輸出時脈 信號,負載急遽變化之際,輸出第二比較信號。將該正反 器電路16之輸出連接於驅動器17之輸入,將該驅動器^ 之輸出連接於整流開關S1及換流開關S2之控制端^ ^ 田 負載急遽變化時,俾使從濾波電路24所得到之三角、皮振巾_ 控制在誤差放大信號和分壓信號之間,穩定時,俾^ = 脈信號來固定整流開關S1之開(ON)的時點。 55 1231643 、上所構成之開關電源係進行與第4 9圖所示之變形例 大致同樣之作用,敎時,以時脈信號來固定整流開關si 之開(ON)的時點,藉此振盪頻率變成固定。 第54圖所示之第1〇變形例係將電流檢測電路%連接 於輸出扼流圈L1,在該電流檢測電路33之輸出,連接串 p電谷w CSAln和2個電阻器rsaw】、所構成之濾波電路 、牙、此之外,係與第52圖所示之變形例大致同樣之構成 二上所構成之第54圖所示之開關電源係進行與第52圖 所不之開闕電源大致同樣之作用。 回 55圖所示之第11變形例也將電流檢測電路33連接 流圏U,將該電流檢測電…輸出連接串聯 U益C咖和電阻器R湖所構成之 第55圖所示之開關電源係進 電源大致同樣之作帛。 ^丁之開關 形態之所第12變形例係對應第-圈所示之實施 ,第Μ圖所示變形例係對應第49圖之變形例者 % 59 1 m ^糸對應第50圖所示之變形例者, 罘Μ圖所不之變形例 爷 此實;π & / ^應第51圖所示之變形例者, 二貫轭形怨係將電流檢考^ 該電流__ 34^φ 34連接於整流開關幻1 KSAW1之另一端。 以上所構成之第56圖〜 行與分別對應第42圖、第4qV圖所示之開關電源係進 第49圖、第50圖及第51圖所示 56 1231643 之開關電源大致同樣之動作,並且,因這些開關電源用濾 波電路(21、22、23、23)施加從電流檢測電路34所流出之 電流,故能調整輸出阻抗。 依本發明之一形態,藉由設置控制機構,俾使從濾波 電路所得到之三角波振幅控制在第一比較器之一輸入位準 和第二比較器之一輸入位準之間,藉此,三角波係藉由電 阻器和電容器所構成之濾波器之前級所連接之輸出開關之 開/關來產生,輸出開關之動作狀態和誤差放大信號之相 位差被固定,即使不降低誤差放大信號之頻帶也能確保穩 定性。 又’將電流檢測電路連接於整流開關,將該電流檢測 電路連接於濾波電路,藉此,在濾波電路中,通常所流之 電流、和經由電流檢測電路所流之電流流動,能調整輸出 阻抗。 依本發明之另一形態,開關電源係内設供檢測出電感 器電流之不連續狀態,使三角波振幅自動變化之電路,藉 此能實現穩定的輸出漣波特性。 依本發明之另一形態,開關電源係内設與輸入輸出電 壓差成比例,使三角波振幅自動變化之電路,藉此在各種 輸入輸出條件下,能實現有效之穩定的輸出漣波特性。 依本發明之另一形態,當負載急遽變化時,俾使從渡 波電路所得到之三角波振幅控制在放大輸出電壓和基準電 壓之誤差的誤差放大信號、與將該誤差放大信號分壓所得 到之分壓信號之間,穩定時,固定整流開關之開或關的時 57 1231643 點’藉此,振盪頻率變成固定,容易產生相位錯開之多相 化信號。 又’即使不使用分壓信號,也與使用分壓信號之情形 同樣’振盪頻率變成固定,容易產生相位錯開之多相化信 號0 【圖式簡單說明】 (一)圖式部分
第1圖係本發明第1實施形態之開關電源之電路圖。 第2圖係第1圖所示之實施形態之動作波形圖。 第3圖係第1圖所示之實施形態之動作波形圖。 第4圖係第1實施形態之第1變形例之電路圖。 第5圖係第1實施形態之第2變形例之電路圖。 第6圖係第1實施形態之第3變形例之電路圖。 第7圖係第1實施形態之第4變形例之電路圖。 第8圖係第1實施形態之第5變形例之電路圖。 第9圖係第1實施形態之第6變形例之電路圖。
第1 0圖係第1實施形態之第7變形例之電路圖。 第11圖係第1實施形態之第8變形例之電路圖。 第12圖係第1實施形態之第9變形例之電路圖。 第13圖係第1實施形態之第10變形例之電路圖。 第14圖係第1實施形態之第11變形例之電路圖。 第15圖係本發明第2實施形態之開關電源之電路圖。 弟1 6圖係第15圖所示之實施形態之動作波形圖。 第17圖係第2實施形態之第1變形例之電路圖。 58 1231643 變形例之電路圖。 變形例之電路圖。 變形例之電路圖。 變形例之電路圖。 變形例之電路圖。 變形例之電路圖。 變形例之電路圖。 8變形例類似之電路圖
8變形例類似之電路圖 第18圖係第2實施形態之第2 第19圖係第2實施形態之第3 第2〇圖係第2實施形態之第4 第21圖係第2實施形態之第5 第22圖係第2實施形態之第6 第23圖係第2實施形態之第7 第24圖係第2實施形態之第8 第25圖係與第2實施形態之第 第2 6圖係與第2實施形態之第 第2 7圖係與第2實施形態之第8變形例類似之電路圖 第28圖係本發明第3實施形態之開關電源之電路圖。 織弟29圖係第28圖所示之實施形態之輸入輸出電位差 史大It形之動作波形圖。
第30圖係第28圖所示之實施形態之輸入輸出電位差 變小情形之動作波形圖。 第31圖係第3實施形態之第1變形例之電路圖。 第32圖係第3實施形態之第2變形例之電路圖。 第33圖係第3實施形態之第3變形例之電路圖。 第3 4圖係第3實施形態之第4變形例之電路圖。 第35圖係第3實施形態之第5變形例之電路圖。 第3 6圖係第3實施形態之第6變形例之電路圖。 59 第 ] # 圖係第3實施形態之第7變形例之電路圖。 ^ 圖係第3實施形態之第8變形例之電路圖。 弟3 9 乂么 圖係與第3實施形態之第8變形例類似之電路圖 第40圖係與第3實施形態之第8變形例類似之電路圖 ^ 41 圖係與第3實施形態之第8變形例類似之電路圖 第 4 9 2圖係本發明第4實施形態之開關電源之電路圖。 繁 A 0 3圖係第42圖所示之實施形態之動作波形圖。
楚 A 4圖係第2實施形態之第1變形例之電路圖。 第45圖係第2實施形態之第2變形例之電路圖。 宽 A a 6圖係第2實施形態之第3變形例之電路圖。
楚 A 47圖係將第42圖所示之第4實施形態多相化之第 形例之電路圖。 宽 A 0 48圖係第47圖所示之第4變形例之動作波形圖。 第49圖係第3實施形態之第5變形例之電路圖。 第5 0圖係第3實施形態之第6變形例之電路圖。 第51圖係第3實施形態之第7變形例之電路圖。 第52圖係第3實施形態之第8變形例之電路圖。 第53圖係第3實施形態之第9變形例之電路圖。 第54圖係第3實施形態之第10變形例之電路圖。 第55圖係第3實施形態之第11變形例之電路圖。 第5 6圖係第3實施形態之第12變形例之電路圖。 1231643 第5 7圖係第3實施形態之弟13變形例之電路圖 弟5 8圖係第3實施形悲之弟14變形例之電路圖 第59圖係第3實施形態之第】5變形例之電路圖( 弟6 0圖係習知例之開關電源之電路圖。 第61圖係有別於第60圖之另一習知例之電路圖。 苐62圖係另一習知例之電路圖。 第63圖係第62圖所示之習知例之動作波形圖。 第64圖係第62圖所示之習知例之動作波形圖。
(二)元件代表符號 C〇l]T 平流電容器 L1 輸出扼流圈
Ri、電壓檢測部 R3、R4分壓電阻器 si 整流開關 S2 換流開關
Vref 基準電壓 11 誤差放大器 12 第一比較器 13 第二比較器 14 電流檢測電路 15 緩衝放大器 16 正反器電路 17 驅動器 21、22、23、24、25 濾波電路 61 1231643
31 電壓分壓電路 32 電流不連續模式檢測電路 33 ^ 34電流檢測電路 36 電流源 37 放大器 39 OR電路 41 誤差放大器 42 比較器 44 電流檢測電路 45 閂鎖器 46 正反器電路 47 驅動器 48 振盪器
62

Claims (1)

1231643 拾、申請專利範圍: 1、一種開關電源,係具有整流開關、換流開關、輸出 扼/現圈、及平流電容器’且串聯該輸出扼流圈和平流電容 器而成者;其特徵在於: 。又置控制機構’係在該電源電路之輸出側連接誤差放 大器之輸入’以使檢測電壓和基準電壓之誤差放大,將該 °吳差放大器之輸出連接於第一比較器之一輸入,同樣地, 將該誤差放大器之輸出透過分壓電阻而連接於第二比較器 之輸入’以與該換流開關並聯的方式連接具有電阻器及 電谷器之濾波電路,將該濾波電路之輸出連接於該第一比 車乂态之另一輸入及第二比較器之另一輸入,以將從該濾波 電路所彳于到之三角波振幅控制在該第一比較器之一輸入位 準、和第二比較器之一輸入位準之間。 2、 如申請專利範圍第1項之開關電源,其中該控制機 構,係透過能使分壓比變化之電壓分壓電路,將該誤差放 大器之輸出連接於第二比較器之一輸入,以將從該濾波電 路所知·到之二角波振幅控制在該第一比較器之一輸入位準 、和第二比較器之一輸入位準之間。 3、 如申請專利範圍第2項之開關電源,其中該電壓分 壓電路,係串聯3個以上之電阻器,來構成分壓比可變部 和分壓比固定部,將該分壓比可變部之一端連接於該誤差 放大器之輸出和該第一比較器之輸入間,同樣地,將該分 壓比可變部之另一端連接於該第二比較器之一輸入,以與 設置於該分壓比可變部之至少一個電阻並聯的方式連接開 63 1231643 關’俾檢測出電感器電流成為不連續狀態,且能使分壓比 變化。 4、 如申請專利範圍第丨項之開關電源,其中該控制機 構’係具有與輸入輸出電位差成比例變化之電流源,該電 "IL源係連接於該分壓電阻器之中點和接地電位之間以輸出 第一#號,且該三角波振幅係介於該第一及第二信號之間 Ο 5、 如申請專利範圍第4項之開關電源,其中,串聯至 少2個該分壓電阻器,在電阻器分壓點和接地電位之間連 # 接與輸入輸出電壓差成比例之電流源,俾能使分壓比變化 〇 6、 如申請專利範圍第丨項之開關電源,其中,將以該 决差放大器把電源電路之輸出電壓和基準電壓之誤差放大 所抑到之决差放大信號、與從該濾波電路所得到之三角波 力X比車乂後’將第一比較信號輸出至整流開關,將該誤差 放大L戒進行分壓後,將該分壓信號與該三角波加以比較 舍產生第一比較信號,對照該第二比較信號和時脈信號’ ::負載急遽變化日夺,則輸出該第二比較信E,將流向該 /關之輸出心號從該時脈信號切換成第二比較信號, A ~角波振幅控制在該誤差放大信號與該分壓信號之 Γ,,芽塞一、 急疋時則以該時脈信號來固定該整流開關之開(ON) 的時點。 合如申印專利範圍第6項之開關電源,其中該控制機 構“載急遽增加時,也以時脈信號來固定該整流開關 64 1231643 之開(ON)的時點。 8、 如申請專利範圍第1項之開關電源,其中,將以該 誤差放大器把電源電路之輸出電壓和基準電壓之誤差放大 所得到之誤差放大信號、與從該濾波電路所得到之三角波 加以比較後’以產生第一比較信號,對照該第一比較信號 和時脈信號後’將其輸出至該整流開關,將該誤差放大信 就進行分壓,將該分壓信號與該三角波加以比較後,輸出 第二比較信號’當負載急遽變化時,則將流向該整流開關 之輸出信號從該時脈信號切換成第一比較信號,俾使該三 f 角波振幅控制在該誤差放大信號與該分壓信號之間,在穩 疋時則以該時脈信號來固定該整流開關之關(〇FF)的時點。 9、 如申請專利範圍第8項之開關電源,其中該控制機 構,當負載急遽減少時,也以時脈信號來固定該整流開關 之關(OFF)的時點。
拾壹、圖式: 如次頁 65
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