本實用新型專利技術提供一種可降低消耗電力且可以在短時間內啟動的直流/直流轉換器。電源端子(VCC)被輸入第二輸出電容器(Co2)中所產生的電壓(VCC)。高電壓端子(VH)被輸入輸入電壓(VIN)。充電用晶體管(M2)是設置在高電壓端子(VH)與電源端子(VCC)之間且以成為常導通的方式被施加偏壓的N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor)。電流限制電路(40)在電源端子(VCC)的電壓(VCC)低于規定的第一臨界電壓(VTH1)的第一狀態下，限制從高電壓端子(VH)向電源端子(VCC)流動的充電電流(ICHG)，在電壓(VCC)高于第二臨界電壓(VTH2)的第二狀態下，將充電電流(ICHG)實質上降低為零。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種直流/直流轉換器。
技術介紹
以電視及冰箱為首的各種家電產品、或者以膝上型計算機、手機終端及PDA (Personal Digital Assistants,個人數字助理)為首的電子設備接收來自外部的電力來運行，且可以通過來自外部電源的電力對內置的電池進行充電。而且，在家電產品及電子設備(以下，統稱為電子設備)中，內置了對商用交流電壓進行AC/DC(交流/直流)轉換的電源裝置，或者電源裝置內置在電子設備的外部的電源適配器(AC適配器)中。電源裝置包含對交流電壓進行整流的整流電路(二極管橋式電路)、及將經整流的電壓降壓后供給至負載的絕緣型直流/直流轉換器。·圖I是表示本技術的專利技術人所研究的直流/直流轉換器IOOr的構成的圖。不可將直流/直流轉換器IOOr的具體構成認作本領域的技術人員眾所周知的一般技術。直流/直流轉換器IOOr的輸入端子Pl被輸入來自設置在該直流/直流轉換器IOOr的前段的整流電路(未圖示)的直流的輸入電壓Vin。直流/直流轉換器IOOr將輸入電壓Vin降壓后供給至與輸出端子Ptot連接的負載(負載)。直流/直流轉換器IOOr主要包含開關晶體管Ml、變壓器Tl、第一二極管D1、第一輸出電容器Col、控制電路10r、反饋電路20r。直流/直流轉換器IOOr中，變壓器Tl的一次側區域與二次側區域必須電氣絕緣。反饋電路20r包含將輸出電壓Vqut分壓的電阻R1、R2、分路調整器22、及光耦合器24。分路調整器22是將分壓后的輸出電壓Vro/與對應于輸出電壓Vtot的目標值的基準電壓Vkef的誤差放大的誤差放大器。光稱合器24將與輸出電壓Votjt和目標電壓的誤差對應的反饋信號反饋給控制電路IOr。控制電路IOr以使輸出電壓Vqut與目標值一致的方式采用脈沖調制來控制開關晶體管Ml的導通、斷開的占空比。控制電路IOr可以在IOV左右的電源電壓Vcc下運行，如果使用輸入電壓Vin(140V左右)驅動該控制電路10r，那么效率會惡化。另一方面，通過直流/直流轉換器IOOr進行降壓的電壓Vott在變壓器Tl的二次側產生，因此無法將該電壓Vott供給至設置在一次側的控制電路IOr。于是，在變壓器Tl的一次側設置了輔助線圈L3。輔助線圈L3、第二二極管D2及第二輸出電容器Co2作為用以對控制電路IOr生成電源電壓Vcc的輔助性的直流/直流轉換器而發揮作用。在該直流/直流轉換器IOOr中，電源電壓V。。與輸出電壓Vqut成正比，該比例系數是通過變壓器Tl的二次線圈L2與輔助線圈L3的匝數比來決定。Vcc = voutxnd/ns這里，Ns是二次線圈L2的匝數，Nd是輔助線圈L3的匝數。專利文獻I :日本專利特開平9-098571號公報專利文獻2 :日本專利特開平2-211055號公報
技術實現思路
本技術的專利技術人等對這種直流/直流轉換器IOOr的啟動動作進行了研究，而認識到以下的課題。對啟動動作進行說明。輸入端子Pi被供給輸入電壓VIN。通過該輸入電壓Vin，經由電阻Rll對電容器Co2進行充電，從而電源電壓Ncc上升。然后，如果電源電壓Vcc達到設置在控制電路IOr的內部的臨界電壓V·。，那么控制電路IOr可以啟動來運行，而開始開關晶體管Ml的開關。通過開關晶體管Ml進行開關，利用包含輔助線圈L3、第二二極管D2、第二輸出電容器Co2的輔助性的直流/直流轉換器使電源電壓\c穩定化。這里，從供給輸入電壓Vin后到控制電路IOr啟動為止的時間是由從供給輸入電壓Vin后到電源電壓Vrc達到臨界電壓Vuvuj為止的時間來決定，即，由以電阻Rll及電容器Co2所規定的時間常數來決定。因此，電阻Rll的電阻值越小，啟動時間越短，電阻Rll的電阻值越大，啟動時間越長。另一方面，在控制電路IOr啟動后，電阻Rll會消耗多余的電力。電阻值Rll越大，電阻Rll所致的多余的消耗電力越小，電阻值Rll越小，電阻Rll所致的多余的消耗電力越大。也就是，在圖I的直流/直流轉換器IOOr中，啟動時間與消耗電力存在折衷的關系。本技術的某一型態是鑒于所述課題而完成的，其例示性的目的之一在于提供一種降低消耗電力且可以在短時間內啟動的直流/直流轉換器。本技術的某一型態涉及一種直流/直流轉換器。直流/直流轉換器包含變壓器，其包含一端被施加輸入電壓的一次線圈、二次線圈及設置在一次線圈側的輔助線圈；第一輸出電容器，其一端的電位被固定，另一端連接于輸出端子；第一二極管，其以陰極成為第一輸出電容器側的朝向設置在第一輸出電容器的另一端與二次線圈的一端之間；開關晶體管，其設置在一次線圈的路徑上；第二輸出電容器，其一端的電位被固定；第二整流元件，其以陰極成為第二輸出電容器側的朝向設置在第二輸出電容器的另一端與輔助線圈的一端之間；及控制電路，其控制開關晶體管的導通、斷開。控制電路包含電源端子，其與第二輸出電容器的另一端連接；高電壓端子，其被輸入輸入電壓；充電用晶體管，其是設置在高電壓端子與電源端子之間且以成為常導通的方式被施加偏壓的N溝道MOSFET (MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導體場效應晶體管)；及電流限制電路，其在電源端子的電壓低于規定的第一臨界電壓的第一狀態下，限制從高電壓端子經由充電用晶體管向電源端子流動的充電電流，在電源端子的電壓高于比第一臨界電壓規定得高的第二臨界電壓的第二狀態下，將充電電流實質上降低為零。根據該型態，在直流/直流轉換器剛啟動后，第二輸出電容器立即通過從高電壓端子經由充電用晶體管向電源端子流動的電流被充電。而且，在忽視電流限制電路的情形時，電源端子的電壓越低，該充電電流越大。因此，在直流/直流轉換器剛啟動后，電源端子的電壓較低時能夠立即以較大的充電電流對第二輸出電容器進行充電，因此可縮短啟動時間。而且，通過電流限制電路，在電源端子的電壓高于第二臨界電壓時，使充電電流實質上成為零，由此可降低消耗電流。另外，在不存在電流限制電路的情形時，如果電源端子接地，那么從高電壓端子向電源端子流動的電流會非常大，但在所述型態中在電源端子的電壓低于第一臨界電壓時，通過電流限制電路限制充電電流，由此可較好地保護電路。電流限制電路也可以包含旁路開關，其設置在高電壓端子與電源端子之間的充電電流的路徑上；及第一電流源，其將規定的電流供給至電源端子。也可以是在第一狀態下，旁路開關斷開，第一電流源導通，在第二狀態下，旁路開關及第一電流源均斷開，在電源端子的電壓高于第一臨界電壓且低于第二臨界電壓的第三狀態下，至少旁路開關導通。根據該型態，在第一狀態下，可以將從高電壓端子到電源端子之間流動的充電電流限制為第一電流源所生成的電流電平。另外，在第二狀態下，充電電流可以實質上成為零，在第三狀態下，可以是電源端子的電壓越高，越降低充電電流。 控制電路也可以還包含第一二極管，該第一二極管以陰極成為電源端子側的朝向設置在電流限制電路與電源端子之間。第一電流源也可以包含第一晶體管，其設置在基準電流的路徑上；第二晶體管，其與第一晶體管以形成電流鏡電路的方式連接，且設置在高電壓端子與電源端子之間；及控制開關，其與第二晶體管串聯設置在高電壓端子與電源端本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種直流/直流轉換器，其特征在于包含：變壓器，其包含一端被施加輸入電壓的一次線圈、二次線圈及設置在所述一次線圈側的輔助線圈；第一輸出電容器，其一端的電位被固定，另一端連接于輸出端子；第一二極管，其以陰極成為所述第一輸出電容器側的朝向設置在所述第一輸出電容器的另一端與所述二次線圈的一端之間；開關晶體管，其設置在所述一次線圈的路徑上；第二輸出電容器，其一端的電位被固定；第二整流元件，其以陰極成為所述第二輸出電容器側的朝向設置在所述第二輸出電容器的另一端與所述輔助線圈的一端之間；及控制電路，其控制所述開關晶體管的導通、斷開；所述控制電路包含：電源端子，其與所述第二輸出電容器的另一端連接；高電壓端子，其被輸入所述輸入電壓；充電用晶體管，其是設置在所述高電壓端子與所述電源端子之間且以成為常導通的方式被施加偏壓的N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管；電流限制電路，其在所述電源端子的電壓低于規定的第一臨界電壓的第一狀態下，限制從所述高電壓端子經由所述充電用晶體管向所述電源端子流動的充電電流，在所述電源端子的電壓高于比所述第一臨界電壓規定得高的第二臨界電壓的第二狀態下，將所述充電電流實質上降低為零。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：名手智，
申請(專利權)人：羅姆股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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