电源装置的制造方法

文档序号:9893826阅读:446来源:国知局
电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种电源装置。
【背景技术】
[0002]以往,电源装置通过开关(Switching)元件将输入的直流电转换为交流电已被普遍认知。这样的电源装置通过变压器(Transformer)对已转换的交流电的电压进行转换。变压器的二次线圈的电路具备整流器,对由二次线圈感应的交流电进行整流。这样的电源装置在流通二次线圈的电流方向切换时,由于变压器的一次线圈以及二次线圈的漏磁等原因会使整流器产生浪涌(Surge)电压。例如,专利文献一公开了以使用连接于整流器的浪涌吸收电路对产生的浪涌电压进行吸收的技术。
[0003]另外,作为这样的电源装置,有使用FET(场效应晶体管(Transistor))对由二次线圈感应的交流电进行同步整流的同步整流DC-DC转换器(Converter)。同步整流DC-DC转换器在输出处连接有阻流线圈(Choke coil)。这种同步整流DC-DC转换器的输出端在有电池(Battery)连接的情况下,电池电压有时会变得比同步整流DC-DC转换器的输出电压更高。电池的电压变高时,会产生由电池朝阻流线圈方向(Choke coil)以及F ET方向的反向电流。
[0004]先行技術文献
[0005]特許文献I特开2007 —181280号公报
[0006]然而,在上述技术中,同步整流DC-DC转换器在产生反向电流的情况下,在控制FET停止同步整流运作时,由于在阻流线圈积蓄的电能(Ener gy)会导致浪涌电压的产生。因此,上述技术中存在由于该浪涌电压使F ET被附加过大的电压从而可能导致被破坏的课题。

【发明内容】

[0007]鉴于以上问题点,本发明的目的在于提供能够降低因反向电流的产生而产生的浪涌电压的电源装置。
[0008]为了达成所述目的,本发明的一种形态涉及的电源装置,其特征在于,包括:整流器,其输入端子与进行同步整流的开关(Switching)元件的一端相连接;线圈(Coil),其一端与自身电源装置的输出端相连接;以及第二个电容器,其一端与一端接地的第一个电容器(Condenser)的另一端和所述线圈的一端之间之间的连接点相连接,其另一端与所述整流器的输出端子相连接,所述第二个电容器与所述第个一电容器相串联。
[0009]【发明效果】
[0010]本发明能够降低电源装置中因反向电流的产生而产生的浪涌电压。
[0011]【简单【附图说明】】
[0012]图1是显示本实施方式涉及的电源装置的结构示意图。
[0013]图2是显示比较例中不具备浪涌防止电路的电源装置的结构示意图。
[0014]图3是比较例的电源装置中在产生反向电流时的波形的一例示意图。
[0015]图4是本实施方式涉及的电源装置在产生反向电流时的波形的一例示意图。
[0016]发明实施方式
[0017]以下,将参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0018]如图1所示,为本实施方式涉及的电源装置的结构示例图。如图1所示,电源装置I包含一次电路部20、二次电路部40、浪涌防止电路50、以及控制电路70。电源装置I的结构为通过变压器30将一次电路20以及二次电路40绝缘。电源装置I的一次电路20处连接有电池10,二次电路40处连接有电池60。再者,图1所示例中,虽然举例以电池60作为负载相连接,但也可将其他的外部电源等作为负载。另外,电池60或外部电源等的负载,也可通过电缆(Cable)与电源装置I相连接。
[0019]一次电路20包括一次线圈31、开关元件21?24、以及电容器25。开关元件21?24例如为N沟道(Channnel )M0SFET(场效应晶体管)。开关元件21?24的各开关元件的脉冲信号的宽度根据不图示的P丽(脉冲(Pu Ise)宽度)调制电路控制。该开关元件21?24构成全桥式(Full Bridg e)电路。
[0020]并且,在输出正电压时,开关元件21以及24被Pmi调制电路控制为导通(On)状态;开关元件22以及23被控制为截止(Off)状态。另一方面,在输出负电压时,开关元件22以及23被控制为导通状态;开关元件21以及24被控制为截止状态。在这里,PWM调制电路通过控制脉冲信号的宽度,从而对供给到一次线圈31的电压值进行控制。PffM调制电路例如,对电源装置I的接地(Ground)与输出端子间的电压进行检测,控制开关元件21?24的脉冲信号的宽度使检测出的电压成为规定的电压。
[0021]开关元件21与22相串联。开关元件21的漏极(Drain)与开关元件23的漏极、电容器25的一端、以及电池10的正极相连接。开关元件21的源极(Source)与开关元件22的漏极、以及一次线圈31的另一端相连接。开关元件21的栅极(Gate)与PffM调制电路相连接。
[0022]开关元件22的源极与开关元件24的源极、电容器25的另一端、以及电池10的负极相连接。开关元件22栅极与PffM调制电路相连接。
[0023]开关元件23与24相串联。开关元件23的源极与开关元件24的漏极、一次线圈31的一端相连接。开关元件23以及24各自的栅极与PffM调制电路相连接。
[0024]第一个二次线圈32的一端连接有二次电路40的开关元件41的漏极、以及整流器51的阳极(Anode)(输入端子)。第二个二次线圈33的一端连接有二次电路40的开关元件42的漏极、以及整流器52的阳极(输入端子)。另外,线圈43的一端与电池60相连接,另一端与第一个二次线圈32的另一端与第二个二次线圈33的另一端之间的连接点相连接。
[0025]二次电路40包括第一个二次线圈32、第二个二次线圈33、开关元件41和42、线圈43、以及第一个电容器44。
[0026]变压器30由一次电路20的一次线圈31、二次电路40的第一个二次线圈32、以及第二个二次线圈33构成。
[0027]开关元件41以及42例如为N沟道M0SFET(场效应晶体管)。开关元件41以及42根据控制电路70的控制,对第一个二次线圈32、以及第二个二次线圈33处产生的电力进行同步整流。
[0028]开关元件41以及42的各个源极接地,各个栅极与控制电路70相连接。
[0029]第一个电容器的一端接地,另一端与线圈43的一端、以及第二个电容器53的负极相连接。
[0030]线圈43例如为阻流线圈。线圈43的一端通过电源装置I的输出端与电池60相连接。
[0031]浪涌防止电路50包括整流器51和52、以及第二个电容器53。第二个电容器53与第一个电容器44相串联,其正极与整流器51的阴极(Cathode)(输出端子)以及整流器52的阴极(输出端子)相连接。浪涌电压在这里被按照第一个电容器44以及第二个电容器53的容量比进行分压。因此,浪涌电压的最大电压值按照以开关元件41以及42的未满耐压的电压值的容量比来设定第二个电容器53的容量。第二个电容器53的容量例如设定为小于第一个电容器44的容量的值。整流器51以及52例如为二极管(D 1de)0
[0032]控制电路70通过向开关元件41以及42的栅极提供控制信号来进行同步整流运作。
[0033]接下来,将参照图2、图3对电池60的电压值高于二次电路40的输出电压值,电源装置I处产生反向电流后产生浪涌电压的原理进行说明。图2为作为举例对比的不具备浪涌防止电路的电源装置I’的结构示例图。图3为作为举例对比的不具备浪涌防止电路的电源装置I’在产生反向电流时的波形的一例示例图。
[0034]如图2所示,电源装置I’包括一次电路920、二次电路940、以及控制电路970。电源装置I ’的一次侧连接有电池910,二次侧连接有电池960 ο电源装置I’的结构如图1所示为不具备浪涌防止电路50的电源装置I。一次电路920与电源装置I的一次电路20;变压器930与电源装置I的变压器30; 二次电路940与电源装置I的二次电路40;以及控制电路970与电源装置I的控制电路70分别对应。
[0035]一次电路920包括一次线圈931、开关元件921?924、以及电容器925。开关元件921?924对应电源装置I的开关元件21?24;电容器925对应电源装置I的电容器25。
[0036]二次电路940包括第一个二次线圈932、第二个二次线圈933、开关元件941和942、线圈943、以及电容器944。开关元件941和942对应电源装置I的开关元件41?42;线圈943对应电源装置I的线圈43;电容器944对应电源装置I的电容器44。
[0037]变压器930由一次电路920的一次线圈931、二次电路940的第一个二次线圈932、以及第二个二次线圈933构成。一次线圈931对应源装置I的一次线圈31;第一个二次线圈932对应源装置I的二次线圈32;第二个二次线圈933对应源装置I的第二个二次线圈33。
[0038]所述一次电路920、变压器930、二次电路940、以及控制电路970中的各部件、以及电路的连接关系与图1的电源装置I相同。
[0039]图3中,横轴表不时刻,上段的波形的纵轴表不输出电压值,下段的波形的纵轴表示输出电流值。图3中,波形211表示随时刻变化的输出电压值的变波,符号212所包围区域的波形表示受浪涌电压影响的波形。图3中,波形221表示随时刻变化的输出电流值的波形。再有,图3中的输出电压等于图2的电容器944的两端的电压。
[0040]图3中,时刻O?11的期间,电池960的电压值与二次电路940的输出电压值相同,电压值为Vl ο该期间输出电流值为11。
[0041]时刻tl?t2的期间,如波形211所示电池960的电压从Vl上升至V2。再有,电压值V2大于电压值VI。
[0042]电池960的电压由Vl上升至V2时,开关元件941以及942发生短路,从电池960处经由线圈943向变压器930的第二个二次线圈933处流通对应电压上升的电流。第二个二次线圈933处流通由第一个二次线圈932与第二个二次线圈933之间的连接点向开关元件942的漏极的电流。该结果如图3所示波形一样,时刻tl之后,电流值从Il开始减少,产生反向电流。
[0043]由于第二个二次线圈933处
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