專利名稱：可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種電源供應(yīng)器，尤指一種只需一個(gè)控制電路即可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其可使功率因素校正電路的輸出電壓隨交流輸入電壓而變，同時(shí)可使功率電路的輸出電壓維持于一預(yù)設(shè)范圍中的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器。
背景技術(shù)：
功率因素校正電路常用于高效率電源供應(yīng)器中以改善功率因素，而功率電路則用以提供功率的放大。傳統(tǒng)的電源供應(yīng)器中，其功率因素校正電路及功率電路分別需要一個(gè)控制電路進(jìn)行控制，如此將會(huì)導(dǎo)致成本增加；此外，傳統(tǒng)功率因素校正電路的電壓輸出為固定，無法根據(jù)輸入電壓或輸出電壓而改變，誠(chéng)屬美中不足之處。
有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器以改善上述缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一目的是提供一種可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其只需一個(gè)控制電路即可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路，以降低其生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型的另一目的是提供一種可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其可使功率因素校正電路的輸出電壓隨交流輸入電壓而變，且同時(shí)可使功率電路的輸出電壓維持于一預(yù)設(shè)范圍中。
為達(dá)上述的目的，本實(shí)用新型的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其包括一全波橋式整流器，其輸入端分別耦接至一火線輸入端及一中性輸入端；一功率因素校正電路，其一端耦接至該全波橋式整流器，可將整流后的電壓提供升壓及功率調(diào)整并輸出一第一電壓；一功率電路，其一端耦接至一功率因素校正電路，可提供功率放大且可輸出一第二電壓；一回授控制電路，其一輸入端耦接至一參考電壓，另一輸入端則耦接至該第二電壓，可根據(jù)該第二電壓與該參考電壓的比較值而輸出一回授控制信號(hào)；以及一控制電路，其分別耦接至該功率因素校正電路、該功率電路及該回授控制電路，可根據(jù)該回授控制信號(hào)而輸出一脈寬或頻率調(diào)整信號(hào)，使該功率因素校正電路的第一電壓輸出維持穩(wěn)定并使該功率電路的第二電壓輸出維持于一預(yù)設(shè)范圍中。
本實(shí)用新型的”可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器”、特征及目的以附圖及實(shí)例詳細(xì)說明如后。


圖1，其繪示本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器的方塊示意圖；圖2，其繪示本實(shí)用新型的功率因素校正電路及功率電路的細(xì)部方塊示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器的方塊示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，包括一全波橋式整流器10；一功率因素校正電路20；一功率電路30；一回授控制電路40；以及一控制電路50所組合而成。
其中，該全波橋式整流器10，其具有一第一整流器101、第二整流器102、第三整流器103及第四整流器104，其中，該第一整流器101的正極端耦接至一火線輸入端(L)，該第四整流器104的負(fù)極端耦接至一中性輸入端(N)，其可將交流輸入電壓(AC)執(zhí)行全波整流，但此是現(xiàn)有的一般電源供應(yīng)器，故在此不擬贅述。
該功率因素校正電路(PFC)20，其一端耦接至該全波橋式整流器10，可將整流后的電壓提供升壓及功率調(diào)整并輸出一第一電壓(如圖1中所示的A點(diǎn)電壓)。
該功率電路30，其一端耦接至該功率因素校正電路20，可提供功率放大且可輸出一第二電壓，例如但不限于為+18V、+12V、+5V或+3.3V，惟此是現(xiàn)有的一般電源供應(yīng)器，故在此不擬贅述。
該回授控制電路40，其一輸入端耦接至一參考電壓(Vref，圖未示)，另一輸入端則耦接至該第二電壓，可根據(jù)該第二電壓與該參考電壓的比較值而輸出一回授控制信號(hào)。其中，該回授控制電路30例如但不限于為一運(yùn)算放大器(OP Amp)，其可將該第二電壓與該參考電壓(Vref)進(jìn)行比較，并據(jù)以輸出該回授控制信號(hào)至該控制電路50。
該控制電路50，其分別耦接至該功率因素校正電路20、該功率電路30及該回授控制電路40，可根據(jù)該回授控制信號(hào)而輸出一調(diào)整信號(hào)，使該功率因素校正電路的第一電壓輸出維持穩(wěn)定并使該功率電路的第二電壓輸出維持于一預(yù)設(shè)范圍中，例如但不限于為±5％。其中，該控制電路50例如但不限于為一脈寬調(diào)變(PWM)電路或QRC變頻控制電路，而該調(diào)整信號(hào)則為脈寬調(diào)整信號(hào)或頻率調(diào)整信號(hào)。
于操作時(shí)，可先選擇該第二電壓的輸出值，例如本實(shí)施例中是以+18V為例加以說明，但并不以此為限，并依此設(shè)定該參考電壓；當(dāng)交流電源開始輸入時(shí)，該第一電壓開始提升，經(jīng)由該功率電路30的放大后即輸出該第二電壓；此時(shí)，該回授控制電路50于該第二電壓過高時(shí)(例如超過+18V的+5％)會(huì)輸出該回授控制信號(hào)使該控制電路50輸出較窄脈寬或較高頻的控制信號(hào)，以降低該第一電壓及該第二電壓，使該第二電壓降低至+18V的±5％范圍內(nèi)；而該回授控制電路50于該第二電壓過低時(shí)(例如低于+18V的-5％)會(huì)輸出該回授控制信號(hào)使該控制電路50輸出較寬脈寬或較低頻的控制信號(hào)，以提高該第一電壓及該第二電壓，使該第二電壓升高至+18V的±5％范圍內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的電源供應(yīng)器只需使用一個(gè)控制電路50即可同時(shí)控制功率因素校正電路20及功率電路30，使該第二電壓穩(wěn)定維持于該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；此外，本實(shí)用新型的電源供應(yīng)器亦可使功率因素校正電路20輸出的第一電壓隨輸入電壓或第二電壓的輸出而改變，因此，本實(shí)用新型的電源供應(yīng)器確較現(xiàn)有技術(shù)的電源供應(yīng)器具進(jìn)步性。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示本實(shí)用新型的功率因素校正電路及功率電路的細(xì)部方塊示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型的功率因素校正電路進(jìn)一步具有一電感器21；一整流二極管22；一電容器23；以及一第一開關(guān)24。
其中該電感器21是串接于該全波橋式整流器10的輸出，可提供儲(chǔ)能及釋能；該整流二極管22是串接于該電感器21；該電容器23是串接于該整流二極管22的輸出，可提供儲(chǔ)能及釋能，其可輸出該第一電壓；以及該第一開關(guān)24，是為三端組件，其第一端耦接至該電感器21及該整流二極管22，第二端耦接至該控制電路50，第三端耦接至一地電位，其可接受該脈寬調(diào)整信號(hào)的控制而導(dǎo)通或斷路。該第一開關(guān)24，其可為任何電力開關(guān)，例如但不限于為一N通道金氧半場(chǎng)效晶體管、N通道接面場(chǎng)效晶體管、P通道金氧半場(chǎng)效晶體管或P通道接面場(chǎng)效晶體管，以下稱MOS開關(guān)24。其中，該第一端是該金氧半場(chǎng)效晶體管24的漏極(Drain)，該第二端是該金氧半場(chǎng)效晶體管24的柵極(Gate)，該第三端是該金氧半場(chǎng)效晶體管24的源極(Source)。其動(dòng)作原理請(qǐng)參照?qǐng)D1的說明，在此不擬贅述。
本實(shí)用新型的功率因素校正電路30進(jìn)一步具有一變壓器31 ；一整流二極管32；一電容器33；以及一第二開關(guān)34。
其中，該變壓器31例如但不限于為一返馳變壓器，其具有一初級(jí)線圈311及一次級(jí)線圈312，該初級(jí)側(cè)線圈311的一端是串接于該功率因素校正電路20的輸出；該整流二極管32是串接于該次級(jí)線圈312的一端；該電容器33是并接于該整流二極管32的輸出及該次級(jí)線圈312的另一端間，可輸出該第二電壓；以及該第二開關(guān)33是為三端組件，其第一端耦接至該初級(jí)線圈311的另一端，第二端耦接至該控制電路50，第三端耦接至該全波橋式整流器10，可接受該脈寬調(diào)整信號(hào)的控制而導(dǎo)通或斷路。該第二開關(guān)33，其可為任何電力開關(guān)，例如但不限于為一N通道金氧半場(chǎng)效晶體管、N通道接面場(chǎng)效晶體管、P通道金氧半場(chǎng)效晶體管或P通道接面場(chǎng)效晶體管，以下稱MOS開關(guān)33。其中，該第一端是該金氧半場(chǎng)效晶體管33的漏極(Drain)，該第二端是該金氧半場(chǎng)效晶體管33的柵極(Gate)，該第三端是該金氧半場(chǎng)效晶體管33的源極(Source)。其動(dòng)作原理請(qǐng)參照?qǐng)D1的說明，在此不擬贅述。
因此，本實(shí)用新型的電源供應(yīng)器只需一個(gè)控制電路即可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，除可使功率因素校正電路的輸出電壓隨交流輸入電壓而變，同時(shí)亦可使功率電路的輸出電壓維持于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)等優(yōu)點(diǎn)，因此，本實(shí)用新型的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器較現(xiàn)有技術(shù)的電源供應(yīng)器確具進(jìn)步性。
本實(shí)用新型所揭示的，乃較佳實(shí)施例，舉凡局部的變更或修飾而源于本實(shí)用新型的技術(shù)思想而為熟習(xí)該項(xiàng)技藝的人所易于推知的，俱不脫本實(shí)用新型的專利權(quán)范疇。
權(quán)利要求1.一種可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于具有一全波橋式整流器，其輸入端分別耦接至一火線輸入端及一中性輸入端；一功率因素校正電路，其一端耦接至該全波橋式整流器，將整流后的電壓提供升壓及功率調(diào)整并輸出一第一電壓；一功率電路，其一端耦接至一功率因素校正電路，提供功率放大且輸出一第二電壓；一回授控制電路，其一輸入端耦接至一參考電壓，另一輸入端則耦接至該第二電壓，根據(jù)該第二電壓與該參考電壓的比較值而輸出一回授控制信號(hào)；以及一控制電路，其分別耦接至該功率因素校正電路、該功率電路及該回授控制電路，根據(jù)該回授控制信號(hào)而輸出一調(diào)整信號(hào)，使該功率因素校正電路的第一電壓輸出維持穩(wěn)定并使該功率電路的第二電壓輸出維持于一預(yù)設(shè)范圍中。
2.如權(quán)利要求1所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該功率因素校正電路進(jìn)一步具有一電感器，是串接于該全波橋式整流器的輸出，提供儲(chǔ)能及釋能；一整流二極管，是串接于該電感器；一電容器，是串接于該整流二極管的輸出，提供儲(chǔ)能及釋能，其輸出該第一電壓；以及一第一開關(guān)，是為三端組件，其第一端耦接至該電感器及該整流二極管，第二端耦接至該控制電路，第三端耦接至一地電位，接受該調(diào)整信號(hào)的控制而導(dǎo)通或斷路；通過由該第一開關(guān)的控制，使該第一電壓維持穩(wěn)定。
3.如權(quán)利要求2所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該第一開關(guān)為一電力開關(guān)，且該電力開關(guān)為N通道金氧半場(chǎng)效晶體管N通道接面場(chǎng)效晶體管、P通道金氧半場(chǎng)效晶體管或P通道接面場(chǎng)效晶體管。
4.如權(quán)利要求3所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該第一端是該金氧半場(chǎng)效晶體管的漏極，該第二端是該金氧半場(chǎng)效晶體管的柵極，該第三端是該金氧半場(chǎng)效晶體管的源極。
5.如權(quán)利要求1所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該功率電路進(jìn)一步具有一變壓器，其具有一初級(jí)線圈及一次級(jí)線圈，該初級(jí)側(cè)線圈的一端是串接于該功率因素校正電路的輸出；一整流二極管，是串接于該次級(jí)線圈的一端；一電容器，是并接于該整流二極管的輸出及該次級(jí)線圈的另一端間，輸出該第二電壓；以及一第二開關(guān)，是為三端組件，其第一端耦接至該初級(jí)線圈的另一端，第二端耦接至該控制電路，第三端耦接至該全波橋式整流器，接受該調(diào)整信號(hào)的控制而導(dǎo)通或斷路；通過由該第二開關(guān)的控制，使該第二電壓維持穩(wěn)定。
6.如權(quán)利要求5所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該第二開關(guān)為一電力開關(guān)，且該電力開關(guān)為N通道金氧半場(chǎng)效晶體管N通道接面場(chǎng)效晶體管、P通道金氧半場(chǎng)效晶體管或P通道接面場(chǎng)效晶體管。
7.如權(quán)利要求6所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該第一端是該金氧半場(chǎng)效晶體管的漏極，該第二端是該金氧半場(chǎng)效晶體管的柵極，該第三端是該金氧半場(chǎng)效晶體管的源極。
8.如權(quán)利要求1所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該回授控制電路是為一運(yùn)算放大器，而該第二電壓為18伏特、12伏特、5伏特或3.3伏特。
9.如權(quán)利要求1所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該控制電路是為一脈寬調(diào)變電路或QRC變頻控制電路，且該預(yù)設(shè)范圍是為±5％，而該調(diào)整信號(hào)則為脈寬調(diào)整信號(hào)或頻率調(diào)整信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其特征在于，所述該回授控制電路于該第二電壓過高時(shí)會(huì)輸出該回授控制信號(hào)使該控制電路輸出較窄脈寬或較高頻的調(diào)整信號(hào)，以降低該第一電壓及該第二電壓；而該回授控制電路于該第二電壓過低時(shí)會(huì)輸出該回授控制信號(hào)使該控制電路輸出較寬脈寬或較低頻的調(diào)整信號(hào)，以提高該第一電壓及該第二電壓。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種可同時(shí)控制功率因素校正電路及功率電路的電源供應(yīng)器，其具有一全波橋式整流器；一功率因素校正電路；一功率電路；一回授控制電路；以及一控制電路；通過由上述的結(jié)構(gòu)，該可控制電路根據(jù)該回授控制電路輸出的回授控制信號(hào)而調(diào)整其工作周期的脈寬或頻率，以使該功率因素校正電路的第一電壓輸出維持穩(wěn)定并使該功率電路的第二電壓輸出維持于一預(yù)設(shè)范圍中，例如±5％。
文檔編號(hào)H02M1/14GK2935617SQ20062012115
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日
發(fā)明者黃明和 申請(qǐng)人:高效電子股份有限公司