電源適配器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電源適配器，用來(lái)將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓以供應(yīng)至負(fù)載，電源適配器包含有一次側(cè)電路，包含有火線和中線，用來(lái)接收交流電壓，以及回返輸入端；二次側(cè)電路，包含有正輸出端以及負(fù)輸出端，用來(lái)輸出直流電壓；以及保護(hù)電路，包含有第一非線性電阻，耦接于一次側(cè)電路的回返輸入端以及二次側(cè)電路的負(fù)輸出端，用來(lái)提供靜電放電路徑，以疏通由負(fù)載產(chǎn)生的靜電電流。
【專利說(shuō)明】電源適配器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明指一種電源適配器，尤指一種可提供放電路徑以疏通靜電電流，提升電子產(chǎn)品的靜電耐受性的電源適配器。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來(lái)說(shuō)，當(dāng)電子產(chǎn)品受到靜電放電(Electrostatic Discharge)的作用時(shí),常會(huì)出現(xiàn)功能失常等不穩(wěn)定的現(xiàn)象，若是遭遇較大的靜電電流或電壓，則可能導(dǎo)致電子產(chǎn)品內(nèi)部的電子元件損壞。
[0003]因此，為確保電子產(chǎn)品對(duì)于靜電放電的耐受能力以及使用安全性，一般國(guó)家皆有制定相關(guān)的測(cè)試規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程。舉例來(lái)說(shuō)，模擬人體靜電放電測(cè)試方法包含有空氣放電、接觸放電以及水平與垂直金屬板放電。其中接觸放電測(cè)試是模擬操作人員直接或間接通過(guò)手工具接觸電子產(chǎn)品時(shí)發(fā)生放電的情況。測(cè)試時(shí)，通過(guò)靜電槍的尖端對(duì)待測(cè)產(chǎn)品的金屬部位依序施予正、負(fù)極性以及大小不同的靜電電壓(通常為仟伏特等級(jí))。
[0004]除此之外，進(jìn)行靜電放電測(cè)試時(shí)，待測(cè)產(chǎn)品須連接電源適配器以模擬一般使用電子產(chǎn)品的情況。在此情況下，為了防止靜電電流滯留在電子產(chǎn)品而損壞其中的電子元件，電源適配器即成為靜電電流較佳的疏通路徑。換句話說(shuō)，電源適配器是否能提供靜電電流的放電路徑，直接影響了電子產(chǎn)品的靜電耐受力。
[0005]因此，如何設(shè)計(jì)一種電源適配器，使電子產(chǎn)品在遭遇靜電放電效應(yīng)時(shí)，提供一放電路徑以疏通靜電電流，保護(hù)電子元件免于靜電電流的破壞，并提升電子產(chǎn)品安全性，實(shí)為本領(lǐng)域的重要課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種可提供放電路徑以疏通靜電電流，提升電子產(chǎn)品的靜電耐受性的電源適配器。
[0007]本發(fā)明公開一種電源適配器，用來(lái)將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓以供應(yīng)至負(fù)載，電源適配器包含有一次側(cè)電路，包含有火線和中線，用來(lái)接收交流電壓，以及回返輸入端；二次側(cè)電路，包含有正輸出端以及負(fù)輸出端，用來(lái)輸出直流電壓；以及保護(hù)電路，包含有第一非線性電阻，耦接于一次側(cè)電路之回返輸入端以及二次側(cè)電路的負(fù)輸出端，用來(lái)提供靜電放電路徑，以疏通由負(fù)載產(chǎn)生的靜電電流。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一電源適配器的示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明實(shí)施例圖1的另一保護(hù)電路的示意圖；
[0010]圖3為本發(fā)明實(shí)施例另一電源適配器的示意圖；
[0011]圖4為本發(fā)明實(shí)施例圖3的另一保護(hù)電路的示意圖。
[0012]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:[0013]10,30電源適配器；
[0014]11,31一次側(cè)電路；
[0015]12、32二次側(cè)電路；
[0016]13、23、33、43保護(hù)電路；
[0017]14反饋電路；
[0018]15負(fù)載；
[0019]L火線；
[0020]N中線；
[0021]R回返輸入端；
[0022]V+正輸出端；
[0023]V-負(fù)輸出端；
[0024]VAC交流電壓；
[0025]VDC直流電壓；
[0026]R1、R2非線性電阻；
[0027]RY電阻；
[0028]CYY-電容；
[0029]Cl電容；
[0030]L1、L2電感性元件；
[0031]IESD、IESDl、IESD2靜電電流；
[0032]EGND地球接地；
[0033]GND系統(tǒng)接地。
【具體實(shí)施方式】
[0034]常見的電源適配器分為兩種形式，其分別具有兩個(gè)電源輸入端以及具有兩個(gè)電源輸入端加上一接地端的電源適配器，以下根據(jù)上述兩種電源適配器的設(shè)計(jì)不同，分為兩大類說(shuō)明本發(fā)明的概念。
[0035]針對(duì)具有兩個(gè)電源輸入端電源適配器，請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例一電源適配器10的示意圖。電源適配器10較佳地是一返馳式(Flyback)電源適配器，用來(lái)將一交流電壓VAC轉(zhuǎn)換為一直流電壓VDC，以供應(yīng)至一負(fù)載15。負(fù)載15可以是任何需要輸入直流電壓的電子裝置，舉凡各種家用電器產(chǎn)品、個(gè)人電腦、或大型電器設(shè)備等等。
[0036]如圖1所示，電源適配器10包含有——次側(cè)(Primary Side)電路11、一二次側(cè)(Secondary Side)電路12、一保護(hù)電路13以及一反饋電路14。一次側(cè)電路11包含有一火線(Hot Line) L>一中線(Neutral Line) N以及一回返輸入端R。二次側(cè)電路12包含有一正輸出端V+以及一負(fù)輸出端V-，用來(lái)輸出直流電壓VDC?；鹁€L以及中線N用來(lái)接收交流電壓VAC，一次側(cè)電路11及二次側(cè)電路12可搭配其內(nèi)部的變壓、整流電路(未繪于圖中)，將交流電壓VAC轉(zhuǎn)換為直流電壓VDC。反饋電路14包含有彼此串接的電阻RY以及Y-電容CY,反饋電路14耦接于回返輸入端R與負(fù)輸出端V-之間，用來(lái)改善一次側(cè)電路11及二次側(cè)電路12間的共模干擾(Common Mode Interference),以強(qiáng)化電源適配器10的電磁干擾(ElectroMegnatic Interference,EMI)耐受性。保護(hù)電路13與反饋電路14相并聯(lián),用來(lái)提供一靜電放電路徑，疏通由負(fù)載15產(chǎn)生的一靜電電流IESD，以降低靜電電流IESD毀損負(fù)載15的機(jī)率，達(dá)到靜電保護(hù)的效果。
[0037]詳細(xì)來(lái)說(shuō)，保護(hù)電路13包含有一非線性電阻Rl，其是一種具有顯著非歐姆導(dǎo)體性質(zhì)的電子元件，非線性電阻Rl的電阻值會(huì)隨外部電壓而改變，使非線性電阻Rl的電流-電壓特性曲線具有顯著的非線性。在負(fù)載15正常使用電源適配器10的狀況下，非線性電阻Rl具有高阻抗，因此一次側(cè)電路11及二次側(cè)電路12間為斷路(open)，可防止負(fù)載15中的噪聲電壓電流流入一次側(cè)電路U。然而，當(dāng)負(fù)載15遭受靜電放電效應(yīng)而產(chǎn)生靜電電流IESD時(shí)，非線性電阻Rl的電阻值大大地降低,形成一旁路(Bypass)放電路徑，而疏通靜電電流IESD，因此可保護(hù)負(fù)載15中的電子元件免于靜電電流IESD的破壞。除此之外，非線性電阻Rl可以是一金屬氧化物壓敏電阻(Metal Oxide Varistor,MOV)或一瞬態(tài)電壓抑制器(Transient Voltage Suppressor)。
[0038]進(jìn)一步地，請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例另一保護(hù)電路23的示意圖。保護(hù)電路23可取代保護(hù)電路13，其相較于保護(hù)電路13另增加一電容Cl，以增加保護(hù)電路23對(duì)特定頻率的靜電電流IESD的篩選能力，可針對(duì)特定頻率的高頻靜電電流IESD，提供較佳的放電路徑，并防止不必要的噪聲電流流通至回返輸入端R。
[0039]簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例主要在一次測(cè)電路11與二次測(cè)電路12間的反饋電路14上并聯(lián)保護(hù)電路13或23，以在負(fù)載15遭受靜電放電效應(yīng)時(shí)，可由保護(hù)電路13或23形成放電路徑,而疏通靜電電流IESD，因此可保護(hù)負(fù)載15中的電子元件免于靜電電流IESD的破壞。此夕卜，保護(hù)電路23中的電容Cl可針對(duì)特定頻率的高頻靜電電流IESD，提供較佳的放電路徑，并防止不必要的噪聲電流流通至回返輸入端R。
[0040]另一方面，針對(duì)具有兩個(gè)電源輸入端加上一接地端的電源適配器，請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例一電源適配器30的不意圖。電源適配器30包含有 次側(cè)電路31、一二次側(cè)電路32、一保護(hù)電路33以及反饋電路14。電源適配器10、30內(nèi)部元件的結(jié)構(gòu)相似，兩者的主要差別在于，電源適配器30將回返輸入端R耦接至一地球接地(Earth Ground)EGND ;而電源適配器10的回返輸入端R可用來(lái)輸入相關(guān)于直流電壓VDC的訊號(hào)至一次側(cè)11電路中的控制晶片，據(jù)以調(diào)整一次側(cè)11電路的運(yùn)作。由于上述差異，使得兩者的內(nèi)部電路(即一、二次側(cè)電路)設(shè)計(jì)有所不同，并且靜電放電的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程也不同，因此須搭配不同的保護(hù)電路設(shè)計(jì)，以符合實(shí)際的使用狀況及測(cè)試規(guī)范。
[0041]如圖3所示，保護(hù)電路33耦接于正輸出端V+、負(fù)輸出端V-以及回返輸入端R，其包含有非線性電阻R1、R2以及電感性元件LI。非線性電阻Rl耦接于負(fù)輸出端V-與電感性元件LI之間，非線性電阻R2耦接于正輸出端V+與電感性元件LI之間，電感性元件LI的另一端耦接于回返輸入端R (即大地接地EGND)。其中負(fù)輸出端V-可等同于負(fù)載15的系統(tǒng)接地GND，因此反饋電路14相當(dāng)于耦接于大地接地EGND與系統(tǒng)接地GND之間。
[0042]在此架構(gòu)下，當(dāng)施予正極性電壓于負(fù)載15時(shí)，正極性的靜電電流IESDl可流至負(fù)輸出端V-，通過(guò)非線性電阻Rl以及電感性元件LI，最后疏通至大地接地EGND。另一方面，當(dāng)施予負(fù)極性電壓于負(fù)載15時(shí)，負(fù)極性的靜電電流IESD2可流至正輸出端V+，通過(guò)非線性電阻R2以及電感性元件LI，最后疏通至大地接地EGND。如此一來(lái)，保護(hù)電路33即可針對(duì)不同極性的靜電電流IEDS1、IESD2，分別提供不同的放電路徑，以增進(jìn)電子產(chǎn)品的靜電放電耐受力。[0043]進(jìn)一步地，請(qǐng)參考圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例一保護(hù)電路43的示意圖。保護(hù)電路43可取代保護(hù)電路33，其相較于保護(hù)電路33另增加一電感性元件L2，耦接于非線性電阻R2與大地接地EGND之間，而電感性元件LI則耦接于非線性電阻Rl與大地接地EGND之間。在此結(jié)構(gòu)下,正極性的靜電電流IESDl可通過(guò)非線性電阻Rl以及電感性元件LI，疏通至大地接地EGND。負(fù)極性的靜電電流IESD2可通過(guò)非線性電阻R2以及電感性元件L2，疏通至大地接地EGND。
[0044]值得注意的是，電感性元件L1、L2可以是一電感、一磁珠(Bead)或一導(dǎo)磁性線圈(Ferrite Core)，其在保護(hù)電路33或43中的主要作用在于阻斷來(lái)自大地接地EGND的噪聲電流，因此當(dāng)放電路徑形成時(shí)，可防止噪聲電流流入正輸出端V+或負(fù)輸出端V-，以保護(hù)負(fù)載15免于噪聲電流的破壞。此外，設(shè)計(jì)者可分別選擇不同特性曲線的電感性元件L1、L2，以針對(duì)不同頻率的噪聲電流或靜電電流IESD1、IESD2，進(jìn)行阻斷或提供較合適的放電路徑。
[0045]簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，本發(fā)明主要將保護(hù)電路33或43耦接于回返輸入端R (地球接地EGND)與二次測(cè)電路32的正輸出端V+、負(fù)輸出端V-之間，當(dāng)負(fù)載15遭受不同極性的靜電電壓時(shí)，使正極性的靜電電流IESDl以及負(fù)極性的靜電電流IESD2可分別經(jīng)由不同的放電路徑，疏通至大地接地EGND，達(dá)到靜電保護(hù)的效果。此外，保護(hù)電路33、43中的電感性元件L1、L2可用來(lái)阻斷來(lái)自大地接地EGND的噪聲電流，防止噪聲流入正輸出端V+或負(fù)輸出端V-，以保護(hù)負(fù)載15免于遭受噪聲的破壞。
[0046]綜上所述，由于電源適配器是否能提供靜電電流的放電路徑，直接影響了電子產(chǎn)品的靜電耐受力，本發(fā)明針對(duì)不同規(guī)格的電源適配器，設(shè)計(jì)相應(yīng)的保護(hù)電路于其中。對(duì)于不具有大地接地的電源適配器10，主要在負(fù)輸出端V-與反饋輸入端R串接保護(hù)電路13或23，形成放電路徑而疏通靜電電流。另一方面，對(duì)于具有大地接地的電源適配器30，主要將保護(hù)電路33或43耦接于地球接地EGND與正輸出端V+、負(fù)輸出端V-之間，因此使正極性的靜電電流IESDl以及負(fù)極性的靜電電流IESD2可分別經(jīng)由不同的放電路徑，疏通至大地接地EGND，達(dá)到靜電保護(hù)的效果。如此一來(lái)，本發(fā)明可使電子產(chǎn)品在遭遇靜電放電效應(yīng)時(shí)，提供適當(dāng)?shù)姆烹娐窂揭允柰o電電流，保護(hù)電子元件免于靜電電流的破壞，并提升電子產(chǎn)品安全性。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電源適配器，用來(lái)將一交流電壓轉(zhuǎn)換為一直流電壓以供應(yīng)至一負(fù)載，該電源適配器包含有: 一一次側(cè)電路，包含有一回返輸入端、用來(lái)接收該交流電壓的一火線和一中線； 一二次側(cè)電路，包含有一正輸出端以及一負(fù)輸出端，用來(lái)輸出該直流電壓；以及 一保護(hù)電路，包含有一第一非線性電阻，耦接于該一次側(cè)電路的該回返輸入端以及該二次側(cè)電路的該負(fù)輸出端，用來(lái)提供一靜電放電路徑，以疏通由該負(fù)載產(chǎn)生的一靜電電流。
2.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其中該保護(hù)電路另包含有一電容，串接于該第一非線性電阻與該一次側(cè)電路的該回返輸入端之間。
3.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其中該一次側(cè)電路的該回返輸入端耦接于一地球接地，以及該負(fù)輸出端耦接于該負(fù)載的一系統(tǒng)接地。
4.如權(quán)利要求3所述的電源適配器，其中該保護(hù)電路另包含有: 一第二非線性電阻，耦接于該二次側(cè)電路的該正輸出端；以及 一電感性元件，其一端耦接于該一次側(cè)電路的該回返輸入端，另一端耦接于該第一非線性電阻以及該第二非線性電阻。
5.如權(quán)利要求3所述的電源適配器，其中該保護(hù)電路另包含有: 一第二非線性電阻，耦接于該二次側(cè)電路的該正輸出端； 一第一電感性元件，其一端耦接于該一次側(cè)電路的該回返輸入端，另一端耦接于該第一非線性電阻；以及 一第二電感性元件，其一端耦接于該一次側(cè)電路的該回返輸入端，另一端耦接于該第二非線性電阻。
6.如權(quán)利要求5所述的電源適配器,其中該第一和第二電感性兀件是一電感、一磁珠或一導(dǎo)磁性線圈，用來(lái)分別阻斷由該回返端產(chǎn)生的一噪聲流通至該二次側(cè)電路的該負(fù)輸出端以及該正輸出端。
7.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其另包含有一反饋電路，包含有: 一電阻，耦接于該負(fù)輸出端；以及 一 Y-電容，耦接于該電阻與該回返輸入端之間； 其中該保護(hù)電路并聯(lián)于該反饋電路。
8.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其中該非線性電阻是一金屬氧化物壓敏電阻或一瞬態(tài)電壓抑制器。
9.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其是一返馳式電源適配器。
【文檔編號(hào)】H02M7/02GK103595267SQ201210310253
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月17日
【發(fā)明者】段龍輝, 張秋賢 申請(qǐng)人:緯創(chuàng)資通股份有限公司