專利名稱：輔助電源電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種使用在IC輔助電源或低電壓直流電源的電源電路者，尤指ー種可以適用在輔助電源、高側開關的輔助電源及馬達控制用IC輔助電源等的功率因子校正(PFC)電路。
背景技術：
在一般使用于集成電路的電源電路中，很多需要個別的低壓直流電源，為獲得此輔助電源，而使用種種方法。 茲舉一例，例如當為功率因子校正(PFC)電路控制用IC輔助電源時，有在扼流線圈卷繞輔助卷線，整流所得的交流以獲得輔助電源，或者，在其它例中，如圖8所示，整流自半橋中點通過電容器所得的交流，以獲得低壓直流的輔助電源等。其皆為電源電路控制用IC中，一般需要低電壓直流的輔助性電源。若不顧使用輔助電源的控制用IC等需要的電源電流僅要很小電流，基本上，很多例子皆使用可獲得大電流的輔助電源電路。借欲獲得輔助電源，很多會増加功率損失，或者，開關元件會發(fā)熱。又，當交流(AC)側電源電壓大幅改變時，很難使輔助電源電壓保持一定。雖然能簡單獲得輔助電源的便利IC也存在，但是，能獲得直流大電流者也很多，其完全超過規(guī)范，找不到適用于獲得電源電路控制用IC所需僅數毫安(mA)直流電源的最佳1C。因此，無法發(fā)現用于獲得數毫安(mA)至數十毫安(mA)左右直流低電壓電源的最佳方法。

實用新型內容本實用新型提供一種以簡便的方法獲得這種輔助電源的機構。本實用新型的主要目的在于提供ー種輔助電源電路，其特征在于在伴隨紋波的穩(wěn)壓電路中，連接在主電源的第一穩(wěn)壓電容器與該第一穩(wěn)壓電容器另一端，通過第一ニ極管連接在第二穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器另一端，形成連接在GND的電容器分壓電路，具有自該第一穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器的連接點對GND短路的短路元件，以及具有與該短路元件電流方向反向連接的另一二極管，該短路元件的控制端子，通過齊納ニ極管與對應需要而適當插入的電阻，連接在該第二穩(wěn)壓電容器與該第一ニ極管的連接點上，借此，產生主電源及輔助電源。進ー步地，該第一穩(wěn)壓電容器構成填谷功率因子改善電路一部份的穩(wěn)壓電容器，該第一穩(wěn)壓電容器通過構成該填谷功率因子改善電路一部份的ニ極管，連接在主電源。因此，本實用新型比起現有的技術具有底下所列的功效I.本實用新型通過分壓主電源及輔助電源，令IC得通過該輔助電源得到較合適的低電壓供應輸入，借以延長IC的壽命。2.本實用新型系通過該齊納ニ極管設定的電壓當作電源上限并提供穩(wěn)定化的電源電壓。
圖I為本實用新型輔助電源電路ー實施例的電路架構示意圖；圖2為本實用新型輔助電源電路的短路元件為晶體管的實施例的電路架構示意圖；圖3為本實用新型輔助電源電路的組合到填谷功率因子改善電路的實施例的電路架構不意圖；圖4為本實用新型輔助電源電路的短路元件為晶體管的實施例的電路架構示意圖；圖5為本實用新型輔助電源電路的串接插入電阻的實施例的電路架構示意圖；圖6為本實用新型輔助電源電路的短路元件為場效晶體管的實施例的電路架構示意圖；圖7為在一般穩(wěn)壓電路中產生的紋波電壓的波形示意圖；圖8為先前輔助電源電路實例的電路架構示意圖；圖9為本實用新型輔助電源電路組合到電源控制用IC的一具體實施例的電路架構示意圖。
具體實施方式
通常的穩(wěn)壓電路具有如圖7紋波電壓者。由于該紋波電壓無法為零，因此，本實用新型利用此紋波電壓。請參閱圖I說明本實用新型的基本電路。PLl為主電源，具有紋波電壓的電源。Cl為第一穩(wěn)壓電容器，當通過ー過橋式ニ極管BDl將全波整流的直流施加在該第ー穩(wěn)壓電容器Cl吋，于半波整流波形的頂點附近，充電電流會流到該第一穩(wěn)壓電容器Cl。此時，在該第一穩(wěn)壓電容器Cl會產生紋波電壓,而該充電電流亦會通過ー第一ニ極管D2,并對一第二穩(wěn)壓電容器C2充電。當該第二穩(wěn)壓電容器C2被充電吋，該第二穩(wěn)壓電容器C2端子電壓會上升，此電壓通過被適當插入的ー電阻Rl及ー齊納ニ極管D3，施加在作為ー短路元件SI控制端子的閘扱。在圖I的實施例中，該短路元件SI雖然使用娃控整流器(Silicon-ControlledRectifier, SCR),但是，也可以使用晶閘管、可編程單接晶體管(programmableunijunction transistor, PUT)、單接晶體管(unijunction transistor, UJT)或這些兀件與其它元件的組合。接著，當該第二穩(wěn)壓電容器C2端子電壓超過借該齊納ニ極管D3設定的電壓吋，電流流到該短路元件SI的閘極，該短路元件SI變?yōu)?N。如此ー來，對該第二穩(wěn)壓電容器C2的充電被停止，而僅對該第一穩(wěn)壓電容器Cl充電。當該第二穩(wěn)壓電容器C2端子電壓未達到借該齊納ニ極管D3設定的電壓時，該短路元件SI未成為0N。因此，該第二穩(wěn)壓電容器C2的充電電壓，亦即，輔助電源PL2的電壓會被定電壓化在將該齊納ニ極管D3設定的電壓當作上限的穩(wěn)定化電源電壓。本實用新型為該第一穩(wěn)壓電容器Cl及該第二穩(wěn)壓電容器C2分壓紋波電壓，所以，只要事先知道連接在主電源的負載RLl消耗的電流，就可以決定紋波電壓。[0028]由于在產生該第一穩(wěn)壓電容器Cl的紋波電壓時，也產生通過該第一ニ極管D2連接的該第二穩(wěn)壓電容器C2的紋波電壓，所以，產生在各電容器的紋波電壓即成為借該第一穩(wěn)壓電容器Cl與該第二穩(wěn)壓電容器C2分壓的值。 因此，當使該第二穩(wěn)壓電容器C2(PL2)產生高電壓時，令該第二穩(wěn)壓電容器C2的值較小，反之，當使其產生低電壓時，設定使其數值較大，借此，能獲得期望的電壓。雖然產生在該第二穩(wěn)壓電容器C2的電壓多少伴隨有紋波，但是，即使于交流(AC)側輸入電源電壓有較大改變，也能作為IC的輔助電源而充分利用，并成為穩(wěn)定化的電源電壓。在圖2中，雖然該短路元件為一晶體管Q1，且在此情形下會伴隨若干的損失及發(fā)熱，但是，由于具有短路元件運作時的電壓改變較緩和的特征，所以，當短路元件運作時的噪聲或寄生震蕩成為問題時，其為有效的解決方法之一。而且，如圖5所示，可借串接插入電阻或線圈到該短路元件SI，以緩和該短路元件SI運作時的電壓改變，此包含在本實用新型范圍的改良，或者，適宜進行的設計事項。在這些電路中，一二極管Dl在該第一穩(wěn)壓電容器Cl放電開始時，流過放電電流者。當該短路元件為場效晶體管(field effect transistor, FET)時，可使該等價性包含在元件的逆ニ極管提供該ニ極管Dl利用，或者，無須對應需要而適宜插入的該電阻R1，這些也包含在本實用新型適宜設計事項的范圍。接著，圖3及圖4為使用所謂填谷(Valley Fill)以改善功率因子(Power Factor)的穩(wěn)壓電路，其將該第一穩(wěn)壓電容器Cl當作填谷電路一部份的例子。關于填谷電路及其改善電路雖然有種種對象，但是，例如在日本公開新型公報1982-130542等，有其詳細記載。在本實用新型中，借與此填谷電路組合，更能構成實用性的主電源與輔助電源電路。在圖8及圖9中，表示使用先前輔助電源電路的例子及使用本實用新型輔助電源電路的例子。借本實用新型成為在電路上也很簡單的輔助電源電路。在圖8的先前例中，雖然獲得交流(AC)電源電壓只在90V IlOV范圍穩(wěn)定的輔助電源電壓，但是，在本實用新型中，即使交流(AC)電源電壓變化很大時，輔助電源的電壓也很穩(wěn)定，在圖9的例子中，交流(AC)電源電壓即使在25V 120V范圍變化，也能獲得穩(wěn)定的輔助電源電壓。
權利要求1.一種輔助電源電路，其特征在于在伴隨紋波的穩(wěn)壓電路中，連接在主電源的第一穩(wěn)壓電容器與該第一穩(wěn)壓電容器另一端，通過第一二極管連接在第二穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器另一端，形成連接在GND的電容器分壓電路，具有自該第一穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器的連接點對GND短路的短路元件，以及具有與該短路元件電流方向反向連接的另一二極管，該短路元件的控制端子，通過齊納二極管與對應需要而適當插入的電阻，連接在該第二穩(wěn)壓電容器與該第一二極管的連接點上，借此，產生主電源及輔助電源。
2.如權利要求I所述的輔助電源電路，其特征在于，該第一穩(wěn)壓電容器構成填谷功率因子改善電路一部份的穩(wěn)壓電容器，該第一穩(wěn)壓電容器通過構成該填谷功率因子改善電路一部份的二極管，連接在主電源。
專利摘要一種輔助電源電路，在伴隨紋波的穩(wěn)壓電路中，連接在主電源的第一穩(wěn)壓電容器與該第一穩(wěn)壓電容器另一端，通過第一二極管連接在第二穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器另一端，形成連接在GND的電容器分壓電路，具有自該第一穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器的連接點對GND短路的短路元件，以及具有與該短路元件電流方向反向連接的另一二極管，該短路元件的控制端子，通過齊納二極管與對應需要而適當插入的電阻，連接在該第二穩(wěn)壓電容器與該第一二極管的連接點上，借此，產生主電源及輔助電源。
文檔編號H02M3/07GK202424517SQ20122000528
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權日2012年1月6日
發(fā)明者牛嶋昌和 申請人:牛嶋昌和