[發(fā)明專利]全域型交換式電源供應(yīng)器及其串并式直流電源轉(zhuǎn)換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910169356.7
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101997429A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林維亮
• 申請（專利權(quán)）人: 康舒科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M1/42;H02M3/44
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種直流對直流電源轉(zhuǎn)換電路，尤指一種串并式直流電源轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

交換式電源供應(yīng)器依據(jù)所使用交流電源而有不同種類，目前概可分為90V～130V低壓段交流電源及185V～265V高壓段交流電源。目前臺(tái)灣使用220V或110V交流電源，因此交換式電源供應(yīng)器產(chǎn)品即概包含有單交流電源用的交換式電源供應(yīng)器，或全域型交換式電源供應(yīng)器；其中又以全域型交換式電源供應(yīng)器較為普及。

請參閱圖8所示，為一既有全域型交流電源供應(yīng)器的電路圖，包含有一全波整流器50、一升壓型功率因數(shù)校正電路51及一直流電源轉(zhuǎn)換電路52。其中該全波整流器50將交流電源整流(AC?IN)成直流弦波，再由呈升壓電路架構(gòu)的功率因數(shù)校正電路51的功率因數(shù)校正控制器511通過第一主動(dòng)開關(guān)(S1)調(diào)整其電壓及電流相位，以輸出較佳功率因數(shù)的直流電源，并將直流弦波的電壓提升至約400伏特高壓直流電源(V_BULK)。之后，再將此一高壓直流電源(V_BULK)輸入至該直流電源轉(zhuǎn)換電路52，由該直流電源轉(zhuǎn)換電路52的脈寬調(diào)變控制器521依據(jù)其直流電壓輸出端(V_o)的電壓變化，通過第二主動(dòng)開關(guān)(S2)調(diào)變其變壓器522一次側(cè)的電流大小，維持穩(wěn)定的直流電壓輸出(V_o)。

由以上交換式電源供應(yīng)器的電路架構(gòu)可知，該全波整流器50會(huì)將220V或110V的交流源整流成電壓大小不同的直流弦波，但一經(jīng)輸入至該升壓型功率因數(shù)校正電路51后，均會(huì)升壓至400V高壓直流電源(V_BULK)，令后級的直流電源轉(zhuǎn)換電路能夠?qū)?00V高壓直流電源降壓并穩(wěn)壓至12V或5V后輸出至負(fù)載；若采用降壓型功率因數(shù)校正電路，則均會(huì)降壓至80V，配合使不同匝數(shù)比變壓器的直流電源轉(zhuǎn)換電路，即能夠?qū)?0V中高壓直流電源降壓并穩(wěn)壓至12V或5V后輸出至負(fù)載。

以整體電源轉(zhuǎn)換效率來看，當(dāng)220V的交流電源輸入至上述交換式電源供應(yīng)器，該升壓型功率因數(shù)校正電路51的功率因數(shù)校正控制器511會(huì)輸出脈寬調(diào)變信號至第一主動(dòng)開關(guān)(S1)，令蓄能電容(C1)輸出一400V直流電源予后級的直流電源轉(zhuǎn)換電路52，此時(shí)計(jì)算整體的電源轉(zhuǎn)換效率約為96％；然而當(dāng)110V的交流電源輸入時(shí)，該功率因數(shù)校正電路51的功率因數(shù)校正控制器511會(huì)調(diào)高該脈寬調(diào)變信號的脈寬，使蓄能電容(C1)同樣輸出400V直流電源，然而由于第一主動(dòng)開關(guān)(S1)的導(dǎo)通時(shí)間變長，該第一主動(dòng)開關(guān)(S1)的導(dǎo)通阻抗即消耗更多的電能，而降低整體轉(zhuǎn)換效率至94％。

以降壓型功率因數(shù)校正電路的功率因數(shù)校正控制器來說，當(dāng)220V的交流電源輸入至上述交換式電源供應(yīng)器，該降壓型功率因數(shù)校正電路必須控制第一主動(dòng)開關(guān)(S1)將電壓調(diào)降至80V，而降低整體轉(zhuǎn)換效率至94％，由此可知，既有全域型交換式電源供應(yīng)器雖可使用220V或110V的交流電源，但采用升壓型功率因數(shù)校正電路而插接至110V交流電源時(shí)，或采用降壓型功率因數(shù)校正電路而插接至220V交流電源時(shí)，整體電路轉(zhuǎn)換效率不佳，故必須尋求更佳的電路設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，解決現(xiàn)有全域型(Full?Range)交換式電源供應(yīng)器電源轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)問題。

欲達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種全域型交換式電源供應(yīng)器，包含有：

一整流器，連接至一交流電源，以將交流電源轉(zhuǎn)換為直流弦波電源；

一信號檢知單元，檢知目前輸入交流電源電壓大小，并輸出一檢知信號；

一功率因數(shù)校正電路，其輸入端連接至該整流器輸出端及信號檢知單元的輸出端，并依據(jù)目前輸入交流電源電壓大小，調(diào)整其輸出第一直流電源的電壓大小；及

一串并式直流電源轉(zhuǎn)換電路，其輸入端連接至該功率因數(shù)校正電路的輸出端及信號檢知單元，以接收第一直流電源，并將其轉(zhuǎn)換為第二直流電源后輸出；其中該串并式直流電源轉(zhuǎn)換電路依據(jù)第一直流電源及第二直流電源電壓比調(diào)整其變壓器一次側(cè)線圈及二次側(cè)線圈的匝數(shù)比，令變壓器匝數(shù)比與第一直流電源及第二直流電源電壓比成正比。

欲達(dá)上述目的，本發(fā)明還提供一種串并式直流電源轉(zhuǎn)換電路，包含有：

一變壓器，包含有中間抽頭的一次側(cè)線圈及一二次側(cè)線圈；

一全橋開關(guān)電路，供連接至功率因數(shù)校正電路的輸出端，并包含有二并聯(lián)的第一及第二開關(guān)組，各主動(dòng)開關(guān)組包含有二串接的一上臂主動(dòng)開關(guān)及一下臂主動(dòng)開關(guān)，又該第一及第二開關(guān)組的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)與變壓器一次側(cè)線圈二端連接；

一切換開關(guān)，連接于變壓器一次側(cè)線圈中間抽頭與接地端之間；及