[發明專利]降低輸出電壓波幅起伏的交換式交直流轉換電路

無效

• 申請號: 201110304008.3
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN103036453A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王熙寧;黃鎮球
• 申請（專利權）人: 王熙寧;黃鎮球
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M3/155;H02M3/335;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明是有關一種交直流轉換電路，特別是指降低輸出電壓波幅起伏的交換式交直流轉換電路。

背景技術

請參考圖8所示，是一交直流轉換電路方塊示意圖，其包含有一整流器80、一交換式直流轉換電路81與一功率因子校正器82。

該整流器80的輸入端供連接至市電以接收交流電源ACin，其輸出端可產生一全波電源。

該交換式直流轉換電路81的輸入端Vin連接該整流器80的輸出端，輸出端Vout可通過一直流轉換電路83輸出一電壓供應給負載，交換式直流轉換電路81以升壓式(Boost)電路舉例說明，若市電為220V的交流電，則交換式直流轉換電路81可將其轉換約為380V的直流電，再通過該直流轉換電路83將其降壓，例如降壓到15V或5V等低電壓，以供負載使用。其中，交換式直流轉換電路81包含有一主動開關，且在輸出端設有一濾波電容C。

該功率因子校正器82是電連接該交換式直流轉換電路81的輸入端、輸出端與主動開關，對輸入端的電壓以及電流波形進行取樣，并根據輸入端的電壓波形輸出一脈寬調變信號至該主動開關，以控制該主動開關的導通時間，由此控制輸入端的電流相位與電壓相位驅于一致，以改善輸入端的功率因子。

然而，因交換式直流轉換電路81輸出端的波幅起伏較大，故一般濾波電容C是采用高容量的電解電容，一般采用47～470微法拉的電解電容，但是電解電容是在高電壓之下進行充、放電，在長時間使用之后，其內部電解液將逐漸蒸發，加速電容失去作用，因此電解電容壽命是導致產品效能降低的因素，舉例而言，若負載是發光二極管，電解電容的壽命不及于發光二極管，以致于無法長時間驅動發光二極管發光；此外，高容量電解電容的體積較大，對于電路布局及體積縮小化會有困難，造成使用上的不便。

發明內容

因此本發明的主要目的是提供一種降低輸出電壓波幅起伏的交換式交直流轉換電路，避免使用大容量的電容，期以使用小容量的電容，除了延長電容的使用壽命，并使電路體積可再縮小化。

為達前揭目的，本發明所采用的技術手段是令該降低輸出電壓波幅起伏的交換式交直流轉換電路包含有：

一整流器，其輸入端連接交流電源；

一交換式直流轉換單元，其輸入端連接該整流器的輸出端，該交換式直流轉換單元包含有一主動開關，其輸出端設有一電容，該電容的一端作為一第一輸出端；

一輸出單元，具有一第二輸出端、一接地端與一控制端，該第二輸出端與該第一輸出端構成一負載輸出端；

一微控制單元，電連接該交換式直流轉換單元的輸入端、輸出端，并分別連接該主動開關以及該輸出單元的控制端；

該微控制單元取樣交換式直流轉換單元的輸入、輸出端的電壓與電流，并產生一第一脈寬調變信號，由該第一脈寬調變信號控制主動開關間歇地導通，使輸入端的電流平均波形的相位追隨輸入端的電壓波形相位；

該微控制單元取樣交換式直流轉換單元的輸出端電壓與電流，并產生一第二脈寬調變信號，以控制該輸出單元間歇地導通，其中該第二脈寬調變信號的脈寬寬度是與該交換式直流轉換單元的輸出電壓呈反比。

根據本發明電路，該第一輸出端與第二輸出端供連接一負載，通過該微控制單元控制該第二脈寬調變信號的脈寬寬度，可依負載需求而調整負載輸出端的電壓大小，并可降低其波幅起伏。相對于先前技術，因負載輸出端的電壓波幅起伏已經降低，故可選用較小容量的電容，小容量的電容可避免使用電解電容，而改采用薄膜電容，因而提高電容的使用壽命；此外，小容量電容的體積較小，故使本發明整體電路體積可更縮小化。綜上所述，是使本發明電路效能獲得改善。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例的電路方塊示意圖；

圖2為本發明較佳實施例的電路示意圖；

圖3為非隔離型負載電路示意圖；

圖4為本發明輸出電壓與脈寬寬度示意圖；

圖5為本發明較佳實施例輸出端電壓波形示意圖；

圖6為負載端將輸出電壓濾波后的波形示意圖；

圖7為本發明于混合式集成電路封裝示意圖；

圖8為已知交直流轉換電路方塊示意圖。

附圖標記說明：10-整流器；11-直流穩壓器；20-交換式直流轉換單元；21-第一輸出端；30-輸出單元；31-第二輸出端；40-微控制單元；41-驅動器；50-負載；51-發光二極管單元；60-高頻噪聲；70-電路板；71-接腳；72-包封層；80-整流器；81-交換式直流轉換電路；82-功率因子校正器；83-直流轉換電路。

具體實施方式