[發(fā)明專利]電源轉(zhuǎn)換裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510070737.5
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104953865B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施永祥;江長勛
• 申請（專利權(quán)）人: 全漢企業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/14
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司44202
• 代理人: 張艷美,郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源轉(zhuǎn)換技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種可抑制突波電流的電源轉(zhuǎn)換裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

為使電子裝置(例如桌上型個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記型個(gè)人計(jì)算機(jī)等)能夠正常的運(yùn)作，通常必須利用電源轉(zhuǎn)換裝置對交流電源進(jìn)行整流(rectification)與濾波(filter)后以提供穩(wěn)定的直流電源給電子裝置使用。一般的電源轉(zhuǎn)換裝置可以簡單地由全橋整流器與一個(gè)具有大容量的電容所組成。其中，全橋整流器用于對所接收的交流電源進(jìn)行整流后而輸出直流信號；另外，電容用于對直流信號進(jìn)行濾波后而提供穩(wěn)定的輸出電壓給后級的電路或電子裝置使用。

在上述的電源轉(zhuǎn)換裝置的架構(gòu)中，突波電流(inrush current)的產(chǎn)生是一個(gè)必須克服的問題。詳細(xì)而言，在電源轉(zhuǎn)換裝置的運(yùn)作初期(initial operation)，由于具有大容量的電容尚未被充電，所以在全橋整流器剛接收到交流電源的時(shí)候，很有可能會在電路導(dǎo)通的瞬間產(chǎn)生突波電流。一旦突波電流的能量過大就會造成嚴(yán)重的電磁干擾(electromagnetic interference,EMI)，從而使得電源轉(zhuǎn)換裝置不易符合安規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)，或者有可能會損毀到后級的電路、電子裝置及/或電源轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部組件(internal component)。

有鑒于此，為能有效地抑制突波電流，現(xiàn)今的電源轉(zhuǎn)換裝置大多會在全橋整流器與具有大容量之電容之間串上一個(gè)具有負(fù)溫度系數(shù)(Negative Temperature Coefficient,NTC)的熱敏電阻(thermal resistor)來抑制突波電流。其中，所選用的熱敏電阻處于低溫時(shí)的等效高阻抗值需相對較高，藉以消耗突波電流的能量。然而，這樣的解決方案將會造成電源轉(zhuǎn)換裝置的功率損耗過大，從而降低電源轉(zhuǎn)換裝置的效能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置及其控制方法，以大幅地抑制突波電流的產(chǎn)生，并且能夠有效地降低功率損耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電源轉(zhuǎn)換裝置，包括：

一輸出電容；

一交流對直流轉(zhuǎn)換電路，所述交流對直流轉(zhuǎn)換電路用于將一交流電源轉(zhuǎn)換為一直流電源；

一以變壓器為基礎(chǔ)的輔助電路，所述輔助電路用于提供一漏感能量；

一突波抑制元件，所述突波抑制元件串接于所述交流對直流轉(zhuǎn)換電路與所述輸出電容之間以提供一第一傳導(dǎo)路徑；以及

一切換電路，所述切換電路跨接于所述突波抑制元件以提供一第二傳導(dǎo)路徑，并且根據(jù)所述漏感能量而決定是否導(dǎo)通所述第二傳導(dǎo)路徑，

其中，當(dāng)所述切換電路反應(yīng)于所述漏感能量截止所述第二傳導(dǎo)路徑時(shí)，所述交流對直流轉(zhuǎn)換電路經(jīng)由所述第一傳導(dǎo)路徑將所述直流電源傳導(dǎo)至所述輸出電容，

當(dāng)所述切換電路反應(yīng)于所述漏感能量導(dǎo)通所述第二傳導(dǎo)路徑時(shí)，所述交流對直流轉(zhuǎn)換電路經(jīng)由所述第二傳導(dǎo)路徑將所述直流電源傳導(dǎo)至所述輸出電容。

較佳地，所述切換電路在所述電源轉(zhuǎn)換裝置的一運(yùn)作初期反應(yīng)于所述漏感能量而截止所述第二傳導(dǎo)路徑，并且在所述運(yùn)作初期后反應(yīng)于所述漏感能量而導(dǎo)通所述第二傳導(dǎo)路徑。

較佳地，以變壓器為基礎(chǔ)的所述輔助電路包括：

一變壓器，所述變壓器具有一一次側(cè)繞組與一二次側(cè)繞阻，所述一次側(cè)繞組耦接所述輸出電容，且所述二次側(cè)繞組反應(yīng)于所述直流電源而產(chǎn)生一輔助電源，且所述變壓器具有一漏電感；以及

一吸收電路，所述吸收電路用于吸收所述漏電感所產(chǎn)生的能量，并且將所述漏電感未被吸收部分的能量提供給所述切換電路以作為所述漏感能量。

較佳地，所述吸收電路包括：

一第一電阻，所述第一電阻的第一端耦接所述輸出電容與所述一次側(cè)繞組的同名端；

一第二電阻，所述第二電阻的第一端耦接所述切換電路，且所述第二電阻的第二端耦接所述第一電阻的第二端；

一第一電容，所述第一電容的第一端與第二端分別耦接所述第一電阻的第一端與第二端；以及

一二極管，所述二極管的陰極端耦接所述第一電阻、所述第二電阻以及所述第一電容的第二端，且所述二極管的陽極端耦接所述一次側(cè)繞組的異名端。

較佳地，所述突波抑制元件包括：

至少一電阻，所述電阻的第一端耦接所述交流對直流轉(zhuǎn)換電路，且所述電阻的第二端耦接所述輸出電容。

較佳地，所述切換電路包括：

一晶體管，所述晶體管的控制端耦接所述吸收電路，且所述晶體管的第一端與第二端分別耦接所述電阻的第一端與第二端，所述晶體管反應(yīng)于所述漏感能量而導(dǎo)通并且據(jù)以建立所述第二傳導(dǎo)路徑。