具有二次升壓電路的電源供應裝置制造方法
【專利摘要】一種具有二次升壓電路的電源供應裝置，包含一整流電路、一功率因數校正電路、一二次升壓電路及一直流轉直流轉換電路。該二次升壓電路包含一輸入接點、一輸出接點、一電壓檢測單元、一控制單元、一升壓單元及一升壓旁路單元。當一功率因數校正電源的一電壓值不大于一預設電壓值時，該控制單元不導通該升壓旁路單元且導通該升壓單元，使得該升壓單元對該功率因數校正電源升壓并接著該功率因數校正電源經由該升壓單元及該輸出接點被傳送至該直流轉直流轉換電路。
【專利說明】具有二次升壓電路的電源供應裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電源供應裝置，特別涉及一種具有二次升壓電路的電源供應
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術】
[0002]請參考圖1，其是為相關技術的電源供應裝置方框圖。一相關技術的電源供應裝置40是應用于一交流電源供應裝置20及一負載裝置30。該相關技術的電源供應裝置40包含一整流電路102、一功率因數校正電路104及一直流轉直流轉換電路108。
[0003]該整流電路102電性連接至該交流電源供應裝置20 ;該功率因數校正電路104電性連接至該整流電路102 ;該直流轉直流轉換電路108電性連接至該功率因數校正電路104及該負載裝置30。
[0004]該交流電源供應裝置20傳送一交流電源22至該整流電路102，該整流電路102對該交流電源22整流以得到一直流電源24，該整流電路102傳送該直流電源24至該功率因數校正電路104，該功率因數校正電路104處理該直流電源24以得到一功率因數校正電源26。
[0005]該功率因數校正電路104傳送該功率因數校正電源26至該直流轉直流轉換電路108，該直流轉直流轉換電路108轉換該功率因數校正電源26成為一驅動電源29，該直流轉直流轉換電路108傳送該驅動電源29至該負載裝置30。
[0006]請參考圖2，其是為相關技術的電源供應裝置的該功率因數校正電源的一實施例電壓波形圖；并請同時參考圖1。當該交流電源供應裝置20正常地提供該交流電源22時，該功率因數校正電源26是為一 400伏特直流電源。
[0007]當該交流電源供應裝置20停止提供該交流電源22時(虛線處)，該功率因數校正電源26不會立即降至零伏特；該功率因數校正電源26會漸漸地降至零伏特，藉此能保護該直流轉直流轉換電路108及該負載裝置30 ;從該交流電源供應裝置20停止提供該交流電源22至該功率因數校正電源26成為零伏特的區間被定義為一維持時間(例如，10毫秒)。
[0008]雖然當該交流電源供應裝置20停止提供該交流電源22時，該功率因數校正電源26是漸漸地降至零伏特，但是該直流轉直流轉換電路108依舊可能會被該功率因數校正電源26的變動所損壞；因此，使用在該直流轉直流轉換電路108的零件必須具有高規格(例如，耐高壓)，增加了該直流轉直流轉換電路108的成本。
實用新型內容
[0009]為改善上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種具有二次升壓電路的電源供應裝置。
[0010]為達上述目的，本實用新型提供一種具有二次升壓電路的電源供應裝置，應用于一交流電源供應裝置及一負載裝置，該具有二次升壓電路的電源供應裝置包含:
[0011]一整流電路，該整流電路電性連接至該交流電源供應裝置；
[0012]一功率因數校正電路，該功率因數校正電路電性連接至該整流電路；
[0013]一二次升壓電路，該二次升壓電路電性連接至該功率因數校正電路；及
[0014]一直流轉直流轉換電路，該直流轉直流轉換電路電性連接至該二次升壓電路及該負載裝置，
[0015]其中該二次升壓電路包含:
[0016]一輸入接點，該輸入接點電性連接至該功率因數校正電路；
[0017]一輸出接點，該輸出接點電性連接至該直流轉直流轉換電路；
[0018]一電壓檢測單元，該電壓檢測單元電性連接至該輸入接點；
[0019]一控制單元，該控制單元電性連接至該電壓檢測單元及該功率因數校正電路；
[0020]一升壓單元，該升壓單元電性連接至該輸入接點、該輸出接點及該控制單元；及
[0021]一升壓旁路單元，該升壓旁路單元電性連接至該輸入接點、該輸出接點、該控制單元及該直流轉直流轉換電路，
[0022]其中該交流電源供應裝置傳送一交流電源至該整流電路，該整流電路對該交流電源整流以得到一直流電源，該整流電路傳送該直流電源至該功率因數校正電路，該功率因數校正電路處理該直流電源以得到一功率因數校正電源，該功率因數校正電路傳送該功率因數校正電源至該輸入接點；
[0023]其中該電壓檢測單元檢測該功率因數校正電源并接著通知該控制單元；
[0024]其中當該功率因數校正電源的一電壓值大于一預設電壓值時，該控制單元導通該升壓旁路單元且不導通該升壓單元，使得該功率因數校正電源經由該升壓旁路單元及該輸出接點被傳送至該直流轉直流轉換電路；
[0025]其中當該功率因數校正電源的該電壓值不大于該預設電壓值時，該控制單元不導通該升壓旁路單元且導通該升壓單元，使得該升壓單元對該功率因數校正電源升壓并接著該功率因數校正電源經由該升壓單元及該輸出接點被傳送至該直流轉直流轉換電路。
[0026]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中更包含:
[0027]—反饋單元,該反饋單元電性連接至該控制單元及該輸出接點。
[0028]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該升壓旁路單元包含:
[0029]一第一電阻，該第一電阻電性連接至該控制單元；
[0030]一第一晶體管，該第一晶體管電性連接至該第一電阻；
[0031]一光耦合器，該光耦合器電性連接至該第一晶體管、該直流轉直流轉換電路及該輸入接點 '及
[0032]一第二電阻，該第二電阻電性連接至該光耦合器及該直流轉直流轉換電路。
[0033]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該升壓旁路單元更包含:
[0034]一齊納二極管，該齊納二極管電性連接至該直流轉直流轉換電路及該輸入接點；及
[0035]一第三電阻，該第二電阻電性連接至該直流轉直流轉換電路及該輸入接點。
[0036]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該升壓旁路單元更包含:
[0037]—第二晶體管，該第一晶體管電性連接至該直流轉直流轉換電路、該輸入接點及該輸出接點；
[0038]一第三晶體管，該第三晶體管電性連接至該直流轉直流轉換電路、該輸入接點及該輸出接點；及
[0039]—第一電容,該第一電容電性連接至該輸出接點。
[0040]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該升壓單元包含:
[0041]一第四晶體管，該第四晶體管電性連接至該控制單元；
[0042]一第一電感，該第一電感電性連接至該第四晶體管及該輸入接點；及
[0043]一第一二極管，該第一二極管電性連接至該第四晶體管、該第一電感及該輸出接點。
[0044]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該升壓單元更包含:
[0045]一第四電阻，該第四電阻電性連接至該第四晶體管及該控制單元；及
[0046]—第五電阻，該第五電阻電性連接至該第四晶體管及該第四電阻。
[0047]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該反饋單元包含:
[0048]一第六電阻，該第六電阻電性連接至該輸出接點。
[0049]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該反饋單元更包含:
[0050]一第七電阻，該第七電阻電性連接至該第六電阻；及
[0051]一第八電阻，該第八電阻電性連接至該第七電阻及該控制單元。
[0052]上述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其中該電壓檢測單元包含:
[0053]一第九電阻，該第九電阻電性連接至該輸入接點；
[0054]一第十電阻，該第十電阻電性連接至該第九電阻；及
[0055]一第十一電阻，該第十一電阻電性連接至該第十電阻及該控制單元。
[0056]本實用新型的功效在于當該交流電源供應裝置停止提供該交流電源時，削減該直流轉直流轉換電路的輸入電壓的變動，以最佳化該直流轉直流轉換電路的設計及降低該直流轉直流轉換電路的成本。
[0057]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0058]圖1為相關技術的電源供應裝置方框圖；
[0059]圖2為相關技術的電源供應裝置的該功率因數校正電源的一實施例電壓波形圖；
[0060]圖3為本實用新型的具有二次升壓電路的電源供應裝置方框圖；
[0061]圖4為本實用新型的具有二次升壓電路的電源供應裝置的該功率因數校正電源與升壓電源的一實施例電壓波形圖；
[0062]圖5為本實用新型的升壓旁路單元電路圖；
[0063]圖6為本實用新型的升壓單元電路圖；
[0064]圖7為本實用新型的反饋單元電路圖；
[0065]圖8為本實用新型的電壓檢測單元電路圖。
[0066]其中，附圖標記
[0067]具有二次升壓電路的電源供應裝置10
[0068]交流電源供應裝置20
[0069]交流電源22
[0070]直流電源24
[0071]功率因數校正電源26
[0072]升壓電源28
[0073]驅動電源29
[0074]負載裝置30
[0075]相關技術的電源供應裝置40
[0076]整流電路102
[0077]功率因數校正電路104
[0078]二次升壓電路106
[0079]直流轉直流轉換電路108
[0080]輸入接點10602
[0081]輸出接點10604
[0082]電壓檢測單元10606
[0083]控制單元10608
[0084]升壓單元161
[0085]升壓旁路單元10612
[0086]反饋單元10614
[0087]第一電阻Rl
[0088]第一晶體管Tl
[0089]光稱合器OCl
[0090]第二電阻R2
[0091]齊納二極管ZDl
[0092]第三電阻R3
[0093]第二晶體管T2
[0094]第三晶體管T3
[0095]第一電容Cl
[0096]第四晶體管T4
[0097]第一電感LI
[0098]第一二極管Dl
[0099]第四電阻R4
[0100]第五電阻R5
[0101]第六電阻R6
[0102]第七電阻R7
[0103]第八電阻R8
[0104]第九電阻R9
[0105]第十電阻RlO
[0106]第^^一電阻Rll
【具體實施方式】
[0107]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0108]請參考圖3，其為本實用新型的具有二次升壓電路的電源供應裝置方框圖；一具有二次升壓電路的電源供應裝置10是應用于一交流電源供應裝置20及一負載裝置30。
[0109]該具有二次升壓電路的電源供應裝置10包含一整流電路102、一功率因數校正電路104、一二次升壓電路106及一直流轉直流轉換電路108。
[0110]該二次升壓電路106包含一輸入接點10602、一輸出接點10604、一電壓檢測單元10606、一控制單元10608、一升壓單元10610、一升壓旁路單元10612及一反饋單元10614。
[0111]該整流電路102電性連接至該交流電源供應裝置20 ;該功率因數校正電路104電性連接至該整流電路102 ;該二次升壓電路106電性連接至該功率因數校正電路104 ;該直流轉直流轉換電路108電性連接至該二次升壓電路106及該負載裝置30。
[0112]該輸入接點10602電性連接至該功率因數校正電路104 ;該輸出接點10604電性連接至該直流轉直流轉換電路108 ;該電壓檢測單元10606電性連接至該輸入接點10602 ；該控制單元10608電性連接至該電壓檢測單元10606及該功率因數校正電路104 ;該升壓單元10610電性連接至該輸入接點10602、該輸出接點10604及該控制單元10608 ;該升壓旁路單元10612電性連接至該輸入接點10602、該輸出接點10604、該控制單元10608及該直流轉直流轉換電路108 ;該反饋單元10614電性連接至該控制單元10608及該輸出接點10604。
[0113]該交流電源供應裝置20傳送一交流電源22至該整流電路102，該整流電路102對該交流電源22整流以得到一直流電源24，該整流電路102傳送該直流電源24至該功率因數校正電路104，該功率因數校正電路104處理該直流電源24以得到一功率因數校正電源26，該功率因數校正電路104傳送該功率因數校正電源26至該輸入接點10602。
[0114]該電壓檢測單元10606檢測該功率因數校正電源26并接著通知該控制單元10608。
[0115]請參考圖4，其為本實用新型的具有二次升壓電路的電源供應裝置的該功率因數校正電源與升壓電源的一實施例電壓波形圖；并請同時參考圖3。當該交流電源供應裝置20正常地提供該交流電源22時，該功率因數校正電源26是為一 400伏特直流電源。
[0116]當該功率因數校正電源26的一電壓值大于一預設電壓值(例如370伏特)時，該控制單元10608導通該升壓旁路單元10612且不導通該升壓單元10610，使得該功率因數校正電源26經由該升壓旁路單元10612及該輸出接點10604被傳送至該直流轉直流轉換電路 108。
[0117]當該功率因數校正電源26的該電壓值不大于該預設電壓值時，該控制單元10608不導通該升壓旁路單元10612且導通該升壓單元10610，使得該升壓單元10610對該功率因數校正電源26升壓并接著該功率因數校正電源26經由該升壓單元10610及該輸出接點10604被傳送至該直流轉直流轉換電路108。
[0118]在一具體實施例，首先，該控制單元10608不導通該升壓旁路單元10612，接著，該控制單元10608才導通該升壓單元10610，藉此，該具有二次升壓電路的電源供應裝置10可以被更有效的保護。
[0119]換句話說，在該升壓單元10610對該功率因數校正電源26升壓之后，該升壓單元10610是對該功率因數校正電源26升壓以得到一升壓電源28 (例如380伏特)并維持該升壓電源28直到該功率因數校正電源26為零；該功率因數校正電源26為零之后，該升壓電源28是以一斜率遞減至零；該升壓單元10610傳送該升壓電源28至該直流轉直流轉換電路 108。
[0120]該直流轉直流轉換電路108轉換該功率因數校正電源26 (該升壓電源28)成為一驅動電源29，該直流轉直流轉換電路108傳送該驅動電源29至該負載裝置30。
[0121]請參考圖5，其為本實用新型的升壓旁路單元電路圖。該升壓旁路單元10612包含一第一電阻R1、一第一晶體管Tl、一光f禹合器0C1、一第二電阻R2、一齊納二極管ZD1、一第三電阻R3、一第二晶體管T2、一第三晶體管T3及一第一電容Cl。
[0122]該第一電阻Rl電性連接至該控制單元10608 ;該第一晶體管Tl電性連接至該第一電阻Rl ;該光耦合器OCl電性連接至該第一晶體管Tl、該直流轉直流轉換電路108及該輸入接點10602 ;該第二電阻R2電性連接至該光耦合器OCl及該直流轉直流轉換電路108 ；該齊納二極管ZDl電性連接至該直流轉直流轉換電路108及該輸入接點10602。
[0123]該第二電阻R3電性連接至該直流轉直流轉換電路108及該輸入接點10602 ;該第一晶體管T2電性連接至該直流轉直流轉換電路108、該輸入接點10602及該輸出接點10604 ;該第三晶體管T3電性連接至該直流轉直流轉換電路108、該輸入接點10602及該輸出接點10604 ;該第一電容Cl電性連接至該輸出接點10604。
[0124]該直流轉直流轉換電路108提供驅動電壓予該升壓旁路單元10612。
[0125]請參考圖6，其為本實用新型的升壓單元電路圖。該升壓單元10610包含一第四晶體管T4、一第一電感L1、一第一二極管Dl、一第四電阻R4及一第五電阻R5。
[0126]該第四晶體管T4電性連接至該控制單元10608 ;該第一電感LI電性連接至該第四晶體管T4及該輸入接點10602 ;該第一二極管Dl電性連接至該第四晶體管T4、該第一電感LI及該輸出接點10604 ;該第四電阻R4電性連接至該第四晶體管T4及該控制單元10608 ;該第五電阻R5電性連接至該第四晶體管T4及該第四電阻R4。
[0127]請參考圖7，其為本實用新型的反饋單元電路圖。該反饋單元10614包含一第六電阻R6、一第七電阻R7及一第八電阻R8。
[0128]該第六電阻R6電性連接至該輸出接點10604 ;該第七電阻R7電性連接至該第六電阻R6 ;該第八電阻R8電性連接至該第七電阻R7及該控制單元10608。
[0129]請參考圖8，其為本實用新型的電壓檢測單元電路圖。該電壓檢測單元10606包含一第九電阻R9、一第十電阻RlO及一第i^一電阻R11。
[0130]該第九電阻R9電性連接至該輸入接點10602 ;該第十電阻RlO電性連接至該第九電阻R9 ;該第i^一電阻Rll電性連接至該第十電阻RlO及該控制單元10608。
[0131]本實用新型的優點在于當該交流電源供應裝置20停止提供該交流電源22時，削減該直流轉直流轉換電路108的輸入電壓的變動(亦即，延長該直流轉直流轉換電路108的輸入電壓成為零的時間)，以最佳化該直流轉直流轉換電路108的設計(例如X’mer、SR_MosFet等等)及降低該直流轉直流轉換電路108的成本(亦即，使用在該直流轉直流轉換電路108的零件可不必具有高規格)。
[0132]再者，采用該光耦合器OCl可以增加電氣隔離效果以保護該第二晶體管T2及該第三晶體管T3。本實用新型可延長維持時間，因為沒有周期限制問題(duty limitedproblem)。該直流轉直流轉換電路108的PWM周期是為370?400伏特所設計；此為在X’ mer中的最佳化設計。
[0133]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具有二次升壓電路的電源供應裝置，應用于一交流電源供應裝置及一負載裝置，其特征在于，該具有二次升壓電路的電源供應裝置包含: 一整流電路，該整流電路電性連接至該交流電源供應裝置； 一功率因數校正電路，該功率因數校正電路電性連接至該整流電路； 一二次升壓電路，該二次升壓電路電性連接至該功率因數校正電路；及一直流轉直流轉換電路，該直流轉直流轉換電路電性連接至該二次升壓電路及該負載裝置， 其中該二次升壓電路包含: 一輸入接點，該輸入接點電性連接至該功率因數校正電路； 一輸出接點，該輸出接點電性連接至該直流轉直流轉換電路； 一電壓檢測單元，該電壓檢測單元電性連接至該輸入接點； 一控制單元，該控制單元電性連接至該電壓檢測單元及該功率因數校正電路； 一升壓單元，該升壓單元電性連接至該輸入接點、該輸出接點及該控制單元；及一升壓旁路單元，該升壓旁路單元電性連接至該輸入接點、該輸出接點、該控制單元及該直流轉直流轉換電路， 其中該交流電源供應裝置傳送一交流電源至該整流電路，該整流電路對該交流電源整流以得到一直流電源，該整流電路傳送該直流電源至該功率因數校正電路，該功率因數校正電路處理該直流電源以得到一功率因數校正電源，該功率因數校正電路傳送該功率因數校正電源至該輸入接點； 其中該電壓檢測單元檢測該功率因數校正電源并接著通知該控制單元； 其中當該功率因數校正電源的一電壓值大于一預設電壓值時，該控制單元導通該升壓旁路單元且不導通該升壓單元，使得該功率因數校正電源經由該升壓旁路單元及該輸出接點被傳送至該直流轉直流轉換電路； 其中當該功率因數校正電源的該電壓值不大于該預設電壓值時，該控制單元不導通該升壓旁路單元且導通該升壓單元，使得該升壓單元對該功率因數校正電源升壓并接著該功率因數校正電源經由該升壓單元及該輸出接點被傳送至該直流轉直流轉換電路。
2.根據權利要求1所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，更包含: 一反饋單元，該反饋單元電性連接至該控制單元及該輸出接點。
3.根據權利要求2所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該升壓旁路單元包含: 一第一電阻，該第一電阻電性連接至該控制單元； 一第一晶體管，該第一晶體管電性連接至該第一電阻； 一光耦合器，該光耦合器電性連接至該第一晶體管、該直流轉直流轉換電路及該輸入接點；及 一第二電阻，該第二電阻電性連接至該光耦合器及該直流轉直流轉換電路。
4.根據權利要求3所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該升壓旁路單元更包含: 一齊納二極管，該齊納二極管電性連接至該直流轉直流轉換電路及該輸入接點；及 一第三電阻，該第二電阻電性連接至該直流轉直流轉換電路及該輸入接點。
5.根據權利要求4所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該升壓旁路單元更包含: 一第二晶體管，該第一晶體管電性連接至該直流轉直流轉換電路、該輸入接點及該輸出接點； 一第三晶體管，該第三晶體管電性連接至該直流轉直流轉換電路、該輸入接點及該輸出接點；及 一第一電容，該第一電容電性連接至該輸出接點。
6.根據權利要求5所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該升壓單元包含: 一第四晶體管，該第四晶體管電性連接至該控制單元； 一第一電感，該第一電感電性連接至該第四晶體管及該輸入接點；及 一第一二極管，該第一二極管電性連接至該第四晶體管、該第一電感及該輸出接點。
7.根據權利要求6所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該升壓單元更包含: 一第四電阻，該第四電阻電性連接至該第四晶體管及該控制單元；及 一第五電阻，該第五電阻電性連接至該第四晶體管及該第四電阻。
8.根據權利要求7所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該反饋單元包含: 一第六電阻，該第六電阻電性連接至該輸出接點。
9.根據權利要求8所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該反饋單元更包含: 一第七電阻，該第七電阻電性連接至該第六電阻 '及 一第八電阻，該第八電阻電性連接至該第七電阻及該控制單元。
10.根據權利要求9所述的具有二次升壓電路的電源供應裝置，其特征在于，該電壓檢測單元包含: 一第九電阻，該第九電阻電性連接至該輸入接點； 一第十電阻，該第十電阻電性連接至該第九電阻 '及 一第十一電阻，該第十一電阻電性連接至該第十電阻及該控制單元。
【文檔編號】H02M1/42GK204013223SQ201420402901
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】汪子鴻, 張哲豪, 盧致宏, 吳泉興, 楊孟輯 申請人:群光電能科技股份有限公司