可降低功率损耗的可程序电源转换器及其电源传输电路制造技术

本发明专利技术提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器，包括：变压器电路、功率开关电路、一次侧控制电路及降低功率损耗的电源传输电路。变压器电路的第三绕组根据可程序输出电压，于第三绕组的相对较高压位置和相对较低压位置分别产生高位准偏压和低位准偏压。降低功率损耗的电源传输电路根据高位准偏压和低位准偏压其中之一产生供应电压。当可程序输出电压处于相对较高的输出电压位准，根据低位准偏压产生供应电压。当可程序输出电压处于相对较低的输出电压位准，根据高位准偏压进行降压调节，以产生供应电压，从而减少功率损耗。另外，本发明专利技术还提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器中的降低功率损耗的电源传输电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可降低功率损耗的可程序电源转换器及其中的降低功率损耗的电源传输电路，特别是指一种通过降低功率损耗的电源传输电路来提供电源，以达成功率损耗降低的可程序电源转换器。
技术介绍
请参考图1，其示出现有技术的可程序电源转换器的方块示意图。如图1所示，现有技术的可程序电源转换器100包含：一整流电路11、一变压器电路15、一功率开关电路16、一反馈电路14、一一次侧控制电路13与一二次侧控制电路12。交流电压Vac经由整流电路11整流后，产生输入电压VIN。可程序电源转换器100利用其中的变压器电路15接收输入电压VIN，并在功率开关电路16的操作下，将输入电压VIN转换为可程序输出电压VOUT。一次侧控制电路13根据一电流感测讯号Vcs与反馈电路14所产生的一反馈讯号S3，产生一操作讯号S1，以操作功率开关电路16中的功率开关161，而将输入电压VIN转换为可程序输出电压VOUT。其中，该反馈讯号S3相关于可程序输出电压VOUT的目前实际值。变压器电路15包括一主要绕组(primary winding)W1、一次要绕组(secondary winding)W2与一第三绕组(tertiary winding)W3。主要绕组W1位于变压器电路15的一次侧15a，用以接收输入电压VIN。次要绕组W2位于变压器电路15的二次侧15b，用以于一输出端OUT产生可程序输出电压VOUT。第三绕组W3位于变压器电路15的一次侧15a，用以根据可程序输出电压VOUT，产生对应于可程序输出电压VOUT的一供应电压SBP’。此供应电压SBP’作为一次侧控制电路13的电源。反馈讯号二次侧控制电路12与反馈电路14耦接，用以根据可程序输出电压VOUT，控制反馈电路14产生反馈讯号S3。二次侧控制电路12接收一设定讯号S2，此设定讯号S2可调整反馈讯号S3，由此改变可程序输出电压VOUT和反馈讯号S3间的比例，以改变可程序输出电压VOUT的目标值。在现有技术的可程序电源转换器100的架构中，由于供应电压SBP’与可程序输出电压VOUT成比例关系，因此，当可程序输出电压VOUT被设定于一相对较高的输出电压位准时，供应电压SBP’亦会对应地具有一相对较高的电压位准。如此一来，当一次侧控制电路13所需的电源电压小于具有相对较高的电压位准的供应电压SBP’时，将会造成不必要的功率损耗。在此情况下，功率的损耗可以下式表示：P(功率)＝SBP’(供应电压)*IDD(输出电流)有鉴于此，本专利技术提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器，从而减少功率损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器，从而减少功率损耗。为达上述目的，就其中一观点言，本专利技术提供了一种可降低功率损耗的可程序电源转换器，用以将一输入电压转换为一可程序输出电压(programmable output voltage)，其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准，该可降低功率损耗的可程序电源转换器包含：一变压器电路，包括一主要绕组、一次要绕组与一第三绕组，其中该第三绕组具有一第一部分与一第二部分，该主要绕组用以接收该输入电压，该次要绕组用以于一输出端产生该可程序输出电压，该第三绕组用以根据该可程序输出电压，于该第三绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压；一功率开关电路，与该主要绕组耦接，用以根据一操作讯号而导通或关闭其中一功率开关，以控制该变压器电路，进而将该输入电压转换为该可程序输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关电路耦接，用以产生该操作讯号；以及一降低功率损耗的电源传输电路，耦接该第三绕组与该一次侧控制电路的一供应电源端之间，用以根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一，产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源，其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时，根据该低位准偏压产生该供应电压，又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时，根据该高位准偏压进行降压调节，以产生该供应电压，从而减少功率损耗。在一种较佳的实施型态中，该降低功率损耗的电源传输电路包括：一调节电路，与该第三绕组的该相对较高压位置耦接，其中，该调节电路用以根据该高位准偏压，产生一第一调节偏压；一第一单向导通电路，耦接于该调节电路与该一次侧控制电路的该供应电源端之间；以及一第二单向导通电路，耦接于该第三绕组的该相对较低压位置与该一次侧控制电路的该供应电源端之间，其中，该第三绕组的该相对较低压位置产生对应于该低位准偏压的一第二调节偏压；其中，该供应电压由该第一调节偏压和该第二调节偏压中较高者决定。在一种较佳的实施型态中，该第二单向导通电路包括一二极管，其阳极耦接于该第三绕组的该相对较低压位置，其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。在一种较佳的实施型态中，该调节电路包括一低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)。在一种较佳的实施型态中，该低压差线性稳压器包含：一双极性晶体管，其电流流入端耦接于该第三绕组的该相对较高压位置，其电流流出端耦接于该第一单向导通电路；以及一齐纳二极管(Zener Diode)，其阳极耦接于地，其阴极耦接于该双极性晶体管的一控制端。为达上述目的，就另一观点言，本专利技术提供了一种降低功率损耗的电源传输电路，用以提供电源给一可程序电源转换器中的一一次侧控制电路，该可程序电源转换器的一次侧控制电路产生一操作讯号以导通或关闭一功率开关，由此控制一变压器电路，以将耦接于该变压器电路一主要绕组的一输入电压转换为耦接于该变压器电路一次要绕组的一可程序输出电压，其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准，且其中该变压器电路包括一第三绕组，该第三绕组根据该可程序输出电压，于该绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压，该降低功率损耗的电源传输电路包含：一调节电路，与该第三绕组的该相对较高压位置耦接，其中，该调节电路用以根据该高位准偏压，产生一第一调节偏压；一第一单向导通电路，耦接于该调节电路与该一次侧控制电路的一供应电源端之间；以及一第二单向导通电路，耦接于该绕组的该相对较低压位置与该一次侧控制电路的该供应电源端之间，其中，该绕组的该相对较低压位置产生对应于该低位准偏压的一第二调节偏压；其中，该降低功率损耗的电源传输电路根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一，产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源，其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时，根据该低位准偏压产生该供应电压，又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时，根据该高位准偏压进行降压调节，以产生该供应电压，从而减少功率损耗；其中，该供应电压由该第一调节偏压和该第二调节偏压中较高者决定。在一种较佳的实施型态中，该第二单向导通电路包括一二极管，其阳极耦接于该绕组的该相对较低压位置，其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。在一种较佳的实施型态中，该调节电路包括一低压差线性稳压器。在一种较佳的实施型态中，该低压差线性稳压器包含：一双极性晶体管，其电流流入端耦接于该绕组的该相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降低功率损耗的可程序电源转换器，用以将一输入电压转换为一可程序输出电压，其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准，其特征在于，该可降低功率损耗的可程序电源转换器包含：一变压器电路，包括一主要绕组、一次要绕组与一第三绕组，该主要绕组用以接收该输入电压，该次要绕组用以于一输出端产生该可程序输出电压，该第三绕组用以根据该可程序输出电压，于该第三绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压；一功率开关电路，与该主要绕组耦接，用以根据一操作讯号而导通或关闭其中一功率开关，以控制该变压器电路，进而将该输入电压转换为该可程序输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关电路耦接，用以产生该操作讯号；以及一降低功率损耗的电源传输电路，耦接该第三绕组与该一次侧控制电路的一供应电源端之间，用以根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一，产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源，其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时，根据该低位准偏压产生该供应电压，又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时，根据该高位准偏压进行降压调节，以产生该供应电压，从而减少功率损耗。...

【技术特征摘要】
2015.05.15 US 62/161,9101.一种可降低功率损耗的可程序电源转换器，用以将一输入电压转换为一可程序输出电压，其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准，其特征在于，该可降低功率损耗的可程序电源转换器包含：一变压器电路，包括一主要绕组、一次要绕组与一第三绕组，该主要绕组用以接收该输入电压，该次要绕组用以于一输出端产生该可程序输出电压，该第三绕组用以根据该可程序输出电压，于该第三绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压；一功率开关电路，与该主要绕组耦接，用以根据一操作讯号而导通或关闭其中一功率开关，以控制该变压器电路，进而将该输入电压转换为该可程序输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关电路耦接，用以产生该操作讯号；以及一降低功率损耗的电源传输电路，耦接该第三绕组与该一次侧控制电路的一供应电源端之间，用以根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一，产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源，其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时，根据该低位准偏压产生该供应电压，又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时，根据该高位准偏压进行降压调节，以产生该供应电压，从而减少功率损耗。2.如权利要求1所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器，其中，该降低功率损耗的电源传输电路包括：一调节电路，与该第三绕组的该相对较高压位置耦接，其中，该调节电路用以根据该高位准偏压，产生一第一调节偏压；一第一单向导通电路，耦接于该调节电路与该一次侧控制电路的该供应电源端之间；以及一第二单向导通电路，耦接于该第三绕组的该相对较低压位置与该一次侧控制电路的该供应电源端之间，其中，该第三绕组的该相对较低压位置产生对应于该低位准偏压的一第二调节偏压；其中，该供应电压由该第一调节偏压和该第二调节偏压中较高者决定。3.如权利要求2所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器，其中，该第一单向导通电路包括一二极管，其阳极耦接于该调节电路，其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。4.如权利要求2所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器，其中，该第二单向导通电路包括一二极管，其阳极耦接于该第三绕组的该相对较低压位置，其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。5.如权利要求2所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器，其中，该调节电路包括一低压差线性稳压器。6.如权利要求5所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器，其中，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：林梓诚，陈昱凯，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71