电源供应装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电源供应装置，包含变压器、功率开关、电流感测器、光耦合分压控制器、电压反馈单元、电压比较器、控制器及脉波宽度调变器。变压器有二电感值。功率开关电连接于变压器的初级绕组及脉波宽度调变器。电流感测器连接于功率开关及光耦合分压控制器，电压反馈单元耦接光耦合分压控制器、电压比较器及电源供应装置的输出端。控制器耦接于脉波宽度调变器及电压比较器。电流感测器依初级侧电流设定光耦合分压控制器以改变电压反馈单元输出的反馈电压。控制器依电压比较器输出的比较信号控制脉波宽度调变器的波宽以改变电源供应装置输出电压。本发明专利技术的电源供应装置的电路简便，且实质利用率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于电源供应装置，且特别是有关于依据负载电流条件改变输出电压的电源供应装置。
技术介绍
一般的电子产品可供操作在待机模式及非待机模式。为了能同时提供电子产品在待机模式及非待机模式操作下的电力，传统的电源供应装置会分别提供待机电源及非待机电源予电子产品，以因应电子产品不同的操作；其中，待机电源多较非待机电源的电压来得低。然而，当电子产品操作于非待机模式时，若待机电源持续输出，则将使得电源供应装置的功率损耗提升；而且用以提供待机电源的电路会造成电源供应装置体积与成本的增加。
技术实现思路
本专利技术提供一种电源供应装置，以单一输出端提供电子产品在待机模式及非待机模式操作的两组电力。根据本专利技术提供一种电源供应装置，具有电连接于一电子产品的一输出端。电源供应装置包含电源、变压器、功率开关、电流感测器、光耦合分压控制器、电压反馈单元、电压比较器、控制器及脉波宽度调变器。变压器包含初级绕组及次级绕组，初级绕组电连接于电源，次级绕组电连接于输出端，变压器具有第一电感值及第二电感值，第二电感值小于第一电感值。功率开关电连接于初级绕组及电源。电流感测器电连接于功率开关。光耦合分压控制器电连接于电流控制器，电压反馈单元电连接于光耦合分压控制器及输出端。电压比较器电连接于电压反馈单元。控制器耦接于电压比较器，脉波宽度调变器电连接于功率开关及控制器。电流感测器感测导通于初级绕组的电流并依据导通于初级绕组的电流设定光耦合分压控制器，改变电压反馈单元的反馈电压；电压比较器比较反馈电压及预设电压并输出比较信号，控制器依据比较信号控制脉波宽度调变器输出的脉波宽度信号的脉波宽度，以改变输出端输出的电压。本专利技术的变压器基于铁芯气隙的设计，于轻载时具有第一电感值，激磁电流小储能小，适合低电压/电流输出；于非轻载时具有第二电感值，激磁电流变大储能增加，适合高电压电流输出。本专利技术的电源供应装置的电流感测器感测通过初级绕组的电流，判断输出轻/重负载情况后，设定光耦合分压控制器，改变电压反馈单元的分压比例，变化输出反馈电压。电压比较器比较预设参考电位与反馈电压后输出比较信号并控制光耦合反馈单元，使反馈电压反馈至位于初级侧的控制器。控制器根据光耦合反馈单元的反馈电压，控制脉波宽度调变器的脉波宽度，使电源供应装置达到根据负载电流条件自动改变次级侧输出高/低电压的目的。本专利技术的电源转换装置的电路设计是透过单一输出端于电产品在不同操作模式时输出不同电压，相较于传统具备两组输出端以分别输出非待机电压及待机电压的电源转换装置，本专利技术的电源供应装置的电路简便，且实质利用率高。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1绘示本专利技术的变压器的磁芯的剖视图；图2绘示本专利技术的变压器的电感值对电流曲线图；图3绘示本专利技术的依据负载电流条件改变输出电压的电源供应装置的电路方块图；图4绘示本专利技术第一实施方式的依据负载电流条件改变输出电压的电源供应装置的局部电路图；以及图5绘示本专利技术第二实施方式的依据负载电流条件改变输出电压的电源供应装置的局部电路图。其中，附图标记10第一磁芯件100第一主芯部101电流感测器102第一侧翼部103电压反馈单元104端面105光耦合分压控制器1050光产生元件1052光接收元件12第二磁芯部120第二主芯部122第二侧翼部124端面201脉波宽度调变器202控制器203光耦合反馈单元2030光耦合二极管2032光敏元件204电压比较器A阳极C电容器Co滤波器D1整流器K阴极Q功率开关Q1晶体管开关R电阻器R1第一电阻器R2第二电阻器R3第三电阻器R4第四电阻器R5第五电阻器R6第六电阻器R7第七电阻器R8第八电阻器REF参考端RL负载TR变压器Vd电源Vout输出端Wp初级绕组Ws次级绕组X1切换开关具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本专利技术的目的、方案及功效，但并非作为本专利技术所附权利要求保护范围的限制。本专利技术提供一种依据负载电流条件改变输出电压的电源供应装置(以下简称电源供应装置)，具有单一输出端。电源供应装置透过输出端供应电子产品在轻载(或待机模式)及非轻载(非待机模式)操作下的电力。其中，当电子产品操作于轻载时，电源供应装置产生第一电压，当电子产品操作于非轻载时，电源供应装置输出第二电压，第二电压不同于第一电压，且第二电压的准位高于第一电压的准位。请参照图1，为本专利技术的变压器的磁芯的剖视图。如图1所示的磁芯包含第一磁芯件10及一第二磁芯件12，第一磁芯件10及一第二磁芯件12可例如使用铁氧体材料制作而成。在图1中，第一磁芯件10及第二磁芯件12以E形磁芯作为说明范例，但实际实施时不以此为限。如图1所示，第一磁芯件10包含第一主芯部100及连接于第一主芯部100相对两侧的第一侧翼部102，第一主芯部100的端面104为平面。第二磁芯件12包含第二主芯部120及连接于第二主芯部120相对两侧的第二侧翼部122，第二主芯部120的端面124为非平面。第一磁芯件10的第一侧翼部102及第二磁芯件12的第二侧翼部122对应接合，使第一主芯部100的端面104与第二主芯部120的端面124相对且相间隔，并于端面104及124之间形成非线性气隙(airgap)14。如图1所示，形成于端面104及124之间的气隙14为二段步阶式气隙。在此要特别说明的是，在实际制作磁芯时，第一主芯部100的端面104及第二主芯部120的端面124可以同时为非平面，并形成至少二段步阶式气隙。磁芯上缠绕如图3所示的初级绕组Wp及次级绕组Ws，藉以形成图3所示的变压器TR。由于形成于端面104及124之间的气隙14为非线性气隙，造成磁芯可部分饱和，进而可以改变变压器TR的电感值。更具体言之，藉由铁芯气隙的设计，使变压器TR于轻载时具有第一电感值，激磁电流小储能小，适合低电压/电流输出；而当变压器TR于非轻载时具有第二电感值，激磁电流变大储能增加，适合高电压/电流输出，第二电感值小于第一电感值，对应变压器TR的电感值对电流曲线图如图2所示。复参照图3，其为本专利技术的电源供应装置的电路方块图。为了方便说明，图3更绘示了负载RL，负载RL为电子产品，负载RL连接于电源供应装置的输出端Vout。电源供应装置包含电源Vd、变压器TR、功率开关Q、电阻器R、整流器D1、滤波器Co、电流感测器101、电压反馈单元103、光耦合分压控制器105、脉波宽度调变器201、控制器202、光耦合反馈单元203及电压比较器204。变压器TR包含初级绕组Wp及次级绕组Ws。初级绕组Wp的一端连接至电源Vd的高电压准位端，另一端连接于功率开关Q；如图3所示，功率开关Q为金属氧化物半导体场效应晶体管，且初级绕组Wp连接于功率开关Q的漏极。功率开关Q的栅极电连接于脉波宽度调变器201，功率开关Q的源极除了电连接于电流感测器101，还通过电阻器R电连接于电源Vd的低电压准位端(例如为地端)。整流器D1连接在变压器TR的次级绕组Ws及滤波器Co之间；如图3所示，整流器D1以二极管实现之，滤波器Co以电容器实现之，整流器D1的阳极连接于次级绕组Ws，阴极连接于滤波器Co及输出端Vout。光耦合分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源供应装置，具有电连接于一电子产品的一输出端，其特征在于，该电源供应装置包含：一电源；一变压器，包含一初级绕组及一次级绕组，该初级绕组电连接于该电源，该次级绕组电连接于该输出端，其中该变压器具有一第一电感值及一第二电感值，该第二电感值小于该第一电感值；一功率开关，电连接于该初级绕组及该电源；一电流感测器，电连接于该功率开关；一光耦合分压控制器，电连接于该电流感测器；一电压反馈单元，耦接于该光耦合分压控制器及该输出端；一电压比较器，电连接于该电压反馈单元；一控制器，耦接于该电压比较器；以及一脉波宽度调变器，电连接于该功率开关及该控制器；其中，该电流感测器感测导通于该初级绕组的电流，并通过光耦合分压控制器以设定该电压反馈单元输出的一反馈电压，该电压比较器比较该反馈电压及一预设电压并输出一比较信号，该控制器依据该比较信号以控制该脉波宽度调变器输出的一脉波宽度信号的脉波宽度，以改变由该电源供应装置的该输出端输出的电压。

【技术特征摘要】
1.一种电源供应装置，具有电连接于一电子产品的一输出端，其特征在于，该电源供应装置包含：一电源；一变压器，包含一初级绕组及一次级绕组，该初级绕组电连接于该电源，该次级绕组电连接于该输出端，其中该变压器具有一第一电感值及一第二电感值，该第二电感值小于该第一电感值；一功率开关，电连接于该初级绕组及该电源；一电流感测器，电连接于该功率开关；一光耦合分压控制器，电连接于该电流感测器；一电压反馈单元，耦接于该光耦合分压控制器及该输出端；一电压比较器，电连接于该电压反馈单元；一控制器，耦接于该电压比较器；以及一脉波宽度调变器，电连接于该功率开关及该控制器；其中，该电流感测器感测导通于该初级绕组的电流，并通过光耦合分压控制器以设定该电压反馈单元输出的一反馈电压，该电压比较器比较该反馈电压及一预设电压并输出一比较信号，该控制器依据该比较信号以控制该脉波宽度调变器输出的一脉波宽度信号的脉波宽度，以改变由该电源供应装置的该输出端输出的电压。2.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该电压比较器包含一切换开关、一第一电阻器、一第二电阻器及一电容器，该切换开关电连接于该第一电阻器、该电容器，该第二电阻器电连接于该第一电阻器及该输出端。3.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，该电压反馈单元包含一晶体管开关、一第三电阻器、一第四电阻器、一第五电阻器及一第六电阻器，该第三电阻器与该电容器并联，第四电阻器电连接于该晶体管开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文楠，林明赞，陈庆国，李淑惠，古孝治，游智名，游欣璋，
申请(专利权)人：群光电能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71