电源转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电源转换装置，其包括变压器、功率开关、脉宽调变信号产生器、储能元件及电源电路。变压器的一次侧绕组自外部电源接收输入电压。变压器的辅助绕组提供辅助电压。功率开关耦接一次侧绕组。脉宽调变信号产生器产生脉宽调变信号以控制功率开关的启闭。储能元件耦接脉宽调变信号产生器的电源端。电源电路根据辅助电压对脉宽调变信号产生器供电及对储能元件充电。当储能元件的电压大于或等于临界电压时，电源电路根据辅助电压存储备援电力。当外部电源停止提供输入电压时，电源电路根据备援电力对脉宽调变信号产生器供电及对储能元件充电。

Power conversion device

【技术实现步骤摘要】
电源转换装置
本专利技术涉及一种电源装置，尤其涉及一种可延长输出电压的维持时间的电源转换装置。
技术介绍
电源转换装置(powerconversionapparatus)可将外部电源所提供的输入电压转换成适合各种电子装置使用的直流电压。因此，电源转换装置被广泛地应用在电脑、办公室自动化设备、工业控制设备以及通讯设备等电子装置中。在以脉波宽度调变(pulsewidthmodulation，PWM)控制为基础的电源转换装置中，电源转换装置的一次侧通常具有功率开关及脉宽调变控制芯片。脉宽调变控制芯片用以控制功率开关的启闭，致使电源转换装置中的变压器可将一次侧所存储的电能转移至电源转换装置的二次侧，并输出直流电压给电子装置。另外，变压器的辅助绕组可通过脉宽调变控制芯片的电源端提供脉宽调变控制芯片运作所需的电力，且脉宽调变控制芯片的电源端通常设有稳压电容。一般来说，在电源转换装置的电力来源断电之后，电源转换装置须在一维持时间(hold-uptime)内持续地输出直流电压给电子装置，以降低因瞬间断电对电子装置所造成的影响。然而，由于脉宽调变控制芯片的稳压电容通常很小，因此当电源转换装置突然被断电时，脉宽调变控制芯片也随之被断电而停止控制功率开关的启闭，致使电源转换装置在极短时间之内停止输出直流电压。因此，现有的电源转换装置通常具有维持时间不足的问题，进而降低电子装置运作上的稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电源转换装置，可在电源转换装置被断电时，根据电源转换装置所存储的备援电力对脉宽调变信号产生器供电，以延长电源转换装置持续输出电压的维持时间。本专利技术的电源转换装置包括变压器、第一功率开关、脉宽调变信号产生器、储能元件以及电源电路。变压器具有一次侧绕组以及辅助绕组。一次侧绕组用以自外部电源接收输入电压。辅助绕组用以提供辅助电压。第一功率开关耦接一次侧绕组，且受控于脉宽调变信号。脉宽调变信号产生器耦接第一功率开关，用以产生脉宽调变信号以控制第一功率开关的启闭。储能元件耦接脉宽调变信号产生器的电源端。电源电路耦接辅助绕组、脉宽调变信号产生器的电源端及储能元件，用以根据辅助电压对脉宽调变信号产生器供电及对储能元件充电。当储能元件的电压大于或等于临界电压时，电源电路根据辅助电压存储备援电力。当外部电源停止提供输入电压时，电源电路根据备援电力对脉宽调变信号产生器供电及对储能元件充电。基于上述，本专利技术所提出的电源转换装置，可在电源转换装置被停止供电时，根据电源转换装置所存储的备援电力对脉宽调变信号产生器供电。如此一来，可在电源转换装置被停止供电后，延长电源转换装置持续输出电压的维持时间。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一实施例所示出的电源转换装置的电路方块示意图。图2是依照本专利技术一实施例所示出的电源电路的方块示意图。图3是依照本专利技术一实施例所示出的充电电路以及电力备援电路的电路架构示意图。图4是依照本专利技术另一实施例所示出的充电电路以及电力备援电路的电路架构示意图。【符号说明】100：电源转换装置120：脉宽调变信号产生器140：储能元件160、160’：电源电路180：整流电路262：充电电路264、464：电力备援电路2641、4641、4642：储能电路CA1：辅助电容CA2、CA21、CA22：储能电容CIN：输入电容CS1、CS2：控制信号CSG：控制信号组CT：控制端D21、D22、D41、D42、D421、D422：二极管EE：备援电力GND1：接地端INT：输入端N1：第一节点Na：辅助绕组Np：一次侧绕组Ns：二次侧绕组OT：输出端PVCC：电源端Q1、Q2、Q21、Q22：功率开关SP：脉宽调变信号TR：变压器V1：第一电压VA：辅助电压VCC、VS、VS1、VS2：电压VIN：输入电压VO：输出电压VT：临界电压具体实施方式为了使本专利技术的内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本专利技术确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。图1是依照本专利技术一实施例所示出的电源转换装置100的电路方块示意图。请参照图1，电源转换装置100可包括变压器TR、功率开关Q1、脉宽调变信号产生器120、储能元件140以及电源电路160，但本专利技术不限于此。在本专利技术的一实施例中，电源转换装置100还可包括输入电容CIN以及整流电路180。变压器TR具有一次侧绕组Np、二次侧绕组Ns以及辅助绕组Na。一次侧绕组Np用以自外部电源接收输入电压VIN。二次侧绕组Ns耦接整流电路180，用以提供输出电压VO给负载。辅助绕组Na则用以提供辅助电压VA。输入电容CIN耦接在一次侧绕组Np的第一端(例如同名端(common-polarityterminal)，即打点处)与接地端GND1之间。当外部电源提供输入电压VIN给电源转换装置100时，输入电容CIN可存储电能。当外部电源停止提供输入电压VIN给电源转换装置100时，输入电容CIN所存储的电能可对二次侧绕组Ns释能。功率开关Q1耦接在一次侧绕组Np的第二端(例如异名端(opposite-polarityterminal)，即未打点处)与接地端GND1之间，且受控于脉宽调变信号SP。脉宽调变信号产生器120耦接功率开关Q1，用以产生脉宽调变信号SP以控制功率开关Q1的启闭，致使变压器TR可将一次侧绕组Np所存储的电能转移至二次侧绕组Ns，并通过整流电路180提供输出电压VO给负载。在本专利技术的一实施例中，脉宽调变信号产生器120可采用微控制器(micro-controller)或特殊应用集成电路(ASIC)或可编程逻辑装置(PLD)或场可编程门阵列(FPGA)之类的硬件电路来实现，但不限于此。储能元件140耦接在脉宽调变信号产生器120的电源端PVCC与接地端GND1之间，用以稳定电源端PVCC的电压。在本专利技术的一实施例中，储能元件140可采用电容器来实现，但不限于此。电源电路160耦接辅助绕组Na、脉宽调变信号产生器120的电源端PVCC以及储能元件140。电源电路160可根据辅助电压VA对脉宽调变信号产生器120供电及对储能元件140充电。特别的是，当储能元件140的电压VCC(即脉宽调变信号产生器120的电源端PVCC的电压)被充电至大于或等于临界电压VT时，电源电路160可根据辅助电压VA存储备援电力EE。另外，当外部电源停止提供输入电压VIN给电源转换装置100时，电源电路160可根据备援电力EE对脉宽调变信号产生器120供电及对储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源转换装置，其特征在于，包括：/n变压器，具有一次侧绕组以及辅助绕组，其中所述一次侧绕组用以自外部电源接收输入电压，且所述辅助绕组用以提供辅助电压；/n第一功率开关，耦接所述一次侧绕组，且受控于脉宽调变信号；/n脉宽调变信号产生器，耦接所述第一功率开关，用以产生所述脉宽调变信号以控制所述第一功率开关的启闭；/n储能元件，耦接所述脉宽调变信号产生器的电源端；以及/n电源电路，耦接所述辅助绕组、所述脉宽调变信号产生器的所述电源端及所述储能元件，用以根据所述辅助电压对所述脉宽调变信号产生器供电及对所述储能元件充电，/n其中当所述储能元件的电压大于或等于临界电压时，所述电源电路根据所述辅助电压存储备援电力，其中当所述外部电源停止提供所述输入电压时，所述电源电路根据所述备援电力对所述脉宽调变信号产生器供电及对所述储能元件充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源转换装置，其特征在于，包括：
变压器，具有一次侧绕组以及辅助绕组，其中所述一次侧绕组用以自外部电源接收输入电压，且所述辅助绕组用以提供辅助电压；
第一功率开关，耦接所述一次侧绕组，且受控于脉宽调变信号；
脉宽调变信号产生器，耦接所述第一功率开关，用以产生所述脉宽调变信号以控制所述第一功率开关的启闭；
储能元件，耦接所述脉宽调变信号产生器的电源端；以及
电源电路，耦接所述辅助绕组、所述脉宽调变信号产生器的所述电源端及所述储能元件，用以根据所述辅助电压对所述脉宽调变信号产生器供电及对所述储能元件充电，
其中当所述储能元件的电压大于或等于临界电压时，所述电源电路根据所述辅助电压存储备援电力，其中当所述外部电源停止提供所述输入电压时，所述电源电路根据所述备援电力对所述脉宽调变信号产生器供电及对所述储能元件充电。


2.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，所述脉宽调变信号产生器通过所述电源端检测所述储能元件的电压，当所述储能元件的电压大于或等于所述临界电压时，所述脉宽调变信号产生器输出控制信号组至所述电源电路，且所述电源电路反应于所述控制信号组而根据所述辅助电压存储所述备援电力。


3.根据权利要求2所述的电源转换装置，其特征在于，所述脉宽调变信号产生器还用以检测所述备援电力的电压，当所述备援电力的电压大于或等于所述临界电压时，所述脉宽调变信号产生器停止输出所述控制信号组至所述电源电路，且所述电源电路完成存储所述备援电力。


4.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，所述临界电压为所述脉宽调变信号产生器正常运作所需的最低电压。


5.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，所述电源电路包括：
充电电路，耦接所述辅助绕组、所述脉宽调变信号产生器的所述电源端及所述储能元件，用以对所述辅助电压进行整流滤波以产生第一电压，且根据所述第一电压对所述脉宽调变信号产生器供电及对所述储能元件充电；以及
电力备援电路，耦接所述充电电路、所述脉宽调变信号产生器的所述电源端及所述储能元件，其中当所述储能元件的电压大于或等于所述临界电压时，所述电力备援电路根据所述第一电压存储所述备援电力，其中当所述外部电源停止提供所述输入电压时，所述电力备援电路根据所述备援电力对所述脉宽调变信号产生器供电及对所述储能元件充电。


6.根据权利要求5所述的电源转换装置，其特征在于，所述辅助绕组的第一端耦接接地端，且所述充电电路包括：
第一二极管，所述第一二极管的阳极端耦接所述辅助绕组的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹子增，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71