供电电路及电源供应器制造技术

本发明专利技术公开一种供电电路及电源供应器。该供电电路包括整流电路、充电电路、反馈电路及储存电路。整流电路用以接收输入电压以产生整流电能。充电电路耦接于该整流电路，具有负相关调制输入端与电源电能端，负相关调制输入端用以接收调制电压，并依据调制电压来选择性地在电源电能端输出充电电流，充电电流与该调制电压为负相关。反馈电路耦接于负相关调制输入端，用以接收高压信号与供应电压，并输出调制电压至负相关调制输入端，反馈电路用以依据供应电压及参考电压间的差值来调整调制电压。储存电路耦接于电源电能端，用以由该充电电流充电以拉高供应电压。电以拉高供应电压。电以拉高供应电压。

【技术实现步骤摘要】
供电电路及电源供应器


[0001]本专利技术涉及一种供电装置，特别是一种供电电路及电源供应器。

技术介绍

[0002]电源供应器是一种将交流电转成低压稳定的直流电，以供电器使用的装置。当交流电为市电时，电源供应器的交流电压一般为100V至250V之间，供应电压可为21V、12V、5V或3.3V等稳定的直流电压。相关技术中使用变压器将交流电压的高压交流电降压为低压交流电，再将低压交流电转换为直流电压。由于变压器体积较大，因此无法降低电源供应器的大小。此外，当供应电压的范围变大，变压器所需的耐压也会增加，然而耐压组件体积较大，进一步增加电源供应器的大小，因此相关技术中的电源供应器在便携设备或其他小型电器上使用不便。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种供电电路，包括整流电路、充电电路、反馈电路及储存电路。整流电路用以接收输入电压以产生整流电能。充电电路耦接于该整流电路，具有负相关调制输入端与电源电能端，负相关调制输入端用以接收调制电压，并依据调制电压来选择性地于电源电能端输出充电电流，充电电流大小与调制电压大小为负相关。反馈电路耦接于负相关调制输入端，用以接收高压信号与供应电压，并输出调制电压至负相关调制输入端，反馈电路依据供应电压及参考电压间的差值来调整调制电压。储存电路耦接于电源电能端，用以由该充电电流充电以拉高电源电能端的电压。供应电压与调制电压呈现正相关。高压信号与调制电压呈现正相关。
[0004]本专利技术实施例提供一种电源供应器，包括供电电路、功率开关及脉冲宽度调制信号产生器。功率开关用以选择性地导通或截止以进行电源转换，以调控电源供应器的供应电压。脉冲宽度调制信号产生器用以提供脉冲宽度调制信号来控制功率开关，脉冲宽度调制信号产生器耦接于供电电路的电源电能端，用以自电源电能端接收电能来维持脉冲宽度调制信号产生器运作。
[0005]本专利技术实施例提供一种供电电路的操作方法，所述供电电路包括一整流电路、一充电电路、一反馈电路及一储存电路，其中，所述整流电路、所述反馈电路及所述储存电路耦接于所述充电电路，所述方法包括:所述整流电路接收一输入电压以产生一整流电能；所述充电电路依据所述整流电能产生一高压信号；所述反馈电路依据所述高压信号以正相关方式来调整一调制电压；所述充电电路依据所述调制电压来选择性地输出一充电电流，其中，所述充电电流大小与所述调制电压大小为负相关；及当所述充电电路输出所述充电电流时，所述储存电路由所述充电电流充电以拉高所述充电电路输出的一供应电压。
附图说明
[0006]图1为本专利技术实施例中一种供电电路的电路示意图。
[0007]图2为图1中的供电电路的固定功率取电及取电时间窗口调整的示意图。
[0008]图3为本专利技术实施例中另一种供电电路的电路示意图。
[0009]图4为图3的供电电路的信号波形图。
[0010]图5为本专利技术实施例中一种电源供应器的方块图。
[0011]附图标记：
[0012]1,3,50:供电电路
[0013]10:整流电路
[0014]12:充电电路
[0015]14,34:反馈电路
[0016]140:控制电路
[0017]142,342:阻抗路径
[0018]340:模拟数字转换电路
[0019]5:电源供应器
[0020]52:脉冲宽度调制信号产生器
[0021]54:功率开关
[0022]Cin:输入电容
[0023]Cs:储存电路
[0024]D1,D2:二极管
[0025]D3:钳位电路
[0026]Ic:充电电流
[0027]N1:负相关调制输入端
[0028]N2:电源电能端
[0029]Q2:放大电路
[0030]Q3:输出电路
[0031]Q1,R6:可变电阻
[0032]R1至R5:电阻
[0033]SPWM:脉冲宽度调制信号
[0034]t0至t13:时间
[0035]VAC:输入电压
[0036]Vc1,Vc3:放大电压
[0037]Vc2,Vc4:调制电压
[0038]VDD:供应电压
[0039]VDD_Bottom:下限电压
[0040]VDD_Top:上限电压
[0041]VG:控制电压
[0042]VG1至VG3:控制电压的波形
[0043]VHV:高压信号
[0044]VOUT:输出电压
[0045]Vref:参考电压
[0046]VSS:接地电压
具体实施方式
[0047]图1为本专利技术实施例中一种供电电路1的电路示意图。供电电路1可接收输入电压VAC，及依据输入电压VAC提供合适的供应电压VDD。具体而言，供电电路1可在输入电压VAC较低时输出较高的充电电流Ic以提高供应电压VDD；当输入电压VAC较高时输出较低的充电电流Ic或停止输出充电电流Ic以减缓或停止充电，同时储存电路Cs持续释放电能供应供应电压VDD，将供应电压VDD维持在运作范围内。换句话说，供电电路1可提供实质上固定的功率，如此可提高运作效率，同时降低供电电路1的面积。输入电压VAC可由市电或其他交流电压源供电，其均方根值可介于100V至240V之间，其峰值可介于155至373V之间。当供电电路1应用于反激电源供应器(Flyback Transformer)中，输入电压VAC可为反激电源供应器的辅助绕组线圈电压，且辅助绕组线圈电压与反激电源供应器的二次侧供应电压具有一变压器绕线组圈数比关系，反激电源供应器的二次侧供应电压可介于3.3V至27V之间变化。供应电压VDD可为直流电压，且可用来作为反激电源供应器的一次侧的脉冲宽度调制器(PWM modulator)的电源电能，供应电压VDD可设定为高于8V。
[0048]供电电路1可包括输入电容Cin、整流电路10、充电电路12、反馈电路14及储存电路Cs。输入电容Cin可耦接于整流电路10，整流电路10可耦接于充电电路12，充电电路12可耦接于储存电路Cs，储存电路Cs可耦接于反馈电路14，反馈电路14可耦接于充电电路12。
[0049]输入电容Cin可接收输入电压VAC及滤除输入电压VAC中的高频噪声，整流电路10可对滤除噪声后的输入电压VAC进行整流以产生整流电能。整流电能的电压可称为整流电压。输入电容Cin包括第一端及第二端。整流电路10可包括二极管D1及二极管D2。二极管D1包括第一端，耦接于输入电容Cin的第一端；及第二端。二极管D2包括第一端，耦接于输入电容Cin的第二端；及第二端，耦接于二极管D1的第二端。
[0050]充电电路12具有负相关调制输入端N1与电源电能端N2，负相关调制输入端N1用以接收调制电压Vc2，电源电能端N2用以依据调制电压Vc2来选择性地输出充电电流Ic。充电电流Ic大小与调制电压Vc2大小为负相关。储存电路Cs可由充电电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电电路，其特征在于，包括:一整流电路，用以接收一输入电压以产生一整流电能；一充电电路，耦接于所述整流电路，具有一负相关调制输入端与一电源电能端，所述负相关调制输入端用以接收一调制电压，并依据所述调制电压来选择性地在所述电源电能端输出一充电电流，所述充电电流的大小与所述调制电压的大小为负相关；一反馈电路，耦接于所述负相关调制输入端，用以接收一高压信号与电源电能端的一供应电压，并输出所述调制电压至所述负相关调制输入端；以及一储存电路，耦接于所述电源电能端，用以通过所述充电电流充电以拉高所述供应电压；其中，所述反馈电路依据所述高压信号，以正相关方式来调整所述调制电压。2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述充电电路包括：一放大电路，耦接于一阻抗路径，用以依据所述调制电压产生一第一电流；一第一电阻，耦接于所述整流电路；一第二电阻，耦接于所述第一电阻、所述阻抗路径及所述放大电路，用以依据所述第一电流建立一控制电压，其中，所述控制电压与所述调制电压成负相关；一第三电阻，耦接于所述放大电路及一接地端之间；以及一输出电路，耦接于所述第二电阻及所述放大电路，用以依据所述控制电压调整流经所述输出电路的一充电电流。3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：一钳位电路，耦接于所述第二电阻及所述放大电路，用以将所述控制电压限制于一钳位电压之内。4.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述放大电路为一第一晶体管，及所述输出电路为一第二晶体管。5.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述反馈电路依据所述供应电压以正相关方式来调整所述调制电压，及依据一参考电压及所述供应电压间的差值，以负相关方式来调整所述调制电压。6.如权利要求5所述的供电电路，其特征在于，所述反馈电路包括：一控制电路，用以依据所述参考电压及所述供应电压输出一放大电压；一阻抗路径，耦接于所述充电电路，以接收所述整流电能，其中，所述阻抗路径包括:一可变电阻，具有耦接于所述充电电路的一第一端、耦接于一接地端的一第二端及一控制端，用以接收所述放大电压来提供一调制电阻值，所述放大电压与所述调制电阻值为负相关；其中，当所述放大电压增大时，则所述调制电阻值下降从而使所述调制电压下降，当所述放大电压下降时，则所述调制电阻值上升从而使所述调制电压上升。7.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述阻抗路径还包括一第四电阻与一第五电阻，其中，所述第四电阻具有耦接于所述充电电路的一第一端，耦接于所述可变电阻的一第二端；其中，所述第五电阻耦接于所述可变电阻的所述第二端及所述接地端之间。8.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述控制电路为一运算放大器，包括一第一输入端，用以接收所述参考电压；一第二输入端，用以接收所述供应电压；及一输出端，用以产生所述放大电压。
9.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述反馈电路包括：一模拟数字转换器，耦接于所述储存电路，用以依据所述供应电压产生一代表值，及将所述代表值转换为一数字信号；一阻抗路径，耦接于所述充电电路，用以接收所述高压信号，其中，所述阻抗路径包括:一可变电阻，具有耦接于所述充电电路的一第一端、一第二端与一控制端，用以接收所述数字信号来提供一调制电阻值；及其中，当所述供应电压较低时，转换所得的所述数字信号使所述可变电阻具有一较低的所述调制电阻值，并且使所述调制电压具有一较低的电压；其中，当所述供应电压较高时，转换所得的所述数字信号使所述可变电阻具有一较高的所述调制电阻值，并且使所述调制电压具有一较高的电压，其中，较低的所述电压小于较高的所述电压。10.一种电源供应器，其特征在于，包括：如权利要求1所述的供电电路；一功率开关，用以选择性地导通或截止以进行电源转换，以调控所述电源供应器的一输出电压；及一脉冲宽度调制信号产生器，用以提供一脉冲宽度调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈逸伦，
申请(专利权)人：艾科微电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：