相位同步电源控制器及电源供应器制造技术

本发明专利技术公开了电源供应器及相位同步电源控制器，其电路结构简单、高可靠性且低元件数目的设计下也能具有较长的使用寿命并提升能源使用效率以符合更新的环保节能趋势。其工作原理是依负载端的输出功率需求，从交流电源截取同步于输入电压的波形，并利用反馈控制原理于连续电流工作模式下，提供能量给负载。如具体电路上的验证，只需将相位同步电源控制器设计加入于一般电源供应器就可使新设计的电源供应器具有高功率因素、高效率、低元件数目、低电流强度、低工作温度及电路结构简单等上述优点的组合。

Phase synchronous power controller and power supply

The invention discloses a power supply device and phase synchronous power controller, the circuit has the advantages of simple structure, high reliability and low design the number of components can also have longer service life and improve the efficiency of energy use to comply with environmental protection and energy saving trend update. The principle is to intercept the waveform of synchronous input voltage from AC power source according to the output power demand of the load, and to provide the energy to the load under the continuous current working mode by using the feedback control principle. If the specific circuit, only the combination of design of synchronous phase of the power supply controller is added into the general power supply can make the power supply of the new design with high power factor, high efficiency, low component count, low current intensity, low working temperature and the advantages of simple circuit structure etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源供应器，且特别涉及一种适用于电源供应器的新型电源驱动控制技术“相位同步电源控制器”，可设计加入于各类型电源供应器，以改善现有设计的电源供应器，使其可具有高功率因素、高效率、易小型化、低成本、高可靠性及较长的使用寿命上述优点的组合，以提升能源使用效率符合更新的环保节能趋势。
技术介绍
电源供应器应用的范围相当广，例如消费性电子产品、办公设备、照明装置、不断电系统、电动机的驱动、分散式再生能源与能源新利用的电力转换等。良好的电源供应器除满足国际标准规范外，还需具备高功率因素(power factor)、电路简单零件少、制造容易干扰信号少、制作成本低廉等特性。上述功率因素简称功因。传统的交流/直流电源供应器通常会采用以输入端先行升压的方式做功因修正， 需要使用功因修正芯片并且配合使用多个功率元件来实现功因提升。也就是说，功因修正与电压调控分级完成，电路复杂零件多，成本相当高，能源效率亦较低。图1是现有的一种交流/直流转换器的示意图。交流/直流转换器100可分成前级101与后级102。前级101为功率因数修正级，其电路架构通常会使用升压型转换架构， 并在电流与电压控制模式下操作来进行功因修正。后级102为直流/直流降压级，一般会使用前向式或返驰式转换器电路架构，利用脉宽调制控制器，在电流与电压模式控制下操作。 交流/直流转换器100因经过两次的电力转换，其能源效率自然打折。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电源供应器，其可具有高功率因素、高效率、结构简单、易小型化、高可靠性及较长的使用寿命上述优点的组合，以提升能源使用效率符合更新的环保节能趋势。本专利技术的另一目的在于提供一种相位同步电源控制器，其控制技术可利用参考输入端的电源电压信号为控制基础，相位同步电源控制器可以用单阶、两阶或多阶的方式做调节控制，可提供相位同步信号给脉宽调制控制器，使脉宽调制控制器能依据相位同步信号并配合负载端的功率需求，控制电源驱动电路提供能量至负载端。在本专利技术的实施例中，电源供应器可具有下列技术与功效1.高功率因素相位同步电源控制器是参考输入端的电源电压信号为控制基础， 故可轻易得到高功率因素且无需使用功因控制芯片。2.低电流强度相位同步电源控制器可使整个电源供应器稳定及平均工作于低输入电流状态下，故可减低工作过程中可能产生的最大电流量的发生。3.低工作温度因为工作过程中无瞬间最大电流量的情况发生，故主回路功率晶体管及电感元件所产生转换效率的损失即降低，故工作温度即降低。4.高效率相位同步电源控制器使整个电源供应器得到高功率因素、低电流强度及低工作温度状态下，故可减低主回路功率晶体管及电感元件所产生的热损失的温升。5.改善功率因素无需使用升压电路设计改变电路以改善功因的一般传统作法是以电源输入后经过整流器件之后，使用功因控制芯片加上功率晶体管、高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等元件所组成的升压电路来实现。6.电路结构简单无需使用升压电路设计所需采用的主要零件，如功因控制芯片、功率晶体管、高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等元件，而相位同步电源控制器其增加的零件是非常标准、普及、小型且容易取得和低成本的。所以在本专利技术的实施例中，相位同步电源控制器是一个可使电源供应器提升能源使用效率以更能符合新环保节能趋势的电源驱动控制技术，其优点例如下列1.可靠性高(高功因、高效率)比传统方式减少使用功因控制芯片、功率晶体管、 高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等..元件，故可靠性提高。2.产品寿命长(低电流强度、低工作温度)因为工作温度降低以及可减低工作过程中可能产生的最大电流量的发生，故可延长电子零件的使用寿命。3.小型化(电路结构简单)因为无需使用升压电路设计所需采用的主要零件，如功因控制芯片、功率晶体管、高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等元件，故可减少电路板使用的空间。4.低成本(低零件数)相位同步电源控制器其增加的零件是非常标准、普及、小型且容易取得和低成本。5.采用容易无需更改原电源供应器的主要架构和零件，且直接适用于IlOV或 220V市电。本专利技术提出一种电源供应器，其包括桥式整流器、二极管、电源驱动电路、第一电阻、第二电阻与脉宽调制控制器。二极管的阳极耦接桥式整流器的输出端。电源驱动电路耦接二极管的阴极，用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接二极管的阳极。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器耦接电源驱动电路与第一电阻的第二端，可依据驱动信号以及第一电阻的第二端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电源驱动电路。在本专利技术的一实施例中，电源供应器还包括第三至第五电阻与晶体管。第三电阻的第一端耦接第一电阻的第二端。晶体管的第一端耦接第三电阻的第二端。晶体管的第二端耦接上述电压。第四电阻的第一端耦接第一电阻的第一端。第五电阻的第一端耦接第四电阻的第二端与第一晶体管的栅极端。第五电阻的第二端耦接上述电压。在另一实施例中， 第二电阻为可变电阻。从另一角度来看，本专利技术提供一种电源供应器，其包括桥式整流器、第一二极管、 第二二极管、电源驱动电路、第一电阻、第二电阻与脉宽调制控制器。桥式整流器的第一输入端与第二输入端分别耦接交流电源的第一端与第二端。第一二极管的阳极耦接桥式整流器的第一输入端。第二二极管的阳极耦接桥式整流器的第二输入端。电源驱动电路耦接桥式整流器的输出端，用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接第一二极管的阴极与第二二极管的阴极。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器耦接电源驱动电路与第一电阻的第二端，可依据驱动信号以及第一电阻的第二端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电源驱动电路。从又一角度来看，本专利技术提供一种适用于一电源供应器的相位同步电源控制器。 电源供应器包括桥式整流器，电源驱动电路与脉宽调制控制器。相位同步电源控制器包括二极管、第一电阻与第二电阻。二极管的阳极耦接桥式整流器的输出端。二极管的阴极耦接电源驱动电路。电源驱动电路可用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接二极管的阳极。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端与脉宽调制控制器。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器可依据上述驱动信号以及第二电阻的第一端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电源驱动电路。从再一角度来看，本专利技术提供一种适用于一电源供应器的相位同步电源控制器。 电源供应器包括桥式整流器，电源驱动电路与脉宽调制控制器。相位同步电源控制器包括第一二极管、第二二极管、第一电阻与第二电阻。第一二极管的阳极耦接桥式整流器的第一输入端。第二二极管的阳极耦接桥式整流器的第二输入端。桥式整流器的第一输入端与第二输入端分别耦接交流电源的第一端与第二端。电源驱动电路耦接桥式整流器的输出端， 可用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接第一二极管的阴极与第二二极管的阴极。第二电阻具有第一端与第二端。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端与脉宽调制控制器。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器可依据驱动信号以及第二电阻的第一端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种相位同步电源控制器，适用于一电源供应器，该电源供应器包括一桥式整流器，一电源驱动电路与一脉宽调制控制器，该相位同步电源控制器，包括：一二极管，具有一阳极与一阴极，该二极管的阳极耦接该桥式整流器的一输出端，该二极管的阴极耦接该电源驱动电路，其中该电源驱动电路用以产生一驱动信号借以驱动一负载；一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端耦接该二极管的阳极；以及一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端耦接该第一电阻的第二端与该脉宽调制控制器，该第二电阻的第二端耦接一第一电压，其中该脉宽调制控制器依据该驱动信号以及该第二电阻的第一端所提供的一相位同步信号产生一脉宽调制信号借以控制该电源驱动电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建坤，刘旻村，
申请(专利权)人：刘建坤，刘旻村，凤敏，
类型：发明
国别省市：71[]