專利名稱：變頻式調(diào)壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變頻式調(diào)壓電路，是一種通過變頻^支術(shù)以 及切換調(diào)壓技術(shù)以調(diào)整輸入一 電源供應(yīng)器的輸入電力的電路。
背景技術(shù)：
如圖1所示，大部份電源供應(yīng)器(包括AC/DC或DC/DC的轉(zhuǎn) 換器)皆包含一濾波與整流單元1、 一升壓單元2 (包含已知的功 因沖交正單元亦具有升壓的作用)以及一切換式的電力轉(zhuǎn)換單元3, 該電源供應(yīng)器連接一電力來源后取得一輸入電力8通過該濾波與整 流單元1,再經(jīng)由該升壓單元2 (同上，亦包含已知的功因才交正單 元)調(diào)整該豸lr入電力8的電壓而形成一升壓電力，并且經(jīng)由"i亥電力 轉(zhuǎn)換單元3將該升壓電力轉(zhuǎn)換為一^T出電力9馬區(qū)動(dòng)至少一負(fù)載，其 中該升壓單元2包含一充》文電回^各、 一開關(guān)元4牛以及一產(chǎn)生一馬區(qū)動(dòng) 信號驅(qū)動(dòng)該開關(guān)元件導(dǎo)通的升壓控制電路，該升壓控制電路調(diào)整該 驅(qū)動(dòng)信號的空占比(duty ratio ),亦即控制該驅(qū)動(dòng)信號的導(dǎo)通周期寬 度以調(diào)整該開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間，進(jìn)一步控制該充方文電回路的電壓 而達(dá)到將該輸入電力8升壓形成該升壓電力的目的；上述的升壓單 元2除了調(diào)整該驅(qū)動(dòng)信號的空占比(duty ratio)以外，已知升壓單 元2還分為連續(xù)電流才莫式(Continuous Current Mode，CCM )與非連 續(xù)電;危才莫式(Discintinuous Current Mode,DCM )兩種，非連續(xù)電;危 才莫式現(xiàn)今大部份4又用于小功率的電源供應(yīng)器，而現(xiàn)今電源供應(yīng)器以 連續(xù)電流模式控制為主流，其中，因其工作原理的限制該連續(xù)電流 模式皆為定頻式控制，亦即該升壓單元2利用固定頻率的驅(qū)動(dòng)信號
驅(qū)動(dòng)該開關(guān)元件以控制該充》文電回路的電流周期，而其驅(qū)動(dòng)"f言號的
空占比(duty ratio)受到負(fù)載高低的影響；然而，上述的升壓單元 2(包含已知的功因校正單元)為達(dá)到提供定電壓的升壓電力，其 開關(guān)元件的導(dǎo)通周期必須很大幅度的隨輸入電流變動(dòng)，例如輸入電 力8具有高低波動(dòng)時(shí)可能從90V到150V之間浮動(dòng)，而該升壓單元 2為了提供380V的升壓電力，必須令該開關(guān)元件的導(dǎo)通周期大幅 延長以提供290V的電壓升，因此使該開關(guān)元件承受相當(dāng)大的電流， 并且在高壓下產(chǎn)生的切換損耗(switching loss)非常大，連帶^f吏"i皆 波與噪聲(NOISE)影響非常明顯，有待改善。
實(shí)用新型內(nèi)容
鑒于已知升壓電路工作于連續(xù)電流模式時(shí)，因頻率固定而需大 幅調(diào)整該升壓電路中開關(guān)元件的導(dǎo)通周期，而產(chǎn)生明顯的切4奐損 耗、諧波與噪聲，并且該開關(guān)元件需承受較大的電流，造成成本4是 高或壽命降低的問題。
本實(shí)用新型為一種變頻式調(diào)壓電路，利用于具有一升壓單元以 及一電力轉(zhuǎn)換單元的電源供應(yīng)器，且該電源供應(yīng)器連接一輸入來源 以取得一輸入電力，其中該升壓單元中包含一升壓控制電路并4是供 一連續(xù)電流模式，該升壓控制電路取得一參考頻率以調(diào)變該1#入電 力以轉(zhuǎn)換為一升壓電力，而該升壓控制電路還連接一變頻式調(diào)壓電 ^各，該變頻式調(diào)壓電^各包含一 電壓偵測電路以及一頻率設(shè)定電路， 其中該電壓偵測電^各偵測傳送至該升壓單元的l命入電力，并依l居該 輸入電力的大小而產(chǎn)生 一輸入位準(zhǔn)〗言號，該頻率i殳定電路則依凈居該 輸入位準(zhǔn)信號產(chǎn)生相對應(yīng)的一參考頻率信號，并傳送該參考頻率信 號至該升壓控制電3各以調(diào)整該升壓單元轉(zhuǎn)換電力的頻率；通過上述 的電路架構(gòu)判斷該輸入電力的高〗氐，而令該升壓單元得依據(jù)該l俞入 電力的高^f氐而工作于不同的頻率，通過工作頻率的改變可使該升壓 單元以較低的切換損耗達(dá)到將該輸入電力升壓至特定位準(zhǔn)的功效，
并且4交j氐的頻率亦代表著可在相同的時(shí)間內(nèi)以4交少的切換次凄史具 有較長的導(dǎo)通周期，乂人而可減少該升壓單元的工4乍負(fù)載以及減少+刀 換損耗與諧波、噪聲的產(chǎn)生。
綜上所述，本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果如下
1. 可減少該升壓單元的工作負(fù)載。
2. 減少切換損耗與諧波、噪聲的產(chǎn)生。
圖1為已知電源供應(yīng)器架構(gòu)方塊圖。 圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的架構(gòu)方塊圖。 圖3為本實(shí)用新型4交佳實(shí)施例的架構(gòu)方塊圖。 圖4為本實(shí)用新型與已知4支術(shù)的頻率曲線圖(一)。 圖5為本實(shí)用新型與已知技術(shù)的頻率曲線圖(二)。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明及4支術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)配合示意圖說明如
下
請參閱圖2,其中該電源供應(yīng)器具有一濾波與整流單元1、 一 升壓單元2以及一電力轉(zhuǎn)換單元3，該濾波與整流單元1連接一輸 入來源耳又得一輸入電力8,該輸入電力8經(jīng)濾波與整流后送至該升 壓單元2，該升壓單元2包含一升壓控制電路21、由一儲能電感22、 一二極管24以及一儲能電容25所構(gòu)成的一充》文電回路、以及一連
^接于該充》文電回^各的開關(guān)元^f牛23,該升壓單元2提供一連續(xù)電;危才莫 式(Continuous Current Mode,CCM )調(diào)變該輸入電力8，該充放電 回路取得該輸入電力8充電，該升壓控制電^各21依據(jù)一參考頻率 產(chǎn)生一脈波信號以控制該開關(guān)元件23的導(dǎo)通周期，從而進(jìn)一步4空
制該iir入電力8 乂于該充方文電回^各的充i文電時(shí)序，因而爿夸該^r入電力
8舉爭4奐為一升壓電力送至該電力4爭纟灸單元3，由i亥電力轉(zhuǎn)纟灸單元3 將該升壓電力轉(zhuǎn)換為一豐斬出電力9以驅(qū)動(dòng)負(fù)載，該升壓控制電^各21 可自該電力轉(zhuǎn)換單元3取得一反饋信號，并依據(jù)該反饋信號調(diào)整該 脈波信號的空占比(duty ratio);然而，該升壓控制電路21還連4妾 一變頻式調(diào)壓電^各4，該變頻式調(diào)壓電路4包含一電壓偵測電路41 以及一頻率設(shè)定電路42,其中該電壓偵測電3各41偵測傳送至該升 壓單元2的l敘入電力8,并依據(jù)該l俞入電力8的大小而產(chǎn)生一IIT入 位準(zhǔn)信號，該頻率設(shè)定電路42則依據(jù)該輸入位準(zhǔn)信號而產(chǎn)生相對 應(yīng)的一參考頻率信號，并傳送該參考頻率信號至該升壓控制電路21 以調(diào)整該升壓單元2 4爭4灸電力的頻率；上述的電壓偵測電路41產(chǎn) 生的輸入位準(zhǔn)信號可與該輸入電力8呈正比的線性變動(dòng)，而該頻率 設(shè)定電路42取得該輸入位準(zhǔn)信號后，可令該參考頻率信號4是供的 參考頻率與該輸入位準(zhǔn)信號呈反比的線性變動(dòng)，如圖4中所示，圖
4為該輸入電力8與該升壓單元2工作頻率的曲線圖，其中包含一 已知頻率曲線70以及一調(diào)變的頻率曲線71，已知升壓單元2以連 續(xù)電流才莫式(Continuous Current Mode,CCM )工作時(shí)該已知頻率曲 線70為 一直線(定頻)，^義利用調(diào)整該月永波信號的空占比(duty ratio ) 來維持調(diào)變后的升壓電力具有固定電壓，反^見該調(diào)變的頻率曲線71 為與該輸入電力8成反比的直線，因此該輸入電力8的電壓較高時(shí)， 該頻率設(shè)定電路42可產(chǎn)生頻率4交低的參考頻率信號，令該升壓單 元2以較低的頻率工作，以減少切換損失與諧波、噪聲，以及減少 該升壓單元2的工作負(fù)載。
上述電路架構(gòu)的另一實(shí)施例亦可令該電壓偵測電路41設(shè)定一 基準(zhǔn)值與該輸入電力8相比較，令該輸入位準(zhǔn)信號具有代表該專t入 電力8高于該基準(zhǔn)l直的一高準(zhǔn)位，以及代表該l敘入電力8低于該基 準(zhǔn)值的一低準(zhǔn)位，并且該頻率設(shè)定電路42設(shè)定該參考頻率信號可 調(diào)變?yōu)橄喈惖囊坏谝活l率或一第二頻率，其中該輸入位準(zhǔn)信號為高 準(zhǔn)位時(shí)該參考頻率信號調(diào)變?yōu)樵摰谝活l率，該^r入位準(zhǔn)信號為〗氐準(zhǔn) 位時(shí)該參考頻率信號調(diào)變?yōu)樵摰诙l率，從而^f吏該變頻式調(diào)壓電3各 4可4是供該升壓單元2兩個(gè)不同的參考頻率，而上述的第一頻率《氐 于該第二頻率，以令該升壓單元2于該輸入電力8電壓4交高時(shí)可以 較低的頻率工作；而且上述另一實(shí)施例的電壓偵測電路41還連4妄 一磁滯電路43以產(chǎn)生一緩沖電壓調(diào)整該基準(zhǔn)值(如圖3所示)，其 中該緩沖電壓依據(jù)該輸入位準(zhǔn)信號的高準(zhǔn)位觸發(fā)產(chǎn)生反向緩沖電 壓將該基準(zhǔn)值調(diào)低，并依據(jù)該輸入位準(zhǔn)信號的低準(zhǔn)位觸發(fā)產(chǎn)生正向 緩沖電壓將該基準(zhǔn)值調(diào)高，如此可于該電壓偵測電^各41送出高準(zhǔn) 位的輸入位準(zhǔn)信號后令該基準(zhǔn)值下降，以避免該輸入電力8些孩史的 浮動(dòng)而4吏頻率快速浪〖動(dòng)，同理，該》茲滯電路43于該電壓偵測電^各 41送出低準(zhǔn)位的輸入位準(zhǔn)信號后令該基準(zhǔn)值上升，亦具有相同的功 效；上述實(shí)施例中該輸入電力8與該升壓單元2工作頻率的曲線圖 i青參閱圖5，該圖中亦可見該已知頻率曲線70，而該調(diào)變的頻率曲 線72則分為一較低的第一頻率以及一較高的第二頻率，其中該輸 入電力8的電壓高于i殳定的基準(zhǔn)4直時(shí)則該調(diào)變的頻率曲線72下降 至65KHz左右，該輸入電力8電壓低于設(shè)定的基準(zhǔn)值時(shí)則該調(diào)變的 頻率曲線72上升至130KHz,從而達(dá)到上述減少切換損失與i皆波、 t喿聲，以及減少該升壓單元2工作負(fù)載的有益功歲丈。
雖然本實(shí)用新型以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本 實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范 圍內(nèi)，而所作的些^午更動(dòng)與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型中，因》匕 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視3又利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種變頻式調(diào)壓電路，用于具有一升壓單元(2)以及一電力轉(zhuǎn)換單元(3)的電源供應(yīng)器，且所述電源供應(yīng)器連接一輸入來源以取得一輸入電力(8)，其中所述升壓單元(2)中包含一升壓控制電路(21)并提供一連續(xù)電流模式，所述升壓控制電路(21)依據(jù)一參考頻率以調(diào)變所述輸入電力(8)以轉(zhuǎn)換為一升壓電力，而所述升壓控制電路(21)還連接一變頻式調(diào)壓電路(4)，其特征在于，所述變頻式調(diào)壓電路(4)包含一電壓偵測電路(41)，偵測傳送至所述升壓單元(2)的輸入電力(8)，并依據(jù)所述輸入電力(8)的大小而產(chǎn)生一輸入位準(zhǔn)信號；一頻率設(shè)定電路(42)，依據(jù)所述輸入位準(zhǔn)信號產(chǎn)生相對應(yīng)的一參考頻率信號，并傳送所述參考頻率信號至所述升壓控制電路(21)以調(diào)整所述升壓單元(2)轉(zhuǎn)換電力的頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述電 壓偵測電i 各(41 ) _沒定一基準(zhǔn)<直與所述1俞入電力(8 )相比舉交， 令所述輸入位準(zhǔn)信號具有代表所述輸入電力(8)高于所述基 準(zhǔn)值的一高準(zhǔn)位，以及代表所述輸入電力(8)低于所述基準(zhǔn) 值的一^^準(zhǔn)位。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述頻 率設(shè)定電路(42 )設(shè)定所述參考頻率信號可調(diào)變?yōu)橄喈惖囊坏?一頻率或一第二頻率，其中所述輸入位準(zhǔn)4言號為高準(zhǔn)位時(shí)戶斤述 參考頻率信號調(diào)變?yōu)樗龅?一頻率，所述輸入位準(zhǔn)信號為<氐準(zhǔn) 位時(shí)所述參考頻率信號調(diào)變?yōu)樗龅诙l率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述第 一頻率低于所述第二頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述電 壓偵測電^各(41 )還連接一f茲;帶電路(43 )以產(chǎn)生一緩沖電壓 調(diào)整所述基準(zhǔn)值，其中所述緩沖電壓依據(jù)所述輸入位準(zhǔn)信號的 高準(zhǔn)位觸發(fā)產(chǎn)生反向緩沖電壓將所述基準(zhǔn)值調(diào)低，并依據(jù)所述 輸入位準(zhǔn)信號的低準(zhǔn)位觸發(fā)產(chǎn)生正向緩沖電壓將所述基準(zhǔn)值 調(diào)高。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述電 壓偵測電路(41)產(chǎn)生的輸入位準(zhǔn)信號與所述輸入電力(8) 呈正比的線性變動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述頻 率設(shè)定電路(42 )令所述參考頻率信號提供的參考頻率與所述 輸入位準(zhǔn)信號呈反比的線性變動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述升 壓單元(2)包含一取得所述l命入電力(8)充電的充放電回3各、 一連4妄于所述充力文電回路的開關(guān)元件(23 )以及所述升壓4空制 電路(21 ),所述升壓控制電路(21 )依據(jù)所述參考頻率產(chǎn)生 一脈波信號以控制所述開關(guān)元件(23 )的導(dǎo)通周期，通過所述 開關(guān)元件(23)的導(dǎo)通周期以控制所述lt入電力(8)對所述 充方文電回3各的充》文電時(shí)序。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的變頻式調(diào)壓電路，其特征在于，所述升 壓控制電路(21 )自所述電力轉(zhuǎn)換單元(3 )取得一反饋4言號， 并依據(jù)所述反饋信號調(diào)整所述月永波信號的空占比。
專利摘要一種變頻式調(diào)壓電路，利用于具有一升壓單元以及一電力轉(zhuǎn)換單元的電源供應(yīng)器，其中該升壓單元調(diào)變一輸入電力轉(zhuǎn)換為一升壓電力，而該升壓控制電路還連接該變頻式調(diào)壓電路，該變頻式調(diào)壓電路包含一電壓偵測電路以及一頻率設(shè)定電路，其中該電壓偵測電路偵測傳送至該升壓單元的輸入電力，并依據(jù)該輸入電力的大小而產(chǎn)生一輸入位準(zhǔn)信號，該頻率設(shè)定電路則依據(jù)該輸入位準(zhǔn)信號產(chǎn)生相對應(yīng)的一參考頻率信號，并以該參考頻率信號調(diào)整該升壓單元轉(zhuǎn)換電力的頻率；通過上述的電路架構(gòu)判斷該輸入電力的高低，而令該升壓單元依據(jù)該輸入電力的高低而工作于不同的頻率，從而達(dá)到降低已知升壓單元的工作負(fù)載以及減少切換損耗與降低諧波、噪聲的有益效果。
文檔編號H02M3/10GK201197117SQ20082000997
公開日2009年2月18日 申請日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者張?jiān)Y, 王奕樺 申請人:新巨企業(yè)股份有限公司