電源供應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種電源供應裝置，且特別是有關于一種可省去泄放電阻以降低能源損耗的電源供應裝置。
【背景技術】
[0002]電源供應裝置主要的用途乃是將電力公司所提供的高壓且低穩定性的交流輸入電源(AC input power)轉換成適合各種電子裝置所使用的低壓且穩定性較佳的直流輸出電源(DC output power),以提供電腦、辦公室自動化設備、工業控制設備，以及通訊設備等電子裝置使用。
[0003]傳統的電源供應裝置大多都會在前級(front-end stage)設置電磁干擾濾波器(electromagnetic interference filter,簡稱EMI filter),并可通過電磁干擾濾波器中的交流安規電容(AC safety capacitor)以濾除交流信號中可能存在的噪聲。基于電容具有儲存電能的特性，在傳統電源供應裝置的架構中，電磁干擾濾波器會再設置一個與交流安規電容并聯的泄放電阻，使得當電源供應裝置的交流電源被關閉時，交流安規電容可以通過泄放電阻釋放其中所儲存的電能，以避免使用者觸電的危險。然而，此泄放電阻卻會導致電源供應裝置在運作時有額外的電源損耗。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種電源供應裝置，可在無需配置泄放電阻的前提下，實現交流安規電容的電能泄放。
[0005]本發明提出的電源供應裝置包括電源轉換電路、交流安規電容以及控制單元。電源轉換電路經由輸入側接收交流輸入電壓，并將交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓。交流安規電容跨接于輸入側。控制單元用以控制電源轉換電路的運作，其中控制單元取樣并保持交流安規電容兩端的跨壓以獲得保持電壓，并且在時鐘信號的每一周期間比較保持電壓與交流輸入電壓，藉以根據比較的結果決定是否執行放電動作，以泄放交流安規電容所儲存的電能。
[0006]在本發明的一實施例中，控制單元判斷檢測信號的責任周期在預設期間內是否位于正常工作區間。當檢測信號的責任周期在預設期間內持續位于該正常工作區間外時，控制單元判定檢測信號的信號形式不符合正常工作條件。
[0007]在本發明的一實施例中，預設期間為時鐘信號的至少一個所述周期。
[0008]在本發明的一實施例中，上述控制單元根據保持電壓與交流輸入電壓的比較結果獲得檢測信號；當控制單元判斷檢測信號的責任周期位于正常工作區間內時，不執行放電動作，以及當控制單元判斷檢測信號的責任周期位于正常工作區間外時，執行放電動作。
[0009]在本發明的一實施例中，上述控制單元包括整流電路，耦接于電源轉換電路及交流安規電容，對交流輸入電壓進行整流以產生整流電壓。
[0010]在本發明的一實施例中，上述控制單元包括取樣電路、保持電路以及比較電路。其中，取樣電路耦接于該整流電路，在時鐘信號的第一周期內對整流電壓的峰值電平進行取樣，以獲得峰值電壓。保持電路耦接于取樣電路，在接續于第一周期的第二周期內保持取樣電路在第一周期內所取樣的峰值電壓，并據以產生保持電壓。比較電路耦接取樣電路的輸入端及保持電路的輸出端以比較保持電壓與關聯于交流輸入電壓的整流電壓，并據以輸出檢測信號。
[0011 ] 在本發明的一實施例中，上述取樣電路包括第一運算放大器以及二極管。第一運算放大器其第一輸入端接收整流電壓。二極管其陽極耦接于第一運算放大器的輸出端，其陰極耦接于第一運算放大器的第二輸入端，并用以輸出峰值電壓。
[0012]在本發明的一實施例中，上述保持電路包括開關、保持電容以及第二運算放大器。其中，開關的第一端耦接二極管的陰極，其中開關根據時鐘信號以導通或斷開。保持電容的第一端耦接開關的第二端，其第二端耦接至接地端。第二運算放大器的第一輸入端耦接于保持電容的第一端，其輸出端耦接其第二輸入端并輸出保持電壓。
[0013]在本發明的一實施例中，上述比較電路包括第三運算放大器，其第一輸入端接收整流電壓，其第二輸入端耦接第二運算放大器的輸出端以接收保持電壓，且其輸出端輸出檢測信號。
[0014]在本發明的一實施例中，上述控制單元還包括放電判斷電路，耦接比較電路的輸出端以接收檢測信號，其中放電判斷電路判斷檢測信號的信號形式是否符合一正常工作條件，并據以決定是否發出放電控制信號。
[0015]在本發明的一實施例中，上述控制單元還包括放電電路，用以根據放電控制信號而決定是否在交流安規電容與接地端之間導通放電路徑，其中，當放電電路接收到放電控制信號時，導通放電路徑，據以將交流安規電容所儲存的電能泄放至接地端，以及當放電電路未接收到放電控制信號時，斷開放電路徑。
[0016]在本發明的一實施例中，上述放電電路包括可控負載或壓控電流源。
[0017]在本發明的一實施例中，上述電源轉換電路還包括抗流圈、全橋整流電路、濾波電容以及變壓轉換電路。其中，抗流圈耦接于交流安規電容，接收交流輸入電壓，用以過濾交流輸入電壓中的電源噪聲。全橋整流電路耦接于抗流圈，對經抗流圈過濾的交流輸入電壓進行全波整流以產生輸入電壓。濾波電容耦接全橋整流電路，用以對輸入電壓進行濾波。變壓轉換電路耦接于全橋整流電路及濾波電容，受控于該控制單元而對所接收的輸入電壓進行變壓轉換，藉以產生直流輸出電壓。
[0018]基于上述，本發明實施例所提出的電源供應裝置，可在各周期期間比較保持電壓與交流輸入電壓，藉以根據檢測信號是否位于正常工作區間內，從而得知交流輸入電壓是否穩定提供，并據以決定泄放交流安規電容儲存的電能。藉此，本發明實施例可省去泄放電阻的使用，從而降低電源供應裝置的能源損耗而達到省電的功效。
[0019]為讓本案的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0020]圖1為根據本發明一實施例所示的電源供應裝置的電路示意圖；
[0021]圖2是根據本發明一實施例所示的電源供應裝置的電路圖；
[0022]圖3為根據本發明一實施例所示的控制單元的電路圖；
[0023]圖4是根據本發明一實施例所示的控制單元的操作時序圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]100、200:電源供應裝置；
[0026]110、210:電源轉換電路；
[0027]120,220:控制單元；
[0028]221:控制芯片；
[0029]222:整流電路；
[0030]224:取樣電路；
[0031]226:保持電路；
[0032]228:比較電路；
[0033]229:放電電路；
[0034]230:放電判斷電路；
[0035]AC_IN:交流輸入電壓；
[0036]CLK:時鐘信號；
[0037]C:交流安規電容；
[0038]Cl ?C4:電容；
[0039]Chold:保持電容；
[0040]Dl ?D8:二極管；
[0041 ]DC_0UT:直流輸出電壓；
[0042]IS:輸入側；
[0043]OS:輸出側；
[0044]L:抗流圈；
[0045]OPl?0P3:運算放大器；
[0046]PS: 一次側；
[0047]SS: 二次側；
[0048]Q:功率開關；
[0049]Rl ?R4:電阻；
[0050]S:檢測信號；
[0051]SD:放電控制信號；
[0052]Sffl:開關；
[0053]T:變壓器；
[0054]Tl ?T2、T4 ?T5:周期；
[0055]Vfb:反饋信號；
[0056]Vhold:保持電壓；
[0057]Vpeak:峰值電壓；
[0058]Vpwm:驅動信號；
[0059]Vrefl:第一接地端；
[0060]Vref2:第二接地端；
[0061]Vrec:整流電壓；