專利名稱：：電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種電源供應(yīng)器效率提升技術(shù)，尤指一種通過控制電路，得以減少于較低輸出負(fù)載時(shí)的基本損耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能效果的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率時(shí)的控制電路及其方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有計(jì)算機(jī)或其它電子設(shè)備皆設(shè)有電源供應(yīng)裝置，其是將外埠市電的110V或220V交流電源轉(zhuǎn)成主機(jī)板、硬盤、光驅(qū)等硬設(shè)備所需要的3.3V、5V或12V.,等的直流電源；如圖1所示，其電源供應(yīng)器90至少包括有兩組功率級組(PowerStage)91、92，所述這些功率級組上并分別設(shè)有脈沖寬度變調(diào)器(PulseWidthModulation/PWM)，且該二組功率級組91、92用以將輸入電源的振幅轉(zhuǎn)換成寬度一定的脈沖，來達(dá)到輸出模擬電壓振幅變化的信號，使模擬電壓和電流在運(yùn)作中可直接進(jìn)行控制，如圖所示，外部電源輸入該電源供應(yīng)器90而經(jīng)兩組功率級組91、92均分調(diào)變后，再整合輸出電源以驅(qū)動負(fù)載。而隨著電源供應(yīng)器卯運(yùn)作中負(fù)載的不同，電源供應(yīng)器90通過兩組功率級組91、92雖可達(dá)到較大的負(fù)載范圍應(yīng)用，但當(dāng)電源供應(yīng)器90的輸出負(fù)載較低時(shí)，其整體效率卻較只有單一功率級組者為差，而形成效率不佳、損耗能源的狀態(tài)，且同時(shí)會增加散熱不良的問題。隨著世界能源短缺的日趨嚴(yán)重，就以個人計(jì)算機(jī)所使用的龐大數(shù)量而言(美國知名"佛瑞斯特"市場調(diào)查公司預(yù)測，2008年底全球使用中的個人計(jì)算機(jī)數(shù)量將達(dá)到十億臺)，若能提升電源供應(yīng)器的運(yùn)作效率，全球一年當(dāng)可省下數(shù)百億kWh的能源，因此，如何尋求電源供應(yīng)器較佳運(yùn)作效率的解決方案，誠有盡速加以突破、解決的必要。緣此，本發(fā)明人有鑒于前述已知電源供應(yīng)器其于較低輸出負(fù)載時(shí)運(yùn)作效率不佳的缺失問題及其架構(gòu)設(shè)計(jì)上未臻理想的事實(shí)，本案發(fā)明人即著手研發(fā)構(gòu)思其解決方案，希望能開發(fā)出一種更具效率性及有效節(jié)能的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路及其方法，以服務(wù)社會大眾及促進(jìn)此業(yè)的發(fā)展，遂經(jīng)多時(shí)的構(gòu)思而有本發(fā)明的產(chǎn)生。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路及其方法，其是在兩組功率級組上增加一控制電路，使在總輸出負(fù)載低于設(shè)定的負(fù)載時(shí)，則由控制電路將其中一組功率級組關(guān)閉，而在高于設(shè)定的負(fù)載時(shí)則再予以開啟，藉此控制電路可減少較低輸出負(fù)載時(shí)該功率級組的基本損耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能效果及提升其經(jīng)濟(jì)效率。本發(fā)明是指應(yīng)用于交換式或交替式(SwitchingorInterleavedConverter)的電源供應(yīng)器，為了達(dá)成上述的目的及功效，其所采行的技術(shù)方法包括該電源供應(yīng)器包括有兩組功率級組，所述這些功率級組上并設(shè)有脈沖寬度變調(diào)器(PulseWidthModulation/PWM)，一輸入電源，輸入該電源供應(yīng)器后再整合輸出一輸出電源以驅(qū)動負(fù)載；一控制電路，電性連接該電源供應(yīng)器，用以檢測該電源供應(yīng)器驅(qū)動負(fù)載狀況，并送出對其中一組功率級組進(jìn)行啟、閉的控制信號。本發(fā)明的技術(shù)手段進(jìn)一步包括一輸入級，用以輸入交流電源；兩功率級組，連接該輸入級，其包含有一第一功率級、第二功率級，第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)及脈沖寬度變調(diào)器；該第一功率級、第二功率級分別連接該輸入級，該第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)分別連接該第一功率級、第二功率級，該脈沖寬度變調(diào)器連接該第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)；一控制電路，連接該第一控制開關(guān)、第二控制幵關(guān)，且該控制電路并連接該第一功率級、第二功率級，以檢測該第一/第二功率級的負(fù)載輸出。本發(fā)明的控制方法包括有-(l)由一控制電路設(shè)定一預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值；(2)由該控制電路檢測所述這些功率級組的總輸出負(fù)載；(3)該總輸出負(fù)載與該預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值進(jìn)行比對；(4)由該控制電路依比對結(jié)果對其中一組功率級組進(jìn)行啟、閉的操作。藉此，以達(dá)到在低負(fù)載時(shí)能減少功率級組的基本損耗，進(jìn)而積極達(dá)到節(jié)能效果及提升其經(jīng)濟(jì)效率。圖1為已知電源供應(yīng)器的電源供應(yīng)器電路示意圖。圖2為本發(fā)明的主體架構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的電路運(yùn)作流程示意圖。圖4為本發(fā)明控制方法流程示意圖。附圖標(biāo)號電源供應(yīng)器10功率級組ll、12第一功率級111第一控制開關(guān)113脈沖寬度變調(diào)器13控制電路20輸入級30整流/濾波電路40由一控制電路設(shè)定一預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值51由該控制電路檢測所述這些功率級組的總輸出負(fù)載52該總輸出負(fù)載與該預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值進(jìn)行比對53該控制電路依比對結(jié)果對其中一組功率級組進(jìn)行啟、閉的操作54第二功率級122第二控制開關(guān)12具體實(shí)施例方式為使貴審査委員對本發(fā)明的技術(shù)特征及所達(dá)成的功效更有進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，以較佳的實(shí)施例圖及配合詳細(xì)的說明，說明如后請參閱圖2，用以說明本發(fā)明的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其是指應(yīng)用于交換式或交替式(SwitchingorInterleavedConverter)的電源供應(yīng)器，其包括有一電源供應(yīng)器10及控制電路20;該電源供應(yīng)器10進(jìn)一步包括有兩組功率級組ll、12,其中該功率級組ll、12的電路用以將輸入電源的振幅轉(zhuǎn)換成寬度一定的脈沖，使輸出具有模擬電壓振幅變化的信號，以達(dá)到輸出運(yùn)作中可直接進(jìn)行控制的模擬電壓和電流使用；一輸入電源輸入該電源供應(yīng)器IO而經(jīng)該功率級組11、12均分調(diào)變后，再整合輸出以一輸出電源以驅(qū)動負(fù)載。該控制電路20電性連接該電源供應(yīng)器10，用以檢測該電源供應(yīng)器10的總輸出負(fù)載狀況，當(dāng)該電源供應(yīng)器10的總輸出負(fù)載低于所設(shè)定的負(fù)載時(shí)，則送出一個控制信號將其中一組功率級組11(12)關(guān)閉，若高于所設(shè)定的負(fù)載時(shí)，再激活該所關(guān)閉的功率級組ll(12)，并隨時(shí)保持該檢測及啟、閉運(yùn)作狀態(tài)，用以達(dá)到隨時(shí)節(jié)能的控制效果。請一并參閱圖3,其進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路運(yùn)作流程，其包括有一輸入級30(Inputstage)，該輸入級30用以輸入交流電源；兩組功率級組ll、12(PowerStage),其包含有一第一功率級lll、第二功率級122、第一控制開關(guān)113、第二控制開關(guān)124及脈沖寬度變調(diào)器13;該第一功率級111、第二功率級122分別連接該輸入級30;該第—控制開關(guān)H3(EN/DisableController)、第二控制幵關(guān)124(EN/DisableController)分別連接該第一功率級111、第二功率級122;該脈沖寬度變調(diào)器13連接該第一控制幵關(guān)113、第二控制開關(guān)124，由驅(qū)動電路來控制該第一控制開關(guān)113及第二控制開關(guān)124的導(dǎo)通與否，即該脈沖寬度變調(diào)器13-第一控制開關(guān)113-第一功率級111形成該功率級組11的運(yùn)作；該脈沖寬度變調(diào)器13-第二控制開關(guān)124-第二功率級122形成該功率級組12的運(yùn)作(參圖2)，而該第一功率級lll、第二功率級122分別連接一整流/濾波電路40，該整流/濾波電路40包含有整流電路及濾波輸出電路，用以將輸入的交流電源轉(zhuǎn)換為一輸出直流電源，且該濾波輸出電路并回授至該脈沖寬度變調(diào)器13(功率級組11、12)。再者，該控制電路20進(jìn)一步包括有一輸出檢測電路及磁滯控制電路，該控制電路20分別連接該第一控制開關(guān)113、第二控制開關(guān)124，且該第一功率級111、第二功率級122分別將負(fù)載輸出回授至該控制電路20，如此，由該輸出檢測電路檢測該第一功率級111、第二功率級122的負(fù)載輸出狀況，當(dāng)輸出總負(fù)載低于所設(shè)定的負(fù)載時(shí)，則由該控制電路20送出一個控制信號將其中一功率級組(ll或12)關(guān)閉，若輸出負(fù)載髙于所設(shè)定的負(fù)載時(shí)則開啟該已關(guān)閉的功率級組(ll或12)。例如當(dāng)輸出總負(fù)載為所設(shè)定輸出負(fù)載的040%時(shí)，將其中一功率組(ll或12)關(guān)閉，當(dāng)輸出總負(fù)載超過40%時(shí)則開啟該已關(guān)閉的功率級組(ll或12)，當(dāng)總負(fù)載又下降至35%時(shí)則再關(guān)閉該其中一組功率級組(11或12)，使由該控制電路20得以隨時(shí)保持對該功率級組11、12的輸出組負(fù)載進(jìn)行檢測及控制啟、閉的運(yùn)作狀態(tài)，以達(dá)到減少于低負(fù)載時(shí)雙組功率級的基本損耗，進(jìn)而達(dá)到隨時(shí)節(jié)能的控制效果。而由于在低負(fù)載時(shí)關(guān)閉一組功率級組其節(jié)能效率可以提升2.2%(如下表所示)，故針對龐大數(shù)量的個人計(jì)算機(jī)而言，其整體的節(jié)能效果相當(dāng)可觀，對地球的環(huán)保及能源利用可產(chǎn)生非常積極性的貢獻(xiàn)。雙組功率級組與關(guān)閉一組時(shí)的效率比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>請一并參閱圖4，本發(fā)明的電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路在前述架構(gòu)下，其控制方法包括(1)由一控制電路設(shè)定一預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值51，該預(yù)設(shè)輸出組負(fù)載值為該功率級組ll、12的總輸出負(fù)載；(2)由該控制電路檢測所述這些功率級組ll、12的總輸出負(fù)載52，即由該控制電路對該功率級組ll、12的總輸出負(fù)載進(jìn)行檢測；(3)該總輸出負(fù)載與該預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值進(jìn)行比對53，產(chǎn)生檢測的總輸出負(fù)載低于或高于該預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值的狀態(tài)；(4)由該控制電路依比對結(jié)果對其中一組功率級組進(jìn)行啟、閉的操作54;即當(dāng)檢測的總輸出負(fù)載低于該預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值時(shí)，由控制電路20關(guān)閉其中一組功率級組(ll或12);當(dāng)該檢測的輸出負(fù)載高于該預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值時(shí)，則由該控制電路20開啟該已關(guān)閉其中一組的該功率級組(ll或12)。本發(fā)明最大的特色是由該控制電路的設(shè)置而得以對該功率級組隨時(shí)進(jìn)行檢測及啟、閉控制，使達(dá)到整體的節(jié)能效果；而在前述實(shí)施例中是以兩組功率級組進(jìn)行說明，相同原理，亦可針對多組功率級隨時(shí)進(jìn)行檢測及啟、閉控制；同樣地，在前述實(shí)施例中是以脈沖寬度變調(diào)器進(jìn)行說明，相同原理，亦可以功率因子調(diào)整級(PowerFactorCorrection/PFC)實(shí)施，同樣可達(dá)到積極節(jié)能的功效。綜合以上所述，本發(fā)明確實(shí)為一相當(dāng)優(yōu)異的創(chuàng)思，故依法提出申請發(fā)明專利；上述說明的內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例說明，凡依本發(fā)明的技術(shù)手段所延伸的變化，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利申請范圍，特此說明。10權(quán)利要求1.一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，所述電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路包括有至少兩組功率級組，其設(shè)于電源供應(yīng)器上，一輸入電源輸入所述這些功率級組后，再整合輸出電源以驅(qū)動負(fù)載；一控制電路，電性連接所述這些功率級組，用以檢測所述電源供應(yīng)器的驅(qū)動負(fù)載狀況，并送出對所述這些功率級組的其中一組進(jìn)行啟、閉的控制信號。2.如權(quán)利要求1所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，其電源供應(yīng)器為交換式或交替式。3.如權(quán)利要求1所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，其功率級組上設(shè)有一脈沖寬度變調(diào)器。4.如權(quán)利要求1所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，其功率級組上設(shè)有一功率因子調(diào)整電路。5.如權(quán)利要求1所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，所述控制電路包括有一輸出檢測電路及磁滯控制電路。6.—種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，所述電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路包括有一包括有一輸入級，用以輸入交流電源；至少兩組功率級組，連接所述輸入級，其包含有一第一功率級、第二功率級、第一控制開關(guān)、第二控制幵關(guān)及脈沖寬度變調(diào)器；所述第一功率級、第二功率級分別連接所述輸入級，所述第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)分別連接所述第一功率級、第二功率級，所述脈沖寬度變調(diào)器連接所述第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)；一控制電路，連接所述第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)，所述控制電路檢測所述第一功率級、第二功率級的負(fù)載輸出；一整流/濾波電路，其包括有整流電路及濾波輸出電路，所述整流/濾波電路分別連接于第一功率級、第二功率級，用以將輸入的交流電源轉(zhuǎn)換為輸出直流電源，且所述整流/濾波輸出電路并回授所述功率級組。7.如權(quán)利要求6所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，其功率級組包括有所述第一控制開關(guān)、所述第一功率級及所述脈沖寬度變調(diào)器以形成運(yùn)作。8.如權(quán)利要求6所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，其功率級組包括有所述第二控制開關(guān)、所述第二功率級及所述脈沖寬度變調(diào)器以形成運(yùn)作。9.如權(quán)利要求6所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，其功率級組包括有所述第一控制開關(guān)、所述第一功率級及所述功率因子調(diào)整電路以形成運(yùn)作。10.如權(quán)利要求6所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，其功率級組包括有所述第二控制開關(guān)、所述第二功率級及所述功率因子調(diào)整電路以形成運(yùn)作。11.如權(quán)利要求6所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路，其特征在于，所述控制電路包括有一輸出檢測電路及磁滯控制電路。12.—種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制方法，其包括有電源供應(yīng)器及控制電路，且所述電源供應(yīng)器包括有多個功率級組，其特征在于，所述方法包括有(1)由一控制電路設(shè)定一預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值；(2)由所述控制電路檢測所述這些功率級組的總輸出負(fù)載；(3)所述總輸出負(fù)載與所述預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值進(jìn)行比對；(4)所述控制電路依比對結(jié)果對其中一組功率級組進(jìn)行啟、閉的操作。13.如權(quán)利要求12所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制方法，其特征在于，其電源供應(yīng)器指一交換式或交替式。14.如權(quán)利要求12所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制方法，其特征在于，步驟(2)是由一輸出檢測電路對所述功率級組的輸出負(fù)載進(jìn)行檢測，所述總輸出為所述這些功率級組的總輸出負(fù)載。15.如權(quán)利要求12所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制方法，其特征在于，步驟(4)所述檢測的總輸出負(fù)載低于所述預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值時(shí)，則由所述控制電路關(guān)閉所述這些功率級組其中之一。16.如權(quán)利要求15所述的一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制方法，其特征在于，所述檢測的總輸出負(fù)載若高于所述預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值時(shí)，則由所述控制電路開啟所述已關(guān)閉的功率級組。全文摘要本發(fā)明提供一種電源供應(yīng)器提升較低輸出負(fù)載效率的控制電路及其方法，該電源供應(yīng)器包括有多組功率級組，一輸入電源輸入該電源供應(yīng)器后再整合一輸出電源以驅(qū)動負(fù)載；一控制電路，電性連接所述這些功率級組，用以檢測所述這些功率級組驅(qū)動負(fù)載狀況，并送出對其中一組的功率級組進(jìn)行啟、閉的控制信號；其控制方法包括有1.由一控制電路設(shè)定一預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值；2.由該控制電路檢測所述這些功率級組的總輸出負(fù)載；3.該總輸出負(fù)載與該預(yù)設(shè)輸出負(fù)載值進(jìn)行比對；4.由該控制電路依比對結(jié)果對其中一組功率級組進(jìn)行啟、閉的操作；藉此，以達(dá)到在低負(fù)載時(shí)能減少功率級組的基本損耗，進(jìn)而積極達(dá)到節(jié)能效果及提升其經(jīng)濟(jì)效率。文檔編號H02M1/00GK101651402SQ200810146159公開日2010年2月17日申請日期2008年8月12日優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日發(fā)明者張青云申請人:保銳科技股份有限公司