專利名稱：具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路的制作方法
技術領域：
本實用新型是與電源供應電路有關，特別是指一種具有定電壓定電流反饋的開關 式電源電路。
背景技術：
日常生活中，大多數(shù)的電氣產(chǎn)品考慮到使用上的便利、安全以及成本，習慣上皆以 定電壓的模式來操作。而采用的開關式電源作電氣特性的轉換時，通常也僅考慮輸出電壓 的穩(wěn)定度即可。對于目前新興起的LED (發(fā)光二極管)照明技術而言，由于LED組件本身順向電壓 及順向電流對溫度特性的關系會影響LED組件的壽命以及穩(wěn)定輸出的光源，因此需使用定 電流電源來使LED在照明場合能達到最佳化并可提高電源效率。標準的開關式電源電路如圖3所示，其電路結僅有電壓反饋(利用電阻R4，R5以 及壓參考組件Ul)，借以可穩(wěn)定輸出電壓。但其電流大小無法固定輸出，因此適用于多回路 并聯(lián)使用的場合，且使用時不得超過電路輸出的最大電流。若要配合LED組件照明，則需要 再增加一組限定電流電路來保護，以避免LED組件電流過大以致于溫度過高而燒毀。而開關式定電流電路，由于電路組件耐電壓安全特性的影響，基本上還是需要有 限制最高輸出電壓的工作回路，所以本質(zhì)上會比定電壓電路多一組工作回路。市場上各廠 商使用的組件各有不同，但基本方法皆相同，其在限定電壓反饋回路的部份是相同的，但在 定電流回路上則考慮到偵測組件消耗功率、反饋信號大小、電路工作效率以及使用場合不 同而有所差異。如圖4所示的電路，其使用精簡的電路，其稽納二極管ZDl限制輸出工作電壓，晶 體管Ql的Vbe電壓0. 6v/R9來限定輸出工作電流，整體工作電路最為精簡。但是Ql的Vbe 電壓會造成在大電流工作下的偵測信號組件R9發(fā)熱，進而降低整體工作效率及電路穩(wěn)定， 此外，Ql的Vbe又容易受溫度影響而飄移，使電路輸出工作電流不穩(wěn)定。再參照圖5所示的電路，其考慮到輸出電壓及輸出電流的精確穩(wěn)定，而在芯片ICl 的內(nèi)部設有一穩(wěn)定的Vref參考電壓，考慮到電阻R9的消耗功率及工作效率，ICl內(nèi)部有 工作放大器(OP Amp)來放大電阻R9組件偵測到的工作電流信號，降低大工作電流在電阻 R9上的壓降所產(chǎn)生的熱，進而增加電路的效率以及避免該電阻R9產(chǎn)生過大的熱量而破壞 電路整體工作的穩(wěn)定性。由于此電路使用到OP Amp組件，所以需再增加一組工作電源回路 (二極管D3，電容C6)組件，讓電路能穩(wěn)定工作。而ICl使用專用集成電路會有成本問題以 及來源廠商受限的問題，若使用多種通用組件組合工作，則會增加整體電路復雜度以及電 路成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路， 其可使用簡單的電路結構來達到定電壓及定電流反饋的效果，且其具有低成本的優(yōu)點。[0009]為了達成前述目的，依據(jù)本實用新型所提供的一種具有定電壓定電流反饋的開關 式電源電路，包含有一整流單元，連接于一交流電源；一 PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元，連接 于該整流單元；一變壓器，其一次側連接于該整流單元以及該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元； 一定電壓單元，連接于該變壓器的二次側，且連接于一輸出端以及一接地端；一反饋組件， 連接于該定電壓單元以及該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元；以及一定電流單元，連接于該變 壓器的二次側，該定電流單元具有一參考電壓電路、一分壓電路、一第二參考電壓組件、以 及一偵測電阻，該參考電壓電路連接于該變壓器的二次側，該分壓電路連接于該參考電壓 電路，該第二參考電壓組件連接于該分壓電路以及該反饋組件。借此可達到使用簡單的電 路結構來達到定電壓及定電流反饋的效果，進而具有低成本的優(yōu)點。

圖1是本實用新型第一較佳實施例的電路結構圖。圖2是本實用新型第二較佳實施例的電路結構圖。圖3是現(xiàn)有電源電路的結構圖。圖4是另一現(xiàn)有電源電路的結構圖。圖5是又一現(xiàn)有電源電路的結構圖。
具體實施方式
為了詳細說明本實用新型的構造及特點所在，茲舉以下較佳實施例并配合圖式說 明如后，其中如圖1所示，本實用新型第一較佳實施例所提供的一種具有定電壓定電流反饋的 開關式電源電路(10)，主要由一整流單元(11)、一PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元(21)、一變壓 器(Tl)、一定電壓單元(31)、一反饋組件(41)、以及一定電流單元(51)所組成，其中該整流單元(11)，為一橋式整流器，連接于一交流電源(12)。該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元(21)，為一已知的PWM脈沖寬度調(diào)變控制集成電路， 連接于該整流單元(11)。該變壓器(Tl)，其一次側連接于該整流單元(11)以及該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單 元(21)。上述的該整流單元(11)、該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元(21)、以及該變壓器(Tl) 因屬現(xiàn)有技術，且已見于本說明書的先前技術中，其詳細結構以及作動方式容不贅述。該定電壓單元(31)，連接于該變壓器(Tl)的二次側，且連接于一輸出端(V+)以 及一接地端(GND)。該定電壓單元(31)主要由二分壓電阻(R4) (R5)、一第三參考電壓組件 (U3)、一電容(C5)、以及一電阻(R3)所組成，其中該第三參考電壓組件(U3)連接于該二分 壓電阻(R4) (R5)，該電容(C5)連接于該第三參考電壓組件(U3)以及該二分壓電阻(R4) (R5)，該電阻(R3)則連接于該反饋組件(41)以及一該分壓電阻(R4)。該反饋組件(41)，為一光耦合組件，連接于該定電壓單元(31)以及該PWM脈沖寬 度調(diào)變控制單元(21)。該定電流單元(51)，連接于該變壓器(Tl)的二次側，該定電流單元(51)具有一參 考電壓電路(52)、一分壓電路(54)、一第二參考電壓組件(U2)、以及一偵測電阻(R9)。該參考電壓電路(52)由一第一參考電壓組件(Ul)以及一電阻(R6)串聯(lián)而成，并以其串聯(lián)的 組合連接于該變壓器(Tl)的二次側。該分壓電路(54)由二電阻(R7) (R8)所組成，連接于 該參考電壓電路(52)，該第二參考電壓組件(U2)連接于該分壓電路(54)以及該反饋組件 (41)。其中，該第一參考電壓組件(Ul)、該第二參考電壓組件(U2)以及該第三參考電壓組 件(U3)均為一精密參考電壓集成電路。接下來說明本第一實施例的作動方式。該交流電源(12)進入的電流經(jīng)過該整流單元(11)整流后，再經(jīng)該PWM脈沖寬度 調(diào)變控制單元(21)進行功率上的調(diào)整，即經(jīng)過該變壓器(Tl)的變壓而進入至二次側。位 于二次側的該定電壓單元(31)即借由該二分壓電阻(R4) (R5)的分壓以及該第三參考電壓 組件(U3)本身所具有的穩(wěn)定參考電壓，而限定輸出工作電壓。而位于二次側的該定電流單元(51)則借由該參考電壓電路(52)來產(chǎn)生一個精確 設定的參考電壓，并經(jīng)由該分壓電路(54)來進行分壓，借以平移該第二參考電壓組件(U2) 設定的電壓位準，進而產(chǎn)生一精確的電流反饋控制信號經(jīng)由該反饋組件(41)而傳送至該 PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元(21)，并降低該偵測電阻(R9)的工作電壓準位，為此形同無需 工作放大器就增加了該偵測電阻(R9)的電壓增益，進而降低大工作電流流經(jīng)該偵測電阻 (R9)所產(chǎn)生的電力消耗。上述的電路較為簡單且能達到定電壓以及定電流的反饋功能，且未使用到放大 器，因此具有低成本的優(yōu)點。請再參閱圖2，本實用新型第二較佳實施例所提供的一種具有定電壓定電流反饋 的開關式電源電路(60)，主要概同于前揭第一實施例，不同之處在于該定電壓單元(31’ )主要由一稽納二極管(ZD1’ )以及一電阻(R3’ )所組成。本第二實施例與第一實施例在作動方式上的不同也僅在于該定電壓單元(31’)， 主要是利用該稽納二極管(ZD1’ )來對電壓形成限制的效果。本第二實施例使用了更簡單 的組件組成來達到定電壓的效果，此種稽納二極管與電阻的搭配，主要可以使用在不考慮 電路輸出電壓的穩(wěn)定度的情況下，此時以本第二實施例的電路結構而言，即具有結構更為 簡單且成本更低的效果了。本第二實施例的其余作動方式均概同于前揭第一實施例，容不再予贅述。由上可知，本實用新型所可達成的功效在于電路較為簡單且能達到定電壓以及 定電流的反饋功能，且未使用到放大器，因此具有低成本的優(yōu)點。
權利要求一種具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，其特征在于，包含有一整流單元，連接于一交流電源；一PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元，連接于該整流單元；一變壓器，其一次側連接于該整流單元以及該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元；一定電壓單元，連接于該變壓器的二次側，且連接于一輸出端以及一接地端；一反饋組件，連接于該定電壓單元以及該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元；以及一定電流單元，連接于該變壓器的二次側，該定電流單元具有一參考電壓電路、一分壓電路、一第二參考電壓組件、以及一偵測電阻，該參考電壓電路連接于該變壓器的二次側，該分壓電路連接于該參考電壓電路，該第二參考電壓組件連接于該分壓電路以及該反饋組件。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，其特征在于該 參考電壓電路是由一第一參考電壓組件以及一電阻串聯(lián)而成。
3.根據(jù)權利要求2所述的具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，其特征在于該 第一參考電壓組件以及該第二參考電壓組件均為一精密參考電壓集成電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，其特征在于該 分壓電路是由二電阻所組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，其特征在于該 定電壓單元主要是由二分壓電阻、一第三參考電壓組件、一電容、以及一電阻所組成，其中 該第三參考電壓組件連接于該二分壓電阻，該電容連接于該第三參考電壓組件以及該二分 壓電阻，該電阻則連接于該反饋組件以及一該分壓電阻。
6.根據(jù)權利要求1所述的具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，其特征在于該 定電壓單元是由一稽納二極管以及一電阻所組成。
7.根據(jù)權利要求1所述的具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，其特征在于該 反饋組件為一光耦合組件。
專利摘要一種具有定電壓定電流反饋的開關式電源電路，包含有一整流單元，連接于一交流電源；一PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元；一變壓器；一定電壓單元，連接于該變壓器的二次側；一反饋組件，連接于該定電壓單元以及該PWM脈沖寬度調(diào)變控制單元；以及一定電流單元，連接于該變壓器的二次側，該定電流單元具有一參考電壓電路、一分壓電路、一第二參考電壓組件、以及一偵測電阻，該參考電壓電路連接于該變壓器的二次側，該分壓電路連接于該參考電壓電路，該第二參考電壓組件連接于該分壓電路以及該反饋組件。借此可達到使用簡單的電路結構來達到定電壓及定電流反饋的效果，進而具有低成本的優(yōu)點。
文檔編號H02M3/06GK201623634SQ20092026787
公開日2010年11月3日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權日2009年10月15日
發(fā)明者林鴻凱 申請人:友正電子股份有限公司