專利名稱：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源裝置，特別涉及應(yīng)用于待機(jī)節(jié)能的電源裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，生活周遭的電器裝置的數(shù)量正以極快的速度增加。這些電器裝置中的大多 數(shù)都有著待機(jī)期間耗電量大的問題，例如音頻/視頻產(chǎn)品和辦公設(shè)備。這不僅浪費(fèi)電力和 資金，同時對環(huán)境也有不良的影響。由于這個原因，現(xiàn)在對于大部分產(chǎn)品，都有相對應(yīng)的法 規(guī)來嚴(yán)格地限制待機(jī)期間的能耗。待機(jī)模式是指產(chǎn)品被關(guān)閉，不執(zhí)行任何功能但仍然與電 源耦接的狀態(tài)。電源供應(yīng)器(Power Supply)主要用途是提供單一或多種電器裝置穩(wěn)定、適當(dāng)電壓 的電源，為不可或缺的重要功能元件之一。一般電源供應(yīng)器可將輸入的交流市電轉(zhuǎn)換為電 器裝置所需的直流電，如圖1所示，已知的電源裝置1通常具有交流/直流電源轉(zhuǎn)換器11及 直流/直流電源轉(zhuǎn)換器12，以做電源轉(zhuǎn)換。交流/直流電源轉(zhuǎn)換器11將交流電壓(市電) 轉(zhuǎn)換為直流電壓，再由直流/直流電源轉(zhuǎn)換器12將直流電壓再轉(zhuǎn)換為電器裝置中的負(fù)載6 所需的各種直流低電壓。在已知的電源裝置1的架構(gòu)下，除了交流/直流電源轉(zhuǎn)換器11以及直流/直流電 源轉(zhuǎn)換器12個別的轉(zhuǎn)換損耗之外，由于交流/直流電源轉(zhuǎn)換器11不論是否在電器裝置開 機(jī)或待機(jī)的狀態(tài)下，皆輸出相同功率的電源，也是造成待機(jī)損耗的重要原因之一，而影響電 源裝置1的效能，并影響節(jié)能的成效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種電源裝置，能夠在待機(jī)時降低輸出功率，以降低過多的 線路損耗，并符合節(jié)能規(guī)定的要求。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種電源裝置，包含電源供應(yīng)模塊、第一電氣隔離單 元、第二電氣隔離單元、反饋控制單元及比較單元。電源供應(yīng)模塊具有反饋補(bǔ)償端與輸出 端，反饋補(bǔ)償端提供輸出功率相關(guān)電壓，輸出端提供輸出電壓。第一電氣隔離單元具有第一 輸入端與第一輸出端。第二電氣隔離單元具有第二輸入端與第二輸出端，第二輸出端耦接 反饋補(bǔ)償端。反饋控制單元分別耦接第一輸出端、第二輸入端及電源供應(yīng)模塊的輸出端。比 較單元分別耦接反饋補(bǔ)償端與第一輸入端，且比較輸出功率相關(guān)電壓與預(yù)設(shè)電壓。當(dāng)輸出 功率相關(guān)電壓小于預(yù)設(shè)電壓時，比較單元控制第一電氣隔離單元，以改變反饋控制單元與 第二電氣隔離單元的操作，使得反饋補(bǔ)償端的電壓降低，以使得電源供應(yīng)模塊調(diào)整輸出電 壓。承上所述，本發(fā)明的電源裝置經(jīng)比較單元比較輸出功率相關(guān)電壓及預(yù)設(shè)電壓，而 判別目前負(fù)載單元為正常負(fù)載或待機(jī)負(fù)載的狀態(tài)，當(dāng)目前負(fù)載單元為待機(jī)狀態(tài)時，比較單 元即輸出待機(jī)負(fù)載信號予反饋控制單元，并使反饋控制單元輸出待機(jī)反饋信號至電源供應(yīng) 模塊，以降低電源供應(yīng)模塊的輸出電壓，使得電源裝置于待機(jī)狀態(tài)時，可直接供應(yīng)給節(jié)能或待機(jī)模式下所需的基本電源，而無需再經(jīng)過多重轉(zhuǎn)換至電器裝置待機(jī)所需的電壓，以降低 過多的線路損耗，且符合節(jié)能規(guī)定的要求。


圖1為已知電源裝置的一示意圖。圖2為本發(fā)明的電源裝置的一示意圖。圖3為本發(fā)明的電源裝置的一部分電路圖。圖4為本發(fā)明的電源裝置的另一示意圖。圖5為本發(fā)明的電源裝置的另一示意圖。
具體實施例方式以下將參照相關(guān)圖式，說明依本發(fā)明的實施例所揭露的一種電源裝置，其中相同 的元件將以相同的參照符號加以說明。請參照圖2所示，圖2為本發(fā)明的電源裝置的一示意圖。電源裝置2與電器裝置 (圖未示)配合運(yùn)用。在本實施例中，電器裝置可為筆記本電腦或數(shù)字機(jī)上盒。本實施例的 電源裝置2的輸入電源為市電的交流電源，亦即交流電源可為交流電壓90V至^4V。電源 裝置2包含電源供應(yīng)模塊21、比較單元22、第一電氣隔離單元23、第二電氣隔離單元M及 反饋控制單元25。電源供應(yīng)模塊21具有電源轉(zhuǎn)換單元211與脈寬調(diào)變控制單元 (Pulse-widthmodulation controller, PWM controller) 212。在本實施例中，電源轉(zhuǎn)換單 元211為返馳式轉(zhuǎn)換器，其可包括輸入端211a、輸出端211b、橋式整流器、開關(guān)元件及變壓 器(圖未顯示)。交流的輸入電壓Vl自輸入端211a輸入至電源轉(zhuǎn)換單元211，電源轉(zhuǎn)換單元211的 橋式整流器將交流的輸入電壓Vl轉(zhuǎn)換為直流電壓。當(dāng)開關(guān)元件導(dǎo)通，電源轉(zhuǎn)換單元211的 電路為導(dǎo)通狀態(tài)時，直流電壓對變壓器一次側(cè)的電感進(jìn)行充電的作動，直到開關(guān)元件截止 時，變壓器的電感開始進(jìn)行放電的作動，并于變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生另一直流的電壓，使得輸 出端211b提供輸出電壓V2。本實施例的開關(guān)元件為晶體管。脈寬調(diào)變控制單元212與電源轉(zhuǎn)換單元211耦接，脈寬調(diào)變控制單元212具有反 饋補(bǔ)償端212a。在本實施例中，這個反饋補(bǔ)償端21 又可稱之為脈寬調(diào)變控制單元212的 電壓反饋輸入接腳，此接腳通常存在直流電壓，此接腳上的電壓為反應(yīng)輸出負(fù)載的指標(biāo)。脈寬調(diào)變控制單元212輸出切換控制信號Sl及輸出功率相關(guān)電壓S2，其中輸出 功率相關(guān)電壓S2存在于上述反饋補(bǔ)償端21加。脈寬調(diào)變控制單元212以切換控制信號Sl 來控制電源轉(zhuǎn)換單元211的開關(guān)元件，進(jìn)而控制電源轉(zhuǎn)換單元211的輸出電壓V2。本實施例中，切換控制信號Sl用以控制電源轉(zhuǎn)換單元211的開關(guān)元件的開關(guān)周 期，間接控制電源轉(zhuǎn)換單元211的變壓器電壓及電流。若當(dāng)電源轉(zhuǎn)換單元211具有二個開 關(guān)元件，則切換控制信號為一組脈寬調(diào)變信號，其中的一個脈寬調(diào)變信號為導(dǎo)通狀態(tài)時，另 一個脈寬調(diào)變信號即為截止?fàn)顟B(tài)。比較單元22耦接脈寬調(diào)變控制單元212的反饋補(bǔ)償端21加，并接收輸出功率相關(guān) 電壓S2。比較單元22比較輸出功率相關(guān)電壓S2與預(yù)設(shè)電壓，而輸出正常負(fù)載信號S3或待機(jī)負(fù)載信號S4。在本實施例中，預(yù)設(shè)電壓可經(jīng)由二個電阻(圖未顯示)分壓而得到。當(dāng)輸出功率相關(guān)電壓S2大于預(yù)設(shè)電壓時，比較單元22會輸出正常負(fù)載信號S3 ； 而當(dāng)輸出功率相關(guān)電壓S2小于或等于預(yù)設(shè)電壓時，則比較單元22則會輸出待機(jī)負(fù)載信號 S4。第一電氣隔離單元23具有第一輸入端231及第一輸出端232，第二電氣隔離單元 24具有第二輸入端241及第二輸出端M2。第一電氣隔離單元23的第一輸入端231耦接 比較單元22，第一電氣隔離單元23的第一輸出端232耦接反饋控制單元25 ；而第二電氣 隔離單元M的第二輸入端241耦接反饋控制單元25，第二電氣隔離單元M的第二輸出端 242耦接脈寬調(diào)變控制單元212的反饋補(bǔ)償端21加。本實施例中，第一電氣隔離單元23及第二電氣隔離單元M為光耦合器(Photo Coupler)。光耦合器主要是提供做為保護(hù)電子零件的晶體管主要構(gòu)成的元件，可以使電性 完全隔離，電性的隔離可以阻止電路中所產(chǎn)生的噪聲傳送到另一電路，并符合安檢的規(guī)定。 在本實施例中，光耦合器的輸入端耦接發(fā)光二極管，光耦合器的輸出端耦接晶體管。請同時參照圖2及圖3所示，圖3為實施例的電源裝置的一部分電路圖。反饋控 制單元25分別與第一電氣隔離單元23的第一輸出端232及第二電氣隔離單元M的第二 輸入端Ml耦接。反饋控制單元25更耦接電源供應(yīng)模塊21的輸出端211b。反饋控制單元 25具有開關(guān)電路251及反饋電路252。開關(guān)電路251與第一電氣隔離單元23的第一輸出端232耦接，反饋電路252分別 與開關(guān)電路251及第二電氣隔離單元M的第二輸入端241耦接。開關(guān)電路251及反饋電 路252分別接收電源供應(yīng)模塊21的輸出電壓V2。如上所述，比較單元22用以比較輸出功率相關(guān)電壓S2與預(yù)設(shè)電壓，且比較單元22 可提供正常負(fù)載信號S3與輸出待機(jī)負(fù)載信號S4。在一般情況下，例如電源裝置2未進(jìn)入待機(jī)模式(Mandby Mode)下，電源裝置2 的輸出功率相對較高，相對地，輸出功率相關(guān)電壓S2也會比較高，故，此時的輸出功率相關(guān) 電壓S2通常高于預(yù)設(shè)電壓，故比較單元22輸出正常負(fù)載信號S3。在本實施例中，正常負(fù)載信號S3為低電平信號(或視為0伏特)。當(dāng)比較單元22 提供正常負(fù)載信號S3至第一電氣隔離單元23的第一輸入端231時，第一輸入端231的發(fā) 光二極管(圖未示)無法發(fā)光，使得第一輸出端232的晶體管(圖未示)無法導(dǎo)通。如此， 將無法使得圖3中的開關(guān)電路251中的晶體管Ql導(dǎo)通，而節(jié)點存在分壓Vg，其中節(jié)點分壓 Vg為電阻Rl、R2、R3的分壓。第二電氣隔離單元M的第二輸入端Ml的發(fā)光二極管的兩 端存在壓差，故第二電氣隔離單元M的發(fā)光二極管會發(fā)光，使得第二電氣隔離單元M的第 二輸出端M2的晶體管存在電流。在本實施例中，當(dāng)電源裝置2進(jìn)入待機(jī)模式時，電源裝置2的輸出功率會相對較 低，此時，輸出功率相關(guān)電壓S2會比較低，故，此時的輸出功率相關(guān)電壓S2有可能低于預(yù)設(shè) 電壓。當(dāng)輸出功率相關(guān)電壓S2小于或等于預(yù)設(shè)電壓時，則比較單元22則會輸出待機(jī)負(fù) 載信號S4(例如高電平信號)。當(dāng)比較單元22提供待機(jī)負(fù)載信號S4至第一電氣隔離單元 23的第一輸入端231時，第一輸入端231的發(fā)光二極管會發(fā)光，使得第一輸出端232的晶體 管導(dǎo)通，進(jìn)而使得圖3中的開關(guān)電路251中的晶體管Ql導(dǎo)通，而使得節(jié)點分壓Vg降低。
在本實施例中，由于節(jié)點分壓Vg降低，將使得第二電氣隔離單元M的第二輸入端 241的發(fā)光二極管的兩端所存的壓差變大，進(jìn)而使得第二電氣隔離單元M的發(fā)光二極管亮 度變更亮，第二電氣隔離單元M的晶體管的電流變更大。如此，將使得脈寬調(diào)變控制單元 212的反饋補(bǔ)償端21 的電壓變小，則電源轉(zhuǎn)換單元211的輸出電壓V2亦隨之降低。另外，由于電源供應(yīng)模塊21為操作于高頻的切換機(jī)構(gòu)，因此會產(chǎn)生高頻的電磁波 信號，容易干擾其它具有高頻信號的裝置，如手機(jī)。因此，本實施例的電源裝置2于電源供 應(yīng)模塊21的輸入端及輸出端各設(shè)置濾波器(圖未顯示)，以濾波干擾的信號，此濾波器可為 電磁干擾濾波器(EMI fileter)。請參照圖4所示，圖4為本發(fā)明的電源裝置的另一實施例示意圖。上述圖2中的 電源供應(yīng)模塊21、比較單元22、第一電氣隔離單元23、第二電氣隔離單元M及反饋控制單 元25可整合為圖4中的交流/直流電源轉(zhuǎn)換器20。電源裝置3還包含切換單元沈，其與 交流/直流電源轉(zhuǎn)換器20的輸出端耦接，切換單元沈?qū)⒔涣?直流電源轉(zhuǎn)換器20的輸出 端切換耦接至第一線路Ll或第二線路L2。第一線路Ll經(jīng)由直流轉(zhuǎn)換單元27與負(fù)載單元 7耦接，而第二線路L2與負(fù)載單元7耦接。本實施例的直流轉(zhuǎn)換單元27為直流/直流電源 轉(zhuǎn)換器。當(dāng)負(fù)載單元7為待機(jī)狀態(tài)時，切換單元沈會將交流/直流電源轉(zhuǎn)換器20的輸出 端切換至與第二線路L2耦接，使得交流/直流電源轉(zhuǎn)換器20可以直接提供較低的電壓值 予負(fù)載單元7。若當(dāng)負(fù)載單元7為正常運(yùn)作狀態(tài)時，切換單元沈?qū)⒔涣?直流電源轉(zhuǎn)換器20的輸 出端切換至與第一線路Ll耦接，使得交流/直流電源轉(zhuǎn)換器20與直流轉(zhuǎn)換單元27耦接， 并提供電壓值或多個電壓值予負(fù)載單元7。請參照圖5所示，圖5為本發(fā)明的電源裝置的又一實施例的示意圖。本實施例的 電源裝置4與上述實施例不同的是，電源裝置4包含切換單元沈及多個直流轉(zhuǎn)換單元27。 切換單元沈的輸入端與交流/直流電源轉(zhuǎn)換器20的輸出端耦接，切換單元沈的輸出端與 上述這些直流轉(zhuǎn)換單元27耦接。上述這些直流轉(zhuǎn)換單元27所轉(zhuǎn)換的直流電壓皆不相同。 本實施例以直流轉(zhuǎn)換單元27轉(zhuǎn)換出直流電壓分別為12V、8V及5V為例。并將上述這些直 流電壓輸出至多個負(fù)載單元7。當(dāng)負(fù)載單元7操作于待機(jī)模式時，電源裝置4以切換單元 26選擇直流轉(zhuǎn)換單元27，并輸出耦接的負(fù)載單元7于待機(jī)時所需的直流電壓，以降低電源 裝置4于待機(jī)的輸出功率。需注意者，在上述的圖4及圖5的電源裝置，亦可整合于同一電 路架構(gòu)中，于此并不再加以贅述。綜上所述，本發(fā)明較佳實施例的電源裝置經(jīng)比較單元比較輸出功率相關(guān)電壓及預(yù) 設(shè)電壓，而判別目前負(fù)載單元為正常負(fù)載或待機(jī)負(fù)載的狀態(tài)，當(dāng)目前負(fù)載單元為待機(jī)狀態(tài) 時，比較單元即輸出待機(jī)負(fù)載信號予反饋控制單元的開關(guān)電路，并使反饋控制單元輸出待 機(jī)反饋信號至脈寬調(diào)變控制單元，以降低電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓。本發(fā)明所揭露的電源 裝置，于待機(jī)狀態(tài)時，不需經(jīng)過直流轉(zhuǎn)換器將直流電壓多次轉(zhuǎn)換至電器裝置待機(jī)所需的電 壓，使得能降低過多的線路損耗，且符合節(jié)能規(guī)定的要求。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其 進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，其特征是，包含電源供應(yīng)模塊，具有反饋補(bǔ)償端與輸出端，上述反饋補(bǔ)償端提供輸出功率相關(guān)電壓，上 述輸出端提供輸出電壓；第一電氣隔離單元，具有第一輸入端與第一輸出端；第二電氣隔離單元，具有第二輸入端與第二輸出端，上述第二輸出端耦接上述反饋補(bǔ) 償端；反饋控制單元，分別耦接上述第一輸出端、上述第二輸入端及上述電源供應(yīng)模塊的上 述輸出端；以及比較單元，分別耦接上述反饋補(bǔ)償端與上述第一輸入端，且比較上述輸出功率相關(guān)電 壓與預(yù)設(shè)電壓，當(dāng)上述輸出功率相關(guān)電壓小于上述預(yù)設(shè)電壓時，上述比較單元控制上述第 一電氣隔離單元，以改變上述反饋控制單元與上述第二電氣隔離單元的操作，使得上述反 饋補(bǔ)償端的電壓降低，以使得上述電源供應(yīng)模塊調(diào)整上述輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征是，上述反饋控制單元包括開關(guān)電路與反 饋電路，上述開關(guān)電路耦接上述第一電氣隔離單元的上述第一輸出端，上述反饋電路耦接 上述開關(guān)電路及第二電氣隔離單元的上述第二輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征是，當(dāng)上述輸出功率相關(guān)電壓小于上述預(yù) 設(shè)電壓時，上述比較單元控制上述第一電氣隔離單元，使得上述開關(guān)電路導(dǎo)通，以降低上述 反饋電路的節(jié)點分壓，進(jìn)而使得上述第二電氣隔離單元的輸出電流變大，而降低上述反饋 補(bǔ)償端的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征是，上述電源供應(yīng)模塊具有電源轉(zhuǎn)換單元 與脈寬調(diào)變控制單元，上述電源轉(zhuǎn)換單元耦接上述脈寬調(diào)變控制單元，上述脈寬調(diào)變控制 單元具有上述反饋補(bǔ)償端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征是，上述第一電氣隔離單元與上述第二電 氣隔離單元分別為光耦合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征是，上述電源裝置還包含切換單元，與上述電源供應(yīng)模塊的上述輸出端耦接，上述切換單元將上述電源供應(yīng)模 塊的上述輸出端切換耦接至第一線路或第二線路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源裝置，其特征是，上述第一線路及上述第二線路分別與 直流轉(zhuǎn)換單元及負(fù)載單元耦接。
全文摘要
一種電源裝置包含電源供應(yīng)模塊、第一電氣隔離單元、第二電氣隔離單元、反饋控制單元及比較單元。電源供應(yīng)模塊具有反饋補(bǔ)償端與輸出端，反饋補(bǔ)償端提供輸出功率相關(guān)電壓，輸出端提供輸出電壓。第一電氣隔離單元具有第一輸入端與第一輸出端。第二電氣隔離單元具有第二輸入端與第二輸出端。反饋控制單元耦接第一輸出端、第二輸入端及輸出端。比較單元耦接反饋補(bǔ)償端與第一輸入端，且比較輸出功率相關(guān)電壓與預(yù)設(shè)電壓。當(dāng)輸出功率相關(guān)電壓小于預(yù)設(shè)電壓時，比較單元控制第一電氣隔離單元，并改變反饋控制單元與第二電氣隔離單元的操作，使得電源供應(yīng)模塊調(diào)整輸出電壓。
文檔編號H02M7/217GK102148578SQ20101011479
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者林力揚(yáng), 林宜民, 范姜朝東 申請人:永碩聯(lián)合國際股份有限公司