专利名称：交直流共用的电压转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以交流电或直流电作为输入电源，然后将电压转换为设定电压的电压转换器，特别是一种交流、直流共用的电压转换器。
背景技术：
大多数的电器用品，其内部通常会有一用以将110V或220V的家用交流(AC)电源转换为电器适用的直流(DC)工作电压的构件，即人们所常听到的变压器，其为两组或多组绕线装置，通过空气或铁心产生互感而感应的藕合信号，利用电磁感应的原理，简单地达到升压或降压要求的目的，其功能虽然简单，但在整个电器里面却扮演着举足轻重的角色。
请参考图1所示，是一般变压器的基本构成元件及运作流程，基本上包括有一变压线圈(a)、一整流元件(b)及稳压元件(c)，该变压线圈(a)是将输入端的110V或220V的交流电，经变压线圈电磁感应由输出端转换为较小电压的交流电，然后经桥式整流等整流元件(b)转换为直流电，并串联一电容器等稳压元件(c)以帮助稳定输出的电压，终成为电子零件适用的工作电压，虽然该种变压器构成元件简单，但是仍存在着下述几项缺点，下面分述如下1、由于变压线圈是以硅钢片及漆包线圈所组成，故其重量往往占了整体的大部分，加上为形成足够的功率瓦数，变压线圈的尺寸法制作的太小。
2、现有变压器的输入电压，大部分仅能适用一种电压形式，亦即交流电变压器只作为交流电的电压转换，直流电变压器只提供直流电压的转换，若输入电压选择错误电器便无法正常工作。
3、现有的变压器特别是交流电变压器，其工作原理是利用变压线圈作电磁感应产生电压变化，故其在相位反覆变换的过程极容易产生震动及噪音，更有甚者，若电器防磁设计不良，其所产生的电磁波也容易影响其他电子元件的正常工作。
4、此外，现有变压器的变压线圈在电压转换的过程会产生热量。容易对电器的壳体造成变形破坏。
5、再则，现有变压器无法为突发的电压变化作有效地控制，故若有过高的不稳定电压输入，便容易使变压器输出端产生过高的输出电压，若电器电路没有完善的防范设计，势必对电子元件形成损坏，导致整个电器无法正常运行。
本实用新型的另一目的是提供一种交直流共用的电压转换器，其电路的主要零件发热量低，且工作性能稳定，可确保变压器所输出的电压稳定无杂讯及突波。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种交直流共用的电压转换器，主要包括一集成电路，该电压转换器是由一可将交流电从全波形转为转换为连续半波形的整流单元、一可转换电压的滤波单元及一稳压单元依序组成。
该整流电路是由二极管构成的桥式整流组。
该滤波单元包括二个场效应晶体管、齐纳二极管及多个电阻。
该滤波单元还包括由齐纳二极管、电阻与电容所形成的、可控制场效应晶体管电路导通时间的计时组件。该稳压单元是由一电容构成。
本实用新型的优点是1、本实用新型由于没有变压线圈，所以整体在体积及重量上可以大幅的下降。
2、因为本实用新型不是利用变压线圈的感应作用变压，故无现有的变压器所产生的震动及噪音与热量。
3、此外，本实用新型可分别适用DC，AC110V、220V作为输入电源，且共用一个输出端，增加电源的选择性，亦方便生产者在电器内部的线路及配置的设计。
4、本实用新型的主要零件FET因仅工作于ON及OFF的功能，故发热量非常少，能量耗损低。
5、进一步，高于FET设定电压的杂讯及突波将不会送达输出端，故可确保电压的稳定。
图1是现有变压器的运作流程示意图；图2是本实用新型的元件配置线路图；图3是本实用新型的运作流程示意图；图4是本实用新型以定电压取样做滤波原理的工作示意图；图5是本实用新型以定时间取样做滤波原理的工作示意图。
具体实施方式
本实用新型是一交直流共用的电压转换器，主要包括一电子电路，其上分设有整流、滤波、稳压等单元，并利用内设的滤波取样方式，当输入直流电或交流电时，简单达到转换电压的效果。首先，请参考图2，是本实用新型的元件配置线路图，其中整流单元(1)为由二极管所构成的桥式整流组、滤波单元(2)包括一齐纳二极管、二场效应电晶体FET及多个电阻所组成，稳压单元(3)则由一电容来扮演，请同时再参考图3是本实用新型的工作流程示意图，因本实用新型可以工作于交流电或直流电的输入电压下，故以下乃分别叙述(一)直流输入电压当该电子电路电压输入端为直流电压时，直流电压达到滤波单元(2)的场效应电晶体FET2的栅极转态电压时(假设为0＜＝vin＜＝20)，场效应电晶体FET2导通，此时场效应电晶体FET1维持OFF，所以此时直流电压可直接送出输出端。
(二)交流输入电压当该电子电路电压输入端为交流电压时，整流单元(1)先将交流电从全波形转为转换为连续半波形，当交流电压介于滤波单元(2)的场效应电晶体FET2的栅极转态电压(假设为0＜＝vin＜＝20)时，FET2导通，交流电压输出滤波单元(2)送达电容(C1)处，若交流电压一旦达到场效应电晶体FET1的栅极转态电压时(设为Vin＞20)，FET1导通，而场效应电晶体FET2的极栅因受FET1影响而低于栅极转态电压，故场效应电晶体FET2转为OFF，电压无法继续送出，而在电压反覆的变化及持续的撷取设定范围内的电压予以输出，并令电容(C1)做稳压处理，便可从输出端输出稳定的直流电压(Vout＝20)，此外，上述滤波的方式是以定电压取样的方式来达成电压转换的效果，如图4所示，利用FET所预设的栅极转态电压大小，可对110V或220V的波形进行定电压取样，使落在预设范围内的电压通过FET2输出，达到电压转换的目的。
请参考图5所示，是本实用新型的另一以定时间取样进行滤波的方式，利用齐纳二极管一电阻与电容所形成的计时组件，人们可固定于波形开始后及结束前的适当时间内，使FET2电路导通，同样可过滤出预设范围内的电压，达到电压转换的目的。
综上所述，本实用新型确实可提供业界一种交直流共用的电压转换器，其构件简单制作容易，大幅降低变压转换器的体积与重量，且品质稳定无震动及噪音，适合大量生产并使用于小电子器材上，符合产业的需求，特依法提出专利申请。
本实用新型虽以前述较佳的实施例揭示，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神范围，当可加以润饰修改，因此本专利的保护范围当以权利要求书并结合说明书及附图所界定者为准。
权利要求1.一种交直流共用的电压转换器，主要包括一集成电路，其特征在于该电压转换器是由一可将交流电从全波形转为转换为连续半波形的整流单元、一可转换电压的滤波单元及一稳压单元依序组成。
2.根据权利要求1所述的电压转换器，其特征在于该整流电路是由二极管构成的桥式整流组。
3.根据权利要求1所述的电压转换器，其特征在于该滤波单元包括二个场效应晶体管、齐纳二极管及多个电阻。
4.根据权利要求1所述的电压转换器，其特征在于该滤波单元还包括由齐纳二极管、电阻与电容所形成的、可控制场效应晶体管电路导通时间的计时组件。
5.根据权利要求1所述的电压转换器，其特征在于该稳压单元是由一电容构成。
专利摘要本实用新型是一种交直流共用的电压转换器，主要包括一电子电路，其上分设有整流、滤波、稳压等单元，并利用内设的定电压及定时间滤波取样方式，当输入直流电或交流电时，简单达到转换电压的效果。本实用新型的主要目的是要提供一种交流、直流共用电压转换器，其主要是一集成电路，利用其上电子元件的基本工作原理，达到降低电源电压的效果，故无现有变压器所产生的震动及噪音并大幅减低变压器的体积、重量，及增加电源的选择性。本实用新型的另一目的是要提供一种交流、直流共用电压转换器，其电路的主要零件发热量低，且工作性能稳定，可确保变压器所输出的电压稳定无杂讯及突波。
文档编号H02M1/10GK2596656SQ02285199
公开日2003年12月31日 申请日期2002年11月11日 优先权日2002年11月11日
发明者谢新茂 申请人:协禧电机股份有限公司