电源转换装置及其控制芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种电源转换技术，且特别是有关于一种能够在交流输入电源供应中断时实时释放/泄放X电容所储存的电能的电源转换装置及其控制芯片。
【背景技术】
[0002]电源转换装置(power convers1n apparatus)可以将电力公司所提供的交流输入电源(AC input power)转换成直流输出电源(DC output power)。因此，电源转换装置广泛地应用在电脑、办公室自动化设备、工业控制设备，以及通讯设备等电子装置中。
[0003]一般而言,传统电源转换装置的输入级(input stage)大多配置有电磁干扰滤波器(EMI filter)以滤除/抑制所接收的交流输入电源中的电磁干扰(EMI)。然而，当电源转换装置所接收的交流输入电源供应中断时，残留在电磁干扰滤波器的X电容中的电能在无放电路径的情况下将有可能会造成触电的危险。因此，基于安全性的考量，国际安全标准规定都有特别地规范:在电源转换装置所接收的交流输入电源中断时，电源转换装置的输入级所配置的电磁干扰滤波器的X电容中所残留的电能必须要在I秒内降至安全电压范围内。
[0004]基此,现今大多会利用放电电阻(bleeder resistor)以并接在X电容的两端,从而在电源转换装置所接收的交流输入电源供应中断时，作为X电容的放电路径。遗憾地，利用放电电阻的作法必然会造成一定的功率损耗。如此一来，将严重影响电源转换装置在待机状态下的节能表现(power saving performance),从而不符合能源之星(Energy star)或其它节能协会(例如:CSA、DoE, EuP等)所提倡的节能概念，或者无法满足更新的待机功率规范。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种电源转换装置及其控制芯片，其能够在交流输入电源供应中断时实时释放/泄放安规电容(例如:X电容)所储存的电能，且所采取的解决方案(solut1n)还具备有极低功率消耗的表现，藉以有效地解决现有技术所述及的问题。
[0006]本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
[0007]于此，本发明的一实施例提供一种电源转换装置，其以一输入侧接收一交流输入电源且包括:电容、交直流转换单元，以及放电单元。其中，电容耦接输入侧。交直流转换单元耦接输入侧，用以接收所述交流输入电源后进行转换以产生一直流输出电源。放电单元耦接电容，且具有至少两开关元件。当所述交流输入电源供应中断时，放电单元会致能所述至少两开关元件，使得所述至少两开关元件形成的一第一放电路径与一第二放电路径的其中之一，作为泄放X电容所储存的电能。
[0008]在本发明的一实施例中，输入侧具有第一输入端与第二输入端，且所述至少两开关元件为第一开关元件与第二开关元件构成。另外，放电单元可以包括:第一放电电阻、第二放电电阻、第一开关元件、第二开关元件，以及控制线路。其中，第一放电电阻的第一端耦接第一输入端。第二放电电阻的第一端耦接第二输入端。第一开关元件的漏极耦接第一放电电阻的第二端，第一开关元件的源极耦接至一固定电位，而第一开关元件的栅极则用以接收一控制信号。第二开关元件的漏极耦接第二放电电阻的第二端，第二开关元件的源极耦接至所述固定电位，而第二开关元件的栅极则用以接收所述控制信号。控制线路耦接输入侧，用以根据所述交流输入电源的状态，送出所述控制信号来控制第一开关元件与第二开关元件的切换。
[0009]在本发明的另一实施例中，控制线路可以包括:第一电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第二电容、第二电阻，以及齐纳二极管。其中，第一电阻的第一端耦接第一输入端，而第一电容的第一端则耦接至第一电阻的第二端。第一二极管的阳极耦接第一电容的第二端，而第一二极管的阴极则耦接至所述固定电位。第二二极管的阴极耦接第一二极管的阳极，而第二二极管的阳极则耦接至第一开关元件与第二开关元件的栅极。第二电容的第一端耦接第二二极管的阳极，而第二电容的第二端则耦接至所述固定电位。第二电阻与第二电容并联连接，而齐纳二极管与第二电阻并联连接。在此条件下，第一与第二开关元件、第二二极管、第二电容、第二电阻以及齐纳二极管能够封装在第一控制芯片中。
[0010]在本发明的一实施例中,控制线路可以包括:第一电阻、第一电容、齐纳二极管、二极管、第二电容，以及第二电阻。其中，第一电阻的第一端稱接第一输入端，而第一电容的第一端则耦接至第一电阻的第二端。齐纳二极管的阳极耦接第一电容的第二端，而齐纳二极管的阴极则耦接至所述固定电位。二极管的阴极耦接齐纳二极管的阳极，而二极管的阳极则耦接至第一与第二开关元件的栅极。第二电容的第一端耦接二极管的阳极，而第二电容的第二端则耦接至所述固定电位。第二电阻与第二电容并联连接。在此条件下，第一开关元件、第二开关元件、二极管、第二电容以及第二电阻能够封装在第二控制芯片中。
[0011]在本发明的一实施例中，第一与第二开关元件可以由空乏型N型金氧半导体场效应晶体管所构成。
[0012]在本发明的一实施例中，交直流转换单元可以包括:全桥整流器，其接收侧与电源转换装置的输入侧耦接以接收所述交流输入电源；以及大电容，其与全桥整流器的输出侧耦联接以产生所述直流输出电源。
[0013]本发明的一实施例另提供一种控制芯片，其适用于一电源转换装置内。电源转换装置以一输入侧接收一交流输入电源，且此输入侧具有一第一输入端与一第二输入端。电源转换装置包括一电容，稱接于该第一输入端与该第二输入端；一第一放电电阻，其第一端率禹接该第一输入端；一第二放电电阻，其第一端稱接该第二输入端；一第一电阻，其第一端率禹接该第一输入端；一第一电容，其第一端稱接该第一电阻的第二端；以及一第一二极管，其阳极耦接该第一电容的第二端，而其阴极则耦接至一固定电位。控制芯片包括:一第一开关元件，其漏极耦接该第一放电电阻的第二端，而其源极则耦接至该固定电位；一第二开关元件，其漏极耦接该第二放电电阻的第二端，而其源极则耦接至该固定电位；一第二二极管，其阴极耦接该第一二极管的阳极，而其阳极则耦接至该第一开关元件与该第二开关元件的栅极；一第二电容，其第一端耦接该第二二极管的阳极，而其第二端则耦接至该固定电位；一第二电阻，其与该第二电容并联连接；以及一齐纳二极管，其与该第二电阻并联连接。
[0014]本发明的一实施例再提供一种控制芯片，其适用于一电源转换装置内。电源转换装置以一输入侧接收一交流输入电源，且此输入侧具有一第一输入端与一第二输入端。电源转换装置包括一电容，耦接于第一输入端与第二输入端；一第一放电电阻，其第一端耦接该第一输入端；一第二放电电阻，其第一端稱接该第二输入端；一第一电阻，其第一端I禹接该第一输入端；一第一电容，其第一端稱接该第一电阻的第二端；以及一齐纳二极管，其阳极耦接该第一电容的第二端，而其阴极则耦接至一固定电位。控制芯片包括:一第一开关元件，其漏极耦接该第一放电电阻的第二端，而其源极则耦接至该固定电位；一第二开关元件，其漏极耦接该第二放电电阻的第二端，而其源极则耦接至该固定电位；一二极管，其阴极耦接齐纳二极管的阳极，而其阳极则耦接至该第一开关元件与该第二开关元件的栅极；一第二电容，其第一端耦接该二极管的阳极，而其第二端则耦接至该固定电位；一第二电阻，其与该第二电容并联连接。
[0015]基于上述，本发明所提供的电源转换装置及其控制芯片能够在交流输入电源供应中断时实时且迅速地释放/泄放安规电容(例如:X电容)所储存的电能，且所采取的解决方案(即，放电单元的电路实施态样)还具备有极低功率消耗的表现(因为皆为被动元件且无需外部偏压供应的缘故)，故而得以有效地解决现有技术所述及的问题。除此之外，基于放电单元的电路实施态样，可以完全地灵活弹性的选择X电容以设计配置在电源转换装置的输入级的电磁干扰滤波器，从而使得差模电磁干扰滤波最佳化，并且能够降低电磁干扰滤波器中所实施的电感的成本(因为大X电容可以允许使用较小电感元件的缘故)。
[0016]为让本发明公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0017]然而，应了解的是，上述一般描述及以下【具体实施方式】仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲保护的范围。
【附图说明】
[0018]下面的附图是本发明公开的说明书的一部分，示出了本发明公开的示例实施例，附图与说明书的描述一起说明本发明的原理。
[0019]图1示出本发明一实施例的电源转换装置10的示意图；
[0020]图2示出图1的电源转换装置10的实施示意图；
[0021]图3A示出本发明一实施例的控制线路201的实施示意图；
[0022]图3B示出本发明一实施例的电路进行集成化的部分等效示意图；
[0023]图4A示出本发明另一实施例的控制线路201的实施示意图；
[0024]图4B示出本发明另一实施例的电路进行集成化的部分等效示意图。
[0025]附图标