电源转换装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源转换技术，且特别是有关于一种可抑制突波电流的电源转换装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]为使电子装置(例如桌上型个人计算机、笔记型个人计算机等)能够正常的运作，通常必须利用电源转换装置对交流电源进行整流(rectificat1n)与滤波(filter)后以提供稳定的直流电源给电子装置使用。一般的电源转换装置可以简单地由全桥整流器与一个具有大容量的电容所组成。其中，全桥整流器用于对所接收的交流电源进行整流后而输出直流信号；另外，电容用于对直流信号进行滤波后而提供稳定的输出电压给后级的电路或电子装置使用。
[0003]在上述的电源转换装置的架构中，突波电流(inrush current)的产生是一个必须克服的问题。详细而言，在电源转换装置的运作初期(initial operat1n)，由于具有大容量的电容尚未被充电，所以在全桥整流器刚接收到交流电源的时候，很有可能会在电路导通的瞬间产生突波电流。一旦突波电流的能量过大就会造成严重的电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)，从而使得电源转换装置不易符合安规的标准，或者有可能会损毁到后级的电路、电子装置及/或电源转换装置的内部组件(internalcomponent)。
[0004]有鉴于此，为能有效地抑制突波电流，现今的电源转换装置大多会在全桥整流器与具有大容量之电容之间串上一个具有负温度系数(Negative TemperatureCoefficient, NTC)的热敏电阻(thermal resistor)来抑制突波电流。其中，所选用的热敏电阻处于低温时的等效高阻抗值需相对较高，藉以消耗突波电流的能量。然而，这样的解决方案将会造成电源转换装置的功率损耗过大，从而降低电源转换装置的效能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种电源转换装置及其控制方法，以大幅地抑制突波电流的产生，并且能够有效地降低功率损耗。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种电源转换装置，包括:
[0007]—输出电容；
[0008]一交流对直流转换电路，所述交流对直流转换电路用于将一交流电源转换为一直流电源；
[0009]一以变压器为基础的辅助电路，所述辅助电路用于提供一漏感能量；
[0010]一突波抑制元件，所述突波抑制元件串接于所述交流对直流转换电路与所述输出电容之间以提供一第一传导路径；以及
[0011]一切换电路，所述切换电路跨接于所述突波抑制元件以提供一第二传导路径，并且根据所述漏感能量而决定是否导通所述第二传导路径，
[0012]其中，当所述切换电路反应于所述漏感能量截止所述第二传导路径时，所述交流对直流转换电路经由所述第一传导路径将所述直流电源传导至所述输出电容，
[0013]当所述切换电路反应于所述漏感能量导通所述第二传导路径时，所述交流对直流转换电路经由所述第二传导路径将所述直流电源传导至所述输出电容。
[0014]较佳地，所述切换电路在所述电源转换装置的一运作初期反应于所述漏感能量而截止所述第二传导路径，并且在所述运作初期后反应于所述漏感能量而导通所述第二传导路径。
[0015]较佳地，以变压器为基础的所述辅助电路包括:
[0016]一变压器，所述变压器具有一一次侧绕组与一二次侧绕阻，所述一次侧绕组耦接所述输出电容，且所述二次侧绕组反应于所述直流电源而产生一辅助电源，且所述变压器具有一漏电感；以及
[0017]一吸收电路，所述吸收电路用于吸收所述漏电感所产生的能量，并且将所述漏电感未被吸收部分的能量提供给所述切换电路以作为所述漏感能量。
[0018]较佳地，所述吸收电路包括:
[0019]一第一电阻，所述第一电阻的第一端耦接所述输出电容与所述一次侧绕组的同名端;
[0020]一第二电阻，所述第二电阻的第一端耦接所述切换电路，且所述第二电阻的第二端耦接所述第一电阻的第二端；
[0021]—第一电容，所述第一电容的第一端与第二端分别親接所述第一电阻的第一端与第二端；以及
[0022]一二极管，所述二极管的阴极端耦接所述第一电阻、所述第二电阻以及所述第一电容的第二端，且所述二极管的阳极端耦接所述一次侧绕组的异名端。
[0023]较佳地，所述突波抑制元件包括:
[0024]至少一电阻，所述电阻的第一端耦接所述交流对直流转换电路，且所述电阻的第二端耦接所述输出电容。
[0025]较佳地，所述切换电路包括:
[0026]一晶体管，所述晶体管的控制端耦接所述吸收电路，且所述晶体管的第一端与第二端分别耦接所述电阻的第一端与第二端，所述晶体管反应于所述漏感能量而导通并且据以建立所述第二传导路径。
[0027]较佳地，所述电阻为热敏电阻。
[0028]较佳地，所述交流对直流转换电路包括:
[0029]一整流电路，所述整流电路用于整流所述交流电源，并且据以产生一直流信号；以及
[0030]一功率因子校正电路，所述功率因子校正电路耦接所述整流电路以接收所述直流信号，并且经控制而调整所述直流信号的电压-电流相位关系，从而产生所述直流电源。
[0031]较佳地，所述电源转换装置还包括:
[0032]一电磁干扰滤波电路，所述电磁干扰滤波电路耦接于所述交流电源与所述整流电路之间，用于抑制所述交流电源的电磁噪声，并且将抑制噪声后的交流电源提供给所述整流电路进行整流。
[0033]相应的，本发明提供了一种电源转换装置的控制方法，包括以下步骤:
[0034]将一交流电源转换为一直流电源；
[0035]从一以变压器为基础的辅助电路接收一漏感能量；
[0036]反应于所述漏感能量而决定是否导通跨接于一突波抑制元件的一第二传导路径；
[0037]当所述第二传导路径被截止时，经由所述突波抑制元件所提供的一第一传导路径将所述直流电源传导至一输出电容；以及
[0038]当所述第二传导路径被导通时，经由所述第二传导路径将所述直流电源传导至所述输出电容。
[0039]较佳地，所述“反应于所述漏感能量而决定是否导通跨接于一突波抑制元件的一第二传导路径”的步骤包括:
[0040]在所述电源转换装置的一运作初期，反应于所述漏感能量而截止所述第二传导路径；以及
[0041]在所述运作初期后，反应于所述漏感能量而导通所述第二传输路径。
[0042]较佳地，所述“将一交流电源转换为一直流电源”的步骤包括:
[0043]整流所述交流电源，并据以产生一直流信号；以及
[0044]调整所述直流信号的电压-电流相位关系，从而产生所述直流电源。
[0045]较佳地，以变压器为基础的所述辅助电路包括一变压器以及一吸收电路，且所述变压器具有一漏电感，所述“从一以变压器为基础的辅助电路接收一漏感能量”的步骤包括:
[0046]吸收所述漏电感所产生的能量；以及
[0047]提供所述漏电感未被吸收部分的能量作为所述漏感能量。
[0048]基于上述，本发明实施例提出一种电源转换装置及其控制方法，所述电源转换装置可在运作初期经由突波抑制元件所构成的传导路径来输出直流电源，以抑制开机时的突波电流，并且在所输出的直流电源稳定后，将直流电源的传导路径切换至另一低阻抗的传导路径以降低功率消耗。其中，切换传导路径所需的能量是由既有的辅助电路中的漏电感所提供，因此设计者可不需设计额外的控制信号来控