电源供电电路以及电源供电方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电源供电电路以及电源供电方法，尤其涉及一种能够提高电源供电效率的电源供电电路以及电源供电方法。
【背景技术】
[0002]当前，在诸如台式机、笔记本电脑这样的电子设备的电源供电电路中，通常包括功率因素校正单元(Power Factor Corrector，PFC)以及对所述功率因素校正单元进行控制的控制芯片。通常，所述控制芯片有两种类型:一种是带有高压启动管脚的控制芯片，这种控制芯片通过高压启动管脚接收从整流桥输出的直流高压以启动，然而采用直流高压为控制芯片供电，能耗大、效率低；另一种是不带有高压启动管脚的控制芯片，这种控制芯片接收直流电源的直流输入以启动，因此需要在电源供电电路中额外设置一个备用(standby)直流电源并且该备用直流电源对用户的启动操作进行响应以便在启动时为所述控制芯片供电，由此增加了电源供电电路的设计成本。此外，如上所述，由于上述两种类型的控制芯片各自都具有一定的缺陷，所以无论选择那种控制芯片都具有一定的局限性。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够提高电源供电效率的电源供电电路以及电源供电方法。
[0004]根据本发明的一个方面，提供一种电源供电电路，应用于电子设备，包括:整流单元，配置来将外部电源输入的交流电压转换为第一直流电压，并且将所述第一直流电压提供给功率因素校正单元，其中第一直流电压用作控制单元的启动电压；开关单元，与所述整流单元和控制单元连接，配置来在导通时将所述第一直流电压提供给控制单元；控制单元，配置来在启动时通过所述开关单元接收所述第一直流电压以启动并且向功率因素校正单元提供驱动信号；功率因素校正单元，配置来接收所述第一直流电压，并且在接收到所述驱动信号后将所述第一直流电压转换为第二直流电压并且将所述第二直流电压提供给脉宽调制单元，其中所述第二直流电压高于所述第一直流电压；以及脉宽调制单元，配置来将所述第二直流电压转换为第三直流电压，并且将所述第三直流电压提供给所述控制单元，其中所述第三直流电压低于所述第一直流电压，其中，所述开关单元配置来响应于所述第三直流电压和来自所述控制单元的控制信号来关断。
[0005]根据本发明的另一方面，提供一种电源供电方法，应用于电子设备，所述电子设备包括整流单元、功率因素校正单元、脉宽调制单元、开关单元和控制单元，所述电源供电方法包括:由所述整流单元将外部电源输入的交流电压转换为第一直流电压，并且将所述第一直流电压提供给功率因素校正单元，其中第一直流电压用作控制单元的启动电压；所述开关单元导通，并将所述第一直流电压提供给控制单元；由所述控制单元在启动时通过所述开关单元接收所述第一直流电压以启动并且向所述功率因素校正单元提供驱动信号；由所述功率因素校正单元接收所述第一直流电压，并且在接收到所述驱动信号后将所述第一直流电压转换为第二直流电压，并且将所述第二直流电压提供给所述脉宽调制单元，其中所述第二直流电压高于所述第一直流电压；以及由所述脉宽调制单元将所述第二直流电压转换为第三直流电压，并且将所述第三直流电压提供给所述控制单元，其中所述第三直流电压低于所述第一直流电压，其中，所述开关单元响应于所述第三直流电压和来自所述控制单元的控制信号来关断。
[0006]由此可见，根据本发明的电源供电电路以及电源供电方法，通过整流单元将第一直流电压提供给控制单元以启动所述控制单元，并且在所述控制单元启动后，由脉宽调制单元向所述控制单元提供第三直流电压，以保证所述控制单元启动之后的正常工作，由于第三直流电压小于第一直流电压，因此减少了电源供电电路的功率损耗，提高了效率，而且无需为所述控制单元额外提供备用直流电源，并且作为所述控制单元的控制芯片既可以带有高压启动管脚也可以带有低压启动管脚，从而克服了控制芯片选择的局限性。
[0007]要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
【附图说明】
[0008]通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。在附图中:
[0009]图1是示出根据本发明的实施例的电源供电电路的配置的框图；
[0010]图2是示意性示出根据本发明的实施例的电源供电电路的电路图；以及
[0011]图3是示出根据本发明的电源供电方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。
[0013]下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
[0014]图1是示出根据本发明的实施例的电源供电电路10的配置的框图。根据本发明的实施例的电源供电电路10可以应用于诸如服务器、台式机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、个人数字助理、智能可穿戴设备等这样的电子设备中。
[0015]如图1中所示，电源供电电路10包括整流单元101、开关单元102、控制单元103、功率因素校正单元104以及脉宽调制单元105。
[0016]整流单元101配置来将外部电源(例如市电)输入的交流电压转换为第一直流电压，并且将所述第一直流电压提供给功率因素校正单元104，其中第一直流电压用作控制单元103的启动电压。
[0017]整流单元101可以由四个二极管构成的全桥式整流电路来实现。图2中示出了这种全桥式整流电路R。如图2中所示，在全桥式整流电路R的每个工作周期内，同一时间只有两个二极管工作，通过二极管的单向导通功能，把交流电压转换成单向的直流电压。虽然图2中将整流单元101示出为全桥式整流电路，然而本发明并不限于此，整流单元101还可以由半桥式整流电路来实现，或者由两个半桥式整流电路所组成的全桥式整流电路来实现。通常情况下，如果外部电源输入电压是Vac，整流单元101输出的第一直流电压在0.9Vac至
1.4Vac之间，即第一直流电压为直流高压。
[0018]开关单元102与整流单元101和控制单元103连接，并且配置来在导通时将第一直流电压提供给控制单元103。
[0019]控制单元103配置来在启动时通过开关单元102接收第一直流电压以启动并且向功率因素校正单元104提供驱动信号。控制单元103可以是诸如中央处理单元(CPU)这样的处理芯片，也可以是嵌入式控制芯片(EC)或其它任意类型的微控制芯片。
[0020]功率因素校正单元(Power Factor Corrector，PFC) 104配置来接收第一直流电压，并且在从控制单元103接收到驱动信号后将第一直流电压转换为第二直流电压并且将第二直流电压提供给脉宽调制单元105，其中第二直流电压高于第一直流电压。在电源供电电路10与市电(220V)连接的情形中，第二直流电压优选为380V。
[0021]本发明的功率因素校正单元104可以视为一种DC-DC升压转换器，其能够对输入电流的波形进行整形，并且在对波形进行整形时将输入电压升压到稳定的直流状态(380V至400V)，从而在输出功率一定的情况下，获得相对较小的电流，达到节省功耗的目的。由于功率因素校正单元属于本领域技术人员较为公知的技术，故在此不做详细描述，图2中示出了本发明所采用的示例性PFC电路，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要采用主动式或被动式PFC电路，并对PFC电路构成进行适当调整，只要符合本发明的原理即可。
[0022]脉宽调制单元(Pulse Width Modulat1n，PffM) 105配置来将功率因素校正单元104输出的第二直流电压转换为第三直流电压，并且将所述第三直流电压提供给控制单元103，其中所述第三直流电压低于所述第一直流电压。
[0023]脉宽调制单元105还配置来将第二直流电压转换为第四直流电压，并通过所述第四直流电压为电子设备供电。
[0024]本发明的脉宽调制单元105可以视为一种DC-DC降压电路，如图2中所示，脉宽调制单元105通过两个辅助绕组分别将输入的第二直流电压降压为第三直流电压和第四直流电压。
[0025]第四直流电压优选为±12V。然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据电源供电电路10所接的实际负载和/或实际使用的电子设备情况来对辅助绕组进行调整以获得所需的第四直流电压。同理，本领域技术人员还可以根据控制单元103的启动管脚情况来对辅助绕组进行调整以获得所需的第三直流电压，例如，如果控制单元