专利名称：相位同步电源控制器及电源供应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源供应器，且特别涉及一种适用于电源供应器的新型电源驱动控制技术“相位同步电源控制器”，可设计加入于各类型电源供应器，以改善现有设计的电源供应器，使其可具有高功率因素、高效率、易小型化、低成本、高可靠性及较长的使用寿命上述优点的组合，以提升能源使用效率符合更新的环保节能趋势。
背景技术：
电源供应器应用的范围相当广，例如消费性电子产品、办公设备、照明装置、不断电系统、电动机的驱动、分散式再生能源与能源新利用的电力转换等。良好的电源供应器除满足国际标准规范外，还需具备高功率因素(power factor)、电路简单零件少、制造容易干扰信号少、制作成本低廉等特性。上述功率因素简称功因。传统的交流/直流电源供应器通常会采用以输入端先行升压的方式做功因修正， 需要使用功因修正芯片并且配合使用多个功率元件来实现功因提升。也就是说，功因修正与电压调控分级完成，电路复杂零件多，成本相当高，能源效率亦较低。图1是现有的一种交流/直流转换器的示意图。交流/直流转换器100可分成前级101与后级102。前级101为功率因数修正级，其电路架构通常会使用升压型转换架构， 并在电流与电压控制模式下操作来进行功因修正。后级102为直流/直流降压级，一般会使用前向式或返驰式转换器电路架构，利用脉宽调制控制器，在电流与电压模式控制下操作。 交流/直流转换器100因经过两次的电力转换，其能源效率自然打折。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电源供应器，其可具有高功率因素、高效率、结构简单、易小型化、高可靠性及较长的使用寿命上述优点的组合，以提升能源使用效率符合更新的环保节能趋势。本发明的另一目的在于提供一种相位同步电源控制器，其控制技术可利用参考输入端的电源电压信号为控制基础，相位同步电源控制器可以用单阶、两阶或多阶的方式做调节控制，可提供相位同步信号给脉宽调制控制器，使脉宽调制控制器能依据相位同步信号并配合负载端的功率需求，控制电源驱动电路提供能量至负载端。在本发明的实施例中，电源供应器可具有下列技术与功效1.高功率因素相位同步电源控制器是参考输入端的电源电压信号为控制基础， 故可轻易得到高功率因素且无需使用功因控制芯片。2.低电流强度相位同步电源控制器可使整个电源供应器稳定及平均工作于低输入电流状态下，故可减低工作过程中可能产生的最大电流量的发生。3.低工作温度因为工作过程中无瞬间最大电流量的情况发生，故主回路功率晶体管及电感元件所产生转换效率的损失即降低，故工作温度即降低。4.高效率相位同步电源控制器使整个电源供应器得到高功率因素、低电流强度及低工作温度状态下，故可减低主回路功率晶体管及电感元件所产生的热损失的温升。5.改善功率因素无需使用升压电路设计改变电路以改善功因的一般传统作法是以电源输入后经过整流器件之后，使用功因控制芯片加上功率晶体管、高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等元件所组成的升压电路来实现。6.电路结构简单无需使用升压电路设计所需采用的主要零件，如功因控制芯片、功率晶体管、高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等元件，而相位同步电源控制器其增加的零件是非常标准、普及、小型且容易取得和低成本的。所以在本发明的实施例中，相位同步电源控制器是一个可使电源供应器提升能源使用效率以更能符合新环保节能趋势的电源驱动控制技术，其优点例如下列1.可靠性高(高功因、高效率)比传统方式减少使用功因控制芯片、功率晶体管、 高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等..元件，故可靠性提高。2.产品寿命长(低电流强度、低工作温度)因为工作温度降低以及可减低工作过程中可能产生的最大电流量的发生，故可延长电子零件的使用寿命。3.小型化(电路结构简单)因为无需使用升压电路设计所需采用的主要零件，如功因控制芯片、功率晶体管、高储能电感、高压储能电容及快速整流二极管等元件，故可减少电路板使用的空间。4.低成本(低零件数)相位同步电源控制器其增加的零件是非常标准、普及、小型且容易取得和低成本。5.采用容易无需更改原电源供应器的主要架构和零件，且直接适用于IlOV或 220V市电。本发明提出一种电源供应器，其包括桥式整流器、二极管、电源驱动电路、第一电阻、第二电阻与脉宽调制控制器。二极管的阳极耦接桥式整流器的输出端。电源驱动电路耦接二极管的阴极，用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接二极管的阳极。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器耦接电源驱动电路与第一电阻的第二端，可依据驱动信号以及第一电阻的第二端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电源驱动电路。在本发明的一实施例中，电源供应器还包括第三至第五电阻与晶体管。第三电阻的第一端耦接第一电阻的第二端。晶体管的第一端耦接第三电阻的第二端。晶体管的第二端耦接上述电压。第四电阻的第一端耦接第一电阻的第一端。第五电阻的第一端耦接第四电阻的第二端与第一晶体管的栅极端。第五电阻的第二端耦接上述电压。在另一实施例中， 第二电阻为可变电阻。从另一角度来看，本发明提供一种电源供应器，其包括桥式整流器、第一二极管、 第二二极管、电源驱动电路、第一电阻、第二电阻与脉宽调制控制器。桥式整流器的第一输入端与第二输入端分别耦接交流电源的第一端与第二端。第一二极管的阳极耦接桥式整流器的第一输入端。第二二极管的阳极耦接桥式整流器的第二输入端。电源驱动电路耦接桥式整流器的输出端，用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接第一二极管的阴极与第二二极管的阴极。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器耦接电源驱动电路与第一电阻的第二端，可依据驱动信号以及第一电阻的第二端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电源驱动电路。
从又一角度来看，本发明提供一种适用于一电源供应器的相位同步电源控制器。 电源供应器包括桥式整流器，电源驱动电路与脉宽调制控制器。相位同步电源控制器包括二极管、第一电阻与第二电阻。二极管的阳极耦接桥式整流器的输出端。二极管的阴极耦接电源驱动电路。电源驱动电路可用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接二极管的阳极。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端与脉宽调制控制器。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器可依据上述驱动信号以及第二电阻的第一端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电源驱动电路。从再一角度来看，本发明提供一种适用于一电源供应器的相位同步电源控制器。 电源供应器包括桥式整流器，电源驱动电路与脉宽调制控制器。相位同步电源控制器包括第一二极管、第二二极管、第一电阻与第二电阻。第一二极管的阳极耦接桥式整流器的第一输入端。第二二极管的阳极耦接桥式整流器的第二输入端。桥式整流器的第一输入端与第二输入端分别耦接交流电源的第一端与第二端。电源驱动电路耦接桥式整流器的输出端， 可用以产生驱动信号借以驱动负载。第一电阻的第一端耦接第一二极管的阴极与第二二极管的阴极。第二电阻具有第一端与第二端。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端与脉宽调制控制器。第二电阻的第二端耦接一电压。脉宽调制控制器可依据驱动信号以及第二电阻的第一端所提供的相位同步信号产生脉宽调制信号借以控制电源驱动电路。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
图1是现有的一种交流/直流转换器的示意图。图2A是依照本发明的第一实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图2B是依照本发明的第一实施例的一种各端点的波形示意图。图3是依照本发明的第二实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图4A是依照本发明的第三实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图4B是依照本发明的第三实施例的一种各端点的波形示意图。图5是依照本发明的第四实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图6A是依照本发明的第五实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图6B是依照本发明的第五实施例的一种各端点的波形示意图。图7是依照本发明的第六实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图8是依照本发明的第七实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图9是依照本发明的第八实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示
7意图。图10是依照本发明的第九实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图11是依照本发明的第十实施例的一种非隔离式电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图12是依照本发明的第十一实施例的一种隔离式电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。图13是依照本发明的第十二实施例的一种共振式电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。其中，附图标记说明如下100:交流/直流转换器101 前级102 后级10 17:电源供应器20 交流电源30、31、A20 滤波保护电路40 桥式整流器50 55、A40 相位同步电源控制器
60、A50 A53 电源驱动电路70 脉宽调制控制器80、A60:负载301 保险丝302 突波吸收器303:滤波电感304:滤波电容401 404、501 503、607 二极管Rl R8:电阻604、605:电容606:电感608、Q1、Q2 晶体管609:电流感测电阻801 803 发光二极管Pl P3、CTRL、Vin, DRV、I SEN, GND, PWM 端点R2，可变电阻305 一般市售调光器AlO 交流电压源A30 整流器A501:电源切换电路A502:频率控制器
A70 电压电流检测器及保护电路A503 电感A504:整流滤波电路A503，变压器A505 共振式电源切换电路
具体实施例方式现有的电源供应器利用升压型功因控制芯片来修正功因，不但电路设计复杂，而且电力需经过二次转换，其能源效率相当差。反观，本发明的实施例提供了可适用于各类型电源供应器的相位同步电源控制器。相位同步电源供应器依负载端的输出功率需求，从交流电源截取同步于输入电压的波形，并利用反馈控制原理于连续电流工作模式下，提供能量给负载，如此一来使其可具有高功率因素、高效率、易小型化、低成本、高可靠性及较长的使用寿命上述优点的组合，以提升能源使用效率符合更新的环保节能趋势。下面将参考附图详细阐述本发明的实施例，附图举例说明了本发明的示范实施例，其中相同标号指示同样或相似的元件。图2A是依照本发明的第一实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。请参照图2A，电源供应器10可接收交流电源20所提供的交流电并据以产生驱动信号来驱动负载80。电源供应器10包括滤波保护电路30、桥式整流器40、相位同步电源控制器50、电源驱动电路60、脉宽调制控制器70。 滤波保护电路30具有滤波功能以及电路保护功能。在本实施例中，滤波保护电路 30包括保险丝301、突波吸收器302、滤波电感303与滤波电容304，但本发明并不限于此。 保险丝301的第一端耦接交流电源20的第一端。保险丝301的第一端耦接突波吸收器302 的第一端与滤波电感303的第一端。突波吸收器302的第二端耦接交流电源20的第二端。 滤波电容304的第一端与第二端分别耦接滤波电感303的第二端以及交流电源20的第二端。桥式整流器40可对交流电进行整流。在本实施例中，桥式整流器40包括二极管 401 404。二极管401的阳极与阴极分别耦接接地端与滤波电感303的第二端。二极管 402的阳极耦接二极管401的阴极。二极管403的阳极与阴极分别耦接接地端与交流电源 20的第二端。二极管404的阳极与阴极分别耦接二极管403的阴极与二极管402的阴极。相位同步电源控制器50可用来提供相位同步信号给脉宽调制控制器70。相位同步电源控制器50可包括二极管502、503与电阻Rl R8、晶体管Ql、Q2。二极管502的阳极耦接二极管401的阴极与二极管402的阳极。二极管503的阳极耦接二极管403的阴极与二极管404的阳极。电阻Rl的第一端耦接二极管502、503的阴极。电阻R2的第一端耦接电阻Rl的第二端以及脉宽调制控制器70。电阻R2的第二端耦接接地端。电阻R4的第一端耦接电阻 Rl的第一端。电阻R4的第二端耦接晶体管Ql的栅极与电阻R5的第一端。电阻R3的第一端与第二端分别耦接电阻Rl的第二端与晶体管Ql的第一端。电阻R5的第二端与晶体管 Ql的第二端耦接接地端。电阻R7的第一端耦接电阻Rl的第一端。电阻R7的第二端耦接晶体管Q2的栅极与电阻R8的第一端。电阻R6的第一端与第二端分别耦接电阻Rl的第二端与晶体管Q2的第一端。电阻R8的第二端与晶体管Q2的第二端耦接接地端。电阻Rl的第二端可输出相位同步信号给脉宽调制控制器70。通过调整电阻Rl R8的阻值，可调整相位同步信号的电压准位。更具体地说，电阻R1、R2可视为分压电路。另外，通过设定电阻 R4的第二端的偏压点可确定晶体管Ql的工作模式。晶体管Ql的工作会决定流经晶体管Ql 的电流，进而通过电阻R3产生相应的电压输入至脉宽调制控制器70的端点CTRUControl 的简写)。同理，通过设定电阻R7的第二端的偏压点可确定晶体管Q2的工作模式。晶体管 Q2的工作会决定流经晶体管Q2的电流，进而通过电阻R6产生相应的电压输入至脉宽调制控制器70的端点CTRL。二极管502、503具有与二极管402、404相类似的功效，还可用来防止电源驱动电路60的信号干扰到相位同步信号。电源驱动电路60可用来产生驱动信号借以驱动负载80。在本实施例中，负载80 以多个彼此串连的发光二极管(以801 803表示)，但不限于此。在其他实施例中，负载 80也可以是不同类型的电子装置或电器装置。另外，负载80中各元件的连接方式，也可以依照使用情况不同而进行改变，举例来说，多个发光二极管也可以彼此串联及/或并联。电源驱动电路60包括电容604、605、电感606、二极管607、晶体管608与电流感测电阻609。电容604的第一端耦接二极管402的阴极、脉宽调制控制器70、二极管607的阴极、负载80的第一端与电容605的第一端。电容604的第二端耦接接地端。电容605的第二端 耦接接地端。电感606的第一端耦接负载80的第二端。二极管607的阳极耦接电感 606的第二端。晶体管608的第一端耦接电感606的第二端与二极管607的阳极。晶体管 608的栅极端耦接脉宽调制控制器70。晶体管608的第二端耦接电流感测电阻609的第一端与脉宽调制控制器70。电流感测电阻609的第二端耦接接地端。电容604具有稳压的功能。晶体管608可依据脉宽调制控制器70所提供的脉宽调制信号而导通或截止。当晶体管608导通时，电感606会进行储能；反之，当晶体管608 截止时，电感606会通过二极管607所提供的路径释放能量，借以对电容605进行储能。电流感测电阻609可用来检测电流。依据欧姆定律，流经电流感测电阻609的电流愈大，电流感测电阻609的第一端的电压也会愈大。换言之，脉宽调制控制器70的端点ISEN可接收电流感测电阻609的第一端的电压，并据以判别流经电流感测电阻609的电流大小。因此， 脉宽调制控制器70可依据电流感测电阻609的第一端所提供的电压来控制电源驱动电路 60的工作，借以防止过电流情形。脉宽调制控制器70的端点CTRL可接收电阻Rl的第二端所提供的相位同步信号。 脉宽调制控制器70的端点Vin可接收电源驱动电路提供给负载80的驱动信号。因此脉宽调制控制器70可依据上述相位同步信号并配合负载端的输出功率需求，利用反馈控制原理于连续电流工作模式下提供能量给负载端，详细说明如下。由于电力消耗的瞬时功率为电压和电流的乘积，即P = VX I。电源对负载80所做的功(W)为瞬时功率对时间进行积分所获得的面积。也就是说，电压与电流无法配合的情况下，瞬时功率变化会相当大，不但会造成电源不稳定，电源对负载80所做的功也不理想。 若可让电压与电流互相配合不但可获得较佳的瞬时功率，电源对负载80所做的功也可获得大幅提升。图2B是依照本发明的第一实施例的一种各端点的波形示意图。请注意，图2B所图示的波形示意图仅是本实施例用以说明的一种波形示意图，实际上各端点的波形会随着电源供应器所采用的元件、配置关系以及负载端的不同而有所变化。二极管502、503具有与二极管402、404相类似的功效，因此端点Pl的信号可视为桥式整流器40所输出的信号。 端点P2的信号是相位同步电源控制器50撷取交流电经过整流后的信号。端点P3的信号为用来驱动负载80的驱动信号。值得一提的是，端点P3的信号会随着电源驱动电路60的工作不同或是负载80的不同而有所变化。利用二极管402、404、502、503的作用，即便端点 P3的信号受到负载端各元件的影响，端点P2的信号仍可呈现出交流电经过整流后的波形。另一方面，端点P3的信号虽然会受到负载端的影响而有所变化，但其相位并不会产生大幅度的改变。换言之，端点P3的信号的相位实质上会同步于端点Pl的信号的相位。 另外，端点P2的信号的相位又同步于端点Pl的信号的相位。因此，端点P2的信号的相位与端点P3的信号的相位也会互相匹配。脉宽调制控制器70可依据端点P2的信号并配合端点P3的信号来控制晶体管608 的开关，进而控制端点P3的电流。端点P3的电压与电流能相互配合而产生较大的功，因此可使电源供应器10具有高功率因素、高效率、易小型化、低成本、高可靠性及较长的使用寿命上述优点的组合，以提升能源使用效率符合更新的环保节能趋势。值得一提的是，虽然上述实施例中已经对电源供应器及相位同步电源控制器描绘出了一个可能的型态，但所属技术领域技术人员应当知道，各厂商对于电源供应器的设计都不一样，因此本发明的应用当不限制于此种可能的型态。换言之，只要是利用阻抗分压原理从交流电源撷取相位同步信号以提供给脉宽调制控制器，并利用隔离电路(如二极管) 防止相位同步信号受到干扰，再利用相位同步信号配合负载端的电压或及电流，来控制电源供应器的工作，就已经是符合了本发明的精神所在。以下再举几个实施例以便本领域技术人员能够更进一步的了解本发明的精神，并实施本发明。图2A的相位同步电源控制器50仅是一种选择实施例，熟习本领域技术者可依其需求改变相位同步电源控制器的实施方式。举例来说，图3是依照本发明的第二实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。请合并参照图2A与图3，电源供应器11 与电源供应器10相类似，其不同之处在于图3A中的相位同步电源控制器51以二极管501 取代图2A中的二极管502与503。二极管501的阳极耦接二极管402、404的阴极与电阻 Rl的第一端。如此一来，也可实现与第一实施例相类似的功效。图2A的相位同步电源控制器50采用了三阶架构，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，相位同步电源控制器50也可以是单阶、两阶或三阶以上的架构。举例来说，图 4A是依照本发明的第三实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。请合并参照图2A与图4A，电源供应器12与电源供应器10相类似，其不同之处在于图4A中的相位同步电源控制器52采用了二阶架构。图4B是依照本发明的第三实施例的一种各端点的波形示意图。请合并参照图4A与图4B，相位同步电源控制器52采用二阶架构可改变端点P2 的信号的波形(如图4B所示)。同理，图3的相位同步电源控制器51采用了三阶架构，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，相位同步电源控制器51也可以是单阶、两阶或三阶以上的架构。图5是依照本发明的第四实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。请合并参照图 3与图5，电源供应器13与电源供应器11相类似，其不同之处在于图5中的相位同步电源控制器53采用二阶架构。同理，图6A是依照本发明的第五实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。请合并参照图2A与图6A，电源供应器14与电源供应器10相类似，其不同之处在于图6A中的相位同步电源控制器M采用了单阶架构。图6B是依照本发明的第五实施例的一种各端点的波形示意图。请合并参照图6A与图6B，相位同步电源控制器M采用单阶架构可改变端点P2的信号的波形(如图6B所示)。同理，图7是依照本发明的第六实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。请合并参照图3与图7，电源供应器15与电源供应器11相类似，其不同之处在于图7中的相位同步电源控制器55采用单阶架构。另外，上述实施例所提供的电源供应器与相位同步电源控制器用于驱动包括发光装置的负载时，也可配合使用一般市售调光器来调整发光装置的亮度。举例来说，图8是依照本发明的第七实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。电源供应器16 与电源供应器15相类似，其不同之处在于图8中的滤波保护电路31还包括一般市售调光器305。一般市售调光器305可用以调整负载80中发光二极管801 803的亮度。值得注意的是，通过改变相位同步电源控制器的实施方式，也可实现与图8中一般市售调光器305相类似的功效。举例来说，图9是依照本发明的第八实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。电源供应器17与电源供应器15相类似，其不同之处在于图9中的电阻R2’为可变电阻。通过调整可变电阻R2’的阻值，也可调整负载80 中发光二极管801 803的亮度，具有与调光器相类似的效果。在上述第一实施例中，电源供应器的类型仅是一种选择实施例，本发明并不以此为限。在其他实施例中，相位同步电源控制器也可应用于各种类型的电源供应器。举例来说，图10是依照本发明的第九实施例的一种电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。 在本实施例中，电源供应器可接收交流电压源Aio借以产生驱动信号来驱动负载A60。电源供应器包括滤波保护电路A20、整流器A30、相位同步电源控制器A40、电源驱动电路A50、电压电流检测器及保护电路A70。电源驱动电路A50包括电源切换电路A501与频率控制器 A502。图11是依照本发明的第十实施例的一种非隔离式电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。在本实施例中，电源供应器可接收交流电压源AlO借以产生驱动信号来驱动负载A60。电源供应器包括滤波保护电路A20、整流器A30、相位同步电源控制器A40、非隔离式电源驱动电路A51、电压电流检测器及保护电路A70。非隔离式电源驱动电路A51包括电源切换电路A501、频率控制器A502、电感A503与整流滤波电路A504。图12是依照本发明的第十一实施例的一种隔离式电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。在本实施例中，电源供应器可接收交流电压源AlO借以产生驱动信号来驱动负载A60。电源供应器包括滤波保护电路A20、整流器A30、相位同步电源控制器A40、隔离式电源驱动电路A52、电压电流检测器及保护电路A70。隔离式电源驱动电路A52包括电源切换电路A501、频率控制器A502、变压器A503，与整流滤波电路A504。图13是依照本发明的第十二实施例的一种共振式电源供应器及相位同步电源控制器的示意图。在本实施例中，电源供应器可接收交流电压源AlO借以产生驱动信号来驱动负载A60。电源供应器包括滤波保护电路A20、整流器A30、相位同步电源控制器A40、共振式电源驱动电路A53、电压电流检测器及保护电路A70。共振式电源驱动电路A53包括共振式电源切换电路A505、频率控制器A502与整流滤波电路A504。综上所述，熟悉本领域技术者从上述所揭示的内容应可明白，本实施例利用相位同步电源控制器50并配合脉宽调制控制器即可使电源供应器10具有高功率因素、高效率、 易小型化、低成本、高可靠性及较长的使用寿命上述优点的组合，以提升能源使用效率符合更新的环保节能趋势。本实施例还具有下列优点及功效1.在相位同步电源控制器中配置可变电阻，可实现调光器的功能。2.设计有相位同步电源控制器的电源供应器，可配置一般市售调光器即可实现调光的功能。3.无须采用现有的升压型功因控制芯片即可实现提升功因的效果。4.可减低主回路功率晶体管及电感元件所产生的热损失而导致的温升，可有效延长各元件的寿命。5.可减低电源供应器工作过程中可能产生的最大电流量的发生。由于瞬间最大电流量的情况发生，容易造成元件发热，因此本实施例亦具有使各元件操作在低工作温度的优点。6.电源供应器无须在前级进行升压，再于后级降压，因此能降低能源损耗。7.相位同步电源控制器采用的元件数量不但少且体积小，不但可有效降低电源供应器的元件数量还可有效缩小电源供应器的体积。8.无需更改电源供应器的主要零件，相位同步电源控制器可适用于IlOV或220V 等不同电压的市电，也可适用于各类型的电源供应器。虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种相位同步电源控制器，适用于一电源供应器，该电源供应器包括一桥式整流器， 一电源驱动电路与一脉宽调制控制器，该相位同步电源控制器，包括一二极管，具有一阳极与一阴极，该二极管的阳极耦接该桥式整流器的一输出端，该二极管的阴极耦接该电源驱动电路，其中该电源驱动电路用以产生一驱动信号借以驱动一负载；一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端耦接该二极管的阳极；以及一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端耦接该第一电阻的第二端与该脉宽调制控制器，该第二电阻的第二端耦接一第一电压，其中该脉宽调制控制器依据该驱动信号以及该第二电阻的第一端所提供的一相位同步信号产生一脉宽调制信号借以控制该电源驱动电路。
2.一种相位同步电源控制器，适用于一电源供应器，该电源供应器包括一桥式整流器， 一电源驱动电路与一脉宽调制控制器，该相位同步电源控制器，包括一第一二极管，具有一阳极与一阴极，该第一二极管的阳极耦接该桥式整流器的一第一输入端；一第二二极管，具有一阳极与一阴极，该第二二极管的阳极耦接该桥式整流器的一第二输入端，其中该桥式整流器的第一输入端与第二输入端分别耦接一交流电源的一第一端与一第二端，该电源驱动电路耦接该桥式整流器的一输出端，该电源驱动电路用以产生一驱动信号借以驱动一负载；一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端耦接该第一二极管的阴极与该第二二极管的阴极；以及一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端耦接该第一电阻的第二端与该脉宽调制控制器，该第二电阻的第二端耦接一第一电压，其中该脉宽调制控制器依据该驱动信号以及该第二电阻的第一端所提供的一相位同步信号产生一脉宽调制信号借以控制该电源驱动电路。
3.一种电源供应器，包括一桥式整流器，具有一输出端；一第一二极管，具有一阳极与一阴极，该第一二极管的阳极稱接该桥式整流器的输出端；一电源驱动电路，耦接该第一二极管的阴极，用以产生一驱动信号借以驱动一负载； 一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端耦接该第一二极管的阳极；一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端耦接该第一电阻的第二端，该第二电阻的第二端耦接一第一电压；以及一脉宽调制控制器，耦接该电源驱动电路与该第一电阻的第二端，依据该驱动信号以及该第一电阻的第二端所提供的一相位同步信号产生一脉宽调制信号借以控制该电源驱动电路。
4.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该电源供应器还包括一第三电阻，具有一第一端与一第二端，该第三电阻的第一端耦接该第一电阻的第二端；一第一晶体管，具有一第一端、一第二端与一栅极端，该第一晶体管的第一端耦接该第三电阻的第二端，该第一晶体管的第二端耦接该第一电压；一第四电阻，具有一第一端与一第二端，该第四电阻的第一端耦接该第一电阻的第一端；以及一第五电阻，具有一第一端与一第二端，该第五电阻的第一端耦接该第四电阻的第二端与该第一晶体管的栅极端，该第五电阻的第二端耦接该第一电压。
5.如权利要求4所述的电源供应器，其特征在于，该电源供应器还包括一第六电阻，具有一第一端与一第二端，该第六电阻的第一端耦接该第一电阻的第二端；一第二晶体管，具有一第一端、一第二端与一栅极端，该第二晶体管的第一端耦接该第六电阻的第二端，该第二晶体管的第二端耦接该第一电压；一第七电阻，具有一第一端与一第二端，该第七电阻的第一端耦接该第一电阻的第一端；以及一第八电阻，具有一第一端与一第二端，该第八电阻的第一端耦接该第七电阻的第二端与该第二晶体管的栅极端，该第八电阻的第二端耦接该第一电压。
6.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该第二电阻为可变电阻。
7.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该电源驱动电路包括一第一滤波电容，具有一第一端与一第二端，该第一滤波电容的一第一端耦接该第一二极管的阴极，该第一滤波电容的第二端耦接该第一电压；一滤波电感，具有一第一端与一第二端，该滤波电感的一第一端耦接该第一二极管的阴极；一第二滤波电容，具有一第一端与一第二端，该第二滤波电容的一第一端耦接该滤波电感的第二端，该第二滤波电容的第二端耦接该第一电压；一第一电容，具有一第一端与一第二端，该第一电容的第一端耦接该滤波电感的第二端、该负载的一第一端与该脉宽调制控制器，第一电容的第二端耦接该第一电压；一第二电容，具有一第一端与一第二端，该第二电容的第一端耦接该负载的第一端，第二电容的第二端耦接该第一电压；一电感，具有一第一端与一第二端，该电感的第一端耦接该负载的一第二端； 一第二二极管，具有一阳极与一阴极，该第二二极管的阳极耦接该电感的第二端，该第二二极管的阴极耦接该第一电容的第一端；一晶体管，具有一第一端、一第二端与一栅极端，该晶体管的第一端耦接该电感的第二端，该晶体管的栅极端接收该脉宽调制信号；以及一电流感测电阻，具有一第一端与一第二端，该电流感测电阻的第一端耦接该晶体管的第二端，该电流感测电阻的第二端耦接接地端。
8.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该桥式整流器包括一第二二极管，具有一阳极与一阴极，该第二二极管的阳极耦接该第一电压，该第二二极管的阴极耦接一交流电源的一第一端；一第三二极管，具有一阳极与一阴极，该第三二极管的阳极耦接该第二二极管的阴极，该第三二极管的阴极耦接该第一二极管的阳极；一第四二极管，具有一阳极与一阴极，该第四二极管的阳极耦接该第一电压，该第四二极管的阴极耦接该交流电源的一第二端；以及一第五二极管，具有一阳极与一阴极，该第五二极管的阳极耦接该第四二极管的阴极， 该第五二极管的阴极耦接该第一二极管的阳极。
9.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该电源供应器还包括 一滤波保护电路，耦接于一交流电源与该桥式整流器之间。
10.如权利要求9所述的电源供应器，其特征在于，该滤波保护电路包括一保险丝，具有一第一端与一第二端，该保险丝的第一端耦接于该交流电源的一第一端；一滤波电感，具有一第一端与一第二端，该滤波电感的第一端耦接该保险丝的第二端， 该滤波电感的第二端耦接该桥式整流器的一第一输入端；一突波吸收器，具有一第一端与一第二端，该突波吸收器的第一端耦接该保险丝的第二端，该突波吸收器的第二端耦接该交流电源的一第二端与该桥式整流器的一第二输入端；以及一滤波电容，具有一第一端与一第二端，该滤波电容的第一端耦接该滤波电感的第二端，该滤波电容的第二端耦接该桥式整流器的一第二输入端。
11.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该电源供应器还包括一调光器，耦接于一交流电源与该桥式整流器之间，用以调整该负载所包括的一发光装置的亮度。
12.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该负载包括多个发光二极管，所述多个发光二极管彼此串连及/或并联。
13.一种电源供应器，包括一桥式整流器，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该桥式整流器的第一输入端与第二输入端分别耦接一交流电源的一第一端与一第二端；一第一二极管，具有一阳极与一阴极，该第一二极管的阳极耦接该桥式整流器的第一输入端；一第二二极管，具有一阳极与一阴极，该第二二极管的阳极耦接该桥式整流器的第二输入端；一电源驱动电路，耦接该桥式整流器的输出端，用以产生一驱动信号借以驱动一负载；一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端耦接该第一二极管的阴极与该第二二极管的阴极；一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端耦接该第一电阻的第二端，该第二电阻的第二端耦接一第一电压；以及一脉宽调制控制器，耦接该电源驱动电路与该第一电阻的第二端，依据该驱动信号以及该第一电阻的第二端所提供的一相位同步信号产生一脉宽调制信号借以控制该电源驱动电路。
全文摘要
本发明公开了电源供应器及相位同步电源控制器，其电路结构简单、高可靠性且低元件数目的设计下也能具有较长的使用寿命并提升能源使用效率以符合更新的环保节能趋势。其工作原理是依负载端的输出功率需求，从交流电源截取同步于输入电压的波形，并利用反馈控制原理于连续电流工作模式下，提供能量给负载。如具体电路上的验证，只需将相位同步电源控制器设计加入于一般电源供应器就可使新设计的电源供应器具有高功率因素、高效率、低元件数目、低电流强度、低工作温度及电路结构简单等上述优点的组合。
文档编号H02M5/458GK102158098SQ201010117250
公开日2011年8月17日 申请日期2010年2月12日 优先权日2010年2月12日
发明者刘建坤, 刘旻村 申请人:凤敏, 刘建坤, 刘旻村