专利名称：提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种提高电源传导裕量的装置，尤其是提高降压(buck)或升降压(buck-boost)电路中的电源传导裕量。
背景技术：
在需要调降或调高输出电压的电源管理领域中，降压或升降压电路设计因具有构造简单且操作稳定的优点而普遍使用于各种电子产品，比如小家电的供电领域。降压或升降压电路需使用电感，当作储能组件，并利用周边组件提供切换开关作用，使得电感进行适当的充放电操作，进而达到调降电压或调高电压的目的。然而，常用技术的缺点在于，所需的电磁干扰抑制器件太多，且材料成本过高，尤 其是需要较长的研发周期以找出每个组件的最佳参数，因此研发成本相当高，不利于市场竞争。此外，降压或升降压电路中的储能电感一般具有相当大的漏磁，且对大地接地也存在比较高的电动势，而使得比较高的电压变动率(dv/dt)信号通过寄生电容而引导到大地接地，并经测试仪器的接地端而耦合到测试仪器的L及N端或电网时，最终的结果是，传导会变得很差，且会对电网形成干扰。因此，需要一种提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置，使得储能电感的磁芯接冷点不受周边组件的增加或减少的电路参数、个数所影响，也不受储能电感的外形尺寸影响，藉以解决上述常用技术的问题。
实用新型内容根据本实用新型的第一方面，提供了一种提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置，用以将交流电的输入电源转换成输出电源，以达到提高降压型或升降压型电源传导裕量的目的，该提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置包括输入单元，接收该输入电源，用以整流及滤波而产生供电电源；电压调节集成电路，用以控制该装置的整体电气操作，且具有电源端、比较端、电流感测端、至少一接地端及至少一漏极电流输出端；储能电感，连接该电压调节集成电路的接地端及系统接地，由该电压调节集成电路控制该储能电感的充电及放电操作；第一电阻；第二电阻；第一电容，其中该第一电阻、该第二电阻以及该第一电容串联连接而跨接至该电压调节集成电路的电源端以及该系统接地之间，且该第一电容的一端连接该系统接地，而该第一电容的一另一端以及该电压调节集成电路的漏极电流输出端连接该输入单元所产生的供电电源；电流感测电阻，连接该电压调节集成电路的电流感测端以及接地端，用以提供电流感测功能；第二电容，跨接在该电压调节集成电路的比较端以及接地端之间；第三电容，跨接在该电压调节集成电路的电源端以及接地端之间；第一二极管，跨接该电压调节集成电路的电源端及该系统接地之间，且该第一二极管的一正端连接该系统接地；第二二极管，跨接该电压调节集成电路的接地端及该输出电源之间，且该第二二极管的一正端连接该输出电源；以及输出单元，连接该输出电源及该系统接地，用以提供输出滤波功能。[0006]根据本实用新型的第二方面，提供了一种提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置，用以将交流电的输入电源转换成第一输出电源以及第二输出电源，以达到提高降压型或升降压型电源传导裕量的目的，该提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置包括输入单元，接收该输入电源，用以整流及滤波而产生供电电源；电压调节集成电路，用以控制该装置的整体电气操作，且具有电源端、比较端、电流感测端、至少一接地端及至少一漏极电流输出端；第一电阻；第二电阻；第一电容，其中该第一电阻、该第二电阻以及该第一电容串联连接而跨接至该电压调节集成电路的电源端以及系统接地之间，且该第一电容的一端连接该系统接地，而该第一电容的另一端以及该电压调节集成电路的漏极电流输出端连接该输入单元所产生的供电电源；电流感测电阻，连接该电压调节集成电路的电流感测端以及接地端，用以提供电流感测功能；第二电容，跨接在该电压调节集成电路的比较端以及接地端之间；第三电容，跨接在该电压调节集成电路的电源端以及接地端之间;第一二极管，跨接该电压调节集成电路的电源端及该系统接地之间，且该第一二极管的一正端连接该系统接地；第二二极管，跨接该电压调节集成电路的接地端及该系统接地之间，且该第二二极管的一正端连接该系统接地；正电压调节器，具有输入端及输出端，用以提供正电压调节功能，且该正电压调节器的输出端提供该第二输出电源；第三二极管；储能变压器，由该电压调节集成电路控制该储能变压器的充电及放电操作，且具有一次侧及二次侧，该储 能变压器的一次侧连接该电压调节集成电路的接地端及该第一输出电源，而该储能变压器的二次侧连接该系统接地及该第三二极管的正端，而该第三二极管的负端连接该正电压调节器的输入端；第五电阻，跨接该储能变压器的一次侧及二次侧之间；第五电容，跨接该正电压调节器的输入端以及该系统接地之间；第一输出单元，连接该第一输出电源及该系统接地，用以提供输出滤波功能给该该第一输出电源；以及第二输出单元，连接该第二输出电源及该系统接地，用以提供输出滤波功能给该该第二输出电源。本实用新型的装置具有传导裕量大、结构简单及组件成本低的优点，并符合各种规格标准。
在结合所附图示阅读下面的详细描述之后，本发明的上述目的，其它特点及优点将变得更加明显。图式中图I显示本实用新型提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置的示意图；以及图2显示本实用新型另一实施例的示意图。
具体实施方式
以下配合图式及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，以使得本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。参阅图1，本实用新型提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置的示意图。如图I所示，本实用新型提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置包括输入单元10、第一电容Cl、第一电阻R1、第二电阻R2、电压调节集成电路(IC)Ul、电流感测电阻R3、储能电感Tl、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2以及输出单元20，可用以将交流电的输入电源VIN转换成所需的输出电源V0UT，以达到降压或升降压转换功能。[0013]输入电源VIN经输入单元10接收并整流及滤波后产生供电电源VS，其中输入单元10可包括保险丝FUSE、压敏电阻MOV、前级滤波电容CXl、滤波电感LI、后级滤波电容CX2以及整流桥BD，其中保险丝FUSE接收输入电源，用以提供过电流熔断保护功能，且进一步经压敏电阻MOV、前级滤波电容CX1、滤波电感LI、后级滤波电容CX2以及整流桥BD，而由整流桥BD产生所需的供电电源VS。整流桥BD是由四个二极管组成，用以提供整流功能。其中，保险丝FUSE可以是保险丝，也可以是保险丝电阻，也可以是绕线电阻。整流桥可以是一个二极管组成的半波整流，也可以是二个二极管组成的全波整流，也能是四个二极管组成的全波整流。或者是两个二极管串联当成一个二极管再以半波全波桥式整流的方式存在。压敏电阻MOV是浪涌电压抑制器，在一些场合也可以不加。滤波电感LI可以是双绕组的共模电感，也可以是一个单纯的电感元件。电压调节集成电路Ul主要用以控制储能电感Tl的充电及放电操作，藉以产生所需电压的输出电源V0UT，其中电压调节集成电路Ul具有电源端VDD、比较端C0MP、电流感测端CS、至少一接地端GND、至少一漏极电流输出端DRAIN，用以控制整体的电气操作，其中接地端GND及漏极电流输出端DRAIN可分别具一个以上的连接端，用以加强接地效应及电流输出能力，比如图式中显示电压调节集成电路Ul具有二接地端GND及二漏极电流输出端DRAIN。第一电阻Rl、第二电阻R2及第一电容Cl串联后跨接至电压调节IC的电源端VDD以及系统接地之间，且第一电容Cl的一端连接系统接地，而第一电容Cl的另一端以及电压调节集成电路Ul的漏极电流输出端DRAIN连接输入单元10所产生的供电电源VS。第二电容C2跨接在电压调节集成电路Ul的比较端COMP以及接地端GND之间，第三电容跨接电压调节集成电路Ul的电源端VDD及接地端GND之间，电流感测电阻R3连接电压调节集成电路Ul的电流感测端CS以及接地端GND。第一二极管Dl跨接电压调节集成电路Ul的电源端VDD及系统接地之间，且第一二极管Dl的正端连接系统接地，而第二二极管D2跨接电压调节集成电路Ul的接地端GND及输出电源VOUT之间，且该第二二极管D2的正端连接系统接地。输出单元20连接输出电源VOUT及系统接地，且输出单元20可包括并联连接的输出电容C4及输出电阻R4，且储能电感Tl连接电压调节集成电路Ul的接地端GND及系统接地。参阅图2，本实用新型另一实施例的示意图。如图2所示，本实例类似于图I的实施例，其主要差别在于图I实施例只产生单一的输出电源V0UT，而图2实施例可将输入电源VIN转换而产生第一输出电源VOUTl及第二输出电源V0UT2，其中第一输出电源VOUTl即是图I实施例的输出电源V0UT，而第二输出电源V0UT2需要额外的组件来实现。另一差异点在于，图2实施例使用储能变压器T2以取代图I实施例的储能电感Tl，因此，在图2实施例中第二二极管D2的连接方式是不同于图I实施例。此外，图2实施例中的电压调节集成电路U2可也选用相同或不同于图I实施例的电压调节集成电路Ul。要注意的是，为清楚说明图2实施例的特征，所以具有与图I实施例相同功能的组件，在此将不再赘述。[0026]如图2所示，本实用新型另一实施例的提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置包括输入单元10、第一电容Cl、第一电阻R1、第二电阻R2、电压调节集成电路U2、电流感测电阻R3、储能变压器T2、正电压调节器U3、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第三电容C3、第五电容C5、第六电容C6、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一输出单兀30以及第二输出单兀40，可用以将交流电的输入电源VIN转换成第一输出电源VOUTl及第二输出电源V0UT2，以达到降压或升降压转换功能。第二二极管D2跨接电压调节集成电路U2的接地端GND及系统接地之间，且第二二极管D2的正端连接系统接地。正电压调节器U3具有输入端IN及输出端0UT，用以提供正电压调节功能，且正电压调节器的输出端OUT提供第二输出电源V0UT2。正电压调节器U3可使用一般市售的78L05芯片，但是要注意的是，本实用新型并非以此为限，因此也可使用其它具相同功能的
-H-* I I·心/T 储能变压器T2的一次侧连接电压调节集成电路U2的接地端GND及第一输出电源V0UT1，储能变压器T2的二次侧连接系统接地及第三二极管D3的正端，而第三二极管D3的负端连接正电压调节器U3的输入端IN。第五电阻R5跨接储能变压器T2的一次侧及二次侧之间，而第五电容C5跨接正电压调节器U3的输入端IN以及系统接地之间。第一输出单元30如同图I实施例的输出单元20，用以提供输出滤波功能给第一输出电源V0UT1，而第二输出单元40包括并联连接的第六电阻R6及第六电容C6，且第二输出单元40跨接正电压调节器U3的输出端以及系统接地之间，用以提供输出滤波功能给第二输出电源V0UT2。综上所述，本实用新型的主要特点在于，储能电感或储能变压器的磁芯接冷点可不受周边组件的个数、电路参数的增加或减少而影响，也不受储能电感Tl的外形尺寸所影响，其中冷点也叫静点，是电压变动率(dv/dt)较小的地方，比如图I或图2中的节点a、b。此外，储能电感或储能变压器的磁芯接冷点方式可包括但不限于以下方式磁芯通过镀锡线接冷点；磁芯外加一个金属材质或铁氧体材质的罩子接冷点；或磁芯外包铜箔接冷点。以上所述者仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的实用新型精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。
权利要求1.一种提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置，用以将交流电的输入电源转换成输出电源，以达到提高降压型或升降压型电源传导裕量的目的，该提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置包括 输入单元，接收该输入电源，用以整流及滤波而产生供电电源； 电压调节集成电路，用以控制该装置的整体电气操作，且具有电源端、比较端、电流感测端、至少一接地端及至少一漏极电流输出端； 储能电感，连接该电压调节集成电路的接地端及系统接地，由该电压调节集成电路控制该储能电感的充电及放电操作； 第一电阻； 第二电阻； 第一电容，其中该第一电阻、该第二电阻以及该第一电容串联连接而跨接至该电压调节集成电路的电源端以及该系统接地之间，且该第一电容的一端连接该系统接地，而该第一电容的一另一端以及该电压调节集成电路的漏极电流输出端连接该输入单元所产生的供电电源； 电流感测电阻，连接该电压调节集成电路的电流感测端以及接地端，用以提供电流感测功能； 第二电容，跨接在该电压调节集成电路的比较端以及接地端之间； 第三电容，跨接在该电压调节集成电路的电源端以及接地端之间； 第一二极管，跨接该电压调节集成电路的电源端及该系统接地之间，且该第一二极管的一正端连接该系统接地； 第二二极管，跨接该电压调节集成电路的接地端及该输出电源之间，且该第二二极管的一正端连接该输出电源；以及 输出单元，连接该输出电源及该系统接地，用以提供输出滤波功能。
2.如权利要求I所述的装置，其中该输入单元包括保险丝、压敏电阻、前级滤波电容、滤波电感、后级滤波电容以及整流桥，且该保险丝接收该输入电源以提供过电流熔断保护功能，并进一步经该压敏电阻、该前级滤波电容、该滤波电感、该后级滤波电容以及该整流桥，而由该整流桥产生所需的该供电电源，该整流桥是由四个二极管组成，用以提供整流功倉泛， 其中，该保险丝是保险丝、保险丝电阻或绕线电阻中的任一者， 该整流桥是通过以下方式中的任一者实现的由一个二极管组成的半波整流，由两个二极管组成的全波整流，由四个二极管组成的全波整流，或者由两个二极管串联成一个二极管再形成半波全波桥式整流， 该压敏电阻是浪涌电压抑制器， 该滤波电感LI是双绕组的共模电感或者一电感元件。
3.如据权利要求I所述的装置，其中该输出单元包括并联连接的输出电容及输出电阻。
4.一种提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置，用以将交流电的输入电源转换成第一输出电源以及第二输出电源，以达到提高降压型或升降压型电源传导裕量的目的，该提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置包括输入单元，接收该输入电源，用以整流及滤波而产生供电电源； 电压调节集成电路，用以控制该装置的整体电气操作，且具有电源端、比较端、电流感测端、至少一接地端及至少一漏极电流输出端； 第一电阻； 第二电阻； 第一电容，其中该第一电阻、该第二电阻以及该第一电容串联连接而跨接至该电压调节集成电路的电源端以及系统接地之间，且该第一电容的一端连接该系统接地，而该第一电容的另一端以及该电压调节集成电路的漏极电流输出端连接该输入单元所产生的供电电源； 电流感测电阻，连接该电压调节集成电路的电流感测端以及接地端，用以提供电流感测功能； 第二电容，跨接在该电压调节集成电路的比较端以及接地端之间； 第三电容，跨接在该电压调节集成电路的电源端以及接地端之间； 第一二极管，跨接该电压调节集成电路的电源端及该系统接地之间，且该第一二极管的一正端连接该系统接地； 第二二极管，跨接该电压调节集成电路的接地端及该系统接地之间，且该第二二极管的一正端连接该系统接地； 正电压调节器，具有输入端及输出端，用以提供正电压调节功能，且该正电压调节器的输出端提供该第二输出电源； 第三二极管； 储能变压器，由该电压调节集成电路控制该储能变压器的充电及放电操作，且具有一次侧及二次侧，该储能变压器的一次侧连接该电压调节集成电路的接地端及该第一输出电源，而该储能变压器的二次侧连接该系统接地及该第三二极管的正端，而该第三二极管的负端连接该正电压调节器的输入端； 第五电阻，跨接该储能变压器的一次侧及二次侧之间； 第五电容，跨接该正电压调节器的输入端以及该系统接地之间； 第一输出单元，连接该第一输出电源及该系统接地，用以提供输出滤波功能给该该第一输出电源；以及 第二输出单元，连接该第二输出电源及该系统接地，用以提供输出滤波功能给该该第二输出电源。
5.如据权利要求4所述的装置，其中该输入单元可包括保险丝、压敏电阻、前级滤波电容、滤波电感、后级滤波电容以及整流桥，且该保险丝接收该输入电源以提供过电流熔断保护功能，并进一步经该压敏电阻、该前级滤波电容、该滤波电感、该后级滤波电容以及该整流桥，而由该整流桥产生所需的该供电电源，该整流桥是由四个二极管组成，用以提供整流功能。
6.如据权利要求4所述的装置，其中该第一输出单元包括并联连接的输出电容及输出电阻，而该第二输出单元包括并联连接的第六电容及第六电阻。
专利摘要本实用新型公开了提高降压型或升降压型电源传导裕量的装置。该装置包括电压调节IC、输入单元、储能电感、电流感测电阻、第一及第二电阻、第一、第二及第三电容、第一及第二二极管和输出单元，其中电压调节IC用控制电压调节操作，交流电的输入电源经输入单元接收并整流及滤波后产生供电电源，第一电阻、第二电阻及第一电容串联后连接电压调节IC以提供输入滤波功能，第二电容、第三电容、第一及第二二极管连接电压调节IC，输出单元连接输出电源及系统接地，储能电感连接电压调节IC的接地端及系统接地。因此，本实用新型具有传导裕量大、结构简单及组件成本低的优点。
文档编号H02M3/335GK202475250SQ20122006682
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者董金亚 申请人:昂宝电子(上海)有限公司