专利名称：改良型电源供应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源供应装置，特别是涉及一种改良型电源供应装置。
背景技术：
电源供应装置用以转换交流电源成为直流电源，并提供电子装置驱动电压。相关技术的电源供应装置在一次侧包含一控制器，在二次侧包含一控制器；因此，相关技术的电源供应装置将包含两个控制器。然而，两个控制器将会造成耗电较多、成本较高、软件需对个别的控制器更新，以及两个控制器之间通信延迟的问题。
实用新型内容为改善上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种改良型电源供应装置。为达成本实用新型的上述目的，本实用新型的改良型电源供应装置应用于一交流电源装置及一负载装置，该改良型电源供应装置包含:一第一接点，该第一接点电性连接至该交流电源装置；一第二接点，该第二接点电性连接至该交流电源装置；一第三接点；一第四接点，该第四接点电性连接至该负载装置；一电流感应单元；一第五接点，该第五接点电性连接至该负载装置；一二次侧控制器，该二次侧控制器电性连接至该电流感应单元；一数字隔离器，该数字隔离器电性连接至该二次侧控制器；一第一隔离感应单元，该第一隔离感应单元电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第一接点；一第二隔离感应单元，该第二隔离感应单元电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第二接点；一第三隔离感应单元，该第三隔离感应单元电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第三接点；一第四隔离感应单元，该第四隔离感应单元电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第四接点；一驱动单元，该驱动单元电性连接至该数字隔离器；一第一电容，该第一电容电性连接至该第一接点及该第二接点；一桥式整流器，该桥式整流器电性连接至该第一接点、该第二接点、该第三接点及该第五接点；一第二电容，该第二电容电性连接至该第三接点及该第五接点；一电感，该电感电性连接至该第三接点及该电流感应单元；及一开关单元，该开关单元电性连接至该电流感应单元、该第五接点及该驱动单元。
图1为本实用新型的改良型电源供应装置框图；图2为本实用新型的第一隔离感应单元框图；图3为本实用新型的第二隔离感应单元框图；图4为本实用新型的第三隔离感应单元框图；图5为本实用新型的第四隔离感应单元框图；图6为本实用新型的二次侧控制器框图。[0013]附图标记10:改良型电源供应装置20:交流电源装置30:负载装置102:第一接点104:第二接点106:第三接点108:第四接点110:电流感应单元112:第五接点114: 二次侧控制器116:数字隔离器118:第一隔离感应单元120:第二隔离感应单元122:第三隔离感应单元124:第四隔离感应单元126:驱动单元128:第一电容130:桥式整流器132:第二电容134:电感136:开关单元138: 二极管140:第三电容11402:模拟数字转换单元11404:补偿网络11406:数字低通滤波器与数据处理器
11408:脉宽调制模块11802:第一电阻11804:第二电阻11806:第四电容11808:第一运算放大器11810:反相输入端11812:非反相输入端11814:输出端11816:第三电阻11818:第四电阻11820:第一取样电阻11822:第一光耦合器电路12002:第五电阻12004:第六电阻12006:第五电容12008:第二运算放大器12010:反相输入端12012:非反相输入端12014:输出端12016:第七电阻12018:第八电阻12020:第二取样电阻12022:第二光耦合器电路12202:第九电阻12204:第十电阻12206:第六电容12208:第三运算放大器12210:反相输入端12212:非反相输入端12214:输出端12216:第^^一电阻12218:第十二电阻12220:第三取样电阻12222:第三光耦合器电路12402:第十三电阻12404:第十四电阻12406:第七电容12408:第四运算放大器12410:反相输入端12412:非反相输入端12414:输出端12416:第十五电阻12418:第十六电阻12420:第四取样电阻12422:第四光耦合器电路
具体实施方式
[0050]请参考图1，其为本实用新型的改良型电源供应装置框图。一改良型电源供应装置10应用于一交流电源装置20及一负载装置30。该改良型电源供应装置10包含一第一接点102、一第二接点104、一第三接点106、一第四接点108、一电流感应单元110、一第五接点112、一二次侧控制器114、一数字隔离器116、一第一隔离感应单兀118、一第二隔离感应单兀120、一第三隔离感应单兀122、一第四隔离感应单兀124、一驱动单兀126、一第一电容128、一桥式整流器130、一第二电容132、一电感134、一开关单兀136、一二极管138及一第三电容140。该第一接点102电性连接至该交流电源装置20、该桥式整流器130、该第一电容128及该第一隔离感应单元118 ;该第二接点104电性连接至该交流电源装置20、该桥式整流器130、该第一电容128及该第二隔离感应单元120 ;该第三接点106电性连接至该桥式整流器130、该第二电容132、该电感134及该第三隔离感应单元122。该第四接点108电性连接至该二极管138、该负载装置30、该第三电容140及该第四隔离感应单元124 ;该电流感应单元110电性连接至该电感134、该二极管138、该开关单元136及该二次侧控制器114 ;该第五接点112电性连接至该负载装置30、该第三电容140、该桥式整流器130、该第二电容132及该开关单元136。该数字隔离器116电性连接至该第一隔离感应单元118、该第二隔离感应单元120、该第三隔离感应单元122、该第四隔离感应单元124、该驱动单元126及该二次侧控制器114 ;该二次侧控制器114电性连接至该第一隔离感应单元118、该第二隔离感应单元120、该第三隔离感应单元122及该第四隔离感应单元124 ;该驱动单元126电性连接至该开关单元136。该交流电源装置20所输出的一交流电源(图1未示)经过该第一电容128、该桥式整流器130、该第二电容132、该电感134、该开关单元136、该二极管138及该第三电容140处理后，该改良型电源供应装置10输出一直流电源(图1未示)至该负载装置30。再者，该二次侧控制器114通过该数字隔离器116控制该驱动单元126以控制该开关单元136 ;该驱动单元126以脉宽调制方式控制该开关单元136 ;该开关单元136可为例如一晶体管开关。该改良型电源供应装置10在不启动功率因子校正下直接量测电压与电流以求得功率。该电流感应单元Iio可为例如一电流变换器(current transformer)。请参考图2，其为本实用新型的第一隔离感应单元框图。该第一隔离感应单元118包含一第一电阻11802、一第二电阻11804、一第四电容11806、一第一运算放大器11808、一第三电阻11816、一第四电阻11818、一第一取样电阻11820及一第一光稱合器电路11822。该第一运算放大器11808包含一反相输入端11810、一非反相输入端11812及一输出端11814。该第一运算放大器11808的该输出端11814电性连接至该第三电阻11816及该第一光耦合器电路11822 ;该第一运算放大器11808的该反相输入端11810电性连接至该第三电阻11816及该第四电阻11818 ;该第一运算放大器11808的该非反相输入端11812电性连接至该第一电阻11802、该第二电阻11804及该第四电容11806 ;该二次侧控制器114电性连接至该第一光耦合器电路11822及该数字隔离器116 ;该第一电阻11802电性连接至该数字隔离器116 ;该第一取样电阻11820电性连接至该第四电阻11818及该第一接点102。[0059]该二次侧控制器114用以通过该数字隔离器116提供一参考电压(图2未示)至该第一隔离感应单元118的该第一电阻11802 ;在该第一取样电阻11820对该第一接点102的信号作取样后，该第一接点102的信号经过由包含该第一电阻11802、该第二电阻11804、该第四电容11806、该第一运算放大器11808、该第三电阻11816及该第四电阻11818的电路处理；最后，该二次侧控制器114通过该第一光耦合器电路11822接收上述经过处理的信号。请参考图3，其为本实用新型的第二隔离感应单元框图。该第二隔离感应单元120包含一第五电阻12002、一第六电阻12004、一第五电容12006、一第二运算放大器12008、一第七电阻12016、一第八电阻12018、一第二取样电阻12020及一第二光耦合器电路12022。该第二运算放大器12008包含一反相输入端12010、一非反相输入端12012及一输出端12014。请参考图4，其为本实用新型的第三隔离感应单元框图。该第三隔离感应单元122包含一第九电阻12202、一第十电阻12204、一第六电容12206、一第三运算放大器12208、一第i 电阻12216、一第十二电阻12218、一第三取样电阻12220及一第三光稱合器电路12222。该第三运算放大器12208包含一反相输入端12210、一非反相输入端12212及一输出端12214。请参考图5，其为本实用新型的第四隔离感应单元框图。该第四隔离感应单元124包含一第十三电阻12402、一第十四电阻12404、一第七电容12406、一第四运算放大器12408、一第十五电阻12416、一第十六电阻12418、一第四取样电阻12420及一第四光耦合器电路12422。该第四运算放大器12408包含一反相输入端12410、一非反相输入端12412及一输出端12414。该第二隔离感应单元120、该第三隔离感应单元122及该第四隔离感应单元124的组件电性连接及工作流程与图2所示的该第一隔离感应单元118的组件电性连接及工作流程类似，故于此不再赘述。请参考图6，其为本实用新型的二次侧控制器框图。该二次侧控制器114包含一模拟数字转换单元11402、一补偿网络11404、一数字低通滤波器与数据处理器11406及一脉宽调制模块11408。该模拟数字转换单元11402电性连接至该第一隔离感应单元118、该第二隔离感应单元120、该第三隔离感应单元122、该第四隔离感应单元124、该电流感应单元110及该补偿网络11404 ;该脉宽调制模块11408电性连接至该补偿网络11404、该数字低通滤波器与数据处理器11406及该数字隔离器116。该数字低通滤波器与数据处理器11406用以处理从电源供应装置一次侧传送来的数据，并在电源供应装置二次侧做不同种类的控制。本实用新型的重点在于:相关技术的电源供应装置的两个控制器将会造成耗电较多、成本较高、软件需对个别的控制器更新，以及两个控制器之间通信延迟的问题。本实用新型仅使用一个控制器(该二次侧控制器114)，因此耗电较少、成本较低、软件仅需对一个控制器更新，且不存在两个控制器之间通信延迟的问题；该二次侧控制器114借由隔离达成量测电压与电流及控制该驱动单元126。再者，本实用新型还包含下列两个特点:[0069]1.电源供应装置一次侧输入电压与电流可在不启动在一次侧的主电源转换电路(例如PFC电路)而被传送。2.该二次侧控制器114可为例如一数字装置、一模拟装置或是一专用的特定应用集成电路(dedicated ASIC)。综上所述，可知本实用新型已具有工业利用性、新颖性与创造性，又本实用新型的构造也未曾见于同类产品及公开使用，完全符合实用新型专利申请要件，故依据专利法提出申请。
权利要求1.一种改良型电源供应装置，其特征在于，应用于一交流电源装置及一负载装置，该改良型电源供应装置包含: 一第一接点，电性连接至该交流电源装置； 一第二接点，电性连接至该交流电源装置； 一第三接点； 一第四接点，电性连接至该负载装置； 一电流感应单元； 一第五接点，电性连接至该负载装置； 一二次侧控制器，电性连接至该电流感应单元； 一数字隔离器，电性连接至该二次侧控制器； 一第一隔离感应单元，电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第一接点； 一第二隔离感应单元，电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第二接点； 一第三隔离感应单元，电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第三接点； 一第四隔离感应单元，电性连接至该数字隔离器、该二次侧控制器及该第四接点； 一驱动单元，电性连接至该数字隔离器； 一第一电容，电性连接至该第一接点及该第二接点； 一桥式整流器，电性连接至该第一接点、该第二接点、该第三接点及该第五接点； 一第二电容，电性连接至该第三接点及该第五接点； 一电感，电性连接至该第三接点及该电流感应单元；及 一开关单元，电性连接至该电流感应单元、该第五接点及该驱动单元。
2.根据权利要求1所述的改良型电源供应装置，其特征在于，还包含: 一二极管，电性连接至该电流感应单元及该第四接点；及 一第三电容，电性连接至该第四接点及该第五接点。
3.根据权利要求2所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该第一隔离感应单元包含: 一第一电阻，电性连接至该数字隔离器； 一第二电阻，电性连接至该第一电阻； 一第四电容，电性连接至该第一电阻； 一第一运算放大器，该第一运算放大器包含一反相输入端、一非反相输入端及一输出端，该第一运算放大器的该非反相输入端电性连接至该第一电阻； 一第三电阻，电性连接至该第一运算放大器的该反相输入端及该第一运算放大器的该输出端； 一第四电阻，电性连接至该第三电阻； 一第一取样电阻，电性连接至该第四电阻及该第一接点 '及 一第一光耦合器电路，电性连接至该第一运算放大器的该输出端及该二次侧控制器。
4.根据权利要求3所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该第二隔离感应单元包含: 一第五电阻， 电性连接至该数字隔离器； 一第六电阻，电性连接至该第五电阻；一第五电容，电性连接至该第五电阻； 一第二运算放大器，该第二运算放大器包含一反相输入端、一非反相输入端及一输出端，该第二运算放大器的该非反相输入端电性连接至该第五电阻； 一第七电阻，电性连接至该第二运算放大器的该反相输入端及该第二运算放大器的该输出端； 一第八电阻，电性连接至该第七电阻； 一第二取样电阻，电性连接至该第八电阻及该第二接点 '及 一第二光耦合器电路，电路电性连接至该第二运算放大器的该输出端及该二次侧控制器。
5.根据权利要求4所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该第三隔离感应单元包含: 一第九电阻，电性连接至该数字隔离器； 一第十电阻，电性连接至该第九电阻； 一第六电容，电性连接至该第九电阻； 一第三运算放大器，该第三运算放大器包含一反相输入端、一非反相输入端及一输出端，该第三运算放大器的该非反相输入端电性连接至该第九电阻； 一第十一电阻，电性连接至该第三运算放大器的该反相输入端及该第三运算放大器的该输出端； 一第十二电阻，电性连接至该第十一电阻； 一第三取样电阻，电性连接至该第十二电阻及该第三接点 '及 一第三光耦合器电路，电性连接至该第三运算放大器的该输出端及该二次侧控制器。
6.根据权利要求5所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该第四隔离感应单元包含: 一第十三电阻，电性连接至该数字隔离器； 一第十四电阻，电性连接至该第十三电阻； 一第七电容，电性连接至该第十三电阻； 一第四运算放大器，该第四运算放大器包含一反相输入端、一非反相输入端及一输出端，该第四运算放大器的该非反相输入端电性连接至该第十三电阻； 一第十五电阻，电性连接至该第四运算放大器的该反相输入端及该第三运算放大器的该输出端； 一第十六电阻，电性连接至该第十五电阻； 一第四取样电阻，电性连接至该第十六电阻及该第四接点 '及 一第四光耦合器电路，电性连接至该第四运算放大器的该输出端及该二次侧控制器。
7.根据权利要求6所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该二次侧控制器包含: 一模拟数字转换单元，电性连接至该第一隔离感应单元、该第二隔离感应单元、该第三隔离感应单元、该第四隔离感应单元及该电流感应单元。
8.根据权利要求7 所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该二次侧控制器还包含: 一补偿网络，电性连接至该模拟数字转换单元。
9.根据权利要求8所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该二次侧控制器还包含:一数字低通滤波器与数据处理器，电性连接至该补偿网络。
10.根据权利要求9所述的改良型电源供应装置，其特征在于，该二次侧控制器还包含: 一脉宽调制模块， 电性连接至该补偿网络、该数字低通滤波器与数据处理器及该数字隔离器。
专利摘要本实用新型提供一种改良型电源供应装置，主要包含一二次侧控制器、一数字隔离器、多个的隔离感应单元及一驱动单元；该二次侧控制器借由隔离达成量测电压与电流及控制该驱动单元。由于仅使用一个控制器，因此该改良型电源供应装置包含下述优点该改良型电源供应装置的耗电较少；该改良型电源供应装置的成本较低；仅有一个控制器需作软件更新；该改良型电源供应装置不存在两个控制器之间通信延迟的问题。
文档编号H02M7/217GK203014697SQ20122073578
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者吴臻员, 梁添祥 申请人:群光电能科技股份有限公司