电源转换器及其整合主动元件的缓冲电路模组的制作方法

一种电源转换器及其缓冲电路模组，所述缓冲电路模组尤指一种整合主动元件的缓冲电路模组。

背景技术：

电源转换器是多数电子装置必须配备的基础电路，所述电源转换器将一固定的外部电源提供的电压转换为所述电子装置的负载电路的额定输入电压，以供所述电子装置使用。如图9所示是一常见的电源转换器，一般来说包含一一次侧电路31、一二次侧电路32、一变压器33，所述一次侧电路包含一交流输入端ACinput、一整流器311、一控制单元312、一开关元件313及缓冲电路314等，所述二次侧电路32的一直流输出端DCoutput 供电连接一负载电路。在高电压且高频切换的电压转换器中，因线路本身及各个电路元件的寄生及杂散元件所产生的高频杂讯是不可避免的，所述高频杂讯可能使得输出不稳定，或造成电子元件的损坏，因此如何经由最佳化电路板上的元件设置位置及布线以降低高频杂讯的产生是电路设计中必要的考量要件。进一步来说，当电路中元件数量庞大或电连接复杂，而电路板的面积大小又受到整体装置规格的限制时，往往难以达到优良的布线设计以降低高频杂讯的干扰，且技术人员在进行元件的焊接时的困难度也会提升，造成电路成品的良率降低。因此现有技术的电源转换器组势必须进行进一步改良。

技术实现要素：

有鉴于现有的电压转换器往往因电路元件数量大，在电路设计时难以在有限面积内达到及高效能的布线，本实用新型提供一种整合主动元件的缓冲电路模组，包含：

一封装体，设有一第一接脚、一第二接脚及一第三接脚；

一开关元件，设在所述封装体内，所述开关元件具有一第一端、一第二端及一控制端；其中，所述第一端和所述封装体的第一接脚电连接，所述第二端和所述封装体的第二端电连接，所述控制端和所述封装体的第三接脚电连接；

一缓冲电路，设在所述封装体内，具有一第一节点和一第二节点，所述第一节点和所述封装体的第一接脚电连接，所述第二节点和封装体的第二接脚电连接。

本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组供以所述第一接脚及所述第二接脚与一电压转换电路中的电感元件串连，所述控制端供电连接一控制单元以调控所述开关元件的责任周期。

本实用新型另外提供一种电源转换器，其包含上述的整合主动元件的缓冲电路模组，所述电源转换器进一步包含一电源输入端，一电源输出端、一变压单元、一控制单元、一输出电容及一输出二极体。所述变压单元包含一一次侧绕组及一二次侧绕组，其中，所述一次侧绕组的其中一端电连接所述电源输入端，另一端电连接所述整合主动元件的缓冲电路模组的第一接脚，所述二次侧绕组的其中一端通过所述输出二极体电连接所述电源输出端，另一端电连接一接地端。所述控制单元的一输出端电连接所述整合主动元件的缓冲电路模组的第三接脚，所述控制单元产生一控制讯号并经由所述输出端传送至所述第三接脚。所述输出电容电连接于所述电源输出端及所述接地端之间，而所述整合主动元件的缓冲电路模组的第二接脚电连接所述接地端。

本实用新型的整合主动元件的缓冲电路模组同时提供作为开关元件及一电源转换器中必要的缓冲电路，通过选用本实用新型的缓冲电路模组，所述电源转换器不须为所述开关元件另外设置缓冲电路，因此减少所述电源转换器的电路板上须设置的外接元件数量，简化整体电路设计并缩减所述变压电路的电路板空间。通过封装技术的整合，本实用新型的缓冲电路模组体积微小，使得电源转换器的其他电路元件的设置也更为宽裕，拥有更良好的电路设计弹性。除此之外，当技术人员进行电路组装时，仅须焊接所述第一接脚、第二接脚及第三接脚，即完成一电源转换器中主要的开关元件及缓冲电路的电连接，不须另外连接缓冲电路中的多个电路元件，降低电路焊接成本，也降低元件连接不良的机率，提升整体电源转换器的稳定性及良率。

附图说明

图1是本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组的平面示意图。

图2是本实用新型电源转换器的电路示意图。

图3是本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组第一较佳实施例的电路示意图。

图4是本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组第二较佳实施例的电路示意图。

图5是本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组第三较佳实施例的电路示意图。

图6是本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组第四较佳实施例的电路示意图。

图7是本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组第五较佳实施例的电路示意图。

图8是本实用新型整合主动元件的缓冲电路模组第六较佳实施例的电路示意图。

图9是已知电源转换器的电路示意图。

具体实施方式

以下配合图式及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种整合主动元件的缓冲电路模组，包含一封装体10、一开关元件Q及一缓冲电路S。其中，所述封装体10 设有一第一接脚11、一第二接脚12及一第三接脚13，所述开关元件Q设在所述封装体10内，具有一第一端、一第二端及一控制端；其中，所述第一端和所述封装体10的第一接脚11电连接，所述第二端和所述封装体10 的第二接脚12电连接，所述控制端和所述封装体10的第三接脚13电连接。所述缓冲电路S设在所述封装体10内，具有一第一节点和一第二节点，所述第一节点和所述封装体10的第一接脚11连接，所述第二节点和所述封装体10的第二接脚12电连接。

请参阅图2所示，举例来说，本实用新型的缓冲电路模组可供设置于一隔离式电源转换器的一次侧，所述隔离式电源转换器例如返驰式、顺向式、半桥式、全桥式等，本实用新型并不特别限定。

请继续参阅图2所示，以返驰式电源转换器为例，所述返驰式电源转换器进一步包含一电源输入端VIN，一电源输出端VOUT、一变压单元20、一控制单元21、一输出电容Cout及一输出二极体Dout。所述变压单元20 包含一一次侧绕组N1及一二次侧绕组N2，其中，所述一次侧绕组N1的其中一端电连接所述电源输入端VIN，另一端电连接所述整合主动元件的缓冲电路模组的第一接脚11，所述二次侧绕组N2的其中一端电连接所述电源输出端VOUT，另一端电连接一接地端。所述控制单元21的一输出端 OUT电连接所述整合主动元件的缓冲电路模组的第三接脚13，所述控制单元21产生一控制讯号并经由所述输出端OUT传送至所述第三接脚13。所述输出电容Cout电连接于所述电源输出端VOUT及所述接地端之间，而所述二次侧绕组N2的其中一端经由所述输出二极体Dout电连接所述电源输出端VOUT，较佳的，所述输出二极体Dout以一阳极电连接所述二次侧绕组N2的一端，以一阴极电连接所述电源输出端VOUT。

其中，较佳的，所述电源输入端VIN供电连接一全桥整流器的整流输出端，以接收一经整流后的输入电源；较佳的，所述整合主动元件的缓冲电路模组的第二接脚12经由一电阻R1电连接所述接地端以限制通过一次侧绕组及开关Q的电流。

较佳的，所述包含整合主动元件的缓冲电路模组的返驰式电源转换器进一步包含一光耦合元件22，而所述控制单元21进一步包含一比较电压输入端COMP。所述比较电压输入端COMP经由所述光耦合元件22电性连接所述电源输出端VOUT，所述光耦合元件22根据电源输出端VOUT 的电压产生一比较电压，而所述控制单元21接收所述比较电压以进行一回授控制，并据以产生所述控制讯号。

如此一来，所述开关元件Q的控制端经由所述第三接脚13接收所述控制单元21的一控制讯号，并根据所述控制讯号产生一导通周期。所述缓冲电路S跨接于所述开关元件Q上，在所述开关元件Q截止或导通时提供一缓冲保护作用，抑制所述变压电路装置上因杂散及寄生元件所产生的杂讯，并提供一替代电流路径，降低开关元件Q上的损耗。

如此一来，通过选用本实用新型的缓冲电路模组，所述电源转换器不须为所述开关元件Q另外设置缓冲电路，因此减少所述电源转换器的电路板上须设置的外接元件数量，简化整体电路设计并缩减所述电源转换器的电路板空间。通过封装技术的整合，本实用新型的缓冲电路模组体积微小，使得电源转换器的其他电路元件的设置也更为宽裕，拥有更良好的电路设计弹性。

除此之外，当技术人员进行电路组装时，仅须焊接所述缓冲电路模组的第一接脚11、第二接脚12及第三接脚13，即完成所述电源转换器中主要的开关元件及缓冲电路的电连接，不须另外连接缓冲电路中的多个电路元件，例如组成缓冲电路的电阻、电容、二极体等，降低电路焊接成本，也降低元件连接不良的机率，提升整体电源转换器的稳定性及良率。

请参阅图3所示，在本实用新型的一较佳实施例中，所述缓冲电路S 包含一电阻R及一电容C，所述电阻R与所述电容C串接于所述第一节点及所述第二节点之间。

在本较佳实施例中，当所述开关元件Q截止时，所述电容C限制了所述开关元件Q上产生的电压突波，并且提供所述一次侧绕阻N1一放电路径。所述电阻R限制了所述电容C放电时的电流，避免所述开关元件Q导通时过大的电容C放电电流通过所述开关元件Q。

请参阅图4所示，在本实用新型的一第二较佳实施例中，所述缓冲电路S是包含有在所述第一节点及所述第二节点之间设置串接的一二极管 D、一电阻R及一电容C。较佳的，所述二极管D的一阳极电连接所述第一节点，所述二极管D的一阴极通过所述电容C。

请参阅图5所示，在本实用新型的一第三较佳实施例中，所述缓冲电路S是在其第一节点和第二节点间设有一二极管D、一电阻R及一电容C，其中所述电阻R与所述电容C并接后，与所述第二极管D串接。

当所述开关元件Q截止时，所述二极管D为顺偏，所述一次侧绕阻 N1电流对所述电容C充电，因此所述电容C限制所述第一节点及所述第二节点间的电压上升速率。当所述开关元件Q导通时，所述开关元件Q两端的电压下降，所述二极管D为逆偏，所述电容C经由所述电阻R放电，且所述电容C的放电电流不会通过所述开关元件Q，进一步降低所述开关元件Q的导通损耗。

请参阅图6所示，在本实用新型的一第四较佳实施例中，所述缓冲电路S是在其第一节点和第二节点间设有一二极管D、一电阻R及一电容C，其中所述二极管D与所述电阻R并接后，与所述电容C串接。

在本较佳实施例中，当所述开关元件Q截止时，所述二极管D为顺偏，所述一次侧绕阻N1电流对所述电容C充电，因此所述电容C限制所述第一节点及所述第二节点间的电压上升速率，此时所述电阻R的电压等于所述二极管D的导通跨压，因此所述电阻R在所述开关元件Q导通时的损耗极小。当所述开关元件Q导通时，所述电容C通过所述电阻R、所述开关元件Q进行放电，所述电阻R限制了所述电容C的放电电流，避免所述开关元件Q导通时过大的电容C电流通过所述开关元件Q。

请参阅图7所示，在本实用新型的一第五较佳实施例中，所述缓冲电路S是在其第一节点和第二节点间设有串接的一二极管D及一基纳二极管ZD。较佳的，所述二极管D的一阳极电连接所述第一节点，所述二极管D 的一阴极电连接所述基纳二极管ZD的一阴极，所述基纳二极管ZD的一阳极电连接所述第二节点。

在本较佳实施例中，所述基纳二极管ZD提供所述开关元件Q一过压保护，当所述开关元件Q截止且所述开关元件Q上的跨压大于所述基纳二极管ZD的一崩溃电压时，所述基纳二极管ZD反向导通，避免所述开关元件Q在截止时受到一过高的电压击穿。

在本实用新型的一第六较佳实施例中，上述第二至第五较佳实施例中的所述二极管D是由一晶体管构成，请参阅图8所示，以第二较佳实施例的二极管D为例，所述晶体管具有一集极(collecter)、一射极(emitter)和一基极(base)，所述集极和所述缓冲电路S的第一节点电连接，所述射极和基极与所述电容C连接。进一步来说，所述晶体管为一NPN双极性接面晶体管。

较佳的，所述开关元件Q是一金氧半场效电晶体，所述第一端、第二端分别是金氧半场效电晶体的汲极(drain)、源极(source)，所述控制端是金氧半场效电晶体的栅极(gate)。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。