功率开关常闭合。当然，控制器也可包含在本实施例的输入掉电输出维持电路中。
[0031]因此，本实施例借由适时控制第一及第二功率开关的运作，使用单一个升压电路30即能达到在输入电源掉电之后的一段维持时间内，仍能稳定地供应电压Vo给负载1^的目的，并具有低成本及良好的转换效率。
[0032]再参见图6及图7所示，是本实用新型输入掉电输出维持电路的第二实施例，其同样电耦接在一直流电源Vin与一负载Ru之间，其中图6是本实施例的电路方块图，图7是本实施例输入掉电输出维持电路3’的实际电路。且如图6所示，图7中的直流电源Vin是输入电源20经过整流电路21整流后的一脉动直流电压，负载Ru是代表图6中的一直流/直流转换器22的等效负载。且本实施例的输入掉电输出维持电路3’除了包括第一实施例的电路外，还包括一电耦接在第二功率开关S2的第四端34与第一功率开关SI的第二端32之间的第三功率开关S3，以及一与第三功率开关S3并联的限流电阻R。且本实施例的第一、第二及第三功率开关S1、S2、S3是被一控制器(图未示)控制作动与否，而且控制器与输入电容Cin及第二输出电容Co2电耦接，以侦测输入电容Cin和第二输出电容Co2所储存的电压。因此控制器也可包含在本实施例的输入掉电输出维持电路3’中。
[0033]借此，如图6和图7所示，当开机启动时，为避免输入电源Vin在开机瞬间产生的突波电流对第一及第二输出电容Col、Co2直接造成冲击，控制器会先令第一、第二及第三功率开关S1、S2、S3均处于开路状态，此时输入电源Vin在开机瞬间产生的突波电流会经由第一及第二功率开关S1、S2的本体二极管(body d1de)流经第一输出电容Col、第二输出电容Co2及限流电阻R，并由限流电阻R抑制突波电流，而有效降低突波电流对电路造成的冲击。
[0034]接着，如图8所示，当输入电源Vin输出的电流稳定(即正常稳定供电)，使输入电容Cin的电压维持在大于或等于一默认值时，控制器令第一功率开关SI及第三功率开关S3常闭合，第二功率开关S2常开路，此时，第一输出电容Col正常供电给负载Rw (直流/直流转换器22)，使直流/直流转换器22根据第一输出电容Col提供的电压Vo产生一个或多个不同的直流电压Vol?Von，以供应后端的一个或多个负载(图未示)使用。同时，第二输出电容Co2与第一输出电容Col并联而预储存电能于其中。而上述的默认值是指仍能供应升压电路30运作的电压值。而且此时第一输出电容Col与第二输出电容Co2亦实现完全并联，且升压电路30和直流/直流转换器22之间没有串接电路亦没有旁路二极管，使得直流/直流转换器22具有更佳的转换效率。
[0035]而当输入电源Vin掉电(突然停止供电)时，控制器侦测到输入电容Cin的电压开始下降，此时，如图9所示，控制器令第一及第三功率开关S1、S3常开路且第二功率开关S2常闭合，使第二输出电容Co2能经由第二功率开关S2输出电能给输入电容Cin，而拉高输入电容Cin的电压，以使输入电容Cin能延长供电给升压电路30的时间，而使升压电路30在掉电之后的一段维持时间内，仍能稳定地输出电压Vo给负载Rw (直流/直流转换器22)，使负载Rw能在掉电后的该段维持时间内及时进行信息储存或者仍能维持正常工作。
[0036]然后，当控制器侦测到输入电源Vin短暂掉电后再次恢复供电时，由于第一输出电容Col的容值小于第二输出电容Co2，因此第一输出电容Col上的电压会很快地达到默认的电压Vo并对第二输出电容Co2充电，此时为避免第一输入电容Col对第二输入电容Co2的充电电流过大，如图10所示，控制器会令第二和第三功率开关S2、S3开路，并以脉波宽度调变(PffM)方式控制第一功率开关SI作动，而以软启动的方式，让第一输出电容Col输出的电流经由第一功率开关SI及限流电阻R对第二输出电容Co2充电，使第二输出电容Co2不致遭受过大的电流冲击。而当控制器判断第二输出电容Co2的电压已达到与第一输出电容Col相当(相同)时，即令第一和第三功率开关S1、S3常闭合且第二功率开关S2常开路，使升压电路30再次经由第一输出电容Col正常供应电压Vo给负载(直流/直流转换器22) ο
[0037]此外，值得一提的是，上述第一及第二实施例中的升压电路30虽是以升压(boost)转换器为例，但并不以此为限，该升压电路也可以是降压(buck)-升压(boost)转换器或单端初级电感(SEPIC)转换器等。
[0038]再者，上述的第一、第二及第三功率开关S1、S2、S3可以是MOSFET开关、IGBT开关或BJT开关等功率晶体管开关。
[0039]综上所述可知，上述实施例借由根据输入电容Cin上的电压变化，适当控制第一、第二(及第三)功率开关作动，使得输入电源Vin掉电时，第二输出电容Co2能经由第二功率开关S2输出电能给输入电容Cin，使升压电路30在掉电之后的一段维持时间内，仍能稳定地输出电压Vo给负载(直流/直流转换器22)，使负载能在掉电后的该段维持时间内及时进行信息储存或者仍能维持正常工作，并且借由限流电阻及适当控制第一、第二及第三功率开关作动，能避免开机启动时及掉电恢复时，第一及第二输出电容Col、Co2等电路不致承受过大电流的冲击，确实达到本实用新型的功效与目的。
【主权项】
1.一种输入掉电输出维持电路，其特征在于: 该输入掉电输出维持电路包括: 一输入电容； 一第一输出电容，具有一第一端及一用以接地的第二端； 一升压电路，电親接在该输入电容与该第一输出电容之间； 一第一功率开关，其一端与该第一输出电容的该第一端电親接； 一第二输出电容，具有一与该第一功率开关的另一端电親接的第三端，及一与该第一输出电容的第二端电耦接的第四端；及 一第二功率开关，其电耦接在该输入电容与该第二输出电容的第三端之间。2.根据权利要求1所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:该输入电容与一直流电源并联以对其滤波并稳压，该升压电路将该输入电容提供的电压升压至一默认电压并输出至该第一输出电容，且当该输入电容的电压大于或等于一默认值时，该第一功率开关常闭合且该第二功率开关常开路，否则该第一功率开关常开路且该第二功率开关常闭合。3.根据权利要求2所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:该输入电容、该第一功率开关及该第二功率开关是被一控制器控制而运作，该控制器判断该输入电容的电压大于或等于该默认值时，其控制该第一功率开关常闭合且该第二功率开关常开路，否则控制该第一功率开关常开路且该第二功率开关常闭合。4.根据权利要求1所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:该输入掉电输出维持电路还包括一电耦接在该第二功率开关的第四端与该第一功率开关的第二端之间的第三功率开关，以及一与该第三功率开关并联的限流电阻。5.根据权利要求4所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:当该输入电容的电压大于或等于一默认值时，该第三功率开关常闭合，否则该第三功率开关常开路。6.根据权利要求5所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:当该输入电容的电压从小于该默认值回复到大于或等于该默认值时，该第二功率开关及该第三功率开关开路，且该第一功率开关是以脉波宽度调变方式运作，使该第一输出电容经由该第一功率开关、该第二输出电容及该限流电阻构成的一充电回路，对该第二输出电容充电，直到该第二输出电容的电压相当于该第一输出电容的电压，该第一功率开关和该第三功率开关常闭合。7.根据权利要求6所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:该输入电容、该第二输出电容、该第一功率开关、该第二功率开关及该第三功率开关与一控制器电親接，且该控制器根据该输入电容及该第二输出电容的电压，控制该第一功率开关、该第二功率开关及该第三功率开关的运作。8.根据权利要求1所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:该升压电路是升压转换器、降压-升压转换器或单端初级电感转换器。9.根据权利要求4所述的输入掉电输出维持电路，其特征在于:该第一功率开关、该第二功率开关及该第三功率开关是MOSFET开关、IGBT开关或BJT开关。
【专利摘要】一种输入掉电输出维持电路，包括一输入电容，一具有一第一端及一用以接地的第二端的第一输出电容，一电耦接在该输入电容与该第一输出电容之间的升压电路，一端与该第一输出电容的该第一端电耦接的一第一功率开关，一第二输出电容，其具有一与该第一功率开关的另一端电耦接的第三端，及一与该第一输出电容的第二端电耦接的第四端，以及一电耦接在该输入电容与该第二输出电容的第三端之间的第二功率开关。
【IPC分类】H02M3/00, H02J9/06, H02M1/32
【公开号】CN204810144
【申请号】CN201520316012
【发明人】金晓毅, 叶志红, 向东
【申请人】光宝电子(广州)有限公司, 光宝科技股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月15日