專利名稱：繼電器的驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種繼電器的驅(qū)動電路，特別是配合電源供應(yīng)器中抑制突沖電流(inrush current)的限流電阻，并在電源供應(yīng)器正常運(yùn)作時(shí)間驅(qū)動一繼電器將該限流電阻旁路的驅(qū) 動電路。
背景技術(shù)：
電源供應(yīng)器在剛開機(jī)時(shí)，由于電源供應(yīng)器內(nèi)的各電路單元均需盡快達(dá)到工作電 壓，且電路中包含許多電容元件，導(dǎo)致在初啟動時(shí)會產(chǎn)生極大的突沖電流。因此抑制開機(jī)的 突沖電流成為各電源供應(yīng)器業(yè)者必須研究的技術(shù)，而最基本的方法就是在突沖電流經(jīng)過的 路徑上設(shè)置抑制電流的限流電阻。但伴隨而來的問題在于即使上述的限流電阻抑制了突沖 電流，但電源供應(yīng)器正常運(yùn)作時(shí)該限流電阻則造成了不必要的功率損耗，在注重能源使用 效率的時(shí)代，此已知技術(shù)非長久的解決方法。 基于上述的已知技術(shù)，有業(yè)者提出了中國臺灣專利證書第1301689號"可主動抑 制涌入電流的交流對直流轉(zhuǎn)換器"，該前案中應(yīng)用一"第一抑制單元(20)"設(shè)置于電流路徑 上以抑制突沖電流。其中該第一抑制單元包含一熱敏電阻以及與該熱敏電阻并聯(lián)的電子開 關(guān)SW1 (實(shí)體上為一繼電器)，該電子開關(guān)SW1為常開狀態(tài)，因此電源供應(yīng)器開機(jī)后電流仍 需通過該熱敏電阻而受到抑制。但當(dāng)電源供應(yīng)器內(nèi)部的輔助電源建立后則驅(qū)動該電子開關(guān) SW1閉合導(dǎo)通，將該熱敏電阻旁路。同樣的，該案中具有一第二抑制單元(30、30')也利用 相似的概念，但該第二抑制單元是受控于一輸出電壓比較電路(71)以及一邏輯判斷電路 (72)。 上述的已知技術(shù)雖可通過將該熱敏電阻旁路而避免該熱敏電阻持續(xù)消耗功率，但 將該熱敏電阻旁路的繼電器驅(qū)動電路也損耗了部分功率。如1301689號專利的第四圖所 示，已知技術(shù)利用一偏壓電力(Vcc)讓繼電器激磁而導(dǎo)通，且為了確保該繼電器導(dǎo)通，通常 施加于繼電器的電壓略大于繼電器本身的導(dǎo)通電壓。該繼電器導(dǎo)通后熱敏電阻被旁路，該 電源供應(yīng)器進(jìn)入正常運(yùn)作狀態(tài)，此時(shí)已知的電源供應(yīng)器仍施加同樣的偏壓電力保持該繼電 器導(dǎo)通，直至該電源供應(yīng)器關(guān)閉。雖然避免熱敏電阻消耗功率，但該繼電器在持續(xù)施加較大 電壓的情況下，加上連接于該繼電器旁的電阻等元件，損耗的功率也有0. 6瓦以上。 該繼電器與其驅(qū)動電路造成的損耗低于5瓦以下，在現(xiàn)有的技術(shù)尚未有人針 對該繼電器的損耗作出對應(yīng)的電路改進(jìn)。但現(xiàn)令80PLUS的規(guī)范更嚴(yán)格的區(qū)別為銅牌 (Bronzen)、銀牌(Silver)與金牌(Golden)等更高的等級，因此5瓦(甚至不到1瓦)的 損耗將造成極明顯的差異。而且電源供應(yīng)器的使用壽命不斷延長，長久累積下來的能量損 耗也相當(dāng)可觀。因此該繼電器仍是需要改進(jìn)的地方，以爭取高效率、節(jié)能的優(yōu)良表現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述的已知技術(shù)中未針對繼電器驅(qū)動電路作進(jìn)一步的節(jié)能改進(jìn)，因此本實(shí)用 新型的目的即在于改進(jìn)繼電器的驅(qū)動電路，以降低該繼電器運(yùn)作過程中的損耗。[0007] 本實(shí)用新型為一種繼電器的驅(qū)動電路，是控制電源供應(yīng)器中的至少一繼電器，該 繼電器具有至少一激磁側(cè)以及至少一開關(guān)側(cè)，且該開關(guān)側(cè)與一限流電阻并聯(lián)于突沖電流通 過的電力路徑上。連接于該激磁側(cè)的驅(qū)動電路包括一開關(guān)元件以及一驅(qū)動周期調(diào)變單元， 其中該開關(guān)元件連接于該激磁側(cè)且決定該激磁側(cè)是否供電流通過。該開關(guān)元件的導(dǎo)通與 否則受該驅(qū)動周期調(diào)變單元控制，該驅(qū)動周期調(diào)變單元預(yù)先設(shè)定一過激周期(over drive period)以及一維持周期(holding period)，該維持周期接續(xù)于該過激周期之后，該驅(qū)動周 期調(diào)變單元在該過激周期以及該維持周期分別輸出一過激驅(qū)動信號(over drive signal) 以及一維持信號(holding signal)驅(qū)動該開關(guān)元件導(dǎo)通，其中該維持信號驅(qū)動該開關(guān)元件 導(dǎo)通的工作責(zé)任周期(duty ratio)小于該過激驅(qū)動信號，以控制該維持周期中以較小的 電流維持該開關(guān)側(cè)在導(dǎo)通狀態(tài)。由于已知的繼電器在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)具備磁滯的特性了，也 就是說只要激磁側(cè)在起初獲得較大的電力激磁驅(qū)動開關(guān)側(cè)導(dǎo)通，導(dǎo)通后由于先天的磁滯特 性，即使激磁側(cè)的電流略微下降也不會使開關(guān)側(cè)跳開，開關(guān)側(cè)在激磁側(cè)電流非常大幅的降 低時(shí)才會跳開。因此，通過本實(shí)用新型披露的技術(shù)可在該過激驅(qū)動信號確保該開關(guān)元件導(dǎo) 通后，使用工作責(zé)任周期小的維持信號驅(qū)動該開關(guān)元件，提供較小的電流通過該激磁側(cè)維 持導(dǎo)通，藉此可節(jié)省在該繼電器上所損耗的功率。 綜上所述，本實(shí)用新型可達(dá)到降低繼電器上功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。
圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。 圖2為圖1中各節(jié)點(diǎn)的波形圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖l，本實(shí)用新型為一種繼電器的驅(qū)動電路，用于控制電源供應(yīng)器中的至少 一繼電器4，電源供應(yīng)器以及該繼電器4在電源供應(yīng)器中的用途與電路圖已可見于上述的 已知專利中，故不再另行贅述。當(dāng)電源供應(yīng)器中剛啟動時(shí)，產(chǎn)生的突沖電流會通過至少一限 流電阻8抑制其大小，而在確保電源供應(yīng)器的各節(jié)點(diǎn)已升壓到達(dá)正常工作電壓后需通過一 繼電器4將該限流電阻8旁路(bypass)。為了要判斷何時(shí)需將該限流電阻8旁路，可利用 一判斷單元1連接電源供應(yīng)器中預(yù)設(shè)的一判斷端點(diǎn)10，并檢測該判斷端點(diǎn)10是否到一預(yù) 定工作電壓，進(jìn)而決定輸出一旁路信號的時(shí)序(timing)。而本實(shí)用新型是通過一驅(qū)動周期 調(diào)變單元2以及一受該驅(qū)動周期調(diào)變單元2驅(qū)動的開關(guān)元件3來控制該繼電器4的導(dǎo)通與 否，該繼電器4具有至少一激磁側(cè)41以及至少一開關(guān)側(cè)42，且該開關(guān)側(cè)42與一限流電阻 8并聯(lián)于突沖電流通過的電力路徑上。在電源供應(yīng)器中的整流電路6以及功因校正電路7 之間常產(chǎn)生突沖電流，因此本實(shí)用新型的示意圖中以該限流電阻8的兩端點(diǎn)分別連接整流 電路6以及功因校正電路7為例。該繼電器4的激磁側(cè)41電性連接一供應(yīng)電流通過該激 磁側(cè)41的輔助電源5，且該激磁側(cè)41并聯(lián)一二極管9避免電流逆流。因此，當(dāng)該判斷單元 l判斷該電源供應(yīng)器中的判斷端點(diǎn)10已到達(dá)預(yù)定的工作電壓后，即輸出該旁路信號觸發(fā)該 驅(qū)動周期調(diào)變單元2，進(jìn)一步驅(qū)動該開關(guān)元件3導(dǎo)通。該開關(guān)元件3導(dǎo)通后該輔助電源5提 供的電流會通過該繼電器4的激磁側(cè)41并逐漸上升，當(dāng)電流在該激磁側(cè)41所產(chǎn)生的磁力 夠大時(shí)將令該開關(guān)側(cè)42導(dǎo)通而旁路該限流電阻8。
4[0012] 該驅(qū)動周期調(diào)變單元2預(yù)先設(shè)定一過激周期以及一維持周期，由該驅(qū)動周期調(diào)變單元2決定驅(qū)動該開關(guān)元件3導(dǎo)通的時(shí)序，進(jìn)而控制流過激磁側(cè)41的電流。該驅(qū)動周期調(diào)變單元2在被旁路信號觸發(fā)啟動后，先啟始該過激周期，并在該過激周期輸出一過激驅(qū)動信號驅(qū)動該開關(guān)元件3完全導(dǎo)通，且該過激驅(qū)動信號令該開關(guān)元件3導(dǎo)通的時(shí)間長度足以令該輔助電源5在該激磁側(cè)41產(chǎn)生大電流確保該開關(guān)側(cè)42導(dǎo)通，進(jìn)而旁路該限流電阻8，達(dá)到該繼電器4在該電源供應(yīng)器中設(shè)計(jì)的功能。而在確保該開關(guān)側(cè)42導(dǎo)通后，該維持周期接續(xù)在該過激周期之后，該驅(qū)動周期調(diào)變單元2在該維持周期輸出一維持信號驅(qū)動該開關(guān)元件3導(dǎo)通，其中該維持信號驅(qū)動該開關(guān)元件3導(dǎo)通的工作責(zé)任周期小于該過激驅(qū)動信號，導(dǎo)致該開關(guān)元件3間歇性的導(dǎo)通(turn on)與截止(turn off)，使通過該激磁側(cè)41的電流受到抑制而下降，藉此控制該維持周期中以較小的電流維持該開關(guān)側(cè)在導(dǎo)通狀態(tài)，直至該電源供應(yīng)器關(guān)閉為止。 該驅(qū)動周期調(diào)變單元2可區(qū)分為一產(chǎn)生該過激驅(qū)動信號的導(dǎo)通脈沖產(chǎn)生器21、一產(chǎn)生該維持信號的固定伏秒控制器22，并且該導(dǎo)通脈沖產(chǎn)生器21以及固定伏秒控制器22均電性連接該開關(guān)元件3。該旁路信號可同時(shí)啟動導(dǎo)通脈沖產(chǎn)生器21以及固定伏秒控制器22，而該導(dǎo)通脈沖產(chǎn)生器21在啟動后在一段預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生一段固定方波狀的過激信號；固定伏秒控制器22則在受觸發(fā)后輸出一具有高低準(zhǔn)位脈波狀的維持信號，并且兩者在電力路徑上合流相加以驅(qū)動該開關(guān)元件3。此時(shí)請一并參閱圖1與圖2，圖2為對應(yīng)圖1的波形圖。其中可見該過激信號與維持信號的波形在驅(qū)動該開關(guān)元件3的路徑上混合，在驅(qū)動周期調(diào)變單元2剛啟動的初期中，該固定方波狀的過激信號覆蓋過維持信號的低準(zhǔn)位，使得驅(qū)動該開關(guān)元件3的波形為固定的方波，令該開關(guān)元件3具有較長的導(dǎo)通時(shí)間，進(jìn)而使該激磁側(cè)41流過足夠的電流確保該開關(guān)側(cè)42導(dǎo)通。而過了預(yù)設(shè)時(shí)間長度的過激周期后，該過激信號停止，由脈波狀的維持信號驅(qū)動該開關(guān)元件3，因此開關(guān)元件3間歇的導(dǎo)通與截止抑制了通過激磁側(cè)41的電流，達(dá)到降低功率損耗的目的。再者，為了避免該繼電器4關(guān)閉，該固定伏秒控制器22監(jiān)測該輔助電源5的電壓而在固定伏秒(V*S)的模式下調(diào)整維持信號的工作責(zé)任周期。如圖2所示，當(dāng)開關(guān)元件3的啟閉取決于該維持信號(Vd)時(shí)，該維持信號(Vd)的脈波寬度隨著輔助電源5電壓(Vcc)下降而調(diào)整，達(dá)到以固定能量確保該繼電器4保持導(dǎo)通的功效。 綜上所述，本實(shí)用新型確保該繼電器4導(dǎo)通后，利用磁滯的原理以較低的能量維持該繼電器4導(dǎo)通，因此可節(jié)省驅(qū)動該繼電器4的能量，讓電源供應(yīng)器的更貼近80PLUS規(guī)范的要求。 雖然本實(shí)用新型以優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然而其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，而所作的些許更動與潤飾，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型中，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種繼電器的驅(qū)動電路，用于驅(qū)動電源供應(yīng)器中的至少一繼電器(4)，所述繼電器(4)具有至少一激磁側(cè)(41)以及至少一開關(guān)側(cè)(42)，且所述開關(guān)側(cè)(42)與一限流電阻(8)并聯(lián)于突沖電流通過的電力路徑上，其特征在于，連接于所述激磁側(cè)(41)的驅(qū)動電路包括一連接于所述激磁側(cè)(41)且決定所述激磁側(cè)(41)是否供電流通過的開關(guān)元件(3)；一預(yù)先設(shè)定一過激周期以及一維持周期的驅(qū)動周期調(diào)變單元(2)，所述驅(qū)動周期調(diào)變單元(2)啟動后在所述過激周期輸出一過激驅(qū)動信號驅(qū)動所述開關(guān)元件(3)導(dǎo)通，所述維持周期接續(xù)于所述過激周期之后，所述驅(qū)動周期調(diào)變單元(2)在所述維持周期輸出一維持信號驅(qū)動所述開關(guān)元件(3)導(dǎo)通，其中所述維持信號驅(qū)動所述開關(guān)元件(3)導(dǎo)通的工作責(zé)任周期小于所述過激驅(qū)動信號，以控制所述維持周期中以較小的電流維持所述開關(guān)側(cè)(42)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的繼電器的驅(qū)動電路，其特征在于，所述繼電器(4)的驅(qū)動電路 還包含一判斷單元(l)，所述判斷單元依據(jù)所述電源供應(yīng)器是否到一預(yù)定工作電壓而決定 輸出一旁路信號的時(shí)序，所述驅(qū)動周期調(diào)變單元(2)接受所述旁路信號的觸發(fā)而啟始所述 過激周期。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的繼電器的驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動周期調(diào)變單元(2) 包含一產(chǎn)生所述過激驅(qū)動信號的導(dǎo)通脈沖產(chǎn)生器(21)、一產(chǎn)生所述維持信號的固定伏秒控 制器(22)，并且所述導(dǎo)通脈沖產(chǎn)生器(21)以及固定伏秒控制器(22)均電性連接所述開關(guān) 元件(3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的繼電器的驅(qū)動電路，其特征在于，所述激磁側(cè)(41)電性連接 一供應(yīng)電流通過所述激磁側(cè)(41)的輔助電源(5)，且所述固定伏秒控制器(22)監(jiān)測所述輔 助電源(5)的電壓而調(diào)變維持信號的工作責(zé)任周期。
專利摘要一種繼電器的驅(qū)動電路，該繼電器具有至少一激磁側(cè)以及至少一開關(guān)側(cè)，且該開關(guān)側(cè)與一限流電阻并聯(lián)于突沖電流通過的電力路徑上。連接于該激磁側(cè)的驅(qū)動電路包括一開關(guān)元件以及一驅(qū)動周期調(diào)變單元，其中該開關(guān)元件連接于該激磁側(cè)且決定該激磁側(cè)是否供電流通過。該開關(guān)元件的導(dǎo)通與否則受該驅(qū)動周期調(diào)變單元控制，該驅(qū)動周期調(diào)變單元預(yù)先設(shè)定一過激周期以及一維持周期，該維持周期接續(xù)于該過激周期之后，該驅(qū)動周期調(diào)變單元在該過激周期以及該維持周期分別輸出一過激驅(qū)動信號以及一維持信號驅(qū)動該開關(guān)元件導(dǎo)通，其中該維持信號驅(qū)動該開關(guān)元件導(dǎo)通的工作責(zé)任周期小于該過激驅(qū)動信號，以控制該維持周期中以較小的電流維持該開關(guān)側(cè)在導(dǎo)通狀態(tài)。
文檔編號H01H47/22GK201503818SQ20092000446
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者林國藩 申請人:全漢企業(yè)股份有限公司