無(wú)高壓電解電容器的電源供應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種電源供應(yīng)器，包括橋式整流器、陶瓷或薄膜電容器、直流至直流（DC/DC）轉(zhuǎn)換器及交流偵測(cè)電路。此電源供應(yīng)器采用陶瓷或薄膜電容器取代了現(xiàn)有常用在電源輸入側(cè)的高壓電解電容器，故不會(huì)有引發(fā)起火燃燒的問(wèn)題，且成本也較低，此外還偵測(cè)陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓，在陶瓷或薄膜電容器上的能量太小時(shí)控制DC/DC轉(zhuǎn)換器停止轉(zhuǎn)換工作，并且還通過(guò)交流偵測(cè)電路偵測(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器中輸出整流濾波電路的輸入端電壓以輸出偵測(cè)信號(hào)通知電子裝置配合地接收輸出整流濾波電路輸出的輸出電壓的供電，因此得以應(yīng)付使用此電源供應(yīng)器的電子裝置的輕重載變化。
【專利說(shuō)明】無(wú)高壓電解電容器的電源供應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電源供應(yīng)器，且特別是有關(guān)于一種接收交流電源并將其轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓以供電給電子裝置的電源供應(yīng)器，其中，電子裝置例如是液晶顯示器。

【背景技術(shù)】
[0002]圖1為一種現(xiàn)有的液晶顯示器的電源供應(yīng)器的電路方塊圖。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，現(xiàn)有的電源供應(yīng)器1包括電磁干擾(electromagnetic interference, EMI)濾波器11、橋式整流器12、電解電容器13及直流至直流(direct-current to direct-current,DC/DC)轉(zhuǎn)換器，其中，DC/DC轉(zhuǎn)換器包括切換電路14、變壓器15、第一輸出整流濾波電路161、第二輸出整流濾波電路162及由反饋電路17與控制電路18所組成的反饋控制電路。交流電源經(jīng)過(guò)EMI濾波器11濾除傳導(dǎo)性EMI噪聲后，再經(jīng)過(guò)橋式整流器12的整流并由電解電容器13濾波成一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓Vdc。該直流電壓Vdc經(jīng)過(guò)切換電路14切割成高頻方波信號(hào)后，再經(jīng)過(guò)變壓器15在其次級(jí)側(cè)繞組獲得事先設(shè)定的電壓準(zhǔn)位，然后再經(jīng)過(guò)第一輸出整流濾波電路
161的整流與濾波成第一輸出電壓Vol，及經(jīng)過(guò)第二輸出整流濾波電路162的整流與濾波成第二輸出電壓Vo2,其中，第一輸出電壓Vol (額定例如是5V)供電給液晶顯不器3的主板31，而第二輸出電壓Vo2(額定例如是10?50V)供電給液晶顯示器3的背光模塊32。反饋電路17偵測(cè)第一輸出電壓Vol以輸出反饋信號(hào)到控制電路18，使控制電路18控制切換電路14的切換參數(shù)，如占空比(duty cycle)，來(lái)獲得穩(wěn)定的第一和第二輸出電壓Vol和Vo2。
[0003]由于現(xiàn)有的電源供應(yīng)器1在輸入側(cè)采用電解電容器13，將橋式整流器12整流所得的全波整流電壓濾波成直流電壓Vdc，因此電解電容器13在正常工作下其兩端電壓Vdc即是交流電源輸入電壓的峰值。以臺(tái)灣120Vrms市用交流電源為例，電解電容器13的兩端電壓Vdc約為170V，這樣的高壓會(huì)增加電解電容器13電極上所積聚的靜電能量，而積聚在電解電容器13內(nèi)的靜電能量在一定的條件下(例如交流電源輸入電壓異常升高)可以直接通過(guò)電極間飛弧進(jìn)行火花放電，進(jìn)而引發(fā)電解電容器13內(nèi)的電解液及隔離襯紙等可燃物燃燒。此外，電解電容器13可能因本身設(shè)計(jì)或質(zhì)量不良，使得電解液會(huì)從電容器內(nèi)向外泄漏或噴涌且循路而行至有高壓的電路區(qū)域，引發(fā)短路、飛弧，導(dǎo)致電解液起火并進(jìn)而引發(fā)電解液以外的可燃物起火燃燒。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在提出一種無(wú)高壓電解電容器的電源供應(yīng)器，其在輸入側(cè)不采用電解電容器，因此電路中無(wú)高壓電解電容器，可避免電解電容器可能引發(fā)的起火燃燒問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的或其它目的，本發(fā)明提出一種無(wú)高壓電解電容器的電源供應(yīng)器，適用于電子裝置。電源供應(yīng)器包括橋式整流器、陶瓷或薄膜電容器、直流至直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器、及交流偵測(cè)電路。橋式整流器的輸入端耦接交流電源。陶瓷或薄膜電容器的兩端耦接橋式整流器的輸出端。DC/DC轉(zhuǎn)換器包括切換電路、變壓器、第一輸出整流濾波電路和第二輸出整流濾波電路及反饋控制電路。切換電路耦接陶瓷或薄膜電容器及變壓器的初級(jí)側(cè)繞組。變壓器的次級(jí)側(cè)繞組耦接第一輸出整流濾波電路和第二輸出整流濾波電路的輸入端。第一輸出整流濾波電路和第二輸出整流濾波電路的輸出端分別輸出第一輸出電壓和第二輸出電壓供電給電子裝置，其中，第一輸出電壓供電給電子裝置的主控制電路。反饋控制電路耦接于第一輸出整流濾波電路的輸出端及切換電路的控制端之間、或耦接于變壓器的另一初級(jí)側(cè)繞組及切換電路的控制端之間，反饋控制電路通過(guò)比較陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓及最低工作電壓設(shè)定值以控制切換電路工作與否。交流偵測(cè)電路的輸入端耦接第一輸出整流濾波電路的輸入端，交流偵測(cè)電路的輸出端輸出偵測(cè)信號(hào)，且偵測(cè)信號(hào)在陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓大于最低工作電壓設(shè)定值時(shí)為第一準(zhǔn)位，并在陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓小于最低工作電壓設(shè)定值時(shí)為第二準(zhǔn)位。
[0006]電子裝置的主控制電路在接收到開(kāi)啟的外部命令時(shí)，開(kāi)始偵測(cè)交流偵測(cè)電路輸出的偵測(cè)信號(hào)，并在偵測(cè)到經(jīng)過(guò)默認(rèn)數(shù)個(gè)偵測(cè)信號(hào)的上升緣后控制電子裝置的其它電路開(kāi)始接收第一輸出電壓和第二輸出電壓的供電。另外，電子裝置的主控制電路在接收到關(guān)閉的外部命令時(shí)，控制電子裝置的其它電路停止接收第一輸出電壓和第二輸出電壓的供電。
[0007]在一實(shí)施例中,DC/DC轉(zhuǎn)換器可為反激式轉(zhuǎn)換器(flyback converter)。切換電路的一端耦接變壓器的初級(jí)側(cè)繞組的一端，變壓器的初級(jí)側(cè)繞組的另一端耦接陶瓷或薄膜電容器的一端，陶瓷或薄膜電容器的另一端耦接切換電路的另一端。第一輸出整流濾波電路和第二輸出整流濾波電路可皆包括二極管及電容器，其中，二極管的陰極端耦接電容器的一端，二極管的陽(yáng)極端及電容器的另一端分別耦接變壓器的次級(jí)側(cè)繞組兩端，電容器的兩端電壓為第一或第二輸出電壓。切換電路可包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管，場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端、源極端與柵極端分別耦接切換電路的兩端及控制端。
[0008]在一實(shí)施例中，電子裝置可為液晶顯示器。第一輸出電壓供電給液晶顯示器的主板，主控制電路設(shè)置于主板上。第二輸出電壓供電給液晶顯示器的背光模塊。
[0009]在一實(shí)施例中，反饋控制電路可包括脈寬調(diào)制(pulse-width modulat1n,PWM)控制器，PWM控制器可包括分壓電路及比較器。分壓電路并聯(lián)耦接于陶瓷或薄膜電容器的兩端之間，分壓電路輸出一電壓。比較器比較分壓電路輸出的電壓及參考電壓以控制切換電路工作與否，其中，分壓電路輸出的電壓與陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓的比值等于參考電壓與最低工作電壓設(shè)定值的比值。
[0010]在一實(shí)施例中，交流偵測(cè)電路可包括二極管、電阻器、電容器及比較器。二極管的陽(yáng)極端耦接第一輸出整流濾波電路的輸入端，二極管的陰極端耦接電阻器的第一端、電容器的第一端及比較器的正輸入端。電阻器的第二端及電容器的第二端接地。比較器的負(fù)輸入端接收參考電壓，比較器的輸出端輸出偵測(cè)信號(hào)。交流偵測(cè)電路更可包括分壓電路，分壓電路并聯(lián)耦接于第一輸出整流濾波電路的輸出端之間，分壓電路輸出參考電壓至比較器的負(fù)輸入端。
[0011]本發(fā)明因采用陶瓷或薄膜電容器取代了現(xiàn)有常用在電源輸入側(cè)的高壓電解電容器，因陶瓷或薄膜電容器不含電解液且可設(shè)計(jì)成不含隔離襯紙，所以不會(huì)像高壓電解電容器有可能引發(fā)起火燃燒的問(wèn)題，且陶瓷或薄膜電容器的成本也低于高壓電解電容器。此外，本發(fā)明還通過(guò)控制電路偵測(cè)陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓，在陶瓷或薄膜電容器上的能量太小時(shí)控制切換電路停止工作以停止DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換工作，并且還通過(guò)交流偵測(cè)電路偵測(cè)第一輸出整流濾波電路的輸入端電壓以輸出偵測(cè)信號(hào)通知電子裝置配合地接收第一輸出電壓和第二輸出電壓的供電，因此得以應(yīng)付電子裝置的輕重載變化。
[0012]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為一種現(xiàn)有的液晶顯示器的電源供應(yīng)器的電路方塊圖。
[0014]圖2為依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)器的電路方塊圖。
[0015]圖3為圖2所示電源供應(yīng)器及其供電的電子裝置配合運(yùn)作的時(shí)序圖。
[0016]圖4為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的電源供應(yīng)器的電路方塊圖。
[0017]圖5為依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)器的電路圖。
[0018]圖6為圖5所示PWM控制器的另一實(shí)施例的電路圖。
[0019]符號(hào)說(shuō)明
1、2、2’:電源供應(yīng)器
11:EMI濾波器
12:橋式整流器
13:電解電容器
14:切換電路
15:變壓器 Na:輔助繞組 Np、Np’:初級(jí)側(cè)繞組 Nsl、Ns2:次級(jí)側(cè)繞組
161:第一輸出整流濾波電路
162:第二輸出整流濾波電路 17、17’:反饋電路
18:控制電路
23:陶瓷或薄膜電容器
28:控制電路
29:交流偵測(cè)電路 3:液晶顯不器
31:主板
311:主控制電路
32:背光模塊 AND1、AND2、AND3:與門 C1、C2、C3、C4、C5:電容器
CMP1、CMP2、CMP3、CMP4、CMP5:比較器
D1、D2、D3、D4: 二極管
FF1:RS觸發(fā)器
I1:電流源
0R1:或門 Q1:場(chǎng)效應(yīng)晶體管 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7:電阻器 U1、U2:PWM控制器
COMP、CS、CT、GND、HV、OUT、RQ、VCC:腳位
Vdc:直流電壓
Vol:第一輸出電壓
Vo2:第二輸出電壓
Vp:陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓
Vmin:最低工作電壓設(shè)定值
Vrl、Vr2、Vr3、Vr4:參考電壓
DET:偵測(cè)信號(hào)
rel、re2、rel’、re2’:偵測(cè)信號(hào)的上升緣 t:時(shí)間。

【具體實(shí)施方式】
[0020]在以下說(shuō)明中，為保持對(duì)本發(fā)明說(shuō)明的一致性，故在不同的實(shí)施例中，若有功能與結(jié)構(gòu)相同或相似的組件會(huì)用相同的組件符號(hào)與名稱。另為清楚呈現(xiàn)本發(fā)明特征，所附圖式中省略部份公知的組件。
[0021]圖2為依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)器的電路方塊圖，而圖3為圖2所示電源供應(yīng)器及其供電的電子裝置配合運(yùn)作的時(shí)序圖。請(qǐng)先參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的電源供應(yīng)器2用于供電給電子裝置，在本實(shí)施例中，電子裝置是液晶顯示器3。本發(fā)明的電源供應(yīng)器2包括EMI濾波器11、橋式整流器12、陶瓷或薄膜電容器23、DC/DC轉(zhuǎn)換器、及交流偵測(cè)電路29，其中，DC/DC轉(zhuǎn)換器包括切換電路14、變壓器15、第一輸出整流濾波電路161、第二輸出整流濾波電路162及由反饋電路17與控制電路28所組成的反饋控制電路。與圖1所示現(xiàn)有的電源供應(yīng)器1相比，本發(fā)明的電源供應(yīng)器2采用陶瓷或薄膜電容器23取代了如圖1所示在電源輸入側(cè)的高壓電解電容器13，因陶瓷或薄膜電容器23不含電解液且可設(shè)計(jì)成不含隔離襯紙，所以不會(huì)像電解電容器13有可能引發(fā)起火燃燒的問(wèn)題。
[0022]但是，由于陶瓷或薄膜電容器23的電容量較小，濾波效果較差，使得陶瓷或薄膜電容器23的兩端電壓Vp如圖3所示是一個(gè)脈動(dòng)直流電壓，而不是一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，導(dǎo)致本發(fā)明的電源供應(yīng)器2無(wú)法很好地應(yīng)付液晶顯示器3的輕重載變化。為了克服這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明的電源供應(yīng)器2還通過(guò)控制電路28偵測(cè)陶瓷或薄膜電容器23的兩端電壓Vp，在偵測(cè)到電壓Vp小于最低工作電壓設(shè)定值時(shí)控制切換電路14停止工作，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器停止轉(zhuǎn)換工作，這是因?yàn)榇藭r(shí)陶瓷或薄膜電容器23上的能量已經(jīng)太小，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率變很差，故讓DC/DC轉(zhuǎn)換器停止轉(zhuǎn)換工作。如圖3所示，這段因電壓Vp小于最低工作電壓設(shè)定值Vmin而讓DC/DC轉(zhuǎn)換器停止轉(zhuǎn)換工作的期間稱為死區(qū)。在死區(qū)時(shí)，將由第一和第二輸出整流濾波電路161和162內(nèi)的電容器(如圖5所不的C1和C2,后面會(huì)再詳細(xì)說(shuō)明)所儲(chǔ)存的能量繼續(xù)供電給液晶顯示器3，因此為了能儲(chǔ)存更多能量以應(yīng)付死區(qū)時(shí)液晶顯示器3所需電源，故在設(shè)計(jì)上通?？梢栽诘谝缓偷诙敵稣鳛V波電路161和162的輸出端并聯(lián)耦接額外的電容器(未繪示)，或者直接將第一和第二輸出整流濾波電路161和162內(nèi)的電容器改用電容量較大的電容器。此外，本發(fā)明的電源供應(yīng)器2還通過(guò)交流偵測(cè)電路29偵測(cè)第一輸出整流濾波電路161的輸入端電壓，以輸出帶有死區(qū)信息的偵測(cè)信號(hào)DET給液晶顯示器3，使得液晶顯示器3在接收到開(kāi)啟的外部命令時(shí)可根據(jù)偵測(cè)信號(hào)DET避開(kāi)死區(qū)來(lái)開(kāi)始接收第一和第二輸出電壓Vol和Vo2的供電，即避開(kāi)死區(qū)來(lái)開(kāi)始吃載(尤其是吃重載)，因此本發(fā)明的電源供應(yīng)器2是通過(guò)通知液晶顯示器3配合運(yùn)作來(lái)應(yīng)付液晶顯示器3的輕重載變化。
[0023]具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的電源供應(yīng)器2中，橋式整流器12的輸入端通過(guò)EMI濾波器11耦接外部的交流電源。陶瓷或薄膜電容器23的兩端耦接橋式整流器12的輸出端。切換電路14耦接陶瓷或薄膜電容器23及變壓器15的初級(jí)側(cè)繞組。變壓器15的次級(jí)側(cè)繞組耦接第一和第二輸出整流濾波電路161和162的輸入端。第一和第二輸出整流濾波電路161和162的輸出端分別輸出第一和第二輸出電壓Vol和Vo2供電給液晶顯不器3,其中,第一輸出電壓Vol供電給液晶顯示器3的主板31，包含供電給設(shè)置于主板31上的主控制電路311，而第二輸出電壓Vo2供電給液晶顯示器3的背光模塊32。反饋控制電路(由反饋電路17與控制電路28所組成)耦接于第一輸出整流濾波電路161的輸出端及切換電路14的控制端之間。反饋電路17偵測(cè)第一輸出電壓Vol以輸出反饋信號(hào)到控制電路28，使控制電路28控制切換電路14的切換參數(shù)，如占空比，來(lái)獲得穩(wěn)定的第一和第二輸出電壓Vol和Vo2?？刂齐娐?8還偵測(cè)陶瓷或薄膜電容器23的兩端電壓Vp，并通過(guò)比較電壓Vp及最低工作電壓設(shè)定值Vmin以控制切換電路14工作與否，在電壓Vp小于最低工作電壓設(shè)定值Vmin時(shí)(即在死區(qū)時(shí))控制切換電路14停止工作，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器停止轉(zhuǎn)換工作。交流偵測(cè)電路29的輸入端耦接第一輸出整流濾波電路161的輸入端以偵測(cè)其輸入端電壓，然后從交流偵測(cè)電路29的輸出端輸出帶有死區(qū)信息的偵測(cè)信號(hào)DET給液晶顯示器3。如圖3所示，偵測(cè)信號(hào)DET在電壓Vp大于最低工作電壓設(shè)定值Vmin時(shí)為第一準(zhǔn)位(在本實(shí)施例為5V的高準(zhǔn)位)，并在電壓Vp小于最低工作電壓設(shè)定值Vmin時(shí)為第二準(zhǔn)位(在本實(shí)施例為OV的低準(zhǔn)位)。
[0024]請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖2及圖3，在交流電源輸入后，電源供應(yīng)器2開(kāi)始輸出第一和第二輸出電壓Vol和Vo2，故第一和第二輸出電壓Vol和Vo2會(huì)由零開(kāi)始爬升。當(dāng)?shù)谝惠敵鲭妷篤ol爬升到主控制電路311的最小工作電壓(在本實(shí)施例為4.2V)時(shí)，主控制電路311開(kāi)始工作且控制液晶顯示器處于待機(jī)狀態(tài)，即控制液晶顯示器3除主控制電路311外的其它電路均不接收第一和第二輸出電壓Vol和Vo2的供電，甚至主控制電路311也關(guān)閉大多數(shù)的功能而只保留監(jiān)控是否有外部命令輸入的功能，故液晶顯示器3吃輕載。
[0025]當(dāng)主控制電路311接收到開(kāi)啟的外部命令時(shí)，主控制電路311開(kāi)始偵測(cè)交流偵測(cè)電路29輸出的偵測(cè)信號(hào)DET，并在偵測(cè)到經(jīng)過(guò)默認(rèn)數(shù)個(gè)偵測(cè)信號(hào)的上升緣(在本實(shí)施例為2個(gè)上升緣rel和re2)后，控制液晶顯示器3的其它電路，如主板31上除主控制電路311外的電路及背光模塊32,開(kāi)始接收第一和第二輸出電壓Vol和Vo2的供電,故液晶顯不器3開(kāi)始吃重載而正常工作。在本實(shí)施例中，在經(jīng)過(guò)2個(gè)偵測(cè)信號(hào)的上升緣rel和re2后才控制液晶顯示器3開(kāi)始吃重載，是為了讓第一和第二輸出電壓Vol和Vo2較為穩(wěn)定后才開(kāi)始讓液晶顯示器3吃載，且在上升緣re2后馬上讓液晶顯示器3吃載可避開(kāi)死區(qū)。此外，由于在死區(qū)時(shí)DC/DC轉(zhuǎn)換器將停止轉(zhuǎn)換工作而由第一和第二輸出整流濾波電路161和162內(nèi)的電容器(如圖5所示的Cl和C2)所儲(chǔ)存的能量繼續(xù)供電給液晶顯示器3，故一進(jìn)入死區(qū)后第一和第二輸出電壓Vol和Vo2會(huì)開(kāi)始下降。為了不讓第一和第二輸出電壓Vol和Vo2下降到無(wú)法應(yīng)付死區(qū)時(shí)液晶顯示器3所需電源，在設(shè)計(jì)上通常可以在第一和第二輸出整流濾波電路161和162的輸出端并聯(lián)耦接額外的電容器，或者直接將第一和第二輸出整流濾波電路161和162內(nèi)的電容器改用電容量較大的電容器，以便能儲(chǔ)存更多能量應(yīng)付死區(qū)時(shí)液晶顯示器3所需電源，例如設(shè)計(jì)第一輸出電壓Vol在死區(qū)時(shí)不會(huì)下降到5V額定電壓的90%(即4.5V)以下。
[0026]在液晶顯示器3正常工作時(shí)，當(dāng)主控制電路311接收到關(guān)閉的外部命令時(shí)，主控制電路311控制液晶顯示器3除主控制電路311外的其它電路停止接收第一和第二輸出電壓Vol和Vo2的供電，甚至主控制電路311也關(guān)閉大多數(shù)的功能而只保留監(jiān)控是否有外部命令輸入的功能，故液晶顯示器3吃輕載且進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。一旦主控制電路311再次接收到開(kāi)啟的外部命令時(shí)，主控制電路311將又開(kāi)始偵測(cè)交流偵測(cè)電路29輸出的偵測(cè)信號(hào)DET，并在偵測(cè)到經(jīng)過(guò)默認(rèn)數(shù)個(gè)偵測(cè)信號(hào)的上升緣(在本實(shí)施例為2個(gè)上升緣rel’和re2’ )后，控制液晶顯示器3的其它電路開(kāi)始接收第一和第二輸出電壓Vol和Vo2的供電，故液晶顯示器3將又開(kāi)始吃重載而正常工作。
[0027]圖4為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的電源供應(yīng)器的電路方塊圖。請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖2及圖4，圖2所示電源供應(yīng)器2采用二次側(cè)反饋控制方式，故反饋控制電路(由反饋電路17與控制電路28所組成)耦接于第一輸出整流濾波電路161的輸出端及切換電路14的控制端之間，其中的反饋電路17偵測(cè)位于二次側(cè)的第一輸出電壓Vol以輸出反饋信號(hào)到控制電路28，使控制電路28控制切換電路14的切換參數(shù)。圖4所示電源供應(yīng)器2’采用一次側(cè)反饋控制方式，故反饋控制電路(由反饋電路17’與控制電路28所組成)耦接于變壓器15的另一初級(jí)側(cè)繞組Np’及切換電路14的控制端之間，其中的反饋電路17’通過(guò)初級(jí)側(cè)繞組Np’偵測(cè)位于一次側(cè)的變壓器15的初級(jí)側(cè)電流以輸出反饋信號(hào)到控制電路28，使控制電路28控制切換電路14的切換參數(shù)。
[0028]圖5為依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)器的電路圖。以圖2所示電源供應(yīng)器2為例，請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖2及圖5，在本實(shí)施例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器為反激式轉(zhuǎn)換器，且切換電路14采用場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的漏極端、源極端與柵極端分別耦接切換電路14的兩端及控制端。切換電路14的一端(即場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的漏極端)耦接變壓器15的初級(jí)側(cè)繞組Np的一端，變壓器15的初級(jí)側(cè)繞組Np的另一端耦接陶瓷或薄膜電容器23的一端，陶瓷或薄膜電容器23的另一端接地，而切換電路14的另一端(即場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的源極端)亦通過(guò)電阻器Rl接地，因此可以說(shuō)陶瓷或薄膜電容器23的另一端耦接切換電路14的另一端(即場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的源極端)。
[0029]在本實(shí)施例中，第一輸出整流濾波電路161包括二極管Dl及電容器Cl，其中，二極管Dl的陰極端耦接電容器Cl的一端，二極管Dl的陽(yáng)極端及電容器Cl的另一端分別耦接變壓器15的次級(jí)側(cè)繞組Nsl兩端，電容器Cl的兩端電壓為第一輸出電壓Vol。第二輸出整流濾波電路162包括二極管D2及電容器C2，其中，二極管D2的陰極端耦接電容器C2的一端，二極管D2的陽(yáng)極端及電容器C2的另一端分別耦接變壓器15的次級(jí)側(cè)繞組Ns2兩端，電容器C2的兩端電壓為第二輸出電壓Vo2。
[0030]在本實(shí)施例中，控制電路28包括PWM控制器Ul、電阻器Rl和R2、二極管D3及電容器C3和C4。PWM控制器Ul例如是針對(duì)LD7576的通用型PWM控制器集成電路(integratedcircuit，1C)進(jìn)行修改以符合本發(fā)明所需。LD7576的PWM控制器1C具有七個(gè)腳位CT、COMP、CS、GND、OUT、VCC和HV。在此略述其內(nèi)部電路架構(gòu)，在1C啟動(dòng)階段，電流源II從腳位HV通過(guò)電阻器R2從陶瓷或薄膜電容器23汲取電流，以提供啟動(dòng)電流經(jīng)過(guò)腳位VCC向電容器C3充電，而在電容器C3被充電到其兩端電壓大于參考電壓Vrl時(shí)比較器CMP1輸出信號(hào)關(guān)閉電流源II，然后1C開(kāi)始工作并由變壓器15的輔助繞組Na、二極管D3及電容器C3所組成的供電電路供電。
[0031]在1C啟動(dòng)后正常會(huì)話，1C從腳位OUT輸出PWM信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的切換，使DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換工作，并從腳位CS抓取場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的源極端及地之間串聯(lián)耦接的電阻器R1的兩端電壓(其包含變壓器15的初級(jí)側(cè)電流信息)而通過(guò)比較器CMP2來(lái)與參考電壓Vr2進(jìn)行比較，以提供過(guò)電流保護(hù)，另外還從腳位C0MP獲取反饋電路17傳送過(guò)來(lái)的反饋信號(hào)而通過(guò)比較器CMP3來(lái)與包含初級(jí)側(cè)電流信息的電阻器R1兩端電壓進(jìn)行比較，以產(chǎn)生PWM信號(hào)。此外，1C還通過(guò)由或門0R1、RS觸發(fā)器(Flip Flop) FF1與與門AND1所組成邏輯電路，接收其它如過(guò)載保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、節(jié)能模式控制等的控制信號(hào)，以便與比較器CMP2輸出的過(guò)電流保護(hù)的控制信號(hào)結(jié)合來(lái)限制比較器CMP3產(chǎn)生的PWM信號(hào)及決定其是否從腳位OUT輸出。
[0032]本發(fā)明的PWM控制器U1即是在LD7576的PWM控制器1C中加入了由電阻器R3和R4所組成的分壓電路及比較器CMP4，將原本1C中的與門新增一個(gè)輸入端而變?yōu)榕c門AND1(其具有7個(gè)輸入端)以耦接比較器CMP4的輸出端。分壓電路(由電阻器R3和R4所組成)的一端從腳位HV通過(guò)電阻器R2耦接陶瓷或薄膜電容器23的一端，而分壓電路的另一端及陶瓷或薄膜電容器23的另一端均接地，故分壓電路并聯(lián)耦接于陶瓷或薄膜電容器23的兩端之間，且分壓電路輸出一電壓。比較器CMP4比較分壓電路(由電阻器R3和R4所組成)輸出的電壓及參考電壓Vr3以輸出控制切換電路14工作與否的控制信號(hào)到與門AND1。其中，分壓電路(由電阻器R3和R4所組成)輸出的電壓與陶瓷或薄膜電容器23的兩端電壓的比值等于參考電壓Vr3與最低工作電壓設(shè)定值Vmin的比值，因此，1C設(shè)計(jì)者可通過(guò)設(shè)計(jì)電阻器R3和R4的電阻值及參考電壓Vr3的大小來(lái)決定最低工作電壓設(shè)定值Vmin的大小，即決定死區(qū)的長(zhǎng)短。
[0033]在本實(shí)施例中，交流偵測(cè)電路29包括二極管D4、電阻器R5、電容器C5、比較器CMP5及由電阻器R6和R7所組成的分壓電路。二極管D4的陽(yáng)極端耦接第一輸出整流濾波電路161的輸入端，二極管D4的陰極端耦接電阻器R5的第一端、電容器C5的第一端及比較器CMP5的正輸入端。電阻器R5的第二端及電容器C5的第二端接地。分壓電路(由電阻器R6和R7所組成)并聯(lián)耦接于第一輸出整流濾波電路161的輸出端之間，分壓電路輸出參考電壓Vr4至比較器CMP5的負(fù)輸入端。比較器CMP5比較其正負(fù)輸入端電壓并據(jù)以從其輸出端輸出偵測(cè)信號(hào)DET。通過(guò)設(shè)計(jì)電阻器R5的電阻值及電容器C5的電容值，其乘積即是與電容器C5充放電速度有關(guān)的時(shí)間常數(shù)，可決定偵測(cè)信號(hào)DET的下降緣的下降時(shí)間，因此即會(huì)影響交流偵測(cè)電路29的偵測(cè)靈敏度。
[0034]圖6為圖5所示PWM控制器U1的另一實(shí)施例的電路圖。請(qǐng)參見(jiàn)圖6，與圖5所示PWM控制器U1相比，PWM控制器U2并不修改原本LD7576的PWM控制器1C中的與門AND2(其具有6個(gè)輸入端)，而是在或門0R1及RS觸發(fā)器FF1之間再新增一個(gè)與門AND3，與門AND3的兩輸入端分別耦接或門0R1的輸出端及比較器CMP4的輸出端，而與門AND3的輸出端則耦接RS觸發(fā)器FF1的輸入端。此外，PWM控制器U2還新增一個(gè)腳位RQ，將分壓電路中的電阻器R4設(shè)計(jì)在1C外部，如此一來(lái)，使用者在使用這顆1C時(shí)可通過(guò)采用不同電阻值的電阻器R4來(lái)決定最低工作電壓設(shè)定值Vmin的大小，即決定死區(qū)的長(zhǎng)短。
[0035]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.無(wú)高壓電解電容器的電源供應(yīng)器，適用于一電子裝置，其特征在于，該電源供應(yīng)器包括:一橋式整流器，其輸入端耦接一交流電源；一陶瓷或薄膜電容器，其兩端耦接該橋式整流器的輸出端；一直流至直流轉(zhuǎn)換器，包括一切換電路、一變壓器、一第一輸出整流濾波電路、一第二輸出整流濾波電路、及一反饋控制電路，該切換電路耦接該陶瓷或薄膜電容器及該變壓器的初級(jí)側(cè)繞組，該變壓器的次級(jí)側(cè)繞組耦接該第一輸出整流濾波電路的輸入端和該第二輸出整流濾波電路的輸入端，該第一輸出整流濾波電路的輸出端和該第二輸出整流濾波電路的輸出端分別輸出一第一輸出電壓和一第二輸出電壓供電給該電子裝置，該第一輸出電壓供電給該電子裝置的一主控制電路，該反饋控制電路耦接于該第一輸出整流濾波電路的輸出端及該切換電路的控制端之間、或耦接于該變壓器的另一初級(jí)側(cè)繞組及該切換電路的控制端之間，該反饋控制電路通過(guò)比較該陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓及一最低工作電壓設(shè)定值以控制該切換電路工作與否；及一交流偵測(cè)電路，其輸入端耦接該第一輸出整流濾波電路的輸入端，其輸出端輸出一偵測(cè)信號(hào)，該偵測(cè)信號(hào)在該陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓大于該最低工作電壓設(shè)定值時(shí)為一第一準(zhǔn)位，并在該陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓小于該最低工作電壓設(shè)定值時(shí)為一第二準(zhǔn)位；其中，該主控制電路在接收到一開(kāi)啟的外部命令時(shí)，開(kāi)始偵測(cè)該偵測(cè)信號(hào)，并在偵測(cè)到經(jīng)過(guò)默認(rèn)數(shù)個(gè)該偵測(cè)信號(hào)的上升緣后控制該電子裝置的其它電路開(kāi)始接收該第一輸出電壓和該第二輸出電壓的供電。
2.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)器，其中，該主控制電路在接收到一關(guān)閉的外部命令時(shí)，控制該電子裝置的其它電路停止接收該第一輸出電壓和該第二輸出電壓的供電。
3.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)器，其中，該直流至直流轉(zhuǎn)換器為一反激式轉(zhuǎn)換器，該切換電路的一端耦接該變壓器的初級(jí)側(cè)繞組的一端，該變壓器的初級(jí)側(cè)繞組的另一端耦接該陶瓷或薄膜電容器的一端，該陶瓷或薄膜電容器的另一端耦接該切換電路的另一端，該第一輸出整流濾波電路和該第二輸出整流濾波電路皆包括一二極管及一電容器，該二極管的陰極端耦接該電容器的一端，該二極管的陽(yáng)極端及該電容器的另一端分別耦接該變壓器的次級(jí)側(cè)繞組兩端，該電容器的兩端電壓為該第一輸出電壓或該第二輸出電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的電源供應(yīng)器，其中，該切換電路包括一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極端、源極端與柵極端分別耦接該切換電路的兩端及控制端。
5.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)器，其中，該電子裝置為一液晶顯示器。
6.如權(quán)利要求5所述的電源供應(yīng)器,其中，該第一輸出電壓供電給該液晶顯不器的一主板，該主控制電路設(shè)置于該主板上，該第二輸出電壓供電給該液晶顯示器的一背光模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)器，其中，該反饋控制電路包括一脈寬調(diào)制控制器，該脈寬調(diào)制控制器包括一分壓電路及一比較器，該分壓電路并聯(lián)耦接于該陶瓷或薄膜電容器的兩端之間，該分壓電路輸出一電壓，該比較器比較該電壓及一參考電壓以控制該切換電路工作與否，其中，該電壓與該陶瓷或薄膜電容器的兩端電壓的比值等于該參考電壓與該最低工作電壓設(shè)定值的比值。
8.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)器，其中，該交流偵測(cè)電路包括一二極管、一電阻器、一電容器及一比較器，該二極管的陽(yáng)極端耦接該第一輸出整流濾波電路的輸入端，該二極管的陰極端耦接該電阻器的第一端、該電容器的第一端及該比較器的正輸入端，該電阻器的第二端及該電容器的第二端接地，該比較器的負(fù)輸入端接收一參考電壓，該比較器的輸出端輸出該偵測(cè)信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)器，其中，該交流偵測(cè)電路更包括一分壓電路，該分壓電路并聯(lián)賴接于該第一輸出整流濾波電路的輸出端之間，該分壓電路輸出該參考電壓。
【文檔編號(hào)】H02M1/36GK104253535SQ201310255165
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】高志明, 陳義雄, 張志強(qiáng), 葉俊宏, 陳鴻文, 張書(shū)銘, 江文祥, 陳俊嘉, 邱顯鴻 申請(qǐng)人:冠捷投資有限公司