CN104578795B - 软启动切换电源转换装置 - Google Patents

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Abstract

一种软启动切换电源转换装置，包含一电压转换电路及一软启动电路，该电压转换电路包括一接收一整流电压的变压器及一第一开关，该第一开关具有一电连接该变压器的第一端、一提供一前置信号的第二端，及一接收一控制信号的控制端，该第一开关受该控制信号控制而导通或不导通，以致该变压器据以产生一相关于该整流电压的感应电流，并据以输出一回授电压，该软启动电路接收该前置信号并据以产生该控制信号，且在一启动期间中，其根据该前置信号的电平是否大于一默认值以决定是否箝制该控制信号的电平于一默认电平，以使该第一开关不导通。

Description

软启动切换电源转换装置
技术领域
本发明涉及一种电源转换装置，特别是指一种软启动切换电源转换装置。
背景技术
参阅图1，是一种现有切换电源转换装置1，其接收来自一交流电源10的一交流电压，并据以转换出一直流输出电压，且现有电源转换装置1包含一整流电路11、一电压转换电路12，及一控制信号产生模块13。
该整流电路11电连接该交流电源10以接收来自该交流电源10的该交流电压，并将该交流电压进行整流以产生一整流电压VRE。
该电压转换电路12电连接该整流电路11以接收该整流电压VRE，及一控制信号，并根据该控制信号调整并输出该直流输出电压，并产生一输出信号、一分压信号及一驱动电压，且该电压转换电路12包括一变压器120、串联连接的两个电阻器121、122、一电容器123、一开关124、一输出单元125，及一分压单元126。
该变压器120电连接该整流电路11以接收该整流电压VRE。所述电阻器121、122与该电容器123电连接于该整流电路11与地间，且流经所述电阻器121、122的部分电流对该电容器123进行充电，该电容器123的跨压作为该驱动电压。串联连接的该开关124与该输出单元125电连接于该变压器与地间，该开关124受该控制信号控制而导通或不导通，该输出单元125根据流经该开关124的电流产生该输出信号。该分压单元126电连接于该变压器与地间，用来产生该分压信号。
该控制信号产生模块13电连接该电压转换电路12以接收该分压信号、该输出信号，及该驱动电压，并于该驱动电压达到一预定启动电压时，根据该分压信号、该输出信号及该驱动电压产生该控制信号，并输出至该开关124。
因此，现有的切换电源转换装置1具有以下缺点：
1.启动时间较长。由于所述电阻器121、122的电阻值大，导致流经所述电阻器121、122的电流小，以致当该电容器123根据流经所述电阻器121、122的部分电流来进行充电时，该电容器123需大约1～3秒的时间才可使其跨压(即，该驱动电压)达到该预定启动电压，导致该切换电源转换装置1的启动时间较长。
2.需提供较多的功率。由于所述电阻器121、122的电阻值的和约为0.3M奥姆，以致流经所述电阻器121、122的电流较大，又所述电阻器121、122所耗损功率P等于其所接收的该整流电压VRE与流经所述电阻器121、122的电流I的乘积(即，P=I*VRE)，导致该切换电源转换装置1需要耗损较多的功率在所述电阻器121、122。
发明内容
因此，本发明的第一目的在于提供一种启动时间较快的软启动切换电源转换装置。
本发明的软启动切换电源转换装置包含一整流电路，该整流电路接收一交流电压，并将该交流电压进行整流，以产生一整流电压。
该软启动切换电源转换装置还包含一电压转换电路及一软启动电路，该电压转换电路包括一变压器、一第一开关，及一第一电阻器，该变压器具有一一次侧绕组及一第一二次侧绕组与第二二次侧绕组，每一侧绕组具有一打点端及一非打点端，该一次侧绕组的该非打点端电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，该第一开关具有一电连接该一次侧绕组的该打点端的第一端、一提供一前置信号的第二端，及一接收一控制信号的控制端，该第一开关受该控制信号控制而导通或不导通，且该第二二次侧绕组根据该第一开关切换于导通与不导通间及一匝数比，产生一相关于该整流电压的感应电流，且根据该感应电流输出一回授电压，当该第一开关导通时，该前置信号大小相关于该整流电压，该第一电阻器电连接于该一次侧绕组与该第一开关的控制端间，该软启动电路电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号，并据以产生该控制信号，且在一启动期间中，该软启动电路根据该前置信号的电平是否大于一默认值以决定是否箝制该控制信号的电平于一默认电平，以使该第一开关不导通，其中，该启动期间正比于该回授电压上升至一预定启动电压的时间，当该控制信号的电平不箝制于该预设电平时，该控制信号的电平变化追随该整流电压。
本发明的软启动切换电源转换装置，该电压转换电路还包括：一第二电阻器，电连接于该第一开关的第二端与地间，且该第二电阻器的跨压作为该前置信号；一第一二极管，具有一电连接该第一二次侧绕组的打点端的阳极，及一阴极；一第一电容器，电连接于该第一二极管的阴极与该第一二次侧绕组的非打点端间，该第一电容器的跨压作为一直流输出电压；及串联连接的一第三电阻器、一第二二极管及一第二电容器，电连接于该第二二次侧绕组的打点端与地间，且该第二二极管具有一电连接该第三电阻器的阳极，及一电连接该第二电容器的阴极，该第二电容器的跨压作为该回授电压。
本发明的软启动切换电源转换装置，该第一电阻器电连接该一次侧绕组的打点端与该第一开关的控制端间。
本发明的软启动切换电源转换装置，该第一电阻器电连接该一次侧绕组的非打点端与该第一开关的控制端间。
本发明的软启动切换电源转换装置，该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关，该切换控制器包括：一第二开关，具有一电连接该电压转换电路以接收该前置信号的第一端、一第二端，及一接地的控制端，该第二开关受该前置信号控制而导通或不导通；一第一电容器，电连接于该第二开关的第二端与控制端间；串联连接的一第二电容器与一第二电阻器，并联连接该第一电容器；及一第三电阻器，并联连接该第二电容器，且该第三电阻器的跨压作为该切换信号。该切换开关具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该第三电阻器以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
本发明的软启动切换电源转换装置，该软启动电路更电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端以接收该控制信号，且该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关，该切换控制器包括：一降压单元，电连接该第一开关的控制端以接收该控制信号，及一调整电流，并据以产生一用于偏压的工作电压；一电流源，电连接该降压单元以接收该工作电压，并据以产生一电流信号；一第二开关，具有一电连接该电流源以接收该电流信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号的控制端，该第二开关受该前置信号控制而导通或不导通，并于其该第一端输出一调整信号；一反相器，具有一电连接该降压单元以接收该工作电压的第一端、一接地的第二端、一电连接该第二开关的第一端以接收该调整信号的输入端，及一提供一反相于该调整信号的输出信号的输出端；及一控制单元，电连接该降压单元与该反相器，接收来自该降压单元的该工作电压，及来自该反相器的该输出信号，并据以产生该切换信号。该切换开关具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该控制单元以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
本发明的软启动切换电源转换装置，软启动电路还包括一调整电流源，其电连接该切换开关的第一端，且接收来自该电压转换电路的该回授电压，并据以产生该调整电流。
因此，本发明的第二目的在于提供一种启动时间较快的软启动切换电源转换装置。
本发明的软启动切换电源转换装置包含一整流电路，该整流电路接收一交流电压，并将该交流电压进行整流，以产生一整流电压。
该软启动切换电源转换装置还包含一电压转换电路、一分压电路，及一软启动电路，该电压转换电路包括一变压器、一第一开关，及一第一电阻器，该变压器具有一一次侧绕组及一第一二次侧绕组与第二二次侧绕组，每一侧绕组具有一打点端及一非打点端，该一次侧绕组的该非打点端电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，该第一开关具有一电连接该一次侧绕组的该打点端的第一端、一第二端，及一接收一控制信号的控制端，该第一开关受该控制信号控制而导通或不导通，且该第二二次侧绕组根据该第一开关切换于导通与不导通间及一匝数比，产生一相关于该整流电压的感应电流，且根据该感应电流输出一回授电压，该第一电阻器电连接于该一次侧绕组与该第一开关的控制端间，该分压电路电连接于该第一开关的控制端与地间，接收该控制信号，并将该控制信号分压产生一分压信号，该软启动电路电连接该第一开关的控制端及该分压电路以接收来自该分压电路的该分压信号，并据以产生该控制信号，且在一启动期间中，该软启动电路根据该分压信号的电平调整该控制信号的电平，以使该第一开关导通或不导通，其中，该启动期间正比于该回授电压上升至一预定启动电压的时间。
本发明的软启动切换电源转换装置，该电压转换电路还包括：一第二电阻器，电连接于该第一开关的第二端与地间，且该第二电阻器的跨压作为一前置信号；一第一二极管，具有一电连接该第一二次侧绕组的打点端的阳极，及一阴极；一第一电容器，电连接于该第一二极管的阴极与该第一二次侧绕组的非打点端间，该第一电容器的跨压作为一直流输出电压；及串联连接的一第三电阻器、一第二二极管及一第二电容器，电连接于该第二二次侧绕组的打点端与地间，且该第二二极管具有一电连接该第三电阻器的阳极，及一电连接该第二电容器的阴极，该第二电容器的跨压作为该回授电压。
本发明的软启动切换电源转换装置，该第一电阻器电连接该一次侧绕组的非打点端与该第一开关的控制端间。
本发明的软启动切换电源转换装置，该第一电阻器电连接该一次侧绕组的打点端与该第一开关的控制端间。
本发明的软启动切换电源转换装置，该软启动电路根据该分压信号的电平是否大于一默认值以决定是否箝制该控制信号的电平于一默认电平，以使该第一开关不导通，且当该控制信号的电平不箝制于该预设电平时，该控制信号的电平变化追随该整流电压，且该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关，该切换控制器包括：一降压单元，电连接该第一开关的控制端以接收该控制信号，及该调整电流，并据以产生一用于偏压的工作电压；一电流源，电连接该降压单元以接收该工作电压，并据以产生一电流信号；一第二开关，具有一电连接该电流源以接收该电流信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号的控制端，该第二开关受该前置信号控制而导通或不导通，并于其该第一端输出一调整信号；一反相器，具有一电连接该降压单元以接收该工作电压的第一端、一接地的第二端、一电连接该第二开关的第一端以接收该调整信号的输入端，及一提供一反相于该调整信号的输出信号的输出端；及一控制单元，电连接该降压单元与该反相器，接收来自该降压单元的该工作电压，及来自该反相器的该输出信号，并据以产生该切换信号。该切换开关具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该控制单元以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
本发明的软启动切换电源转换装置，该软启动电路还包括一调整电流源，电连接该切换开关的第一端，且接收来自该电压转换电路的该回授电压，并据以产生该调整电流。
本发明的软启动切换电源转换装置，该软启动电路更电连接该电压转换电路的该第一开关的第二端以接收该前置信号，且该软启动电路更根据该前置信号调整该控制信号，该软启动电路根据该前置信号的电平是否大于该分压信号的电平以决定是否箝制该控制信号的电平至一预设电平，以使该第一开关不导通，且当该控制信号的电平不箝制于该预设电平时，该控制信号的电平变化追随该整流电压，且该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关，该切换控制器包括：一降压单元，电连接该第一开关的控制端以接收该控制信号，及该调整电流，并据以产生一用于偏压的工作电压；一比较器，具有一电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号的非反相输入端、一电连接该分压电路以接收该分压信号的反相输入端，及一输出端，该比较器根据该前置信号与该分压信号，在其输出端，产生该输出信号；及一控制单元，电连接该比较器以接收来自该比较器的该输出信号，并据以产生该切换信号。该切换开关具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该控制单元以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
本发明的软启动切换电源转换装置，该软启动电路还包括一调整电流源，电连接该切换开关的第一端，且接收来自该电压转换电路的该回授电压，并据以产生该调整电流。
本发明的有益效果在于：通过将该电压转换电路的该第一开关于导通或不导通间切换，使该电压转换电路的该第二电容器得以根据流经该第三电阻器及该二极管的电流来进行充电，且流经该第三电阻器及该二极管的电流大，以致该第二电容器的跨压达到该预定启动电压的时间变短，导致该软启动切换电源转换装置的启动时间变快。
附图说明
图1是一电路图，说明一现有切换电源转换装置；
图2是一电路图，说明本发明软启动切换电源转换装置的第一较佳实施例；
图3是一电路图，说明该第一较佳实施例的一切换控制器；
图4是一时序图，说明该第一较佳实施例的一启动期间；
图5是一电路图，说明本发明软启动切换电源转换装置的第二较佳实施例；
图6是一电路图，说明本发明软启动切换电源转换装置的第三较佳实施例；
图7是一电路图，说明本发明软启动切换电源转换装置的第四较佳实施例；及
图8是一电路图，说明该第四较佳实施例的一变形。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
<第一较佳实施例>
参阅图2，本发明软启动切换电源转换装置的第一较佳实施例适用于电连接一交流电源20以接收来自该交流电源20的一交流电压，并将该交流电压转换成一直流输出电压Vout，以供电给一作为负载的发光二极管模块200，且该软启动切换电源转换装置包含一整流电路3、一电压转换电路4，及一控制信号产生模块5。
该整流电路3电连接该交流电源20以接收来自该交流电源20的该交流电压，并据以产生一整流电压Vre。在此实施例中，该整流电路3为一包括四个二极管31～34的全桥整流器，且该整流电压Vre是一跨于所述二极管33、34的电压。
该电压转换电路4电连接该整流电路3及该发光二极管模块200间，以接收来自该整流电路3的该整流电压Vre，且根据该整流电压Vre与一控制信号调整并输出该直流输出电压Vout至该发光二极管模块200，并产生一前置信号、一回授电流及一回授电压。在此实施例中，该电压转换电路4包括一变压器40、一第一开关41、一第一至第四电阻器42～45、一第一与第二二极管46、47，及一第一与第二电容器48、49。
该变压器40电连接该整流电路3以接收该整流电压Vre，且具有一一次侧绕组401及一第一与第二二次侧绕组402、403。该一次侧绕组401具有一电连接该整流电路3以接收该整流电压Vre的非打点端，及一打点端。该第一与第二二次侧绕组402、403分别具有一打点端，及一接地的非打点端。该第一开关41具有一电连接该一次侧绕组401的打点端的第一端、一提供一前置信号的第二端，及一接收该控制信号的控制端，该第一开关41受该控制信号控制而导通或不导通，当该第一开关41导通时，该前置信号大小相关于该整流电压Vre。该第一电阻器42电连接于该一次侧绕组401的打点端与该第一开关41的控制端间。该第二电阻器43电连接于该第一开关41的第二端与地间，且该第二电阻器43的跨压作为该前置信号。该第一二极管46具有一电连接该第一二次侧绕组402的打点端的阳极，及一阴极。该第一电容器48电连接于该第一二极管46的阴极与该第一二次侧绕组402的非打点端间。串联连接的该第三电阻器44、该第二二极管47及该第二电容器49电连接于该第二二次侧绕组403的打点端与地间，且该第二二极管47具有一电连接该第三电阻器44的阳极，及一电连接该第二电容器49的阴极。该第四电阻器45电连接该第二二次侧绕组403的打点端。
该电压转换电路4操作以根据该控制信号产生分别流经该一次侧绕组401与该第一及第二二次侧绕组402、403的一一次侧电流I1与一第一及第二二次侧电流I2、I3。详细来说，当该第一开关41受该控制信号控制而导通时，该一次侧电流I1会流经该一次侧绕组401，而当该第一开关41受该控制信号控制而不导通时，该第一与第二二次侧绕组402、403根据该变压器40的一匝数比及该第一开关41切换于导通与不导通间的变化而分别感应产生相关于该整流电压Vre的感应电流(即，流经该第一及第二二次侧绕组402、403的该第一及第二二次侧电流I2、I3)，该第一二次侧电流I2会流经该第一电容器48，以致该第一电容器48根据该第一二次侧电流I2进行充电，且该第一电容器48的跨压作为该直流输出电压Vout，导致该直流输出电压Vout相关于该第一二次侧电流I2。该第二二次侧电流I3的一部分电流会流经该第四电阻器45，且流经该第四电阻器45的电流作为该回授电流(即，该回授电流相关于该第二二次侧电流I3)。该第二二次侧电流I3的另一部分电流会流经该第三电阻器44、该第二二极管47及该第二电容器49，以致该第二电容器49根据该第二二次侧电流I3的另一部分电流进行充电，且该第二电容器49的跨压作为该回授电压，导致该回授电压相关于该第二二次侧电流I3。
该控制信号产生模块5电连接该电压转换电路4以接收来自该电压转换电路4的该前置信号、该回授电流及该回授电压，并据以产生该控制信号，并输出至该电压转换电路4的该第一开关41的控制端。在此实施例中，该控制信号产生模块5包括一软启动电路51及一控制电路52。
该软启动电路51电连接该第一开关41的第二端以接收该前置信号，且在一启动期间中根据该前置信号的电平是否大于一默认值以决定是否箝制该控制信号的电平于一默认电平，以使该第一开关41不导通，且当该控制信号的电平不箝制于该预设电平时，该控制信号的电平变化追随该整流电压Vre，其中，该启动期间正比于该回授电压上升至一预定启动电压的时间，且该软启动电路51具有一切换控制器511及一切换开关512。
参阅图2与图3，该切换控制器511电连接该电压转换电路4以接收该前置信号，并据以产生一切换信号V1。在此实施例中，该切换控制器511具有一第二开关513、一第一与第二电容器514、515，及一第二与第三电阻器516、517。在此实施例中，该第二开关513的一导通电压作为该默认值。
该第二开关513具有一电连接该电压转换电路4以接收该前置信号的第一端、一第二端，及一接地的控制端，该第二开关513受该前置信号控制而导通或不导通。该第一电容器514电连接于该第二开关513的第二端与控制端间。串联连接的该第二电容器515与该第二电阻器516并联连接该第一电容器514。该第三电阻器517并联连接该第二电容器515，且该第三电阻器517的跨压作为该切换信号V1。需注意的是，该第一与第二电容器514、515的作用在于使该切换信号V1不立即随着该前置信号变化而是延迟一时间后再变化，以致当该切换开关512导通时，该第一开关41的控制端的电压下降至零。
该切换开关512具有一电连接该电压转换电路4的该第一开关41的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该切换控制器511的该第三电阻器517以接收该切换信号V1的控制端，该切换开关512受该切换信号V1控制而导通或不导通。
该控制电路52电连接该电压转换电路4以接收该前置信号、该回授电流及该回授电压，并据以产生该控制信号，并输出至该电压转换电路4的该第一开关41的控制端。在此实施例中，该控制电路52具有一脉宽调变器521及一驱动器522。
该脉宽调变器521电连接该电压转换电路4以接收该前置信号、该回授电流及该回授电压，并据以产生一脉宽调变信号。该驱动器522电连接该脉宽调变器521以接收来自该脉宽调变器521的该脉宽调变信号，并据以产生该控制信号。
参阅图2与图4，参数Vd表示该第一开关41的第一端的电压，参数Vg表示该第一开关41的控制端的电压、参数V1表示该切换开关512的控制端的电压(即，该切换信号V1的电压)，参数Vcc表示该回授电压，参数VT表示该第一开关41的一导通电压，参数Vp表示该预定启动电压。
以下说明在此第一较佳实施例中该电压转换电路4的操作，及该软启动电路51与该控制电路52的操作顺序。
模式一(t0～t1)：
该第一开关41及该切换开关512不导通，导致该第一开关41的第一端的电压Vd随着该整流电压Vre的上升而上升，且流经该第一电阻器42的电流对该第一开关41的一寄生电容器(图未示)进行充电，以致该第一开关41的控制端的电压Vg(即，该寄生电容器的跨压)呈线性上升。
此时，由于该第一开关41不导通，且其未于导通与不导通间变化，导致该变压器40无法通过电磁感应而产生流经该第一与第二二次侧绕组402、403的该第一与第二二次侧电流I2、I3，以致该回授电压Vcc等于零。
模式二(t1～t2)：
该第一开关41导通，且该切换开关512持续不导通。由于在模式一时，该第一开关41不导通且其第二端的一电压Vs等于零，使得当该第一开关41的控制端的电压Vg逐渐上升，且该第一开关41的控制端与第二端间的一电压差Vgs(即，Vgs=Vg-Vs=Vg)大于等于该第一开关41的该导通电压VT时，该第一开关41导通，导致该第一开关41的第一端的电压Vd下降至零，同时该第一开关41的控制端的电压Vg持续上升。
此时，该电压转换电路4产生一流经该一次侧绕组401的该一次侧电流I1，且由于该变压器40仍尚未感应产生该第二二次侧电流I3，以致该回授电压Vcc持续等于零。
模式三(t2～t3)：
该第一开关41不导通，且该切换开关512导通。由于在模式二时，该第一开关41导通，导致该第二电阻器43的跨压(即，该前置信号)上升，以致在模式三时该切换控制器511根据该前置信号的电平是否大于该默认值而决定并产生该切换信号V1，使得该切换开关512受该切换信号V1控制而导通并调整其所输出的该控制信号，同时，该第一开关41受该控制信号控制而使其控制端的电压Vg下降至零，导致该第一开关41不导通。
此时，该第一开关41的第一端的电压Vd随着该整流电压Vre的上升而上升，且由于该第一开关41由导通切换成不导通，导致该变压器40受电磁感应而产生相关于该一次侧电流I1的该第一与第二二次侧电流I2、I3，该第一与第二二次侧电流I2、I3大小相关于该变压器40的匝数比，且该第一电容器48根据该第一二次侧电流I2进行充电以调整该直流输出电压Vout，该第二电容器49根据该第二二次侧电流I3的另一部分电流进行充电，导致该回授电压Vcc上升。
模式四(t3～t4)：
模式四相似于模式一，其与模式一的差别为：此时该第二电容器49持续根据该第二二次侧电流I3的另一部分电流进行充电，导致该回授电压Vcc持续上升。
模式五(t4～t5)：
模式五相似于模式二，其与模式二的差别为：此时该变压器40未感应产生该第二二次侧电流I3，以致该回授电压Vcc停止变化，并维持在一电压电平。
模式六(t5～t6)：
模式六相似于模式三，所以不重述。
模式七(t6～t7)：
模式七回到模式四重新开始新的一个周期，同时该回授电压Vcc持续上升。
需注意的是，在该回授电压Vcc小于该预定启动电压Vp的该启动期间(即，图4所示的启动期间)，该控制信号产生模块5的该控制电路52不运作，且该控制信号产生模块5的该软启动电路51会根据该前置信号产生该控制信号来控制该第一开关41的导通或不导通；当该回授电压Vcc等于该预定启动电压Vp后(即图4所示的操作期间)，该软启动电路51停止运作，该控制电路52会根据该前置信号、该回授电流及该回授电压Vcc产生该控制信号来控制该第一开关41的导通或不导通。该电压转换电路4通过利用该控制信号产生模块5所产生的该控制信号，于该第一与第二二次侧绕组402、403产生该第一与第二二次侧电流I2、I3，进而根据该第一二次侧电流I2调整该直流输出电压Vout，并根据该第二二次侧电流I3的部分电流调整该回授电压Vcc。
此外，在此实施例中，该第一开关41及该切换开关512皆为一N型金氧半场效晶体管，其中漏极、源极与栅极分别为所述开关41、512中的每一者的第一端、第二端及控制端，该第二开关513为一P型金氧半场效晶体管，其中源极、漏极与栅极分别为该第二开关513的第一端、第二端及控制端，但不限于此。
<第二较佳实施例>
参阅图5，绘示本发明软启动切换电源转换装置的第二较佳实施例，其与该第一较佳实施例的该软启动切换电源转换装置相似，二者不同处在于：此实施例以一第一电阻器42a及一切换控制器511a取代该第一较佳实施例中的该第一电阻器42及该切换控制器511(见图2)，且该软启动电路51还包括一调整电流源518。
该第一电阻器42a电连接于该一次侧绕组401的非打点端与该第一开关41的控制端间。该调整电流源518电连接该切换开关512的第一端，且接收来自该电压转换电路4的该回授电压Vcc，并据以产生一调整电流Id。该切换控制器511a更电连接该电压转换电路4的该第一开关41的控制端以接收该控制信号。在此实施例中，该切换控制器511a具有一降压单元611、一电流源612、一第二开关613、一反相器614，及一控制单元615。
该降压单元611电连接该第一开关41的控制端以接收该控制信号及该调整电流Id，并据以产生一用于偏压的工作电压V2。该电流源612电连接该降压单元611以接收该工作电压V2，并据以产生一电流信号I4。该第二开关613具有一电连接该电流源612以接收该电流信号I4的第一端、一接地的第二端，及一电连接该第一开关41的第二端以接收该前置信号的控制端，该第二开关613受该前置信号控制而导通或不导通，并于其第一端输出一调整信号V3。该反相器614具有一电连接该降压单元611以接收该工作电压V2的第一端、一接地的第二端、一电连接该第二开关613的第一端以接收该调整信号V3的输入端，及一提供一反相于该调整信号V3的输出信号V4的输出端。该控制单元615电连接该降压单元611与该反相器614，接收来自该降压单元611的该工作电压V2，及来自该反相器614的该输出信号V4，并据以产生该切换信号V1。
操作时，当该第一开关41导通时，该前置信号的电平上升，且当该前置信号的电平上升至大于该默认值(即，该第二开关613的一导通电压)时，该第二开关613受控于该前置信号而导通，此时，该第二开关613的第一端所输出的该调整信号V3为低逻辑电平的信号，以致该反相器614所输出的该输出信号V4为高逻辑电平的信号，该控制单元615根据该输出信号V4输出具有高逻辑电平的该切换信号V1，导致该切换开关512被导通，同时，该切换开关512输出该控制信号使该第一开关41的控制端的电位下降至零，以致该第一开关41由导通切换成不导通。当该第一开关41不导通时，该前置信号的电平下降至零，该第二开关613受该前置信号控制而由导通切换成不导通，此时，流经该第二开关613的第一端的该电流信号I4将该调整信号V3转换为高逻辑电平的信号，以致该反相器614所输出的该输出信号V4为低逻辑电平的信号，该控制单元615根据该输出信号V4输出具有低逻辑电平的该切换信号V1，导致该切换开关512不导通，同时，该第一开关41的控制端的电位根据该调整电流Id或相关于该整流电压Vre的变化而开始上升，以致该第一开关41由不导通切换成导通，接着重新进行前述当该第一开关41导通时的相关操作以调整该直流输出电压Vout及该回授电压Vcc。
如此，该第二较佳实施例可达到与上述第一较佳实施例相同的功效。此外，当该第一电阻器42a的电阻值很大时，该第一开关41的控制端的电位上升的较慢，即该第一开关41的控制端与第二端间的该电压差Vgs大于等于该第一开关41的该导通电压VT所需时间较长，以致该第一开关41于导通或不导通间的切换时间变长，然而，在此实施例中，由于该调整电流源518更可产生该调整电流Id并传输至该第一开关41，以致该第一开关41更可根据该调整电流Id调整其控制端的电位，借此，当该第一电阻器42a的电阻值很大时，可避免延迟该第一开关41于导通或不导通间的切换时间，导致该第二较佳实施例更可提升该第一开关41的切换效能。
<第三较佳实施例>
参阅图6，绘示本发明软启动切换电源转换装置的第三较佳实施例，其与该第二较佳实施例的该软启动切换电源转换装置相似，二者不同处在于：此实施例中，该控制信号产生模块5还包括一分压电路71，且该切换控制器511a电连接该分压电路71，以取代该第二较佳实施例中的该切换控制器511a电连接该电压转换电路4的该第一开关41的第二端(见图5)。
该分压电路71电连接于该电压转换电路4的该第一开关41的控制端与地间，接收来自该切换开关512的该控制信号，及来自该调整电流源518的该调整电流Id，并据以产生一分压信号。该分压电路71包括串联连接的两个电阻器711、712，该电阻器712的跨压作为该分压信号。该切换控制器511a的该第二开关613的控制端电连接所述电阻器711、712的一共同接点Q1以接收该分压信号，该第二开关613受该分压信号控制而导通或不导通。
需注意的是，操作时，当该整流电压Vre由零逐渐递增时，该控制信号的电平变化追随该整流电压Vre，当该控制信号的电平大于该第一开关41的导通电压时，该第一开关41导通，且该控制信号的电平变化持续追随该整流电压Vre，当该控制信号上升至足以使该分压信号的电平大于该第二开关613的导通电压时，该第二开关613被导通，且该切换控制器511a输出具有高逻辑电平的该切换信号V1(该切换控制器511a的操作与该第二较佳实施例相似，所以不重述)，导致该切换开关512被导通，此时，该切换开关512所输出的该控制信号的电平下降至零(即，该第一开关41的控制端的电位下降至零)，以致该第一开关41由导通切换成不导通。由于该控制信号的电平为零，以致该分压信号的电平小于该第二开关613的导通电压，导致该第二开关613由导通切换成不导通，且该切换控制器511a输出具有低逻辑电平的该切换信号V1，导致该切换开关512不导通，同时，该控制信号的电平变化追随该整流电压Vre，且当该控制信号的电平上升至使该第一开关41导通时，接着重新进行前述当该第一开关41导通时的相关操作以调整该直流输出电压Vout及该回授电压Vcc。简单来说，在此实施例中，该软启动电路51是根据该分压信号的电平是否大于该默认值(即，该第二开关613的该导通电压)以决定是否箝制该控制信号的电平于该默认电平(即，零电平)，以使该第一开关41不导通。
<第四较佳实施例>
参阅图7，绘示本发明软启动切换电源转换装置的第四较佳实施例，其与该第三较佳实施例的该软启动切换电源转换装置相似，二者不同处在于：此实施例以一比较器811取代该第三较佳实施例的该切换控制器511a中的该电流源612、该第二开关613及该反相器614(见图6)。
该比较器811具有一电连接该第一开关41的第二端以接收该前置信号的非反相输入端、一电连接所述电阻器711、712的该共同接点Q1以接收该分压信号的反相输入端，及一输出端，该比较器811根据该前置信号与该分压信号，在其输出端，产生该输出信号V4，并将该输出信号V4输出至该控制单元615。
操作时，当该第一开关41导通时，该前置信号的电平大于该分压信号，以致该比较器811根据该前置信号与该分压信号，产生具有高逻辑电平的该输出信号V4，该控制单元615根据该输出信号V4产生并输出具有高逻辑电平的该切换信号V1，导致该切换开关512被导通，同时，该切换开关512输出该控制信号使该第一开关41的控制端的电位下降，以致该第一开关41由导通切换成不导通。当该第一开关41不导通时，该前置信号的电平小于该分压信号，以致该比较器811所输出该输出信号V4为具有低逻辑电平的信号，该控制单元615根据该输出信号V4产生并输出具有低逻辑电平的该切换信号V1，导致该切换开关512不导通，同时，该第一开关41的控制端的电位根据该调整电流Id或相关于该整流电压Vre的变化而开始上升，以致该第一开关41由不导通切换成导通。简单来说，在此实施例中，该软启动电路51是根据该前置信号的电平是否大于该分压信号的电平以决定是否箝制该控制信号的电平至该预设电平，以使该第一开关41不导通。
此外，该第四较佳实施例的操作程序及变化关是分别近似该第三较佳实施例，所以不重述。
参阅图8，是该第四较佳实施例的一变形，其与该第四较佳实施例的该软启动切换电源转换装置相似，二者不同处在于：此实施例以一第一电阻器42b取代该第四较佳实施例中的该第一电阻器42a，且该第一电阻器42b电连接于该一次侧绕组401的打点端与该第一开关41的控制端间，又该变形的操作程序与该第四较佳实施例相同，所以不再重述。
综上所述，上述实施例具有以下优点：
1.启动时间较短。通过将该第一开关41于导通或不导通间切换，使该第二电容器49得以根据流经该第三电阻器44及该二极管47的电流来进行充电，且该第三电阻器44及该二极管47的阻抗小于现有所述电阻器121、122的电阻值，导致流经该第三电阻器44及该二极管47的电流大于现有流经所述电阻器121、122的电流，以致该第二电容器49仅需大约0.1秒的时间即可使其跨压(即，该回授电压Vcc)达到该预定启动电压，导致该软启动切换电源转换装置的启动时间较短。
2.需提供较少的功率。由于所述第一电阻器42、42a、42b的电阻值约为5M奥姆，以致流经所述第一电阻器42、42a、42b的电流较小，又所述第一电阻器42、42a、42b中的一者所耗损功率P等于其所接收的该整流电压Vre与流经所述第一电阻器42、42a、42b中的一者的电流I的乘积(即，P=I*Vre)，导致该软启动切换电源转换装置需要耗损较少的功率在所述第一电阻器42、42a、42b中的一者。
3.切换时间短。由于该调整电流源518会提供该调整电流Id至该电压转换电路4的该第一开关41，借此该第一开关41可避免因所述第一电阻器42a、42b的电阻值过大而延迟切换，导致该第一开关41的切换时间短。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利的范围。

Claims (16)

1.一种软启动切换电源转换装置，包含一整流电路，该整流电路接收一交流电压，并将该交流电压进行整流，以产生一整流电压；其特征在于：
该软启动切换电源转换装置还包含一电压转换电路及一软启动电路，该电压转换电路包括一变压器、一第一开关，及一第一电阻器，该变压器具有一一次侧绕组及一第一二次侧绕组与第二二次侧绕组，每一侧绕组具有一打点端及一非打点端，该一次侧绕组的该非打点端电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，该第一开关具有一电连接该一次侧绕组的该打点端的第一端、一提供一前置信号的第二端，及一接收一控制信号的控制端，该第一开关受该控制信号控制而导通或不导通，且该第二二次侧绕组根据该第一开关切换于导通与不导通间及一匝数比，产生一相关于该整流电压的感应电流，且根据该感应电流输出一回授电压，当该第一开关导通时，该前置信号大小相关于该整流电压，该第一电阻器电连接于该一次侧绕组与该第一开关的控制端间，该软启动电路电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号，并据以产生该控制信号，且在一启动期间中,
于前置信号的电平大于一默认值时,该软启动电路箝制该控制信号的电平于一使该第一开关不导通的预设电平，以使该第一开关不导通；
于该前置信号的电平小于该默认值时,该软启动电路不箝制该控制信号的电平,该控制信号的电平变化追随该整流电压，
其中，该启动期间正比于该回授电压上升至一预定启动电压的时间；
该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关，该切换控制器包括
一第二开关，具有一电连接该电压转换电路以接收该前置信号的第一端、一第二端，及一接地的控制端，该第二开关受该前置信号控制而导通或不导通，
一第三电容器，电连接于该第二开关的第二端与控制端间，
串联连接的一第四电容器与一第五电阻器，并联连接该第三电容器，及
一第六电阻器，并联连接该第四电容器，且该第六电阻器的跨压作为该切换信号；及
该切换开关，具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该第六电阻器以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
2.根据权利要求1所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该电压转换电路还包括：
一第二电阻器，电连接于该第一开关的第二端与地间，且该第二电阻器的跨压作为该前置信号；
一第一二极管，具有一电连接该第一二次侧绕组的打点端的阳极，及一阴极；
一第一电容器，电连接于该第一二极管的阴极与该第一二次侧绕组的非打点端间，该第一电容器的跨压作为一直流输出电压；及
串联连接的一第三电阻器、一第二二极管及一第二电容器，电连接于该第二二次侧绕组的打点端与地间，且该第二二极管具有一电连接该第三电阻器的阳极，及一电连接该第二电容器的阴极，该第二电容器的跨压作为该回授电压。
3.根据权利要求1所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该第一电阻器电连接该一次侧绕组的打点端与该第一开关的控制端间。
4.一种软启动切换电源转换装置，包含一整流电路，该整流电路接收一交流电压，并将该交流电压进行整流，以产生一整流电压；其特征在于：
该软启动切换电源转换装置还包含一电压转换电路及一软启动电路，该电压转换电路包括一变压器、一第一开关，及一第一电阻器，该变压器具有一一次侧绕组及一第一二次侧绕组与第二二次侧绕组，每一侧绕组具有一打点端及一非打点端，该一次侧绕组的该非打点端电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，该第一开关具有一电连接该一次侧绕组的该打点端的第一端、一提供一前置信号的第二端，及一接收一控制信号的控制端，该第一开关受该控制信号控制而导通或不导通，且该第二二次侧绕组根据该第一开关切换于导通与不导通间及一匝数比，产生一相关于该整流电压的感应电流，且根据该感应电流输出一回授电压，当该第一开关导通时，该前置信号大小相关于该整流电压，该第一电阻器电连接于该一次侧绕组与该第一开关的控制端间，该软启动电路电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号，并据以产生该控制信号，且在一启动期间中，
于前置信号的电平大于一默认值时,该软启动电路箝制该控制信号的电平于一使该第一开关不导通的预设电平，以使该第一开关不导通；
于该前置信号的电平小于该默认值时,该软启动电路不箝制该控制信号的电平,该控制信号的电平变化追随该整流电压，
其中，该启动期间正比于该回授电压上升至一预定启动电压的时间；
该软启动电路更电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端以接收该控制信号，且该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关，该切换控制器包括
一降压单元，电连接该第一开关的控制端以接收该控制信号，及一调整电流，并据以产生一用于偏压的工作电压，
一电流源，电连接该降压单元以接收该工作电压，并据以产生一电流信号，
一第二开关，具有一电连接该电流源以接收该电流信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号的控制端，该第二开关受该前置信号控制而导通或不导通，并于其该第一端输出一调整信号，
一反相器，具有一电连接该降压单元以接收该工作电压的第一端、一接地的第二端、一电连接该第二开关的第一端以接收该调整信号的输入端，及一提供一反相于该调整信号的输出信号的输出端，及
一控制单元，电连接该降压单元与该反相器，接收来自该降压单元的该工作电压，及来自该反相器的该输出信号，并据以产生该切换信号；
该切换开关，具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该控制单元以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
5.根据权利要求4所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该电压转换电路还包括：
一第二电阻器，电连接于该第一开关的第二端与地间，且该第二电阻器的跨压作为该前置信号；
一第一二极管，具有一电连接该第一二次侧绕组的打点端的阳极，及一阴极；
一第一电容器，电连接于该第一二极管的阴极与该第一二次侧绕组的非打点端间，该第一电容器的跨压作为一直流输出电压；及
串联连接的一第三电阻器、一第二二极管及一第二电容器，电连接于该第二二次侧绕组的打点端与地间，且该第二二极管具有一电连接该第三电阻器的阳极，及一电连接该第二电容器的阴极，该第二电容器的跨压作为该回授电压。
6.根据权利要求4所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该第一电阻器电连接该一次侧绕组的非打点端与该第一开关的控制端间。
7.根据权利要求4所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该软启动电路还包括：
一调整电流源，电连接该切换开关的第一端，且接收来自该电压转换电路的该回授电压，并据以产生该调整电流。
8.一种软启动切换电源转换装置，包含一整流电路，该整流电路接收一交流电压，并将该交流电压进行整流，以产生一整流电压；其特征在于：
该软启动切换电源转换装置还包含一电压转换电路、一分压电路，及一软启动电路，该电压转换电路包括一变压器、一第一开关，及一第一电阻器，该变压器具有一一次侧绕组及一第一二次侧绕组与第二二次侧绕组，每一侧绕组具有一打点端及一非打点端，该一次侧绕组的该非打点端电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，该第一开关具有一电连接该一次侧绕组的该打点端的第一端、一第二端，及一接收一控制信号的控制端，该第一开关受该控制信号控制而导通或不导通，且该第二二次侧绕组根据该第一开关切换于导通与不导通间及一匝数比，产生一相关于该整流电压的感应电流，且根据该感应电流输出一回授电压，该第一电阻器电连接于该一次侧绕组与该第一开关的控制端间，该分压电路电连接于该第一开关的控制端与地间，接收该控制信号，并将该控制信号分压产生一分压信号，该软启动电路电连接该第一开关的控制端及该分压电路以接收来自该分压电路的该分压信号，并据以产生该控制信号，且在一启动期间中，该软启动电路根据该分压信号的电平调整该控制信号的电平，以使该第一开关导通或不导通，其中，该启动期间正比于该回授电压上升至一预定启动电压的时间；在该启动期间，
于该分压信号的电平大于一默认值时,该软启动电路箝制该控制信号的电平于一能使该第一开关不导通的预设电平,以使该第一开关不导通,
于该分压信号的电平小于该默认值时,该软启动电路不箝制该控制信号的电平，该控制信号的电平变化追随该整流电压；该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关:
该切换控制器包括
一降压单元，电连接该第一开关的控制端以接收该控制信号，及一调整电流，并据以产生一用于偏压的工作电压，
一电流源，电连接该降压单元以接收该工作电压，并据以产生一电流信号，
一第二开关，具有一电连接该电流源以接收该电流信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该分压电路以接收该分压信号的控制端，该第二开关受该分压信号控制而导通或不导通，并于其该第一端输出一调整信号，
一反相器，具有一电连接该降压单元以接收该工作电压的第一端、一接地的第二端、一电连接该第二开关的第一端以接收该调整信号的输入端，及一提供一反相于该调整信号的输出信号的输出端，及
一控制单元，电连接该降压单元与该反相器，接收来自该降压单元的该工作电压，及来自该反相器的该输出信号，并据以产生该切换信号；
该切换开关，具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该控制单元以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
9.根据权利要求8所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该电压转换电路还包括：
一第二电阻器，电连接于该第一开关的第二端与地间，且该第二电阻器的跨压作为一前置信号；
一第一二极管，具有一电连接该第一二次侧绕组的打点端的阳极，及一阴极；
一第一电容器，电连接于该第一二极管的阴极与该第一二次侧绕组的非打点端间，该第一电容器的跨压作为一直流输出电压；及
串联连接的一第三电阻器、一第二二极管及一第二电容器，电连接于该第二二次侧绕组的打点端与地间，且该第二二极管具有一电连接该第三电阻器的阳极，及一电连接该第二电容器的阴极，该第二电容器的跨压作为该回授电压。
10.根据权利要求8所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该第一电阻器电连接该一次侧绕组的非打点端与该第一开关的控制端间。
11.根据权利要求8所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该软启动电路还包括：
一调整电流源，电连接该切换开关的第一端，且接收来自该电压转换电路的该回授电压，并据以产生该调整电流。
12.一种软启动切换电源转换装置，包含一整流电路，该整流电路接收一交流电压，并将该交流电压进行整流，以产生一整流电压；其特征在于：
该软启动切换电源转换装置还包含一电压转换电路、一分压电路，及一软启动电路，该电压转换电路包括一变压器、一第一开关，及一第一电阻器，该变压器具有一一次侧绕组及一第一二次侧绕组与第二二次侧绕组，每一侧绕组具有一打点端及一非打点端，该一次侧绕组的该非打点端电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，该第一开关具有一电连接该一次侧绕组的该打点端的第一端、一第二端，及一接收一控制信号的控制端，该第一开关受该控制信号控制而导通或不导通，且该第二二次侧绕组根据该第一开关切换于导通与不导通间及一匝数比，产生一相关于该整流电压的感应电流，且根据该感应电流输出一回授电压，该第一电阻器电连接于该一次侧绕组与该第一开关的控制端间，该分压电路电连接于该第一开关的控制端与地间，接收该控制信号，并将该控制信号分压产生一分压信号，该软启动电路电连接该第一开关的控制端及该分压电路以接收来自该分压电路的该分压信号，并据以产生该控制信号，且在一启动期间中，该软启动电路根据该分压信号的电平调整该控制信号的电平，以使该第一开关导通或不导通，其中，该启动期间正比于该回授电压上升至一预定启动电压的时间；
该电压转换电路还包括一第二电阻器，电连接于该第一开关的第二端与地间，且该第二电阻器的跨压作为一前置信号；
该软启动电路更电连接该电压转换电路的该第一开关的第二端以接收该前置信号；该启动期间，
于该前置信号的电平大于该分压信号的电平时,该软启动电路箝制该控制信号的电平至一能使该第一开关不导通的预设电平,以使该第一开关不导通；
于该前置信号的电平小于该分压信号的电平时,该软启动电路不箝制于该控制信号的电平，该控制信号的电平变化追随该整流电压；
该软启动电路包括一切换控制器及一切换开关，该切换控制器包括
一降压单元，电连接该第一开关的控制端以接收该控制信号，及一调整电流，并据以产生一用于偏压的工作电压，
一比较器，具有一电连接该第一开关的第二端以接收该前置信号的非反相输入端、一电连接该分压电路以接收该分压信号的反相输入端，及一输出端，该比较器根据该前置信号与该分压信号，在其输出端，产生该输出信号，及
一控制单元，电连接该比较器以接收来自该比较器的该输出信号，并据以产生该切换信号；及
该切换开关，具有一电连接该电压转换电路的该第一开关的控制端并输出该控制信号的第一端、一接地的第二端，及一电连接该控制单元以接收该切换信号的控制端，该切换开关受该切换信号控制而导通或不导通。
13.根据权利要求12所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该电压转换电路还包括：
一第一二极管，具有一电连接该第一二次侧绕组的打点端的阳极，及一阴极；
一第一电容器，电连接于该第一二极管的阴极与该第一二次侧绕组的非打点端间，该第一电容器的跨压作为一直流输出电压；及
串联连接的一第三电阻器、一第二二极管及一第二电容器，电连接于该第二二次侧绕组的打点端与地间，且该第二二极管具有一电连接该第三电阻器的阳极，及一电连接该第二电容器的阴极，该第二电容器的跨压作为该回授电压。
14.根据权利要求12所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该第一电阻器电连接该一次侧绕组的非打点端与该第一开关的控制端间。
15.根据权利要求12所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该第一电阻器电连接该一次侧绕组的打点端与该第一开关的控制端间。
16.根据权利要求12所述的软启动切换电源转换装置，其特征在于：该软启动电路还包括：
一调整电流源，电连接该切换开关的第一端，且接收来自该电压转换电路的该回授电压，并据以产生该调整电流。
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