CN106160488A - 可降低功率损耗的可程序电源转换器及其电源传输电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器,包括:变压器电路、功率开关电路、一次侧控制电路及降低功率损耗的电源传输电路。变压器电路的第三绕组根据可程序输出电压,于第三绕组的相对较高压位置和相对较低压位置分别产生高位准偏压和低位准偏压。降低功率损耗的电源传输电路根据高位准偏压和低位准偏压其中之一产生供应电压。当可程序输出电压处于相对较高的输出电压位准,根据低位准偏压产生供应电压。当可程序输出电压处于相对较低的输出电压位准,根据高位准偏压进行降压调节,以产生供应电压,从而减少功率损耗。另外,本发明还提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器中的降低功率损耗的电源传输电路。
Description
技术领域
本发明涉及一种可降低功率损耗的可程序电源转换器及其中的降低功率损耗的电源传输电路,特别是指一种通过降低功率损耗的电源传输电路来提供电源,以达成功率损耗降低的可程序电源转换器。
背景技术
请参考图1,其示出现有技术的可程序电源转换器的方块示意图。如图1所示,现有技术的可程序电源转换器100包含:一整流电路11、一变压器电路15、一功率开关电路16、一反馈电路14、一一次侧控制电路13与一二次侧控制电路12。交流电压Vac经由整流电路11整流后,产生输入电压VIN。
可程序电源转换器100利用其中的变压器电路15接收输入电压VIN,并在功率开关电路16的操作下,将输入电压VIN转换为可程序输出电压VOUT。一次侧控制电路13根据一电流感测讯号Vcs与反馈电路14所产生的一反馈讯号S3,产生一操作讯号S1,以操作功率开关电路16中的功率开关161,而将输入电压VIN转换为可程序输出电压VOUT。其中,该反馈讯号S3相关于可程序输出电压VOUT的目前实际值。
变压器电路15包括一主要绕组(primary winding)W1、一次要绕组(secondarywinding)W2与一第三绕组(tertiary winding)W3。主要绕组W1位于变压器电路15的一次侧15a,用以接收输入电压VIN。次要绕组W2位于变压器电路15的二次侧15b,用以于一输出端OUT产生可程序输出电压VOUT。第三绕组W3位于变压器电路15的一次侧15a,用以根据可程序输出电压VOUT,产生对应于可程序输出电压VOUT的一供应电压SBP’。此供应电压SBP’作为一次侧控制电路13的电源。
反馈讯号二次侧控制电路12与反馈电路14耦接,用以根据可程序输出电压VOUT,控制反馈电路14产生反馈讯号S3。二次侧控制电路12接收一设定讯号S2,此设定讯号S2可调整反馈讯号S3,由此改变可程序输出电压VOUT和反馈讯号S3间的比例,以改变可程序输出电压VOUT的目标值。
在现有技术的可程序电源转换器100的架构中,由于供应电压SBP’与可程序输出电压VOUT成比例关系,因此,当可程序输出电压VOUT被设定于一相对较高的输出电压位准时,供应电压SBP’亦会对应地具有一相对较高的电压位准。如此一来,当一次侧控制电路13所需的电源电压小于具有相对较高的电压位准的供应电压SBP’时,将会造成不必要的功率损耗。在此情况下,功率的损耗可以下式表示:
P(功率)=SBP’(供应电压)*IDD(输出电流)
有鉴于此,本发明提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器,从而减少功率损耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷,提出一种可降低功率损耗的可程序电源转换器,从而减少功率损耗。
为达上述目的,就其中一观点言,本发明提供了一种可降低功率损耗的可程序电源转换器,用以将一输入电压转换为一可程序输出电压(programmable output voltage),其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准,该可降低功率损耗的可程序电源转换器包含:一变压器电路,包括一主要绕组、一次要绕组与一第三绕组,其中该第三绕组具有一第一部分与一第二部分,该主要绕组用以接收该输入电压,该次要绕组用以于一输出端产生该可程序输出电压,该第三绕组用以根据该可程序输出电压,于该第三绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压;一功率开关电路,与该主要绕组耦接,用以根据一操作讯号而导通或关闭其中一功率开关,以控制该变压器电路,进而将该输入电压转换为该可程序输出电压;一一次侧控制电路,与该功率开关电路耦接,用以产生该操作讯号;以及一降低功率损耗的电源传输电路,耦接该第三绕组与该一次侧控制电路的一供应电源端之间,用以根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一,产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源,其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时,根据该低位准偏压产生该供应电压,又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时,根据该高位准偏压进行降压调节,以产生该供应电压,从而减少功率损耗。
在一种较佳的实施型态中,该降低功率损耗的电源传输电路包括:一调节电路,与该第三绕组的该相对较高压位置耦接,其中,该调节电路用以根据该高位准偏压,产生一第一调节偏压;一第一单向导通电路,耦接于该调节电路与该一次侧控制电路的该供应电源端之间;以及一第二单向导通电路,耦接于该第三绕组的该相对较低压位置与该一次侧控制电路的该供应电源端之间,其中,该第三绕组的该相对较低压位置产生对应于该低位准偏压的一第二调节偏压;其中,该供应电压由该第一调节偏压和该第二调节偏压中较高者决定。
在一种较佳的实施型态中,该第二单向导通电路包括一二极管,其阳极耦接于该第三绕组的该相对较低压位置,其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。
在一种较佳的实施型态中,该调节电路包括一低压差线性稳压器(Low DropoutRegulator,LDO)。
在一种较佳的实施型态中,该低压差线性稳压器包含:一双极性晶体管,其电流流入端耦接于该第三绕组的该相对较高压位置,其电流流出端耦接于该第一单向导通电路;以及一齐纳二极管(Zener Diode),其阳极耦接于地,其阴极耦接于该双极性晶体管的一控制端。
为达上述目的,就另一观点言,本发明提供了一种降低功率损耗的电源传输电路,用以提供电源给一可程序电源转换器中的一一次侧控制电路,该可程序电源转换器的一次侧控制电路产生一操作讯号以导通或关闭一功率开关,由此控制一变压器电路,以将耦接于该变压器电路一主要绕组的一输入电压转换为耦接于该变压器电路一次要绕组的一可程序输出电压,其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准,且其中该变压器电路包括一第三绕组,该第三绕组根据该可程序输出电压,于该绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压,该降低功率损耗的电源传输电路包含:一调节电路,与该第三绕组的该相对较高压位置耦接,其中,该调节电路用以根据该高位准偏压,产生一第一调节偏压;一第一单向导通电路,耦接于该调节电路与该一次侧控制电路的一供应电源端之间;以及一第二单向导通电路,耦接于该绕组的该相对较低压位置与该一次侧控制电路的该供应电源端之间,其中,该绕组的该相对较低压位置产生对应于该低位准偏压的一第二调节偏压;其中,该降低功率损耗的电源传输电路根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一,产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源,其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时,根据该低位准偏压产生该供应电压,又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时,根据该高位准偏压进行降压调节,以产生该供应电压,从而减少功率损耗;其中,该供应电压由该第一调节偏压和该第二调节偏压中较高者决定。
在一种较佳的实施型态中,该第二单向导通电路包括一二极管,其阳极耦接于该绕组的该相对较低压位置,其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。
在一种较佳的实施型态中,该调节电路包括一低压差线性稳压器。
在一种较佳的实施型态中,该低压差线性稳压器包含:一双极性晶体管,其电流流入端耦接于该绕组的该相对较高压位置,其电流流出端耦接于该第一单向导通电路;以及一齐纳二极管,其阳极耦接于地,其阴极耦接于该双极性晶体管的一控制端。
在一种较佳的实施型态中,该第一单向导通电路包括一二极管,其阳极耦接于该调节电路,其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。
附图说明
图1标出现有技术的可程序电源转换器的方块示意图;
图2示出本发明一实施例的可降低功率损耗的可程序电源转换器的方块示意图;
图3标出本发明的反馈电路14的一实施例;
图4示出本发明的降低功率损耗的电源传输电路27的一具体实施例;
图5示出本发明的降低功率损耗的电源传输电路27的一更具体实施例;
图6标出本发明的供应电压由第一调节偏压和第二调节偏压中较高者决定。
图中符号说明
〔现有技术〕
100 现有可程序电源转换器
11 现有整流电路
12 现有二次侧控制电路
13 现有一次侧控制电路
14 现有反馈电路
15 现有变压器电路
15a 现有一次侧
15b 现有二次侧
16 现有功率开关电路
161 现有功率开关
CS 现有电流感测端
COMP 现有反馈端
GATE 现有操作讯号端
GND 现有接地电位
IDD 现有输出电流
S1 现有操作讯号
S2 现有设定讯号
S3 现有反馈讯号
SBP’ 现有供应电压
OUT 现有输出端
V2711 齐纳电压
V2712 顺向电压
Vac 现有交流电源
Vcs 现有电流感测讯号
VDD 现有供应电源端
VIN 现有输入电压
VOUT 现有可程序输出电压
W1 现有主要绕组
W2 现有次要绕组
W3 现有第三绕组
〔本发明〕
200 可降低功率损耗的可程序电源转换器
11 整流电路
12 二次侧控制电路
13 一次侧控制电路
14 反馈电路
25 变压器电路
25a 一次侧
25b 二次侧
16 功率开关电路
161 功率开关
27 降低功率损耗的电源传输电路
271 调节电路
2711 双极性晶体管
2712 齐纳二极管
272 单向导通电路
2721 二极管
273 单向导通电路
2731 二极管
A、B、C、D 电压位准
CS 电流感测端
COMP 反馈端
D3 二极管
GATE 操作讯号端
GND 接地电位
HBP 高位准偏压
IDD 输出电流
LBP 低位准偏压
N1 相对较高压位置
N2 相对较低压位置
S1 操作讯号
S2 设定讯号
S3 反馈讯号
T1~T2 时间点
SBP 供应电压
OUT 输出端
Vac 交流电源
Vcs 电流感测讯号
VDD 供应电源端
VD1 第一调节偏压
VD2 第二调节偏压
VIN 输入电压
VOUT 可程序输出电压
W1 主要绕组
W2 次要绕组
W30 第三绕组
W31 第一部分
W32 第二部分
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。本发明中的图式均属示意,主要意在表示各装置以及各元件之间的功能作用关系,至于形状、尺寸、方向则并未依照实物比例绘制。
请同时参考图2及图3。图2示出本发明一实施例的可降低功率损耗的可程序电源转换器的方块示意图。图3标出本发明的反馈电路14的一实施例。
本实施例中,可降低功率损耗的可程序电源转换器200以隔离式交直流转换器(isolated type AC-DC converter)为例来说明,但本发明不限于此,可降低功率损耗的可程序电源转换器200亦可为其他型式的电源转换器。在隔离式交直流转换器的实施例中,可降低功率损耗的可程序电源转换器200可将一输入电压VIN转换为一可程序输出电压VOUT。可降低功率损耗的可程序电源转换器200包含:一变压器电路25、降低功率损耗的电源传输电路27、一功率开关电路16以及一一次侧控制电路13。降低功率损耗的电源传输电路27例如但不限于可为独立元件(discrete components)所组合成的电路、或制作成一集成电路、或是整合在一次侧控制电路13之内。此外,可降低功率损耗的可程序电源转换器200尚可选择性地包含一二次侧控制电路12、一反馈电路14以及一电流感测电阻Rcs。隔离式交直流转换器为本领域技术人员所熟悉的电路,因此除了与本发明申请有关的部分之外,其他电路细节省略绘示,以使图面简洁(关于降低功率损耗的电源传输电路27如何减少本发明的可降低功率损耗的可程序电源转换器200的功率损耗的细节及特征,容后详述)。
可降低功率损耗的可程序电源转换器200利用其中的变压器电路25接收输入电压VIN,并将其转换为可程序输出电压VOUT。在一实施例中,输入电压VIN可通过一交流电源Vac经由一整流电路11而产生。在一实施例中,整流电路11例如但不限于可为桥式整流电路。
在本实施例中,变压器电路25包括一主要绕组W1、一次要绕组W2与一第三绕组W30。主要绕组W1位于变压器电路25的一次侧25a,用以接收输入电压VIN。次要绕组W2位于变压器电路25的二次侧25b,用以于一输出端OUT产生可程序输出电压VOUT。在本实施例中,可程序输出电压VOUT可被设定而至少具有一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准(即,可程序输出电压VOUT可切换于两个以上的目标值,例如但不限于12V与5V)。
在本实施例中,第三绕组W30位于变压器电路25的一次侧25a。在一实施例中,第三绕组W30例如但不限于可为一带中间抽头的绕组。在带中间抽头的绕组的实施例中,第三绕组W30具有一第一部分W31与一第二部分W32。第一部分W31与第二部分W32彼此互相连接的节点为第三绕组W30的一相对较低压位置N2。意即,第三绕组W30的第二部分W32的一端接地,另一端即为相对较低压位置N2。第三绕组W30的第一部分W31的一端为相对较低压位置N2,另一端则为第三绕组W30的一相对较高压位置N1。在带中间抽头的绕组的实施例中,第三绕组W30于第三绕组W30的相对较高压位置N1和相对较低压位置N2分别产生一高位准偏压HBP和一低位准偏压LBP,且高位准偏压HBP和低位准偏压LBP的电压位准相关于可程序输出电压VOUT的位准。
功率开关电路16与变压器电路25的主要绕组W1耦接,用以根据一操作讯号S1而导通或关闭功率开关电路16中的功率开关161,以控制流过主要绕组W1的电流,进而通过次要绕组W2的感应,而将输入电压VIN转换为可程序输出电压VOUT。
一次侧控制电路13用以产生操作讯号S1(自其操作讯号端GATE输出操作讯号S1),以控制功率开关电路16中的功率开关161的导通或关闭。在本实施例中,一次侧控制电路13根据自其电流感测端CS所接收到的电流感测讯号Vcs以及自其反馈端COMP所接收到的所产生的反馈讯号S3,而产生操作讯号S1。
反馈电路14与变压器电路25的次要绕组W2耦接,用以根据可程序输出电压VOUT与一设定讯号S2,产生反馈讯号S3。二次侧控制电路12与反馈电路14及变压器电路25的次要绕组W2耦接,用以根据可程序输出电压VOUT,产生设定讯号S2。
由于可降低功率损耗的可程序电源转换器200在本实施例中以隔离式交直流转换器为例来说明,因此,在一实施例中,反馈电路14对应地可为一隔离式反馈电路,例如但不限于可为一光耦合电路,如图3所示,但本发明不限于此。如为其他型式的电源转换器,则反馈电路14可为其他型式的反馈电路(例如但不限于分压电阻)。
降低功率损耗的电源传输电路27耦接于变压器电路25的第三绕组W30与一次侧控制电路13的一供应电源端VDD之间。本实施例的降低功率损耗的电源传输电路27可根据高位准偏压HBP和低位准偏压LBP其中之一,产生一供应电压SBP作为一次侧控制电路13的电源。
请参考图4与图5。图4示出本发明的降低功率损耗的电源传输电路27的一具体实施例。图5示出本发明的降低功率损耗的电源传输电路27的一更具体实施例。
如图4所示,本实施例的降低功率损耗的电源传输电路27包括:一调节电路271、一单向导通电路272及一单向导通电路273。
第三绕组W30的相对较高压位置N1与调节电路27耦接,第三绕组W30的另一端接地。在一实施例中,调节电路271例如但不限于可为一低压差线性稳压器(Low DropoutRegulator,LDO)。在低压差线性稳压器(LDO)的一个实施例中,如图5所示,调节电路271可包含一双极性晶体管2712以及一齐纳二极管(Zener Diode)2711。双极性晶体管2712的电流流入端耦接于第三绕组W30的相对较高压位置N1,且双极性晶体管2712的电流流出端耦接于单向导通电路272。齐纳二极管2711的阳极耦接于地,且齐纳二极管2711的阴极耦接于双极性晶体管2712的一控制端。低压差线性稳压器还有其他多种实施方式,图5所示仅是举例。
如图4所示,单向导通电路272耦接于调节电路27与一次侧控制电路13的供应电源端VDD之间。如图5所示,在一实施例中,单向导通电路272例如但不限于可包括一二极管2721。二极管2721的阳极耦接于该调节电路,二极管2721的阴极耦接于一次侧控制电路13的供应电源端VDD。
如图4所示,单向导通电路273耦接于第三绕组W30的相对较低压位置N2与一次侧控制电路13的供应电源端VDD之间。如图5所示,在一实施例中,单向导通电路273例如但不限于可包括一二极管2731。二极管2731的阳极耦接于第三绕组W30的相对较低压位置N2,二极管2731的阴极耦接于一次侧控制电路13的供应电源端VDD。
调节电路27根据高位准偏压HBP进行降压调节,以产生一第一调节偏压VD1。低位准偏压LBP产生与低位准偏压LBP对应的第二调节偏压VD2。通过单向导通电路272和单向导通电路273的作用,使得供应电压由第一调节偏压VD1和第二调节偏压VD2中较高者决定。
关于本发明的降低功率损耗的电源传输电路27如何减少本发明的可降低功率损耗的可程序电源转换器200的功率损耗,请参考图6的说明并同时对照图2、图4及图5。图6显示可程序输出电压VOUT、第一调节偏压VD1、第二调节偏压VD2及供应电压SBP之间的关系。
如图6所示,由于高位准偏压HBP和低位准偏压LBP取自第三绕组,而可程序输出电压VOUT取自次要绕组,因此高位准偏压HBP和低位准偏压LBP相关于可程序输出电压VOUT。如前所述,可程序输出电压VOUT可被设定为相对较高的输出电压位准或相对较低的输出电压位准。当可程序输出电压VOUT处于一相对较低的输出电压位准时(图6的左半部分),举例而言,当高位准偏压HBP在图6所示的A点时,根据本发明,调节电路271将A点的电压位准(高位准偏压HBP)进行降压调节,而产生一第一调节偏压VD1,如图6的B点所示。举例而言,在图5实施例的情况下,第一调节偏压VD1等于齐纳二极管2711的齐纳电压V2711减去双极性晶体管2712的基射极压差V2712。意即,第一调节偏压VD1可以下式表示:
VD1=V2711-V2712
由于齐纳电压V2711及基射极压差V2712皆为定值,因此,第一调节偏压VD1为一定值。如此一来,在可程序输出电压VOUT处于一相对较低的输出电压位准的情况下(图6的左半部分),不论高位准偏压HBP的电压位准为何,高位准偏压HBP皆会被调节电路27进行降压调节,以产生一固定值的电压位准(即第一调节偏压VD1)。
此时,供应电压SBP等于第一调节偏压VD1减去单向导通电路272的压降;举例而言,在图5实施例的情况下,供应电压SBP等于第一调节偏压VD1减去二极管2721的顺向电压V2721。意即,在可程序输出电压VOUT处于一相对较低的输出电压位准的情况下(图6的左半部分),供应电压SBP可以下式表示:
SBP=VD1-V2721=(V2711-V2712)-V2721
此供应电压SBP应大于或等于一次侧控制电路13所需的工作电压。
另一方面,当可程序输出电压VOUT处于一相对较高的输出电压位准时(图6的右半部分),举例而言,当低位准偏压LBP处于图6所示的D点时,在此情况下,降低功率损耗的电源传输电路27则根据低位准偏压LBP来产生第二调节偏压VD2。
意即,在可程序输出电压VOUT处于一相对较高的输出电压位准的情况下(图6的右半部分),供应电压SBP可以下式表示:
SBP=LBP-V2731
其中,V2731为二极管2731的顺向电压。
在所示实施例中,第二调节偏压VD2等于低位准偏压LBP,但在其他实施例中,也可以使低位准偏压LBP经过压降后产生第二调节偏压VD2。
如前所述,根据本发明,供应电压SBP由第一调节偏压VD1和第二调节偏压VD2中较高者决定,如图6中的粗实线所示。与现有技术相比,本发明可以降低功率耗损,原因如下。在现有技术中,是以第三绕组来提供一次侧控制电路13电源,对应于图6中,以高位准偏压HBP来提供电源。在现有技术中,不能以低位准偏压LBP来提供电源,因为当低位准偏压LBP过低时(例如图6中的C点),一次侧控制电路13将无法工作。因此,现有技术以高位准偏压HBP来提供电源,和本发明以图6中的粗实线来提供电源,两者相较,本发明的电压较低,而功率等于电压乘以电流,因此本发明降低了功率耗损。
以上已针对较佳实施例来说明本发明,以上所述,仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容,并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下,本领域技术人员可以思及各种等效变化。凡此种种,皆可根据本发明的教示类推而得。所说明的各个实施例,并不限于单独应用,亦可以组合应用,例如但不限于将两实施例并用,或是以其中一个实施例的局部电路代换另一实施例的对应电路。因此,本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。此外,本发明的任一实施型态不必须达成所有的目的或优点,因此,权利要求任一项也不应以此为限。
Claims (11)
1.一种可降低功率损耗的可程序电源转换器,用以将一输入电压转换为一可程序输出电压,其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准,其特征在于,该可降低功率损耗的可程序电源转换器包含:
一变压器电路,包括一主要绕组、一次要绕组与一第三绕组,该主要绕组用以接收该输入电压,该次要绕组用以于一输出端产生该可程序输出电压,该第三绕组用以根据该可程序输出电压,于该第三绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压;
一功率开关电路,与该主要绕组耦接,用以根据一操作讯号而导通或关闭其中一功率开关,以控制该变压器电路,进而将该输入电压转换为该可程序输出电压;
一一次侧控制电路,与该功率开关电路耦接,用以产生该操作讯号;以及
一降低功率损耗的电源传输电路,耦接该第三绕组与该一次侧控制电路的一供应电源端之间,用以根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一,产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源,其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时,根据该低位准偏压产生该供应电压,又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时,根据该高位准偏压进行降压调节,以产生该供应电压,从而减少功率损耗。
2.如权利要求1所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器,其中,该降低功率损耗的电源传输电路包括:
一调节电路,与该第三绕组的该相对较高压位置耦接,其中,该调节电路用以根据该高位准偏压,产生一第一调节偏压;
一第一单向导通电路,耦接于该调节电路与该一次侧控制电路的该供应电源端之间;以及
一第二单向导通电路,耦接于该第三绕组的该相对较低压位置与该一次侧控制电路的该供应电源端之间,其中,该第三绕组的该相对较低压位置产生对应于该低位准偏压的一第二调节偏压;
其中,该供应电压由该第一调节偏压和该第二调节偏压中较高者决定。
3.如权利要求2所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器,其中,该第一单向导通电路包括一二极管,其阳极耦接于该调节电路,其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。
4.如权利要求2所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器,其中,该第二单向导通电路包括一二极管,其阳极耦接于该第三绕组的该相对较低压位置,其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。
5.如权利要求2所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器,其中,该调节电路包括一低压差线性稳压器。
6.如权利要求5所述的可降低功率损耗的可程序电源转换器,其中,该低压差线性稳压器包含:
一双极性晶体管,其电流流入端耦接于该第三绕组的该相对较高压位置,其电流流出端耦接于该第一单向导通电路;以及
一齐纳二极管,其阳极耦接于地,其阴极耦接于该双极性晶体管的一控制端。
7.一种降低功率损耗的电源传输电路,用以提供电源给一可程序电源转换器中的一一次侧控制电路,该可程序电源转换器的一次侧控制电路产生一操作讯号以导通或关闭一功率开关,由此控制一变压器电路,以将耦接于该变压器电路一主要绕组的一输入电压转换为耦接于该变压器电路一次要绕组的一可程序输出电压,其中该可程序输出电压具有至少一相对较高的输出电压位准和一相对较低的输出电压位准,且其中该变压器电路包括一第三绕组,该第三绕组根据该可程序输出电压,于该绕组的一相对较高压位置和一相对较低压位置分别产生一高位准偏压和一低位准偏压,其特征在于,该降低功率损耗的电源传输电路包含:
一调节电路,与该第三绕组的该相对较高压位置耦接,其中,该调节电路用以根据该高位准偏压,产生一第一调节偏压;
一第一单向导通电路,耦接于该调节电路与该一次侧控制电路的一供应电源端之间;以及
一第二单向导通电路,耦接于该绕组的该相对较低压位置与该一次侧控制电路的该供应电源端之间,其中,该绕组的该相对较低压位置产生对应于该低位准偏压的一第二调节偏压;
其中,该降低功率损耗的电源传输电路根据该高位准偏压和该低位准偏压其中之一,产生一供应电压作为该一次侧控制电路的电源,其中当该可程序输出电压处于该相对较高的输出电压位准时,根据该低位准偏压产生该供应电压,又当该可程序输出电压处于该相对较低的输出电压位准时,根据该高位准偏压进行降压调节,以产生该供应电压,从而减少功率损耗;
其中,该供应电压由该第一调节偏压和该第二调节偏压中较高者决定。
8.如权利要求7所述的降低功率损耗的电源传输电路,其中,该第一单向导通电路包括一二极管,其阳极耦接于该调节电路,其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。
9.如权利要求7所述的降低功率损耗的电源传输电路,其中,该第二单向导通电路包括一二极管,其阳极耦接于该绕组的该相对较低压位置,其阴极耦接于该一次侧控制电路的该供应电源端。
10.如权利要求7所述的降低功率损耗的电源传输电路,其中,该调节电路包括一低压差线性稳压器。
11.如权利要求10所述的降低功率损耗的电源传输电路,其中,该低压差线性稳压器包含:
一双极性晶体管,其电流流入端耦接于该绕组的该相对较高压位置,其电流流出端耦接于该第一单向导通电路;以及
一齐纳二极管,其阳极耦接于地,其阴极耦接于该双极性晶体管的一控制端。
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---|---|---|---|---|
CN112399661A (zh) * | 2019-08-02 | 2021-02-23 | 立锜科技股份有限公司 | 照明系统及其中的转换控制电路 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070103134A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Ta-Yung Yang | Primary-side controlled switching regulator |
CN103066855A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-24 | 昂宝电子(上海)有限公司 | 用于电源变换系统中的零电压开关的系统和方法 |
CN103259431A (zh) * | 2012-02-18 | 2013-08-21 | 立锜科技股份有限公司 | 隔离式电源转换器电路及其控制方法 |
CN103746544A (zh) * | 2013-01-15 | 2014-04-23 | 崇贸科技股份有限公司 | 运用低待机功率损耗控制调整式功率转换器的方法与装置 |
TWM495040U (zh) * | 2014-09-16 | 2015-02-01 | Chicony Power Tech Co Ltd | 具有輔助繞組切換電路的電源供應裝置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI429177B (zh) * | 2011-07-06 | 2014-03-01 | Shamrock Micro Devices Corp | 電源控制器與控制方法 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070103134A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Ta-Yung Yang | Primary-side controlled switching regulator |
CN103259431A (zh) * | 2012-02-18 | 2013-08-21 | 立锜科技股份有限公司 | 隔离式电源转换器电路及其控制方法 |
CN103066855A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-24 | 昂宝电子(上海)有限公司 | 用于电源变换系统中的零电压开关的系统和方法 |
CN103746544A (zh) * | 2013-01-15 | 2014-04-23 | 崇贸科技股份有限公司 | 运用低待机功率损耗控制调整式功率转换器的方法与装置 |
TWM495040U (zh) * | 2014-09-16 | 2015-02-01 | Chicony Power Tech Co Ltd | 具有輔助繞組切換電路的電源供應裝置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112399661A (zh) * | 2019-08-02 | 2021-02-23 | 立锜科技股份有限公司 | 照明系统及其中的转换控制电路 |
Also Published As
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