CN107154738A - 双组电源供应装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种双组电源供应装置，包括：主电源电路、副电源电路及隔离电路。主电源电路连接次级绕组且具有第一输出端。主电源电路对第一输出端的第一运作电压进行采样而产生回馈信号。副电源电路连接辅助绕组且具有第二输出端。副电源电路用以输出第二运作电压至负载。隔离电路连接于第一输出端与第二输出端之间，因应第二运作电压而隔离第一输出端与第二输出端，当第二运作电压高于第一默认电压时，第一输出端与第二输出端被隔离而不导通，当第二运作电压低于第一默认电压时，第一输出端透过隔离电路将第一运作电压提供给连接于第二输出端的负载。

Description

双组电源供应装置及其方法

技术领域

本发明是有关于一种电源供应的技术，特别是有关于一种双组电源供应装置。

背景技术

习知的双组电源供应装置通常具有一主电源电路及一副电源电路，其中副电源电路的能量可经由电容滤波并储存。由于副电源电路中电容的能量与控制电路(例如是PWM控制器)的工作状态有关，当主电源电路在空载状态时，控制电路会处于节能模式，此时副电源电路仅能以本身的能量供应给负载。若在此状态下副电源电路连接一负载，即会发生副电源电路逐渐无法维持负载所需要的最低电压位准，副电源电路的电位甚至下降到零伏特的情况，这是因为副电源电路并没有回授机制去调整控制电路工作状态以维持副电源电路的电力。

若取消节能模式，如此一来即使主输出在空载下副电源电路仍可维持电力，但在副电源电路连接需要供应较大能量的负载时仍可能会发生前述缺失，且取消节能模式会增加电路空载损耗。另外，可在副电源电路加一组功率转换电路，但缺点为大幅增加电路成本。或者，采用权重式(Weighted feedback)回授设计，将主电源电路与副电源电路依各自规格调整权重，使两组输出皆有回授机制，然而缺点为以权重设计的方式必须经多次调整来符合需要，且两组输出的输出稳压点会受到另一输出电压变化影响，以致于输出稳压效果不佳。

发明内容

为了改善上述的缺憾，本发明提供一种双组电源供应装置，具有初级绕组、次级绕组及辅助绕组，其包括：主电源电路、副电源电路及隔离电路。主电源电路连接次级绕组且具有第一输出端。主电源电路包括采样组件用以对第一输出端的第一运作电压进行采样而产生回馈信号，采样组件具有控制开关电性连接于初级绕组与接地端之间，依据回馈信号来控制控制开关导通。副电源电路电性连接辅助绕组且具有第二输出端。副电源电路用以输出第二运作电压至负载。隔离电路连接于第一输出端与第二输出端之间，用以因应第二运作电压而隔离第一输出端与第二输出端，当第二运作电压高于第一默认电压时，第一输出端与第二输出端被隔离而不导通，当第二运作电压低于第一默认电压时，第一输出端透过隔离电路将第一运作电压提供给连接于第二输出端的负载。

本发明还提供一种双组电源供应方法，与一电源供应装置搭配应用，电源供应装置具有初级绕组、次级绕组及辅助绕组，次级绕组电性连接主电源电路，辅助绕组电性连接副电源电路，其包括：经由副电源电路输出运作电压至负载，经由隔离电路判断运作电压是否高于第一默认电压，当运作电压高于第一默认电压时，隔离电路使主电源电路与副电源电路之间被隔离而不导通，当运作电压低于第一默认电压时，主电源电路透过隔离电路将电能提供给连接于副电源电路的负载。

本发明的双组电源供应装置的隔离电路因应副电源电路的运作电压而隔离第一输出端与第二输出端，当副电源电路的电压低于隔离电路的默认电压时，主电源电路的电位可透过隔离电路供应给连接于副电源电路的负载。如此一来，仅需以主电源电路的回授机制即可使主电源电路与副电源电路维持稳定的输出电压，进而有较佳的成本考虑。根据以上所述，即使主电源电路在待机的情况下，仍可提供稳定的输出电压至副电源电路的负载，避免前述供电不稳定的现象。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附图式做详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的双组电源供应装置的应用示意图。

图2为本发明一实施例的双组电源供应方法的流程图。

具体实施方式

请参照图1，其绘示为本发明一实施例的双组电源供应装置的应用示意图。双组电源供应装置具有桥式整流器101、返驰级102(flyback stage)、初级绕组100a、次级绕组100b及辅助绕组100c，且包含主电源电路10、副电源电路20、隔离电路30及控制电路(如PWM控制器50或/及开关51)。双组电源供应装置接收交流电源AC，使其经过桥式整流器101及返驰级102(flybackstage)后作为输入电压感应初级绕组100a，并藉由将初级绕组100a的电力转换至次级绕组100b及辅助绕组100c，主电源电路10连接于次级绕组100b且提供第一运作电压，以及副电源电路20连接于辅助绕组100c且提供第二运作电压。隔离电路30电性连接于次级绕组100b与辅助绕组100c之间。

主电源电路10具有第一输出端Vout1，主电源电路10包括采样组件11、二极管12及电容13。二极管12的阳极端连接次级绕组100b并阴极端连接至第一输出端Vout1。电容13的一端连接第一输出端Vout1且另一端连接至接地端。采样组件11一端连接第一输出端Vout1且另一端连接至接地端。采样组件11包括有：控制开关111、稳压管112、电阻R1～R4及电容113。稳压管112具有阴极端、阳极端及参考端，阳极端连接接地端。控制开关111具有第一端至第四端，第一端透过电阻R1连接第一输出端Vout1，第二端连接稳压管112的阴极端，第三端连接至控制电路，第三端用以于控制开关111导通时输出触发信号S，第四端连接至接地端。回馈电阻R2的一端连接稳压管112的阴极端，另一端连接回馈电容113。回馈电容113的另一端连接稳压管112的参考端。分压电阻R3的一端连接第一输出端Vout1，另一端连接稳压管112的参考端。分压电阻R4的一端连接稳压管112的参考端，另一端连接接地端。

副电源电路20具有第二输出端Vout2，包括二极管21及电容22。二极管21的阳极端连接辅助绕组100c并阴极端连接至第二输出端Vout2。电容22的一端连接第二输出端Vout2且另一端连接至接地端。

隔离电路30连接于第一输出端Vout1与第二输出端Vout2之间。隔离电路30包括：稳压管31及电阻R5～R7。稳压管31具有阴极端、阳极端及参考端，阴极端透过电阻R5电性连接至第一输出端Vout1，阳极端连接第二输出端Vout2。分压电阻R6的一端连接第一输出端Vout1，另一端连接稳压管31的参考端。分压电阻R7的一端连接稳压管31的参考端，另一端连接第二输出端Vout2。

在一实施例中，主电源电路10为空载，并且双组电源供应装置处于待机状态，而经由副电源电路20以第二输出端Vout2输出第二运作电压至负载40(步骤S201)。接着，经由隔离电路30判断第二运作电压是否高于内部的默认电压(步骤S202)，此时若第二运作电压的电位高于隔离电路30内部的默认电压，则隔离电路30可隔离主电源电路10与副电源电路20，使第一输出端Vout1与第二输出端Vout2之间不导通(步骤S203)，并以第二运作电压供应负载40所需电力。

进一步的，若负载40所需电力较大，或者第二运作电压被负载40消耗致使副电源电路20的第二运作电压低于隔离电路30内部的默认电压时，则第一输出端Vout1与第二输出端Vout2之间导通，以致于主电源电路10透过隔离电路30将第一运作电压的电能提供给连接于副电源电路20的负载40(步骤S204)。也就是说，即使副电源电路20的第二运作电压不足以供应负载40，主电源电路10的高电位也得以透过隔离电路30提供给连接于副电源电路20的负载40，而得以稳定提供负载40所需的电力。

详细来说，隔离电路30内部的默认电压是由稳压管31所提供。本实施例中的稳压管31可以是TL431晶体管来实现。隔离电路30的分压电阻R6与分压电阻R7可从第一输出端Vout1得到一分压讯号与稳压管31内部的参考电压进行比较，以决定第一输出端Vout1与第二输出端Vout2之间的导通状态，当所述分压讯号的电压值高于参考电压时，稳压管31导通，将使得第一输出端Vout1与第二输出端Vout2之间导通，以致于第一输出端Vout1透过隔离电路30将第一运作电压提供给连接于第二输出端Vout2的负载40。

再者，双组电源供应装置的主电源电路10具有回授机制，具体而言，采样组件11对第一输出端Vout1的第一运作电压进行采样以产生回馈信号，以致于当第一运作电压的电位下降时，能启动初级绕组100a将电力转换至次级绕组100b及辅助绕组100c。其中，采样组件11内部具有默认电压，此时采样组件11判断所采样的第一运作电压高于内部的默认电压时，相应的回馈信号导通控制开关111以产生触发信号S。于此，采样组件11的默认电压是由稳压管112所提供，本实施例中的稳压管112可以是TL431晶体管来实现。分压电阻R3、分压电阻R4、电阻R2及电容113因应第一运作电压产生回馈信号，并且分压电阻R3与分压电阻R4可从第一输出端Vout1得到一分压讯号与稳压管112内部的参考电压进行比较，当所述分压讯号的电压值高于参考电压时，则稳压管112导通，进一步使控制开关111导通，并控制开关111输出触发信号S至控制电路，而启动初级绕组100a。

因此，当副电源电路20的第二运作电压高于隔离电路30内部的默认电压时，隔离电路30使主电源电路10与副电源电路20之间被隔离而不导通，再以第二运作电压供应负载40所需电力。

本发明的双组电源供应装置的隔离电路因应副电源电路的运作电压而隔离第一输出端与第二输出端，当副电源电路的电压低于隔离电路的默认电压时，主电源电路的电位可透过隔离电路供应给连接于副电源电路的负载。如此一来，仅需以主电源电路的回授机制即可使主电源电路与副电源电路维持稳定的输出电压，进而有较佳的成本考虑。根据以上所述，即使主电源电路在待机的情况下，仍可提供稳定的输出电压至副电源电路的负载，避免前述供电不稳定的现象。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当是权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种双组电源供应装置，具有一初级绕组、一次级绕组及一辅助绕组，其特征在于包括：

一主电源电路，电性连接该次级绕组，具有一第一输出端，包括：一采样组件，用以对该第一输出端的一第一运作电压进行采样而产生一回馈信号，该采样组件具有一控制开关并依据该回馈信号来控制该控制开关导通；

一副电源电路，电性连接该辅助绕组，具有一第二输出端，用以输出一第二运作电压至一负载；以及

一隔离电路，连接于该第一输出端与该第二输出端之间，用以因应该第二运作电压而隔离该第一输出端与该第二输出端，当该第二运作电压高于一第一默认电压时，该第一输出端与该第二输出端被隔离而不导通，当该第二运作电压低于该第一默认电压时，该第一输出端透过该隔离电路将该第一运作电压提供给连接于该第二输出端的该负载。

2.如权利要求1所述的双组电源供应装置，其特征在于当该采样组件所采样的该第一运作电压高于一第二默认电压时，相应的该回馈信号导通该控制开关以产生一触发信号而启动该初级绕组。

3.如权利要求1所述的双组电源供应装置，其特征在于该采样组件包括：

一稳压管，具有一阴极端、一阳极端及一参考端，用以提供该第二默认电压，该阴极端连接该控制开关，该阳极端连接一接地端；

一第一分压电阻，具有一第一端及一第二端，该第一端连接该第一输出端，该第二端连接该参考端；

一第二分压电阻，具有一第三端及一第四端，该第三端连接该参考端，该第四端连接该接地端；

一回馈电阻，具有一第五端及一第六端，该第五端连接该阴极端；以及

一回馈电容，具有一第七端及一第八端，该第七端连接该第六端，该第八端连接该参考端。

4.如权利要求1所述的双组电源供应装置，其特征在于该隔离电路包括：

一稳压管，具有一阴极端、一阳极端及一参考端，用以提供该第一默认电压，该阴极端透过一电阻电性连接至该第一输出端，该阳极端连接该第二输出端；

一第一分压电阻，具有一第一端及一第二端，该第一端连接该第一输出端，该第二端连接该参考端；以及

一第二分压电阻，具有一第三端及一第四端，该第三端连接该参考端，该第四端连接该第二输出端。

5.一种双组电源供应方法，与一电源供应装置搭配应用，该电源供应装置具有一初级绕组、一次级绕组及一辅助绕组，该次级绕组电性连接一主电源电路，该辅助绕组电性连接一副电源电路，其特征在于包括：

经由该副电源电路输出一运作电压至一负载；

经由一隔离电路判断该运作电压是否高于一第一默认电压；以及

当该运作电压高于该第一默认电压时，该隔离电路使该主电源电路与该副电源电路之间被隔离而不导通；

当该运作电压低于该第一默认电压时，该主电源电路透过该隔离电路将电能提供给连接于该副电源电路的该负载。

6.如权利要求5所述的双组电源供应方法，其特征在于包括：

采样该主电源电路的电位而产生一回馈信号；以及

判断该主电源电路的电位高于一第二默认电压时相应导通一控制开关以产生一触发信号而启动该初级绕组。