CN107465355B - 电源供应器及电压校正方法 - Google Patents

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Abstract

一种电源供应器，包含一个直流对直流升压转换器、一个电容器、一个直流对直流降压转换器及一个控制单元，以执行一个电压校正方法。该控制单元在该直流对直流升压转换器关闭时，分别对一个输入电压及一个转换器输出电压采样，且至少根据该输入电压计算对应该转换器输出电压的一个计算值，再根据该计算值及该转换器输出电压决定一个校正参数。当该直流对直流升压转换器开启时，该控制单元根据该校正参数及该转换器输出电压的采样值，计算一个校正值，并将该校正值传送至该直流对直流升压转换器以补偿该直流对直流升压转换器的输出电压，进而使得该直流对直流降压转换器的该直流输出电压保持不变，而能提高电源供应器的可靠度。

Description

电源供应器及电压校正方法
技术领域
本发明涉及一种校正方法，特别是涉及一种电压校正方法及实施该电压校正方法的电源供应器。
背景技术
一般而言，所有元件的参数都存在差异，如制程误差，尤其是电源供应器(PowerSupply Unit；PSU)所具有的电容器上的跨压，不但可能会影响电源供应器的效能，并降低电源产品的可靠度，同时在设计上也必须通过预留更多余裕度来克服该电容器上的跨压不够精准的问题。在电源供应器的技术领域中，该电容器通常被称为Bulk Capacitor，该电容器上的跨压通常被称为Bulk Voltage。
以往的电源供应器在生产制造时，可以在产线上利用电表量测该电容器上的跨压的实际值，再补偿其误差来完成校准，以解决该电容器上的跨压不够精准的问题。然而，由于该电容器上的跨压通常无法直接在电源供应器的输出端量测，必须将电源供应器的机壳打开才能量测，此动作不但可能对产线上的作业人员造成危害(因为高电压触电)，也可能造成电源供应器的损坏，同时也浪费产线上的制造时间。此外，以往的电源供应器即使在产线上已完成校准，但也可能因为其他不正常因素导致该电容器上的跨压发生变异，再次导致效能及可靠度的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高可靠度的电源供应器及电压校正方法。
根据本发明的一个观点，提供一种电源供应器，该电源供应器包含一个直流对直流升压转换器、一个电容器、一个直流对直流降压转换器、及一个控制单元。
该直流对直流升压转换器接收一个输入电压，且将该输入电压转换而输出为一个转换器输出电压。该电容器具有一个电连接该直流对直流升压转换器的第一端及一个接地的第二端，并接收该转换器输出电压。该直流对直流降压转换器电连接该直流对直流升压转换器及该电容器的该第一端，以接收该转换器输出电压，并将该转换器输出电压转换而输出为一个直流输出电压。
该控制单元电连接该直流对直流升压转换器，以分别接收该输入电压及该转换器输出电压。在该直流对直流升压转换器关闭时，该控制单元分别对该输入电压及该转换器输出电压采样，且在判断该输入电压及该转换器输出电压稳定后，至少根据该输入电压计算对应该转换器输出电压的一个计算值，且根据该计算值及该转换器输出电压决定一个校正参数。当该直流对直流升压转换器开启时，该控制单元根据该校正参数及该转换器输出电压的采样值，计算一个校正值，并将该校正值传送至该直流对直流升压转换器以补偿该直流对直流升压转换器的输出电压。
在一些实施态样中，其中，该直流对直流升压转换器包括一个升压电感器、一个升压二极管、及一个升压开关。该升压电感器包含一个接收该输入电压的第一端，及一个第二端。该升压二极管包含一个电连接该升压电感器的该第二端的第一端，及一个电连接该电容器的该第一端的第二端。该升压开关包含一个电连接该升压电感器的该第二端的第一端，及一个接地的第二端。
在一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，其中，Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该升压电感器及该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
V1＝Vpeak-VTrace
在另一些实施态样中，其中，该电源供应器还包含一个旁路电路，包含一个接收该输入电压的第一端，及一个电连接该电容器的该第一端的第二端，并与该直流对直流升压转换器并联设置。
在另一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，其中，Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
V1＝Vpeak-VTrace
在一些实施态样中，其中，该输入电压的峰值Vpeak可以是通过采样该输入电压直接获得，也可以是该控制单元通过采样该输入电压的有效值Vrms后，再以下列公式计算而间接获得。
Figure BDA0001009099200000031
在一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算该校正参数(Slope)，其中，V2是该控制单元对该转换器输出电压的采样值。
Figure BDA0001009099200000032
在一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，其中，VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)
在另一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope，并还根据下列另一个公式计算一个偏移参数Offset，其中，V11及V21是在一个第一时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V11，及对该转换器输出电压的采样值V21，V12及V22是在一个第二时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V12，及对该转换器输出电压的采样值V22。
Figure BDA0001009099200000033
Offset＝V11-V21*Slope
另一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，其中，VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)+Offset
在另一些实施态样中，其中，该电源供应器还包含一个电阻器及一个开关元件。该电阻器及该开关元件并联，并都电连接于该直流对直流升压转换器，其中，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该输入电压经由该开关元件与该电阻器、该升压电感器、及该升压二极管，或者，使得VTrace是该输入电压经由该开关元件与该电阻器、及该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
在另一些实施态样中，该电源供应器适用于接收一个交流输入电压，并还包含一个整流器，其中，该整流器电连接该直流对直流升压转换器，并接收该交流输入电压，且将该交流输入电压转换而输出为该输入电压，且该输入电压是一种直流输入电压。
在另一些实施态样中，其中，VTrace是该输入电压经由该整流器、该升压电感器、及该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。或者，VTrace是该输入电压经由该整流器及该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
在另一些实施态样中，该电源供应器还包含一个电阻器及一个开关元件。该电阻器及该开关元件并联，并都电连接于该整流器及该直流对直流升压转换器间，其中，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该输入电压经由该整流器、该开关元件与该电阻器、该升压电感器、及该升压二极管，或者，VTrace是该交流输入电压经由该整流器、该开关元件与该电阻器、及该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
根据本发明的另一个观点，提供一种电压校正方法，适用于一个电源供应器。该电源供应器包含一个直流对直流升压转换器、一个电容器、一个直流对直流降压转换器、及一个控制单元。该直流对直流升压转换器接收一个输入电压并转换而输出为一个转换器输出电压。该电容器电连接该直流对直流升压转换器以接收该转换器输出电压。该直流对直流降压转换器电连接该直流对直流升压转换器及该电容器以接收该转换器输出电压并转换而输出为一个直流输出电压。该控制单元电连接该直流对直流升压转换器以接收该输入电压及该转换器输出电压。该电压校正方法通过该控制单元实施，并包含下列步骤：
(a)当该直流对直流升压转换器关闭时，该控制单元分别对该输入电压及该转换器输出电压采样；
(b)该控制单元判断该输入电压及该转换器输出电压是否稳定，当该输入电压及该转换器输出电压尚未稳定时，重复步骤(a)；及
(c)当该控制单元判断该输入电压及该转换器输出电压已稳定时，该控制单元至少根据该输入电压计算对应该转换器输出电压的一个计算值，且根据该计算值及该转换器输出电压决定一个校正参数。
在一些实施态样中，该电压校正方法还包含在步骤(a)前的步骤(k)及在步骤(c)后的步骤(d)：
(k)当该直流对直流升压转换器开启时，该控制单元发出一个信号至该直流对直流升压转换器以关闭该直流对直流升压转换器；及
(d)当该直流对直流升压转换器开启时，该控制单元根据该校正参数及该转换器输出电压的采样值，计算一个校正值，并将该校正值传送至该直流对直流升压转换器，以补偿该直流对直流升压转换器的输出电压。
在一些实施态样中，其中，在步骤(c)中，该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，其中，Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该直流对直流升压转换器的一升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
V1＝Vpeak-VTrace
在一些实施态样中，其中，在步骤(c)中，该输入电压的峰值Vpeak可以是该控制单元通过采样该输入电压直接获得，也可以是该控制单元通过采样该输入电压的有效值Vrms后，再以下列公式计算而间接获得。
在一些实施态样中，其中，在步骤(c)中，该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope，其中，V2是该控制单元对该转换器输出电压的采样值。
Figure BDA0001009099200000052
在一些实施态样中，其中，在步骤(d)中，该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，其中，VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)
在另一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope，并还根据下列另一个公式计算一个偏移参数Offset，其中，V11及V21是在一个第一时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V11，及对该转换器输出电压的采样值V21，V12及V22是在一个第二时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V12，及对该转换器输出电压的采样值V22。
Offset＝V11-V21*Slope
在另一些实施态样中，其中，该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，其中，VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)+Offset
在另一些实施态样中，其中，该电源供应器还包含一个电阻器及一个开关元件。该电阻器及该开关元件并联，并都电连接该直流对直流升压转换器。该旁路电路经由该电阻器及该开关元件接收该输入电压。其中，在步骤(c)中，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该输入电压经由该开关元件与该电阻器、及该直流对直流升压转换器的该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
本发明的有益的效果在于：通过该电源供应器的该控制单元实施该电压校正方法，在该直流对直流电压升压转换器关闭的情况下，该控制单元利用简单的信号采样及数值计算，即能获得有效的该校正参数及该校正值，以控制该直流对直流升压转换器调整相关于所输出的该转换器输出电压的设定，使得该转换器输出电压的实际量测值保持不变，进而使得该直流对直流降压转换器的该直流输出电压保持不变，而能提高电源供应器的可靠度。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是一个方块图，说明本发明电源供应器的一个实施例；
图2是一个时序图，说明该实施例的一个整流器的输入及输出间的关系；
图3是一个流程图，说明本发明该实施例所执行的电压校正方法；及
图4是一个时序图，说明该实施例应用的另一种态样。
具体实施方式
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。
参阅图1，本发明电源供应器9的一个实施例，适用于电连接一个交流电源1以接收一个交流输入电压Vs，并包含一个整流器2、一个直流对直流升压转换器(DC/DC BoostConverter)4、一个电容器C1、一个旁路电路(Bypass Circuit)7、一个电阻器R1、一个开关元件3、一个直流对直流降压转换器(DC/DC Step-Down Converter)5、及一个控制单元6。
参阅图1与图2，该整流器2接收该交流输入电压Vs，并将该交流输入电压Vs转换而输出为一个直流输入电压Vin。在本实施例中，该整流器2是一种桥式全波整流器，并将该交流输入电压Vs(如图2所示)的电压值小于零的部分，转变为正值且振幅保持不变，而输出为该直流输入电压Vin(如图2所示)，而在其他实施例中，该整流器2也可以是其他种类的整流器，或者省略该整流器2，不在此限。
该电阻器R1及该开关元件3并联，并都电连接于该整流器2及该直流对直流升压转换器4间。该电阻器R1是作为一个限流电阻来使用，以预防该电源供应器9在启动时的涌浪电流(Inrush Current)。在本实施例中，该开关元件3是一个继电器(Relay)，但不在此限。
该直流对直流升压转换器4电连接该电阻器R1及该开关元件3以接收该直流输入电压Vin，且将该直流输入电压Vin转换而输出为一个转换器输出电压VBulk。特别值得一提的是：该直流对直流升压转换器4不限于只能将该直流输入电压Vin升压后而输出为该转换器输出电压VBulk，该直流对直流升压转换器4也可以将该直流输入电压Vin不升压且不降压，例如保持原来输出电压的大小，而输出为该转换器输出电压VBulk。此外，该直流对直流升压转换器4也可以提供功率因素校正(Power Factor Correction；PFC)的功能。在本实施例中，该直流对直流升压转换器4包括：一个升压电感器41，包含一个接收该输入电压Vin的第一端，及一个第二端；一个升压二极管42，包含一个电连接该升压电感器41的该第二端的第一端，及一个电连接该电容器C1的第一端的第二端；及一个升压开关43，包含一个电连接该升压电感器41的该第二端的第一端，及一个接地的第二端。
该电容器C1具有一个电连接该直流对直流升压转换器4的第一端及一个接地的第二端，并接收该转换器输出电压VBulk。在电源供应器的技术领域中，该电容器C1通常被称为Bulk电容，该电容器C1的数值大小一般是介于三百至六百多微法拉(uF)，但不在此限。该电容器C1的二端的跨压通常被称为Bulk电压，即本案所指的该转换器输出电压VBulk。
该旁路电路7具有一个电连接该整流器2且接收该直流输入电压Vin的第一端，及一个电连接该电容器C1的该第一端的第二端，且该旁路电路7与该直流对直流升压转换器4并联设置。在本实施例中，该旁路电路7是一个旁路二极管(Bypass Diode)，该旁路二极管的一个阳极端及一个阴极端分别是该旁路电路7的该第一端及该第二端。
该直流对直流降压转换器5电连接该直流对直流升压转换器4及该电容器C1的该第一端，以接收该转换器输出电压VBulk，并将该转换器输出电压VBulk转换而输出为一个直流输出电压Vout。
参阅图1与图3，该控制单元6电连接该整流器2及该直流对直流升压转换器4，以分别接收该直流输入电压Vin及该转换器输出电压VBulk。该控制单元6实施该电压校正方法，并包含步骤S0～S5。特别补充说明的是：在本实施例中，该控制单元6是独立成为该电源供应器9的一个元件，而在其他实施例中，该控制单元6也可以被整合在该电源供应器9的其他元件中，如整合进该直流对直流降压转换器5内，但不在此限。
于步骤S0，该控制单元6判断该直流对直流升压转换器4是否关闭，若已关闭，则执行步骤S2，若未关闭(即开启)，则执行步骤S1。
于步骤S1，当步骤S0判断该直流对直流升压转换器4开启时，该控制单元6发出一个信号至该直流对直流升压转换器4以关闭该直流对直流升压转换器4。
于步骤S2，当该直流对直流升压转换器4关闭时，该控制单元6分别对该直流输入电压Vin及该转换器输出电压VBulk采样(或称取样)。
于步骤S3，该控制单元6判断该直流输入电压Vin及该转换器输出电压VBulk是否稳定，当该直流输入电压Vin及该转换器输出电压VBulk尚未稳定时，重复步骤S2，相反地，当该直流输入电压Vin及该转换器输出电压VBulk已稳定时，执行步骤S4。更具体的说，该控制单元6对该直流输入电压Vin采样时，持续侦测一段预定时间内所采样的该直流输入电压Vin的有效值(即方均根值；rms)与峰值间的比值，当该比值保持稳定不变时，该控制单元6即据以判断该直流输入电压Vin已稳定。同理，该控制单元6对该转换器输出电压VBulk采样时，也可以持续一段时间以判断是否已稳定。
于步骤S4，当该控制单元6判断该直流输入电压Vin及该转换器输出电压VBulk已稳定时，该控制单元6至少根据该直流输入电压Vin计算对应该转换器输出电压VBulk的一个计算值V1，且根据该计算值V1及该转换器输出电压VBulk决定一个校正参数。
更详细的说，该控制单元6根据下列的公式(1)，计算对应该转换器输出电压VBulk的该计算值V1，其中，Vpeak是该直流输入电压Vin的峰值，VTrace是该交流输入电压Vs经由该整流器2、该开关元件3与该电阻器R1、及该旁路电路7，对该电容器C1充电的充电路径的回路压降的大小，也就是说，该充电路径的回路压降包含该旁路电路7在导通时的压降、该开关元件3与该电阻器R1在导通时的压降、及充电路径上的导线或其他元件的压降。要特别补充说明的是：该公式(1)是由于直流对直流升压转换器4保持关闭(即未启动)，此时，该电容器C1仅通过整流器2经由前述的该充电路径对其提供能量，因此，该转换器输出电压VBulk为V1。再者，VTrace可以预先被评估或估算，而预先储存于该控制单元6中。此外，该直流输入电压Vin的峰值Vpeak可以是该通过采样该直流输入电压Vin直接获得。当该交流输入电压Vs是弦波(如市电或图2所示)时，该直流输入电压Vin的峰值Vpeak也可以是该控制单元6通过采样该直流输入电压Vin的有效值Vrms后，再以下列的公式(2)，计算而间接获得。再者，该控制单元6是以下列的公式(3)，计算而获得校正参数Slope，其中，V2是该控制单元6对该转换器输出电压VBulk的采样值。
V1＝Vpeak-VTrace.....(1)
Figure BDA0001009099200000101
Figure BDA0001009099200000102
此外，在本实施例中，该控制单元6是对该直流输入电压Vin采样以获得该峰值Vpeak，而在其他实施例中，该控制单元6也可以改成直接对该交流输入电压Vs采样以获得该峰值Vpeak。再者，在本实施例中，该电源供应器9包含该电阻器R1及该开关元件3，而在其他实施例中，该电源供应器9也可以不具有该电阻器R1及该开关元件3，则该直流对直流升压转换器4直接电连接该整流器2以接收该直流输入电压Vin，且VTrace是该交流输入电压Vs经由该整流器2及该旁路电路7，对该电容器C1充电的充电路径的回路压降的大小。
于步骤S5，当该直流对直流升压转换器4开启时，例如该控制单元6先控制该直流对直流升压转换器4开启，但不在此限，该控制单元6根据该校正参数及该转换器输出电压的采样值，计算一个校正值，并将该校正值输出(传送)至该直流对直流升压转换器4，以补偿该直流对直流升压转换器4的输出电压。更详细地说，是根据下列的公式(4)，计算该校正值VBulk(Result)。其中，VBulk(Sample)是该控制单元6在该直流对直流升压转换器4开启时，对该转换器输出电压VBulk的采样值。
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample).....(4)
举例来说，假设该电源供应器9的所有元件都正常而无任何误差在运作时，该直流对直流升压转换器4输出该转换器输出电压VBulk为400V。当该直流对直流升压转换器4发生异常且没有作校正补偿而使得其输出的该转换器输出电压VBulk会变成390V时，该控制单元6通过该校正方法，先计算出该校正参数，并在该直流对直流升压转换器4开启时，再对该转换器输出电压VBulk进行采样，以计算出该校正值，再将该校正值传送至该直流对直流升压转换器4，进而控制该直流对直流升压转换器4要输出410V的转换器输出电压VBulk，即改变该直流对直流升压转换器4的输出设定，就能产生该转换器输出电压VBulk实际量测值为400V的效果，进而使得该直流对直流降压转换器5的该直流输出电压Vout保持稳定不变。
特别值得补充说明的是：在本实施例的步骤S4中，该校正参数Slope是在一个时间点，该控制单元6分别计算对应该转换器输出电压VBulk的该计算值V1，及对该转换器输出电压VBulk采样获得该采样值V2，而据以计算产生。而在其他实施例中，步骤S4也可以是该控制单元6在二个不同的时间点，分别获得二个时间点的计算值和采样值，并根据公式(5)及(6)，计算该校正参数Slope及一个偏移参数Offset。其中，V11及V21是在一个第一时间点时，该控制单元6分别计算对应该转换器输出电压的该计算值(V11)，及对该转换器输出电压的采样值(V21)。V12及V22是在一个第二时间点时，该控制单元6分别计算对应该转换器输出电压的该计算值(V12)，及对该转换器输出电压的采样值(V22)。再者，于步骤S5中，该控制单元6根据公式(7)计算该校正值VBulk(Result)。其中，VBulk(Sample)是该控制单元6在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压VBulk的采样值。
Figure BDA0001009099200000111
Offset＝V11-V21*Slope...(6)
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)+Offset...(7)
再参阅图1，值得特别一提的是：在本实例中，该电源供应器9包含该开关元件3、该电阻器R1及该旁路电路7，使得VTrace对该电容器C1充电的充电路径包含该开关元件3与该电阻器R1及该旁路电路7。而在其他实施例中，该开关元件3及该电阻器R1也可以省略，使得VTrace对该电容器C1充电的充电路径改为包含该旁路电路7。或者，在其他实施例中，该旁路电路7也可以省略，通过该直流对直流升压转换器4所包含的一个升压电感器41、一个升压二极管(Boost Diode)42、及一个升压开关43，使得VTrace对该电容器C1充电的充电路径改为包含该开关元件3与该电阻器R1、该升压电感器41、及该升压二极管42。又或者，在其他实施例中，该开关元件3、该电阻器R1、及该旁路电路7都可以省略，使得VTrace对该电容器C1充电的充电路径改为包含该升压电感器41、升压二极管42，不在此限。
另外，值得特别举例说明的是：本发明电源供应器9可以应用于以下几种态样。第一种态样是电源供应器9的生产线上，因为在生产制造时，该直流对直流升压转换器4本来就保持关闭。第二种态样是当该电源供应器9出厂后，使用者可以通过该电源供应器9具有的输入输出埠(I/O)，以预设的通讯协定，如I2C，而以时间触发(Time Event)或系统触发(System event)的方式，将该直流对直流升压转换器4关闭，来进行校正。再参阅图4，其是一个时序图，说明该实施例应用的另一种态样。图4的横轴是时间，纵轴是电压的大小，说明电源供应器9在启动时，该直流输入电压Vin及该转换器输出电压VBulk的波形关系。在该电源供应器9刚启动时，该电容器C1的跨压为零，为避免涌浪电流(Inrush Current)造成该直流对直流升压转换器4损坏，会通过该旁路电路7对该电容器C1充电至一个预定电压后，再开启该直流对直流升压转换器4。详细地说，在t0～t1间，经由该电阻器R1通过该旁路电路7对该电容器C1充电。在t1～t2间，当时间在t1时，该开关元件3导通，该充电路径的电阻变小，该转换器输出电压VBulk直接充电至V1。在t2后，当时间在t2时，该直流对直流升压转换器4启动，将该转换器输出电压VBulk升压至一个目标电压。因此，在此种态样的电源供应器9中，可以利用该电源供应器9在启动时的t1～t2间，该直流对直流升压转换器4尚未启动而保持关闭时，执行本发明电压校正方法，而完成校正该转换器输出电压VBulk。
综上所述，通过本发明电源供应器9执行电压校正方法，需要先确保该直流对直流升压转换器4保持关闭，因此，可以直接应用在本发明电源供应器9在生产线上制造时，进而节省测试人力、制具设备、及制造成本，以提升电源产品的产线自动化。此外，也可以在该直流输出电压Vout维持在负载系统能承受的情况下，也就是在关闭该直流对直流升压转换器4而仍能保持该直流输出电压Vout的输出条件下，通过本发明电压校正方法执行校正，使得本发明电源供应器9能够补偿任何不正常因素所造成的该转换器输出电压VBulk变异，进而提供一种高可靠度的电源供应器，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述者，仅为本发明的实施例而已，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，皆仍属本发明的范围。

Claims (30)

1.一种电源供应器，其特征在于：其包含：
一个直流对直流升压转换器，接收一个输入电压，且将该输入电压转换而输出为一个转换器输出电压；
一个电容器，具有一个电连接该直流对直流升压转换器的第一端及一个接地的第二端，并接收该转换器输出电压；
一个直流对直流降压转换器，电连接该直流对直流升压转换器及该电容器的该第一端，以接收该转换器输出电压，并将该转换器输出电压转换而输出为一个直流输出电压；及
一个控制单元，电连接该直流对直流升压转换器，以分别接收该输入电压及该转换器输出电压，在该直流对直流升压转换器关闭时，该控制单元分别对该输入电压及该转换器输出电压采样，且在判断该输入电压及该转换器输出电压稳定后，根据该输入电压的峰值与对该电容器充电的充电路径的回路压降的差值来计算对应该转换器输出电压的一个计算值，且根据该计算值及该转换器输出电压决定一个校正参数，当该直流对直流升压转换器开启时，该控制单元根据该校正参数及该转换器输出电压的采样值，计算一个校正值，并将该校正值传送至该直流对直流升压转换器以补偿该直流对直流升压转换器的输出电压，
该控制单元根据下列两个公式的其中一者计算该校正参数Slope，
Figure FDA0002242371950000011
Figure FDA0002242371950000012
V1是该控制单元计算该转换器输出电压的该计算值，V2是该控制单元对该转换器输出电压的采样值，V11及V21是在一个第一时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V11，及对该转换器输出电压的采样值V21，V12及V22是在一个第二时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V12，及对该转换器输出电压的采样值V22。
2.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：该直流对直流升压转换器包括：
一个升压电感器，包含一个接收该输入电压的第一端，及一个第二端；
一个升压二极管，包含一个电连接该升压电感器的该第二端的第一端，及一个电连接该电容器的该第一端的第二端；及
一个升压开关，包含一个电连接该升压电感器的该第二端的第一端，及一个接地的第二端。
3.根据权利要求2所述的电源供应器，其特征在于：该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，
V1＝Vpeak-VTrace
Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该升压电感器及该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
4.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：其还包含一个旁路电路，包含一个接收该输入电压的第一端，及一个电连接该电容器的该第一端的第二端，并与该直流对直流升压转换器并联设置。
5.根据权利要求4所述的电源供应器，其特征在于：该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，
V1＝Vpeak-VTrace
Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
6.根据权利要求3或5所述的电源供应器，其特征在于：该输入电压的峰值Vpeak可以是通过采样该输入电压直接获得，也可以是该控制单元通过采样该输入电压的有效值Vrms后，再以下列公式计算而间接获得
Figure FDA0002242371950000021
7.根据权利要求6所述的电源供应器，其特征在于：当该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope时，
Figure FDA0002242371950000022
该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)
VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
8.根据权利要求6所述的电源供应器，其特征在于：当该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope时，
Figure FDA0002242371950000031
该控制单元还根据下列另一个公式计算一个偏移参数Offset，
Offset＝V11-V21*Slope。
9.根据权利要求8所述的电源供应器，其特征在于：该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)+Offset
VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
10.根据权利要求3所述的电源供应器，其特征在于：其还包含一个电阻器及一个开关元件，该电阻器及该开关元件并联，并都电连接于该直流对直流升压转换器，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该输入电压经由该开关元件与该电阻器、该升压电感器、及该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
11.根据权利要求5所述的电源供应器，其特征在于：其还包含一个电阻器及一个开关元件，该电阻器及该开关元件并联，并都电连接于该直流对直流升压转换器，该旁路电路的第一端经由该电阻器及该开关元件接收该输入电压，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该输入电压经由该开关元件与该电阻器、及该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
12.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：其适用于接收一个交流输入电压，还包含一个整流器，该整流器电连接该直流对直流升压转换器，并接收该交流输入电压，且将该交流输入电压转换而输出为该输入电压，且该输入电压是一种直流输入电压。
13.根据权利要求12所述的电源供应器，其特征在于：该直流对直流升压转换器包括：
一个升压电感器，包含一个电连接该整流器且接收该输入电压的第一端，及一个第二端；
一个升压二极管，包含一个电连接该升压电感器的该第二端的第一端，及一个电连接该电容器的该第一端的第二端；及
一个升压开关，包含一个电连接该升压电感器的该第二端的第一端，及一个接地的第二端。
14.根据权利要求13所述的电源供应器，其特征在于：该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，
V1＝Vpeak-VTrace
Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该整流器、该升压电感器、及该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
15.根据权利要求12所述的电源供应器，其特征在于：其还包含一个旁路电路，包含一个电连接该整流器且接收该输入电压的第一端，及一个电连接该电容器的该第一端的第二端，并与该直流对直流升压转换器并联设置。
16.根据权利要求15所述的电源供应器，其特征在于：该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，
V1＝Vpeak-VTrace
Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该整流器及该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
17.根据权利要求14或16所述的电源供应器，其特征在于：该输入电压的峰值Vpeak可以是通过采样该输入电压直接获得，也可以是该控制单元通过采样该输入电压的有效值Vrms后，再以下列公式计算而间接获得
18.根据权利要求17所述的电源供应器，其特征在于：当该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope时，
Figure FDA0002242371950000051
该控制单元还根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)
VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
19.根据权利要求17所述的电源供应器，其特征在于：当该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope时，
该控制单元还根据下列另一个公式计算一个偏移参数Offset，
Offset＝V11-V21*Slope。
20.根据权利要求19所述的电源供应器，其特征在于：该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)+Offset
VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
21.根据权利要求14所述的电源供应器，其特征在于：其还包含一个电阻器及一个开关元件，该电阻器及该开关元件并联，并都电连接于该整流器及该直流对直流升压转换器间，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该输入电压经由该整流器、该开关元件与该电阻器、该升压电感器、及该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
22.根据权利要求16所述的电源供应器，其特征在于：其还包含一个电阻器及一个开关元件，该电阻器及该开关元件并联，并都电连接于该整流器及该直流对直流升压转换器间，该旁路电路的第一端经由该电阻器及该开关元件接收该输入电压，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该交流输入电压经由该整流器、该开关元件与该电阻器、及该旁路电路，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
23.一种电压校正方法，适用于一个电源供应器，该电源供应器包含一个直流对直流升压转换器、一个电容器、一个直流对直流降压转换器、及一个控制单元，该直流对直流升压转换器接收一个输入电压并转换而输出为一个转换器输出电压，该电容器电连接该直流对直流升压转换器以接收该转换器输出电压，该直流对直流降压转换器电连接该直流对直流升压转换器及该电容器以接收该转换器输出电压并转换而输出为一个直流输出电压，该控制单元电连接该直流对直流升压转换器以接收该输入电压及该转换器输出电压，该电压校正方法通过该控制单元实施，其特征在于：该电压校正方法包含下列步骤：
(a)当该直流对直流升压转换器关闭时，该控制单元分别对该输入电压及该转换器输出电压采样；
(b)该控制单元判断该输入电压及该转换器输出电压是否稳定，当该输入电压及该转换器输出电压尚未稳定时，重复步骤(a)；及
(c)当该控制单元判断该输入电压及该转换器输出电压已稳定时，该控制单元根据该输入电压的峰值与对该电容器充电的充电路径的回路压降的差值来计算对应该转换器输出电压的一个计算值，且根据该计算值及该转换器输出电压决定一个校正参数，该控制单元根据下列两个公式的其中一者计算该校正参数Slope，
Figure FDA0002242371950000061
Figure FDA0002242371950000062
V1是该控制单元计算该转换器输出电压的该计算值，V2是该控制单元对该转换器输出电压的采样值，V11及V21是在一个第一时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V11，及对该转换器输出电压的采样值V21，V12及V22是在一个第二时间点时，该控制单元分别计算对应该转换器输出电压的该计算值V12，及对该转换器输出电压的采样值V22。
24.根据权利要求23所述的电压校正方法，其特征在于：其还包含在步骤(a)前的步骤(k)及在步骤(c)后的步骤(d)：
(k)当该直流对直流升压转换器开启时，该控制单元发出一个信号至该直流对直流升压转换器以关闭该直流对直流升压转换器；及
(d)当该直流对直流升压转换器开启时，该控制单元根据该校正参数及该转换器输出电压的采样值，计算一个校正值，并将该校正值传送至该直流对直流升压转换器，以补偿该直流对直流升压转换器的输出电压。
25.根据权利要求24所述的电压校正方法，其特征在于：在步骤(c)中，该控制单元根据下列公式计算对应该转换器输出电压的该计算值V1，
V1＝Vpeak-VTrace
Vpeak是该输入电压的峰值，VTrace是该输入电压经由该直流对直流升压转换器的一个升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
26.根据权利要求25所述的电压校正方法，其特征在于：在步骤(c)中，该输入电压的峰值Vpeak可以是该控制单元通过采样该输入电压直接获得，也可以是该控制单元通过采样该输入电压的有效值Vrms后，再以下列公式计算而间接获得
Figure FDA0002242371950000071
27.根据权利要求26所述的电压校正方法，其特征在于：在步骤(d)中，当该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope时，
Figure FDA0002242371950000072
该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)，
VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
28.根据权利要求26所述的电压校正方法，其特征在于：当该控制单元根据下列公式计算该校正参数Slope时，
Figure FDA0002242371950000073
该控制单元还根据下列另一个公式计算一个偏移参数Offset，
Offset＝V11-V21*Slope。
29.根据权利要求28所述的电压校正方法，其特征在于：该控制单元根据下列公式计算该校正值VBulk(Result)，
VBulk(Result)＝Slope*VBulk(Sample)+Offset
VBulk(Sample)是该控制单元在该直流对直流升压转换器开启时，对该转换器输出电压的采样值。
30.根据权利要求27或29所述的电压校正方法，其特征在于：其还包含一个电阻器及一个开关元件，该电阻器及该开关元件并联，并都电连接该直流对直流升压转换器，在步骤(c)中，该输入电压对该电容器充电的充电路径还包含该开关元件与该电阻器，使得VTrace是该输入电压经由该开关元件与该电阻器、及该直流对直流升压转换器的该升压二极管，对该电容器充电的充电路径的回路压降的大小。
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