CN109274279A - 电源供应器 - Google Patents

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Abstract

电源供应器包含整流电路、电源转换电路以及缓冲电路。整流电路用以将交流输入电压转换为第一直流电压。电源转换电路于节点电性耦接于整流电路。电源转换电路包含开关元件，并通过选择性地导通或关断开关元件以将第一直流电压转换为第二直流电压。缓冲电路于节点电性耦接于整流电路与电源转换电路。当第一直流电压大于限制电平时，缓冲电路用以吸收电力以避免开关元件两端的跨压大于安全上限。

Description

电源供应器
技术领域
本公开涉及一种电源供应器，且特别涉及一种具备雷击浪涌防护能力的电源供应器。
背景技术
近来，许多电子产品与驱动电路采用交换式电源进行供电。当系统受到雷击时，系统中容易产生瞬间高压的浪涌电压，进而影响交换式电源供应器的操作。
由于防雷击浪涌能力与电子设备的可靠性密切相关，如何改善电源供应器的防雷击浪涌能力，以提高供电稳定度并同时提供良好的电力品质，实为当前相关技术领域重要的研究课题。
发明内容
本公开的一实施方式为一种电源供应器。电源供应器包含整流电路、电源转换电路以及缓冲电路。整流电路用以将交流输入电压转换为第一直流电压。电源转换电路于节点电性耦接于整流电路。电源转换电路包含开关元件，并通过选择性地导通或关断开关元件以将第一直流电压转换为第二直流电压。缓冲电路于节点电性耦接于整流电路与电源转换电路。当第一直流电压大于限制电平时，缓冲电路用以吸收电力以避免开关元件两端的跨压大于安全上限。
在本公开部分实施例中，缓冲电路包含瞬态电压抑制器以及第一二极管，其中第一二极管反向串联于瞬态电压抑制器，当第一直流电压大于限制电平时，瞬态电压抑制器相应导通并箝位两端的跨压，第一二极管顺向导通。
在本公开部分实施例中，瞬态电压抑制器的阳极端电性耦接于第一二极管的阳极端，瞬态电压抑制器的阴极端电性耦接于节点。
在本公开部分实施例中，缓冲电路还包含储能单元。储能单元电性耦接于第一二极管的阴极端，用以于第一直流电压大于限制电平时自节点通过导通的瞬态电压抑制器与第一二极管吸收电力。
在本公开部分实施例中，储能单元包含电容单元以及电阻单元。电容单元电性耦接于第一二极管的阴极端与接地端之间，用以吸收电力。电阻单元以并联形式电性耦接于电容单元，用以与该电容单元形成放电路径消耗电力。
在本公开部分实施例中，电阻单元包含多个电阻器，所述多个电阻器彼此电性耦接。
在本公开部分实施例中，电源转换电路包含反驰式电源转换器，该反驰式电源转换器用以将该第一直流电压转换为该第二直流电压。
在本公开部分实施例中，电源供应器还包含箝位电路。钳位电路电性耦接于整流电路，用以于浪涌电压产生时将交流输入电压箝位于箝位电压。
在本公开部分实施例中，箝位电路包含压敏电阻。当浪涌电压产生时，放电电流流经压敏电阻，以将交流输入电压箝位于箝位电压。
本公开的另一实施方式为一种电源供应器。电源供应器包含整流电路、电源转换电路、瞬态电压抑制器、第一二极管、电容单元以及电阻单元。整流电路用以将交流输入电压转换为第一直流电压。电源转换电路于节点电性耦接于整流电路，用以将第一直流电压转换为第二直流电压。瞬态电压抑制器的阴极端电性耦接于节点。第一二极管的阳极端电性耦接于瞬态电压抑制器的阳极端。电容单元电性耦接于第一二极管的阴极端与接地端之间。电阻单元以并联形式电性耦接于电容单元。
在本公开部分实施例中，当第一直流电压大于限制电平时，第一二极管顺向导通，瞬态电压抑制器相应导通并箝位两端的跨压。
在本公开部分实施例中，当第一直流电压大于限制电平时，电容单元用以通过导通的瞬态电压抑制器与第一二极管吸收电力。
在本公开部分实施例中，电阻单元用以与电容单元形成放电路径，以消耗电容单元所吸收的电力。
在本公开部分实施例中，电源供应器还包含箝位电路。钳位电路电性耦接于整流电路，用以于浪涌电压产生时将该交流输入电压箝位于箝位电压。
在本公开部分实施例中，箝位电路包含压敏电阻。当浪涌电压产生时，放电电流流经压敏电阻，以将交流输入电压箝位于箝位电压。
综上所述，本公开通过于整流电路之后设置缓冲电路，可确保电源供应器在正常操作下维持高功因与低谐波成分，并在雷击或其他浪涌电压产生的时候，由缓冲电路吸收多余电力，避免能量灌入电源转换电路造成电路操作异常或是元件损坏。
附图说明
图1为根据本公开部分实施例所示出的电源供应器的示意图。
图2为根据本公开部分实施例所示出的电源供应器的示意图。
图3为根据本公开部分实施例所示出的电源供应器的示意图。
图4为根据本公开部分实施例所示出的缓冲电路的示意图。
图5为根据本公开其他部分实施例所示出的缓冲电路的示意图。
附图标记说明：
100 电源供应器
120 整流电路
140 缓冲电路
142 储能单元
160 电源转换电路
180 箝位电路
T1 变压器
Np 原边绕组
Ns 副边绕组
S1 开关元件
D1、D2、D3、D4、D5、D6 二极管
Cin 滤波电容
Co 输出电容
N1 节点
ZD1 瞬态电压抑制器
Z1 压敏电阻
C1 电容单元
R1 电阻单元
Ra～Rd 电阻器
Vac 交流输入电压
Vin、Vo 直流电压
具体实施方式
下文是举实施例配合说明书附图作详细说明，以更好地理解本公开的实施方式，但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等技术效果的装置，皆为本公开所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及惯常做法，附图仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。
在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本公开的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本公开的描述上额外的引导。
此外，在本文中所使用的用词『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均为开放性的用语，即意指『包含但不限于』。此外，本文中所使用的『及/或』，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。
于本文中，当一元件被称为『连接』或『耦接』时，可指『电性连接』或『电性耦接』。『连接』或『耦接』亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用『第一』、『第二』、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。
请参考图1。图1为根据本公开部分实施例所示出的电源供应器100的示意图。举例来说，在部分实施例中，电源供应器100可提供发光二极管驱动电路(LED Driver)所需要的电力供应。如图1所示，在部分实施例中，电源供应器100包含整流电路120、缓冲电路140以及电源转换电路160。在结构上，电源转换电路160于节点N1电性耦接于整流电路120的输出端。缓冲电路140亦于节点N1电性耦接于整流电路120与电源转换电路160。
如图1所示，整流电路120用以将交流输入电压Vac转换为直流电压Vin。举例来说，在部分实施例中，整流电路120可为桥式整流电路，包含二极管D1、D2、D3、D4所组成的桥式电路以及滤波电容Cin。具体来说，二极管D1的阳极端电性耦接于交流输入电压Vac的第一输入端，二极管D1的阴极端电性耦接于滤波电容Cin的第一端。二极管D2的阳极端电性耦接于滤波电容Cin的第二端，二极管D2的阴极端电性耦接于二极管D1的阳极端。二极管D3的阳极端电性耦接于交流输入电压Vac的第二输入端，二极管D3的阴极端电性耦接于滤波电容Cin的第一端。二极管D4的阳极端电性耦接于滤波电容Cin的第二端，二极管D4的阴极端电性耦接于二极管D3的阳极端。
因此，整流电路120便可接收交流输入电压Vac，通过二极管D1、D2、D3、D4对交流输入电压Vac进行整流，并通过滤波电容Cin对整流后的电压信号进行滤波处理，以输出直流电压Vin。
在部分实施例中，电源转换电路160用以将直流电压Vin转换为直流电压Vo。举例来说，电源转换电路160可包含交换式电源转换架构，其中包含开关元件S1。电源转换电路160通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号选择性地导通或关断开关元件S1以将直流电压Vin转换为直流电压Vo。因此，通过适当调整脉冲宽度调制信号的责任周期，便可调整输出的直流电压Vo的电压电平。在各个实施例中，开关元件S1可由金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)等等各种晶体管开关实现，但本公开并不以此为限。
在图1所示实施例中，电源转换电路160可包含反驰式(Fly-Back)电源转换器，以将直流电压Vin转换为直流电压Vo。具体来说，电源转换电路160包含开关元件S1、变压器T1的原边绕组Np以及副边绕组Ns、二极管D5以及输出电容Co。
在结构上，原边绕组Np的第一端电性耦接于节点N1。原边绕组Np的第二端电性耦接于开关元件S1的第一端。开关元件S1的第二端电性耦接于滤波电容Cin的第二端。开关元件S1的控制端用以接收脉冲宽度调制信号。副边绕组Ns的第一端电性耦接于二极管D5的阳极端。二极管D5的阴极端电性耦接于输出电容Co的第一端。副边绕组Ns的第二端电性耦接于输出电容Co的第二端。
当开关元件S1导通时，原边电流流经原边绕组Np，并将电能储存于原边绕组Np上。由于原边绕组Np和副边绕组Ns彼此极性相反，此时二极管D5操作在逆向偏压并未导通，输出电容Co用以提供后级电路所需的电能输出。当开关元件S1关断时，原边电流降为零，绕组上的极性反转，使得二极管D5导通，并将储存在变压器T1上的能量通过二极管D5输出至输出电容Co以及后级电路。
值得注意的是，图1中所示的电源转换电路160仅为示例之用，并非用以限制本公开。电源转换电路160亦可由其他架构的反驰式电源转换器或各种不同形式的交换式电源转换器实现。
在电源的开机、异常使用或发生雷击时，系统中会出现浪涌电流，并将电源电路的正常使用造成极大的影响。举例来说，发生雷击时，直流电压Vin可能会急遽升高，并将雷击产生的能量灌入电源转换电路160中，进而导致开关元件S1无法正常操作，导致电源转换电路160操作异常。严重时，甚至可能导致电源转换电路160中的电子器件毁损。
为避免上述情况发生，在部分实施例中，当直流电压Vin大于限制电平时，缓冲电路140用以吸收电力以避免电源转换电路160中开关元件S1两端的跨压大于安全上限而造成开关元件S1损伤。换言之，在正常操作情况下，电流不会流经缓冲电路140。相对地，当浪涌电压与浪涌电流产生，使得直流电压Vin大于限制电平时，缓冲电路140会自动形成放电回路，以吸收多余的电力。因此，便可降低流入电源转换电路160的能量，以避免浪涌电压与浪涌电流对电源转换电路160或是后级电路造成损害。
为进一步说明缓冲电路140的操作，请参考图2。图2为根据本公开部分实施例所示出的电源供应器100的示意图。于图2中，与图1的实施例有关的相似元件是以相同的参考标号表示以便于理解，且相似元件的具体原理已于先前段落中详细说明，若非与图2的元件间具有协同运行关系而必要介绍者，于此不再赘述。
如图2所示，在部分实施例中，缓冲电路140包含瞬态电压抑制器(TransientVoltage Suppressor，TVS)ZD1、二极管D6以及储能单元142。举例来说，瞬态电压抑制器ZD1可为单向的TVS二极管。在结构上，瞬态电压抑制器ZD1的阳极端电性耦接于二极管D6的阳极端。瞬态电压抑制器ZD1的阴极端电性耦接于节点N1。储能单元142电性耦接于二极管D6的阴极端与一次侧的接地端之间。换言之，二极管D6反向串联于瞬态电压抑制器ZD1。
当直流电压Vin大于限制电平时，瞬态电压抑制器ZD1相应导通并箝位两端的跨压，二极管D6顺向导通。具体来说，当直流电压Vin大于限制电平时，瞬态电压抑制器ZD1两端的电压会超过击穿电压(Breakdown Voltage)。此时，瞬态电压抑制器ZD1便会导通并作为箝位器，箝位两端的跨压以抑制超过其击穿电压的过高电压。因此，电流便可经由顺向导通的二极管D6流入储能单元142。
如此一来，储能单元142便可用以于直流电压Vin大于限制电平时自节点N1通过导通的瞬态电压抑制器ZD1与二极管D6吸收电力。
此外，由于二极管D6与瞬态电压抑制器ZD1两者反向串联，电源供应器在正常状态时(也就是直流电压Vin不大于限制电平时)，利用瞬态电压抑制器ZD1本身的高阻抗特性，缓冲电路140不动作；而当直流电压Vin大于限制电平，使缓冲电路140作动时，因二极管D6的存在，不会有逆向的漏电流自储能单元142灌入电源转换电路160。因此，便可确保缓冲电路140不会影响整流电路120与电源转换电路160的操作。如此一来，电源供应器100便可维持原本的高功率因数(Power Factor，PF)以及低谐波失真率(Total HarmonicDistortion，THD)。
请参考图3。图3为根据本公开部分实施例所示出的电源供应器100的示意图。于图3中，与图1、图2的实施例有关的相似元件是以相同的参考标号表示以便于理解，且相似元件的具体原理已于先前段落中详细说明，若非与图2、图3的元件间具有协同运行关系而必要介绍者，于此不再赘述。
和图2所示实施例相比，在部分实施例中，电源供应器100还包含箝位电路180。在结构上，箝位电路180电性耦接于整流电路120。
具体来说，在图3所示实施例中，箝位电路180跨接于交流输入电压Vac的两端，并用以于浪涌电压产生时将交流输入电压Vac箝位于一箝位电压。举例来说，箝位电路180可包含压敏电阻(Varistor)Z1。压敏电阻Z1的电阻值会随两端跨压而改变。在一般操作电压下，压敏电阻Z1具有高阻抗值。另一方面，当浪涌电压产生时，压敏电阻Z1的阻抗值降低并导通。因此，放电电流便可流经压敏电阻Z1，以将交流输入电压Vac箝位于箝位电压。如此一来，通过箝位电路180与缓冲电路140的协同操作，便可进一步避免过大电压灌入电源转换电路160。
举例来说，在部分实施例中，考虑到电源供应器100所需的额定输入及输出电压，压敏电阻Z1可选用交流电额定电压350VAC的压敏电阻。上述压敏电阻Z1可提供的最大钳位电压约为925V。因此，当浪涌电压产生时，电源供应器100便可确保直流电压Vin的电压电平不会高于925V。
另一方面，瞬态电压抑制器ZD1可选用击穿电压为约400V的TVS二极管。如此一来，储能单元142两端最大的跨压便不会高于约525V。因此，便可降低储能单元142中电子器件所需的耐压值。
请参考图4。图4为根据本公开部分实施例所示出的缓冲电路140的示意图。如图4所示，在部分实施例中，缓冲电路140中的储能单元142包含电容单元C1与电阻单元R1。在结构上，电容单元C1电性耦接于二极管D6的阴极端与接地端之间，用以吸收电力。电阻单元R1以并联形式电性耦接于电容单元C1，用以与电容单元C1形成放电路径，以消耗电容单元C1所吸收的电力。
因此，经过箝位电路180以及瞬态电压抑制器ZD1箝位后，剩余的雷击能量便可由与瞬态电压抑制器ZD1相互串联的电容单元C1吸收。换言之，当直流电压Vin大于限制电平时，电容单元C1通过导通的瞬态电压抑制器ZD1与二极管D6吸收电力。接着，电容单元C1上所残余的电压可通过电容单元C1与电阻单元R1所形成的RC回路消耗。换言之，电阻单元R1与电容单元C1形成放电路径，以消耗电容单元C1所吸收的电力，以避免电容单元C1的电压饱和。如此一来，储能单元142便可通过彼此并联的电容单元C1与电阻单元R1消耗残余的雷击能量，达到雷击防护以及防浪涌电压、浪涌电流的效果。
值得注意的是，在部分实施例中，电容单元C1与电阻单元R1可分别包含多个彼此串联或并联的电容器与电阻器。请参考图5。图5为根据本公开其他部分实施例所示出的缓冲电路140的示意图。如图5所示，在部分实施例中电阻单元R1可包含多个彼此电性耦接的电阻器Ra～Rd。举例来说，电阻器Rc、Rd可彼此串联，再与电阻器Ra、Rb以及电容单元C1并联。
因此，储能单元142便可根据电路布局以及电路设计的实际需求以及成本考量，选用适当的电容器与电阻器实现。换言之，本公开各个实施例中所示出的储能单元142仅为本公开可能的实施方式之一，并非用以限制本公开。
综上所述，本公开在各个实施例中通过于整流电路之后设置缓冲电路，可确保电源供应器在正常操作下维持高功因与低谐波成分，并在雷击或其他浪涌电压产生的时候，由缓冲电路吸收多余电力，避免能量灌入电源转换电路造成电路操作异常或是元件损坏。
虽然本公开内容已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开内容，任何本领域技术人员，在不脱离本公开内容的构思和范围内，当可作各种变动与润饰，因此本公开内容的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (15)

1.一种电源供应器，包含：
一整流电路，用以将一交流输入电压转换为一第一直流电压；
一电源转换电路，于一节点电性耦接于该整流电路，其中该电源转换电路包含一开关元件，并通过选择性地导通或关断该开关元件以将该第一直流电压转换为一第二直流电压；以及
一缓冲电路，于该节点电性耦接于该整流电路与该电源转换电路，其中当该第一直流电压大于一限制电平时，该缓冲电路用以吸收电力以避免该开关元件两端的跨压大于一安全上限。
2.如权利要求1所述的电源供应器，其中该缓冲电路包含一瞬态电压抑制器以及一第一二极管，其中该第一二极管反向串联于该瞬态电压抑制器，当该第一直流电压大于该限制电平时，该瞬态电压抑制器相应导通并箝位两端的跨压，该第一二极管顺向导通。
3.如权利要求2所述的电源供应器，其中该瞬态电压抑制器的一阳极端电性耦接于该第一二极管的一阳极端，该瞬态电压抑制器的一阴极端电性耦接于该节点。
4.如权利要求3所述的电源供应器，其中该缓冲电路还包含一储能单元，该储能单元电性耦接于该第一二极管的一阴极端，用以于该第一直流电压大于该限制电平时自该节点通过导通的该瞬态电压抑制器与该第一二极管吸收电力。
5.如权利要求4所述的电源供应器，其中该储能单元包含：
一电容单元，电性耦接于该第一二极管的该阴极端与一接地端之间，用以吸收电力；以及
一电阻单元，以并联形式电性耦接于该电容单元，用以与该电容单元形成放电路径消耗电力。
6.如权利要求5所述的电源供应器，其中该电阻单元包含多个电阻器，所述多个电阻器彼此电性耦接。
7.如权利要求1所述的电源供应器，其中该电源转换电路包含一反驰式电源转换器，该反驰式电源转换器用以将该第一直流电压转换为该第二直流电压。
8.如权利要求1所述的电源供应器，还包含一箝位电路，该钳位电路电性耦接于该整流电路，用以于一浪涌电压产生时将该交流输入电压箝位于一箝位电压。
9.如权利要求8所述的电源供应器，其中该箝位电路包含一压敏电阻，当该浪涌电压产生时，一放电电流流经该压敏电阻，以将该交流输入电压箝位于该箝位电压。
10.一种电源供应器，包含：
一整流电路，用以将一交流输入电压转换为一第一直流电压；
一电源转换电路，于一节点电性耦接于该整流电路，用以将该第一直流电压转换为一第二直流电压；
一瞬态电压抑制器，该瞬态电压抑制器的一阴极端电性耦接于该节点；
一第一二极管，该第一二极管的一阳极端电性耦接于该瞬态电压抑制器的一阳极端；
一电容单元，电性耦接于该第一二极管的一阴极端与一接地端之间；以及
一电阻单元，以并联形式电性耦接于该电容单元。
11.如权利要求10所述的电源供应器，其中当该第一直流电压大于一限制电平时，该第一二极管顺向导通，该瞬态电压抑制器相应导通并箝位两端的跨压。
12.如权利要求10所述的电源供应器，其中当该第一直流电压大于一限制电平时，该电容单元用以通过导通的该瞬态电压抑制器与该第一二极管吸收电力。
13.如权利要求12所述的电源供应器，其中该电阻单元用以与该电容单元形成放电路径，以消耗该电容单元所吸收的电力。
14.如权利要求10所述的电源供应器，还包含一箝位电路，该钳位电路电性耦接于该整流电路，用以于一浪涌电压产生时将该交流输入电压箝位于一箝位电压。
15.如权利要求14所述的电源供应器，其中该箝位电路包含一压敏电阻，当该浪涌电压产生时，一放电电流流经该压敏电阻，以将该交流输入电压箝位于该箝位电压。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112187032A (zh) * 2019-07-04 2021-01-05 台达电子工业股份有限公司 电源供应装置及其操作方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220140725A1 (en) * 2019-07-19 2022-05-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Energy-absorbing circuits
CN112311215B (zh) * 2019-08-02 2021-10-15 台达电子企业管理（上海）有限公司 钳位电路和功率模块
EP4287509A1 (en) * 2022-06-02 2023-12-06 Goodrich Actuation Systems Limited Solid state circuit breaker snubber

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201733087U (zh) * 2010-06-07 2011-02-02 华为终端有限公司 一种直流端口的防护电路和防护系统
CN101997310A (zh) * 2009-08-24 2011-03-30 深圳桑达国际电子器件有限公司 一种浪涌保护电路及反激式功率因数校正装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI343683B (en) 2007-06-28 2011-06-11 Delta Electronics Inc Circuit and method for protecting energy storage device
EP2360820B1 (en) 2009-12-31 2018-03-28 Nxp B.V. Surge protection circuit
CN201717794U (zh) 2010-03-04 2011-01-19 汤征宁 一种以阻抗输入滤波的电容降压电路
US8929107B2 (en) * 2011-10-21 2015-01-06 Power Integrations, Inc. Active surge protection in a power supply

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101997310A (zh) * 2009-08-24 2011-03-30 深圳桑达国际电子器件有限公司 一种浪涌保护电路及反激式功率因数校正装置
CN201733087U (zh) * 2010-06-07 2011-02-02 华为终端有限公司 一种直流端口的防护电路和防护系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112187032A (zh) * 2019-07-04 2021-01-05 台达电子工业股份有限公司 电源供应装置及其操作方法
CN112187032B (zh) * 2019-07-04 2022-03-15 台达电子工业股份有限公司 电源供应装置及其操作方法

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