CN2553565Y - 电源供应器的补偿电路 - Google Patents

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Abstract

一种电源供应器的补偿电路，主要是在电源供应器的整流单元所使用的PFC抗流线圈上并联一补偿元件，该补偿元件让流经PFC抗流线圈的电流因反电势作用，未导通前电流先行流过补偿元件(对补偿元件进行充电)，以提前电流导通角(为补偿元件作用相位电流)，当补偿元件的电压相位反转时对PFC抗流线圈放电，该充电与放电电流相等(平衡)，以改善电压波形之完整性。

Description

电源供应器的补偿电路
技术领域：
本实用新型有关一种电源供应器的补尝电路，尤指一种让电源供应器的整流单元所使用的PFC抗流线圈电流提前导通。
背景技术：
已知，目前市场上所使用的交换式电源供应器(S.P.S)内部的整流单元因有如图6之C5、C6电容器，故属于电容性负载，其谐波(Harmonics)测试无法通过欧市规范(IEC1000-3-2)。为了改善S.P.S的谐波(Harmonics)，一般会在S.P.S的整流单元中加上一改善谐波(Harmonics)的抗流线圈(CHOKE)，如图6的L2所示，此抗流线圈(CHOKE)亦称为PFC抗流线圈(CHOKE)。因为一般桌上型电脑所使用的S.P.S的内部空间有限，且PFC抗流线圈(CHOKE)体机亦不算小，若使用在小瓦特数的电源供应器(250W以下)上时，当可置入电源供应器内部。但是，使用在300W以上时，PFC抗流线圈(CHOKE)的体积相对变大，此时很难把PFC抗流线圈(CHOKE)置入电源供应器壳体内部。
另外，当输入电压源进入PFC抗流线圈(CHOKE)时，因PFC抗流线圈(CHOKE)在开始本身会产生一反电势，阻止I1电流的进入，故电流相位落后电压相位，而后当I1电流开始启动时，其相位会因角度较小造成一相当大的脉冲电流(如图7的S1波形)，此脉冲电流将使PFC抗流线圈(CHOKE)产生磁饱和。当输入电压在反转相位时，又因前半波的磁饱和现象在磁蕊中留有较大的剩磁，使整个铁蕊的磁滞曲线偏离中心点，造成反相电流(如图7的S2波形)减小。如此形成S1与S2电流量不平衡(所以平均电流值Arms明显上升)，使电压波形的完整性因两相的电流量不平均的破坏而失真。其失真度会因负载的增加而更加严重，故当S.P.S的瓦数要增大时，需同时增加PFC抗流线圈((CHOKE)的磁蕊有效截面积来防止此现象，也就是PFC抗流线圈(CHOKE)的体积需增大，同时耗用更多的矽钢片与铜线。
发明内容：
本实用新型要解决的技术问题是要解决上述已有技术的缺失，避免缺失存在，提供一种电源供应器的补偿电路，在不占电源供应器壳体内部新空间和不改变原有电源供应器壳体内部设计的情况下，提升PFC抗流线圈(CHOKE)特性，改善谐波(Harmonics)性能，让电源供应器的输出更加稳定。
本实用新型的技术解决方案是，本实用新型在FPC抗流线圈上并联一补偿元件，该补偿元件让流经PFC抗流线圈的电流因反电势作用，未导通前电流先行流过补偿元件(对补偿元件进行充电)，以提前电流导通角(为补偿元件作用相位电流)，在电压相位反转的同时补偿元件对PFC抗流线圈放电，该充电与放电电流相等(平衡)，进而改善电压波形的完整性。
附图说明：
图1是本实用新型电源供应器的电源整流单元方块示意图。
图2是图1电源整流单元线路示意图。
图3是本实用新型整流单元连接补偿元件测得的波形示意图。
图4是本实用新型整流单元连接补偿元件测得的最高功率示意图。
图5已知整流单元未连接补偿元件测得的最高功率示意图。
图6是本实用新型整流单元连接补偿元件测得的最低功率示意图。
图7习知整流单元未连接补偿元件测得的最低功率示意图。
图8习知电源整流单元线路示意图。
图9习知整流单元未连接补偿元件测得的波形示意图。图中：
1-过载保护电路  2-突波电流限制电路  3-第一滤波电路
4-补偿电路      5-整流电路          6-第二滤波电路
41-PFC抗流线圈  42-补偿元件
具体实施方式：
现在就本实用新型的技术内容及构造配合附图详细说明如下：
图1、图2分别为本实用新型电源供应器的电源整流电路方框及线路示意图。如图所示：本实用新型电源供应器的补偿电路，是配置在电源供应器的电源整流单元上，用以作为电源相位补偿，以提升PFC抗流线圈CHOKE(功率因数校正之抗流线圈)，以改善PFC抗流线圈(CHOKE)的谐波(Harmonics)性能，让电源整流单元有一更好的输出电压传输至电源供应器的控制电路上。
上述电源整流单元至少包括有：一过载保护电路1、一突波电流限制电路2、一第一滤波电路3、一补偿电路4、一整流电路5及一第二滤波电路6构成，由于前述电源整流单元为已知技术，在此不多言述电源整流单元之工作原理，仅就前述补偿电路4的工作原理说明如后。
该补偿电路4由一PFC抗流线圈(CHOKE)41及一与前述PFC抗流线圈(CHOKE)41并联的补偿元件42构成，前述补偿元件42可为但不限于电容器构成，此补偿电路4的输入端与第一滤波电路3的输出端连接，而输出端则与整流电路5的输入端连接。当第一滤波电路3有一I1电流输出时，该补偿元件42让I1电流在PFC抗流线圈(CHOKE)41因反电势作用，未导通前可经补偿元件42先行流过I2电流(对补偿元件42进行充电)，以提前电流导通角度(如图3所示的PS1，为补偿元件42作用时的相位电流)。在补偿元件42充电后，本身留有储能，在电压相位反转的同时，对PFC抗流线圈(CHOKE)41放出所储存的电能(如图3所示的PS2)，此电能与前相位刚好反相，故能对磁蕊(矽钢片)中的剩磁做一重置(REST)状态，让磁滞曲线不致偏移，使图3中的S1与S2电流相等(平衡)，进而改善电压波形的完整性。
图3是本实用新型整流单元连接补偿元件测得的波形示意图。如图所示：本实用新型在电源整流单元的PFC抗流线圈(CHOKE)41上并联一补偿元件42后，所测得的S1与S2电流波形平衡，所以平均电流值的Arms(安培的均方根值)较低。
图4、图5分别为本实用新型整流单元连接补偿元件测得的最高功率及整流单元未连接补偿元件测得的最高功率示意图。如图所示：本实用新型在整流单元的PFC抗流线圈(CHOKE)41上并联一补偿元件42后，在电源供应器上所测得的上限功率值可过到566W，依然能达到欧市(IEC1000-3-2 Class-D)的规范。
而习知整流单元的PFC抗流线圈(CHOKE)上未并联一补偿元件时，在电源供应器上所测得的上限功率值为469W，即无法通过欧市(IEC1000-3-2 Class-D)的规范。
图6、图7分别为本实用新型整流单元连接补偿元件测得的最低功率及习知整流单元未连接补偿元件测得的最低功率示意图。如图所示：本实用新型在整流单元的PFC抗流线圈(CHOKE)41上并联一补偿元件42后，在电源供应器上所测得的下限功率值可达到48.8W，还能通过欧市(IEC1000-3-2 Class-D)的标准规范。
而习知整流单元的PFE抗流线圈(CHOKE)上未并联一补偿元件时，在电源供应器上所测得的下限功率值可达到74.6W或74.4W，即无法通过欧市(IEC1000-3-2 Class-D)的标准规范。
本实用新型在电源供应器的整流单元上仅增加一补偿元件42，不会占据电源供应器壳体内部空间，更保有原电源供应器内部的设计。
以上所述仅为本实用新型较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型申请所做的均等变化与修饰，皆应为本实用新型专利的保护范围。

Claims (2)

1、一种电源供应器的补偿电路，该电源供应器的整流单元至少包括有：过载保护电路(1)、突波电流限制电路(2)、第一滤波电路(3)、PFC抗流线圈(41)、整流电路(5)及第二滤波电路(6)构成，其特征在于所说补偿电路是在PFC抗流线圈(41)上并联一补偿元件(42)。
2、根据权利要求1所述的电源供应器的补偿电路，其特征在于：该补偿元件(42)可为一电容器。
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