TW201025819A - High efficiency full-range switching power supply - Google Patents

Description

201025819 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種交換式電源供應器，尤指一種具高 效率的全域型交換式電源供應器。 【先前技術】 交換式電源供應器依據所使用交流電源而有不同種 類，目前概可分為90V〜130V第一交流電源及185V-265V ® 第二交流電源。目前台灣係使用220V或110V交流電源， 因此交換式電源供應器產品即概包含有單交流電源用的交 換式電源供應器，或全域型交換式電源供應器；其中又以 全域型交換式電源供應器較為普及。 請參閱第六圖所示，係為一既有全域型交流電源供應 器的電路圖，其由前級後級電路共包含有一全波整流電路 (50)、一功率因數校正電路（51)及一直流電源轉換電路 ❹（52)。其中該全波整流電路（5〇)係將交流電源整流（Ac |ν) 成直肌弦波，再由呈升壓電路架構的功率因數校正電路（51) 的功率因數校正控制器（5彳彳）透過第 電壓及電流相位，以輸出較佳功率 弦波的電壓提升至約4〇〇伏特高壓 一主動開關（S1)調整其

201025819 f 由以上交換式電源供應器的電路架構可知，該全波整 流電路（50)會將22〇v或110V的交流源整流成電壓大小不 同的直流弦波，但一經輸入至該功率因數校正電路（51)後， 均會升壓至400V高壓直流電源，令後級的直流電源轉換 電路能夠將400V高壓直流電源降壓並穩壓至12V或5V 後輸出至負載。以整體電源轉換效率來看，當22〇v的交 流電源輸入至上述交換式電源供應器，該功率因數校正電 路（51)的功率因數校正控制器（511)會輸出脈寬調變訊號至 第一主動開關（S1)，令蓄能電容（C1)輸出一 400V直流電 源予後級的直流電源轉換電路（52)，此時計算整體的電源 轉換效率約為96%;然而當11〇v的交流電源輸入時該 功率因數校正電路（51)的功率因數校正控制器（5彳1)會調高 該脈寬調變訊號的脈寬，使蓄能電容（C1)同樣輸出4〇〇v 直流電源，然而由於第一主動開關（S1)的導通時間變長， 該第一主動開關（S1)的導通阻抗即消耗更多的電能，而降 ❿低整體轉換效率至94%。由此可知，既有全域型交換式電 源供應器雖可使用220V或11〇v的交流電源，但真正插 接至11 0V交流電源時，整體電路轉換效率不佳，故必須 尋求更佳的電路設計。 ' 【發明内容】 有鑑於上述既有全域型（Fu丨丨Range)交換式電源供應 器的缺陷，本發明主要發明目的係提供一種自動依據交； 電源大小調整電路架構，進行匹配，達到更佳的電源轉換 效率。 4 201025819 欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該交換式電 源供應器係包含有： -組直流電源單元，係、分別產生—組直流電源； ▲-串並聯控制單元，係連接於二直流電源單元之間， 決定該二直流電源單元的串聯或並聯；及 一訊號檢知單元，係檢知目前輸人交流電源大小，並 將檢知結果輸出至該串並聯控制單元。 上述本發明係主要由訊號檢知單元檢知目前輸入交流 電源大小’再由該串並聯控制單元係依據檢知結果將兩直 流電源單元hx串聯或並聯連接，以調整匹配目前輸入交 流電源電壓的交換式電源電路，提升整體電源轉換效率。 〃中較佳的疋，上述二直流電源單元分別為二組功率 時校正電路，而各組功率因數校正電路係依據目前輪入 交流電源大小調整其輸出直流電源的電壓大小。意即，當 該訊號檢知單元檢知目前為220V交流電源輸入時，各組 功率因數校正電路係輸出約4贿高壓直流電源，此時該 串並聯控制單元控制兩組功率因數校正電路的輸出端並 聯，以提供4請直流電源至下級直流電源轉換電路，維 持在96%的電源轉換效率；若當目前輸入1ι〇ν交流電源 時，各組功率因數校正電路即輸出約2〇〇v直流電源，此 時該串並聯控制單元同步控制兩組功率因數校正電路輸出 端串聯，如此-來即同樣能提供下級直流電源轉換電路 4術的高壓直流電源；是以，各虹功率因數校正電路係 將110V交流電源升壓至約200v直流電源，故能維持整 體電源轉換效率於96%。 201025819 r 其中較佳的是：上述二直流電源置+ i 且々IL电魂皁几係由一具有兩繞 組的一次側繞組的變壓器袓忐， 、且成而該變壓器係為該直流電 源轉換電路的變麼器；是以，杏前 ^ *別級功率因數校正電路依 據目前輸入交流電源大小輪屮宾厭七 j铷出间壓或中尚壓直流電源時， 該直流電源轉換電路的變壓器一 噔益次側匝數即可匹配增減， 維持相同的®數比；簡言之，當目前輸入為220V交流電 源’該前級功率因數校正電路係輸出一約4〇〇V高磨直流 ❿ 此時該串並聯控制單元控制同步控制㈣器兩線繞 、·且串和，提供較大的繞阻匝數；反

I虽目月，J輸入為110V 父k電源’該前級功率因數校

电峪調整輸出一約200V 令尚愿直流電源，此時該串並聯种备丨留-及 們控制早疋係控制該變屡器 一次側的兩繞組並聯，與 引ζυυV直流電源匹配使用。 【實施方式】 首先請參閱第一圖所示，係為 係為本發明交換式電源供應 态（1〇)的電路方塊圖，其包含有： 二ί直流電源單元（12)，係分別產生-組直流電源； —申並聯控制單元（13)，係連接於 之間，決定命_古4兩、Λ β __ 且机电妹早7C (12) 、以一直流電源單疋（12)的串聯或並聯；及 —訊號檢知單元（11)，係給4 祐骆檢目别輸入交流電源大小， 欢知結果輸出至該串並聯控制單元（1 3)。 :述本發明係主要由訊號檢知單元⑴) 再由該串並聯控制單元⑽係依據二 果將兩直流電源單元（12)予 邴日肀噼或並聯連接，以調整匹 配目刖輸入交流電源電壓的交換 人状忒冤源電路，提升整體電 201025819 源轉換效率。 請配合參閱第二A圖所示，捭A^ m m ^ 你馮上述父換式電源供應 器的第一較佳實施例，其包含有： 連接至一交流電 源 二全波整流器（20)，其輸入端共 (AC IN); 二組功率因數校正電路（21a，21b)，係為上述二組直流 電源單元（12)，各組功率因數校正電路（21a，2ib)係連接至 對應的全波整流器（20)的輸出端，且可依據目前輸入交流 電源大小調整其輸出直流電源的電壓大小；及 -直流電源轉換電路（22)，係透過該串並聯控制單元 (13)連接至該二組功率因數校正電路（2<Ja，21匕）的輸出端； 該直流電源轉換電路（22)可為全橋式、半橋式、返馳式等 直流電源電路；其中該争並聯控制單元（1 3)於收到該訊號 檢知單元（11)輸出目前為大電壓的交流電源（如22〇v)，則 控制上述二組功率因數校正電路（21a，21b)的輸出端並 聯；而於收到該訊號檢知單元（11)輸出目前為小電壓的交 流電源（如ιιον)，則控制上述二組功率因數校正電路（2仂， 21b)的輸出端並聯。 本實施例的訊號檢知單元（11)共包含有二組電壓檢知 電路（11 )，其係分別連接至對應的全波整流器（20)之輸出 端，以檢知目前直流弦波訊號的電壓值，再將檢知的電壓 值輸出對應的功率因數校正電路（21a，21b)。請參閱第二B 圖所示，各電壓檢知電路（11)係包含有： 一低通濾波益（R1，R2，C2)，係連接至該全波整流器（1〇) 的輸出端，以將直流弦波進一步濾波成一直流準位；一比 201025819 較器（111)，其一輸入端係連接至低通濾波器（R1，R2，C2)， 另一輸入端則連接一第一參考電壓（Vref1 )，一經比對後即輸 出高低電位直流訊號； 一電子開關（Q)，其控制端係連接至該比較器（111)的 輸出端，又該電子開關（Q)係串接一電阻（R13);及 一分壓器’係由二電阻（R11，R12)串接組成，其中下電 阻（R12)係與_接的電子開關（Q)及電阻（R13)並聯，又該分 .壓器的串聯節點係連接至對應功率因數校正電路（21，21a) ❹之控制器（M1)。 本實施例的各功率因數校正電路（21，21 a)係包含有： 一儲能電感（L1)’其一端連接至該全波整流器（2〇)的輸 出端； 一蓄能電容（C1) ’係連接於該儲能電感（L1)另一端與 接地端之間； 一電子開關（S1),係連接於該儲能電感（L1)與蓄能電容 a (C1)節點與接地之間； Ο 一控制器（M1)，其輸出端係連接至該電子開關（si)的 控制端及對應的電壓檢知電路（11)的輸出端，依據電壓檢 ^電路（11)調整對電子開關（S1)控制端輸出一脈寬調變訊 號，又該控制器（M1)至少包含有一誤差放大器、一第 二參考電壓端（vref2)及一開關驅動單元（M12)，其中該誤差 放大器（M11)—輸入端係連接至該參考電壓端（Vw2) ’而另 一輸入端則連接至對應電壓檢知電路（1彳）的分壓器串聯接 點； —電壓回授電路（R3, R4)，係連接至該蓄能電容（C1) 201025819 將目前輸出直流電源的電壓輸出至該 當目前連接220V $沐雷猫 a, 父L電源，則該電壓檢知電路（11)的 比較 會輸出一^ φ I'i BTS ^ 间電位以驅動該電子開關（Q)導通， Φ 與控制器（M1)之間 控制器（M1); 令電阻（R13)與分壓器的下電阻（R12)並聯，因此上述㈣ 器_内的誤差放大器（M11)與分壓器_，R12)連接的電 壓準位即會下降，進而改變該開關驅動單元2)所輸出予 電子開關(Q)的脈寬調變訊號，令各蓄能電容(C1)上輸出 400V直流電源。當目前連接11QV交流電源時則該電壓 檢知電路(11)的比較器⑴”會輸出-低電位，而使得電子 開關（Q)不再導通，因此電阻（R13)不再與分壓器（R11，叫 的下電阻(R12)並聯；此時，上述控制器(M”内的誤差放大 器（M11)與分壓器（R11，R12)連接的電壓準位即會上升進 而改變該開關驅動單元(M12)所輸出予電子動開關(Q)的脈 寬調變訊號’而於各蓄能電容（C1)上輸出2術直流電源。 又，於本實施例中該串並聯控制單元係包含有： 第電子開關（REL1 )，係串接於其中一組功率因數 校正電路（21a)的接地輸出端及另一組功率因數校正電路 (21b)的正電位輸出端之間； 一第二電子開關（REL2)，係串接於二組功率因數校正 電路（21a，21b)的正電位輸出端之間； 第二電子開關（REL3) ’係串接於二組功率因數校正 電路（21a，21b)的接地輸出端之間； 一處理器（M3)，其輸出端連接至第一至第三電子開關 (1^[1_1~只曰1_3)的控制端，並與其中一功率因數校正電路（21匕) 201025819 的電壓檢知電路（11 >輸出端及一第三參考電壓（vref3)連接， 其中該處理器（M3)係包含有一比較器（M31)及一反向器 (M32) ’該比較器（M31)的二輸入端分別連接至該電壓檢知 電路（11)的輸出端及該第三參考電麼（Vref3)，又其輸出端係 連接至第一電子開關（REL1)的控制端，並透過一反向器 (M32)與第二及第三電子開關（REL2, Rel3)的控制端連接， 其中上述第一至第三電子開關（REL1〜REL3)係分別為一繼 電器。

凊配合參閱第三A圖所示，當交流電源電壓為大（22〇v) 時，電壓檢知電路（11)會輸出一低電位至該處理器（M3)内 部的比較器（M31)，此時該比較器（M31)會與該第三參考電 壓（vref3)比對後，而控制第一電子開關（REL1)關閉而第二及 第三電子開關（REL2)(REL3)導通，令二組功率因數校正電 路（21a，21b)的二蓄能電容（ci>並聯，以提供後續電路4〇〇v 直流電源。請參閱第三B圖所示，當交流電源電壓為小（彳彳〇v) 時，電壓檢知電路（11)會輸出―冑電位至該處理器（Μ3)内 部的比較器（Μ31)，此時該比較器（Μ31)會與該第三參考電 壓（vrefs)比對後，而控制第一電子開關(REU)導通而第二及 第三電子開關（REL2)(REL3)關閉，令二組功率因數校正電 路（2W)的二f能電容㈣㈣，提供該直流電源轉 換電路(2釋@直流電源；是以，各組功率因數校正電 路係將1爾交流電源升壓至約⑽v直流電源，故能維 持整體電源轉換效率於96%。 由上述說明可知，該直流雷、、β姑

L電源轉換電路之處理器控制 至第三電子開關的邏輯順序如下表所示. 201025819

交流電源 J 1一電子開關 第二電子開關 第三電子開關 220V OFF ON ON 110V ON OFF OFF 〇月再參閱第一圖及第四A圖所示，係為本發明第二較 佳實施例’其包含有： 王波整流器（20)，其輸入端係連接一交流電源（Ac), 並輸出一直流弦波訊號； 一功率因數校正電路（21);係連接至該全波整流器（2〇) 的輸出端，係依據目前輸入交流電源大小調整其輸出直流 電源的電壓大小；及 一直流電源轉換電路（22)，係由一脈寬調變控制器 (M2) 全橋開關電路（〇卜Q4)及一變壓器（T1，丁2)組成， 其中該全橋開關電路（Q1〜Q4)係連接該功率因數校正電路 (2D的輸出端’以將該直流電源進-步降壓並穩壓輸出一 低壓直流電源；其中該變壓器（T1, T2)的—次側係包含有兩 ❹繞組’而兩繞組係透過該串並聯控制單元（13)盘全橋門關 = =Q4)連接，其中該串並聯控制單元（13)於收物 ，:檢知皁兀(11)輸出目前為大電壓的交流電源，則控制上 述二繞組串聯；而於收到該訊號檢知單元⑴)輸出目前為 小電壓的交流電源，則控制上述兩繞組並聯。 於本實施财，該錢檢知單元⑴）H壓檢知電 :二：係連接至對應的全波整流器(20)之輪出端，以檢知 ^直流弦波訊號的電壓值，再將檢知的電壓值輸出至該 工率因數校正電路（21)請參閱第四B圖所示， 電路⑴)係與第二B圖相同。 "電壓檢知 11 201025819 又於本實施例的該功率因數校正電路（21)係包含有： 一儲能電感（L)，其一端連接至該全波整流器（2〇)的輸 出端； 一蓄能電容（Cbulk)，係連接於該儲能電感（(_)另一端與 接地端之間； 一電子開關（Q5)，係連接於該儲能電感（L)與蓄能電容 (◦bulk)連接節點與接地之間； 一控制器（M1 )，其輸出端係連接至該電子開關（Q5)的 控制端及電壓檢知電路（11)的輸出端，依據電壓檢知電路 (11)調整對電子開關（Q5)控制端輸出一脈寬調變訊號，又 該控制器（M1)至少包含有一誤差放大器（M11)、一第二參考 電壓端（Vref2)及一開關驅動單元（M1 2)，.其中該誤差放大器 (M11)—輸入端係連接至該第二參考電壓端（Vref2)，而另一 輸入端則連接至對應電壓檢知電路（彳彳）的分壓器串聯接 點； ◎ 一電壓回授電路（R3，R4)，係連接至該蓄能電容（c)與 控制器（M1 >之間，將目前輸出直流電源的電壓輸出至該控 制器（M1); 當目前連接220V交流電源，則該電壓檢知電路（11)的 比較器（111)會輸出一高電位驅動電子開關（Q5)導通，令電 阻（R13)與分壓器（R11，R12)的下電阻（R12)並聯，因此上 述控制器（M1)内的誤差放大器（M11)與分壓器（rii，ri2)連 接的電壓準位即會下降’進而改變該開關驅動單元（M1 2)所 輸出予電子開關（Q5)的脈寬調變訊號，而於蓄能電容（cb|uck) 上輸出400V直流電源。當目前連接11 〇v交流電源時，則 12 201025819 ' 該電壓檢知電路（11)的比較器（彳彳彳）會輸出一低電位，而使 得電子開關（Q5)不再導通，因此電阻（r 13)不再與分壓器的 下電阻（R12)並聯；此時，上述控制器（M1)内的誤差放大器 (M11)與分壓器（rh，R12)連接的電壓準位即會上升，進而 改變該開關驅動單元（M12)所輸出予電子開關（Q5>的脈寬調 變訊號’而於蓄能電容（Cbuik)上輸出2〇〇v直流電源。 於本實施例中，該直流電源轉換電路（22)的全橋開關 電路（Q1〜Q4)係由第一至第四主動開關（Q1〜Q4)構成，其輸 ❿入端係與該功率因數校正電路（21)的蓄能電容（Cbulk)並聯， 第一與第二主動開關（〇1, Q2)串聯節點係與其中一繞組一 端連接，而另一端則與第三及第四主動關開（Q3，Q4)的串 聯節點連接，又另一繞組二端係與第四主動開關（Q4)並聯。 又該脈寬調變控制器（M2)則與第一至第四主動開關（qi〜q4) 的控制端連接，並輸出脈寬調變訊號至各主動開關（〇卜q4) 的控制端，以決定其啟閉及導通時間。 本實施例的串並聯控制單元（1 3)係包含有： 一第一電子開關（REL1 )，係串接該第三及第四主動開 關（Q 3，Q 4)串聯卽點與其中一繞組的一端之間； 一第二電子開關（REL2)’係串接於第一電子開關（REL1) 與其對應繞組一端連接節點與另一繞組的一端之間； 一處理器（M3)，其輸出端連接至第一及第二電子開關 (REL1，REL2)控制端，並與該功率因數校正電路（21)的電 壓檢知電路（11)輸出端及一第三參考電壓（Vref3)連接，，其 中該處理器（M3)係包含有—比較器（M31)及一反向器 (M32) ’ §亥比較器（M31)輸出端係連接至第一電子開關 13 201025819 * (REL1)，而第二電子開關（rel2)的控制端則與反向器（M32) 連接，其中上述第一及第二電子開關（REL1，REL2)係分別 為一繼電器。 5月配合參閱第五A圖所示，當高電壓交流電源（22〇v) 輸入時，電壓檢知電路（11)會輸出一低電位至該處理器（M3) 内部的比較器（M31) ’此時該比較器（M31)會與該參考電壓 (Vref3)比對後，控制第一電子開關（ReL1)導通，而第二電子 開關（REL2)關閉，令變壓器一次側的兩繞組串聯。請配合 ❹參閱第五B圖所示，當低電壓交流電源（110V)輸入時，電 壓檢知電路（11)會輸出一高電位至該處理器（M3)内部的比 較器（M31)’此時該比較器（M31)會與該第三參考電壓（vref3) 比對後，而控制第一電子開關（REL1)關閉，而第二電子開 關（REL2)導通’令變壓器一次側兩繞組並聯。如此一來， 當前級功率因素校正電路輸出400V或2〇〇v直流電源時， 藉由變壓器一次侧兩繞組適當串並連接，該變壓器能自動 @ 提供相同匝數比’而維持整體電源供應器的電源轉換效率。

交流電 第一主 第二主 第三主 第四主 第一電 第二電 源 動開關 動開關 動開關 動開關 子開關 子開關 220V 50% DUTY 50% DUTY OFF OFF ON OFF 由於該處理器（M3)與直流電源轉換電路（22)的脈寬調 變控制器（M2)係同步控制第一及第二電子開關（REL1, REL2)與全橋開關電路（qi〜Q4)，故可進一步整合成一控制 器，下表係揭示全橋開關電路（Q卜Q4)與第一及第二電子 開關（REL1, REL2)的控制邏輯序列： 14 201025819

110V 50% DUTY , OFF 50% DUTY OFF OFF ON 110V OFF 50% DUTY OFF 50% DUTY OFF ON

以下謹進一步說明本實施例電路動作：當目前輸入為 220V交流電源，該前級功率因數校正電路（21)自動調變輸 出約400V尚壓直流電源，此時該串並聯控制單元（η) 控制第一電子開關（REL1)導通而第二電子開關（rel2)關 閉’令為變壓器一次側兩線繞組串聯，依據目前輸入直流 電源電壓維持相同的E數比’提供較大的繞阻隨，如此 該脈寬調變控制器(M2)即可控制第一及第二主動開關 (Q1)(Q2)’呈—半橋式電源電路架構對400V i流電源進 行降塵及穩壓輸出；反夕 出反之田目刖輸入一 i i ov交流電源時， 該别級功率因數粒jt Φ ί Ο Ί \ A jc. 士双仅正電路（21)自動調整輸出一約2〇〇v中 同壓直:電源輸出至直流電源轉換電路（22)，此時該串並 聯控制单元（13)舍扣r岳丨丨楚 ^ J會控制第一電子開關（REL1)關閉而第二電 子開關（REL2)導诵，人·*矛嫩蔽。 ^ 7以變壓器—次侧的兩繞組並聯，依 據目前輸入直流雷调I厥秘；4士上 ^原電壓維持相同的匝數比，再由脈宽調 變控制器（M2)選擇控制篦β哲 田脈見巧 衩制第一及第三主動開關（Q1，Q3)呈丰 橋式電源電路架構，或菩批也丨银 τ 呈半橋式電源電路架構，工將目^及第四主動開_2,Q4) 及穩壓輸出。〜 w 2術直流電源進行降壓 功率的二個實施例可知’本發明有效地令前級 適的直流電源輸出’再配合以二組功率因數校正電路 15 201025819 並聯控制，或是直接改變直流電源轉換電路變壓器-次側 二繞組的串並聯㈣，使得本發明兩用交換式電源供應器 於使用110V交流電源眛 _ ; a €原時，不必再可升壓至400V直流電 源，而能有效提高整體電源轉換效率。 【圖式簡單說明】 第一圖：係本發明—電路方塊圖。 帛二A圖：係本發明第一較佳實施例的詳細電路圖。 帛一BK.係第二A圖的部份詳細電路圖。 第三A圖：係第二圖用於22〇v交流電源的等效電路 圖。 第二B圖：係第二圖用》”〇v交流電源的等效 圖。 第A圖.係本發明第二較佳實施例的詳細電路圖。 第四B圖：係第四八圖的部份詳細電路圖。 第五A圖：係第四圖用於22〇v交流電源的等效電路 圖。 第五B圖：係第四圖用*11〇v交流電源的等效電路 圍。 第-圖：係全域型交換式電源供應器的詳細電路圖。 【主要元件符號說明】 (10)電源供應器 (111)比較器 (11) 訊號檢知單元 (12) 直流電源單元 16 201025819 (13)串並聯控制單元 （20)全波整流器 (21)功率因數校正電路 （22)直流電源轉換電路 (50)全波整流器 （51)功率因數校正電路 (511)功率因數校正控制器（52)直流電源轉換電路 (521)脈寬調變控制器 （522)變壓器

17

Claims (1)

1. 201025819 ‘ 七、申請專利範圍： 1 一種高效率之全域型交換式電源供應器，係包含有： 一訊號檢知單元，係檢知目前輸入交流電源大小，並 將檢知結果對外輸出· 二組直流電源單元，係分別產生一組直流電源；及 一串並聯控制單元，係分別連接二組直流電源單元及 訊號檢知單元，依據目前輸入交流電源大小，控制二組直 流電源單元的串並聯。 ❹ 2·如中請專利範圍S 1項所述之高效率之全域型交換 式電源供應器，其中： 、 上述二組直流電源單元係為二組功率因數校正電路， 各組功率因數校正電路係依據目前輸入交流電源大小調整 其輸出直流電源的電壓大小； 上述串並聯控制單元於收到該訊號檢知單元輸出目前 為大電壓的交流電源，則控制上述二組功率因數校正電路 ❹的輸出端並聯；而於收到該訊號檢知單元輸出目前為小電 壓的父流電源，則控制上述二組功率因數校正電路的輸出 端串聯。 3.如申明專利範圍第1項所述之高效率之全域型交換 式電源供應器，係包含有一組功率因數校正電路及一直流 電源轉換電路，其中該功率因數校正電路係依據目前輸入 交流電源大小調整其輸出直流電源的電麼大小，而該直流 電源轉換電路係包含有一變壓器，其中該變塵器的一次側 係包含有二繞組。 4.如申請專利範圍第3項所述之高效率之全域型交換 18 201025819 式電源供應器，其中·· 次侧的二繞 上述二組直流電源單元係 上述串並聯控制單元於收到該訊號檢知單元輸出目前 為大電壓的交流㈣，則控制上述二繞組串聯；而於收到 該訊號檢知單元輸出目俞五| +膝.k Λ ^ ®曰别為小電壓的交流電源，則控制上 述二繞組並聯。 5·如中請專利範圍第2項所述之高效率之全域型交換 ©式電源供應器’各功率因數校正電路的輸入端係進一步連 接一全波整流器，以取得直流弦波訊號。 ， 6·如申請專利範圍第5項所述之高效率之全域型交換 式電源供應器’該訊號檢知單元係包含有二組電壓檢知電 路，其係分別連接至對應的全波整流器之輸出端，以檢知 目前直流弦波訊號的電壓值，再將檢知的電壓值輸出對應 的功率因數校正電路，其中各電壓檢知電路係包含有： 一低通濾波器，係連接至該全波整流器的輸出端，以 將直流弦波進一步濾波成一直流準位； 一比較器，其一輸入端係連接至低通濾波器，另一輪 入端則連接一第一參考電壓，一經比對後即輸出高低電位 直流訊號； 一電子開關，其控制端係連接至該比較器的輪出端 又該電子開關係串接一電阻，及 一分壓器’係由二電阻串接組成，其中下電阻係與串 接的電子開關及電阻並聯，又該分壓器的串聯節點係連接 至對應功率因數校正電路之控制器。 19 201025819 7.如_請專利範圍第6 古 式電源供應器，上… 冋效率之全域型交換 的輪入端係相互連接，… 電路的全波整流器 則透過哕由# 一、，且功率因數校正電路的輸出端 則透過該串並聯控制單元 喁 係包含有： ，/、中各功率因數校正電路 :绪：電感，其一端連接至該全波整流器的輸出端； 畜月電♦，係連接於該儲能電感另—端與接地端之

   一電子開關 接地之間； 係連接於該儲能電感與蓄能電容接節與 -輸出端係連接至該電子開關 對應的電壓檢知雷政山_ 揿知電路的輸出端，依據電壓檢知電路調整對 電子開關控制端輸出一脈官相_ 刊j κ 胍見碉變訊號，又該控制器至少包 含有一第二參考電壓端；

   一電壓回授電路，係連接至該蓄能電容與控制器之間， 將目前輸出直流電源的電壓輸出至該控制器； 上述控制器係依據目前電壓檢知電路輪入的電壓值， 判斷目前交流t源㈣壓大小，再依據回授電壓大小調變 該電子開Μ，決定提高直流電源的電壓值；當高電壓之交 流電源輸入時，該控制器係改變對電子開關驅動訊號，令 蓄能電容輸出第一直流電源，若低電壓之交流電源輸入時， 该控制器係調整該電子開關之驅動訊號，令蓄能電容輸出 第二直流電源，其中第二直流電源的電壓小於第一直流電 源的電壓。 8.如申請專利範圍第7項所述之高效率之全域型交換 20 201025819 式電源供應器，該控制器至少包含有一誤差放大器、—參 考電壓端及一開關驅動單元，其中該誤差放大器一輸入端 係連接至該第二參考電壓端，而另一輸入端則連接至對靡 電壓檢知電路的分壓器串聯接點。 " 9.如申請專利範圍第8項所述之高效率之全域型交換 式電源供應器’該串並聯控制單元係包含有： -第-電子開關’係串接於其中一組功率因數校正電 路的接地輸出端及另一組功率因數校正電路的正電位輸 響端之間； -第二電子開關’係串接於二組功率因數校正電路的 正電位輸出端之間； -第三電子開關，係串接於二組功率因數校正電路的 接地輸出端之間； 一處理器，其輸出端連接至第—電子開關的控制端， 並與其中-功率因數校正電路的電壓檢知電路連接，以取 ⑩=目前交流電源的電麼大小’再經與—第三參考電壓比對 ^控制第-電子開關作動與第二電子開關反向作動，而 第二電子開關係與第二電子開關呈正向作動。 1〇.如申請專利範圍第9項所述之高效率之全域 換式電源供應器，其中： 上述第一至第三電子開關係分別為一繼電器； 上述處理器係包含有-比較器及—反向器，該比較器 的一輸入端係連接至電壓檢知電路的輪出端，另 則與該第三參考電壓連接，而輪出端則連接至第一至第= 電子開關，並再透過一反向器與第二及第三電子開關的控 21 201025819 制端連接。 如申請專利範圍第4 項所述之高效率之全垃刑六

   其中該電壓檢知電路係包含有： 一低通濾波器，係連接至該全波整流器的輸出端，以 將直流弦波進一步濾波成一直流準位； 一比較器’其一輸入端係連接至低通濾波器，另—輸 一經比對後即輸出高低電位 入端則連接一第一參考電壓， 直流訊號； 一電子開關，其控制端係連接至該比較器的輸出端， 又該電子開關係串接一電阻；及 一分壓器’係由二電阻串接組成，其中下電阻係與串 接的電子開關及電阻並聯，又該分壓器的串聯節點係連接 至對應功率因數校正電路之控制器。 13·如申請專利範圍第12項所述之高效率之全域型交 換式電源供應器’該功率因數校正電路係包含有： 一儲能電感’其一端連接至該全波整流器的輸出端； 一蓄能電容’係連接於該儲能電感另一端與接地端之 間； 一電子開關’係連接於該儲能電感與蓄能電容接節與 22 201025819 接地之間； 一控制器，其輸出端係連接至該電子開關的控制端及 該電壓檢知電路的輸出端，依據電壓檢知電路調整對電子 開關控制端輸出一脈寬調變訊號’又該控制器至少包含有 一第二參考電壓端； 電壓回授電路，係連接至該蓄能電容與控制器之間， 將目前輸出直流電源的電壓輸出至該控制器； 上述控制器係依據目前電壓檢知電路輸入的電壓值， 判斷目前交流電源的電壓大小，再依據回授電壓大小調變 '•亥電子開關’決定提尚直流電源的電壓值；當高電壓之交 流電源輸入時，該控制器係增加該電子開關驅動訊號的脈 寬寬度，令蓄能電容輸出第一直流電源，若低電壓之交流 電源輸=時，該控制器係縮小電子開關驅動訊號的脈寬寬 度’令畜能電容輸出第二直流電源，其中第二直流電源的 電壓小於第一直流電源的電壓。 ❹ 14·如中睛專利範圍帛13項所述之高效率之全域型交 換式電源供應器，該控制器至少包含有一誤差放大器、一 參考電壓端及-開關驅動單元，其中該誤差放大器一輸入 端係連接至該第二參考電壓端，而另一輸入端則連接至該 電壓檢知電路的分壓器串聯接點。 15.如申β月專利批圍帛14項所述之高效率之全域型交 換式電源供應器，該直流電源轉換電路係進一步包含有： 全橋開關電路’係由第—至第四主動開關構成其 輸入端係與該功率因數校正電路的蓄能電容並聯，第一與 第二主動開關串聯節點係與其中—繞組一端連接，而另;; 23 201025819 端則與第三及第四主動關開的串聯節點連接，又另 二端係與第四主動開關並聯；及 、、且 -脈寬調變控制器’ 控制端，並輸出脈寬調變㈣至丄至第四主動開關的 ^ ^ ^ , 變訊唬至各主動開關的控制端，以 決疋其啟閉及導通時間。 16.如申請專利範圍第15項所述之高效率之 換式電源供應器，該宰並聯控制單元係包含有： -

   ❹ r點與立φ 開關’係串接該第三及第四主動開關串聯 郎點與其中一繞組的一端之間； 一第一電子開關，係串接 一 ^ f申接力電子開關與其對應繞組 鈿連接卽點與另一繞組的一端之間； =器，其輪出端連接至第一及第二電子開關控制 ^ 功率因數校正電路的電壓檢知電路連接，以取 :目前交流電源的電壓大小’再經與—參考電壓比對後， ，制第：電子開關呈反向作動；當高電壓交流電源輸入時， 亥=理器控，第-電子開關導通，而第二電子開關關閉； :虽低電壓交流電源輸入時，控制第一電子開關關閉，而 第二電子開關導通。 1厂如申請專利範圍第16項所述之高效率之全域型交 換式電源供應器，其中： 上述第一及第二電子開關係分別為一繼電器； 上述處理器係包含有一比較器及一反向器，該比較器 的一輸入端係連接至電壓檢知電路的輸出端，另一輸入端 則與一第二參考電壓連接，而輸出端則連接至第一電子開 關，並再透過一反向器與第二電子開關的控制端連接。 24 201025819 18_如申請專利範圍第9項所述之高效率之全域型交 換式電源供應器，該處理器係與直流電源轉換電路的脈寬 調變控制器整合成一控制器。 八、圖式：（如次頁) 參

   25