TW507414B - Switching power circuit with secondary side parallel and series resonance - Google Patents

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Masayuki Yasumura
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507414 A7 B7 五、發明說明(1 ) 發明背景 本發明有關一種在不同電子儀器中配置爲電源供應器 之切換電源電路。 相關技術說明 當作切換電源供應電路之種種具有不同諧振轉換器之 切換電源供應電路已針對切換雜訊之抑制及高電功率轉換 效率而提出。在諧振轉換器之中,切換操作波形呈正弦波 之形狀,使得可實現低雜訊;此外,其亦具有可藉相當小 的部件數目予以建構之優點。 第8或1 0圖之電路圖顯示配置有電壓諧振轉換器當 作習知技術之切換電源供應電路之實例,此電源供應電路 包含一切換元件q 1以及透過所謂單端系統來執行自激式 切換操作。 在第8圖中所示之電源供應電路中,當建構橋式整流 器電路D B R之整流二極體導通時,如第9 B及9 C圖中 所不之局頻振靈電流(下文中稱爲振鈴雑$ )會藉絕緣轉 換器變壓器PIT之二次繞組N2之漏電感成分L2及建 構該橋式整流器電路D B R之個別整流二極體之靜電接面 電容(若干p F (微微法拉))而重疊在流過橋式整流器 電路DBR之整流二極體之電流I3及I4之上。 此一振鈴雜訊係從建構橋式整流器D B R之四個整流 二極體輻射爲電源供應器雜訊,所以在其中實際地建構第 8圖中所示之電源供應電路之例中,因爲鐵氧體珠子電感 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------•線秦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4_-一 507414 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(2) 器或陶質電容器添加於該絕緣轉換器變壓器P I 丁之二次 側之此等措施,部件數目會增加。 此外,在第8圖中所示之電源供應電路中,橋式整流 器電路配置於二次側,使得可取得二次側D C輸出電壓, 也就是說,產生有相對應於幾乎等於所激勵之A C電壓之 準位的D C輸出電壓E 〇 1於二次繞組N 2處,所以,在 此例中,呈必要的是,一次繞組N 1之繞線匝數與二次繞 組之繞線匝數幾乎彼此相等。 所以,例如難以使其中李支線(Litz wires )纏繞爲 一次繞組N 1及二次繞組N 2之絕緣轉換器變壓器P I T 之分離繞線管小型化,且因此已無法使該絕緣轉換器變壓 器小型化及輕型化。 此外,在第1 0圖中所示之電源供應電路,相對於流 過配置於二次側之倍電壓整流器電路之整流二極體D〇1 及D 〇 2的諧振電流I 3及I 4,如第1 1 B及1 1 C圖 中所示,當整流二極體D 0 1及D 〇 2導通時,振鈴雜訊 頗低。 然而,在第1 0圖中之電源供應電路中,如第1 2圖 中所示,在其中負載電功率呈例如5 0瓦(W)至1 2 0 瓦之範圍之中間負載狀態之地區中,切換元件Q 1會執行 如稍後所述之異常操作。 第1 3 A至1 3 B圖係波形視圖,顯示第1 0圖中所 示之電源供應電路之中間負載狀態中之操作波形。 同時在此例中,該切換元件Q 1會藉當作自激式振盪 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ?—*---------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 507414 Α7 _—___ Β7 五、發明說明(3) 驅動電路之串聯諧振電路(N B,C B )來執行切換操作 ’使取得如第1 3 A圖中所示之一次側並聯諧振電壓 V c p。然而,在此例中,在正好於其中切換元件Q丄關 閉之週期TOFF結束之前的週期丁 1中,集極電流 I c p會短暫地流到切換元件q 1的集極,如第1 3 b圖 中所示。 此外,流過絕緣轉換器變壓器P I T之二次繞組N 2 之二次側諧振電流I 2之波形會呈現如第1 3 C圖中所示 之波形。 在此例中’如第1 3 A及1 3 B圖中所示,在正好於 切換元件Q 1之關閉週期T〇F F結束之前的週期T 1中 ,切換元件Q 1係在導通狀態中,其係偏差自諧振型基本 操作之所謂Z V S (零電壓切換)操作,也就是說,該切 換操作係執行於當供應於切換元件Q 1之集極與射極間之 一次側諧振電壓V c p呈零準位時。 在第1 0圖中所示之電源供應電路中,類似於此之異 常操作會發生,因爲其中切換元件關閉之週期TO F F會 隨著負載電功率P 0之減少而增加;在週期T 1中’其中 類似於此之異常操作會發生,因爲切換會執行於其中切換 元件Q 1具有若干電壓準位及電流準位的狀態中’在切換 元件Q 1中之電功率損耗會增加,所以呈必須的是’加大 散熱板以抑制切換元件Q 1之熱量產生。 發明槪述 -ό - —’—^---------------訂---------線^H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507414 A7 B7 五、發明說明(4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鑑於上述問題,本發明具有目的在於提供一種切換電 源供應電路,其中振鈴雜訊並不會重疊在流過二次側所配 置之整流二極體之二次側諧振電流之上,以及切換元件之 操作呈Z V S操作,即使在中間負載狀態中。 本發明之切換電源供應電路包含:切換裝置,配置有 切換元件及用於間歇地輸出所輸入之D C輸入電壓;絕緣 轉換器變壓器,用於傳輸該切換裝置之輸出到二次側;一 次側電壓諧振電路,插置以使該切換裝置之操作成爲電壓 諧振形式;以及二次側諧振電路,藉組合並聯連接二次側 並聯諧振電容器於該絕緣轉換器變壓器之二次繞組所形成 之二次側並聯諧振電路與串聯連接二次側串聯諧振電容器 於該絕緣轉換器變壓器之二次繞組所形成之二次側串聯諧 振電路而建構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進一步地,該切換電源供應電路包含:D C輸出電壓 產生裝置’用於藉輸入獲得於該絕緣轉換器變壓器之二次 繞組中之A C電壓及藉執行整流操作而取得二次側D C輸 出電壓;以及定電壓控制裝置,用於根據該二次側D C輸 出電壓之準位來變化該切換元件之切換頻率而執行定電壓 控制。 根據上述結構,藉提供由二次側串聯諧振電路與二次 側並聯諧振電路之組合所建構之二次側諧振電路於該絕緣 轉換器變壓器之二次繞組’流過絕緣轉換器變壓器之二次 繞組N 2之二次側諧振電流可藉二次側並聯諧振電路之諧 振操作而達成幾乎正弦波形狀。藉此,因爲流過配置在二 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507414 A7 B7____ 五、發明說明(5) 次側之該等整流二極體之諧振電流的導通角幾无彼此相等 ,所以振鈴雜訊並不會重疊在流過該等整流二極體之諧振 電流之上。 因爲二次側D C輸出電壓之定電壓控制呈控制該切換 頻率及流經該切換元件之切換電流導通角的組合控制,即 使是在負載變化之情況中’可抑制其中切換兀件關閉之週 期的放大,且即使是在中間負載狀態中’使該切換元件執 行Z V S操作亦呈可行。 圖式簡單說明 第1圖係電路圖,顯示本發明實施例之電源供應電路 的結構性實例; 第2 A至2 E圖係波形視圖,顯示該實施例之電源供 應電路之主要部分的操作; 第3圖係視圖,顯示其中該實施例之電源供應電路之 負載變化的情況中定電壓控制之特徵; 第4圖係電路圖,顯示當作第一修正例之電源供應電 路之二次側的結構性實例; 第5圖係電路圖,顯示當作第二修正例之電源供應電 路之二次側的結構性實例; 第6圖係電路圖,顯不當作第三修正例之電源供應電 路之二次側的結構性實例; 第7圖係電路圖,顯示當作第四修正例之電源供應電 路之二次側的結構性實例; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) —.—_---------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507414 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 ____B7____ 五、發明說明(6) 第8圖係電路圖,顯示當作習知技術之傳統電源供應 電路的結構; 第9 A至9 C圖係波形視圖,顯示第8圖中所示之傳 統電源供應電路之主要部分的操作; 第1 0圖係電路圖,顯示當作習知技術之另一傳統電 源供應電路的結構; 第1 1 A至1 1 C圖係波形視圖,顯示第1 0圖中所 示之傳統電源供應電路之二次側的操作; 第1 2圖係視圖,顯示其中第1 〇圖之電源供應電路 之負載變化的情況中定電壓控制之特徵;以及 第1 3 A至1 3 C圖係波形視圖,顯示第1 0圖中所 示之傳統電源供應電路之一次側的操作。 主要元件對照表 Q 1 切換元件 I 3,I 4 電流 L 2 漏電感成分 N 2 二次繞組 PIT 絕緣轉換器變壓器 D B R 橋式整流器電路 E 〇 1 DC輸出電壓 N 1 一次繞組 D 〇 1,D 0 2 整流二極體 N B,C B 串聯諧振電路 ^- —---^---------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507414 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(7 ) A7 —__B7 V C P —* 次側 並 聯 諧 振 電 壓 I C P 集 極電 流 I 2 二 次 側諧 振 電 流 Z V S 零 電壓 切 換 P 〇 負 載 電功 率 C 2 二 次 側並 聯 諧 振 電 容 器 C Γ 並 聯 諧振 電 容 器 C S 二 次 側串 聯 諧 振 電 容 器 C 〇 1 〇 C 〇1 1 平 滑 電 容 器 L 〇 電 感 器 發 明 詳 細 說 明 第 1 圖 係 電路 圖 5 顯 示 本 發 明 實 施 例 之 切 換 電 源 供 應 電 路 的 結 構 〇 類似 於 先 刖 所 解 說 之 電 源 供 應 電 路 在 此 圖 示 中 所 示 之 電 源供 JS 電 路 配 置 有 藉 — 切 換 元 件 所 建 構 之 白 激 式 電 壓 諧 振 型切 換 轉 換 器 〇 順 便 地 在 此 圖 示 中 , 相 同 於 第 8 或 1 〇 圖 之該 等 部 分 係 藉 相 同 的 參 考 符 號 來 指 示 且 將 省 略 其 解 說 〇 類 似 於 第 1〇 圖 中 所 示 之 電 源 供 Jffi 電 路 在 第 1 圖 中 所 示 之 此 實 施 例的 電 源 供 應 電 路 中 倍 壓 器 半 波 整 流 器 電 路 係 :配 置 於 絕 緣轉 換 器 變 壓 器 P I T 之 二 次 側 〇 此 電 源 供 應電 路 相 異 於 第 8 或 1 0 圖 中 所 示 之 電 源 供 應 電 :路, 其 中 係結 合 及 連 接 二 次 側 並 聯 諧 振 電 容 器 C 2 與 二 次 :側 串 聯 諧 振電 容 器 C S 1 也 就 是 說 該 二 次 側 並 聯 諧 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I I I III I I I I I I I I I I I I I — — — — — — — I· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) +e 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507414 A7 B7 五、發明說明(8) 振電容器c 2並聯連接於絕緣轉換器變壓器P I T之二次 繞組N 2,而二次側串聯諧振電容器C s則串聯插置於該 二次繞組N 2之一端與橋式整流器電路D B R之間。 根據上述結構,在此實施例之電源供應電路二次側之 處,電壓諧振電路藉二次側並聯諧振電容器C 2之電容與 二次繞組N 2之漏電感L 2所形成,以及電流諧振電路藉 二次側串聯諧振電容器C s之電容與二次繞組N 2之漏電 感L 2所形成,也就是說,在該二次側,使用有一結構, 其包含二次繞組N 2當作共用電感,且其中電壓諧振電路 及電流諧振電路係多重組合的。 第2 A至2 E圖係視圖,顯示如上述之實施例之電源 供應電路個別部分之操作波形的實例。 在該實施例之電源供應電路中,切換元件Q 1藉串聯 諧振電路(N B,C B )當作自激式振盪驅動電路而執行 切換操作,使得如第2 A圖中所示之一次側並聯諧振電壓 V c p藉並聯諧振電路之動作而取得於切換元件Q 1與並 聯諧振電容器C r之並聯連接電路的兩端處,此並聯諧振 電壓V c p係如圖示中所示地在其中切換元件Q 1導通之 週期T〇N中爲〇準位,而在其中切換元件關閉之週期 T〇F F中取得正弦脈波之波形。如第2 B圖中所示波形 之集極電流I c p會流過該切換元件之集極。 關於流過絕緣轉換器變壓器P I T之二次繞組N 2之 二次側諧振電流I 2之波形,因爲二次側串聯諧振電容器 C s與二次側並聯諧振電容器C 2係結合及連接,藉具有 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) —>——i ——訂·1——!線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507414 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(9) 並聯諧振電容器C 2與串聯諧振電容器C s之電容,以及 二次繞組N 2之漏電感L 2,如第2 C圖中所示,該波形 幾乎爲正弦波。在此例中,流過整流二極體D 0 1及 D 0 2之諧振電流I 3及I 4的導通角幾乎呈彼此相等, 且諧振電流I 3及I 4之波形呈現如第2 D及2 E圖中所 示0 當此實施例之電源供應電路相較於第1 0圖中所示之 電源供應電路,其中二次側並聯諧振電容器C 2並未插置 於二次繞組N 2時,在第1 0圖所示之電源供應電路中, 當負載電功率P 0呈輕負載時,其中切換元件Q 1關閉之 週期T〇F F會放大,而例如在中間負載狀態時,正好在 其中切換元件Q 1關閉之週期T〇F F結束之前的週期 T 1中,如第1 3 A及1 3 B中之斷線所示,切換元件 Q 1會導通且集極電流I c p會流動。 相對地,在此實施例之電源供應電路中,如第2 A及 2 B圖中所示,即使在中間負載狀態中,其中切換元件 Q 1關閉之週期T〇F F係如稍後將予以描述地幾乎不會 放大,使得集極電流Icp並不會在週期TOFF之中流 過切換元件Q 1。藉此,會防止在中間負載狀態中之異常 操作而獲得穩定的Z V S操作,也就是說,穩定的Z V S 操作係實現於其中可完成處置之負載範圍的所有區之中。 此外,因爲防止了中間負載狀態中之異常操作,故同 樣地由異常操作所產生之功率損失會消失,所以可改善中 間負載狀態中之功率轉換效率,且亦可降低切換元件Q 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) —-—^---------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507414 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(10) 之熱量產生,使得呈現不必加大配裝於該切換元件Q 1之 散熱片。 此外,在此實施例之電源供應電路中,如第2 D及 2 E圖中所示,流過整流二極體D 0 1及D 0 2之諧振電 流I 3及I 4的導通角幾乎呈彼此相等,因此並不會發生 此一狀態,當建構橋式整流器電路D B R之四個整流二極 體導通時,例如已產生在第8圖中所示之電源供應電路中 之振鈴雜訊重疊於諧振電流I 3及I 4上之狀態。 因此,在此實施例之電源供應電路中,電源供應器雜 訊幾乎不會輻射自整流二極體D 0 1及D 0 2,所以可省 略例如需配置於第8圖中所示電源供應電路中之鐵氧體珠 子電感器及陶質電容器,且藉此可減少部件之數目。 根據實驗,例如在其中絕緣轉換器變壓器P I T之一 次繞組N 1的繞線匝數爲4 3 T (匝),二次繞組N 2的 繞線匝數爲2 3 T,一次側諧振電容器C r = 3 3 0 0 P F (微微法拉),二次側串聯諧振電容器c s = 0 · 0 6 8 // F (微法拉),以及二次側並聯諧振電容器 C 2 = 6 8 0 0 p F之狀態中,可確定此實施例之電源供 應電路會執行最佳操作。 此處,第3圖係視圖,顯示其中負載變化於此實施例 電源供應電路中之情況的定電壓控制之特徵,其中個別結 構性部件之値係根據如上述之設計而設定。同時,順便地 ,在此例中,輸入AC電壓VAC爲100V (伏)而二 次側D C輸出電壓E 0 1爲1 3 5 V。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) IL---^---------------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507414 A7 B7 五、發明說明() 如第3圖中所示,在此實施例之電源供應電路中,例 如輸出自二次側之D C輸出電壓E 0 1之定電壓控制,此 控制係完成於當負載電功率P 0變高時,切換頻率f s會 變低,而其中切換元件Q 1導通之週期Τ Ο N則會變長, 也就是說,應理解的是,係使用組合式控制系統作爲定電 壓控制操作。 因此,在此實施例之電源供應電路中,其中切換元件 Q 1關閉而具有負載變化之週期T〇F F之改變,相較於 例如其中第1 〇圖中所示電源切換電路之切換元件Q 1關 閉之週期T〇F F之改變,係小的,且改變量係輕微的。 同時,在此處,即使在其中此實施例之電源供應電路 取得中間負載狀態之情況中,其中切換元件Q 1關閉之週 期T 0 F F並不會放大。因此,在此實施例之電源供應電 路中,並不會發生如第1 0圖中所示電源供應電路中之中 間負載狀態中切換操作偏差自Z V S操作的異常操作。 此外,在此實施例之電源供應電路中,因爲切換元件 Q 1可藉組合之控制系統予以控制,故可處置之最大負載 功率P〇MAX會從2 0 0瓦擴充至2 2 0瓦,且可控制 之操作範圍亦可擴充。 而且,在此實施例之電源供應電路中,用於取得相對 應於大約兩倍之二次繞組N 2激勵電壓之準位之D C輸出 電壓的倍壓器整流器電路係配置於二次側,所以例相較於 輸出相等於二次繞組N 2激勵電壓之準位之D C輸出電壓 之第8圖中所示的電源供應電路,該二次繞組N 2之繞線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----:---------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507414 A7 B7 五、發明說明(12) 匝數可減少,且因而亦可使分離繞線管小型化及輕型化。 此外,當作此實施例之電源供應電路之二次側,本發 明並未受限於第1圖中所示之倍壓器半波整流器電路。其 次,例如此實施例之電源供應電路之修正例,二次側之結 構顯示於第4及5圖中。順便地,在第4及5圖中,因爲 一次側之結構係製成相似於第1圖之結構,故未顯示於圖 示中。此外,相同於第1圖之該等部分藉相同的參考符號 予以指示,且將省略其解說。 第4圖顯示當作第一修正例之二次側結構。 在此圖示中之二次側之處,串聯諧振電容器C s ,整 流二極體D01及D02,以及平滑電容器C〇l〇及 C 0 1 1係連接於絕緣轉換器變壓器P I T之二次繞組 N 2,使建構所謂倍壓器全波整流器電路。 當作上述個別元件之連接模式,絕緣轉換器變壓器 P I T之二次繞組N 2之一端透過串聯諧振電容器C s連 接於整流二極體D 0 1之陽極與整流二極體D 〇 2之陰極 間之連接點,整流二極體D 0 1之陰極連接於平滑電容器 C 0 1 0之正端側,而整流二極體D 0 2之陽極連接於二 次側接地。 另一方面,絕緣轉換器變壓器P I T之二次繞組N 2 之另一端連接於平滑電容器C 0 1 0之負端側與平滑電容 器C 〇 1 1之正端側間的連接點,平滑電容器C 〇 1 1之 負端側連接於二次側接地。順便地,此結構相同於第1圖 之例,其中二次側並聯諧振電容器C 2配置與二次繞組 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) IL---^----------------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507414 A7 B7 13 五、發明說明() N 2並聯。 在上述連接模式中所形成之倍壓器全波整流器電路之 整流操作如下所示: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當藉一次側切換操作取得切換輸出於一次繞組N 1處 之時,此切換輸出會激勵於二次繞組N 2中,且在此二次 繞組N 2所取得之A C電壓係輸入以執行整流操作。在此 例中,首先,在其中整流二極體D 〇 1關閉而整流二極體 D 0 2導通之週期中,操作執行於減極性模式中,其中~ 次繞組N 1與二次繞組N 2之極性呈一 Μ,而此一操作係 藉整流二極體D 〇 2所整流之整流電流流過串聯諧振電容 器C s —二次繞組Ν 2 —平滑電容器C 〇 1 1使得平滑電 容器C0 1 1充電而獲得。 接著,在其中整流二極體D 0 2關閉,整流二極體 D 0 1導通,及整流操作執行的週期中,會取得加極性模 式,其中一次繞組Ν 1與二次繞組Ν 2之極性呈+ Μ,且 此一操作係二次繞組Ν 2中所感應之電流流過串聯諧振電 容器C s —整流二極體D 〇 1—平滑電容器C 0 1 〇使得 平滑電容器C 0 1 〇充電而獲得。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此方式中,係執行利用加極性模式(+ Μ ;順向操 作)及減極性模式(- Μ ;返馳操作)之全波整流操作, 使得相對應於幾乎兩倍於該二次繞組Ν 2所感應電壓之準 位的D C電壓(整流平滑之電壓)Ε 0 1取得於串聯連接 之平滑電容器C01〇及C011之兩端。 例如在其中此實施例之電源供應電路之二次側係作成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507414 A7 B7_ 五、發明說明(14) 類似於此之結構的例子中,當絕緣轉換器變壓器p I τ之 二次繞組N 2之繞線匝數作成2 0 T (匝),二次側串聯 諧振電容器C s = 〇 · 1 # F (微法拉),及二次側並聯 諧振電容器C 2 = 0 · 0 1 # F時,最佳操作會實現且相 同於第1圖中所示之電源供應電路之效應會取得。 例如在其中二次側係藉倍壓器全波整流器電路所建構 時,即使當相較於第1圖中所示之電源供應電路時,因爲 二次繞組N 2之繞線匝數從2 3 T減少至2 0 T,故可進 一步地使分離繞線管小型化及輕型化。 第5圖顯示當作第二修正例之二次側結構。 在此圖示中所示之二次側之處,由串聯諧振電容器 Csl 及 Cs2,整流二極體 D〇l,D〇2,D〇3 及 DO 4,及平滑電容器CO 1 0及CO 1 1所建構之四倍 壓全波整流器電路配置於絕緣轉換器變壓器P I T之二次 繞組N 2處,且二次側並聯諧振電容器c 2配置於二次繞 組N 2。 即使在其中此實施例之電源供應電路之二次側係作成 類似於此之結構的例子中,例如當絕緣轉換器變壓器 P I T之二次繞組N 2之繞線匝數作成1 4 T,二次側串 聯諧振電容器C s 1,C s 2 = 0 · 1 // F,及二次側並 聯諧振電容器C 2二0 · 0 2 2 // F時,可取得最佳操作 及取得相同於第1圖中所示之電源供應電路之效應。 此外,在此例中,因爲絕緣轉換器變壓器P I T之二 次繞組N 2之繞線匝數可減少至1 4 T,故可進一步地使 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507414 A7 B7___ 五、發明說明(15) 該分離繞線管小型化及輕型化。 順便地,在此實施例中,具有引用之實例,其中用於 輸出相對應於幾乎兩倍於絕緣轉換器變壓器Ρ I Τ之二次 繞組中所激勵之激勵電壓之準位之D C輸出電壓Ε 0 1的 倍壓器半波整流器電路,倍壓器全波整流器電路,及用於 輸出相對應於幾乎四倍於二次繞組中所激勵之激勵電壓之 準位之D C輸出電壓Ε 0 1的四倍壓半波整流器電路分別 地配置於該切換電源供應電路之二次側。然而,本發明並 未受限於類似此之結構的整流器電路,所以例如可配置用 於產生相對應於高至諸如6倍或8倍之2倍乘數之因數的 二次繞組Ν 2中所激勵之激勵電壓之準位之D C輸出電壓 的整流器電路。 第6圖顯示當作第三修正例之電源供應電路之結構。 橋式整流器電路D B R係配置於絕緣轉換器變壓器 Ρ I Τ之二次側,以及二次側並聯諧振電容器C 2及二次 側串聯諧振電容器C s係結合及連接。 在此電源供應電路中,高頻振鈴雜訊並不會重疊在流 過建構該整流器電路D B R之4個整流二極體的諧振電流 I 3及I 4之上,且可預防其中在中間負載狀態中切換操 作偏差自Ζ V S操作之異常操作。 上述電壓供應電路之二次側並未受限於橋式整流器電 路 D B R。 接著,當作第四修正例之二次側結構係顯示於第7圖 中〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) —------------------訂--------^線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18: 507414 A7 B7 五、發明說明(10) 在此圖示中所示之二次側係建構使除了藉兩個二極體 元件D01及D〇2,平滑電容器C01 ,及電感器L0 所建構之順向系統等電壓半波整流器電路之外,亦配置二 次側並聯諧振電容器C 2及二次側串聯諧振電容器C s。 在類似於此之結構的電源供應電路中,例如當絕緣轉 換器變壓器Ρ I Τ之二次繞組Ν 2之繞線匝數係作成 3 8 Τ,二次側串聯諧振電容器C s = 〇 · 〇 2 7 # F, 二次側並聯諧振電容器C 2 = 0 · 0 1 5 // F,及電感器 L0 = 150//H (微亨)時,確定可取得相同於第6圖 中所示電源供應電路之效應。 此外,在本發明之電源供應電路中,除了上述結構之 外’適合之修正可根據實際使用情形來作成,例如在上述 個別實施例中,雖採用藉自激式系統切換驅動之結構,但 本發明亦可應用於其中切換元件係藉分離激勵式系統予以 驅動;此外,除了雙極性電晶體及Μ〇S F E T之外,可 採用其他元件當作切換元件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 507414 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 · ~種切換電源供應電路,包含: 切換裝置,含切換元件及用於間歇地輸出所輸入之 D C輸入電壓; 絕緣轉換器變壓器,用於傳輸該切換裝置之輸出到二 次側; 一次側電壓諧振電路,插置以使該切換裝置之操作成 爲電壓諧振形式; 二次側諧振電路,藉組合並聯連接二次側並聯諧振電 容器於該絕緣轉換器變壓器之二次繞組所形成之二次側並 聯諧振電路與串聯連接二次側串聯諧振電容器於該絕緣轉 換器變壓器之二次繞組所形成之二次側串聯諧振電路而建 構; D C輸出電壓產生裝置,用於藉輸入獲得於該絕緣轉 換器變壓器之二次繞組中之A C電壓及藉執行整流操作而 取得二次側D C輸出電壓;以及 定電壓控制裝置,用於根據該二次側D C輸出電壓來 改變該切換元件之切換頻率而執行定電壓控制。 2 ·如申請專利範圍第1項之切換電源供應電路,其 中該D C輸出電壓產生裝置包含橋式整流器電路,由四個 整流二極體元件及配對之平滑電容器所組成,且二次側串 聯諧振電容器係插置於整流之電流路徑,使得該D C輸出 電壓產生裝置係建構爲用於產生幾乎相等於該A C電壓之 二次側D C輸出電壓之全波整流器電路。 3 .如申請專利範圍第1項之切換電源供應電路,其 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :¾ 訂·- --線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 507414 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中該D C輸出電壓產生裝置包含兩個二極體元件,配對之 平滑電容器,及插置於流入該等平滑電容器中之電流路徑 的電感器’且該二次側串聯諧振電容器係插置使得用於執 行整流操作於該二極體元件間之二極體元件的整流輸出充 電’以致該D C輸出電壓產生裝置係建構爲半波整流器電 路以用於產生幾乎相等於該A C電壓之該二次側D C輸出 電壓。 4 ·如申請專利範圍第1項之切換電源供應電路,其 中該D C輸出電壓產生裝置包含兩配對之整流二極體及一 配對之平滑電容器,且該二次側串聯諧振電容器係插置於 整流之電流路徑,使得該D C輸出電壓產生裝置執行產生 相對應於兩倍該A C電壓準位之該二次側D C輸出電壓之 倍壓器半波整流操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 5 ·如申請專利範圍第1項之切換電源供應電路,其 中該D C輸出電壓產生裝置包含兩配對之整流二極體及兩 配對之平滑電容器,且該二次側串聯諧振電容器係插置於 整流之電流路徑,使得該D C輸出電壓產生裝置執行產生 相對應於兩倍該A C電壓準位之該二次側D C輸出電壓之 倍壓器全波整流操作。 6 ·如申請專利範圍第1項之切換電源供應電路,其 中該D C輸出電壓產生裝置包含兩配對之整流二極體及兩 配對之平滑電容器,且兩配對之該二次側串聯諧振電容器 係插置於整流之電流路徑,使得該D C輸出電壓產生裝置 執行產生相對應於四倍該A C電壓準位之該二次側D C輸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 507414 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 出電壓之四倍壓全波整流操作 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -.11-
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