TWI478473B - 電源供應裝置 - Google Patents

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TWI478473B
TWI478473B TW099117748A TW99117748A TWI478473B TW I478473 B TWI478473 B TW I478473B TW 099117748 A TW099117748 A TW 099117748A TW 99117748 A TW99117748 A TW 99117748A TW I478473 B TWI478473 B TW I478473B
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Ming Xu
Chuan-Yun Wang
Chih Chung Chen
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Fsp Powerland Technology Inc
3Y Power Technology Taiwan Inc
Fsp Technology Inc
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters

Description

電源供應裝置
本發明是有關於一種電源供應裝置的結構,且特別是有關於一種切換式電源供應裝置的濾波器的配置方法。
傳導性的電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)所指的是藉由連接在同一電力系統的電源供應裝置的電源線來進行傳遞的。在現今的技術領域中,利用加裝所謂的電磁干擾濾波器來防治這種傳導性電磁干擾則是一種很常見的作法。
請參照圖1,圖1繪示習知的電源供應裝置的電磁干擾濾波器的配置圖。其中,在電源供應裝置110中,電磁干擾濾波器111接收單相的交流輸入電源VIN,並針對交流輸入電源VIN進行濾波,以產生交流的濾波後輸入電源FVIN。而整流器112則耦接至電磁干擾濾波器111並接收交流的濾波後輸入電源FVIN。整流器112則對濾波後輸入電源FVIN進行整流以產生直流的輸出電源VOUT。相對的,電源供應裝置120則是接收三相的交流輸入電源VINA、VINB及VINC並透過電磁干擾濾波器121以及整流器122來分別進行濾波及整流並產生直流的輸出電源VOUT。也就是說,習知的電源供應裝置110、120中的電磁干擾濾波器111、121都是直接接收交流的輸入電源VIN、VINA~VINC的。
在此請注意,在這種習知的電磁干擾濾波器的配置架構下,電磁干擾濾波器111、121因為分別直接連接到交流輸入電源VIN及VINA~VINC,因此,電磁干擾濾波器111、121在電路的佈局上,都必須要考量到安規標準中所制定的關於交流電源的火線與地線的距離限制。並且,電磁干擾濾波器111、121中所使用的電容因直接連接到交流輸入電網,為符合安規要求,所以必須使用符合安規標準的電容。而這些符合安規標準的電容的尺寸比一般的電容來得大,且價格都較一般的電容來得昂貴,容值相對於小。再者,在同樣符合安規標準的要求下,一些與安規電容相並聯以提供這些安規電容作為放電路徑的電阻也必須被配置在電磁干擾濾波器111、121中。而這些電阻在電源供應裝置110、120中,會佔有一定比例之損耗,尤以在空載的情況下所佔之損耗比例尤其為甚。
本發明分別提供三種電源供應裝置,有效降低電磁干擾濾波器中所使用的濾波電感,電容及電阻的價格、尺寸和數量,有效降低電路成本。
本發明提供一種電源供應裝置,包括整流器以及第一電磁干擾濾波器。整流器接收並整流交流輸入電源以產生直流電源。第一電磁干擾濾波器藉由第一電源輸入端及第一參考輸入端直接接收直流電源,並對直流電源進行濾波以在第一電源輸出端及第一參考輸出端間產生直流的一輸 出電源。其中第一電磁干擾濾波器包括第一電感模組、第一X電容以及第一Y電容。第一電感模組跨接在第一電源輸入端、第一參考輸入端、第一電壓輸出端以及第一參考輸出端間。第一X電容則跨接在第一電源輸入端及第一參考輸入端間。第一Y電容的一端耦接第一電源輸入端、第一電源輸出端、第一參考輸入端或第一參考輸出端的其中之一,第一Y電容的另一端耦接接地端。
在本發明之一實施例中,上述之第一電感模組為共模電感或差模電感。
在本發明之一實施例中,上述之第一電磁干擾濾波器更包括第二、第三及第四Y電容。第二、三、四Y電容共同耦接接地端,且分別耦接第一電源輸入端、第一電源輸出端、第一參考輸入端及第一參考輸出端中未與第一Y電容耦接的三個端點。
在本發明之一實施例中,上述之電源供應裝置更包括第二電磁干擾濾波器,串接在整流器耦接第一電磁干擾濾波器的路徑間。第二電磁干擾濾波器具有第二電源輸入端、第二參考輸入端、第二電壓輸出端以及第二參考輸出端。其中,第二電源輸入端及第二參考輸入端耦接整流器,第二電壓輸出端耦接第一參考輸入端,第二參考輸出端耦接第一參考輸入端。
在本發明之一實施例中,上述之第二電磁干擾濾波器包括第二電感模組、第二X電容以及第五Y電容。第二電感模組跨接在第二電源輸入端、第二參考輸入端、第二電 壓輸出端以及第二參考輸出端間。第二X電容跨接第二電源輸入端及第二參考輸入端間。第五Y電容的一端耦接第二電源輸入端,其另一端耦接該接地端
在本發明之一實施例中,上述之第二電磁干擾濾波器更包括第六Y電容。第六Y電容的一端耦接第二參考輸入端,其另一端耦接該接地端。
在本發明之一實施例中,上述之第二電磁干擾濾波器更包括第一、二氣體放電管。其中,第一氣體放電管串接在第二電源輸入端與第二電源輸出端間。且第二氣體放電管串接在第二參考輸入端與第二參考輸出端間。
在本發明之一實施例中,上述之第二電磁干擾濾波器更包括第一、二電阻。第一電阻的一端耦接第二電源輸入端,而第二電阻的其一端耦接第一電阻的另一端,且第二電阻的另一端耦接第二參考輸入端。
在本發明之一實施例中,上述之第一電磁干擾濾波器更包括第一、二電阻。第一電阻的一端耦接第一電源輸入端,而第二電阻的其一端耦接第一電阻的另一端,且第二電阻的另一端耦接第一參考輸入端。
在本發明之一實施例中,上述之第一電磁干擾濾波器更包括第一、二氣體放電管。第一氣體放電管串接在第一電源輸入端與第一電源輸出端間。第二氣體放電管則串接在第一參考輸入端與第一參考輸出端間。
在本發明之一實施例中,上述之電源供應裝置更包括突波吸收器。突波吸收器跨接在第一電源輸入端以及第一 參考輸入端間。
在本發明之一實施例中,上述之整流器為橋式整流器。
本發明另提供一種電源供應裝置,包括第一電磁干擾濾波器、整流器以及第二電磁干擾濾波器。第一電磁干擾濾波器直接接收交流輸入電源,並針對交流輸入電源進行濾波。其中,第一電磁干擾濾波器包括第一電感模組以及第一Y電容。第一電感模組跨接在第一電源輸入端、第一參考輸入端、第一電壓輸出端以及第一參考輸出端間。第一Y電容的一端耦接第一電源輸入端,另一端耦接接地端。整流器則耦接第一電磁干擾濾波器,以接收並針對濾波後的交流電源進行整流,以產生直流電源。第二電磁干擾濾波器具有一第二電源輸入端第二參考輸入端第二電壓輸出端以及第二參考輸出端。第二電磁干擾濾波器耦接整流器並直接接收直流電源,針對直流電源進行濾波以產生直流的輸出電源。其中第二電磁干擾濾波器包括第二電感模組、第二Y電容以及第一X電容。第二電感模組跨接在第二電源輸入端、第二參考輸入端、第二電壓輸出端以及第二參考輸出端間。第二Y電容的一端耦接第二電源輸入端、第二參考輸入端、第二電壓輸出端或第二參考輸出端的其中之一,另一端與接地端耦接。第一X電容的一端與第三電容共同耦接,另一端耦接接地端。
基於上述,本發明藉由將部分的或全部的電磁干擾濾波器放置在整流器的後端,以針對整流器依據交流輸入電 源所產生的直流電源進行濾波。如此一來,部分的或全部的電磁干擾濾波器不需要直接連接到交流電源,故可以在不必要使用安規的電容的狀態下,節省其中的電路元件的尺寸及成本。另外,在部分的或全部的電磁干擾濾波器不需要直接連接到交流電源的狀態下,也可以有效的降低交流電源的地線及火線的配線長度,改善電源供應裝置的整體效益。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
首先請參照圖2,圖2繪示本發明的一實施例的電源供應裝置的示意圖。其中,電源供應裝置210包括整流器212以及電磁干擾濾波器211。整流器212直接接收交流的輸入電源VIN並針對輸入電源VIN進行整流,以產生直流電源DCVIN1。電磁干擾濾波器211則耦接整流器212並接收整流器212所產生的直流電源DCVIN1。電磁干擾濾波器211針對直流電源DCVIN1進行濾波並產生輸出電源VOUT1。電源供應裝置220則包括整流器222以及電磁干擾濾波器221。整流器212直接接收三相的交流的輸入電源VINA、VINB及VINC並針對輸入電源VINA~VINC進行整流。電磁干擾濾波器221則耦接整流器222並接收整流器222所產生的直流的電源DCVIN2。電磁干擾濾波器221針對直流的電源DCVIN2進行濾波並產生輸出電源 VOUT2。
在圖2的繪示中,不論是電源供應裝置210或是電源供應裝置220,其電磁干擾濾波器211、221所接收的電源DCVIN1、DCVIN2都是直流的電源。也就是說,電磁干擾濾波器211、221並不需要針對交流的電源進行處理,而是針對帶有交流分量之直流電源進行處理。以電源供應裝置210為範例,電磁干擾濾波器211所接收的直流電源DCVIN的電壓振幅將為交流的輸入電源VIN的電壓振幅的二分之一。也因此,電磁干擾濾波器211中的元件(如電阻或電容)將可以不需要選用有很大的耐電壓以及耐電流的元件。
另外,由於電磁干擾濾波器211接收的是直流電源DCVIN,因此流經電磁干擾濾波器211中所包含的電容的直流分量會大大的增加,相對的,流經電磁干擾濾波器211中所包含的電容的交流分量則會大大的減少。也因此,電磁干擾濾波器211中的電容值可以相對的增大,並使用非安規的普通電容來取代習知電磁干擾濾波器中的安規電容,因為電容值加大了,所以於電磁干擾濾波器211中所包含的電感模組(可以視共模電感或是差模電感)的感值也就可以成比例之下降,亦因為整流器212具有單向導通之特性,故於整流器212後電磁干擾濾波器211中用來並聯在電容中以提供放電路徑的電阻也不再被需要。簡單來說,也就是用來建構電磁干擾濾波器211元件的成本都可以獲得減低,有效提升產品競爭力。
在電源供應裝置210、220的電路佈局方面,則由於交流輸入電源VIN及VINA~VINC不再通過電磁干擾濾波器211、221,因此,交流輸入電源VIN及VINA~VINC的火線及地線的佈線距離明顯的降低。因此,電源供應裝置210、220並不會因為安規所針對的火線及地線的佈線距離的規範而使得電路的佈局面積過於龐大。
以下將針對本發明的電源供應裝置提出多個實施電路來加以仔細的說明,期使本領域具通常知識者都能瞭解本發明的特點並具以實施。
請先參照圖3A,圖3A繪示本發明的另一實施例的電源供應裝置300的電路示意圖。電源供應裝置300包括整流器310以及電磁干擾濾波器320。其中,整流器310可以為橋式整流器,整流器310直接接收交流的輸入電源VIN。整流器310針對所接收的輸入電源VIN進行整流,並產生直流電源DCVIN。電磁干擾濾波器320則串接在整流器310之後,並接收直流電源DCVIN以進行濾波,進以產生直流的輸出電源VOUT。
電磁干擾濾波器320包括X電容C217、Y電容CY213、CY216以及CY214、CY217、電阻R212及R213以及電感模組L212。其中,電磁干擾濾波器320具有電源輸入端PTI1、參考輸入端RTI1、電源輸出端PTO1、參考輸出端RTO1。,X電容C217跨接在電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1間,而Y電容CY213與CY216串接於電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1間,且Y電容 CY213與CY216相互耦接的端點並連接至接地端GDT。Y電容CY214與CY217串接於電源輸出端PTO1以及參考輸出端RTO1間,且Y電容CY214與CY217相互耦接的端點並連接至接地端GDT。另外,電阻R212及R213則串接在電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1間。此外,電磁干擾濾波器320另具有電源輸出端PTO1以及參考輸出端RTO1,電感模組L212則跨接在電源輸入端PTI1、參考輸入端RTI1以及電源輸出端PTO1、參考輸出端RTO1間。電源輸出端PTO1與參考輸出端RTO1間則產生直流的輸出電源VOUT。其中,在本實施例中,電感模組L212是為共模電感。
在本實施例中,由於電磁干擾濾波器320是接收直流電源DCVIN來進行濾波的。因此,X電容C217的電容值可以選用較大電容值的電容,也就是可以選用非安規的一般電容來實施。並且,電阻R213及R212可以選用較大電阻值的電阻或是選擇不使用電阻R213及R212來作為X電容C217的放電路徑。如此一來,在電源供應裝置300零負載的狀態下,電阻R213及R212形成的漏電途徑所造成的電力消耗會被減低或消失。另外,電感模組L212也可以選用較小電感值的電感模組,以降低元件成本。
附帶一提的,電源供應裝置300還包括設置跨接在整流器310的二輸入端間突波吸收器Z1。並藉由突波吸收器Z1具有突波吸收的作用,來保護整流器310,更可以提升電源供應器300的表現。此外,在電磁干擾濾波器320的 電源輸出端PTO1以及參考輸出端RTO1,也同樣可以配置這樣的突波吸收器來提升電源供應器300的表現。並且,在電感模組L212耦接電源輸入端PTI1及電源輸出端PTO1間,耦接參考輸入端RTI1及參考輸出端PTO1間,各串接一個抑制電壓突變之氣體放電管P1、P2亦是與上述之突波吸收器Z1具有相同之功能訴求。
此外,本實施例中,Y電容CY213、CY216、CY214及CY217在電源供應裝置300中並非並要全部存在。其中,Y電容CY213、CY216、CY214及CY217最少只需要一個(任一個)被建構在電磁干擾濾波器320中,就足以使電源供應裝置300可以正常運作。
另外,在圖3A中繪示的以共模電感來建構的電感模組L212除了具有消除共模雜訊的功能外,還附帶有消除差模雜訊的功能。
以下請參照圖3B,圖3B繪示本發明實施例的電源供應裝置300的另一實施方式的電路示意圖。在圖3B的繪示中,電源供應裝置300更包括電磁干擾濾波器330串接在電磁干擾濾波器320耦接整流器310的路徑間。其中,電磁干擾濾波器330則包括X電容C216、Y電容CY218、CY215以及電感模組L211。另外,電阻R221、R212則耦接在電磁干擾濾波器330中。電磁干擾濾波器330具有電源輸入端PTI2、參考輸入端RTI2、電源輸出端PTO2以及參考輸出端RTO2,而其中的電源輸出端PTO2及參考輸出端RTO2分別耦接至電源輸入端PTI1及參考輸入端 RTI1。Y電容CY218、CY215相互串接於電源輸入端PTI2及參考輸入端RTI2間,Y電容CY218、CY215的共同耦接點並連接至接地端GDT。電感模組L211則跨接在電源輸入端PTI2、參考輸入端RTI2以及電源輸出端PTO2、參考輸出端RTO2間。X電容C216以及電阻R221、R212串接在電源輸入端PTI2、參考輸入端RTI2間。在本實施方式中,直流輸出電源VOUT則轉由在電源輸出端PTO2及參考輸出端RTO2間則產生。
與電磁干擾濾波器320的電感模組L212相同的,在電感模組L211上,也可以在其耦接電源輸入端PTI2及電源輸出端PTO2間,耦接參考輸入端RTI2及參考輸出端RTO2間,各串接一個相同之功能訴求之抑制電壓突變的氣體放電管P3、P4。
在實際電路的測試上,本實施方式中的Y電容CY215、CY216、CY213甚至可以移去,而Y電容CY218則可選用較小電容值的4400pF電容,電感模組L211、L212則可分別由電感值3.5mH,9mH減小至1.5mH,7.6mH,仍可通過電磁干擾測試。
進一步來說,本實施例中,電磁干擾濾波器320及330中,最少只各需要建構一個Y電容(即電磁干擾濾波器330只建構Y電容CY218、CY215的其中之一,電磁干擾濾波器320只建構Y電容CY213、CY216、CY214、CY217的其中之一)就足以使電源供應裝置300正常作動。
值得一提的是,在上述圖3A及3B的實施範例中,電 感模組L211、L212在圖式中都是利用共模電感來建構僅只是一個範例。其中的電感模組L211、L212也可以用差模電感的方式來建構。圖3A及3B的繪示並不用以限制本發明。
以下請參照圖3C及3D,圖3C及3D繪示電源供應器300的電磁干擾的測試結果。其中圖3C的繪示為電源供應器300的L線(即火線)的測試結果,圖3D的繪示為電源供應器300的N線(即零線)的的測試結果。
在圖3C的繪示中測試點T1、T2及T3分別為在不同頻率下所測得的干擾雜訊。其中測試點T1對應測試頻率為0.1815百萬赫茲(Mega Hertz,MHz),測試點T2對應測試頻率為23.3708MHz,測試點T3對應測試頻率為3.3414MHz。而在測試點T1、T2及T3所測得的干擾雜訊分別為51.20dB、31.09dB以及32.60dB分別小於標準值的上限值64.42dB、60.00dB以及58.00dB。而在圖3D的繪示中測試點T1及T2分別為在不同頻率下所測得的干擾雜訊。其中測試點T1對應測試頻率為0.6671MHz,測試點T2對應測試頻率為21.7774MHz。而在測試點T1及T2所測得的干擾雜訊分別為50.60dB及31.60dB分別小於標準值的上限值56.0dB以及60.00dB。
接著請參照圖4,圖4繪示本發明的再一實施例的電源供應裝置400的電路示意圖。電源供應裝置400包括整流器410、電磁干擾濾波器420及430。其中,電磁干擾濾波器420直接接收交流輸入電源VIN以進行濾波。並將濾 波後輸入電源傳送至整流器410以進行整流並產生直流電源DCVIN。最後,電磁干擾濾波器430接收直流電源DCVIN來進行濾波,並產生直流的輸出電源VOUT。
與前一實施例相同,電磁干擾濾波器420包括X電容C214、C215、Y電容CY212、CY209以及電感模組L209。其中,電磁干擾濾波器420具有電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1,X電容C214跨接在電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1間,而Y電容CY212與CY209串接於電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1間,且Y電容CY212與CY209相互耦接的端點並連接至接地端GDT。另外,電阻R219及R220則串接在電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1間。此外,電磁干擾濾波器420另具有電源輸出端PTO1以及參考輸出端RTO1,電感模組L209則跨接在電源輸入端PTI1、參考輸入端RTI1以及電源輸出端PTO1、參考輸出端RTO1間。而X電容C215則跨接在電源輸出端PTO1以及參考輸出端RTO1間。
與前一實施例不相同的,電磁干擾濾波器420所接收的是交流的輸入電源VIN。而整流器410則是接收經過電磁干擾濾波器420濾波處理後的輸入電源來進行整流,以產生直流電源DCVIN的。而接收直流電源DCVIN來進行濾波的則是電磁干擾濾波器430。電磁干擾濾波器430中則包括Y電容CY207、CY210、CY208及CY211以及電感模組L206。電磁干擾濾波器430具有電源輸入端PTI2、參考輸入端RTI2、電源輸出端PTO2以及參考輸出端 RTO2,而其中的電源輸入端PTI2及參考輸入端RTI2接收直流電源DCVIN。Y電容CY207、CY210相互串接於電源輸入端PTI2及參考輸入端RTI2間,Y電容CY207、CY210的共同耦接點並連接至接地端GDT。Y電容CY208、CY211相互串接於電源輸出端PTO2及參考輸出端RTO2間,而其共同耦接點也同樣連接至接地端GDT。電感模組L206則跨接在電源輸入端PTI2、參考輸入端RTI2以及電源輸出端PTO2、參考輸出端RTO2間。並且,在電源輸出端PTO2及參考輸出端RTO2間則產生並提供濾波後的直流輸出電源VOUT。
同樣的,在接近整流器410傳輸直流電源DCVIN的位置,還可以藉由突波吸收器Z1跨接在電源輸入端PTI1以及參考輸入端RTI1間,以提升的電源供應器400的表現。並且,在電感模組L209耦接電源輸入端PTI1及電源輸出端PTO1間,耦接參考輸入端RTI1及參考輸出端PTO1間,各可串接防止電壓突變之氣體放電管P1、P2。同樣的,在電感模組L206上,也可以在其耦接電源輸入端PTI2及電源輸出端PTO2間,耦接參考輸入端RTI2及參考輸出端RTO2間,各可串接防止電壓突變之氣體放電管P3、P4。
附帶值得一提的是,本實施例中,電磁干擾濾波器420及430中,最少只各需要一個Y電容(即電磁干擾濾波器420只建構Y電容CY212、CY209的其中之一,電磁干擾濾波器430只建構Y電容CY207、CY208、CY210、CY211的其中之一)就足以使電源供應裝置400正常作動。
以下則請參照圖4A及4B,圖4A及4B繪示電源供應器400的電磁干擾的測試結果。其中圖4A的繪示為電源供應器400的L線(即火線)的測試結果,圖4B的繪示為電源供應器400的N線(即零線)的交流輸入電源的測試結果。
在圖4A的繪示中測試點T1、T2、T3及T4分別為在不同頻率下所測得的干擾雜訊。其中測試點T1對應測試頻率為0.1735MHz,測試點T2對應測試頻率為4.6400MHz,測試點T3對應測試頻率為29.1610MHz,測試點T4對應測試頻率為0.3445MHz。而在測試點T1、T2、T3及T4所測得的干擾雜訊分別為46.20dB、38.00dB、38.60dB以及36.00dB分別小於標準值的上限值64.79dB、56.00dB、60.00以及59.09dB。而在圖4B的繪示中測試點T1、T2及T3分別為在不同頻率下所測得的干擾雜訊。其中測試點T1對應測試頻率為0.1715MHz,測試點T2對應測試頻率為4.6464MHz,測試點T3對應測試頻率為28.9527MHz。而在測試點T1、T2及T3所測得的干擾雜訊分別為46.80dB、38.20dB以及35.40dB分別小於標準值的上限值64.89dB、56.00dB以及60.00dB。
另外,關於圖4所繪示的實施例的電源供應器400的電路架構還可以再行變更,並更精簡其中的電路元件以降低電路成本。請參照圖5並比對圖4,圖5繪示本發明實施例的電源供應器400另一實施方式的電路示意圖。其中,圖4所繪示的電磁干擾濾波器420中的X電容C214 以及電阻R219、R220被移除,而圖4所繪示的電磁干擾濾波器420中的X電容C215在圖5的繪示中則被耦接至電磁干擾濾波器430的電源輸入端PTI2及參考輸入端RTI2間。
而關於本實施方式的電磁干擾的實際測試狀況,則請參照圖5A、5B的繪示。圖5A及5B繪示圖5繪示的電源供應器400的電磁干擾的測試結果。其中圖5A的繪示為圖5繪示的電源供應器400的L線(即火線)的測試結果,圖5B的繪示為圖5繪示的電源供應器400的N線(即零線)的測試結果。
在圖5A的繪示中測試點T1、T2、T3及T4分別為在不同頻率下所測得的干擾雜訊。其中測試點T1對應測試頻率為0.1705MHz,測試點T2對應測試頻率為0.3639MHz,測試點T3對應測試頻率為1.7793MHz,測試點T4對應測試頻率為24.3881MHz。而在測試點T1、T2、T3及T4所測得的干擾雜訊分別為55.20dB、48.60dB、44.00dB以及39.00dB分別小於標準值的上限值64.94dB、58.64dB、56.00以及60.00dB。而在圖5B的繪示中測試點T1、T2、T3及T4分別為在不同頻率下所測得的干擾雜訊。其中測試點T1對應測試頻率為0.1730MHz,測試點T2對應測試頻率為0.2585MHz,測試點T3對應測試頻率為1.7729MHz,測試點T4對應測試頻率為25.3083MHz。而在測試點T1、T2、T3及T4所測得的干擾雜訊分別為55.40dB、49.80dB、44.20dB以及37.8dB分別小於標準值 的上限值64.82dB、61.48dB、56.00dB以及60.00dB。
綜上所述,本發明藉由將部分或全部的電磁干擾濾波器移至整流器的後端,使部分或全部的電磁干擾濾波器接收直流電源來進行濾波。在此種架構之下,電源供應裝置具有:
1.電磁干擾濾波器因不再需要通過交流電源的火線及地線,而是流經整流後之直流電源,使得火線及地線的佈線長度有效的縮減。
2.電磁干擾濾波器中針對X/Y電容兩端並聯的電阻將可以被取消,除減少元件外,還可有效降低電源供應器無負載時的電流損耗。
3.電磁干擾濾波器中的X/Y電容上的電壓的直流分量大大的增加,且其交流分量大大的減少。可以使得X/Y電容的電容值可以被提升而使用一般的非安規的電容來進行取代。並進以減少電磁干擾濾波器中的電感模組的電感值,從而降低成本。並減低電感模組的直流等效阻抗,減低功率的消耗。
也就是說,採用本專利提出的方案Y電容及電感模組的數量可以大大減小,而電感模組的感值也可以進一步減小。在現有技術方案中電磁干擾濾波器中,電感模組佔據了較大空間且花費了較多的成本,採用本專利提出的方案可以有效的減小電感模組的體積和成本,減小了電路所需的佈局空間,使得電源的體積和成本都大大減小。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定 本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110、120、210、220、300、400‧‧‧電源供應裝置
111、121、211、221、320、330、420、430‧‧‧電磁干擾濾波器
112、122、212、222、310、410‧‧‧整流器
FVIN‧‧‧濾波後輸入電源
VOUT、VOUT1、VOUT2‧‧‧輸出電源
DCVIN、DCVIN1、DCVIN2‧‧‧直流電源
VIN、VINA~VINC‧‧‧輸入電源
C214~CY217、CY207~C218‧‧‧電容
R213、R212、R221、R212、R219、R220‧‧‧電阻
L212、L211、L209、L206‧‧‧電感模組
PTI1、PTI2、PTO1、PTO2、RTI1、RTI2、RTO1、RTO2、GDT、GND‧‧‧端點
T1~T4‧‧‧測試點
Z1‧‧‧突波吸收器
P1~P4‧‧‧氣體放電管
L‧‧‧火線
N‧‧‧零線
圖1繪示習知的電源供應裝置的電磁干擾濾波器的配置圖。
圖2繪示本發明的一實施例的電源供應裝置的示意圖。
圖3A繪示本發明的另一實施例的電源供應裝置300的電路示意圖。
圖3B繪示本發明實施例的電源供應裝置300的另一實施方式的電路示意圖。
圖3C及3D繪示電源供應器300的電磁干擾的測試結果。
圖4繪示本發明的再一實施例的電源供應裝置400的電路示意圖。
圖4A及4B繪示電源供應器400的電磁干擾的測試結果。
圖5繪示本發明實施例的電源供應器400另一實施方式的電路示意圖。
圖5A及5B繪示圖5繪示的電源供應器400的電磁干擾的測試結果。
300‧‧‧電源供應裝置
320‧‧‧電磁干擾濾波器
310‧‧‧整流器
VOUT‧‧‧輸出電源
DCVIN‧‧‧直流電源
VIN‧‧‧輸入電源
C217、CY213、CY216、CY214、CY217‧‧‧電容
P1、P2‧‧‧氣體放電管
R212、R213‧‧‧電阻
L212‧‧‧電感模組
PTI1、PTO1、RTI1、RTO1、GDT‧‧‧端點
Z1‧‧‧突波吸收器
L‧‧‧火線
N‧‧‧零線

Claims (13)

  1. 一種電源供應裝置,包括:一整流器,直接與一交流輸入電源連接,並整流該交流輸入電源以產生一直流電源;一第一電磁干擾濾波器,耦接該整流器,具有一第一電源輸入端、一第一參考輸入端、一第一電壓輸出端以及一第一參考輸出端,該第一電磁干擾濾波器藉由該第一電源輸入端及該第一參考輸入端直接接收該直流電源,並對該直流電源進行濾波以在該第一電源輸出端及該第一參考輸出端間產生直流的一輸出電源,其中該第一電磁干擾濾波器包括:一第一電感模組,跨接在該第一電源輸入端、該第一參考輸入端、該第一電壓輸出端以及該第一參考輸出端間,其中該第一電感模組為共模電感或差模電感;一第一X電容,跨接在該第一電源輸入端及該第一參考輸入端間;一第一Y電容,一端耦接該第一電源輸入端、該第一電源輸出端、該第一參考輸入端或該第一參考輸出端的其中之一,另一端耦接一接地端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置,其中更包括:一第二、三、四Y電容,該第二、三、四Y電容共同耦接該接地端,且分別耦接該第一電源輸入端、該第一電源輸出端、該第一參考輸入端及該第一參考輸出端 中未與該第一Y電容耦接的三個端點。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置,其中更包括:一第二電磁干擾濾波器,串接在該整流器耦接該第一電磁干擾濾波器的路徑間,具有一第二電源輸入端、一第二參考輸入端、一第二電壓輸出端以及一第二參考輸出端,該第二電源輸入端及該第二參考輸入端耦接該整流器,該第二電壓輸出端耦接該第一參考輸入端,該第二參考輸出端耦接該第一參考輸入端。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電源供應裝置,其中該第二電磁干擾濾波器包括:一第二電感模組,跨接在該第二電源輸入端、該第二參考輸入端、該第二電壓輸出端以及該第二參考輸出端間;一第二X電容,跨接該第二電源輸入端及該第二參考輸入端間;以及一第五Y電容,一端耦接該第二電源輸入端或該第二參考輸入端,另一端耦接該接地端。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電源供應裝置,其中該第二電磁干擾濾波器更包括:一第六Y電容,一端耦接該第二參考輸入端及該第二電源輸入端中未與該第五Y電容耦接的端點,另一端耦接該接地端。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電源供應裝置,其中該第二電感模組為共模電感或差模電感。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之電源供應裝置,其中該第二電磁干擾濾波器更包括:一第一氣體放電管,串接在該第二電源輸入端與該第二電源輸出端間;以及一第二氣體放電管,串接在該第二參考輸入端與該第二參考輸出端間。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之電源供應裝置,其中該第二電磁干擾濾波器更包括:一第一電阻,其一端耦接該第二電源輸入端;以及一第二電阻,其一端耦接該第一電阻的另一端,其另一端耦接該第二參考輸入端。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置,其中該第一電磁干擾濾波器更包括:一第一電阻,其一端耦接該第一電源輸入端;以及一第二電阻,其一端耦接該第一電阻的另一端,其另一端耦接該第一參考輸入端。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置,其中該第一電磁干擾濾波器更包括:一第一氣體放電管,串接在該第一電源輸入端與該第一電源輸出端間;以及一第二氣體放電管,串接在該第一參考輸入端與該第一參考輸出端間。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置,其中更包括: 一突波吸收器,跨接在該整流器的二輸入端間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置,其中該整流器為橋式整流器。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置,其中更包括:一輸出電容直接連接在該第一電磁干擾濾波器的該第一電源輸出端及該第一參考輸出端間。
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