M361185 五、新型說明: 【新型所屬之技術領域】 本創作是有關於一種電源供應器’且特別是一種分散式電源供應 器。 【先前技術】 圖1為一種現有應用於液晶電視的電源供應器之方塊圖。請參照 圖1,電源供應器1包括電磁干擾(ElectroMagnetic Interferen^e7 •簡稱EMI)濾波器11、橋式整流器12、功率因數修正器(Power Fact〇r Corrector,簡稱PFC) 13、主電源轉換器14及待機電源轉換器15。 電源供應器1接收典型值90〜264Vrms的市用交流電源VAC,市用交 流電源VAC通過主電源轉換器14轉換為典型值24V和12V的主電源 VM1和VM2 ’並通過待機電源轉換器15轉換為典型值5V的待機電源 VSB。其中’主電源VM1供電給換流器將其轉換為高壓交流電源以點亮 背光光源,如冷陰極螢光燈(Cold Cath〇de Flu〇rescent Lamp,簡稱 CCFL) ’主電源搬供電給喇叭 '影音控制及整體系統控制,而待機電 _源\^8則供電給微控制器(Micro Controller Unit,簡稱MCU)。 在市用交流電源VAC輪入後,市用交流電源VAC通過EMI濾波器 .1!渡除其巾的電磁干擾,再通過橋式整流11 12將其轉換為脈動直流 、電壓VRDC。脈動直流電壓VRDC直接通過尚未啟動的pFC 13而啟動待 機電源轉換器15,待機電源轉換器15開始轉換而提供待機電源VSB =MCU ’使液晶電視處於待機模式。當腳收到遙控器(或液晶電視控 /面板)上電源按鈕被按壓所送出的觸發信號時,MCU送出電源開啟信 號PS—〇N到電源供應器1 ’電源供應器1通過開關電路16將典型值16V =内部電源供電給PFC 13及主電源轉換器14,pFC 13開始修正電流 錢失真並將所接收之脈動直流電壓ν·穩定為典型值4_的直流 3 ™ ^ I: M361185 電壓娜以餘絲·_ 14及減麵 ::====r能顯咖。當‘ 信號時,MCU送出雷、請P/ 板)電源按紐被按壓所送出的觸發 1 鳩1,電源供應器
It Η . ΡΚ 13 用電=:=:=;出相關的節_。對於家 制’其中待機模式功率損耗二化由原:=二機限 0. 5W,接下來會繼續降至小於〇挪 士 刖、小於 中的待機電源轉換器15均採用k於現有電源供應器1 構在低功率時轉換效率===== 影響’其設計在節能上已經接近極限,::=== 12 'PFC13 此财錢、供絲1在設計上不容易達 ㈣機板式功率她小於〇. 3W或〇. lw的目標。 ^ 【新型内容】 本創作的目的就是在提出一種分散式電源供應器 :=機電源’因而可達到極小待機模式功率損耗二 本創作提出-種分散式電源供應器,包括交流 電源轉換器、待機電源轉換器、太陽能板、充電 電源轉換!I。交流至直流轉換器用以將市 “為 流電壓。主電轉鋪输至歧至錢轉翻,_在 M361185 供應器正常工作時將直流電壓轉換為主電源,並在分散式電 J於二寺機模J時不動作。待機電源轉換器耦接至交流至換:杰 用以在分散式電源供應器正常工作時,或 二奐:。 =且充電電池上儲存的能量不足_,直^賴轉換後 =電源。太陽能板用以接收光線並將其轉換為直流電。充電轉換器 2至太陽能板,而充電電池祕至充電轉換器,由充電轉換^直 ^轉換後對充電電池充電。替代電源職雜接至充電電池 供應器處於待機模式且充電電池上儲存的能量足夠/ 將充電電池上的電壓轉換後提供作為待機電源。 本創作電祕應關_由太陽能板、充轉鋪、充電電池及 替代電源雛n賴成的光電機裝置,如 軸漏的紐及/餅界練並機缝 源供應n接㈣電源關錢且錢電池上儲存 電祕裝置通過替代電源轉換器提供待機電源,而其它日 供應β中的待機電源轉換H提供待機電源,因而 犬、 功率損耗,例如小於G. 3W或G· 1W。 機換式 為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯雜 特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。 【實施方式】 圖2為依照本創作-實施例之分散式電源供應器之方塊圖,此分 散式電源供應器應用於液晶電視,但並不以此為限。請來照圖2,八 散式電源供應器2包括ΕΜΙ渡波器2卜交流至直流轉換哭(其二 式整流器22及PFC 23)、主電源轉換器24、待機電源轉換界、25、^ 關電路26、太陽能板27、充電轉換器28、充電電、池29、替 換器30以及單向導電元件31和32。分散式麵供應器2接收血型值 5 M361185 90〜264VoiS的市用交流電源VAC,並通過主電源轉換器以將 為典型值24V和12V的主電源VM1和,及通過待機電源轉換$ ,其轉換為典型值5V的待機電源VSB。其中,主電源削供電給^ 讀其轉換為高壓交流電源以點亮背光光源(如CCFL),主電源衡: 電給督八、影音控制及整體系統控制,而待機電源娜則供電給 除此之外,待機電源還可以由太陽能板27、充電轉換 ^電電池29及替代電源轉換器3()所構成的光電轉換裝置來提: ^能板27„可設置在液晶電視外殼上以接收外界如太陽或電燈等提供 土光線’還可設置麵晶電獅部液晶面板後方開孔處以接收:: 絲的规。太陽能板27通過光賴換將所接 線轉換為錢電’此錢電騎過域無器28 _變及 電池29充電。替代電源轉換器30則是依據充電電池29上儲 否收到電源開啟信號_或電源關閉信號 料30 替代電源轉換器3〇動作,則替代電源轉 29的電能轉換為待機電源™而提供到MCU, ί ^ 將不動作;反之,若替代電源轉不動 H待機電源轉換器25必須動作而提供待機電源v =,源轉換H 25及替代電源轉換㈣兩者在同―_只有一因個此合 =作來,待機電源,故兩者輸出端必需分別加上單向導電“ 在本例中,早向導電元件31和32為二極體。 作,啟信號PS—⑽時,液晶電視正常工 源轉換器25提供待機電源耗^能量較高’因此由待機電 雷心Γ乍 月光光源(如CCFL)已經點亮工作,設置在液晶 電視内精晶面板後相孔處社陽能板27將可以接㈣其茂露出 M361185 來的光線’通過光電轉換將所接收之光線轉換為直流電後,再通過充 電轉換器28對充電電池29充電。而設置在液晶電 板27不論何時只要外界有光即可通過充電轉換器2δ對充電的電池^ 充電。 在電源供應n 2接收到電測閉慨PSJ)FF時 m時由於主電源轉換器24不再動作而不提供主電源腿和 :光練如OTL)關,使設置在液晶電視㈣液晶面板後方 開孔處的太陽能板27得不到能量,因此只能由設置在液晶電視外殼上 瞻的太%能板27接收外界光線來通過充電轉換器28對充電電池2 電。若電源供應器2偵測到充電電池29上儲存的能量足夠,則啟動替 代電源轉換H 30動作,將充電電池29 j^存的 ,VSB提供cu所需的功率,而待機電源轉換器25必須 作。但疋’右電源供應H 2 _到充電電池29上儲存的能量並不足 麟觀轉絲25動作,由待機電_鋪25提供 ίϊί 提供CU所需的功率,而替代電源轉換器30必須控制 具不動作。 、隹入^’在電源供應^接收到魏關信㈣-卿㈤液晶電視 莫式)且充電電池29上儲存的能量足夠時,由替代電源轉換 :30動作提供待機電源卿给〇,而待機電源轉換器25並沒 個迴路上的功率損耗只剩下EMI渡波器2:1、橋式整流器22 23被動元件的損失;再者,由於pFC 23後端的電容器並沒有 載能量,因此*會出現電壓降的情形,所以會-直處於弦波蜂 功對於整個輸人端而言’由於餅及電流相#小,其待機模式 力率知耗將小於〇. 1W。 ,3為® 2所示分散式電源供應器方塊_ —實施例電路圖 5日、4、圖2及圖3 ’待機電源轉換器25採用返馳式轉換器,其主要 7 M361185 包括脈見调後:(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)控制器U1、功率 開關Ml、變壓器ΤΙ、二極體D1、電容器C1及回授電路(包括電阻器 R1〜R4、電容器C3、光耦合器〇ci及崩潰電壓可調的齊納二極體ZD1)。 當PWM控制e U1動作時’其輸出PWM信號控制功率開關組的切換,
故待機電源轉換器25進行轉換並提供待機電源VSB,此待機電源VSB -般還會通過電感器L1及電容器C2濾波後再提供給MCU。此時通過 電=器R3和R4對待機電源VSB電歷取樣作為回授信號FB,再通過電 阻器R1和R2、電容器C3、光耦合器〇cl及崩潰電壓可調的齊納二極 體ZD1所構成的電路將回授信號即從二次側送回一次側給簡控制器 U1 吏PWM控制器U1調整其輸出的PWM信號。此外,待機電源轉換器 25還在變T1 —次侧加上辅助繞組及-些電路(圖+未緣示)以提 供如圖2所示的内部電源vcc。 曰 太陽能板27通過光電轉換將所接收之光線轉換為直流電,此直 電再通過充電轉換H 28賴變及控制而對充電電池29充電 ,28採用降壓式(buck)轉換器,但並不以此為限,例如還可採用^ ^式加⑽)、降升壓式(buck—b〇〇st)轉換器等的直流至直流轉換写 ,電轉換器28主要包括顺控制器ϋ2、功率開關M2、二極體敗、 感=及碰電路(圖中未緣示)。在通過回授電路侦測到充電㈣ =未充飽前,使爾控制器收動作而輸出簡信號控制功H 切換,故充賴脑28進行機並料電電池 充電電池29已充錢,使觸控制器取二^ 充电軲換器28不再進行轉換而不再對充電電、.也 充電電池29由四個充電電池m〜B4串聯耗縣例令, 出,但並不以此為限;例如,可以由多較尚的電壓輔 大的儲能空間。 场痛充电電池並聯躲以提供較 替代電源轉㈣式舰器,並抑此為限,例如還 M361185. 升壓式、降霞轉換料㈣紅直雜翻 換器30主要包括卩腳扣:也丨哭、n〇 ,. 甘1'电/原轉 電容器C4 功率關M3、二極㈣、電感器L3、 D6、PNP電日體_ R5〜R12、電容器C5、二極體Μ〜 ρ« « I 運算放大器0Ρ1)。在回授電路中,雷阻哭 咫及電谷器(:5做濾波之用,二極 電阻时 電阻器R9〜R12及運曾放大哭_ 6作為早向導电之用’而由 廢之爾所構成的遲滯比較器作比較兩個電 A、錢驗應& 2接_電_啟信號PS-QN (在本例中,1 1信號)時,使歷電晶體開關Q1關閉或斷開,充電電也29 ^不供電給PWM控制器U3,故替代雷湄鑪施哭如電電池29 :電請,且因此編端上的電壓不會;^轉== 會進行轉換而提供待機電源Γ B此時待機電源轉換器25 輯到電_信號PS-QFF (在本例中,其為邏 3〇進細_胃電源轉換器 時替代電源轉換器30輸出端上的電電mm 破壞待機電源轉換器25的回授信號FB,传R5及一極體加 ' 轉換柯提供待機電源聰。通過由電阻ΐ 出端所構成的遲滞比較器來比較充電電池29輪 出知上的電壓及替代電源轉換器3〇輸 铷 池29上儲存的能量是否足夠。若充的,,以便判斷充電電 則遽、帶屮耔充^•電池29上儲存的能量不足夠, 29tri 信號以關閉W電晶體開_,使充電電池 提供待機ίΠ控制器ϋ3,、ϊ替代電源轉換器30不再動作而不再 1彳^心二且由於替代電源轉換1130輸出端上的電麗不再破 蝴電源轉齡25的回授信號FB,故待機電源轉換器25開始動作 9 M361185 而提供待機電源VSB。 圖4為圖2所示分散式電源供應器方塊圖的另一實施例電路圖。 圖2至圖4,圖4和圖3所示電路差異僅在於替代電源轉 授電路。圖4所示替代電源轉換器30的回授電路通過或 接收由電阻器R9〜R12及運算放大器〇ρι所構成的遲滯比較器 的輸出以及電源開啟信號PS_0N或電源關閉信㈣_。而且由或問 電晶體開關Q2決定是否讓替代電源轉換器30 壓通= 且器R5及二極體〇6破壞待機電源轉換器π 電it ^ 源轉換器25動作而提供待機 電源VSB。另外,在回授㈣巾,電阻·3及電 而二極體D7和D8作為單向導電之用。 1又邋及<用 述’本創作電源供應器2因採用由太陽能板27、充電轉換 28、充電電㈣騎代電源機_ 3()輯成狀 以吸收背絲_亮卫_城的光歧/或外界祕^換j 電,存在妓電池29巾。在電祕絲2接彳 、=直^
=號且充電電池29上儲存的能量狀時改由光電F 電源轉換ϋ 30提供待機電源VSB,而其它時候仍由作 =電源轉換器25提供待機電源VSB,因而可達到極小^二= 她,例如小於〇. 3W或〇. lw。 式功率 雖然本創作已以較佳實施例揭露如上,然其並非用 ^之訊技㈣,在不麟本創叙精姊範_,者可作此 聊’因此本創作之保護範圍當視後附之中請專 【圖式簡單說明】 圖1為-種現有應用於液晶電視的電源供應器之方塊圖 M361185 圖2為依照本實施例之分散—源供應器之方塊圖。 圖3為圖2所示分散式電源供應器方塊圖的—實施例電路圖。 圖4為圖2獅錄錢祕應財塊_另—實關電路圖。 【主要元件符號說明】 1、2:電源供應器 12 ' 22 :橋式整流器 14、24:主電源轉換器 16 ' 26 :開關電路 28 :充電轉換器 30 :替代電源轉換器 B1〜B4 :充電電池 D1〜D8 :二極體 OC1 :光耦合器 OR1 :或閘 R1〜R13 :電阻器 U1〜U3 :脈寬調變(p_)控制器 VAC:市用交流電源 VBUS :直流電壓 VM1、VM2 :主電源 PS_ON :電源開啟信號 11、 21 :電磁干擾(EMI)濾波器 13、 23 :功率因數修正器(pFC) 15、 25 :待機電源轉換器 27 : 太陽能板 29 : 充電電池 3卜 32 :單向導電元件 C1〜C6 :電容器 L1- 'L3 :電感器 OP1 :運算放大器 Q卜 Q2 · PNP電晶體開關 T1 : 變壓器 ZD1 :齊納二極體 VRDC :脈動直流電壓 VCC :内部電源 VSB :待機電源 PSJ 3FF :電源關閉信號