TWM391795U - Power supply adapter - Google Patents

Description

、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本新型是有關於一種電源轉換器，特別是指一種交流電 轉直流電（AC to DC)的電源適配器（P〇wer adapter)。 【先前技術】 隨著辦公設備或者家用電器的數位設備的普及，各種類 型的數位设備都提供專有規格的電源適配器，但《電源適配 器因為不好區刀’在在會因為接錯而使數位設備燒毁。 雖然現有一種通用電源適配器是藉由在轉換頭連接回 饋電阻，藉由回饋電阻的不同，從而產生不同的輸出電壓， 但因為必須利用回饋電阻作為分壓電阻來換算輸出電壓因 此’回饋電阻之阻值必須精確，輸出電壓才能達到穩定的要 求’導致生產成本較高。 【新型内容】 本新型之目的，即在提供—種内建處理器以智慧化控制 輸出電壓之電源適配器。 本新型電源適配器包括-將輸人電壓交流/直流轉換成 —輸出電Μ的切換式電源模組，及—與該切換式電源模組連 接之供電回路。 該供電回路包括至少一輸出轉換頭及一主控模組，該輸 出轉換頭内含有—信號電阻，該主控模組根據該輸出轉換頭 的信號電阻智慧調節該切換式電源模組的輸出電壓。 因此’本新型的電源適配器之功效在於：藉由主控模植 控制令輸出《的範圍更廣及精度更高，另外，主控模組可 M391795 根據信號電阻的識別信號對應改變切換式電源模組的輸出 電壓’從而保證精確供電，並且信號電阻只是作為識別的用 途，信號電阻的阻值精確度要求不高，更加容易量產。 【實施方式】 有關本新型之前述及其他技術内容、特點與功效，在以 下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈 現。 參閱圖1，本新型之較佳實施例中，電源適配器ι〇〇包 括將輸入電壓交流/直流轉換成一輸出電壓的切換式電源 模組1，及一與切換式電源模組i連接之供電回路2。 切換式電源模組丨包括一濾波電路u、一整流電路Η、 -開關變壓器13 —次級整流遽波電路14、—波寬調節控 制電路15及一光耦回饋控制電路16。 慮波電路11渡除輸入之交流電中的電磁幹擾（EM〗）雜 波；整流電路12是將交流電（AC)轉換成直流電（Dc)的全橋 整流電路；開關變壓器13在波寬調節控制下將整流後的直 流電轉換成所需的輸出電壓；次級整流濾波電路14濾除開 關良壓器13輸出的輸出電壓的波紋；波寬調節控制電路丄$ 改變輸出給開關變壓器13之波寬調節信號的頻率以控制開 關變壓器13產生不同的輸出電壓值；光耦回饋控制電路16 根據不同（反饋網路25)阻值的回饋電阻形成不同回饋電 壓，並將回饋電壓反饋到波寬調節控制電路15控制開關變 壓器13進行變壓調節。 供電回路2包括一輸出轉換頭20及一主控模組2〇〇，輸 4 M391795 出轉換頭20内含有一信號電阻201 ;主控模組200包括一控 制介面21、一電壓採樣電路22、一電源電路23、一電流採 樣電路24、一反饋網路25、一檢測電路26、一微處理器27 及一顯示電路28。 本創作的控制原理在於：檢測電路26用以檢測輸出轉換 頭20之信號電阻201而產生識別信號，主控模組2〇〇的微處 理器27根據識別信號產生回饋電壓至切換式電源模組卜藉 此智慧調節切換式電源模組！的輸出電壓；輸出轉換頭2〇 之數量如本較佳實施例為一組，或者，輸出轉換頭2〇之數量 可以疋至少一組，且不同輸出轉換頭2〇内含有不同阻值的信 號電阻201。 詳細而&，主控模組2〇〇的控制介面21連接切換式電源 模組卜用以提供微處理器27工作電壓、電壓採樣和電流採 榀k號，以及接收微處理器27之電壓調整控制和過流過壓保 隻控制L號予波寬調#控制電路i 5 &光麵回饋控制電路 16;電源電路23提供微處理器27穩定工作電壓；反饋網路 25控制不同的開關凡件（如：M〇s電晶體）導通以形成不同的 波寬調㈣饋端之回饋電阻值；電壓採樣電路22將切換式電 源模”且1的輸出電壓回饋給微處理器27 ;電流採樣電路Μ 將刀換式電源杈組1的輸出電流回饋給微處理器27,顯示電 連接到微處理器27並顯示出實際的輸出電壓值。 因此田微處理器27獲取信號電阻2〇1之識別信號， 從而自動改變反館继w k ’路25的回饋信號，進而使得切換式電 源模組1可以調節輸出 I和電壓，需要注意的是，此信號電阻 5 M391795 201只是作為識別信號，微處理器27可預先定 a 201和對應（回饋電阻）輸出電麼之間的對照表，藏電p且 __1 所示。

以實現高精度的輸出電壓，對照表的範例如表丨’如此鱿可 6 576Q 22 240Q 24 169Q 24.5 M391795 參閱圖2，濾波電路η包括由共模電感L1與電容cx 組成的低通濾波器，用於抑制外界高頻幹擾信號；整流電路 12利用全橋整流電路DB1對輸入的交流電壓整流轉換成直 流電壓；開關變壓器13對高電壓和低電壓實行隔離以符合 安全規範；波寬調節控制電路15的控制器151藉由接腳6 的電流採樣和接腳2的電壓控制信號來改變波寬調節的占 空比（Mark-Space Ratio)，進而實現輸出電壓的控制。 配合圖2及圖3，光耦回饋控制電路丨6的接收信號Rx 是取自微處理器27(圖3)的輸出電壓的採樣信號，藉由〇piA 為電源電路23的控制器231 (圖3)提供電壓控制信號；次級 輸出濾波電路14藉由共模電感L2抑制高頻信號幹擾，其 控制器141在波寬調節控制電路15的電晶體qi關閉時， 藉由採樣電晶體Q6的Vds電壓來實現同步整流。 參閱圖3，控制介面21是用於連接切換式電源模組1， 其中RX是調節輸出電壓波寬調節回饋控制線，V〇N 1是微 處理器27保遵化號輸出線’ OUT-是電流採樣線，〇υτ+是 電壓採樣線。 電源電路23的控制器23 1是將接腳VIN輸入的直流電 變換成穩定的電壓於接腳vcc輸出，以作為微處理器27 的電源，且電容Cl、C2是用於濾除紋波。 7 M391795 電壓採樣電路22由電阻R4、電 广， 电丨且R9、電阻R8、電容 C3組成；電流採樣電路24 l 逆舁放大态241 (型號 LM358 )、放大回饋電阻R5 入w逐电阻R6、電阻R7、電阻 R26、電容C9、電容C5、電容C1〇 έΗ Λ ^ ^ 电合ιιυ組成，其中，電阻R6、 C9組成中頻濾波，電阻R5是放大回饋電阻路是運算 放大器241正端對地偏置電阻，微處理器27㈣位η實現 放大後的電流信號採樣。 反饋網路25是由八個電晶體Ql、Q2、Q4、Q6、Q7、 Q8及十六個電阻R3、R1〇、R1】、心〜心、R29、⑴〜ri9 組成，其相當於-個可變的回饋電阻Rp，不同的組合對應 輸出不同的回饋電阻，用來調節輸出電壓，例如：要輸出電 壓為19.5V時，其回饋電阻是i 2K，那麼微處理器27必須 關掉電晶體Ql、Q2、Q4、Q6、q7、Q8，並導通電晶體Q3 跟Q5’此時只有電阻R11跟電阻R23並聯組成回饋電路， 電阻R11之阻值為h5K ’電阻R23之阻值為8 2κ，兩者並 聯的阻值就是1.2Κ。 檢測電路26由信號電阻（圖1的標號2〇1)及電阻R2〇 組成對於電壓VCC的分壓電路，以及經電阻R21跟電容C6 組成的RC濾波器，將採樣到信號電阻的兩端的電壓值傳到 微處理器27。 參閱圖4’顯示電路28是受微處理器27控制的LED 驅動顯示電路，主要由電阻r3〇、R31、r32、R33、r34、 R35、R36、R37、R26、R27、R28、LED 顯示模組、電晶體 Q9、Q10和Qii組成，其中的電晶體q9、q1〇和Q11分別 M391795 由微處理器27驅動，R26、R27和R28作為電晶體Q9'Q1〇 和 Q11 的限流電阻，且 R30、R31、R32、R33、RJ4、R35、 R36亦為限流電阻。 微處理器27產生的控制信號LED〇、LEm、LED2，基 準電壓為VC ’電晶體Q9、Q1〇、Q11是作為對應控制顯示 單=S2、S卜SO的亮滅的開關元件，例如：控制信號咖〇 為高電位，則電晶體Q9的基極也為高電位，射極也是高電 位VCC，這時電晶體Q9截止，顯示單元s〇不亮，如果控 制信號LENG為低電位，則電晶體Q9的基極為低電位射 極為高電位，電晶體Q9導通’則顯示單元s〇亮。 綜上所述，本新型的電源適配器1〇〇之功效在於：藉由 主控模、组200控制令輸出電壓的範圍更廣及精度更高另 外，主控模組200可根據信號電阻2〇1的識別信號改變切換 式電源模組i的輸出電壓，從而保證精確供電，並且信號電 阻201只是作為識別的用途，信號電阻2〇ι的阻值精確度要 求不咼，更加容易量產，故確實能達成本新型之目的。 惟以上該者，僅為本新型之較佳實施例而已當不能以 此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及 新型說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型 專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1疋一電路方塊圖’說明本新型電源適配器之較佳實 施例； 圖2疋詳細電路圖，說明電源適配器之切換式電源模 9 M391795 圖3是一詳細電路圖，說明電源適配器之供電回路；及 圖4是一詳細電路圖，說明電源適配器之顯示電路。 10 M391795

【主要元件符號說明】 100.·.· …電源適配器 201 ···· …信號電阻 1....... …切換式電源模組 21…… …控制介面 11 ···.. …濾波電路 22....... …電壓採樣電路 12 ···.. …整流電路 2 3...... …電源電路 13 ..... …開關變壓器 231 … …控制器 14 …·· …次級整流濾波電路 24......' …電流採樣電路 15 ···.· …波寬調節控制電路 241 ·.·· …運算放大器 151·... …控制器 25....... …反饋網路 16 ·.··· …光耦回饋控制電路 26....... …檢測電路 2....... …供電回路 27....... …微處理器 20 ·.... …輸出轉換頭 28....... …顯示電路 200··.· …主控模組 11

Claims (1)

1. M391795 /、、申請專利範圍： 1 ·—種電源適配器，包括 一切換式電源模組 一輪出電壓；及 將輸入電壓父流/直流轉換成 一供電回路，盥蛘 興涊切換式電源模 至少一輸出轉換頭，且該輪 信號電阻，及 組連接，包括： 出轉換頭内含有一 柄組，很據該輸出轉換頭的 慧調卽β亥切換式雷、、码2 ,,上 .v 供式冤源榼組的輪出電壓。 •依據申請專利範圍第1 絲社 項之電源適配器，其中，該輸出 轉換頭之數量為至少二紐，n * m 、” 且各該輸出轉換頭内含有不 同阻值的信號電阻。 .依據申請專利範圍第2項之 模組具有一預先定義該信號 對照表。 電源適配器，其中，該主控 電阻和對應輸出電壓之間的 4.依據申請專利範圍第 模組包括： 3項之電源適配器，其中，該主控 一檢測電路， 一識別信號；及 檢測該輸出轉換頭之信號電阻而產生 一微處理器’根據該識別 切換式電源模組以調節該輪出 .依據申請專利範圍第4項之電 式電源模組包括： 信號產生一回饋電壓至該 電壓。 源適配器，其中，該切換 一濾波電路 濾、除輪入之交流電中的電磁幹擾雜 12 M391795 波； 一整流電路，將交流電轉換成直流電； 一開關變壓器’在波寬調節控制下將整流後的直流 電轉換成所需的輸出電壓； 一-人級整流濾波電路，濾除該開關變壓器輸出的輸 出電塵的波紋； 波見調節控制電路，改變輸出給該開關變壓器之 波寬調節信號的頻率以控制該開關變壓器產生不同的 輸出電壓值；及 一光耦回饋控制電路，根據不同阻值的回饋電阻形 成不同回饋電壓，並將電壓回饋到波寬調節控制電路控 制開關變壓器進行變壓調節。 •依據申請專利範圍第5項之電源適配器，其中，該主控 模組還包括： -控制介面，連接該㈣式電源模植，提供該微處 理器工作電壓、電壓採樣和電流採樣信號，以及接收該 微處理器之電壓調整控制和過流過壓保護控制信號； 一電源電路，提供該微處理器穩定工作電壓. -回饋網路，控制不同的開關元件導通以形成不同 的波寬調節回饋端之回饋電阻值； 一採樣電路’將該切換式電源模組的輸出電壓回饋 給該微處理器的電壓；及 -電流路’將該切換式電源模 回饋給該微處理器。 13 M391795 7.依據申請專利範圍第6項之電源適配器，其中，該主控 模組還包括一連接到微處理器並顯示該輸出電壓值的顯 示電路。 14