[发明专利]电压调整装置

说明书

技术领域

本发明有关于一种电压调整装置(voltage adjusting apparatus)，且特别是有关于一种可根据使用状态调整电源转接器(power adaptor)的输出电压的电压调整装置。

背景技术

电源转接器一般是由变压器和整流器所组成，可以改变电压的高低及输出直流或交流电。有些电源转接器是没有变压器的。对一般较大的电器，如音响等，它是藏于电器内，多数位于连接电源的地方。例如，电脑的电源转接器便是在电脑电源线连接的地方。但一些可携式的电器中，如移动电话、笔记本电脑、随身听等，因为要考虑它的体积所以便不可能在电器中加入电源转接器，所以多数可携式电器皆使用外接式的电源转接器。

请参阅图1A。图1A所示为先前技术的电源转接器1将交流电调变成直流电的示意图。一般而言，传统电源转接器1会将交流电经由电压调变技术稳定成一个直流电，如图1A所示。此时的输出电压一般均为定值。以笔记本电脑来说，输出电压一般为19伏特。

请参阅图1B。图1B所示为图1A中电源转接器1的电路示意图。电源转接器1包含三个电阻10、12、14以及稳压器16。输出电压若欲维持19伏特，则三个电阻10、12、14的阻值分别为16.5K奥姆、10K奥姆、3.3K奥姆，并且稳压器16需将节点N1稳压在2.5伏特。亦即，输出电压＝2.5/(3.3K//10K)*16.5K+2.5＝19.1。

然而，笔记本电脑在闲置(idle)状态下所需的输出电压通常会比工作状态下所需的输出电压来得小。如果输出电压没有随着使用状态而调整，则笔记本电脑在闲置状态下仍会造成较多的电源损耗，使得系统温度升高，进而降低电子元件的可靠度。再者，若系统温度升高，势必得对应地提高风扇转速来加速散热。风扇转速一旦提高，噪音也会随之增加，而对使用者造成困扰。

一般而言，电源损耗包含传导损耗(conduction loss)以及切换损耗(switchloss)。

传导损耗为电流流过MOSFET的开电阻(Rd_son)所产生器件的电阻损耗。传导损耗可由下列两个公式来计算。

PCHS＝I_out²*Rd_son*D。

PCLS＝I_out²*Rd_son*(1-D)。

PCHS表示高侧(high side)MOSFET传导损耗，PCLS表示低侧(low side)MOSFET传导损耗，D表示导通率(D＝V_out/V_in)，V_out表示输出电压，V_in表示电源输入电压，I_out表示负载电流，Rd_son表示MOSFET开电阻。因为D与I_out是由实际应用来决定，Rd_son必须选择为尽可能地小。

切换损耗是由高侧和低侧MOSFET开关造成的损耗。切换损耗可由下列两个公式来计算。

PDHS=(tr+tf)*Vin*Iout*fs2.]]>