[发明专利]高效率的全域型交换式电源供应器

说明书

技术领域

本发明关于一种交换式电源供应器，尤其关于一种具高效率的全域型交 换式电源供应器。

背景技术

交换式电源供应器依据所使用交流电源而有不同种类，目前概可分为 90V～130V第一交流电源及185V～265V第二交流电源。目前台湾使用220V 或110V交流电源，因此交换式电源供应器产品即概包括单交流电源用的交换 式电源供应器，或全域型交换式电源供应器；其中又以全域型交换式电源供 应器较为普及。

请参阅图6所示，为一现有全域型交流电源供应器的电路图，其由前级 后级电路共包括一全波整流电路50、一功率因数校正电路51及一直流电源转 换电路52。其中所述全波整流电路50将交流电源整流AC IN成直流弦波， 再由呈升压电路架构的功率因数校正电路51的功率因数校正控制器511通过 第一主动开关S1调整其电压及电流相位，以输出较佳功率的直流电源，并将 直流弦波的电压提升至约400伏特高压直流电源。之后，再将此一高压直流 电源输入至所述直流电源转换电路52，由所述直流电源转换电路52的脉冲宽 度调制控制器521依据其直流电压输出端V₀的电压变化，通过第二主动开关 S2调变其变压器522一次侧的电流大小，维持稳定的直流电压输出。

由以上交换式电源供应器的电路架构可知，所述全波整流电路50会将 220V或110V的交流源整流成电压大小不同的直流弦波，但一经输入至所述 功率因数校正电路51后，均会升压至400V高压直流电源，令后级的直流电 源转换电路能够将400V高压直流电源降压并稳压至12V或5V后输出至负 载。以整体电源转换效率来看，当220V的交流电源输入至所述交换式电源供 应器，所述功率因数校正电路51的功率因数校正控制器511会输出脉冲宽度 调制信号至第一主动开关S1，令蓄能电容C1输出一400V直流电源予后级的 直流电源转换电路52，此时计算整体的电源转换效率约为96％；然而当110V 的交流电源输入时，所述功率因数校正电路51的功率因数校正控制器511会 调高所述脉冲宽度调制信号的脉宽，使蓄能电容C1同样输出400V直流电源， 然而由于第一主动开关S1的导通时间变长，所述第一主动开关S1的导通阻 抗即消耗更多的电能，而降低整体转换效率至94％。由此可知，现有全域型 交换式电源供应器虽可使用220V或110V的交流电源，但真正插接至110V 交流电源时，整体电路转换效率不佳，故必须寻求更佳的电路设计。

发明内容

有鉴于上述现有全域型(Full Range)交换式电源供应器的缺陷，本发明主 要发明目的是提供一种自动依据交流电源大小调整电路架构，进行匹配，达 到更佳的电源转换效率。

欲达上述目的所使用的主要技术手段令所述交换式电源供应器包括：

二组直流电源单元，分别产生一组直流电源；

一串并联控制单元，连接于二直流电源单元之间，决定所述二直流电源 单元的串联或并联；及

一信号检测单元，检测目前输入交流电源大小，并将检测结果输出至所 述串并联控制单元。

本发明是主要由信号检测单元检测目前输入交流电源大小，再由所述串 并联控制单元依据检测结果将两直流电源单元予以串联或并联连接，以调整 匹配目前输入交流电源电压的交换式电源电路，提升整体电源转换效率。

其中较佳的是，所述二直流电源单元分别为二组功率因数校正电路，而 各组功率因数校正电路依据目前输入交流电源大小调整其输出直流电源的电 压大小。意即，当所述信号检测单元检测目前为220V交流电源输入时，各组 功率因数校正电路输出约400V高压直流电源，此时所述串并联控制单元控制 两组功率因数校正电路的输出端并联，以提供400V直流电源至下级直流电源 转换电路，维持在96％的电源转换效率；若当目前输入110V交流电源时，各 组功率因数校正电路即输出约200V直流电源，此时所述串并联控制单元同步 控制两组功率因数校正电路输出端串联，如此一来即同样能提供下级直流电 源转换电路400V的高压直流电源；这样，各组功率因数校正电路将110V交 流电源升压至约200V直流电源，故能维持整体电源转换效率于96％。