[发明专利]可扩充交换式电源电路

说明书

技术领域

本发明是关于一种交换式电源电路，尤指一种可依据不同功率负载提供匹配电流的可扩充交换式电源电路。

背景技术

目前交换式电源电路广泛地应用于电子产品内，将交流电源转换为电子产品内电子电路用的直流工作电源，而其中大功率型式的交换式电源电路概包含有返驰式、顺向式、全桥式、半桥式和推挽式等隔离式电源电路。

请参阅图1，其是第一交换式电源电路40，即为一返驰式电源电路，其包含有：

一整流滤波电路41，其连接交流电压，将交流电压整流滤波成一直流电压后输出；

一变压器42，其初级绕组L1的一端连接到该整流滤波电路41的输出端，而次级绕组L2的一端则依次连接一半波整流器D1和一输出电容Cout，该输出电容Cout将次级绕组L2电压波形进一步滤波成直流电压准位后输出，该输出电容Cout是返驰式电源电路的输出端Vo；其中该输出电容为100uF以上电容值；

一主动开关43，其串联于变压器42的初级绕组L1上，即该变压器42的初级绕组L1的另一端依次经由该主动开关43和一电阻接地；

一脉宽调变控制器44，其连接到该主动开关43的控制端，对该主动开关43输出一脉宽调变信号；

一反馈电路45，其连接于变压器42的次级绕组L2的输出端Vo和脉宽调变控制器44之间，以反馈输出电压变化到该脉宽调变控制器44。

该脉宽调变控制器44依据反馈电路45回传输出端Vo电压变化，调整脉宽调变信号的脉宽时间，即当目前为重载状态时，该脉宽调变控制器44调整脉宽时间增大，以控制该主动开关43导通时间变长，令变压器42的次级绕组L2获得较大电流，以供应重载所需功率。反之，当目前降为中重载或轻载时，该脉宽调变控制器44调降输出到该主动开关43的脉宽调变信号的脉宽时间，降低变压器42的次级绕组L2的电流；如此一来，此一返驰式电源电路可依据负载状态提供稳压的直流电源。

然而，上述返驰式电源电路40提供直流电源乃因输出电容Cout将次级绕组L2的感应电压滤成直流准位Vo，但如图2所示，该直流准位Vout并不稳定，而呈一涟波波形，而涟波电流振幅高低与主动开关43导通时间有关，若导通时间愈短，则造成输出电容Cout的充电时间缩短而放电时间增长，涟波电流振幅变高；反之涟波电流振幅则变低，长时间使用恐有损负载之虞。

请参阅图3，其是第二交换式电源电路50，其改善上述单级返驰式电源电路输出电流波形，其包含有：

一整流滤波电路51，其连接到一交流电压，将交流电压转换为直流高压后输出；

四组变压器TA～TD，其四组初级绕组L11～L41一端均连接到该整流滤波电路51且另一端分别透过一主动开关Q1、Q2、Q3、Q4接地，而该四组变压器TA～TD的次级绕组L12～L42则分别透过一个二极管TD1、TD2、TD3、TD4输出，再共同连接到一输出端Vo；

一脉宽调变控制器52，其包含有四组脉宽调变信号输出端T1～T4，分别连接对应变压器TA～TD的主动开关Q1、Q2、Q3、Q4的控制端，以控制四组主动开关Q1、Q2、Q3、Q4的启闭；

一反馈电路53，其连接于四组并联的输出端Vo与该脉宽调变控制器52之间，将输出端Vo电压变化反馈到该脉宽调变控制器52，令该脉宽调变控制器52依据输出电压变化调整脉宽调变信号的脉宽。

请配合参阅图4中(A)到(E)，其是该脉宽调变控制器52输出其中两组脉宽调信号V_G1/V_G2的波形，由于各脉宽调变信号V_G1/V_G2的脉宽时间等于其对应的变压器TA/TB初级绕组L11/L21电压信号存在时间。当第一变压器TA的初级绕组L11电压信号消失时，第一变压器TA的次级绕组L12会输出感应电压V_L12，并持续到下次初级绕组L1电压信号产生时，在初级绕组L11电压信号存在期间，导致次级绕组L12生成一反电动势，因此该第一变压器TA的次级绕组L12的输出电压V_L12来说有能量缺口V_inv1现象产生；同理，该第二变压器TB初级绕组L21电压信号存在期间，其次级绕组L22输出电压V_L22亦产生能量缺口V_inv2。