[发明专利]电源装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年10月1日提交的题为“电源装置”的韩国专利申请序列号10-2013-0117338的外国优先权权益，在此通过引用将其全部内容并入本申请中。

技术领域

本发明涉及一种电源装置，并且更具体地，涉及一种能够在从最小输入电压至升压级的输出的稳态(strandy state)的宽范围内稳定地提供内部电力(internal power)的电源装置。

背景技术

在普通AC-DC电源装置的情况下，AC-DC整流单元的后级主要设置有功率因数校正(PFC)单元和DC-DC转换单元的两级配置。最近，实施其中PFC单元和DC-DC转换单元的功能被集成到高功率密度的一个的单级的类型已经被主要使用，但是具有低于实施两级的类型的功率因数和效率，并且因此限制地用于产品中。此外，在两级配置中，作为PFC单元，已经广泛地使用升压转换器，并且作为DC-DC转换单元，已经广泛地使用反激式转换器、全桥转换器、和电感器-电感器-电容器(LLC)谐振转换器。如相比于LLC谐振转换器，反激式转换器具有低效率但是在使用变压器的多输出产生方面是有利的。全桥转换器由于大量的器件(device)而不可以用于具有低功率密度的产品，并且在轻负载时可以具有减少的效率。因此，已经主要地使用利用较少量器件可以具有高效率的LLC谐振转换器。然而，LLC谐振转换器相对于内部电力的供应具有狭窄的输入范围，并且因此类似于反激式转换器，不可以在最小输入电压时产生内部电力。

同时，在由升压转换器和LLC谐振转换器配置的两级电源装置中，产生内部电力的现有技术可主要地包括以下两种方法。

第一种方法在外部使用额外的备用级。该方法通过额外的备用级从AC-DC整流单元(桥二极管)的输出提供内部电力，并且因此可以实现稳定的操作。在这种情况下，备用级通常使用反激式转换器。该方法可以用于在备用级的使用是必要的情况下并且在需要的功率密度很低的情况下，在需要高功率密度的情况下由于空间劣势，不可以使用该方法。

第二种方法是通过稳压器(regulator)从PFC单元的输出产生内部电力的方法。第二种方法是将稳压器施加于PFC单元的输出，以在从最小输入电压到等于至少三倍的输入电压的升压稳定输出的范围内全时提供内部电力，并且因为正常操作的PFC单元输出电压的损耗大并且可获得的稳压器也需要使用具有大电压阈值的产品，可能增加装置的成本和总体尺寸。

发明内容

本发明的一方面是提供一种使用额外绕组(辅助绕组)能够在从最小输入电压至升压级输出的稳态的宽范围内稳定地提供内部电力的电源装置，该额外绕组(辅助绕组)连接至PFC单元和DC/DC转换单元的输出端子。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种电源装置，包括：将AC电压转换为DC电压的AC/DC整流单元；校正通过AC/DC整流单元转换的DC电压的功率因数的功率因数校正单元；将具有通过功率因数校正单元校正的功率因数的DC电压转换为与其具有不同大小(magnitude)的DC电压的DC/DC转换单元；连接到DC/DC转换单元的变压器的初级侧绕组并且产生具有预定大小的DC电压的辅助绕组；以及内部电力生成单元，连接到功率因数校正单元和辅助绕组的输出端子并且使用功率因数校正单元输出端子的电压和通过辅助绕组产生的电压来产生临时Vcc电力(temporary Vcc power)，并且提供产生的临时Vcc电力作为功率因数校正单元的内部电力。

内部电力生成单元可以包括：通过使用多个电阻器分割(diving)功率因数校正单元的输出电压来产生临时Vcc电力的Vcc电力电路单元(Vcc power circuit unit)；将通过辅助绕组产生的电压连接至临时Vcc电力的Vcc_DC连接单元；以及改变通过Vcc电力电路单元产生的电压大小的Vcc电压改变单元。

Vcc电力电路单元可以被配置为第一电阻器和第二电阻器串联连接电路，第一电阻器和第二电阻器将功率因数校正单元的输出电压PFC_output分割以产生临时Vcc电力Vcc_Temp。

Vcc_DC/DC连接单元可以被配置为包括阴极连接至Vcc电力电路单元的第一电阻器和第二电阻器的共同连接节点的二极管。

Vcc电压改变单元可以被配置为包括：具有一个端子连接到Vcc电力电路单元的第一电阻器和第二电阻器的共同连接节点的第三电阻器，以及具有连接到第三电阻器的另一端子的漏极、连接到接地的源极、以及施加有通过辅助绕组产生的电压Vcc_DCDC的栅极的开关设备。

开关设备可以是NMOS。