CN103095149B - 电源供应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源供应器，包括一输出端、一电源转换单元、一内部电路以及一内部电源供应单元。输出端输出一第一电源。电源转换单元耦接输出端并接收第一电源，电源转换单元将第一电源转换为一第二电源。内部电路耦接电源转换单元并接收第二电源。内部电源供应单元耦接内部电路。

Description

电源供应器

技术领域

本发明涉及一种电源供应器，且特别涉及应用于外部负载为无负载及轻负载条件下的电源供应器技术。

背景技术

电源供应器在日常生活中是一种十分普遍应用的电子产品。几乎所有的电器产品都具备电源供应器，以供应电源给电子产品内部组件或电子元件使用。在电源供应器领域中，当负载变化时(如无负载、轻负载或重负载)将造成电源供应器伴随而来的能源转换效率的变化。

请参照图1所示，其为现有电源供应器的示意图。电源供应器1具有一电源整流单元11及一输出端12。电源整流单元11与输出端12相连接，通过输出端12以输出一输出电压Vo供应一外部负载使用。此外，为使电源供应器1的输出电压Vo于外部负载为轻负载或无负载的情况下，也能为输出稳定的电压或将输出电压固定于一定的范围之内，故现有技术于输出端12设置多个电阻R1、R2～Rn，使其产生负载，以稳定输出电压Vo。然而，当测量电源供应器1的效率时，由于该些电阻R1、R2～Rn设置于电源供应器1的内部，因此该些电阻R1、R2～Rn势必损耗电源供应器1的功率，进而造成整体的效率降低。虽然将该些电阻R1、R2～Rn移除后，可提高电源供应器1的效率，但当外部负载为轻负载或无负载时，会造成输出电压Vo不稳定，且也会产生涟波噪声(Ripple noise)。

因此，如何提供一种电源供应器，能够稳定输出电压，且当外部负载为轻负载或无负载时，可减少功率损耗，提升电源供应器的能源利用率，并减少于输出端的电子元件(如电阻)的使用，降低生产成本。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种电源供应器，能够稳定输出电压，且于轻负载或无负载时，可减少功率损耗，提升电源供应器的能源利用率。

有鉴于上述课题，本发明的其他目的为提供一种电源供应器，能够减少于输出端电子元件的使用或设置，以降低生产成本，节省空间。

为达上述的目的，本发明提供一种电源供应器包括一输出端、一电源转换单元、一内部电路以及一内部电源供应单元。输出端输出一第一电源。电源转换单元耦接输出端并接收第一电源，电源转换单元将第一电源转换为一第二电源。内部电路耦接电源转换单元并接收第二电源。内部电源供应单元耦接内部电路。

于本发明的一较佳实施例中，电源转换单元具有一齐纳二极管及一电阻。其中，电阻可为限流电阻。

于本发明的一较佳实施例中，内部电路具有至少一电子元件。其中，电子元件可选自晶片、电阻、电容、晶体管中的至少其中之一。

为达上述的目的，本发明提供另一种电源供应器包括一第一输出端、一电源转换单元、一第二输出端、一内部电路以及一内部电源供应单元。第一输出端输出一第一电源。电源转换单元耦接第一输出端并接收第一电源，电源转换单元将第一电源转换为一第二电源。第二输出端耦接电源转换单元并输出第二电源。内部电源供应单元耦接内部电路。

于本发明的一较佳实施例中，电源供应器还包括一控制元件，耦接电源转换单元及内部电路；控制元件控制将第二电源提供给内部电路使用，或经由第二输出端输出提供给外部负载使用。

承上所述，本发明的电源供应器以电源转换单元将输出端输出的第一电源转换为第二电源，更详细来说，当与电源供应器原本连接的外部负载为轻负载或无负载时，电源转换单元将未输出至外部负载的第一电源多余的能量转换为第二电源，以提供予内部电路或其他外部电子元件使用该第二电源，以有效运用电源，提高能源的利用率。

附图说明

图1为现有电源供应器的示意图；

图2为依据本发明较佳实施例的电源供应器的示意图；

图3为依据本发明的电源转换单元的示意图；

图4为依据本发明另一较佳实施例的电源供应器的示意图；

图5为依据本发明再一较佳实施例的电源供应器的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2、3、4：电源供应器

11、21、31、41：电源整流单元

12、22：输出端

32、42：第一输出端

23、33、43：电源转换单元

231：齐纳二极管

232、R1、R2～Rn：电阻

24、35、45：内部电路

25、36、46：内部电源供应单元

34、44：第二输出端

47：控制元件

A：外部负载

V1：第一电源

V2：第二电源

V3：第三电源

Vo：输出电压

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种电源供应器，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图2所示，其为依据本发明较佳实施例的一种电源供应器的示意图。电源供应器2包括一电源整流单元21、一输出端22、一电源转换单元23、一内部电路24以及一内部电源供应单元25。电源供应器2用以将交流电源的市电转换为稳定的直流电源，如12V或5V等，以供应电源予外部负载A。首先需述明，本发明的电源供应器2适用于外部负载A为无负载或轻负载的状态下，当然，本发明的电源供应器2也可应用于外部负载A为重负载的状态下。本实施例的外部负载A例如但不限于风扇、发光元件、伺服器或电脑***等。值得说明的是，本实施例的内部电路24设置于电源供应器2内，且为用以运作及执行电源供应器2作动的电路，内部电源供应单元25为用以提供电源予电源供应器2内的电路，而外部负载A与电源供应器2的输出端22相连接，外部负载A与电源供应器2分别设置。

输出端22与电源整流单元21耦接，输出端22输出电源整流单元21所产生的一第一电源V1。

电源转换单元23耦接输出端22并接收第一电源V1，电源转换单元23将第一电源V1转换为一第二电源V2。请参照图3所示，其为本发明的电源转换单元的示意图。电源转换单元23包括一箝位电路，用以将输入的电压定位至所需的直流电压位准上。箝位电路具有一齐纳二极管231及一电阻232，齐纳二极管231与电阻232串联连接。其中，齐纳二极管231具有稳定电压的功能，而电阻232为限流电阻，以避免流经电源转换单元23的电流过大。更详细来说，例如第一电源V1为12V时，电源转换单元23接收第一电源V1，并以齐纳二极管231及电阻232将第一电源V1的12V转换为例如5V或3V，即为第二电源V2。

内部电路24耦接电源转换单元23并接收第二电源V2。内部电路24具有至少一电子元件(未图示)，其中至少一电子元件可选自晶片、电阻、电容、晶体管中的至少其中之一。详而言之，内部电路24接收第二电源V2，并以第二电源V2对电子元件进行供电。

需要说明的是，当与电源供应器2相连接的外部负载A为重负载时，本实施例的电源整流单元21以输出端22输出第一电源V1予外部负载A。然而，当与电源供应器1相连接的外部负载A为轻负载或无负载时，本实施例的电源转换单元23将未输出至外部负载A的第一电源V1转换为第二电源V2，以提供电力予内部电路24的电子元件使用，而可将原本功率损耗的能源，转换再利用，提高能源利用率。

内部电源供应单元25耦接内部电路24，并输出一第三电源V3予内部电路24。当外部负载A为重负载时，电源整流单元21经由输出端22将全部的第一电源V1输出予外部负载A，且电源转换单元23无法输出第二电源V2予内部电路24时，内部电源供应单元25则输出第三电源V3予内部电路24。

当外部负载A为轻负载时，输出端22将部分的第一电源V1输出予外部负载A，则电源转换单元23将剩余的第一电源V1转换为第二电源V2，若电源转换单元23输出的第二电源V2不足以让内部电路24作动时，则由内部电源供应单元25输出第三电源V3予内部电路24，以供给内部电路24所需的电源，以使内部电路24内的电子元件能正常作动。

当外部负载A为无负载时，电源转换单元23将第一电源V1转换为第二电源V2，若电源转换单元23输出的第二电源V2足以让内部电路24的电子元件作动时，则内部电路24不接收内部电源供应单元25输出的第三电源V3。以上所述的实施方式用以举例说明，非用以限制本发明。

另外，本实施例的内部电路24具有一控制器(未图示)，其用以控制内部电路24接收电源转换单元23输出的第二电源V2或内部电源供应单元25输出的第三电源V3。更详细来说，当电源转换单元23输出的第二电源V2不足以让内部电路24作动时，则内部电路24的控制器将控制内部电源供应单元25与内部电路24连接，使内部电源供应单元25输出第三电源V3予内部电路24，以供给内部电路24所需的电源，以使内部电路24内的电子元件能正常作动。当电源转换单元23输出的第二电源V2足以让内部电路24作动时，则内部电路24的控制器将控制电源转换单元23与内部电路24连接，使电源转换单元23输出第二电源V2予内部电路24，让内部电路24可正常作动。则内部电路24即未接收内部电源供应单元25输出的第三电源V3。控制器可为一晶体管、一开关或一比较器，然非用以限制本发明。

请参照图4所示，其为本发明另一较佳实施例的电源供应器的示意图。电源供应器3包括一电源整流单元31、一第一输出端32、一电源转换单元33、一第二输出端34、一内部电路35以及一内部电源供应单元36。

第一输出端32与电源整流单元31耦接，第一输出端32输出电源整流单元31所产生的一第一电源V1。

电源转换单元33耦接第一输出端32并接收第一电源V1，电源转换单元33将第一电源V1转换为一第二电源V2。

第二输出端34耦接电源转换单元33，第二输出端34输出电源转换单元33所产生的第二电源V2，并将第二电源V2提供予其他外部的电子元件使用，例如USB插槽、键盘、风扇、鼠标等。

内部电源供应单元36与内部电路35耦接，内部电源供应单元36提供一第三电源V3予内部电路35，使内部电路35可正常作动。其中，内部电路35具有至少一电子元件，其可选自晶片、电阻、电容、晶体管中的至少其中之一。

请参照图5所示，其为本发明再一较佳实施例的电源供应器的示意图。电源供应器4包括一电源整流单元41、一第一输出端42、一电源转换单元43、一第二输出端44、一内部电路45以及一内部电源供应单元46。

本实施例的电源供应器4与上述的电源供应器3不同的是，本实施例还包括一控制元件47，耦接电源转换单元43及内部电路45。控制元件47于接收电源转换单元43输出的第二电源V2后，可提供给内部电路45使用；或者，控制元件47可于接收电源转换单元43输出的第二电源V2后，再经由第二输出端44输出提供给其他外部电子元件使用；或者，控制元件47也可于接收电源转换单元43输出的第二电源V2后，同时提供给内部电路45使用及经由第二输出端44输出提供给其他外部电子元件使用。本实施例的控制元件47可为一晶体管或一开关，然非用以限制本发明。

综上所述，本发明的电源供应器以电源转换单元将输出端输出的第一电源转换为第二电源，更详细来说，当与电源供应器原本连接的外部负载为轻负载或无负载的状态时，电源转换单元将未输出至外部负载的第一电源多余的能量转换为第二电源，以提供内部电路或其他外部电子元件使用该第二电源，将原本欲稳住第一电源的电压的能源损耗，转换再利用，以有效运用电源，提高能源的利用率。

与现有技术相比较，本发明的电源供应器于外部负载为重负载的状态时，可正常提供电源予外部负载；特别当外部负载为轻负载或无负载的状态时，可将多余的电源供给内部电路或其他外部电子元件使用，减少功率损耗，提升电源供应器的能源利用率，降低涟波噪声。另外，更可减少于输出端的电子元件(如电阻)使用量，以降低生产成本，节省空间。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (13)

1.一种电源供应器，包括：

一输出端，输出一第一电源；

一电源转换单元，耦接该输出端并接收该第一电源，该电源转换单元将该第一电源转换为一第二电源，其中该电源转换单元包括一箝位电路，该箝位电路具有一齐纳二极管及一电阻，该齐纳二极管与该电阻串联；

一内部电路，耦接该电源转换单元并接收该第二电源；以及

一内部电源供应单元，耦接该内部电路；

其中，该电源供应器与一外部负载相应用，且适用于该外部负载为无负载或轻负载的状态；当外部负载为无负载或轻负载时，该电源转换单元将未输出至外部负载的第一电源转换为第二电源。

2.如权利要求1所述的电源供应器，其中该内部电路具有至少一电子元件。

3.如权利要求2所述的电源供应器，其中该至少一电子元件选自晶片、电阻、电容、晶体管中的至少其中之一。

4.如权利要求1所述的电源供应器，其中该内部电源供应单元输出一第三电源给该内部电路。

5.如权利要求4所述的电源供应器，其中该内部电路具有一控制器，用以控制该内部电路接收该电源转换单元输出的该第二电源或该内部电源供应单元输出的该第三电源。

6.一种电源供应器，包括：

一第一输出端，输出一第一电源；

一电源转换单元，耦接该第一输出端并接收该第一电源，该电源转换单元将该第一电源转换为一第二电源，其中该电源转换单元包括一箝位电路，该箝位电路具有一齐纳二极管及一电阻，该齐纳二极管与该电阻串联；

一第二输出端，耦接该电源转换单元并输出该第二电源；

一内部电路；以及

一内部电源供应单元，耦接该内部电路；

其中，该电源供应器与一外部负载相应用，且适用于该外部负载为无负载或轻负载的状态；当外部负载为无负载或轻负载时，该电源转换单元将未输出至外部负载的第一电源转换为第二电源。

7.如权利要求6所述的电源供应器，还包括：

一控制元件，耦接该电源转换单元及该内部电路。

8.如权利要求7所述的电源供应器，其中该控制元件为晶体管。

9.如权利要求7所述的电源供应器，其中该控制元件为开关。

10.如权利要求6所述的电源供应器，其中该内部电路具有至少一电子元件。

11.如权利要求10所述的电源供应器，其中该至少一电子元件选自晶片、电阻、电容、晶体管中的至少其中之一。

12.如权利要求6所述的电源供应器，其中该内部电源供应单元输出一第三电源给该内部电路。

13.如权利要求12所述的电源供应器，其中该内部电路具有一控制器，用以控制该内部电路接收该电源转换单元输出的该第二电源或该内部电源供应单元输出的该第三电源。