TWI395394B - 具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置 - Google Patents

具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置 Download PDF

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Description

具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置
本創作係有關一種降壓型轉換裝置,尤指一種具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置。
在電腦系統應用技術,由於電腦系統的負載需求,通常不是只有單組輸出,因此,電源供應器為了提供多組輸出電源的需要,通常會使用降壓型轉換器將原有單組輸出電壓降為需要的電壓值,以實現多組輸出的要求。當電源供應器提供穩定的多組輸出,再配合符合主機板要求的時序動作,就能使電腦系統正常地運作。但是,由於降壓型轉換器天生的特性,在關機時,輸入端與輸出端所扮演的角色會互換,使原本為降壓型(buck)的轉換器變成昇壓型(boost)的轉換器,而造成原來為輸入的輸出電壓發生彈升的狀況。在這種狀況下,異常的輸出電壓將會造成電腦系統所要求的時序發生錯誤,使得電腦系統無法正常地關機。
因此,如何在電源供應器提供多組輸出電源的使用下,設計出一種具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置,當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,能有效地消除該多組輸出降壓型轉換裝置之主輸出電壓彈升的問題,解決無法正常關機的狀況,乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。
為了解決上述問題,本發明係提供一種具關機保護之多 組輸出降壓型轉換裝置。多組輸出降壓型轉換裝置係包含主降壓型轉換器及至少輔助降壓型轉換器,以提供多組輸出電源。其中,主降壓型轉換器係具有主輸出端,以提供相對參考接地端之主輸出電壓。輔助降壓型轉換器係電性連接主降壓型轉換器,包含上臂開關及下臂開關,並且具有輔助輸出端,以提供相對參考接地端之輔助輸出電壓。具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置係更包含異常電壓信號產生單元。
異常電壓信號產生單元係電性連接主降壓型轉換器之輸入端,以產生控制信號對,其中,控制信號對係包含上臂控制信號及下臂控制信號。當多組輸出降壓型轉換裝置關機時,上臂控制信號及下臂控制信號係不同時為高準位,以分別控制上臂開關與下臂開關。
藉此,控制信號對控制輔助降壓型轉換器之上臂開關與下臂開關,能以將輔助降壓型轉換器所儲存之能量,經由輔助降壓型轉換器之內部路徑或透過該輔助降壓型轉換器外接之操作負載所提供之路徑釋放,而防止所儲存之能量回送至主降壓型轉換器,而造成主輸出電壓彈升。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,相信本發明之目的、特徵與特點,當可由此得一深入且具體之瞭解,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
有關本創作之技術內容及詳細說明,配合圖式說明如下:
請參見第一圖A及第一圖B,係分別為本發明具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置之第一實施例電路圖及該第一實施例之該多組輸出降壓型轉換裝置之關機時序圖。該多組輸出降壓型轉換裝置係包含一主降壓型轉換器80及至少一輔助降壓型轉換器,用以提供多組輸出電源。在本實施例中,係以兩組輔助降壓型轉換器為例說明。亦即,該多組輸出降壓型轉換裝置係包含一第一輔助降壓型轉換器10及一第二輔助降壓型轉換器20。該主降壓型轉換器80係具有一主輸出端Vo1,用以提供一相對一參考接地端(未標示)之一主輸出電壓(未標示)。該第一輔助降壓型轉換器10係電性連接該主降壓型轉換器80,並且具有一第一輔助輸出端Vb1,用以提供一相對該參考接地端之一第一輔助輸出電壓(未標示),其中,該主降壓型轉換器80之該主輸出電壓係高於該第一輔助降壓型轉換器10之該第一輔助輸出電壓。此外,該第二輔助降壓型轉換器20係電性連接該主降壓型轉換器80,並且具有一第二輔助輸出端Vb2,用以提供一相對該參考接地端之一第二輔助輸出電壓(未標示),其中,該主降壓型轉換器80之該主輸出電壓係高於該第二輔助降壓型轉換器20之該第二輔助輸出電壓。
該具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置係更包含一異常電壓信號產生單元70。該異常電壓信號產生單元70係產生複數個控制信號對(未標示)。若以本實施例兩組輔 助降壓型轉換器為例,則該異常電壓信號產生單元70係產生兩個控制信號對。亦即,該異常電壓信號產生單元70係產生一第一控制信號對及一第二控制信號對。並且,該第一控制信號對係包含一第一上臂控制信號Su1及一第一下臂控制信號Sd1,該第二控制信號對係包含一第二上臂控制信號Su2及一第二下臂控制信號Sd2。此外,當該多組輸出降壓型轉換裝置非關機時(即正常操作時),該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係為準位互補之脈波寬度調變(PWM)信號,亦即,當該第一上臂控制信號Su1為高準位時,則該第一下臂控制信號Sd1為低準位,反之亦然。同樣地,該第二上臂控制信號Su2及該第二下臂控制信號Sd2係為準位互補之脈波寬度調變(PWM)信號。
如第一圖A所示,一前級變壓器30係電性連接該主降壓型轉換器80,用以做為一次側輸入與二次側輸出之間能量轉換之用。該主降壓型轉換器80係主要包含一主上臂開關802、一主下臂開關804、一主輸出電感806、一主輸出電容808、一輔助電感810以及一輔助電容812。該第一降壓型轉換器10係主要包含一第一上臂開關102、一第一下臂開關104、一第一輸出電感106以及一第一輸出電容108。該第二降壓型轉換器20係主要包含一第二上臂開關202、一第二下臂開關204、一第二輸出電感206以及一第二輸出電容208。
一種實施例係為:一第一電壓偵測單元40係電性連接該變壓器30之一次側,用以偵測該變壓器30之一次側電壓 Vb。該異常電壓信號產生單元70係電性連接該第一電壓偵測單元40,並接收該一次側電壓Vb,用以與一第一臨界電壓(threshold voltage)Vt1比較(參見第一圖B)。當另一種實施例係為:一第二電壓偵測單元50係電性連接該變壓器30之二次側,用以偵測該變壓器30之二次側電壓Vs。該異常電壓信號產生單元70係電性連接該第二電壓偵測單元50,並接收該二次側電壓Vs,用以與一第二臨界電壓(threshold voltage)Vt2比較(參見第一圖B)。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,該外部交流電源Vac停止供應電源,由於系統之電容維持電壓效應,因此,經過一維持時間(hold-up time)Th後,該二次側電壓Vs逐漸降低。當該二次側電壓Vs低於該第二臨界電壓Vt2時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係分別為低準位及高準位,而分別控制該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102開路(open)及該第一下臂開關104閉合(closed)。
然而,由於切換式電源供應器所發展之不同之拓樸(topology)架構,因此,用以做為電壓偵測之電路不以上述兩種實施例為限。
該多組輸出降壓型轉換裝置之關機保護操作,如下文所詳述之。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,對於儲存在該第一降壓型轉換器10之該第一輸出電容108之能量,可經由一第一放電路徑Ld11將所儲存的能量釋放,而 避免該第一輸出電容108所儲存之能量,經由一第三放電路徑Ld13回送至該主輸出端Vo1。此外,該第一輔助降壓型轉換器10所儲存之能量,係亦可同時透過該第一輔助降壓型轉換器10外接之操作負載所提供之路徑(未圖示)進行釋放。值得一提,該第一放電路徑Ld11係經由該第一輸出電容108、該第一輸出電感106以及該第一下臂開關104所形成。並且,該第三放電路徑Ld13係經由該第一輸出電容108、該第一輸出電感106、該第一上臂開關102、該輔助電感810、該主輸出電感806以及該主輸出電容808所形成。
同樣地,當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,對於儲存在該第二降壓型轉換器20之該第二輸出電容208之能量,可經由一第二放電路徑Ld12將所儲存的能量釋放,而避免該第二輸出電容208所儲存之能量,經由一第四放電路徑Ld14回送至該主輸出端Vo1。此外,該第二輔助降壓型轉換器20所儲存之能量,係亦可同時透過該第二輔助降壓型轉換器20外接之操作負載所提供之路徑(未圖示)進行釋放。值得一提,該第二放電路徑Ld12係經由該第二輸出電容208、該第二輸出電感206以及該第二下臂開關204所形成。並且,該第四放電路徑Ld14係經由該第二輸出電容208、該第二輸出電感206、該第二上臂開關202、該輔助電感810、該主輸出電感806以及該主輸出電容808所形成。
簡而言之,當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該控制信號對,控制該 第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102與該第一下臂開關104以及該第二輔助降壓型轉換器20之該第二上臂開關202與該第二下臂開關204,能以將該第一輔助降壓型轉換器10以及該第二輔助降壓型轉換器20所儲存之能量,分別經由該第一輔助降壓型轉換器10以及該第二輔助降壓型轉換器20之內部路徑或經由各別外接之操作負載所提供之路徑進行釋放,而防止所儲存之能量回送至該主降壓型轉換器80,而造成該主輸出電壓彈升。
請參見第二圖A及第二圖B,係分別為本發明具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置之第二實施例電路圖及該第二實施例之該多組輸出降壓型轉換裝置之關機時序圖。該多組輸出降壓型轉換裝置係包含一主降壓型轉換器80及至少一輔助降壓型轉換器,用以提供多組輸出電源。在本實施例中,係以兩組輔助降壓型轉換器為例說明。亦即,該多組輸出降壓型轉換裝置係包含一第一輔助降壓型轉換器10及一第二輔助降壓型轉換器20。該主降壓型轉換器80係具有一主輸出端Vo1,用以提供一相對一參考接地端(未標示)之一主輸出電壓(未標示)。該第一輔助降壓型轉換器10係電性連接該主降壓型轉換器80,並且具有一第一輔助輸出端Vb1,用以提供一相對該參考接地端之一第一輔助輸出電壓(未標示),其中,該主降壓型轉換器80之該主輸出電壓係高於該第一輔助降壓型轉換器10之該第一輔助輸出電壓。此外,該第二輔助降壓型轉換器20係電性連接該主降壓型轉換器80,並且具有一第二輔助輸出端Vb2,用以提供一相對該參考接地端之 一第二輔助輸出電壓(未標示),其中,該主降壓型轉換器80之該主輸出電壓係高於該第二輔助降壓型轉換器20之該第二輔助輸出電壓。
該具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置係更包含一異常電壓信號產生單元70,該異常電壓信號產生單元70係產生複數個控制信號對(未標示)。若以本實施例兩組輔助降壓型轉換器為例,則該異常電壓信號產生單元70係產生兩個控制信號對。亦即,該異常電壓信號產生單元70係產生一第一控制信號對及一第二控制信號對。並且,該第一控制信號對係包含一第一上臂控制信號Su1及一第一下臂控制信號Sd1,該第二控制信號對係包含一第二上臂控制信號Su2及一第二下臂控制信號Sd2。此外,當該多組輸出降壓型轉換裝置非關機時(即正常操作時),該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係為準位互補之脈波寬度調變(PWM)信號,亦即,當該第一上臂控制信號Su1為高準位時,則該第一下臂控制信號Sd1為低準位,反之亦然。同樣地,該第二上臂控制信號Su2及該第二下臂控制信號Sd2係為準位互補之脈波寬度調變(PWM)信號。
如第二圖A所示,一前級變壓器30係電性連接該主降壓型轉換器80,用以做為一次側輸入與二次側輸出之間能量轉換之用。該主降壓型轉換器80係主要包含一主上臂開關802、一主下臂開關804、一主輸出電感806、一主輸出電容808、一輔助電感810以及一輔助電容812。該第一降壓型轉換器10係主要包含一第一上臂開關102、一第 一下臂開關104、一第一輸出電感106以及一第一輸出電容108。該第二降壓型轉換器20係主要包含一第二上臂開關202、一第二下臂開關204、一第二輸出電感206以及一第二輸出電容208。
一種實施例係為:一第一電壓偵測單元40係電性連接該變壓器30之一次側,用以偵測該變壓器30之一次側電壓Vb。該異常電壓信號產生單元70係電性連接該第一電壓偵測單元40,並接收該一次側電壓Vb電壓,用以與一第一臨界電壓(threshold voltage)Vt1比較(參見第二圖B)。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,一外部交流電源Vac停止供應電源,由於系統之電容維持電壓效應,因此,經過一維持時間(hold-up time)Th後,該一次側電壓Vb電壓逐漸降低。當該一次側電壓Vb電壓低於該第一臨界電壓Vt1時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係皆為低準位,而分別控制該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102開路(open)及該第一下臂開關104開路(open)。
另一種實施例係為:一第二電壓偵測單元50係電性連接該變壓器30之二次側,用以偵測該變壓器30之二次側電壓Vs。該異常電壓信號產生單元70係電性連接該第二電壓偵測單元50,並接收該二次側電壓Vs電壓,用以與一第二臨界電壓(threshold voltage)Vt2比較(參見第二圖B)。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,該外部交流電源Vac停止供應電源,由於系統之電容維持電壓效應 ,因此,經過一維持時間(hold-up time)Th後,該二次側電壓Vs電壓逐漸降低。當該二次側電壓Vs電壓低於該第二臨界電壓Vt2時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係皆為低準位,而分別控制該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102開路(open)及該第一下臂開關104開路(open)。
然而,由於切換式電源供應器所發展之不同之拓樸(topology)架構,因此,用以做為電壓偵測之電路不以上述兩種實施例為限。
該多組輸出降壓型轉換裝置之關機保護操作,如下文所詳述之。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,由於該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102及該第一下臂開關104為開路(open)狀態,因此,對於儲存在該第一降壓型轉換器10之該第一輸出電容108之能量,係透過該第一輔助降壓型轉換器10外接之操作負載所提供之路徑(未標示)進行釋放,而避免該第一輸出電容108所儲存之能量,經由一第三放電路徑Ld23回送至該主輸出端Vo1。值得一提,該第三放電路徑Ld23係經由該第一輸出電容108、該第一輸出電感106、該第一上臂開關102、該輔助電感810、該主輸出電感806以及該主輸出電容808所形成。
同樣地,當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,由於該第二輔助降壓型轉換器20之該第一上臂開關202及該第一下臂開關204為開路(open)狀態,因此,對於儲存在該 第二降壓型轉換器20之該第二輸出電容208之能量,係透過該第二輔助降壓型轉換器20外接之操作負載所提供之路徑(未圖示)進行釋放,而避免該第二輸出電容208所儲存之能量,經由一第四放電路徑Ld24回送至該主輸出端Vo1。值得一提,該第四放電路徑Ld24係經由該第二輸出電容208、該第二輸出電感206、該第二上臂開關202、該輔助電感810、該主輸出電感806以及該主輸出電容808所形成。
簡而言之,當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該控制信號對,控制該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102與該第一下臂開關104以及該第二輔助降壓型轉換器20之該第二上臂開關202與該第二下臂開關204,能以將該第一輔助降壓型轉換器10以及該第二輔助降壓型轉換器20所儲存之能量,分別經由各別外接之操作負載所提供之路徑進行釋放,而防止所儲存之能量回送至該主降壓型轉換器80,而造成該主輸出電壓彈升。
請參見第三圖A及第三圖B,係分別為本發明具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置之第三實施例電路圖及該第三實施例之該多組輸出降壓型轉換裝置之關機時序圖。該多組輸出降壓型轉換裝置係包含一主降壓型轉換器80及至少一輔助降壓型轉換器,用以提供多組輸出電源。在本實施例中,係以兩組輔助降壓型轉換器為例說明。亦即,該多組輸出降壓型轉換裝置係包含一第一輔助降壓型轉換器10及一第二輔助降壓型轉換器20。該主降壓 型轉換器80係具有一主輸出端Vo1,用以提供一相對一參考接地端(未標示)之一主輸出電壓(未標示)。該第一輔助降壓型轉換器10係電性連接該主降壓型轉換器80,並且具有一第一輔助輸出端Vb1,用以提供一相對該參考接地端之一第一輔助輸出電壓(未標示),其中,該主降壓型轉換器80之該主輸出電壓係高於該第一輔助降壓型轉換器10之該第一輔助輸出電壓。此外,該第二輔助降壓型轉換器20係電性連接該主降壓型轉換器80,並且具有一第二輔助輸出端Vb2,用以提供一相對該參考接地端之一第二輔助輸出電壓(未標示),其中,該主降壓型轉換器80之該主輸出電壓係高於該第二輔助降壓型轉換器20之該第二輔助輸出電壓。
該具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置係更包含一異常電壓信號產生單元70,該異常電壓信號產生單元70係產生複數個控制信號對(未標示)。若以本實施例兩組輔助降壓型轉換器為例,則該異常電壓信號產生單元70係產生兩個控制信號對。亦即,該異常電壓信號產生單元70係產生一第一控制信號對及一第二控制信號對。並且,該第一控制信號對係包含一第一上臂控制信號Su1及一第一下臂控制信號Sd1,該第二控制信號對係包含一第二上臂控制信號Su2及一第二下臂控制信號Sd2。此外,當該多組輸出降壓型轉換裝置非關機時(即正常操作時),該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係為準位互補之脈波寬度調變(PWM)信號,亦即,當該第一上臂控制信號Su1為高準位時,則該第一下臂控制信號Sd1 為低準位,反之亦然。同樣地,該第二上臂控制信號Su2及該第二下臂控制信號Sd2係為準位互補之脈波寬度調變(PWM)信號。
如第三圖A所示,一前級變壓器30係電性連接該主降壓型轉換器80,用以做為一次側輸入與二次側輸出之間能量轉換之用。該主降壓型轉換器80係主要包含一主上臂開關802、一主下臂開關804、一主輸出電感806、一主輸出電容808、一輔助電感810以及一輔助電容812。該第一降壓型轉換器10係主要包含一第一上臂開關102、一第一下臂開關104、一第一輸出電感106以及一第一輸出電容108。該第二降壓型轉換器20係主要包含一第二上臂開關202、一第二下臂開關204、一第二輸出電感206以及一第二輸出電容208。
一種實施例係為:一第一電壓偵測單元40係電性連接該變壓器30之一次側,用以偵測該變壓器30之一次側電壓Vb。該異常電壓信號產生單元70係電性連接該第一電壓偵測單元40,並接收該一次側電壓Vb電壓,用以與一第一臨界電壓(threshold voltage)Vt1比較(參見第三圖B)。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,一外部交流電源Vac停止供應電源,由於系統之電容維持電壓效應,因此,經過一維持時間(hold-up time)Th後,該一次側電壓Vb電壓逐漸降低。當該一次側電壓Vb電壓低於該第一臨界電壓Vt1時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係分別為高準位及低準位,而分別控制該第一輔助降壓型 轉換器10之該第一上臂開關102閉合(closed)及該第一下臂開關104開路(open)。
另一種實施例係為:一第二電壓偵測單元50係電性連接該變壓器30之二次側,用以偵測該變壓器30之二次側電壓Vs。該異常電壓信號產生單元70係電性連接該第二電壓偵測單元50,並接收該二次側電壓Vs電壓,用以與一第二臨界電壓(threshold voltage)Vt2比較(參見第三圖B)。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,該外部交流電源Vac停止供應電源,由於系統之電容維持電壓效應,因此,經過一維持時間(hold-up time)Th後,該二次側電壓Vs電壓逐漸降低。當該二次側電壓Vs電壓低於該第二臨界電壓Vt2時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該第一上臂控制信號Su1及該第一下臂控制信號Sd1係分別為高準位及低準位,而分別控制該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102閉合(closed)及該第一下臂開關104開路(open)。
然而,由於切換式電源供應器所發展之不同之拓樸(topology)架構,因此,用以做為電壓偵測之電路不以上述兩種實施例為限。
該多組輸出降壓型轉換裝置之關機保護操作,如下文所詳述之。當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,雖然該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102為閉合(closed)狀態,但由於該第一下臂開關104為開路(open)狀態,因此,對於儲存在該第一降壓型轉換器10之該第一輸出電容108之能量,係透過該第一輔助降壓型 轉換器10外接之操作負載所提供之路徑(未標示)進行釋放,使得該第一輔助輸出端Vb1之電壓小於該主輸出端Vo1之電壓,而避免造成該主輸出電壓彈升。
同樣地,當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,雖然該第二輔助降壓型轉換器20之該第二上臂開關202為閉合(closed)狀態,但由於該第二下臂開關204為開路(open)狀態,因此,對於儲存在該第二降壓型轉換器20之該第二輸出電容108之能量,係透過該第二輔助降壓型轉換器20外接之操作負載所提供之路徑(未標示)進行釋放,使得該第二輔助輸出端Vb2之電壓小於該主輸出端Vo1之電壓,而避免造成該主輸出電壓彈升。
簡而言之,當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,該異常電壓信號產生單元70所產生之該控制信號對,控制該第一輔助降壓型轉換器10之該第一上臂開關102與該第一下臂開關104以及該第二輔助降壓型轉換器20之該第二上臂開關202與該第二下臂開關204,能以將該第一輔助降壓型轉換器10以及該第二輔助降壓型轉換器20所儲存之能量,分別經由各別外接之操作負載所提供之路徑進行釋放,而防止所儲存之能量回送至該主降壓型轉換器80,而造成該主輸出電壓彈升。
綜上所述,本發明係具有以下之優點:
1、當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,控制該些輔助降壓型轉換器之該些開關元件,能以將該些輔助降壓型轉換器所儲存之能量,經由所提供之路徑釋放,而防止 所儲存之能量回送至該主降壓型轉換器,而造成該主輸出電壓彈升,使達成該多組輸出降壓型轉換裝置正常之關機。
2、當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,控制該些輔助降壓型轉換器之該些開關元件,能以防止該些輔助降壓型轉換器所儲存之能量,回送至該主降壓型轉換器,而造成該主輸出電壓彈升,使達成系統該多組輸出降壓型轉換裝置之關機。
惟,以上所述,僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式,惟本發明之特徵並不侷限於此,並非用以限制本發明,本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準,凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例,皆應包含於本發明之範疇中,任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內,可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
〔本發明〕
30‧‧‧變壓器
40‧‧‧第一電壓偵測單元
50‧‧‧第二電壓偵測單元
70‧‧‧異常電壓信號產生單元
80‧‧‧主降壓型轉換器
802‧‧‧主上臂開關
804‧‧‧主下臂開關
806‧‧‧主輸出電感
808‧‧‧主輸出電容
810‧‧‧輔助電感
812‧‧‧輔助電容
Vo1‧‧‧主輸出端
10‧‧‧第一降壓型轉換器
102‧‧‧第一上臂開關
104‧‧‧第一下臂開關
106‧‧‧第一輸出電感
108‧‧‧第一輸出電容
Vb1‧‧‧第一輔助輸出端
20‧‧‧第二降壓型轉換器
202‧‧‧第二上臂開關
204‧‧‧第二下臂開關
206‧‧‧第二輸出電感
208‧‧‧第二輸出電容
Vb2‧‧‧第二輔助輸出端
Su1‧‧‧第一上臂控制信號
Sd1‧‧‧第一下臂控制信號
Su2‧‧‧第二上臂控制信號
Sd2‧‧‧第二下臂控制信號
Ld11‧‧‧第一放電路徑
Ld12‧‧‧第二放電路徑
Ld13‧‧‧第三放電路徑
Ld14‧‧‧第四放電路徑
Ld23‧‧‧第三放電路徑
Ld24‧‧‧第四放電路徑
Vac‧‧‧交流電源
Vb‧‧‧一次側電壓
Vs‧‧‧二次側電壓
Vt1‧‧‧第一臨界電壓
Vt2‧‧‧第二臨界電壓
Th‧‧‧維持時間
第一圖A係本發明具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置之第一實施例電路圖;第一圖B係本發明第一實施例之該多組輸出降壓型轉換裝置之關機時序圖;第二圖A係本發明具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置之第二實施例電路圖;第二圖B係本發明第二實施例之該多組輸出降壓型轉換裝置之關機時序圖; 第三圖A係本發明具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置之第三實施例電路圖;及第三圖B係本發明第三實施例之該多組輸出降壓型轉換裝置之關機時序圖。
30‧‧‧變壓器
40‧‧‧第一電壓偵測單元
50‧‧‧第二電壓偵測單元
70‧‧‧異常電壓信號產生單元
80‧‧‧主降壓型轉換器
802‧‧‧主上臂開關
804‧‧‧主下臂開關
806‧‧‧主輸出電感
808‧‧‧主輸出電容
810‧‧‧輔助電感
812‧‧‧輔助電容
Vo1‧‧‧主輸出端
10‧‧‧第一降壓型轉換器
102‧‧‧第一上臂開關
104‧‧‧第一下臂開關
106‧‧‧第一輸出電感
108‧‧‧第一輸出電容
Vb1‧‧‧第一輔助輸出端
20‧‧‧第二降壓型轉換器
202‧‧‧第二上臂開關
204‧‧‧第二下臂開關
206‧‧‧第二輸出電感
208‧‧‧第二輸出電容
Vb2‧‧‧第二輔助輸出端
Su1‧‧‧第一上臂控制信號
Sd1‧‧‧第一下臂控制信號
Su2‧‧‧第二上臂控制信號
Sd2‧‧‧第二下臂控制信號
Ld11‧‧‧第一放電路徑
Ld12‧‧‧第二放電路徑
Ld13‧‧‧第三放電路徑
Ld14‧‧‧第四放電路徑

Claims (6)

  1. 一種具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置,係包含一主降壓型轉換器及至少一輔助降壓型轉換器,以提供多組輸出電源;其中,該主降壓型轉換器係具有一主輸出端,以提供相對參考接地端之一主輸出電壓;該輔助降壓型轉換器係電性連接該主降壓型轉換器,包含一上臂開關及一下臂開關,並且具有一輔助輸出端,以提供相對參考接地端之一輔助輸出電壓;該多組輸出降壓型轉換裝置更包含:一異常電壓信號產生單元,係電性連接該主降壓型轉換器之一輸入端,以產生至少一控制信號對;其中該控制信號對係包含一上臂控制信號及一下臂控制信號;當該多組輸出降壓型轉換裝置關機時,該上臂控制信號及該下臂控制信號係不同時為高準位,以分別控制該上臂開關與該下臂開關;藉此,該控制信號對控制該輔助降壓型轉換器之該上臂開關與該下臂開關,能以將該輔助降壓型轉換器所儲存之能量,經由該輔助降壓型轉換器之內部路徑或透過該輔助降壓型轉換器外接之操作負載所提供之路徑釋放,而防止所儲存之能量回送至該主降壓型轉換器,而造成該主輸出電壓彈升。
  2. 如申請專利範圍第1項之具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置,其中該異常電壓信號產生單元係透過比較該主降壓型轉換器之該輸入端電壓低於一電壓臨界值,而觸發該上臂控制信號及該下臂控制信號係分別為低準位與高準位之狀態,控制該上臂開關開路與該下臂開關閉合。
  3. 如申請專利範圍第1項之具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置,其中異常電壓信號產生單元係透過比較該主降壓型轉換器之該輸入端電壓低於一電壓臨界值,而觸發該上臂控制信號及該下臂控制信號係皆為低準位之狀態,控制該上臂開關與該下臂開關皆為開路。
  4. 如申請專利範圍第1項之具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置,其中該異常電壓信號產生單元係透過比較該主降壓型轉換器之該輸入端電壓低於一電壓臨界值,而觸發該上臂控制信號及該下臂控制信號係分別為高準位與低準位之狀態,控制該上臂開關閉合與該下臂開關開路。
  5. 如申請專利範圍第1項之具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置,其中該主降壓型轉換器之該主輸出電壓係高於該輔助降壓型轉換器之該輔助輸出電壓。
  6. 如申請專利範圍第1項之具關機保護之多組輸出降壓型轉換裝置,其中當該多組輸出降壓型轉換裝置非關機時,該上臂控制信號及該下臂控制信號係為準位互補之脈波寬度調變(PWM)信號。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI837744B (zh) * 2022-07-27 2024-04-01 宏碁股份有限公司 在高頻動態變載條件下提供足夠維持時間之電源供應電路

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI477031B (zh) * 2012-06-28 2015-03-11 Fsp Technology Inc 電源供應裝置
TWI514745B (zh) * 2013-10-30 2015-12-21 Novatek Microelectronics Corp 交流直流轉換裝置及其操作方法
TWI660563B (zh) * 2017-12-06 2019-05-21 和碩聯合科技股份有限公司 放電裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222352B1 (en) * 1999-05-06 2001-04-24 Fairchild Semiconductor Corporation Multiple voltage output buck converter with a single inductor
US6803750B2 (en) * 2002-04-03 2004-10-12 International Rectifier Corporation Multiphase synchronous buck converter with improved output current sharing
US6826028B2 (en) * 2003-01-28 2004-11-30 International Rectifier Corporation Multi-phase buck converter with programmable phase selection
US6879138B2 (en) * 2002-10-18 2005-04-12 Intel Corporation Buck converter with transient suppression
US7202643B2 (en) * 2004-11-12 2007-04-10 Texas Instruments Incorporated High efficiency DC-to-DC synchronous buck converter
US7397230B2 (en) * 2004-12-10 2008-07-08 Nupower Semiconductor, Inc. Integrated FET synchronous multiphase buck converter with innovative oscillator

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI410029B (zh) * 2009-12-31 2013-09-21 Delta Electronics Inc 具可控制能量釋放功能之多組輸出降壓型轉換裝置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222352B1 (en) * 1999-05-06 2001-04-24 Fairchild Semiconductor Corporation Multiple voltage output buck converter with a single inductor
US6803750B2 (en) * 2002-04-03 2004-10-12 International Rectifier Corporation Multiphase synchronous buck converter with improved output current sharing
US6879138B2 (en) * 2002-10-18 2005-04-12 Intel Corporation Buck converter with transient suppression
US6826028B2 (en) * 2003-01-28 2004-11-30 International Rectifier Corporation Multi-phase buck converter with programmable phase selection
US7202643B2 (en) * 2004-11-12 2007-04-10 Texas Instruments Incorporated High efficiency DC-to-DC synchronous buck converter
US7397230B2 (en) * 2004-12-10 2008-07-08 Nupower Semiconductor, Inc. Integrated FET synchronous multiphase buck converter with innovative oscillator
US7541794B2 (en) * 2004-12-10 2009-06-02 Nupower Semiconductor, Inc. Integrated FET synchronous multiphase buck converter with innovative oscillator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI837744B (zh) * 2022-07-27 2024-04-01 宏碁股份有限公司 在高頻動態變載條件下提供足夠維持時間之電源供應電路

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