TWI398086B - 電源裝置和變壓裝置 - Google Patents

Description

電源裝置和變壓裝置

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種電源裝置和變壓裝置。

電源裝置用於給電子設備或電子晶片提供工作電壓或電流。不同的電子設備或電子晶片的額定工作電壓通常不一樣，因此，需要藉由電壓轉換得到各電子設備或電子晶片需要的電壓。

電源裝置常用變壓器來實現電壓轉換。為了同時滿足具有不同額定工作電壓的電子設備需求，變壓器一般會設置多路不同電壓的輸出。目前，變壓器的多路輸出電路中，其中心抽頭接地，並根據需要輸出的電壓大小，在次級線圈上以中心抽頭為中心的對稱位置處分別引出輸出端，該引出的兩個輸出端分別藉由二極體後匯成一路輸出。若電路還需要其他大小的電壓，可以根據上述方法繼續增加輸出端。

然而，在上述具有多路輸出的電源裝置中，變壓器的中心抽頭接地，每一路輸出均需要連接變壓器次級線圈內的兩個位置，並分別藉由二極體後匯成該路輸出。如此，當有多路輸出時，就需要在次級線圈上設置多個引出端，不利於元件的集成化，同時輸出端的增加也使輸出端之間電磁干擾增大。此外，多增加一路輸出也需要增加次級線圈的繞組數。

有鑒於此，有必要提供一種減少變壓裝置次級線圈繞組數的電源裝置。

另外，還有必要提供一種減少次級線圈繞組數的變壓裝置。

一種電源裝置包括電源模組、轉換模組以及輸出模組，該電源模組用於給轉換模組提供交流電壓，該轉換模組用於將該交流電壓轉換後，輸出第一訊號和第二訊號至該輸出模組。該轉換模組包括初級線圈側的第一輸入端和第二輸入端以及次級線圈側的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端，該第一輸入端和第二輸入端共同用於接收該交流電壓，第一輸出端和第二輸出端共同用於輸出第一訊號，第三輸出端用於輸出第二訊號，且第三輸出端位於第一輸出端和第二輸出端之間。

一種變壓裝置包括初級線圈側的第一輸入端和第二輸入端以及次級線圈側的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端，該第一輸入端和第二輸入端共同用於接收該交流電壓，第一輸出端和第二輸出端共同用於輸出第一訊號，第三輸出端用於輸出第二訊號，且第三輸出端位於第一輸出端和第二輸出端之間。

上述電源裝置和變壓裝置藉由將第三輸出端用於輸出第二訊號，在不增加變壓裝置的輸出埠的情況下，增加多一路輸出，有利於減少由於輸出埠多帶來的電磁干擾；進一步，使變壓裝置獲取與以往同樣大小的輸出電壓需要的次級線圈的線圈數減少了一半，進而有利於減少損 耗。

如圖1所示，一較佳實施方式的電源裝置100包括電源模組10、轉換模組20以及輸出模組30。該電源模組10用於給轉換模組20提供交流電壓，轉換模組20用於將該交流電壓轉換後，輸出第一訊號和第二訊號至該輸出模組30。

如圖2所示，其為電源裝置100的電路結構圖，電源模組10包括直流電源101、控制單元103、第一埠104、第二埠105、第一開關元件Q1、第二開關元件Q2以及第一電容C1。直流電源101用於給控制單元103提供工作電壓，並向第一開關元件Q1提供直流電壓。控制單元103用於間隔地向第一開關元件Q1和第二開關元件Q2提供開關訊號。第一開關元件Q1包括與控制單元103連接的第一端Q11、與直流電源101相連的第二端Q12以及與第一埠104相連的第三端Q13。第一電容C1的一端與第二埠105相連，另一端接地。第二開關元件Q2包括與控制單元103連接的第四端Q21、與第一埠104相連的第五端Q22以及用於接地的第六端Q23。

轉換模組20為一個變壓裝置T，其包括第一輸入端T1、第二輸入端T2、第一輸出端T3、第二輸出端T4以及第三輸出端T5。第一輸入端T1和第二輸入端T2位於變壓裝置T的初級線圈側，而第一輸出端T3、第二輸出端T4、第三輸出端T5位於變壓裝置T的次級線圈側，且第三輸出端T5為次級線圈的中心抽頭。第一輸入端T1與電源模組10的第 一埠104相連，第二輸入端T2與電源模組10的第二埠105相連。第一輸出端T3和第二輸出端T4共同用於輸出第一訊號，第三輸出端T5用於輸出第二訊號。

輸出模組30包括第一輸出單元30a和第二輸出單元30b。第一輸出單元30a和第二輸出單元30b分別用於接收該第一訊號和第二訊號，並分別輸出第一直流訊號和第二直流訊號。

第一輸出單元30a包括整流橋D、第二電容C2、第一電感L1以及第一直流輸出端O1。整流橋包括與第一輸出端T3相連的第一整流端D1、與第二輸出端T4相連的第二整流端D2、接地的第三整流端D3以及第四整流端D4。第二電容C2的一端與第四整流端D4相連，另一端接地。第一電感L1的一端與第四整流端D4相連，另一端與第一直流輸出端O1相連。

第二輸出單元30b包括第三電容C3、第二電感L2以及第二直流輸出端O2。第三電容C3的一端與該轉換模組20的第三輸出端T5相連，另一端接地。第二電感L2的一端與第三輸出端T5相連，另一端與第二直流輸出端O2相連。

電源裝置100工作時，控制單元103向第一開關元件Q1的第一端Q11輸出開關訊號，使第一開關元件Q1導通，將直流電源101提供的直流電壓藉由變壓裝置T的第一輸入端T1和第二輸入端T2傳輸至第一電容C1，並開始對第一電容C1進行充電，同時，變壓裝置T的初級線圈中將產生感應磁場，進而次級線圈中產生感應電流。變壓裝置T藉由 第一輸出端T3和第二輸出端T4向第一輸出單元30a輸出第一訊號，藉由第三輸出端T5和第二輸出端T4向第二輸出單元30b輸出第二訊號。第一輸出單元30a對該第一訊號整流濾波處理後，藉由第一直流輸出端O1輸出第一直流訊號。第二輸出單元30b對經過整流橋D整流後之第二訊號濾波處理後，藉由第二直流輸出端O2輸出第二直流訊號。

當第一電容C1的充電完成時，控制單元103停止向第一開關元件Q1的第一端Q11輸出開關訊號，同時向第二開關元件Q2的第四端Q21輸出開關訊號。第二開關元件Q2導通，由於第二開關元件Q2的第六端Q23接地，使第一電容C1藉由第二開關元件Q2進行放電，並在變壓裝置T的初級線圈中將產生感應磁場，進而使次級線圈中產生感應電流。同時，變壓裝置T藉由第一輸出端T3和第二輸出端T4向第一輸出單元30a輸出第一訊號，藉由第三輸出端T5向第二輸出單元30b輸出第二訊號。

上述電源裝置100藉由將變壓裝置T的第三輸出端T5用於輸出第二訊號，在不增加變壓裝置T的輸出埠的情況下，增加多一路輸出，有利於減少由於輸出埠多帶來的電磁干擾；進一步，使變壓裝置T獲取與以往同樣大小的輸出電壓需要的次級線圈的線圈數減少了一半，進而有利於減少損耗。

100‧‧‧電源裝置

10‧‧‧電源模組

101‧‧‧直流電源

103‧‧‧控制單元

104‧‧‧第一埠

105‧‧‧第二埠

20‧‧‧轉換模組

30‧‧‧輸出模組

30a‧‧‧第一輸出單元

30b‧‧‧第二輸出單元

圖1為一較佳實施方式的電源裝置的功能模組圖。

圖2為一較佳實施方式的電源裝置的電路結構圖。

100‧‧‧電源裝置

10‧‧‧電源模組

20‧‧‧轉換模組

30‧‧‧輸出模組

Claims (5)

1. 一種電源裝置，包括電源模組、轉換模組以及輸出模組，該電源模組用於給轉換模組提供交流電壓，該轉換模組用於將該交流電壓轉換後輸出第一訊號和第二訊號至該輸出模組，其改良在於：轉換模組包括初級線圈側的第一輸入端和第二輸入端以及次級線圈側的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端，該第一輸入端和第二輸入端共同用於接收該交流電壓，第一輸出端和第二輸出端共同用於輸出第一訊號，第三輸出端和第二輸出端共同用於輸出第二訊號，且第三輸出端位於第一輸出端和第二輸出端之間；該輸出模組包括第一輸出單元和第二輸出單元，該第一輸出單元包括整流橋、第二電容、第一電感以及第一直流輸出端，該整流橋包括第一整流端、第二整流端、第三整流端以及第四整流端，該第一整流端與轉換模組的第一輸出端相連，該第二整流端與第二輸出端相連，該第三整流端接地，該第四整流端與該第二電容的一端相連，該第二電容的另一端接地，該電感的一端與該第四整流端相連，另一端與該第一直流輸出端相連；第一輸出單元對第一訊號整流濾波處理後，藉由第一直流輸出端輸出第一直流訊號；第二輸出單元包括第二直流輸出端，第二輸出單元與第三輸出端連接；第二輸出單元對經過整流橋整流後之第二訊號濾波處理後，藉由第二直流輸出端輸出第二直流訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源裝置，該電源模組包括第一埠和第二埠，該第一埠與該轉換模組的第一輸入端相連，該第二埠與該轉換模組的第二輸入端相連。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電源裝置，該電源模組還包括直流電源、控制單元、第一開關元件、第二開關元件以及第一電容，該直流電源用於向該控制單元提供工作電壓，該控制單元用於間隔地向該第一開關元件和第二開關元件輸出開關訊號，該直流電源還用於藉由第一開關元件給該第一電容進行充電，該第一電容還藉由該第二開關元件進行放電。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電源裝置，該第二輸出單元包括第三電容、第二電感，該第三電容的一端與該轉換模組的第三輸出端相連，另一端接地，該第二電感的一端與該第三輸出端相連，另一端與該第二直流輸出端相連。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電源裝置，該轉換模組為變壓器，該第三輸出端為變壓器次級回路側的中心抽頭，且第一訊號的電壓為第二訊號的兩倍。