TWI570546B - 具有延長維持時間功能的電源供應裝置 - Google Patents

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TWI570546B
TWI570546B TW104100373A TW104100373A TWI570546B TW I570546 B TWI570546 B TW I570546B TW 104100373 A TW104100373 A TW 104100373A TW 104100373 A TW104100373 A TW 104100373A TW I570546 B TWI570546 B TW I570546B
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蔡憲逸
林伯仁
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群光電能科技股份有限公司
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Description

具有延長維持時間功能的電源供應裝置 【0001】
本發明係有關於一種電源供應裝置，特別是一種具有延長維持時間功能的電源供應裝置。

 【0002】
習知電源供應器的維持時間(Hold up time)設計，係利用電容儲能公式(1/2)C(V2²-V1²)=PT，其中C為儲能電容(Bulk capacitor)，V2為操作電壓，V1為截止電壓，P為電源供應器的輸出功率，T為維持時間。從前述公式中可以清楚看到，為了有效提高維持時間，因此設計上研發人員會採取將增加儲能電容值的方式進行處理，但由於隨著電源供應裝置的設計日趨小型化，由於儲能電容具有較大體積，因此透過增加儲能電容值的維持時間設計，就無法繼續應用，此一問題有待改善。
 【0003】
為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種具有延長維持時間功能的電源供應裝置。
【0004】
為達成本發明之上述目的，本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置包含：一變壓器；一繞組切換單元，電性連接至該變壓器；及一偵測單元，電性連接至該繞組切換單元。其中該變壓器包含：一初級側繞組；及一次級側繞組，與該初級側繞組耦合感應。其中該次級側繞組的圈數與該初級側繞組的圈數具有一圈數比值；當該偵測單元偵測到該初級側繞組的一輸入電壓小於一輸入預設電壓時，該繞組切換單元提高該圈數比值，藉此使該次級側繞組的一輸出電壓回復到一輸出預設電壓。
【0005】
再者，如上所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，更包含一整流器，電性連接至該變壓器；其中該偵測單元係偵測一交流電源端與該整流器之間的一接點，或該整流器與該初級側繞組之間的一接點，或該具有延長維持時間功能的電源供應裝置的一輸出端。
【0006】
再者，如上所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中該繞組切換單元包含一初級側繞組開關，電性連接至該初級側繞組及該偵測單元；該變壓器係為一中心抽頭變壓器。
【0007】
再者，如上所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中該偵測單元包含一比較器，電性連接至該繞組切換單元。
【0008】
再者，如上所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中當該偵測單元超過一預設時間沒有接收到任何信號時，該繞組切換單元提高該圈數比值。
【0009】
再者，如上所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中該次級側繞組包含：一第一次級側繞組，電性連接至該繞組切換單元；及一第二次級側繞組，電性連接至該繞組切換單元及該第一次級側繞組，其中該繞組切換單元包含一次級側繞組開關，電性連接至該第一次級側繞組、該第二次級側繞組及該偵測單元。
【0010】
再者，如上所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，更包含一整流器，電性連接至該變壓器；其中該偵測單元包含一比較器，電性連接至該繞組切換單元。
【0011】
本發明之功效在於改變該圈數比值，以在當使用小的儲能電容時仍具有相同的維持時間，藉此縮小電源供應器的體積。
 【0035】
10‧‧‧具有延長維持時間功能的電源供應裝置
【0036】
20‧‧‧交流電源端
【0037】
30‧‧‧輸出端
【0038】
102‧‧‧變壓器
【0039】
104‧‧‧繞組切換單元
【0040】
106‧‧‧偵測單元
【0041】
108‧‧‧初級側繞組
【0042】
110‧‧‧次級側繞組
【0043】
112‧‧‧輸入電壓
【0044】
114‧‧‧輸出電壓
【0045】
116‧‧‧初級側繞組開關
【0046】
118‧‧‧第一次級側繞組
【0047】
120‧‧‧第二次級側繞組
【0048】
122‧‧‧次級側繞組開關
【0049】
124‧‧‧整流器
【0050】
126‧‧‧比較器
【0051】
128‧‧‧次級側繞組第二開關
【0012】
圖1為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第一實施例方塊圖。
【0013】
圖2為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第二實施例方塊圖。
【0014】
圖3為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第三實施例方塊圖。
【0015】
圖4為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第四實施例方塊圖。
 【0016】
有關本發明的詳細說明及技術內容，請參閱以下的詳細說明和附圖說明如下，而附圖與詳細說明僅作為說明之用，並非用於限制本發明。
【0017】
請參考圖1，其係為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第一實施例方塊圖。一具有延長維持時間功能的電源供應裝置10包含一變壓器102、一繞組切換單元104及一偵測單元106。該繞組切換單元104電性連接至該變壓器102；該偵測單元106電性連接至該繞組切換單元104。
【0018】
該變壓器102包含一初級側繞組108及一次級側繞組110。該初級側繞組108電性連接至該繞組切換單元104；該次級側繞組110與該初級側繞組108耦合感應。
【0019】
該次級側繞組110的圈數與該初級側繞組108的圈數具有一圈數比值；當該偵測單元106偵測到該初級側繞組108的一輸入電壓112小於一輸入預設電壓時，該繞組切換單元104提高該圈數比值，藉此使該次級側繞組110的一輸出電壓114回復到一輸出預設電壓。
【0020】
該輸出電壓114等於該圈數比值乘上該輸入電壓112；因此，當該輸入電壓112下降時，該圈數比值被改變以維持該輸出電壓114為該輸出預設電壓一預設時間，藉此讓電子系統完成必要的儲存與控制動作而安全地關機。
【0021】
更詳細地說：由公式：Vo=(Ns/Np)*Vin*D可知，當D已達最大值時，可藉由調控該圈數比值（即，Ns/Np），維持該輸出電壓114（即Vo）之電壓。Vo表示該輸出電壓114，Ns表示該次級側繞組110的圈數，Np表示該初級側繞組108的圈數，Vin表示該輸入電壓112，D表示一初級側電晶體開關（圖1未示）的佔空比（duty cycle）。
【0022】
請參考圖4，其係為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第四實施例方塊圖。圖4所示之元件敘述與圖1相似者，為簡潔因素，於此不再贅述。
【0023】
請參考圖2，其係為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第二實施例方塊圖。圖2所示之元件敘述與圖1相似者，為簡潔因素，於此不再贅述。再者，該繞組切換單元104包含一初級側繞組開關116，電性連接至該初級側繞組108及該偵測單元106；該變壓器102係為一中心抽頭變壓器。
【0024】
再者，該具有延長維持時間功能的電源供應裝置10更包含一整流器124，電性連接至該變壓器102。該偵測單元106包含一比較器126，電性連接至該繞組切換單元104。
【0025】
該偵測單元106係偵測一交流電源端20與該整流器124之間的一接點，或該整流器124與該初級側繞組108之間的一接點，或該具有延長維持時間功能的電源供應裝置10的一輸出端30。
【0026】
在另一具體實施例，當該偵測單元106超過一預設時間（例如10毫秒）沒有皆收到任何信號時，該繞組切換單元104即提高該圈數比值。
【0027】
當該輸入電壓112不小於該輸入預設電壓時，該比較器126控制該初級側繞組開關116連接至該初級側繞組108上面的接點，使得該初級側繞組108的圈數為最大。
【0028】
當該輸入電壓112小於該輸入預設電壓時，該比較器126控制該初級側繞組開關116連接至該初級側繞組108中間的接點，使得該初級側繞組108的圈數降低至約最大值的一半，藉此提高該圈數比值，該輸出電壓114回復到該輸出預設電壓。
【0029】
請參考圖3，其係為本發明之具有延長維持時間功能的電源供應裝置之第三實施例方塊圖。圖3所示之元件敘述與圖1、2相似者，為簡潔因素，於此不再贅述。再者，該次級側繞組110包含一第一次級側繞組118及一第二次級側繞組120。該第一次級側繞組118電性連接至該繞組切換單元104；該第二次級側繞組120電性連接至該繞組切換單元104及該第一次級側繞組118。
【0030】
該繞組切換單元104包含一次級側繞組開關122及一次級側繞組第二開關128；該次級側繞組開關122電性連接至該第一次級側繞組118、該第二次級側繞組120及該偵測單元106；該次級側繞組第二開關128電性連接至該第一次級側繞組118、該第二次級側繞組120及該偵測單元106。
【0031】
當該輸入電壓112小於該輸入預設電壓時，該比較器126導通該次級側繞組開關122及該次級側繞組第二開關128，使得該次級側繞組110的圈數為最大，藉此提高該圈數比值，該輸出電壓114回復到該輸出預設電壓。
【0032】
當該輸入電壓112不小於該輸入預設電壓時，該比較器126不導通該次級側繞組開關122及該次級側繞組第二開關128，使得該次級側繞組110的圈數降低，小於最大值。
【0033】
本發明之功效在於改變該圈數比值，以在當使用小的儲能電容時仍具有相同的維持時間，藉此縮小電源供應器的體積。
【0034】
然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。
10‧‧‧具有延長維持時間功能的電源供應裝置
30‧‧‧輸出端
102‧‧‧變壓器
104‧‧‧繞組切換單元
106‧‧‧偵測單元
108‧‧‧初級側繞組
110‧‧‧次級側繞組
112‧‧‧輸入電壓
114‧‧‧輸出電壓

Claims (7)

  1. 【第1項】
    一種具有延長維持時間功能的電源供應裝置，包含：
    一變壓器；
    一繞組切換單元，電性連接至該變壓器；及
    一偵測單元，電性連接至該繞組切換單元，
    其中該變壓器包含：
    一初級側繞組；及
    一次級側繞組，與該初級側繞組耦合感應，
    其中該次級側繞組的圈數與該初級側繞組的圈數具有一圈數比值；當該偵測單元偵測到該初級側繞組的一輸入電壓小於一輸入預設電壓時，該繞組切換單元提高該圈數比值，藉此使該次級側繞組的一輸出電壓回復到一輸出預設電壓。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，更包含一整流器，電性連接至該變壓器；其中該偵測單元係偵測一交流電源端與該整流器之間的一接點，或該整流器與該初級側繞組之間的一接點，或該具有延長維持時間功能的電源供應裝置的一輸出端。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第2項所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中該繞組切換單元包含一初級側繞組開關，電性連接至該初級側繞組及該偵測單元；該變壓器係為一中心抽頭變壓器。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第3項所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中該偵測單元包含一比較器，電性連接至該繞組切換單元。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第3項所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中當該偵測單元超過一預設時間沒有接收到任何信號時，該繞組切換單元提高該圈數比值。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第1項所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，其中該次級側繞組包含：
    一第一次級側繞組，電性連接至該繞組切換單元；及
    一第二次級側繞組，電性連接至該繞組切換單元及該第一次級側繞組，
    其中該繞組切換單元包含一次級側繞組開關，電性連接至該第一次級側繞組、該第二次級側繞組及該偵測單元。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第6項所述之具有延長維持時間功能的電源供應裝置，更包含一整流器，電性連接至該變壓器；其中該偵測單元包含一比較器，電性連接至該繞組切換單元。
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