專利名稱：三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種電源供應(yīng)器，尤指一種三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器。
背景技術(shù)：
可攜式電子裝置帶給人們方便的行動生活，但仍礙于電量限制無法長時間使用， 因此，必須在電力即將耗盡時，尋找市電電源，目前常見的筆記型計算機即是一例。此外，由 于筆記型計算機以市電電源進行充電時，必須額外攜帶一電源供應(yīng)器，而此一電源供應(yīng)器 通常具有一定的體積，攜帶上仍是一種負擔。因此，目前已有一種四端口式電源供應(yīng)器，其除進一步提供一直流電源輸入端口， 以于無法取得市電時得與直流電源連接以將的作為替代工作電源的外，更進一步利用此電 源供應(yīng)器作為其它可攜式電子裝置的電源供應(yīng)器，以將其效用發(fā)揮到最大。請參閱圖11與 圖12所示，上述四端口式電源供應(yīng)器是包含有雙電源輸入端及雙電源輸出端，該四端口式 電源供應(yīng)器可供一筆記型計算機及一 USB裝置使用，并包括一交直流轉(zhuǎn)換電路51、一第一 直流轉(zhuǎn)換電路52及一第二直流轉(zhuǎn)換電路53 ；其中該交直流轉(zhuǎn)換電路51又包括一輸入端 511、一全波整流電路512、一功率因子校正電路513及一反馳式直流轉(zhuǎn)換電路514及一輸出 端515，以將一交流電源整流濾波并降壓后輸出一中壓直流電源(例如19伏特)至該輸出 端515，故當筆記型計算機連接至輸出端515，即可取得工作電源；另該第一直流轉(zhuǎn)換電路 52是以其輸入端521連接該交直流轉(zhuǎn)換電路51的輸出端515，以取得該中壓直流電源，并 將的降壓為一低壓直流電源后輸出至其一輸出端522，當一 USB裝置連接至該第一直流轉(zhuǎn) 換電路52的輸出端522時即可取得工作電源；又該第二直流轉(zhuǎn)換電路53的一輸出端531 是連接該交直流轉(zhuǎn)換電路51的輸出端515，而一輸入端532則供一外部直流電源(例如取 自車用點煙器的車用電源，約12至16伏特)連接，如此一來，該第二直流轉(zhuǎn)換電路53即可 將該外部直流電源升壓至中壓直流電源后，由該交直流轉(zhuǎn)換電路51的輸出端515輸出，或 是經(jīng)該第一直流轉(zhuǎn)換電路52轉(zhuǎn)換后由該第一直流轉(zhuǎn)換電路52的輸出端522輸出。因此，該四端口式電源供應(yīng)器即可使用交流電源或直流電源，并提供二組不同電 壓的直流電源，惟其仍有以下缺點1.由于必須使用兩個直流轉(zhuǎn)換電路52、53，不論使用交流電源或直流電源供電， 均有二個以上的電源電路運作因此不但成本較高，且整體電源供應(yīng)器的體積及耗電量亦必 然增加，造成攜帶及使用不方便。2.由于在無法取得交流市電的環(huán)境下，例如車上，要同時使用筆記型計算機及 USB裝置的機會較低，因此該四端口式電源供應(yīng)器以外部直流電源作為供電來源時，對USB 裝置供電的實際使用機會并不高，致使增設(shè)該第一直流轉(zhuǎn)換電路52的實際效益不如原設(shè) 計目的。因此，上述缺點仍有待進一步檢討，并謀求可行的改進方案。
實用新型內(nèi)容為減少直流轉(zhuǎn)換電路的使用數(shù)目，但仍能令電源供應(yīng)器于交流電源移除時可正常 輸出直流電源，本實用新型的主要目的在提供一種三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其利用 該雙向直流轉(zhuǎn)換電路即可達成使用單一直流轉(zhuǎn)換電路，令本電源供應(yīng)器可于交流電源移除 時，仍得正常輸出直流電源。為達成前述目的所采取的主要技術(shù)手段是令前述三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器 包括一可將交流電源轉(zhuǎn)換為中壓直流電源的交直流轉(zhuǎn)換電路，是具有一輸入端和一輸 出端；一雙向直流轉(zhuǎn)換電路，其具有一可于取得交直流轉(zhuǎn)換電路輸出中壓直流電源時作為電源端、于未取得該交直流 轉(zhuǎn)換電路輸出的中壓直流電源時作為負載端的第一輸入輸出端，是連接該交直流轉(zhuǎn)換電路 的輸出端；以及一可于未取得一外部直流電源作時作為負載端、于取得一外部直流電源作時作為 電源端的第二輸入輸出端。本實用新型的有益效果是利用上述技術(shù)手段，本實用新型僅需使用單一雙向直 流轉(zhuǎn)換電路，而其第二輸入輸出端不但可作為低壓直流電源的輸出端，亦可于交流電源移 除時作為一外部直流電源的輸入端；如此一來，本電源供應(yīng)器可以最簡化電路及低成本實 現(xiàn)交直流兩用功能，即以單一雙向直流轉(zhuǎn)換電路，于交流電源移除時，由同一直流轉(zhuǎn)換電路 對外部直流電源升壓后，使本電源供應(yīng)器仍得正常輸出中壓直流電源。

為進一步了解本實用新型的特征、特點和技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實用新型 的詳細說明與附圖，其中圖1是本實用新型的一較佳實施例的外觀圖。圖2是本實用新型的功能方塊圖。圖3是本實用新型中一雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第一實施例的電路圖。圖4是本實用新型中雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第二實施例的電路圖。圖5A是圖4中一回饋選擇器的電路圖。圖5B是圖4中一交換式直流轉(zhuǎn)換電路的一脈寬調(diào)變控制器、一交換式直流轉(zhuǎn)換電 路的一線圈二次側(cè)上的電壓及回饋選擇器的一選擇輸入端上的波形圖。圖6是圖4中一雙輸出脈寬調(diào)變(PWM)控制器的第一開關(guān)控制端G2及第二開關(guān) 控制端G3的一輸出波形圖。圖7A至圖7C是本實用新型中雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第二實施例的降壓操作模式 圖。圖8是圖4中一雙輸出脈寬調(diào)變(PWM)控制器的第一開關(guān)控制端G2及第二開關(guān) 控制端G3的另一輸出波形圖。圖9A至圖9C是本實用新型中雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第二實施例的升壓操作模式圖。圖10是本實用新型中雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第三實施例的電路圖。[0027]圖11是既有具雙電源輸入端及雙電源輸出端的電源供應(yīng)器的外觀圖。圖12是既有具雙電源輸入端及雙電源輸出端的電源供應(yīng)器的功能方塊圖。
具體實施方式
關(guān)于本實用新型三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，請參閱圖1與圖2所示，是包括一 交直流轉(zhuǎn)換電路10及一雙向直流轉(zhuǎn)換電路20。上述交直流轉(zhuǎn)換電路10是具有一輸入端101和一輸出端102，其中該輸入端101 是通過一插頭103連接一交流電源，由該交直流轉(zhuǎn)換電路10將該交流電源整流濾波并降壓 后，由該輸出端102輸出一中壓直流電源；又該交直流轉(zhuǎn)換電路10的一較佳實施例，是包 括一全波整流電路11，是通過該輸入端101取得交流電源，并將取得的交流電源整 流為一直流電源后輸出；一功率因子校正電路12，是連接該全波整流電路11，并對該全波整流電路11輸出 的直流電源進行功率因子校正；及一交換式直流轉(zhuǎn)換電路13，是連接該功率因子校正電路12，并對經(jīng)該功率因子校 正電路12校正的直流電源降壓后，向該輸出端102輸出該中壓直流電源，例如若該輸出端 102的輸出對象是一筆記型計算機30，則該中壓直流電源約為19伏特；又該交換式直流轉(zhuǎn) 換電路13的一較佳實施例是為一反馳式(flyback)直流轉(zhuǎn)換電路。上述雙向直流轉(zhuǎn)換電路20是具有一第一輸入輸出端201及一第二輸入輸出端 202，其中該第一輸入輸出端201是連接該交直流轉(zhuǎn)換電路10的輸出端102。又該雙向直流 轉(zhuǎn)換電路20如何依據(jù)交換式直流轉(zhuǎn)換電路13是否輸出中壓直流電源，決定第一及第二輸 入輸出端201、202作為為輸入端或輸出端，容后進一步詳述的。當取得該交直流轉(zhuǎn)換電路10輸出中壓直流電源時，該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20將該 中壓直流電源轉(zhuǎn)換為一低壓直流電源后，由該第二輸入輸出端202輸出，例如若該第二輸 入輸出端202的輸出對象是一 USB裝置40，則該低壓直流電源約為5伏特；又當未取得該 交直流轉(zhuǎn)換電路10輸出的中壓直流電源，且該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20是反向由該第二輸入 輸出端202取得一外部直流電源時，例如若該第二輸入輸出端202是連接車用點煙器40， 故取得約12至16伏特的外部直流電源，經(jīng)該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20轉(zhuǎn)換為一中壓直流電源 后，由該第一輸入輸出端201輸出至該交直流轉(zhuǎn)換電路10的輸出端102。又請參閱圖3所示，該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20是包括一輸出電感(Lout);一輸出電容C3，是連接該輸出電感(Lout)的一端 ’及一第一電子開關(guān)S2，其可為MOS晶體管或BJT晶體管，此處是以MOS晶體管舉例， 其漏極是連接該交直流轉(zhuǎn)換電路10的輸出端102，源極是連接該輸出電感(Lout)的另一 端；一第二電子開關(guān)S3，其可為MOS晶體管或BJT晶體管，此處是以MOS晶體管舉例， 其漏極是連接該第一電子開關(guān)S2的源極及該輸出電感(Lout)，源極則連接該輸出電容 C3 ；一控制模塊，是具有一第一開關(guān)控制端G2、一第二開關(guān)控制端G3、一回饋選擇偵測端VFBS、一第一回饋端FB2及一第二回饋端FB3，于本實施例中該控制模塊是以一可編程 處理器21為之，其中該回饋選擇偵測端VFBS是連接該交直流轉(zhuǎn)換電路10的一變壓器Tl 的二次側(cè)，以判斷該交直流轉(zhuǎn)換電路10是否有電壓輸出，又該第一開關(guān)控制端G2和第二開 關(guān)控制端G3是分別連接該第一電子開關(guān)S2和第二電子開關(guān)S3的柵極，以分別控制第一電 子開關(guān)S2和第二電子開關(guān)S3的導通周期，而該第一回饋端FB2是連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電 路20的第一輸入輸出端201，該第二回饋端FB3是連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入 輸出端202。該可編程處理器21是依下列方式運作1.順向電源轉(zhuǎn)換若該交直流轉(zhuǎn)換電路10輸出中壓直流電源，則該可編程處理器21可由該回饋選 擇偵測端VFBS得知，此時，即定義該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入輸出端201作為輸入 端，而第二輸入輸出端202定義為輸出端，并控制該第一電子開關(guān)S2作為主動開關(guān)，該第二 電子開關(guān)S3作為同步整流開關(guān)，使該第一電子開關(guān)S2及第二電子開關(guān)S3交替地導通，如 此該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20即構(gòu)成一降壓(buck)轉(zhuǎn)換電路，將該中壓直流電源轉(zhuǎn)換為低壓 直流電源，并配合該第二回饋端FB3所取得該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入輸出端202 所輸出的低壓直流電源的電壓準位變化，而由調(diào)整輸出予該作為主動開關(guān)的第一電子開關(guān) S2的脈波寬度，使輸出的低壓直流電源的電壓準位維持穩(wěn)定，以將中壓直流電源降壓為一 穩(wěn)定的低壓直流電源后輸出予USB裝置40。2.反向電源轉(zhuǎn)換當該可編程處理器21通過該回饋選擇偵測端VFBS判斷該交直流轉(zhuǎn)換電路10并 未輸出中壓直流電源時，則該可編程處理器21即定義該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入 輸出端201作為輸出端，而第二輸入輸出端202定義為輸入端，并控制該第二電子開關(guān)S3 作為主動開關(guān)，該第一電子開關(guān)S2作為同步整流開關(guān)，使該第一電子開關(guān)S2及第二電子開 關(guān)S3交替地導通，如此該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20即構(gòu)成一升壓(boost)轉(zhuǎn)換電路，將該外部 直流電源轉(zhuǎn)換為中壓直流電源，再配合該第一回饋端FB2所取得該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的 第一輸入輸出端201所輸出的中壓直流電源的電壓準位變化，而由調(diào)整輸出予該作為主動 開關(guān)的第二電子開關(guān)S3的脈波寬度，使輸出的中壓直流電源的電壓準位維持穩(wěn)定，以將外 部直流電源升壓為一穩(wěn)定的中壓直流電源后通過第一輸入輸出端201及該交直流轉(zhuǎn)換電 路10的輸出端102輸出予筆記型計算機30。關(guān)于該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二實施例，請參閱圖4所示，其與前述第一實施 例大致相同，不同之處在于，本實施例并非使用可編程處理器作為控制模塊，而是使用一雙 輸出脈寬調(diào)變(PWM)控制器22、一整流二極管D2、一充電電容C2、一電阻Rl及一回饋選擇 器23組成該控制模塊。該雙輸出PWM控制器22具有該第一開關(guān)控制端G2、該第二開關(guān)控制端G3及進一 步具有一回饋輸入端FB4，較佳地，可使用編號TL494的集成電路(IC)作為該雙輸出PWM控 制器22 ；以TL494IC為例，一般雙輸出PWM控制器22通常可送出兩個周期相同的輸出信號， 且根據(jù)直流轉(zhuǎn)換電路的操作原理可知，該兩電子開關(guān)S2、S3必定不能同時導通，故操作第 一電子開關(guān)S2和第二電子開關(guān)S3導通的責任周期(duty cycle)最大只可能為50%;因此， 若該第一電子開關(guān)S2于順向電源轉(zhuǎn)換狀態(tài)下，作為主動開關(guān)導通的責任周期小于50%，則該第二電子開關(guān)S3必然不會與該第一電子開關(guān)S2交替地導通，故此時該第二電子開關(guān)S3 充其量只能稱做整流開關(guān)，反之于反向電源轉(zhuǎn)換狀態(tài)下亦然。較佳地，假設(shè)該中壓直流電源為19伏特，該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入輸出 端202所欲輸出的低壓直流電源是為5伏特，而該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入輸出端 202所取得外部直流電源的電壓范圍在12至16伏特(例如車內(nèi)點煙器)之間，則依照降壓 電路及升壓電路的輸入電壓、輸出電壓及主動開關(guān)導通關(guān)閉周期的關(guān)系式(降壓電路t。n = V0UT/VIN ；升壓電路:l-ton = VIN/V0m)可知當該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20作為降壓電路用時， 由于該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入輸出端201作為輸入端，第二輸入輸出端202作為 輸出端，故該作為主動開關(guān)的第一電子開關(guān)S2的責任周期為5/19 = 0. 26% ；當該雙向直 流轉(zhuǎn)換電路20作為升壓電路用時，該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入輸出端201作為輸 出端，第二輸入輸出端202作為輸入端，故該作為主動開關(guān)的第二電子開關(guān)S3的責任周期 原應(yīng)為1-(12/19) =0.37%。因此，雖該第一電子開關(guān)S2和第二電子開關(guān)S3的責任周期 在50%以下，仍可將12至16伏特的外部直流電源升壓制中壓直流電源的19伏特。該整流二極管D2的陽極是作為回饋選擇偵測端VFBS連接該交直流轉(zhuǎn)換電路10。該充電電容C2是連接該整流二極管D2的陰極。該電阻Rl是與該充電電容C2并聯(lián)連接。該回饋選擇器23是具有一選擇輸入端Vin、該第一回饋端FB2、該第二回饋端FB3 及一回饋輸出端FB，其中該選擇輸入端Vin是連接該充電電容C2及電阻R1，該第一回饋端 FB2是連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入輸出端201，該第二回饋端FB3是連接該雙 向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入輸出端202，該回饋輸出端FB是連接該雙輸出PWM控制器 22的回饋輸入端FB4 ；請進一步參閱圖5A所示，該回饋選擇器23可為一晶體管開關(guān)S4，其 柵極是作為該選擇輸入端Vin，源極是作為該第一回饋端FB2和回饋輸出端FB，而漏極是作 為該第二回饋端FB3。由于該雙輸出PWM控制器22并不能判斷究竟是否有交流電源輸入本電源供應(yīng)器， 因此，由該回饋選擇器23判斷并決定是提供第一或第二輸入輸出端的回饋電路予該雙輸 出PWM控制器22的回饋輸入端FB4。關(guān)于其工作原理，請進一步配合參閱圖4與圖5B所 示1.當交流電源正常輸入本電源供應(yīng)器時，該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的一PWM控制 器自其一脈波輸出端Gl輸出方波以控制該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的一主動開關(guān)Sl工作 時，該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的線圈Tl 二次側(cè)上的電壓約為于該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13 所輸出的中壓直流電源，而該整流二極管D2、充電電容C2及電阻Rl則構(gòu)成一整流電路，由 該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的線圈Tl 二次側(cè)上的電壓對該充電電容C2充飽(如圖5B中介 于時間t0至t4之間)，如此一來，該充電電容C2所輸出的電流流經(jīng)該電阻Rl所形成的跨 壓，將輸入圖5A中晶體管S4的柵極(即回饋選擇器23的選擇輸入端Vin)，使晶體管S4導 通，故此時該晶體管S4漏極(即回饋選擇器23的第二回饋端FB3)所取得雙向直流轉(zhuǎn)換電 路20的第二輸入輸出端202輸出的低壓直流電源將通過該回饋輸出端FB送至雙輸出PWM 控制器22的回饋輸入端FB4，令該雙輸出PWM控制器22得以由調(diào)整輸出予該作為主動開關(guān) 的第一電子開關(guān)S2的脈波寬度，使輸出的低壓直流電源的電壓準位維持穩(wěn)定。2.當交流電源移除時，該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的PWM控制器即停止其脈波輸出端Gl輸出方波，則該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的線圈Tl 二次側(cè)上將不再有電壓，因此該充 電電容C2即會持續(xù)放電，當充電電容C2的跨壓不足以導通圖5A中晶體管S4(即該回饋選 擇器23)時(如圖5B中時間t5之后)，故此時該晶體管S4源極(即回饋選擇器23的第 一回饋端FB2)所取得雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入輸出端201輸出的中壓直流電源將 通過該回饋輸出端FB送至雙輸出PWM控制器22的回饋輸入端FB4，令該雙輸出PWM控制 器22得以由調(diào)整輸出予該作為主動開關(guān)的第二電子開關(guān)S3的脈波寬度，使輸出的中壓直 流電源的電壓準位維持穩(wěn)定。又請配合參閱圖6及圖7A至圖7C所示，圖6中的時間t0至t4之間是一完整周 期，時間t0至t2之間是50%的周期，時間t2至t4之間是50%的周期，當交直流轉(zhuǎn)換電路 10輸出中壓直流電源且該第二輸入輸出端202并未取得外部直流電源時，該雙輸出PWM控 制器22的第一開關(guān)控制端G2及第二開關(guān)控制端G3是輸出責任周期為26%的輸出信號， 且配合該回饋選擇器23的第二回饋端FB3所取得雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入輸出 端202輸出的低壓直流電源通過該回饋輸出端FB送至雙輸出PWM控制器22的回饋輸入端 FB4，因此該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20即構(gòu)成一降壓轉(zhuǎn)換電路；其中于時間tl至t2之間，該第一電子開關(guān)S2導通而第二電子開關(guān)S3關(guān)閉，故電流流 經(jīng)第一電子開關(guān)S2、輸出電感(Lout)后輸出至第二輸入輸出端202 (如圖7A所示)；于時間t2至t3之間，該兩電子開關(guān)S2、S3皆關(guān)閉，故電流流經(jīng)輸出電感(Lout)、 第二輸入輸出端202及第二電子開關(guān)S3的本質(zhì)二極管(body diode)(如圖 7B所示)；于時間t3至t4之間，該第一電子開關(guān)S2仍關(guān)閉，但第二電子開關(guān)S3導通，故電 流流經(jīng)輸出電感(Lout)、第二輸入輸出端202及第二電子開關(guān)S3 (如圖7C所示)。又請配合參閱圖8及圖9A至圖9C所示，圖8中的時間t0至t4之間是一完整周 期，時間t0至t2之間是50%的周期，時間t2至t4之間是50%的周期，當交直流轉(zhuǎn)換電路 10并未輸出中壓直流電源且該第二輸入輸出端202取得外部直流電源時，該雙輸出PWM控 制器22的第一開關(guān)控制端G2及第二開關(guān)控制端G3是輸出責任周期為37%的輸出信號，且 配合該回饋選擇器23第一回饋端FB2所取得雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入輸出端201 輸出的中壓直流電源通過該回饋輸出端FB送至雙輸出PWM控制器22的回饋輸入端FB4，因 此該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20即構(gòu)成一升壓轉(zhuǎn)換電路；其中于時間t 1至t2之間，該第二電子開關(guān)S3導通而第一電子開關(guān)S2關(guān)閉，故電流 流經(jīng)輸出電感(Lout)及第二電子開關(guān)S3 (如圖9A所示)；于時間t2至t3之間，該兩電子開關(guān)S2、S3皆關(guān)閉，故電流流經(jīng)輸出電感(Lout)、 第一電子開關(guān)S2的本質(zhì)二極管及第一輸入輸出端201 (如圖9B所示)；于時間t3至t4之間，該第二電子開關(guān)S3仍關(guān)閉，但第一電子開關(guān)S2導通，故電 流流經(jīng)輸出電感(Lout)、第一電子開關(guān)S2及第一輸入輸出端201 (如圖9C所示)。又關(guān)于該該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第三實施例，請參閱圖6所示，其與前述第二 實施例大致相同，不同之處在于，本實施例并非使用雙輸出脈寬調(diào)變控制器和回饋選擇器， 而是使用一升壓控制器24及一降壓控制器25，其中該升壓控制器24是具有一致能端(enable)、該第一回饋端FB2、該第一開關(guān)控制 端G2及該第二開關(guān)控制端G3，其中該致能端(enable)是通過一反向器26連接該充電電 容C2，該第一回饋端FB2是連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第一輸入輸出端201，該第一開關(guān)控制端G2是連接該第一電子開關(guān)S2，該第二開關(guān)控制端G3是連接該第二電子開關(guān)S3 ；該降壓控制器25是具有一致能端(enable)、該第二回饋端FB3、該第一開關(guān)控制 端G2及該第二開關(guān)控制端G3，其中該致能端(enable)是連接該充電電容C2及電阻Rl，該 第二回饋端FB3是連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入輸出端202，該第一開關(guān)控制端 G2是連接該第一電子開關(guān)S2，該第二開關(guān)控制端G3是連接該第二電子開關(guān)S3 ；當交流電源正常時，因該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的線圈Tl 二次側(cè)上的電壓將對 該充電電容C2充電，因此該升壓控制器24的致能端enable將偵測到低準位的電壓，而該 降壓控制器25的致能端(enable)則偵測到高準位的電壓，此時該升壓控制器24不工作， 而該降壓控制器25正常運作，該降壓控制器25控制該第一電子開關(guān)S2作為主動開關(guān)及該 第二電子開關(guān)S3作為同步整流開關(guān)而交替地導通，如此該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20即以降壓 轉(zhuǎn)換電路運作；當交流電源移除時，因該交換式直流轉(zhuǎn)換電路13的線圈Tl 二次側(cè)上不再有電壓， 故該充電電容C2開始放電，當充電電容C2放電一段時間后，該升壓控制器24的致能端 (enable)將偵測到高準位的電壓，而該降壓控制器25的致能端(enable)則偵測到低準位 的電壓，此時該降壓控制器25不工作，而該升壓控制器24正常運作，該升壓控制器24控制 該第二電子開關(guān)S3作為主動開關(guān)及該第一電子開關(guān)S2作為同步整流開關(guān)而交替地導通， 如此該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20以升壓轉(zhuǎn)換電路運作。上述雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第三實施例雖無第二實施例般，必須將第一電子開 關(guān)S2和第二電子開關(guān)S3導通的責任周期操作在50%以下的限制，但因必須較第二實施例 多使用一個PWM控制器，故有著成本增加的缺點，反觀第二實施例中所采用的雙向直流轉(zhuǎn) 換電路20，則可利用現(xiàn)有PWM控制器本就具備、但從未如本實用新型第二實施例般應(yīng)用的 雙輸出特性，而以單一 PWM控制器達成。因此，使用者可視情況與需求，采用最適當?shù)姆绞?加以實現(xiàn)。由上述可知，該雙向直流轉(zhuǎn)換電路20的第二輸入輸出端202可作為低壓直流電源 的輸出端，或于交流電源移除時，作為一外部直流電源的輸入端，并利用該雙向直流轉(zhuǎn)換電 路20可順向作為降壓轉(zhuǎn)換電路，反向可作為升壓轉(zhuǎn)換電路的特性，而于交流電源移除時， 得將外部直流電源升壓為中壓直流電源后輸出。惟本實用新型雖已于前述實施例中所揭露，但并不僅限于前述實施例中所提及的 內(nèi)容，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)所作的任何變化與修改，均屬于本實用新型的 保護范圍。綜上所述，本實用新型已具備顯著功效增進，并符合新型專利條要件，故依法提起 申請°
權(quán)利要求一種三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，包括一可將交流電源轉(zhuǎn)換為中壓直流電源的交直流轉(zhuǎn)換電路，是具有一輸入端和一輸出端；一雙向直流轉(zhuǎn)換電路，其具有一可于取得交直流轉(zhuǎn)換電路輸出中壓直流電源時作為電源端，并于未取得該交直流轉(zhuǎn)換電路輸出的中壓直流電源時作為負載端的第一輸入輸出端，以及一可于未取得一外部直流電源作時作為負載端，并于取得一外部直流電源時作為電源端的第二輸入輸出端，其中該第一輸入輸出端連接該交直流轉(zhuǎn)換電路的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，該雙向直流轉(zhuǎn)換 電路包括一輸出電感；一輸出電容，連接該輸出電感的一端；及一第一電子開關(guān)，連接該交直流轉(zhuǎn)換電路的輸出端和輸出電感的另一端； 一第二電子開關(guān)，連接該第一電子開關(guān)、該輸出電感及輸出電容； 一可于偵測交直流轉(zhuǎn)換電路輸出中壓直流電源時操作第一電子開關(guān)作為降壓轉(zhuǎn)換電 路的主動開關(guān)、并可于偵測交直流轉(zhuǎn)換電路并未輸出中壓直流電源且自該第二輸入輸出端 收到外部直流電源時操作該第二電子開關(guān)作為升壓轉(zhuǎn)換電路的主動開關(guān)的控制模塊，具 有一第一開關(guān)控制端、一第二開關(guān)控制端、一回饋選擇偵測端、一第一回饋端及一第二回饋 端，其中該回饋選擇偵測端連接該交直流轉(zhuǎn)換電路，該第一開關(guān)控制端連接該第一電子開 關(guān)，該第二開關(guān)控制端連接該第二電子開關(guān)，該第一回饋端連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第 一輸入輸出端，該第二回饋端連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第二輸入輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，該控制模塊為一 可編程處理器。
4.如權(quán)利要求2所述的三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，該控制模塊包括 一可操作第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)的導通責任周期在50%以下的雙輸出脈寬調(diào)變控制器，具有該第一開關(guān)控制端、該第二開關(guān)控制端及進一步具有一回饋輸入端； 一整流二極管，其陽極是作為回饋選擇偵測端而連接該交直流轉(zhuǎn)換電路； 一充電電容，連接該整流二極管的陰極； 一電阻，與該充電電容并聯(lián)連接；及一回饋選擇器，具有一選擇輸入端、該第一回饋端、該第二回饋端及進一步具有一回饋 輸出端，其中該選擇輸入端連接該充電電容及電阻，該第一回饋端連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電 路的第一輸入輸出端，該第二回饋端連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第二輸入輸出端，該回饋 輸出端連接該雙輸出脈寬調(diào)變控制器的回饋輸入端。
5.如權(quán)利要求4所述的三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，該回饋選擇器為 一晶體管開關(guān)，其柵極作為該選擇輸入端，源極作為該第一回饋端和回饋輸出端，而漏極作 為該第二回饋端。
6.如權(quán)利要求2所述的三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，該控制模塊包括 一整流二極管，其陽極作為回饋選擇偵測端而連接該交直流轉(zhuǎn)換電路；一充電電容，連接該整流二極管的陰極； 一電阻，與該充電電容并聯(lián)連接；及一升壓控制器，具有一致能端、該第一回饋端、該第一開關(guān)控制端及該第二開關(guān)控制 端，其中該致能端通過一反向器連接該充電電容，該第一回饋端連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路 的第一輸入輸出端，該第一開關(guān)控制端連接該第一電子開關(guān)，該第二開關(guān)控制端連接該第 二電子開關(guān)；一降壓控制器，具有一致能端、該第二回饋端、該第一開關(guān)控制端及該第二開關(guān)控制 端，其中該致能端連接該充電電容及電阻，該第二回饋端連接該雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第二 輸入輸出端，該第一開關(guān)控制端連接該第一電子開關(guān)，該第二開關(guān)控制端連接該第二電子 開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，該交 直流轉(zhuǎn)換電路包括一可將取得的交流電源整流為一直流電源的全波整流電路，連接該輸入端；一可將全波整流電路輸出的直流電源降壓而向輸出端輸出中壓直流電源的交換式直 流轉(zhuǎn)換電路，連接該全波整流電路。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，其特征在于，該交 直流轉(zhuǎn)換電路包括一可將取得的交流電源整流為一直流電源后輸出的全波整流電路，連接該輸入端；一可對全波整流電路輸出的直流電源進行功率因子校正的功率因子校正電路，連接該 全波整流電路；及一可對經(jīng)功率因子校正電路校正的直流電源降壓并向輸出端輸出中壓直流電源的交 換式直流轉(zhuǎn)換電路，連接該功率因子校正電路。
專利摘要本實用新型是一種三埠式交直流兩用電源供應(yīng)器，當交流電源正常輸入本電源供應(yīng)器時，一交直流轉(zhuǎn)換電路輸出一中壓直流電源，由一雙向直流轉(zhuǎn)換電路的一第一輸入輸出端取得該中壓直流電源，并將其轉(zhuǎn)換為一低壓直流電源后由一第二輸入輸出端輸出；當交流電源移除時，該雙向直流轉(zhuǎn)換電路的第二輸入輸出端可直接連接一外部直流電源，由該雙向直流轉(zhuǎn)換電路將外部直流電源升壓至中壓直流電源后輸出至第一輸入輸出端，令本電源供應(yīng)器于交流電源移除時仍可正常輸出中壓直流電源；是以，本實用新型由于采用單一雙向直流轉(zhuǎn)換電路，而可簡化為三埠式結(jié)構(gòu)。
文檔編號H02M3/335GK201682419SQ201020116649
公開日2010年12月22日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者張順德, 林維亮 申請人:康舒科技股份有限公司