[发明专利]双级交换式电源转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源转换电路，尤其涉及一种双级交换式电源转换电路。

背景技术

近年来随着科技的进步，具有各式各样不同功能的电子产品已逐渐被研发出来，这些具有各式各样不同功能的电子产品不但满足了人们的各种不同需求，更融入每个人的日常生活，使得人们生活更为便利。

这些各式各样不同功能的电子产品由各种电子元件所组成，而每一个电子元件所需的电源电压不尽相同，由于，现今的供电系统提供的交流电源并不适合直接提供给电子产品使用。为了提供适当的电压给每一个电子元件，使其正常运行，这些电子产品需要通过电源转换电路将交流电源，例如一般的市电，转换为适当的电压给每一个电子元件使用。

电源转换电路依其电路架构的不同，约可粗略地区分为线性式和交换式电源转换电路两种，简单的线性式电源转换电路是由变压器、二极管整流器和电容滤波器所组成，其优点是电路简单且成本低，但是因使用较大的变压器且转换效率低，所以无法使用在体积较小或长时间使用的电子产品中。相较于线性式电源转换电路，交换式电源转换电路具有较高的转换效率及较小的体积，因此，长时间使用或小型化的电子产品大多会使用交换式电源转换电路。

传统双级交换式电源转换电路由第一级电源电路产生固定电压值的总线电压，再由第二级电源电路接收总线电压而产生额定电压值的输出电压，以提供额定电压值的输出电压给电子产品使用。当输入的交流电源中断或发生异常时，传统双级交换式电源转换电路的输出电压会受影响而中断或发生异常，无法维持为额定值，同时，输出电压更会随着电子产品的耗电量变化。当电子产品的耗电量较大，而输入的交流电源中断或发生异常时，输出电压的电压值与额定电压值之间电压差值相对较大且会随着时间的增加而迅速下降，而电子产品的耗电量越大，输出电压的电压值下降速度越快。此外，传统双级交换式电源转换电路的第二级电源电路依据额定输出电量设计第二级电源电路的运行模式，例如PWM模式或谐振模式等，传统双级交换式电源转换电路的第二级电源电路在不同的输出电量，即不论电子产品的耗电量有不同的情况下，运行模式不发生变化。而在第二级电源电路的运行模式固定不变的状况下，第二级电源电路的效率无法维持在高运行效率值。一般说来，电子产品需要在特定耗电量例如在额定的耗电量时，第二级电源电路才会具有高运行效率。

因此，如何发展一种可改善上述公知技术缺陷的双级交换式电源转换电路，实为相关技术领域目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双级交换式电源转换电路，使双级交换式电源转换电路于输入电压中断或发生异常时，双级交换式电源转换电路的维持时间不会随着电子产品的耗电量而改变，且于输入电压短暂地中断或发生异常时，输出电压可以维持额定值，不会受到输入电压影响而立即中断或发生异常。此外，双级交换式电源转换电路不但在电子产品较高的耗电量时具有高的运行效率，在电子产品较低的耗电量时同样具有高的运行效率。

为达上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种双级交换式电源转换电路，用以接收输入电压而产生输出电压或输出电流，双级交换式电源转换电路包括：第一级电源电路，其包含第一开关电路，且第一级电源电路连接于电源总线，用以接收输入电压且通过第一开关电路导通或截止产生总线电压；总线电容，连接于电源总线与第一共参考端之间，用以储存电能；第二级电源电路，其包含第二开关电路，且第二级电源电路连接于电源总线，用以接收总线电压且通过第二开关电路导通与截止产生输出电压或输出电流至负载电路；以及电源控制单元，连接于第一级电源电路的第一开关电路、第二级电源电路的第二开关电路的控制端以及电源总线，用以分别控制第一开关电路与第二开关电路运行，且控制该总线电压的电压值随着负载电路的耗电量大小而动态地变化，同时控制第二级电源电路根据负载电路的耗电量大小选择性地改变第二开关电路的运行模式。

本发明的双级交换式电源转换电路的第一级电源电路不会产生固定电压值的总线电压，总线电压的电压值会随着电子产品的耗电量大小而变化。此外，双级交换式电源转换电路的第二级电源电路会根据电子产品的耗电量大小选择性地改变为脉冲宽度调制模式或谐振模式运行，于低耗电量状态与非低耗电量状态分别选用较适用的脉冲宽度调制模式运行或谐振模式运行，使双级交换式电源转换电路不但在电子产品较高的耗电量时具有高的运行效率，在电子产品较低的耗电量时同样具有高的运行效率。

附图说明

图1：为本发明较佳实施例的双级交换式电源转换电路的电路方块示意图。