[发明专利]与功率适配器有关的改进

说明书

本发明涉及功率适配器，尤其涉及适合于提供功率适配器输出与输入之间有效电压的改变的功率适配器。

在民用应用中，从干线供给可得到的电压通常是频率50或60Hz的120V-240V AC。在功率适配器用于驱动低压负载(诸如，10V负载)的情况下，供给处可得到的电压与驱动负载需要的电压之间的比率在10与20之间。在这种大比率的情况下，因为开关以具有很短的导通时间的小占空比以及对平均比率峰值高的电流波形工作，所以用来驱动低压负载的传统开关模式功率适配器变得很没有效率。

因此在现有技术中普遍的是，功率适配器包括匝数比适合于创建电压中的下降和电流中的相应上升的磁变压器。在一些传统功率供给中，在向功率适配器的输入处提供该磁变压器，使得整个功率适配器在较低电压工作。在这种情形中，磁变压器在供电频率(50或60Hz)工作，且相对较笨重和昂贵。在其它情形中，将磁变压器整合成开关电路的一部分，以允许它在功率适配器中电子部件的开关频率工作。这种电路因此具有可以使得磁变压器较小的优点。

不过，这些现有技术布置中的所有布置均需要相当笨重和没有效率的磁变压器。

现在设计了这样的改进的功率适配器：克服或基本上减轻与现有技术相关联的以上提到的和/或其它缺点。

根据本发明，提供了一种功率适配器，包括：用于连接到AC电源的输入，以及提供适合于驱动负载的输出、耦合到输入的谐振电路，其中，选择谐振电路的电容和电感，以在功率适配器的输入与输出之间提供有效电压的预定改变以及有效电流的相应预定改变。

因为功率适配器在对磁变压器没有任何需要的情况下在功率适配器的输入与输出之间提供有效电压的预定改变、以及有效电流的相应预定改变，所以根据本发明的电源主要地是有利的。功率适配器因此可以用于在不需要磁变压器，且不需要在小占空比(相对于开关周期而言接通时间短)工作并具有对平均比率峰值高的电流波形的电子开关电路的情况下，从较高AC干线供给驱动低压负载。特别地，功率适配器可以用于连接到高压AC干线供给(例如，频率50Hz或60Hz的110V或230VAC)，并提供适合于驱动低压固态光源的输出(例如，10-20V)。

可以选择谐振电路的电容和电感以在功率适配器的输入与输出之间提供有效电压的预定减小，以及有效电流的相应预定增加。可替选地，可以选择谐振电路的电容和电感以在功率适配器的输入与输出之间提供有效电压的预定增加，以及有效电流的相应预定减小。

在目前优选的实施例中，选择谐振电路的电容和电感以提供功率适配器的输入处的有效电压与功率适配器的输出处的有效电压之间的预定比率，以及功率适配器的输入处的有效电流与功率适配器的输出处的有效电流之间的预定比率。

将谐振电路优选地配置为提供有效电流相对于通过谐振电感器的有效电流而言增加或减小的输出，使得输出的有效电压相对于电源的有效电压而言相应减小或增加。输出的有效电流优选地相对于通过谐振电感器的电流而言增加到至少2倍或至少减小到1/2倍，以及更优选地，增加到至少5倍或减小到至少1/5倍。另外，输出相对于AC电源而言的有效电压的增加或减小优选地增加到至少2倍或至少减小到1/2倍，更优选地，增加到至少5倍或至少减小到1/5倍。

优选地在没有来自磁变压器的协助的情况下实现功率适配器的输入与输出之间有效电压和有效电流的预定改变。的确，功率适配器可以没有任何磁变压器，除了功率适配器中会存在的信号或电源变压器以外。

可以在没有来自变压器的协助的情况下实现功率适配器的输入与输出之间有效电压和有效电流的预定改变。然而，可以为功率适配器提供将功率适配器的输出与输入隔离的压电变压器。在该布置中，压电变压器可以在功率适配器的输入与输出之间提供有效电压的进一步预定改变，以及有效电流的进一步预定改变。

在为功率适配器提供压电变压器的情况下，可以将压电变压器布置成提供谐振电路的电容的至少一部分。在一个实施例中，压电变压器提供谐振电路的所有电容。包括压电变压器因此在结合到具有谐振电路的功率适配器中时提供数个优点。因而，根据本发明进一步的方面，提供了功率适配器，其包括：用于连接到AC电源的输入，耦合到该输入、提供适合于驱动负载的输出的谐振电路，以及将输出与功率适配器的输入隔离的压电变压器。