[发明专利]具负载平衡功能的切换式电源供应装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电源供应装置，特别是一种具有负载平衡功能的切换式电源供应装置。

【背景技术】

电源供应器为电子产品所必需。然而由于电子产品朝着小型化及轻量化的方向发展，传统的线性电源供应器因体积大、重量重、效率低等因素而逐渐被淘汰，取而代的的是切换式电源供应器（Switching Power Supply）。早期切换式电源供应器采硬式切换（Hard Switching），其功率开关于切换时，功率开关的跨压与通过功率开关的电流会同时存在，意味着功率开关处于导通或截止的瞬时时会产生切换损失，且切换损失会随着切换频率提高而增加，进而导致了切换式电源供应器的效率降低、散热不易以及电磁干扰等缺点。为解决硬式切换所产生的问题，柔性切换（Soft Switching）技术因应而生。柔性切换技术使用了电感与电容所组成的谐振槽，使功率开关在切换时，兩端的电压能经由谐振槽转换为正弦波或半正弦波的电压（此时通过开关的电流为零）或电流（此时开关两端的电压为零），从而达到零电流或零电压切换的目的。由于柔性切换技术不仅能降低切换损失，也能实现电路小型化等优点，符合现今电源供应器的小型化、轻量化与高效能等需求，因此广泛地应用在众多电源供应装置上。

尽管许多电源供应装置采用了柔性切换技术（或称为谐振式设计），然而这些电源供应装置都仅采用了单一谐振式电源适配器（Resonant Power Adapter），因此于利用上相对受限。然而若欲于一电源供应装置中使用多颗谐振式电源适配器来增加可利用性，则会产生下列问题：（1）谐振式电源适配器所负担的负载不平衡，使低负载的电源适配器的功率开关的工作频率偏高，而造成传导干扰噪声，进而无法通过客户或官方验证；（2）承第（1）点，若使用抑制噪声的被动组件来滤除传导干扰噪声，除会增加设计的复杂度、拉长设计时程外，也会产生额外的认证花费并影响产品上市时程。

【发明内容】

鉴于上述，本发明的一目的在于解决先前技术的问题。

本发明的另一目的在于提供一种具负载平衡功能的切换式电源供应装置。

本发明的具负载平衡功能的切换式电源供应装置的一实施例包含：一第一谐振式电源适配器，用以于一第一设定及一第二设定下时，供电予一第一电子装置；一第二谐振式电源适配器，用以于第二设定下时，供电予一第二电子装置；以及一电源适配器负载调配器，用来平衡上述第一及第二谐振式电源适配器所承受的负载，并包含一切换电路及一设定电路。设定电路用来决定切换电路系工作于前述第一或第二设定下，当切换电路工作于第一设定下时，切换电路电性连接前述第一谐振式电源适配器与第二电子装置，从而第一谐振式电源适配器供电予第一电子装置及第二电子装置；而当切换电路工作于第二设定下时，切换电路电性连接前述第二谐振式电源适配器与第二电子装置，从而第二谐振式电源适配器供电予第二电子装置，此时第一谐振式电源适配器未供电予第二电子装置。另外，当上述切换电路工作于第一设定下时，第一谐振式电源适配器是以一第一频率运作；而当切换电路工作于第二设定下时，第二谐振式电源适配器以一第二频率运作，此时第一谐振式电源适配器供电予第一电子装置，并以一第三频率运作，其中第三频率高于第一频率。

依据本发明的一较佳实施例，前述第一电子装置为一主板；第二电子装置则为一显示适配器。且本发明的具负载平衡功能的电源供应器是设置于一一体成型计算机中。

依据本发明的一较佳实施例，前述第一电子装置包含一第一负载；前述第二电子装置包含一第二负载以及一第三负载。当第一负载与第三负载所消耗功率的和小于第二负载与第三负载所消耗功率的和时，设定电路决定切换电路工作于第一设定下；而当第一负载与第三负载所消耗功率的和大于第二负载与第三负载所消耗功率的和时，设定电路决定切换电路工作于第二设定下。

依据本发明的一较佳实施例，当切换电路工作于第一设定下时，第一及第二谐振式电源同时供电予第二电子装置，此时第二谐振式电源以一第四频率运作，且第四频率高于第二频率。

依据本发明的一较佳实施例，前述设定电路可进一步依据使用者设定或侦测结果来决定切换电路工作于一第三设定下，当切换电路工作于第三设定下时，切换电路电性连接第一谐振式电源适配器与第二电子装置的所有负载，从而第一谐振式电源适配器供电予第二电子装置，而第二谐振式电源适配器没有供电予第二电子装置。

依据本发明的一较佳实施例，前述电源适配器负载调配器为一跳线电路，跳线电路包含一或多个跳线。