TWI278181B - Improved power filtering circuit - Google Patents

Description

1278181 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ^發明係關於-種改良式電源濾波電路，特別是指—種不合 因笔力糸統的不穩定、或電子設備負載的增減 & 出功因的電源供應器。 J你符艮好輸 【先前技術】 隨著科技的進步，人墙於電能的依雛也與日鄉， 已經是現代生活中不可或缺的_項重要資源。過往大家 要電就好，但是隨著生活水平的提升及科技產業升級，、 追求南品質的電力供需，—錢全球各國所 目、、 高產值產業’也代表著許多心 (p〇w"e"fac^)

問題。目前人們使用的各項設備，絕大多數並L ΐ ίΐΓ器’將交流電轉換成所需的直流工作電壓 流/直流轉換器為二極體柊々敕、、六 吊見的又 ί又H相=波形#意圖’但是此電路的缺點就是輸和 二，輸人電流含㈣波成份，所以會^率 致電力牵it，的波形對輸出電壓波形有嚴㈣失真，導 電氣產品、，因ϋ嚴重時會使供電中斷，再加上現今有很多的 因數成為H =要求祕’使得改善電雜應器之功率 力濾、波電路上簡，其肋要_是著重錢祕應器的電 5 1278181 笔力據波電路的主要作带 載近似於電阻性，因此在 電流的相位相同且使負 被動式電力濾、波電路和主動=> $多種作法，主要可分為 (一）被動式電力濾波電路，1^二路_，分職明如下： 被動式電力溏波電路係利用=== 絲圖如第3圖所示： 所構成，用以將落後、电谷及電感等被動元件 的要求較不嚴謹:數補償回來，對於功因值 在輸入端上，或配Μ容;^鋼片形式的電感串聯 型態的不同，大略分為調縣波通濾波器，依其共振 ^UCHigh Pass Damped Filter)Lp !ί 諧型和雙觸型，而常用的 清吊用^鱗^器有單調 三次型及C刑，缺二人Η 匕’愿疫态則有一次型、二次型、 愈大，舉例來說低頻有作用的電感，其電感值必需 力濾波電路時，其體積都源^應器’若是被動式電 也只能達到·而已，=田二:規=值，， ^處就是所需線路簡單，生二f匕取大 ^容易產生工頻震動和噪音等問^低缺點疋此源轉換效率不 本叙，ί电力'慮波電路，其電廢絲ϋ如第4圖所干. 消除電流的相位中％、電机波形與電麗波形—致，從而 供電，驅動電源内部1他日片，^：；==片—夠提供輔助 式來分類’可分為並聯式二慮=路依其連接方 使用，但結構==、太!力因Γ重量輕等優點，因此已被廣泛 ge/uni ί Qt 1祕，〜2爾之全域健（㈣

的帝腦和/Γ ge)的場合中使用’目前採用主動式PFC

的 —____ (β_ _ 動^FC 、心上述’現今的電源供應器不論是採用被動式電 1278181 【發明内容】 鐘於上述習知技術的缺失，本發明之主要目 供功之=合;Γ氣職，並可節省製作成本。口 € 路及式電力 1、波電路的電式電力濾、波電 除其各自的缺點，以主動式電力 決之電流相位超κ落後部份，係電性連接於備有 之整流器’於該整流器之直流電輸 電輸出端;^广端;直流 =之電流導通時間之電賴波電路，其;該電 ΐϊ=^ίίίί生雜效5具備第—延長電流“ =電一路延長電流導通時間之第二時：;: 【實施方式】 圖，ϊί= /―圖^本f明所揭露之技術的電源電路結構示意 第-濾波帝路h過載-保護電路n、一突波電流限制電路12、- 功因1 一14 ' —整流器 15、—第二 麼哭1又9 ^山6、—第二濾波_17、—電源推動電路18、-變 二扣19、二輪出整流器2〇、一電源回授電路21、一 為二電路23；24、25 ’圖中第-功因校正電路'4 而產責對應該第二遽波電路17之兩遽波電容C5、C6 第2㈣^應触摘電鱗值T降及純展延縣，請來閱 所不’第2圖為系統未加入該第-功因校正電路Η前 7 1278181 的電壓/電流波形圖，如圖 b的峰值相對較高及週期較 ^堅8f全相週期中’其電流 其電塵/電流波形波形圖將如第入相一=校正電路Μ， 己被延長及♦值的下降而θ#導通時間 而前述該第二功因校正電路】6包丫含出弟一（長琶流導通時間， —前置昇虔回路162,係具備3昇麼 T及二_ D1，用以將該整流器 率電晶體 =4無法解決之電流相位提前或延後部份使^固^ ^因，電 日夺 、、 將產生一位於該第2延】f 、_! - ίΐ及延後之第二延長電流導通時間； 瓦特數I姻回請用以限制該第二功因校正電_之輸出 出賴過壓賴_ 164，_辑：卿增㈣輪

一誤差放大回路165，用以债測該電容C 一:線電流偵測回路166，用以偵測對該電容C5、C6 ^ ; 兒電流，以及 U L6充電的充 一 PWM控制器167，用以調整該前置昇壓 該第二功因校正電路16 =62的輪出。 電源端1〇送人，經該過賴護· 流電輪入源自 該第-濾波電路13後、該第—功因校正電路皮，=制電路12、 ίϊ I β5整流（亦可另設有—整流器連接於電源端it ί，該整 路162之間），再經由該前置昇壓回路^中 w』置昇壓 Q3將整流後之電壓㈣壓電感餘L 功率電晶體 控制器167主要是將該限流保護回’其中’ 、該誤差放大回路165、及該線電流=過壓保護回 來:各=則參數值，經由比較計算後產生以上二2傳送回 Q3的工作頻寬’以讓該第二功因校正電路16=¾ 1278181 該額^内；有關各參數值的產生及擷取詳細 .二相二功因校正電路16輪出的瓦特1於 计之_輸出額定值（最佳實施=回於電路設 ，限流保護回路163會從該前置昇時， 2 】阻則取得此狀態參數值； 路162中的 .當該第二功因校正電路16輪出的電 -極體D1陰極連接的過壓保護回 巧错由與 時的電壓值； 164 ’可剛得此 3·該誤差放大回路165的作用在於偵測雷 的一端電壓；以及 只MwC5、C6 1 的端電壓後，會產生 、 阻取偵測此一線電流值。 自電 體D2送之敏值後，隨即會再經由二極 容路17,以便·第二驗電路17中的電 校正電二電，如此就可將原本無法由該第二:力因 波形如第5圖中所示Γίϊΐ作—完4的補償’其補償後的電流 作雷源，廿i t 19 轉换成不同電壓值的工 20處理，並1- = /1該變壓器19二次側連接的該輸出整流器 由各自的輸出濾波電路23、24濾波後送出，此外 ς包，亦會分流至該電源回授電路21，以便讓該電源回授電 m 控制IC2U依據回授計算後的差值，調整功率電晶體 的工作頻寬，以控制㈣ 的功率’其中該控制IC211工作所需之電源係由該VCC =源電路22所提供’另外該ν(χ電源電路以則是由 特的STB工作電源提供。 因此’根據本發明所揭露之“ 略，及主動式電城波電路兩者之優力滤波電 電氣規範之需求，並達到體積小，製作成Γ低可符合 f月明之較佳實施例而已，此實施例僅係用來 =容中請專利範圍。在不脫離本發明之實 al之節75可予讀化而加以實施’此等變化應仍屬本發 圍。因此’本發明之範疇係由以下之申請專利範圍所界定。 1278181 【圖式簡單說明】 第1圖，為本發明之電源電路結構示意圖。 第2圖，為本發明之未修正前電壓/電流波形示意圖。 第3圖，為本發明之加電感修正後之電壓/電流波形示意圖。 第4圖，為本發明之昇壓補償電路輸出之電壓/電流波形示意圖。 第5圖，為本發明功因修正後之電壓/電流波形示意圖。 【主要元件符號說明】 10 ...........................電源端 11 ...........................過載保護電路 12 ...........................突波電流限制電路 • 13...........................第一濾波電路 14 ...........................第一功因校正電路 15 ...........................整流器 16 ...........................第二功因校正電路 162 ...........................前置昇壓回路 163 ...........................限流保護回路 164 ...........................過壓保護回路 165 ...........................誤差放大回路 166 ...........................線電流偵測回路 • 167...........................P丽控制器 17 ...........................第二濾波電路 18 ...........................電源推動電路 19 ...........................變壓器 20 ...........................輸出整流器 21 ...........................電源回授電路

211...........................控制1C 22 ...........................VCC電源電路 23、24、25 C5、C6…… 輸出濾波電路 電容 1278181 R1、R2........................電阻 Q1、Q2、Q3..................功率電晶體 D1、D2........................二極體 L2..............................電感繞組 a.................................電壓 b、b’ 、b” 、c............電流

Claims (1)

1278181 十、申請專利範固： -丨.一種改良式電源濾波電路，係+R4 端及直流電輸*蠕之整流器流電輪入 設有兩濾波電容，且於哼敫泣哭2 =。。之直、肌爸輸出端上接 備第一延長電流導通時間第思波兒合產生堦振效應以具 制濾波電容儲存電能並具備】以及一昇壓強 二延長電流導通時間之第長電流導通時間之第 » 2.如帽專利翻第丨項之改^^路二 因校正電路係為—電感繞組。^域波祕，其中該第-功 3·如申睛專利範圍第1頊改$ 、 因校正電路包含：、^甩源濾波電路，其中該第二功 -前置昇壓回路，係包含有 及至少一二極體，用以將該整浐哭电日日體、一歼壓電感繞組 波電容可儲存電能之額定值；°。i",L後之電壓提昇至對應兩濾 一P麵控制器，用以控制該前 4. 如申請專__之改^ ==輸^ 阻R1測得該前置昇麼回路 刖置歼Μ回路中的電 5. 如申請專利範圍第3項之改良^瓦特數並傳輸至PWM控制器。 因校正電路更具備一過壓保護原®波電路，其中該第二功 的輸出電壓並傳輸至Ρ丽控制界。用以偵測5亥别置昇壓回路 6. 如申請專利範圍第3項之改良^命 校正電路更具備一誤差放大回^ =慮波電路’其中第二功因 電壓並傳輸至Ρ丽控制器。 用以偵測該兩濾波電容的端 7. 如申請專利範圍第3項之改良 因校正電路更具備-線電流^波電路，其中該第二功 、、口路’係當線端電壓達到該兩 1278181 濾波電容的端電壓後，自一電阻R2偵測該兩濾波電容充電的 大量充電電流並傳輸至PWM控制器。 8.如申請專利範圍第4或5或6或7項之改良式電源濾波電路， 其中該P丽控制器係根據該限流保護回路、該過壓保護回路、 該誤差放大回路、或該線電流偵測回路傳送回來的各偵測參數 值，調整該功率電晶體的工作頻寬，以控制該前置昇壓回路的 輸出於該額定值。