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TWI382645B - 電源裝置 - Google Patents

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TWI382645B
TWI382645B TW95149827A TW95149827A TWI382645B TW I382645 B TWI382645 B TW I382645B TW 95149827 A TW95149827 A TW 95149827A TW 95149827 A TW95149827 A TW 95149827A TW I382645 B TWI382645 B TW I382645B
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TW
Taiwan
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circuit
power supply
supply device
control circuit
circuit board
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TW95149827A
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Inventor
Shih Fang Wong
Tsung Jen Chuang
Jun Li
Original Assignee
Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Description

電源裝置
本發明涉及一種供電設備，尤其涉及一種用於對電子設備供電的電源裝置。
隨著科學技術的發展，越來越多的電子產品走向市場。電子產品中使用的電源大多為直流電源，而供電網一般為交流電。因此，大多電子設備都設有電源裝置將交流電源轉換為直流電源，並藉由變壓器轉換成電子設備需要的電壓。
如圖1所示，電子設備的電源裝置通常包括輸入整流濾波電路102、功率開關電路104、變壓器106、輸出整流濾波電路108、比較電路110及脈衝寬度調製(PWM)控制電路112。其中輸入整流濾波電路102將電網中的交流電整流為直流電後，經濾波處理產生較為平滑的直流電，以供下一級變換。功率開關電路104將直流電轉化為變化的脈衝電壓。脈衝電壓經變壓器106轉換為交流電後再經輸出整流濾波電路108轉化為平滑的輸出直流電。輸出直流電可以用來給負載供電，部分輸出直流電作為反饋傳送到比較電路110。比較電路110將比較結果輸出到PWM控制電路112，PWM控制電路112根據該比較結果控制功率開關，即調整脈衝電壓的脈衝寬度，從而控制輸出直流電的功率。
電子設備的小型化、輕薄化發展趨勢使得上述功率開關電路104、變壓器106、輸出整流濾波電路108、比較電 路110及PWM控制電路112等在印刷電路版上的佈局越來越緊密，因此，不同的元件及電路之間通常容易產生電磁干擾。例如，變壓器106在工作時由於電磁變化明顯，容易對功率開關電路104及PWM控制電路112產生影響，從而影響輸出直流電的穩定性。
不穩定的輸出直流電施加到負載之後，容易導致電子設備不能正常工作或是縮短其工作壽命。以液晶顯示器為例，不穩定的輸出直流電施加到液晶顯示器的控制電路和驅動電路後，將使畫面出現抖動等情況，嚴重的將導致液晶顯示器無法使用。
鑒於此，有必要提供一種可提供穩定的輸出直流電的電源裝置。
一種電源裝置，包括：輸入整流濾波電路、控制電路、變壓電路及輸出整流濾波電路，該輸入整流濾波電路、變壓電路及輸出整流濾波電路裝配於主電路板上；該輸入整流濾波電路用於將交流電源轉化為初級直流電；該控制電路用於控制該初級直流電；該變壓電路用於將受該控制電路控制的該初級直流電變壓；該輸出整流濾波電路用於將變壓後的初級直流電轉化為負載直流電；該控制電路裝配於獨立的電路板上，並使用金屬遮罩層將該控制電路覆蓋；該獨立的電路板與該主電路板電性相連，該金屬遮罩層用於屏蔽外界電磁波對控制電路造成的干擾。
上述電源裝置藉由將控制電路裝配在一塊獨立的電路板 上，並使用金屬遮罩層將控制電路覆蓋，可以減少外界電磁干擾對控制電路的影響。因而，可以降低電源裝置受電磁干擾的影響，提高輸出的直流電的穩定性。
如圖2所示，電源裝置200包括輸入整流濾波電路210、PFC(Power Factor Correction，功率因數校正)/PWM(Pulse Width Modulation，脈衝寬度調製)控制電路220、變壓電路230及輸出整流濾波電路240。如圖3所示，其為電源裝置200一較佳實施方式所採用的電路原理圖。交流電源VAC經輸入整流濾波電路210(主要包括整流橋D1)整流濾波後產生初級直流電，在PFC/PWM控制電路220(主要包括PFC/PWM控制器U1)的控制下，初級直流電藉由變壓電路230(主要包括變壓器T1)變壓後再經輸出整流濾波電路240(主要包括D4及C2)輸出負載直流電到負載。控制器U1為PFC/PWM組合控制器，其可實現PFC和PWM分別控制，節省了多個器件分別控制所需的佈線空間，因而採用PFC/PWM控制器U1的電源裝置可以實現小型化。
為了降低交流電源VAC波動對負載產生的影響，交流電源VAC的輸入整流濾波電路210和PFC/PWM控制電路220藉由變壓器T1和光耦元件U2與輸出整流濾波電路240進行隔離，並且分開接地。負載直流電的輸出狀況藉由光耦元件U2反饋到PFC/PWM控制電路220，從而實現對負載直流電的調節。
為了減少變壓器T1等週邊元件對PFC/PWM控制器U1的電 磁影響，將包括PFC/PWM控制器U1在內的PFC/PWM控制電路220裝配在一塊獨立的電路板上。如圖4所示，PFC/PWM控制電路220被裝配在一塊獨立的電路板222上，並藉由連接器224與電源裝置200的主電路板202相連。將PFC/PWM控制電路220裝配在電路板222上後，使用金屬遮罩層將PFC/PWM控制電路220覆蓋，從而可以減少外界電磁干擾對PFC/PWM控制電路220的影響。另外，藉由增加電路板222與主電路板202之間的連接器224的個數，可以增加電路板222與主電路板202之間的電連接面積，從而降低電流密度，改善PFC/PWM控制電路220的工作穩定性。例如圖4所示的兩個連接器224，當然，連接器224的數量可以設置成三個、四個或更多。
由於電源裝置200通常發熱量較大，PFC/PWM控制電路220在電路板222上的佈局可以設置有環形的元件隔離帶，從而有利於元件的散熱。另外，在電路板222上設置散熱通孔226以利空氣流通，從而改善散熱效果。
如圖5所示，為了進一步降低變壓電路230等週邊元件對PFC/PWM控制器U1等的電磁影響，在放置變壓電路230的主電路板202上，在主電路板佈線時形成電磁吸收線204。電磁吸收線204為在印刷電路板的絕緣介質基片上，一面附上金屬薄層作為接地板，另一面用光刻腐蝕等方法形成一定形狀的金屬薄片，例如圖5所示的螺旋狀電磁吸收線204。電磁吸收線204的中心端206接地，並以中心端206為中心向外以螺旋狀延伸形成螺旋狀電磁吸收線204。
變壓電路230在工作時，變化的電磁場產生的電磁波被電磁吸收線204吸收，在電磁吸收線204上產生感應電勢，由於電磁吸收線204的中心端206接地，因此該感應電勢被導入接地而吸收。
上述電源裝置200藉由將PFC/PWM控制電路220裝配在一塊獨立的電路板222上，並使用金屬遮罩層將PFC/PWM控制電路220覆蓋，可以減少外界電磁干擾對PFC/PWM控制電路220的影響；另外，電磁吸收線204可以吸收變壓電路230產生的電磁波，從而可以減小其他元件受電磁波的影響。因而，可以降低電源裝置200受電磁干擾的影響，提高輸出的直流電的穩定性。
綜上所陳，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
200‧‧‧電源裝置
202‧‧‧主電路板
204‧‧‧電磁吸收線
206‧‧‧中心端
210‧‧‧輸入整流濾波電路
220‧‧‧PFC/PWM控制電路
222‧‧‧電路板
224‧‧‧連接器
226‧‧‧散熱通孔
230‧‧‧變壓電路
240‧‧‧輸出整流濾波電路
圖1為傳統的電源裝置的示意圖。
圖2為一較佳實施方式的電源裝置的示意圖。
圖3為圖2所示電源裝置具體結構的電路圖。
圖4為圖2電源裝置在電路板上的分佈示意圖。
圖5為電磁吸收線在電路板上的佈線示意圖。
200‧‧‧電源裝置
202‧‧‧主電路板
210‧‧‧輸入整流濾波電路
220‧‧‧PFC/PWM控制電路
222‧‧‧電路板
224‧‧‧連接器
226‧‧‧散熱通孔
230‧‧‧變壓電路
240‧‧‧輸出整流濾波電路

Claims (10)

  1. 一種電源裝置，包括：輸入整流濾波電路、控制電路、變壓電路及輸出整流濾波電路，該輸入整流濾波電路、變壓電路及輸出整流濾波電路裝配於主電路板上；該輸入整流濾波電路用於將交流電源轉化為初級直流電；該控制電路用於控制該初級直流電；該變壓電路用於將受該控制電路控制的該初級直流電變壓；該輸出整流濾波電路用於將變壓後的初級直流電轉化為負載直流電；其改良在於：該控制電路裝配於獨立的電路板上，並使用金屬遮罩層將該控制電路覆蓋；該獨立的電路板與該主電路板電性相連，該金屬遮罩層用於屏蔽外界電磁波對控制電路造成的干擾。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電源裝置，其中在放置該變壓電路的主電路板上設有電磁吸收線。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電源裝置，其中該電磁吸收線呈螺旋狀。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電源裝置，其中該電磁吸收線的中心端接地。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電源裝置，其中該控制電路為功率因數校正/脈衝寬度調製控制電路。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電源裝置，其中該輸入整流濾波電路和控制電路藉由變壓器和光耦元件與該輸出整流濾波電路進行隔離，並且分開接地。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電源裝置，其中該獨立的電路板與該主電路板之間藉由連接器電性相連。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電源裝置，其中該連接器的 個數大於1。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之電源裝置，其中該功率因數校正/脈衝寬度調製控制電路在該獨立的電路板上的佈局設置有環形的元件隔離帶。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之電源裝置，其中在該獨立的電路板上設置有散熱通孔。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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