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TWI577115B - 開關電源及用於開關電源的母線電容電壓控制方法 - Google Patents

開關電源及用於開關電源的母線電容電壓控制方法 Download PDF

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TWI577115B
TWI577115B TW104122547A TW104122547A TWI577115B TW I577115 B TWI577115 B TW I577115B TW 104122547 A TW104122547 A TW 104122547A TW 104122547 A TW104122547 A TW 104122547A TW I577115 B TWI577115 B TW I577115B
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bus capacitor
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Inventor
宋海斌
許道飛
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台達電子工業股份有限公司
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Description

開關電源及用於開關電源的母線電容電壓控制方法
本案係為開關電源領域，尤指一種母線電容的體積得以減小的開關電源及用於開關電源的母線電容電壓控制方法。
圖1示意性示出了一種已知的開關電源的電路方塊圖，該開關電源中的母線電容C_bulk與整流橋11以及後級的變換器12並聯，母線電容C_bulk可以被經過整流橋11整流後的電壓充電，也可以向後級的變換器12放電提供能量。
近年來，開關電源趨向於小型化的方向發展。為了適應這一發展趨勢，開關電源趨向於高頻化，開關電源中的磁性元件的體積（例如變換器12中的磁性元件）從而得以減小。開關電源中母線電容的作用是平衡工頻暫態的輸入輸出功率，因此母線電容不能隨著開關頻率高頻化而小型化，結果是母線電容的體積在開關電源中所占的比重隨高頻化而越來越大，成為開關電源小型化的瓶頸。
為了解決上述問題，本案提供一種開關電源及用於開關電源的母線電容電壓控制方法，能夠減小母線電容的體積從而有利於開關電源的小型化。
本案提供了一種開關電源，包括：整流單元，具有交流側和直流側，整流單元用於將交流側輸入的交流電壓轉換成直流側輸出的直流電壓；母線電容，與整流單元的直流側連接；變換器，與母線電容連接；監測電路，連接至整流單元的交流側，用於檢測並判斷交流電壓的暫態絕對值是否大於設定電壓；以及母線電容放電控制電路，與監測電路和母線電容連接，用於在該母線電容被該整流單元充電到該交流電壓的峰值后，監測電路確定交流電壓的暫態絕對值大於設定電壓的情況下控制，以使得母線電容電壓保持在峰值電壓，以及在監測電路確定交流電壓暫態絕對值小於或等於設定電壓的情況下控制母線電容從其保持的交流電壓的峰值電壓放電，從而向變換器提供能量。
本案還提供了一種用於開關電源的母線電容電壓控制方法，開關電源包括整流單元、母線電容和變換器，整流單元將所輸入的交流電壓轉換為直流電壓，母線電容設置於整流單元和變換器之間，其中，母線電容電壓控制方法包括：檢測交流電壓的暫態絕對值；將所檢測的交流電壓的暫態絕對值與設定電壓進行比較；以及根據比較結果來控制母線電容的充放電狀態。
在本案提供的開關電源及控制方法中，通過增加母線電容放電控制電路，使得母線電容電壓保持在峰值一段時間後再從其保持的交流電壓的峰值電壓開始向變換器放電，縮短了母線電容的放電時間。因此，可以減小母線電容的容值，從而減小母線電容的體積。結果是有利於實現開關電源的小型化。
11‧‧‧整流橋
12‧‧‧變換器
21‧‧‧第一交流電壓輸入端子
22‧‧‧第二交流電壓輸入端子
23‧‧‧整流單元
24‧‧‧變換器
25‧‧‧監測電路
26‧‧‧母線電容放電控制電路
27、C_bulk‧‧‧母線電容
Vin‧‧‧交流電壓
(N)‧‧‧零線
(L)‧‧‧火線
Ta、T2a‧‧‧第一端子
Tb、T2b‧‧‧第二端子
T2c‧‧‧控制端子
24a‧‧‧第一輸入端子
24b‧‧‧第二輸入端子
Q1、Q2‧‧‧開關元件
R11‧‧‧第一電阻
R10‧‧‧第二電阻
IC51‧‧‧光耦合器
VCC1‧‧‧第一電壓
VCC2‧‧‧第二電壓
VC_bulk‧‧‧母線電容兩端的電壓
Vbus‧‧‧母排兩端的電壓
25O‧‧‧輸出端子
D1‧‧‧第一二極體
D2‧‧‧第二二極體
R12‧‧‧第三電阻
R13‧‧‧第四電阻
Q135‧‧‧電晶體
N‧‧‧共結點
C111‧‧‧電容
D101‧‧‧二極體
T‧‧‧變壓器
D3‧‧‧第三二極體
D4‧‧‧第四二極體

圖1示意性示出了一種已知的開關電源的電路框圖；
圖2示意性示出了本案開關電源的一實施例的電路方塊圖；
圖3示出了圖2所示開關電源中輸入的交流電壓、母線電容兩端的電壓以及母排兩端的電壓之間的關係；
圖4示意性示出了一實施例的開關電源的波形；
圖5示意性示出了本案開關電源的一實施例的電路示意圖；
圖6示意性示出了圖5所示開關電源的波形；
圖7示意性示出了本案開關電源的另一實施例的電路示意圖；
圖8示意性示出了圖7所示開關電源的波形；以及
圖9示意性示出了本案開關電源的另一實施例的電路示意圖。
圖2示意性示出了本案開關電源的一實施例的電路方塊圖，該開關電源包括：整流單元23、母線電容27、變換器24、監測電路25以及母線電容放電控制電路26。
整流單元23包括交流側和直流側，整流單元23用於將交流側輸入的交流電壓Vin轉換成直流側輸出的直流電壓。交流側包括第一交流電壓輸入端子21和第二交流電壓輸入端子22，這兩個輸入端子用於接收輸入的交流電壓Vin。例如，第一交流電壓輸入端子21和第二交流電壓輸入端子22中的一個可以連接零線（N），另一個可以連接火線（L）。整流單元23例如可以是整流橋等整流元件。
母線電容27包括一母線電容C_bulk(如圖5所示)與整流單元23的直流側及變換器24連接。該變換器24可以是直流-直流（DC/DC）變換器，也可以是直流-交流（DC/AC）變換器，本實施例對此不作限制。
監測電路25連接至整流單元23的交流側，用於檢測並判斷交流電壓Vin的暫態絕對值是否大於設定電壓。該設定電壓例如可以設定為90V左右。當然，根據開關電源的實際應用場景，也可以將設定電壓設置為其他數值，本實施例對此不作限制。
母線電容放電控制電路26與監測電路25和母線電容C_bulk連接，用於在該母線電容被該整流單元充電到該交流電壓的峰值后，監測電路25確定交流電壓Vin的暫態絕對值大於設定電壓的情況下控制，以使得母線電容C_bulk的電壓保持在峰值電壓，以及在監測電路25確定交流電壓Vin暫態絕對值小於或等於設定電壓的情況下控制母線電容C_bulk從其保持的交流電壓Vin的峰值電壓放電，從而向變換器24提供能量。
圖3示出了圖2所示開關電源中交流電壓Vin、母線電容兩端的電壓VC_bulk以及母排兩端的電壓Vbus之間的關係。在本實施例中，母線電容C_bulk兩端的電壓VC_bulk即為母線電容C_bulk兩端的電壓，母排兩端的電壓Vbus即為輸入到變換器24的電壓。下面將結合圖3所示的波形闡述圖2所示的開關電源的原理。
如圖3所示，在Δt1時間內，即監測電路25確定交流電壓Vin的暫態絕對值大於設定電壓到交流電壓Vin的絕對值上升到峰值的時間內，交流電壓Vin將母線電容C_bulk充電到交流電壓Vin的峰值，並且由交流電壓Vin為變換器24提供能量。
在Δt2時間內，即監測電路25確定交流電壓Vin的暫態絕對值大於設定電壓到交流電壓Vin的絕對值從峰值下降到設定電壓之前的時間內，母線電容放電控制電路26執行控制，以使得母線電容C_bulk不對變換器24提供能量，母線電容C_bulk保持峰值電壓（參見圖3中Δt2時間內VC_bulk波形的平坦部），並且由交流電壓Vin為變換器24提供能量。
在Δt3時間內，即監測電路25確定交流電壓Vin的暫態絕對值下降到小於或等於設定電壓的時間內，母線電容放電控制電路26執行控制，使得母線電容C_bulk從其保持的交流電壓Vin的峰值電壓向變換器24提供能量。
參見圖4所示的波形，在保證相同的最低Vbus的情況下，若開關電源為如圖1所示的開關電源即開關電源中沒有控制母線電容C_bulk的放電時機的電路，當輸入的交流電壓Vin的絕對值從峰值電壓開始下降時，母線電容兩端的電壓VC_bulk比交流電壓Vin大，母線電容C_bulk開始放電，為變換器24提供能量，其下降到Vbus為V1值需要的時間為t1。而本發明，也就是開關電源中增加了母線電容放電控制電路26，母線電容C_bulk被充電到交流電壓Vin的峰值後保持在峰值一段時間（如圖4所示t1-t2的時間），再從其保持的交流電壓Vin的峰值電壓放電，其下降到Vbus為V1值需要的時間為t2，t1> t2，根據電容的放電原理，因放電時間變短，對母線電容儲能能力的要求減小，因而所需電容的容值減小，也即本發明減小了母線電容的體積。
綜上所述，在本案實施例提供的開關電源中，通過增加母線電容放電控制電路，使得母線電容保持在峰值一段時間後從其保持的交流電壓的峰值電壓開始向變換器提供能量，縮短了母線電容的放電時間。因此，可以減小母線電容的容值，從而減小母線電容的體積。結果是有利於實現開關電源的小型化。
在本案的實施例中，母線電容放電控制電路26可以設置在母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路中。
具體而言，在監測電路25確定交流電壓Vin暫態絕對值大於設定電壓的情況下，母線電容放電控制電路26可以執行控制，即控制母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路斷開，在監測電路25確定交流電壓Vin的暫態絕對值小於或等於設定電壓的情況下，母線電容放電控制電路26可以執行控制，即控制母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路閉合。
圖5示意性示出了本案開關電源的一實施例的電路示意圖。在該實施例中，母線電容C_bulk包括第一端子Ta和第二端子Tb，變換器24包括第一輸入端子24a和第二輸入端子24b，母線電容放電控制電路26設置在母線電容C_bulk的第二端子Tb與變換器24的第二輸入端子24b之間。
母線電容放電控制電路26包括開關元件Q2，該開關元件Q2包括控制端子T2c、第一端子T2a和第二端子T2b，該控制端子T2c與監測電路25連接。該開關元件Q2為任何根據其控制端子的控制信號進行導通或關斷的半導體器件，例如可以是金屬氧化物半導體電晶體（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）、結型場效應電晶體（Junction Field Function Transistor， JFET）、絕緣柵雙極型電晶體（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）、可控矽、光控開關等。
在控制端子T2c被輸入來自監測電路25的導通控制信號時，開關元件Q2的第一端子T2a和第二端子T2b連通，從而使得母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路閉合。在控制端子T2c被輸入關斷控制信號時，開關元件Q2的第一端子T2a和第二端子T2b斷開，從而使得母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路斷開。
母線電容放電控制電路26還包括一隔離驅動電路，連接於監測電路25與開關元件Q2。於一些實施例中，隔離驅動電路可為光耦隔離驅動電路，其中該光耦隔離驅動電路包括第一電阻R11、第二電阻R10以及光耦合器IC51。於另一些實施例中，隔離驅動電路可為變壓器隔離驅動電路。
於隔離驅動電路為光耦隔離驅動電路之實施例中，第一電阻R11和第二電阻R10各自的第一端子可以分別接收第一電壓（例如，VCC1）和第二電壓（例如，VCC2）。第一電壓VCC1和第二電壓ＶCC2可以是低電壓。
光耦合器IC51與監測電路25的輸出端子25O、第一電阻R11的第二端子、第二電阻R10的第二端子以及開關元件Q2的控制端子T2c和第一端子T2a連接。
監測電路25可以包括第一二極體D1、第二二極體D2、第三電阻R12、第四電阻R13以及電晶體Q135，電晶體Q135可為任何根據輸入到其控制端的控制信號進行導通或關斷的開關器件。
第一二極體D1的正極與第一交流電壓輸入端子21連接。第二二極體D2的正極與第二交流電壓輸入端子22連接。第三電阻R12的第一端子與第一二極體D1和第二二極體D2負極連接。第四電阻R13的第一端子與第三電阻R12的第二端子連接。電晶體Q135的第一端子與第三電阻R12的第二端子和第四電阻R13的第一端子的共結點N連接，電晶體Q135的第二端子與光耦合器IC51連接，電晶體Q135的第三端子與第四電阻R13的第二端子連接。電晶體Q135的第二端子作為監測電路25的輸出端子25O。
下面以開關元件Q2為MOSFET為例闡述圖5所示的開關電源的工作原理。
兩個二極體D1和D2用於檢測交流電壓Vin的暫態值。當交流電壓Vin的暫態絕對值大於設定值時，電晶體Q135導通，光耦合器IC51導通，使得開關元件Q2的控制端子T2c被輸入關斷控制信號而截止。這樣，母線電容C_bulk與變換器24之間形成的放電回路被斷開，母線電容C_bulk無法對變換器24提供能量。並且，在此過程中，通過開關元件Q2的體二極體，母線電容C_bulk被整流單元23輸出的電壓充電到峰值，也即上述的Δt1時間內的工作狀態。
當交流電壓Vin的暫態絕對值過峰值點並繼續減小時，母排兩端的電壓Vbus減小，而因母線電容C_bulk與變換器24之間形成的放電回路被斷開，母線電容C_bulk無法對變換器24提供能量，母線電容C_bulk兩端的電壓VC_bulk不變，因此開關元件Q2的體二極體反偏，所以母線電容C_bulk兩端的電壓VC_bulk被保持在交流電壓Vin的峰值，也即上述的Δt2時間內的工作狀態。
當交流電壓Vin的暫態值小於或等於設定值時，電晶體Q135關斷，光耦合器IC51關斷，第二電壓VCC2輸入到開關元件Q2的控制端子T2c，使得開關元件Q2的控制端子T2c被輸入導通控制信號而導通，也即開關元件Q2的第一端子T2a和第二端子T2b連通。這樣，母線電容C_bulk與變換器24之間形成的放電回路被連通，母線電容C_bulk可以對變換器24提供能量。因此，母線電容C_bulk從交流電壓Vin的峰值開始對變換器24提供能量，也即上述的Δt3時間內的工作狀態。
在本案的實施例中，監測電路25以及母線電容放電控制電路26的具體結構可以根據實際設計需求改變，只要能夠實現如下功能即可：在監測電路25確定交流電壓Vin暫態絕對值大於設定電壓的情況下，母線電容放電控制電路26可以控制母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路斷開，在監測電路25確定交流電壓Vin的暫態絕對值小於或等於設定電壓的情況下，母線電容放電控制電路26可以控制母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路閉合。例如可根據開關元件Q2的類型來確定。例如，如果開關元件Q2是N型場效應管，當交流電壓Vin的暫態絕對值大於設定值時，電晶體Q135導通，光耦合器IC51導通，使得開關元件Q2截止；當交流電壓Vin的暫態值小於或等於設定值時，電晶體Q135關斷，光耦合器IC51關斷，使得開關元件Q2導通。如果開關元件Q2是P型場效應管，也可以通過適當設計監測電路25以及母線電容放電控制電路26，使得當交流電壓Vin的暫態絕對值大於設定值時，電晶體Q135關斷，光耦合器IC51關斷，使得開關元件Q2截止。當交流電壓Vin的暫態值小於或等於設定值時，Q135導通，光耦合器IC51導通，使得開關元件Q2導通。在本發明另一實施例中，母線電容放電控制電路26包括一光控開關，在監測電路25確定交流電壓Vin暫態絕對值大於設定電壓的情況下，光控開關斷開，母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路斷開，在監測電路25確定交流電壓Vin的暫態絕對值小於或等於設定電壓的情況下，光控開關導通，母線電容C_bulk與變換器24形成的放電回路閉合。
在本發明一實施例中，開關元件Q2還可以有一個與開關元件Q2並聯的二極體，該並聯二極體的正負極的連接方式與圖5中開關元件Q2的體二極體的連接方式相同，即該並聯二極體的正極與端子T2a連接，其負極與端子T2b連接。
在本案的實施例中，變換器24可以是如圖5所示由電容C111、二極體D101、變壓器T以及開關元件Q1形成的DC/DC變換器，即具有反激式（flyback）拓撲結構。當然，變換器24也可以是DC/AC變換器。因此，本案提供的開關電源可以是AC/DC電源，也可以是AC/AC電源。變換器24可為隔離變換器，也可以為非隔離變換器。
圖6示意性示出了圖5所示開關電源的波形。從圖中可以看出，母線電容C_bulk兩端的電壓VC_bulk在峰值電壓保持了一段時候後，從峰值電壓開始向變換器24充電。
在如圖5所示的開關電源中，通過增加由光耦合器IC51、電阻R11和R10以及開關元件Q2形成的母線電容放電控制電路26，可以在交流電壓Vin的暫態絕對值大於設定值的情況下控制母線電容C_bulk不對變換器24提供能量，母線電容C_bulk被充電到峰值電壓後保持在峰值電壓，並在交流電壓Vin的暫態絕對值小於或等於設定值的情況下控制母線電容C_bulk從交流電壓Vin的峰值電壓開始對變換器24提供能量，母線電容電壓VC_bulk從峰值電壓開始下降,這與母線電容C_bulk被充電到峰值電壓後C_bulk立即從交流電壓Vin的峰值開始對變換器24提供能量相比縮短了母線電容C_bulk的放電時間，使得母線電容C_bulk的容值可以比較小，進而減小母線電容C_bulk的體積。結果是有利於開關電源的小型化。
圖7示意性示出了本案開關電源的另一實施例的電路示意圖。該實施例中的母線電容放電控制電路26和監測電路25的結構與圖5所示的實施例相同，區別之處在於：在圖7所示的實施例中，母線電容放電控制電路26設置在母線電容C_bulk的第一端子Ta與變換器24的第一端子24a之間；並且圖7所示的實施例中增加了第三二極體D3和第四二極體D4。
第三二極體D3的正極與整流單元23的直流側連接，其負極與變換器24以及開關元件Q2的第一端子T2a連接。第四二極體D4的正極與整流單元23的直流側連接，其負極與母線電容C_bulk的第一端子Ta以及開關元件Q2的第二端子T2b連接。
當開關元件Q2斷開時，整流單元23通過第四二極體D4對母線電容C_bulk充電。第三二極體D3的作用是在開關元件Q2斷開時能夠允許整流單元23通過第三二極體D3為變換器24提供能量。
圖8示意性示出了圖7所示開關電源的波形。從圖中可以看出，母線電容C_bulk兩端的電壓VC_bulk在峰值電壓保持了一段時候後，從峰值電壓開始下降，從而縮短了母線電容C_bulk的放電時間。
採用圖7所示的開關電源，同樣可以充分利用母線電容C_bulk的儲放電能力，以減小母線電容C_bulk的體積，進而減小開關電源的體積。
圖9示意性示出了本案開關電源的另一實施例的電路示意圖。該實施例中的母線電容放電控制電路26和監測電路25的結構與圖5所示的實施例相同，區別之處在於：在圖9所示的實施例中，母線電容放電控制電路26設置在母線電容C_bulk的第二端子Tb與變換器24的第二端子24b之間；並且圖9所示的實施例中增加了第三二極體D3和第四二極體D4。
第三二極體D3的正極與開關元件Q2的第一端子T2a以及母線電容C_bulk的第二端子Tb連接，其負極與整流單元23的直流側連接。第四二極體D4的正極與變換器24的第二端子24b以及開關元件Q2的第二端子T2b連接，其負極與整流單元23的直流側連接。
當開關元件Q2斷開時，整流單元23通過第三二極體D3對母線電容C_bulk充電。第四二極體D4的作用是在開關元件Q2斷開時能夠允許整流單元23通過第四二極體D4為變換器24提供能量。
採用圖9所示的開關電源，同樣可以縮短母線電容C_bulk的放電時間，以減小母線電容C_bulk的體積，進而減小開關電源的體積。
本案一實施例中，開關電源可以為去功率因數校正（Power Factor Correction, PFC）電路的拓撲結構，即該開關電源中可以沒有功率因數校正電路。
在沒有功率因數校正電路的開關電路中，通常需要採用較大容值的母線電容來保持開關電源的輸出波動較小，這時候由於母線電容容值較大引起母線電容體積增大進而導致開關電源體積增大的問題比較突出。在這種開關電源中可以使用本案提供的技術方案，即通過增加母線電容放電控制電路來盡可能減小母線電容的容值，同時保證開關電源的輸出波動比較小。
本案還提供了一種用於開關電源的母線電容電壓控制方法，該開關電源包括如前文所述的整流單元、母線電容和變換器，整流單元將所輸入的交流電壓轉換為直流電壓，母線電容設置於整流單元和變換器之間。該控制方法包括：檢測交流電壓的暫態絕對值；將所檢測的交流電壓的暫態絕對值與一設定電壓進行比較；以及根據比較結果來控制母線電容的充放電狀態。
根據一個實施例，母線電容被整流單元充電至交流電壓的峰值後，當交流電壓的暫態絕對值大於設定電壓時，執行控制，以使得母線電容電壓保持在該峰值；當交流電壓的暫態絕對值小於或等於設定電壓時，母線電容從交流電壓的峰值放電從而向變換器提供能量。
根據一個實施例，開關電源還可以包括一母線電容放電控制電路，設置在母線電容與變換器形成的放電回路內，當交流電壓的暫態絕對值大於設定電壓時，母線電容放電控制電路控制母線電容與變換器形成的放電回路斷開；當交流電壓的暫態絕對值小於或等於設定電壓時，母線電容放電控制電路控制母線電容與變換器形成的放電回路閉合。
根據一個實施例，母線電容放電控制電路包括開關元件，透過開關元件的導通與關斷對應地閉合與斷開母線電容與變換器形成的放電回路。根據一實施例，該開關元件還可以並聯有一二極體。
關於該控制方法的具體原理，可以參見前文結合附圖對開關電源進行的說明。
採用該控制方法能夠獲得的效果對應於前述開關電源的效果，因而不再贅述。
雖然已參照幾個典型實施例描述了本案，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本案能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附請求項所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入請求項或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附請求項所涵蓋。
 
21‧‧‧第一交流電壓輸入端子
22‧‧‧第二交流電壓輸入端子
23‧‧‧整流單元
24‧‧‧變換器
25‧‧‧監測電路
26‧‧‧母線電容放電控制電路
27‧‧‧母線電容
Vin‧‧‧交流電壓
N‧‧‧零線
L‧‧‧火線

Claims (19)

  1. 一種開關電源，包括：
    一整流單元，具有一交流側和一直流側，該整流單元係將該交流側輸入的一交流電壓轉換成該直流側輸出的一直流電壓；
    一母線電容，與該整流單元的該直流側連接；
    一變換器，與該母線電容連接；
    一監測電路，連接至該整流單元的該交流側，檢測並判斷該交流電壓的一暫態絕對值是否大於一設定電壓；以及
    一母線電容放電控制電路，與該監測電路和該母線電容連接，該母線電容被該整流單元充電到該交流電壓的峰值后，在該監測電路確定該交流電壓的該暫態絕對值大於該設定電壓的情況下控制，以使得該母線電容電壓保持在峰值電壓，以及在該監測電路確定該交流電壓的該暫態絕對值小於或等於該設定電壓的情況下控制該母線電容從其保持的交流電壓的峰值電壓放電，從而向該變換器提供能量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的開關電源，其中該母線電容放電控制電路設置在該母線電容與該變換器形成的一放電回路中。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的開關電源，其中在該交流電壓的該暫態絕對值大於該設定電壓的情況下，該母線電容放電控制電路控制該母線電容與該變換器形成的該放電回路斷開，在該交流電壓的該暫態絕對值小於或等於該設定電壓的情況下，該母線電容放電控制電路控制該母線電容與該變換器形成的該放電回路閉合。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的開關電源，其中該母線電容放電控制電路包括一開關元件，該開關元件包括一控制端子、一第一端子和一第二端子，該控制端子與該監測電路連接；
    該控制端子接收來自該監測電路的一導通控制信號時，該開關元件的該第一端子和該第二端子連通，從而使得該母線電容與該變換器形成的該放電回路閉合；
    該控制端子接收來自該監測電路的一關斷控制信號時，該開關元件的該第一端子和該第二端子斷開，從而使得該母線電容與該變換器形成的該放電回路斷開。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的開關電源，其中該開關元件並聯有一二極體。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的開關電源，其中該母線電容包括一第一端子和一第二端子，該母線電容的該第一端子和該第二端子分別與該變換器的兩個輸入端子連接；
    　 該開關元件設置在該母線電容的該第一端子與該變換器的兩個輸入端子中的一個輸入端子之間；或者該開關元件設置在該母線電容的該第二端子與該變換器的兩個輸入端子中的另一個輸入端子之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的開關電源，其中該母線電容放電控制電路包括一隔離驅動電路，連接於該監測電路與該開關元件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的開關電源，其中該隔離驅動電路為一光耦隔離驅動電路，且包括：
    一第一電阻和一第二電阻，該第一電阻和該第二電阻各自的一第一端子分別接收一第一電壓和一第二電壓；以及
    一光耦合器，與該監測電路的一輸出端子、該第一電阻的一第二端子、該第二電阻的一第二端子以及該開關元件的該控制端子和該第一端子連接。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的開關電源，其中該隔離驅動電路為一變壓器隔離驅動電路。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的開關電源，其中該監測電路包括：
    一第一二極體，其一正極與該整流單元的該交流側的一第一交流電壓輸入端子連接；
    一第二二極體，其一正極與該整流單元的該交流側的一第二交流電壓輸入端子連接；
    一第三電阻，其一第一端子與該第一二極體和該第二二極體各自的負極連接；
    一第四電阻，其一第一端子與該第三電阻的一第二端子連接；以及
    一電晶體，其一第一端子與該第三電阻的一第二端子和該第四電阻的該第一端子的一共結點連接，其一第二端子與該光耦合器連接，其一第三端子與該第四電阻的一第二端子連接；
    其中該電晶體的該第二端子作為該監測電路的該輸出端子。
  11. 如申請專利範圍第6至10項中任一項所述的開關電源，其更包括：
    一第三二極體，其一正極與該整流單元的該直流側連接，其一負極與該變換器以及該開關元件的該第一端子連接；以及
    一第四二極體，其一正極與該整流單元的該直流側連接，其一負極與該開關元件的該第二端子以及該母線電容的該第一端子連接。
  12. 如申請專利範圍第6至10項中任一項所述的開關電源，其更包括：
    一第三二極體，其一正極與該開關元件的該第一端子以及該母線電容的該第二端子連接，其一負極與該整流單元的該直流側連接；以及
    一第四二極體，其一正極與該變換器的該第二端子以及該開關元件的該第二端子連接，其一負極與該整流單元的該直流側連接。
  13. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述的開關電源，其中該開關電源為去功率因數校正電路的拓撲結構。
  14. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述的開關電源，其中該變換器為反激式拓撲結構。
  15. 一種用於開關電源的母線電容電壓控制方法，該開關電源包括一整流單元、一母線電容和一變換器，該整流單元將所輸入的一交流電壓轉換為一直流電壓，該母線電容設置於該整流單元和該變換器之間，其中，該母線電容電壓控制方法包括：
    檢測該交流電壓的一暫態絕對值；
    將所檢測的該交流電壓的該暫態絕對值與一設定電壓進行比較；以及
    根據比較結果來控制該母線電容的充放電狀態。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的母線電容電壓控制方法，其中該母線電容被該整流單元充電到該交流電壓的峰值后，當該交流電壓的該暫態絕對值大於該設定電壓時執行控制，以使得該母線電容電壓保持在峰值電壓；當該交流電壓的該暫態絕對值小於或等於該設定電壓時，該母線電容從其保持的交流電壓的峰值電壓放電，從而向該變換器提供能量。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的母線電容電壓控制方法，其中該開關電源更包括一母線電容放電控制電路，設置在該母線電容與該變換器形成的一放電回路內，當該交流電壓的該暫態絕對值大於該設定電壓時，該母線電容放電控制電路控制該母線電容與該變換器形成的該放電回路斷開；當該交流電壓的該暫態絕對值小於或等於該設定電壓時，該母線電容放電控制電路控制該母線電容與該變換器形成的該放電回路閉合。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的母線電容電壓控制方法，其中該母線電容放電控制電路包括一開關元件，透過該開關元件的導通與關斷對應地閉合與斷開該母線電容與該變換器形成的該放電回路。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的母線電容電壓控制方法，其中該開關元件並聯有一二極體。
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