專利名稱：具低感測電流的交換式電源供應器及其電流感測模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關一種電源供應器及其電流感測模塊，特別是指具低感測電流的交換式電源供應器及其電流感測模塊。
背景技術：
電源供應器的用途是將電力公司所提供的交流電源轉換為低壓的直流電源，以供直流負載使用。請參考圖8所示，一般電源供應器的電路方塊圖，電源供應器主要包含有一整流單元60與一直流轉換電路70，該整流單元60的輸入端連接市電，該直流轉換電路70的輸入端Vd連接該整流單元60的輸出端，以將市電提供的交流電源Vac轉換為直流電，由直流轉換電路70的輸出端Vout供應給負載使用，其中該整流單元60與該直流轉換電路70之間可進一步連接一功率因子校正電路80，以使功率因子校正電路80輸入端的電流Iin相位追隨輸入端Vin電壓的相位，進而改善功率因子。常見的直流轉換電路70有升壓式(Boost)、降壓式(Buck)、返馳式(Flyback)與順向式(Forward)等，請參考圖9所示的順向式電路，其包含有一變壓器T、一主動開關Q、一輸出電路71、一電流感測模塊72與一控制器73。該變壓器T的一次側連接該整流單元60的輸出端；該主動開關Q連接于該變壓器T 一次側與該整流單元60之間，且該主動開關Q具有一控制端，該變壓器T的一次側與主動開關Q串接而形成一電力回路700 ;該電流感測模塊72耦合連接于該變壓器T與主動開關Q之間；該控制器73包含有一輸入端與一輸出端，該輸入端連接該電流感測模塊72,輸出端連接該主動開關Q的控制端。該電流感測模塊72可通過電磁感應產生而信號的組件，例如霍爾元件；或如圖9所示，該電流感測模塊72包含有一比流器CT與一橋式電路720，比流器CT的一次側連接該變壓器T的一次側，以感測該變壓器T 一次側的電流，比流器CT的二次側對應產生一感測電流Is ;該橋式電路720的輸入端連接該比流器CT的二次側，該橋式電路720具有一電阻R，且該電阻R連接該控制器73，該感測電流Is通過電阻R后產生一壓降Vcs，由該壓降Vcs反映變壓器T 一次側的電流大小。該控制器73則根據變壓器T 一次側的電流大小控制該主動開關Q的導通周期，使輸出電路71產生預期的直流電壓。隨著電源供應器的輸出功率越大，變壓器T 一次側的電流將越大。然而，該比流器CT所產生的感測電流Is是依據該變壓器T 一次側的電流而得，若變壓器T 一次側的電流流量甚大，比流器CT所產生的感測電流I S隨之增大；因感測電流I S增加，進一步提升電流感測模塊72中電阻R所消耗的功率(Is2R);此外，比流器CT的體積亦與其一次側的電流成正比，即比流器CT 一次側可接收的電流越大，其體積越大。綜上所述，隨著電源供應器的輸出功率越大，該電流感測模塊72為電源供應器帶來的功率損失也越大，且因部份組件的體積較大，難以再縮小電源供應器產品的體積
發(fā)明內容
因此本發(fā)明的主要目的是提供一種具低感測電流的交換式電源供應器，即使電力回路的電流隨著電源功應器的功率變大而增加，電源功應器內的電流感測模塊仍可維持較低的感測電流，以降低耗能。為達前揭目的，本發(fā)明所采用的技術手段是令該具低感測電流的交換式電源供應器包含有:—交換式電路，形成至少一電力回路且包含有一主動開關； 一電流感測模塊，其包含:一分流電路，以對該電力回路的電流進行分流，其包含有:一第一線路，串接于該電力回路中，具有一第一阻抗；及一第二線路，具有一第二阻抗且并聯于該第一線路；以及一信號輸出電路，耦合于該分流電路，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小而產生一電壓信號，由該電壓信號反應該電力回路的電流大?。灰约啊刂破?，電連接該電流感測模塊與該主動開關，根據該電壓信號而輸出一控制信號至該主動開關，以控制開主動開關的導通時間。本發(fā)明的另一目的是提供一種電流感測模塊，連接在一電源供應器的電力回路中，其包含有:一分流電路，其包含有:一第一線路，串接于所述電力回路中；及一第二線路，并聯于該第一線路；以及一信號輸出電路，耦合于該分流電路，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小而產生一電壓信號，由該電壓信號反應該電力回路的電流大小。本發(fā)明的再一目的是提供一種電流感測模塊，連接在一電源供應器的電力回路中，其包含有:一基板；一分流電路，設置于該基板上，其包含有:一第一線路，串接于所述電力回路中，且其兩端分別形成接點并外露于該基板；一第二線路，電連接該第一線路的兩端而并聯于該第一線路；以及—信號輸出電路，設置于該基板上且耦合于該分流電路，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小而產生一電壓信號，由該電壓信號反映該電力回路的電流大小。根據本發(fā)明電路，即使電源功應器的功率變大導致提升電力回路的電流，通過該電流感測模塊中分流電路的設置，令信號輸出電路所耦合的第一線路或第二線路電流的大小低于電力回路的電流，得以維持較低的感測電流，進而降低耗能。此外，通過該電流感測模塊的模塊化設計，可利用標準的制程制造第一線路與第二線路，令每一個電流感測模塊的質量趨近一致，彼此之間的第一線路等效阻抗相近，第二線路等效阻抗值亦是彼此接近，確保每一個電流感測模塊產出的質量。


圖1:本發(fā)明第一較佳實施例電路示意圖。圖2:分流電路的等效電路示意圖。
圖3:該電流感測模塊為霍爾元件的電路示意圖。圖4:本發(fā)明第二較佳實施例電路示意圖。圖5:升壓式電路示意圖。圖6:降壓式電路示意圖。圖7:電流感測模塊側視示意圖。圖8:電源供應器電路方塊示意圖。圖9:已知電源供應器電路示意圖。主要組件符號說明10交換式電路 100電力回路11輸出電路 20電流感測模塊21分流電路 211第一線路212第二線路 22信號輸出電路220橋式電路 221霍爾元件30控制器41第一接點42第二接點 500電流感測模塊50基板51第一線路510接點52第二線路53比流器530通道54橋式電路 55導線56精密電阻 60整流單元700電力回路 70直流轉換電路71輸出電路 72電流感測模塊720橋式電路 73控制器80功率因子校正電路
具體實施方式
請參考圖1所示，是本發(fā)明具低感測電流的交換式電源供應器的第一較佳實施例，本發(fā)明包含有一交換式電路10、一電流感測模塊20與一控制器30。該交換式電路10形成至少一電力回路100且包含有一主動開關Q，于第一較佳實施例中，該交換式電路10是順向式(Forward)電路，其包含有一變壓器T、一主動開關Q與一輸出電路11。該變壓器T包含有一次側與二次側，且分別具有一第一端與一第二端，一次側作為該交換式電路10的輸入端Vd。該主動開關Q連接于該變壓器T 一次側的第二端與一第一接地源G之間，該主動開關Q與該變壓器T 一次側構成所述的電力回路100 ;該主動開關Q具有一控制端，可為金氧半場效晶體管(M0SFET，以閘極作為控制端。該輸出電路11連接于該變壓器T的二次側，包含有一第一二極管D1、一第二二極管D2、一電感L與一電容C，該變壓器T 二次側、第一二極管D1、電感L與電容C形成串接結構而形成另一電力回路100，并以電容C的兩端作為交換式電路10的輸出端Vout，該第一二極管Dl的陽極連接該變壓器T 二次側的第一端，該電容C的一端連接變壓器T 二次側的第二端，該第二二極管D2的陰極端連接該第一二極管Dl的陰極端，該第二二極管D2的陽極端則連接變壓器T 二次側的第二端。如圖1所示，該電流感測模塊20包含有一分流電路21與一信號輸出電路22。該分流電路21串接在前述的電力回路100中，以對電力回路100的的電流進行分流，該分流電路21包含有一第一線路211與一第二線路212，該第一線路211串接于該電力回路100中，其具有一第一阻抗Z1，該第二線路212并聯于該第一線路211，其具有一第二阻抗Z2。請參考圖2所示，該分流電路21的等效電路圖，因該第一線路211具有一第一阻抗Z1，第二線路212亦具有一第二阻抗Z2，根據分流原理，若第一線路211的電流為
權利要求
1.一種具低感測電流的交換式電源供應器，其特征在于，包含有: 一交換式電路，形成至少一電力回路且包含有一主動開關； 一電流感測模塊，其包含: 一分流電路，以對該電力回路的電流進行分流，其包含有: 一第一線路，串接于該電力回路中，具有一第一阻抗；及 一第二線路，具有一第二阻抗且并聯于該第一線路；以及 一信號輸出電路，耦合于該分流電路，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小而產生一電壓信號，由該電壓信號反應該電力回路的電流大?。灰约? 一控制器，電連接該電流感測模塊與該主動開關，根據該電壓信號而輸出一控制信號至該主動開關，以控制開主動開關的導通時間。
2.如權利要求1所述具低感測電流的交換式電源供應器，其特征在于，該信號輸出電路包含有: 一比流器，其一次側耦合至該第一線路或第二線路，并于二次側根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小對應產生一感測電流信號； 一橋式電路，其輸入端電連接該比流器的二次側以接收該感測電流信號； 一電阻，電連接該橋式電路的輸出端及該控制器，該感測電流信號在該電阻產生的壓降作為所述的電壓信號。
3.如權利要求1所述具低感測電流的交換式電源供應器，其特征在于，該信號輸出電路包含有: 一霍爾組件，其輸入端耦合至該第一線路或第二線路且一輸出端電連接該控制器，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小所引起的磁場而產生所述的電壓信號。
4.如權利要求2所述具低感測電流的交換式電源供應器，其特征在于，該電流感測模塊包含有: 一基板； 所述的分流電路設于該基板上，其中該第一線路的兩端分別形成接點并外露于基板，該第二線路電連接該第一線路的兩端； 該比流器設置在該基板上，供所耦合的第一線路或第二線路貫穿。
5.一種電流感測模塊，連接在一電源供應器的電力回路中，其特征在于，該電流感測模塊包含有: 一分流電路，其包含有: 一第一線路，串接于所述電力回路中 '及 一第二線路，并聯于該第一線路；以及 一信號輸出電路，耦合于該分流電路，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小而產生一電壓信號，由該電壓信號反應該電力回路的電流大小。
6.如權利要求5所述的電流感測模塊,其特征在于,該信號輸出電路包含有: 一比流器，其一次側耦合至該第一線路或第二線路，并根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小對應 產生一感測電流信號； 一橋式電路，其輸入端電連接該比流器的二次側以接收該感測電流信號； 一電阻，電連接該橋式電路的輸出端，該感測電流信號在該電阻產生的壓降作為所述的電壓信號。
7.如權利要求5所述的電流感測模塊，其特征在于，該信號輸出電路包含有: 一霍爾組件，耦合至該第一線路或第二線路，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小所引起的磁場而產生所述的電壓信號。
8.一種電流感測模塊，連接在一電源供應器的電力回路中，其特征在于，該電流感測模塊包含有: 一基板； 一分流電路，設置于該基板上，其包含有: 一第一線路，串接于所述電力回路中，且其兩端分別形成接點并外露于該基板； 一第二線路，電連接該第一線路的兩端而并聯于該第一線路；以及一信號輸出電路，設置于該基板上且耦合于該分流電路，根據所耦合的第一線路或第二線路的電流大小而產生一電壓信號，由該電壓信號反映該電力回路的電流大小。
9.如權利要求8所述的電流感測模塊，其特征在于，該第一線路與第二線路上連接有精密電阻。
10.如權利要求8或9所述的電流感測模塊，其特征在于，該信號輸出電路包含有一比流器，設置在該基板上以供所耦合的第一線路或第二線路貫穿。
全文摘要
本發(fā)明是一種具低感測電流的交換式電源供應器及其電流感測模塊，是由電流感測模塊電連接一交換式電路，且一控制器連接于電流感測模塊與交換式電路之間；該交換式電路形成一電力回路，該電流感測模塊包含有一分流電路與一信號輸出電路，該分流電路串接于該電力回路中，其具有并聯的第一、二線路，該信號輸出電路耦合于該分流電路，并依所耦合的第一線路或第二線路的電流大小而產生一電壓信號供控制器接收；是以，即使電力回路的電流提升，因信號輸出電路所耦合的電流是經過分流電路輾轉而得而較小，故可降低電源供應器的耗能。
文檔編號H02M3/335GK103166468SQ20111040989
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者魯群, 陳璿安, 林維亮, 李正中 申請人:康舒科技股份有限公司