專利名稱：輔助電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種使用在IC輔助電源或低電壓直流電源的電源電路者，尤指ー種可以適用在輔助電源、高側(cè)開(kāi)關(guān)的輔助電源及馬達(dá)控制用IC輔助電源等的功率因子校正(PFC)電路。
背景技術(shù)：
在一般使用于集成電路的電源電路中，很多需要個(gè)別的低壓直流電源，為獲得此輔助電源，而使用種種方法。 茲舉一例，例如當(dāng)為功率因子校正(PFC)電路控制用IC輔助電源時(shí)，有在扼流線圈卷繞輔助卷線，整流所得的交流以獲得輔助電源，或者，在其它例中，如圖8所示，整流自半橋中點(diǎn)通過(guò)電容器所得的交流，以獲得低壓直流的輔助電源等。其皆為電源電路控制用IC中，一般需要低電壓直流的輔助性電源。若不顧使用輔助電源的控制用IC等需要的電源電流僅要很小電流，基本上，很多例子皆使用可獲得大電流的輔助電源電路。借欲獲得輔助電源，很多會(huì)増加功率損失，或者，開(kāi)關(guān)元件會(huì)發(fā)熱。又，當(dāng)交流(AC)側(cè)電源電壓大幅改變時(shí)，很難使輔助電源電壓保持一定。雖然能簡(jiǎn)單獲得輔助電源的便利IC也存在，但是，能獲得直流大電流者也很多，其完全超過(guò)規(guī)范，找不到適用于獲得電源電路控制用IC所需僅數(shù)毫安(mA)直流電源的最佳1C。因此，無(wú)法發(fā)現(xiàn)用于獲得數(shù)毫安(mA)至數(shù)十毫安(mA)左右直流低電壓電源的最佳方法。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種以簡(jiǎn)便的方法獲得這種輔助電源的機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的主要目的在于提供ー種輔助電源電路，其特征在于在伴隨紋波的穩(wěn)壓電路中，連接在主電源的第一穩(wěn)壓電容器與該第一穩(wěn)壓電容器另一端，通過(guò)第一ニ極管連接在第二穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器另一端，形成連接在GND的電容器分壓電路，具有自該第一穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器的連接點(diǎn)對(duì)GND短路的短路元件，以及具有與該短路元件電流方向反向連接的另一二極管，該短路元件的控制端子，通過(guò)齊納ニ極管與對(duì)應(yīng)需要而適當(dāng)插入的電阻，連接在該第二穩(wěn)壓電容器與該第一ニ極管的連接點(diǎn)上，借此，產(chǎn)生主電源及輔助電源。進(jìn)ー步地，該第一穩(wěn)壓電容器構(gòu)成填谷功率因子改善電路一部份的穩(wěn)壓電容器，該第一穩(wěn)壓電容器通過(guò)構(gòu)成該填谷功率因子改善電路一部份的ニ極管，連接在主電源。因此，本實(shí)用新型比起現(xiàn)有的技術(shù)具有底下所列的功效I.本實(shí)用新型通過(guò)分壓主電源及輔助電源，令I(lǐng)C得通過(guò)該輔助電源得到較合適的低電壓供應(yīng)輸入，借以延長(zhǎng)IC的壽命。2.本實(shí)用新型系通過(guò)該齊納ニ極管設(shè)定的電壓當(dāng)作電源上限并提供穩(wěn)定化的電源電壓。
圖I為本實(shí)用新型輔助電源電路ー實(shí)施例的電路架構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型輔助電源電路的短路元件為晶體管的實(shí)施例的電路架構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型輔助電源電路的組合到填谷功率因子改善電路的實(shí)施例的電路架構(gòu)不意圖；圖4為本實(shí)用新型輔助電源電路的短路元件為晶體管的實(shí)施例的電路架構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型輔助電源電路的串接插入電阻的實(shí)施例的電路架構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型輔助電源電路的短路元件為場(chǎng)效晶體管的實(shí)施例的電路架構(gòu)示意圖；圖7為在一般穩(wěn)壓電路中產(chǎn)生的紋波電壓的波形示意圖；圖8為先前輔助電源電路實(shí)例的電路架構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型輔助電源電路組合到電源控制用IC的一具體實(shí)施例的電路架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
通常的穩(wěn)壓電路具有如圖7紋波電壓者。由于該紋波電壓無(wú)法為零，因此，本實(shí)用新型利用此紋波電壓。請(qǐng)參閱圖I說(shuō)明本實(shí)用新型的基本電路。PLl為主電源，具有紋波電壓的電源。Cl為第一穩(wěn)壓電容器，當(dāng)通過(guò)ー過(guò)橋式ニ極管BDl將全波整流的直流施加在該第ー穩(wěn)壓電容器Cl吋，于半波整流波形的頂點(diǎn)附近，充電電流會(huì)流到該第一穩(wěn)壓電容器Cl。此時(shí)，在該第一穩(wěn)壓電容器Cl會(huì)產(chǎn)生紋波電壓,而該充電電流亦會(huì)通過(guò)ー第一ニ極管D2,并對(duì)一第二穩(wěn)壓電容器C2充電。當(dāng)該第二穩(wěn)壓電容器C2被充電吋，該第二穩(wěn)壓電容器C2端子電壓會(huì)上升，此電壓通過(guò)被適當(dāng)插入的ー電阻Rl及ー齊納ニ極管D3，施加在作為ー短路元件SI控制端子的閘扱。在圖I的實(shí)施例中，該短路元件SI雖然使用娃控整流器(Silicon-ControlledRectifier, SCR),但是，也可以使用晶閘管、可編程單接晶體管(programmableunijunction transistor, PUT)、單接晶體管(unijunction transistor, UJT)或這些兀件與其它元件的組合。接著，當(dāng)該第二穩(wěn)壓電容器C2端子電壓超過(guò)借該齊納ニ極管D3設(shè)定的電壓吋，電流流到該短路元件SI的閘極，該短路元件SI變?yōu)?N。如此ー來(lái)，對(duì)該第二穩(wěn)壓電容器C2的充電被停止，而僅對(duì)該第一穩(wěn)壓電容器Cl充電。當(dāng)該第二穩(wěn)壓電容器C2端子電壓未達(dá)到借該齊納ニ極管D3設(shè)定的電壓時(shí)，該短路元件SI未成為0N。因此，該第二穩(wěn)壓電容器C2的充電電壓，亦即，輔助電源PL2的電壓會(huì)被定電壓化在將該齊納ニ極管D3設(shè)定的電壓當(dāng)作上限的穩(wěn)定化電源電壓。本實(shí)用新型為該第一穩(wěn)壓電容器Cl及該第二穩(wěn)壓電容器C2分壓紋波電壓，所以，只要事先知道連接在主電源的負(fù)載RLl消耗的電流，就可以決定紋波電壓。[0028]由于在產(chǎn)生該第一穩(wěn)壓電容器Cl的紋波電壓時(shí)，也產(chǎn)生通過(guò)該第一ニ極管D2連接的該第二穩(wěn)壓電容器C2的紋波電壓，所以，產(chǎn)生在各電容器的紋波電壓即成為借該第一穩(wěn)壓電容器Cl與該第二穩(wěn)壓電容器C2分壓的值。 因此，當(dāng)使該第二穩(wěn)壓電容器C2(PL2)產(chǎn)生高電壓時(shí)，令該第二穩(wěn)壓電容器C2的值較小，反之，當(dāng)使其產(chǎn)生低電壓時(shí)，設(shè)定使其數(shù)值較大，借此，能獲得期望的電壓。雖然產(chǎn)生在該第二穩(wěn)壓電容器C2的電壓多少伴隨有紋波，但是，即使于交流(AC)側(cè)輸入電源電壓有較大改變，也能作為IC的輔助電源而充分利用，并成為穩(wěn)定化的電源電壓。在圖2中，雖然該短路元件為一晶體管Q1，且在此情形下會(huì)伴隨若干的損失及發(fā)熱，但是，由于具有短路元件運(yùn)作時(shí)的電壓改變較緩和的特征，所以，當(dāng)短路元件運(yùn)作時(shí)的噪聲或寄生震蕩成為問(wèn)題時(shí)，其為有效的解決方法之一。而且，如圖5所示，可借串接插入電阻或線圈到該短路元件SI，以緩和該短路元件SI運(yùn)作時(shí)的電壓改變，此包含在本實(shí)用新型范圍的改良，或者，適宜進(jìn)行的設(shè)計(jì)事項(xiàng)。在這些電路中，一二極管Dl在該第一穩(wěn)壓電容器Cl放電開(kāi)始時(shí)，流過(guò)放電電流者。當(dāng)該短路元件為場(chǎng)效晶體管(field effect transistor, FET)時(shí)，可使該等價(jià)性包含在元件的逆ニ極管提供該ニ極管Dl利用，或者，無(wú)須對(duì)應(yīng)需要而適宜插入的該電阻R1，這些也包含在本實(shí)用新型適宜設(shè)計(jì)事項(xiàng)的范圍。接著，圖3及圖4為使用所謂填谷(Valley Fill)以改善功率因子(Power Factor)的穩(wěn)壓電路，其將該第一穩(wěn)壓電容器Cl當(dāng)作填谷電路一部份的例子。關(guān)于填谷電路及其改善電路雖然有種種對(duì)象，但是，例如在日本公開(kāi)新型公報(bào)1982-130542等，有其詳細(xì)記載。在本實(shí)用新型中，借與此填谷電路組合，更能構(gòu)成實(shí)用性的主電源與輔助電源電路。在圖8及圖9中，表示使用先前輔助電源電路的例子及使用本實(shí)用新型輔助電源電路的例子。借本實(shí)用新型成為在電路上也很簡(jiǎn)單的輔助電源電路。在圖8的先前例中，雖然獲得交流(AC)電源電壓只在90V IlOV范圍穩(wěn)定的輔助電源電壓，但是，在本實(shí)用新型中，即使交流(AC)電源電壓變化很大時(shí)，輔助電源的電壓也很穩(wěn)定，在圖9的例子中，交流(AC)電源電壓即使在25V 120V范圍變化，也能獲得穩(wěn)定的輔助電源電壓。
權(quán)利要求1.一種輔助電源電路，其特征在于在伴隨紋波的穩(wěn)壓電路中，連接在主電源的第一穩(wěn)壓電容器與該第一穩(wěn)壓電容器另一端，通過(guò)第一二極管連接在第二穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器另一端，形成連接在GND的電容器分壓電路，具有自該第一穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器的連接點(diǎn)對(duì)GND短路的短路元件，以及具有與該短路元件電流方向反向連接的另一二極管，該短路元件的控制端子，通過(guò)齊納二極管與對(duì)應(yīng)需要而適當(dāng)插入的電阻，連接在該第二穩(wěn)壓電容器與該第一二極管的連接點(diǎn)上，借此，產(chǎn)生主電源及輔助電源。
2.如權(quán)利要求I所述的輔助電源電路，其特征在于，該第一穩(wěn)壓電容器構(gòu)成填谷功率因子改善電路一部份的穩(wěn)壓電容器，該第一穩(wěn)壓電容器通過(guò)構(gòu)成該填谷功率因子改善電路一部份的二極管，連接在主電源。
專利摘要一種輔助電源電路，在伴隨紋波的穩(wěn)壓電路中，連接在主電源的第一穩(wěn)壓電容器與該第一穩(wěn)壓電容器另一端，通過(guò)第一二極管連接在第二穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器另一端，形成連接在GND的電容器分壓電路，具有自該第一穩(wěn)壓電容器與該第二穩(wěn)壓電容器的連接點(diǎn)對(duì)GND短路的短路元件，以及具有與該短路元件電流方向反向連接的另一二極管，該短路元件的控制端子，通過(guò)齊納二極管與對(duì)應(yīng)需要而適當(dāng)插入的電阻，連接在該第二穩(wěn)壓電容器與該第一二極管的連接點(diǎn)上，借此，產(chǎn)生主電源及輔助電源。
文檔編號(hào)H02M3/07GK202424517SQ20122000528
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者牛嶋昌和 申請(qǐng)人:牛嶋昌和