TWM396538U - Power supply system - Google Patents

Description

M396538 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 [0001] 本新型涉及電源供應系統，尤其涉及一種多組輸出的電 源供應系統。 【先前技術】 [0002] LLC諧振架構為電源供應系統常採用的架構，其一般採用 整合電感和變壓器在同一顆磁性元件上。當多組輸出時 ，僅用一顆變壓器進行隔離，然後在此變壓器上加多組 線圈或在輸出端上加上直流/直流轉換器，來達成多組輸 出。然而，變壓器做隔離再加多組線圈，體積較大，很 難達成扁平化，因而，無法有效縮小產品的尺寸。 【新型内容】 [0003] 有鑑於此，需提供一種電源供應系統，具有較小的體積 〇 [0004] 一種電源供應系統，用於驅動複數負載，該電源供應系 統包括電源轉換電路、脈衝寬度調變控制器、第一隔離 變壓器、至少兩個第二變壓器及至少兩個整流電路。電 源轉換電路用於將外部電源訊號轉換為第一交流電源訊 號。脈衝寬度調變控制器用於控制該電源轉換電路。第 一隔離變壓器用於將該第一交流電源訊號轉換為第二交 流電源訊號，該第一隔離變壓器包括初級繞組與次級繞 組，該初級繞組與該電源轉換電路相連。至少兩個第二 變壓器分別用於升/降壓該第二交流電源訊號，該等第二 變壓器均包括初級繞組與次級繞組，該等第二變壓器的 表單编號A0101 第3頁/共16頁 M396538 初級繞組並聯連接該第一隔離變壓器的次級繞組，該等 . 第二變壓器的次級繞組的中心抽頭分別接地。每一整流 電路對應連接一個第二變壓器的次級繞組的兩端，用於 整流該升/降壓後的第二交流電源訊號，並分別輸出直流 電源訊號至該等負載。 [0005] 優選地，該電源供應系統還包括LLC諧振電路，連接於該 電源轉換電路與該第一隔離變壓器之間，該LLC諧振電路 包括第一電容、第一電感及第二電感，該第一電容連接 於該電源轉換電路與該第一電感的一端之間，該第二電 感連接於該第一電感的另一端與地之間並與該第一隔離 變壓器的初級繞組並聯。 [0006] 優選地，每一整流電路包括兩個二極體，該等二極體的 陽極分別連接相應第二變壓器的次級繞組的兩端，陰極 相連並輸出該直流電源訊號。 [0007] 優選地，該電源供應系統還包括至少兩個第二濾波電容 ，分別對應連接每一整流電路與地之間。 [0008] 一種電源供應系統，用於驅動複數負載，該電源供應系 統包括電源轉換電路、脈衝寬度調變控制器、第一隔離 變壓器、第二變壓器、第一整流電路及第二整流電路。 電源轉換電路用於將外部電源訊號轉換為第一交流電源 訊號。脈衝寬度調變控制器用於控制該電源轉換電路。 第一隔離變壓器用於將該第一交流電源訊號轉換為第二 交流電源訊號，該第一隔離變壓器包括初級繞組與次級 繞組，該初級繞組與該電源轉換電路相連。第二變壓器 表單編號A0101 第4頁/共16頁 M396538 用於升/降壓該第二交流電源訊號，該第二變壓器包括初 級繞組與次級繞組，該第二變壓器的初級繞組連接該第 一隔離變壓器的次級繞組，該第二變壓器的次級繞組的 中心抽頭接地。第一整流電路連接該第二變壓器的次級 繞組的兩端，用於整流該升/降壓後的第二交流電源訊號 ，並輸出第一直流電源訊號至該等負載。第二整流電路 與該第二變壓器並聯連接該第一隔離變壓器的次級繞組 ，用於整流該第二交流電源訊號，並輸出第二直流電源 訊號至該等負載。 [0009] 優選地，該電源供應系統還包括LLC諧振電路，連接於該 電源轉換電路與該第一隔離變壓器之間，該LLC諧振電路 包括第一電容、第一電感及第二電感，該第一電容連接 於該電源轉換電路與該第一電感的一端之間，該第二電 感連接於該第一電感的另一端與地之間並與該第一隔離 變壓器的初級繞組並聯。

[0010] 優選地，該第一整流電路包括兩個二極體，該等二極體 的陽極分別連接該第二變壓器的次級繞組的兩端，陰極 相連並輸出該第一直流電源訊號。 [0011] 優選地，該第二整流電路包括兩個二極體，該等二極體 的陽極分別連接該第一隔離變壓器的次級繞組的兩端， 陰極相連並輸出該第二直流電源訊號。 [0012] 優選地，該電源供應系統還包括至少兩個第二濾波電容 ，分別對應連接該第一整流電路與地之間與該第二整流 電路與地之間。 表單編號A0101 第5頁/共16頁 M396538 [0013] 本新型的電源供應系統以第一隔離變壓器做初次級安全 隔離，第二變壓器不需進行隔離，使第一隔離變壓器與 第二變壓器效能提高且容易扁平化，使得電源供應系統 體積較小，從而利於產品的小型化。 【實施方式】 [0014] 圖1為本新型提出的電源供應系統1 0第一實施方式的示意 圖。如圖1所示，電源供應系統10用於將外部電源訊號 Vin轉換為直流電源訊號，以驅動複數負載L21、L22… 及L2n (η為大於等於2的整數）。其中，負載L21、L22 …及L2n包括發光二極體、電子線路等，其由不同的直流 電源訊號驅動。在本實施方式中，外部電源訊號Vi η為直 流訊號。電源供應系統10包括電源轉換電路100、脈衝寬 度調變控制器110、第一隔離變壓器Τ1、至少兩個第二變 壓器Τ21、Τ22…及Τ2η (η為大於等於2的整數）及至少 兩個整流電路121、122…及12η (η為大於等於2的整數 )。電源轉換電路100用於將外部電源訊號Vin轉換為第 一交流電源訊號。在本實施方式中，電源轉換電路10 0包 括半橋電路。脈衝寬度調變控制器110用於控制電源轉換 電路100。 [0015] 第一隔離變壓器T1用於將第一交流電源訊號轉換為第二 交流電源訊號並進行初次級安全隔離，其包括初級繞組 與次級繞組，初級繞組與電源轉換電路100相連。在本實 施方式中，第二交流電源訊號為方波訊號。 [0016] 第二變壓器T21、T22…及T2n分別用於升/降壓第二交流 電源訊號，其均包括初級繞組與次級繞組。第二變壓器 表單編號Α0101 第6頁/共16頁 M396538 T21、T22…及Τ2η的初級繞組並聯連接第一隔離變壓器 Τ1的次級繞組，次級繞組的中心抽頭分別接地。

[0017] 每一整流電路121、122…及12η對應連接一個第二變壓 器Τ21、Τ22…及Τ2η的次級繞組的兩端，用於整流升/降 壓後的第二交流電源訊號，並分別輸出直流電源訊號至 負載L21、L22…及L2n。在本實施方式中，整流電路121 連接於第二變壓器T21的次級繞組與負載L21之間，整流 電路122連接於第二變壓器T22與負載L22之間，整流電 路12η連接於第二變壓器T2n與負載L2n之間。每一整流 電路121、122…及12η包括兩個二極體D1與D2。整流電 路121的二極體D1與D2的陽極分別連接第二變壓器Τ21的 次級繞組的兩端，陰極相連並輸出直流電源訊號至負載 L21。整流電路122的二極體D1與D2的陽極分別連接第二 變壓器Τ22的次級繞組的兩端，陰極相連並輸出直流電源 訊號至負載L22。整流電路12η的二極體D1與D2的陽極分 別連接第二變壓器Τ2η的次級繞組的兩端，陰極相連並輸 出直流電源訊號至負載L2n。在本實施方式中，整流電路 121、122…及12η輸出的直流電源訊號不同。 [0018] 在本實施方式中，電源供應系統10還包括LLC諧振電路 130，連接於電源轉換電路100與第一隔離變壓器Τ1之間 ，其包括第一電容C1、第一電感L1及第二電感L2。第一 電容C1連接於電源轉換電路100與第一電感L1的一端之間 ，第二電感L2連接於第一電感L1的另一端與地之間並與 第一隔離變壓器Τ1的初級繞組並聯。在本新型的另一實 施方式中，第二電感L2為第一隔離變壓器Τ1的漏感。 表單編號Α0101 第7頁/共16頁 M396538 [0019] 在本實施方式中，電源供應系統10還包括至少兩個第二 濾波電容C2，分別對應連接每一整流電路121、122…及 12η與地之間，特別的，連接每一整流電路121、122··· 及12η的輸出端與地之間。 [0020] 圖2所示為本新型提出的電源供應系統20第二實施方式的 示意圖。如圖2所示，電源供應系統20用於將外部電源訊 號Vin轉換為直流電源訊號，以驅動複數負載L30、L31 及L3m (3為大於等於1的整數）。其中，負載L30、L31 及L3m包括發光二極體、電子線路等，其由不同的直流電 源訊號驅動。在本實施方式中，外部電源訊號Vin為直流 訊號。電源供應系統20包括電源轉換電路100、脈衝寬度 調變控制器110、第一隔離變壓器T1、第二變壓器T31及 T3ra(m為大於等於1的整數）、第一整流電路221及22m (m為大於等於1的整數）及第二整流電路220。電源轉換 電路100、脈衝寬度調變控制器110、第一隔離變壓器T1 、及第二變壓器T31及T3m同圖1中的相同，因而此處不再 贅述。 [0021] 第一整流電路221及22m連接第二變壓器Τ31及T3m的次級 繞組的兩端，用於整流該升/降壓後的第二交流電源訊號 ，並輸出第一直流電源訊號至負載L31及L3m。 [0022] 第二整流電路220與第二變壓器T31及T3m並聯連接第一 隔離變壓器T1的次級繞組，用於整流第二交流電源訊號 ，並輸出第二直流電源訊號至負載L30。 [0023] 在本實施方式中，第一整流電路221及22m與第二整流電 表單編號A0101 第8頁/共16頁 M396538 路220分別包括兩個二極體D1與!)2。第一整流電路221的 二極體D1與D2的陽極分別連接第二變壓器T31的次級繞組 的兩端，陰極相連並輸出第—直流電源訊號至負載Mi。 第一整流電路22m的二極體D1與D2的陽極分別連接第二變 壓器T3m的次級繞組的兩端，陰極相連並輸出第一直流電 源訊號至負載L3m。第二整流電路220的二極體^與!)〗的 陽極分別連接第一隔離變壓ST1的次級繞組的兩端，陰 極相連並輪出第二直流電源訊號至負載L3〇。在本實施方 式中’第一整流電路221、22m及第二整流電路220輸出 的直流電源訊號不同。 [0024] 在本實施方式中，電源供應系統20還包括LLC諳振電路 130 ’連接於電源轉換電路1〇〇與第一隔離變壓器T1之間 ’其包括第一電容C1、第一電感L1及第二電感L2。第一 電容C1連接於電源轉換電路1〇〇與第一電感L1的一端之間 ’第二電感L2連接於第一電感L1的另一端與地之間並與 第一隔離變壓器T1的初級繞組並聯。在本新型的另一實 施方式中，第二電感L2為第一隔離變壓器T1的漏感。 [0025] 在本實施方式中，電源供應系統1〇還包括至少兩個第二 濾波電容C2，分別對應連接第一整流電路221、22m與地 之間及第二整流電路220與地之間，特別的，第二遽波電 容C2連接第一整流電路221、22m的輸出端與地之間及第 二整流電路220的輸出端與地之間。 [0026] 本新型的電源供應系統10、20以第一隔離變壓器T1做初 次級安全隔離，第二變壓器不需進行隔離，使第一隔離 變壓器T1與第二變壓器效能提高且容易扁平化，使得電 表單編號A0101 第9頁/共16頁 M396538 源供應系統10、20體積較小，從而利於產品的小型化。 此外，第二變壓器不需安全隔離，成本降低。另外，利 用第二變壓器調整圈比，達成所需的輸出電壓。 [0027] 綜上所述，本新型符合新型專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本新型之較佳實施例，舉凡 熟悉本案技藝之人士，在爰依本案.新型精神所作之等效 修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0028] 圖1為本新型第一實施方式中電源供應系統的示意圖；及 [0029] 圖2為本新型第二實施方式中電源供應系統的示意圖。 【主要元件符號說明】 [0030] 電源供應系統：10、20 [0031] 電源轉換電路：100 [0032] 脈衝寬度調變控制器：110 [0033] 第一隔離變壓器：T1 [0034] 第二變壓器：T2卜 T22、T2n、T31、T3m [0035] 整流電路：121、122、12η [0036] 第一整流電路：221、22m [0037] 第二整流電路：220 [0038] 二極體：Dl、D2 [0039] LLC諧振電路：130 表單編號A0101 第10頁/共16頁 M396538 [0040] 電容：Cl、C2 [0041] 電感：LI、L2 [0042] 外部電源訊號：Vin [0043] 負載：L21、L22、L2n、L31、L3m、L30 表單编號A0101 第11頁/共16頁

Claims (1)

1. M396538 六、申請專利範圍： 1 . 一種電源供應系統，用於驅動複數負載，其改良在於，該 電源供應系統包括： 電源轉換電路，用於將外部電源訊號轉換為第一交流電源 訊號； 脈衝寬度調變控制器，用於控制該電源轉換電路； 第一隔離變壓器，用於將該第一交流電源訊號轉換為第二 交流電源訊號，該第一隔離變壓器包括初級繞組與次級繞 組，該初級繞組與該電源轉換電路相連； 至少兩個第二變壓器，分別用於升/降壓該第二交流電源 訊號，該等第二變壓器均包括初級繞組與次級繞組，該等 第二變壓器的初級繞組並聯連接該第一隔離變壓器的次級 繞組，該等第二變壓器的次級繞組的中心抽頭分別接地； 及 至少兩個整流電路，每一整流電路對應連接一個第二變壓 器的次級繞組的兩端，用於整流該等升/降壓後的第二交 流電源訊號，並分別輸出直流電源訊號至該等負載。 2 .如申請專利範圍第1項所述的電源供應系統，其改良在於 ，還包括LLC諧振電路，連接於該電源轉換電路與該第一 隔離變壓器之間，該LLC諧振電路包括第一電容、第一電 感及第二電感，該第一電容連接於該電源轉換電路與該第 一電感的一端之間，該第二電感連接於該第一電感的另一 端與地之間並與該第一隔離變壓器的初級繞組並聯。 3 .如申請專利範圍第1項所述的電源供應系統，其改良在於 ，每一整流電路包括兩個二極體，該等二極體的陽極分別 099216671 表單編號A0101 第12頁/共16頁 0992050871-0 M396538 連接相應第二變壓器的次級繞組的兩端，陰極相連並輸出 該等直流電源訊號。 4 .如申請專利範圍第3項所述的電源供應系統，其改良在於 ，還包括至少兩個第二濾波電容，分別對應連接每一整流 電路與地之間。 5 . —種電源供應系統，用於驅動複數負載，其改良在於，該 電源供應系統包括： 電源轉換電路，用於將外部電源訊號轉換為第一交流電源 訊號；

   脈衝寬度調變控制器，用於控制該電源轉換電路； 第一隔離變壓器，用於將該第一交流電源訊號轉換為第二 交流電源訊號，該第一隔離變壓器包括初級繞組與次級繞 組，該初級繞組與該電源轉換電路相連； 第二變壓器，分別用於升/降壓該第二交流電源訊號，該 第二變壓器包括初級繞組與次級繞組，該第二變壓器的初 級繞組連接該第一隔離變壓器的次級繞組，該第二變壓器 的次級繞組的中心抽頭接地；

   第一整流電路，連接該第二變壓器的次級繞組的兩端，用 於整流該升/降壓後的第二交流電源訊號，並輸出第一直 流電源訊號至該等負載；及 第二整流電路，與該第二變壓器並聯連接該第一隔離變壓 器的次級繞組，用於整流該第二交流電源訊號，並輸出第 二直流電源訊號至該等負載。 6 .如申請專利範圍第5項所述的電源供應系統，其改良在於 ，還包括LLC諧振電路，連接於該電源轉換電路與該第一 隔離變壓器之間，該LLC諧振電路包括第一電容、第一電 099216671 表單編號A0101 第13頁/共16頁 0992050871-0 M396538 感及第二電感，該第一電容連接於該電源轉換電路與該第 一電感的一端之間，該第二電感連接於該第一電感的另一 端與地之間並與該第一隔離變壓器的初級繞組並聯。 7 .如申請專利範圍第5項所述的電源供應系統，其改良在於 ，該第一整流電路包括兩個二極體，該等二極體的陽極分 別連接該第二變壓器的次級繞組的兩端，陰極相連並輸出 該第一直流電源訊號。 8 .如申請專利範圍第5項所述的電源供應系統，其改良在於 ，該第二整流電路包括兩個二極體，該等二極體的陽極分 別連接該第一隔離變壓器的次級繞組的兩端，陰極相連並 輸出該第二直流電源訊號。 9 .如申請專利範圍第7項所述的電源供應系統，其改良在於 ，還包括至少兩個第二濾波電容，分別對應連接該第一整 流電路與地之間與該第二整流電路與地之間。 099216671 表單編號A0101 第14頁/共16頁 0992050871-0