交換式電源供應器制造技術

一種交換式電源供應器，適于將交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓而提供至負載。此交換式電源供應器包括變壓器、電源電路、輸出電路、開關組件、控制組件、屏蔽組件以及金屬組件。電源電路是耦接變壓器之初級側，以接收交流輸入電壓。輸出電路是耦接變壓器之次級側，以提供直流輸出電壓至負載。開關組件是耦接變壓器之初級側，并耦接至初級側地。控制組件是耦接開關組件以控制開關組件之開關。屏蔽組件是環繞變壓器，并耦接至初級側地。金屬組件是抵靠于開關組件上，并耦接至初級側地。本創作之交換式電源供應器可有效壓抑共模噪聲，以提升電性質量。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本創作是有關于一種交換式電源供應器，且特別是有關于一種可有效降低共模噪聲(common mode noise, CMN)之交換式電源供應器。
技術介紹
圖1為習知之交換式電源供應器之示意圖。請參考圖1，習知之交換式電源供應器100包括變壓器110、電源電路120、輸出電路130、晶體管Q1、脈沖寬度調變器(Pulse WidthModulation, PWM) 140 以及 Y 電容 CY。電源電路120與輸出電路130是分別耦接至變壓器110之初級側與次級側，而使電源電路120接收交流輸入電壓后將能量透過變壓器110轉換到輸出電路130，藉以提供直流輸出電壓至負載50。晶體管Q1與脈沖寬度調變器140組成控制電路，藉由控制變壓器110之導通時間，以根據不同之負載50情況，可穩定直流輸出電壓之大小。在交換式電源供應器100中，共模噪聲(CMN)必須要被壓抑至一定程度以下，而共模噪聲主要是來自于不斷地切換晶體管Q1開關所造成，并經由變壓器110內部之寄生電容而從初級側耦合到次級側。將Y電容Cy跨接在變壓器110兩側，亦即將Y電容Cy耦接于初級側地G1與次級側地G2之間，如此共模噪聲可透過Y電容Cy形成回路，以降低共模噪聲。然而，Y電容Cy會產生漏電流的問題，因此目前許多消費電子用品均會要求不得配置Y電容CY，而使得壓抑共模噪聲成為重要的挑戰課題。
技術實現思路
有鑒于此，本創作之目的是提供一種交換式電源供應器，可在不配置Y電容下，仍能有效壓抑共模噪聲。為達上述或是其它目的，本創作提出一種交換式電源供應器，適于將交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓而提供至負載。此交換式電源供應器包括變壓器、電源電路、輸出電路、開關組件、控制組件、屏蔽組件以及金屬組件。電源電路是耦接變壓器之初級側，以接收交流輸入電壓。輸出電路是耦接變壓器之次級側，以提供直流輸出電壓至負載。開關組件是耦接變壓器之初級側，并耦接至初級側地。控制組件是耦接開關組件以控制開關組件之開關。屏蔽組件是環繞變壓器，并耦接至初級側地。金屬組件是抵靠于開關組件上，并耦接至初級側地。綜上所述，在本創作之交換式電源供應器中，屏蔽組件例如為銅箔，而金屬組件例如為散熱片，藉由讓共模噪聲透過屏蔽組件與金屬組件而等效虛擬形成回路，可有效降低共模噪聲，以提升本創作之交換式電源供應器之質量。為讓本創作之上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。附圖說明圖1為習知之交換式電源供應器之示意圖。圖2A為依據本創作一實施例之交換式電源供應器的示意圖。圖2B 2C分別為圖2A之交換式電源供應器之變壓器與屏蔽組件的立體組合圖與立體分解圖。圖2D 2E分別為圖2A之交換式電源供應器之開關組件與之金屬組件的立體組合圖與立體分解圖。圖3A是量測習知之交換式電源供應器訊號的實驗數據圖。圖3B是量測本創作之交換式電源供應器訊號的實驗數據圖。主要組件符號說明50:負載100:交換式電源供應器110:變壓器120:電源電路130:輸出電路140:脈沖寬度調變器200:交換式電源供應器210:變壓器220:電源電路230:輸出電路240:控制組件250:屏蔽組件260:金屬組件C!、C2、Cty、Cm:電容Cy:Y 電容Dp D2:二極管G1:初級側地G2:次級側地L1:電感Q1:晶體管Q2:開關組件WpW2:導線具體實施方式圖2A為依據本創作一實施例之交換式電源供應器的示意圖，而圖2B 2C分別為圖2A之交換式電源供應器之變壓器與屏蔽組件的立體組合圖與立體分解圖，而圖2D 2E分別為圖2A之交換式電源供應器之開關組件與之金屬組件的立體組合圖與立體分解圖。請同時參考圖2A 2E，本創作之交換式電源供應器200包括變壓器210、電源電路220、輸出電路230、開關組件Q2、控制組件240、屏蔽組件250以及金屬組件260。電源電路220是耦接至變壓器210之初級側，以接收交流輸入電壓。在本實施例中，電源電路220可包括由4個二極管D1所組成之整流電路以及由電容C1與電感L1所組成之濾波電路，而得以初步將交流電源轉為直流電源，并將直流電源提供至變壓器210。輸出電路230是耦接變壓器210之次級側，以提供直流輸出電壓至負載50。在本實施例中，輸出電路230例如是返馳式(Flyback)架構，而由二極管D2與電容C2所構成，但本創作并不限定交換式電源供應器200的種類。舉例來說，輸出電路230亦可為順向式(Forward)或推挽式(Push-Pull)架構。開關組件Q2與控制組件240組成控制電路，其中開關組件Q2例如是晶體管，而開關組件Q2之汲極、源極與閘極可分別耦接至變壓器210之初級側、初級側地G1與控制組件240。控制組件240例如是脈沖寬度調變器，藉由脈沖導通開關組件Q2之時間長短，可穩定直流輸出電壓之大小。請再參考圖2A 2E，屏蔽組件250是環繞變壓器210，并耦接至初級側地G1,而藉以形成等效虛擬電容Cty (如圖2A所示)。在本實施例中，屏蔽組件250原本例如是平整之銅箔，在環繞變壓器210之線圈外圍后，會因為變壓器210的外圍起伏而改變自身形狀。承接上述，屏蔽組件250在環繞變壓器210 —圈后，將屏蔽組件250之頭尾相連接，并可將焊接于屏蔽組件250上之導線W1連接至初級側地Gl，而使屏蔽組件250耦接至初級側地匕。再次強調的是，本創作之精神在于將屏蔽組件250環繞于變壓器210上，而使屏蔽組件250環繞變壓器210之間的間隙可形成虛擬之電容CTY。因此，本創作并不限制屏蔽組件250環繞變壓器210之方式與圈數，亦不限制屏蔽組件250耦接至初級側地G1的方式。舉例來說，導線W1亦可連接至變壓器210之掛腳，而再將此掛腳焊接于印刷電路板上之初級側地G1的焊墊上。此外，在本實施例中，僅管屏蔽組件250是環繞在變壓器210之骨架(Bobbin)外圍，但屏蔽組件250亦可直接環繞在繞線組外圍，端看設計上之方便。 請再參考圖2A 2E，金屬組件260是抵靠于開關組件Q2上，并耦接至初級側地G1,而藉以形成等效虛擬電容Cm(如圖2A所示)。在本實施例中，金屬組件260例如是散熱片，藉由卡合方式而抵靠于開關組件Q2之本體上。為求更佳的散熱效果，金屬組件260與開關組件Q2之間亦可再涂布散熱涂劑以強化均勻接觸。承接上述，導線W2可焊接于金屬組件260上，并連接至初級側地G1，但本創作并不限制金屬組件260耦接至初級側地G1之方式。舉例來說，金屬組件260亦可配置向下延伸之插腳，而金屬組件260之插腳便可焊接于印刷電路板上之初級側地G1的焊墊上，以使金屬組件260直接連接到初級側地Gp再次強調的是，本創作之精神在于將金屬組件260抵靠于開關組件Q2上，而使開關組件Q2之部分塑料外殼可形成虛擬之電容CM。通常來說，開關組件Q2會產生廢熱而需要散熱片，而本創作恰好利用散熱片做為金屬組件260，但本創作并不限制金屬組件260的形式與種類。藉由前述所形成之虛擬電容Cty與電容CM，共模噪聲可透過此虛擬之電容Cty與電容Cm形成回路，以有效降低共模噪聲。如此一來，本創作可在不配置Y電容以避免漏電流的前提下，更進一步壓抑共模噪聲，藉此大幅提升交換式電源供應器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交換式電源供應器，適于將交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓而提供至一負載，其特征在于，該交換式電源供應器包括：一變壓器；一電源電路，耦接該變壓器之初級側，以接收交流輸入電壓；一輸出電路，耦接該變壓器之次級側，以提供直流輸出電壓至該負載；一開關組件，耦接該變壓器之初級側，并耦接至一初級側地；一控制組件，耦接該開關組件以控制該開關組件之開關；一屏蔽組件，環繞該變壓器，并耦接至該初級側地；以及一金屬組件，抵靠該開關組件，并耦接至該初級側地。

【技術特征摘要】
1.一種交換式電源供應器，適于將交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓而提供至一負載，其特征在于，該交換式電源供應器包括: 一變壓器； 一電源電路，耦接該變壓器之初級側，以接收交流輸入電壓； 一輸出電路，耦接該變壓器之次級側，以提供直流輸出電壓至該負載； 一開關組件，耦接該變壓器之初級側，并耦接至一初級側地； 一控制組件，耦接該開關組件以控制該開關組件之開關； 一屏蔽組件，環繞該變壓器，并耦接至該初級側地；以及 一金屬組件，抵靠該開關組件...

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂柏旸，
申請(專利權)人：亞榮源科技深圳有限公司，
類型：實用新型
國別省市：