发明名称 数位化电源控制系统
摘要 本发明系有关于一种电源控制系统,尤指一种数位化电源控制系统,其主要构造系包含有:一可供应系统所需电力之直流电源;一用以产生复数个组态讯号之组态设定装置;一用以产生波形讯号之波形产生装置;一连接直流电源并依波形讯号输出驱动电压之驱动装置;一可将驱动电压转换而输出交流工作电压之变压模组;一连接变压模组利用其所输出之交流工作电压运作之交流负载;一连接交流负载之回授电路;及一功率侦测器,连接回授电路而可侦测交流负载之输出功率,并依侦测结果输出调整讯号至波形产生装置,可藉以改变波形讯号而调整输出功率者。
申请公布号 TWI256759 申请公布日期 2006.06.11
申请号 TW093110727 申请日期 2004.04.16
申请人 祁玉林 发明人 祁玉林;李勇
分类号 H02J1/00 主分类号 H02J1/00
代理机构 代理人 张秀夏 台北市大安区敦化南路2段38号9楼
主权项 1.一种数位化电源控制系统,其主要构造系包含有: 一直流电源,藉以供应系统所需之电力; 一组态设定装置,可产生复数个组态讯号,并设有 复数个对应于组态讯号之输出端,可选择于其中一 输出端输出其所对应之组态讯号; 一波形产生装置,连接该组态设定装置,接收组态 设定装置之组态讯号而产生复数组波形讯号; 一驱动装置,连接该直流电源与该波形产生装置, 根据波形产生装置之波形讯号而输出一组驱动电 压; 一变压模组,连接该驱动装置,可将该组驱动电压 转换而输出一交流之工作电压;及 一交流负载,连接该变压模组,可利用该工作电压 而运作者。 2.如申请专利范围第1项所述之电源控制系统,其中 该组态设定装置尚连接有复数个对应于各组态讯 号之组态电阻,各组态电阻之另一端同时连接到一 组态电容之一端,该组态电容之另一端则为接地者 。 3.如申请专利范围第2项所述之电源控制系统,其中 该组态设定装置之构造包含有: 一状态机,可产生复数个状态讯号,并设有复数个 对应于各状态讯号之输出端,可选择于其中一输出 端输出其所对应之状态讯号; 一路径选择器,连接该状态机之复数个输出端,另 设有复数个端点分别连接对应之组态电阻,而与该 组态电容形成复数个充放电电路; 一电位侦测电路,其输入端连接组态电容与各组态 电阻,用以侦测该组态电容之电位,并根据组态电 容之电位变化而输出一组态时脉讯号; 一计数器,连接电位侦测电路,可计数组态时脉讯 号,于计数至一组态数値时输出一资料讯号;及 复数个状态暂存器,对应于状态机之复数个状态讯 号,各状态暂存器分别连接计数器之输出端,根据 该资料讯号而由对应之状态暂存器输出对应之组 态讯号者。 4.如申请专利范围第3项所述之电源控制系统,其中 该组态设定装置于电位侦测电路与计数器之间尚 设有: 一分频器,连接该电位侦测电路,可将该组态时脉 讯号进行以该组态数値为分母之分频动作;及 一边缘触发器,其输入端连接该分频器,可由分频 器输出讯号之边缘触发而由一输出端输出一状态 转换讯号至状态机,使状态机切换到下一输出端输 出状态讯号; 该计数器,则连接边缘触发器之另一输出端,可计 数边缘触发器所输出之讯号数,并输出一资料讯号 至各状态暂存器者。 5.如申请专利范围第4项所述之电源控制系统,其中 该边缘触发器系为一上升缘触发器。 6.如申请专利范围第3项所述之电源控制系统,其中 该复数个状态讯号系依序包含有一重叠讯号、一 延迟讯号、一基础亮度讯号、一调光周期讯号及 一回波讯号。 7.如申请专利范围第3项所述之电源控制系统,其中 该路径选择器包含有复数个对应于该状态讯号之 三态开关,各三态开关之控制端分别连接状态机对 应之输出端,而各开关之一端分别连接对应之组态 电阻,另一端则分别接地,与各组态电阻及组态电 容形成充放电回路者。 8.如申请专利范围第7项所述之电源控制系统,其中 各三态开关系分别由对应之状态讯号致能,而可于 电位高时导通放电,电位低时关闭者。 9.如申请专利范围第4项所述之电源控制系统,其中 该电位侦测电路系可于其输入端之电位小于一第 一组态电位时输出一高电位讯号,而于输入端之电 位大于一第二组态电位时输出一低电位讯号,藉由 序列之高电位讯号与低电位讯号组成一组态时脉 讯号输出到该分频器。 10.如申请专利范围第9项所述之电源控制系统,其 中该电位侦测电路尚包含有一充电输出端连接该 组态电容与各组态电阻,可于其输入端之电位小于 该第一组态电位时对组态电容进行充电;而于其输 入端之电位大于该第二组态电位时停止充电。 11.如申请专利范围第9项所述之电源控制系统,其 中该第一组态电位系小于第二组态电位者。 12.如申请专利范围第4项所述之电源控制系统,其 中该组态数値之设定系可降低高斯杂讯之影响者 。 13.如申请专利范围第2项所述之电源控制系统,其 中该组态电容之电容値与各组态电阻之电阻値系 可依使用者之需求设定者。 14.如申请专利范围第1项所述之电源控制系统,尚 包含有: 一回授电路,连接该交流负载;及 一功率侦测器,连接该回授电路及该波形产生装置 ,可侦测交流负载之运作功率并输出一功率调整讯 号至波形产生装置,可改变该波形讯号藉以调整负 载之功率者。 15.如申请专利范围第14项所述之电源控制系统,其 中该回授电路包含有: 一第一二极体,其p型侧连接交流负载,n型侧连接一 回授电阻、一第一电阻及一第二电阻; 一第二二极体,其n型侧连接交流负载及第一二极 体之p型侧,p型侧连接该第一电阻之另一端并接地; 一第一电容,其一端连接回授电阻之另一端,另一 端接地; 一第三电阻,并联于该第一电容,而与该第一电容 形成一充放电电路;及 一第二电容,其一端连接该第二电阻之另一端,另 一端则为接地; 其中该回授电阻与第一电容连接之一端亦连接至 功率侦测电路。 16.如申请专利范围第15项所述之电源控制系统,其 中该功率侦测器之构造系包含有: 一电压控制振荡器,设有一控制端点连接该回授电 阻与第一电容连接之一端,可对第一电容与第三电 阻所形成之充放电电路进行充电与放电,另设有一 输出端点,可于该控制端点之电位大于一第一功率 电位时输出一低电位讯号,而于控制端点之电位小 于一第二功率电位时输出一高电位讯号,藉由序列 之高电位讯号与低电位讯号组成一功率时脉讯号; 一分频器,连接电压控制振荡器之输出端,可对该 功率时脉讯号进行以一第一功率数値为分母之分 频动作; 一边缘触发器,其输入端连接该分频器,可由分频 器输出讯号之边缘触发而由其输出端输出一触发 讯号; 一计数器,其输入端连接边缘触发器之输出端,用 以计数触发讯号,并于其输出端输出其所计数之数 値; 一比较器,连接计数器之输出端,可将计数器输出 之数値与一第二功率数値进行比较动作,当计数器 输出之数値大于该第二功率数値时,由其输出端输 出; 一减讯号,而计数器输出之数値小于该第二功率数 値时,由输出端输出一加讯号;及 一贮存器,其输入端连接比较器之输出端,根据比 较器输出之讯号而产生该功率调整讯号且该波形 产生装置,而波形产生装直则可依该功率讯整讯号 配合组态讯号产生该波形讯号。 17.如申请专利范围第16项所述之电源控制系统,其 中该计数器尚包含有一电位侦测器,设有一控制端 ,连接于回授电路第二电阻与第二电容之间,当该 控制端之电位大于该第二功率电位时计数器进行 计数动作,当控制端之电位小于该第二功率电位时 计数器停止计数动作。 18.如申请专利范围第16项所述之电源控制系统,其 中该第一功率电位系大于第二功率电位者。 19.如申请专利范围第16项所述之电源控制系统,其 中该第一功率数値系依功率侦测之周期而设定者 。 20.如申请专利范围第16项所述之电源控制系统,其 中该第二功率数値系依系统预设之负载电流与回 授电阻値而设定者。 21.如申请专利范围第14项所述之电源控制系统,尚 包含有一讯号转换器,其输入端可接收一类比调光 讯号,将该类比调光讯号转换为数位调光讯号后, 再由输出端输出到波形产生装置,可使波形产生装 置依该数位调光讯号配合组态讯号而产生该波形 讯号。 22.如申请专利范围第21项所述之电源控制系统,尚 包含有一开/短路保护装置,设有复数个输入端分 别连接讯号转换器及功率侦测器,并接收一脉冲宽 度调制讯号及一开/关讯号,可选择于类比调光讯 将亮度调到全暗、脉冲宽度调制讯号将亮度调到 全暗、该开/关讯号为关及功率侦测器侦测负载为 开/短路状态及其组合式之其中之一种状态时,由 输出端输出一保护讯号至驱动装置及功率侦测器, 可使驱动装置关闭而功侦测器停止输出功率调整 讯号。 23.如申请专利范围第14项所述之电源控制系统,其 中该组态设定装置、波形产生装置及功率侦测器 系可整合于一驱动控制晶片中。 24.如申请专利范围第6项所述之电源控制系统,其 中该驱动装置之构造系包含有: 一第一P通道金氧半场效电晶体,其源极连接直流 电源,汲极则连接一第一端点; 一第二P通道金氧半场效电晶体,其源极连接直流 电源,汲极则连接一第二端点; 一第一N通道金氧半场效电晶体,其汲极连接该第 一端点,源极则接地;及 一第二N通道金氧半场效电晶体,其汲极连接该第 二端点,源极则接地; 其中,第一端点与第二端点分别连接到变压模组电 压输入端之两端,而各金氧半场效电晶体之闸极则 分别连接到波形产生装置之输出端,由各波形讯号 控制各金氧半场效电晶体之导通与关闭,藉以输出 该驱动电压到变压模组者。 25.如申请专利范围第24项所述之电源控制系统,其 中该复数组波形讯号系包含有一第一波形讯号、 一第二波形讯号、一第三波形讯号及一第四波形 讯,分别连接到第一P通道、第二P通道、第一N通道 及第二N通道金氧半场效电晶体之闸极,藉以控制 其导通及关闭者。 26.如申请专利范围第25项所述之电源控制系统,其 中该驱动装置系以状态讯号的两个循环为一个驱 动周期。 27.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第一个重叠讯号时,第一、第二、 第三及第四波形讯号同为高电位。 28.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第一个延迟讯号时,第一波形讯号 为高电位、第二波形讯号为高电位、第三波形讯 号为高电位、第四波形讯号为低电位。 29.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第一个基础亮度讯号及调光周期 讯号时,第一波形讯号为低电位、第二波形讯号为 高电位、第三波形讯号为高电位、第四波形讯号 为低电位。 30.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第一个回波讯号时,第一波形讯号 为高电位、第二波形讯号为高电位、第三波形讯 号为高电位、第四波形讯号为低电位。 31.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第二个重叠讯号时,第一、第二、 第三及第四波形讯号同为高电位。 32.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第二个延迟讯号时,第一波形讯号 为高电位、第二波形讯号为低电位、第三波形讯 号为高电位、第四波形讯号为高电位。 33.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第二个基础亮度讯号及调光周期 讯号时第一波形讯号为高电位、第二波形讯号为 低电位、第三波形讯号为低电位、第四波形讯号 为高电位。 34.如申请专利范围第26项所述之电源控制系统,其 中该状态讯号为第二个回波讯号时,第一波形讯号 为高电位、第二波形讯号为低电位、第三波形讯 号为高电位、第四波形讯号为高电位。 35.如申请专利范围第24项所述之电源控制系统,其 中该驱动装置尚包含有: 一反相器,其输入端用以接收一保护讯号,而于其 输出端输出一反相讯号; 一第一及闸,其输入端分别连接波形产生装置输出 之第一波形讯号与反相器之输出端,其输出端连接 第一P通道金氧半场效电晶体之闸极; 一第二及闸,其输入端分别连接波形产生装置输出 之第二波形讯号与反相器之输出端,其输出端连接 第二P通道金氧半场效电晶体之闸极; 一第一或闸,其输入端分别连接波形产生装置输出 之第三波形讯号与反相器之输出端,其输出端连接 第一N通道金氧半场效电晶体之闸极;及 一第二或闸,其输入端分别连接波形产生装置输出 之第四波形讯号与反相器之输出端,其输出端连接 第二N通道金氧半场效电晶体之闸极; 可依该保护讯号而关闭驱动装置之个场效电晶体 者。 36.如申请专利范围第1项所述之电源控制系统,其 中该变压模组系可选择为压电陶瓷变压器及绕线 式变压器之其中之一者。 37.如申请专利范围第1项所述之电源控制系统,其 中该交流负载系可为一冷阴极管。 图式简单说明: 第1A图:系习用背光电源控制装置之电路方块示意 图 第1B图:系习用背光电源控制装调光之时序图; 第2图:系本发明一较佳实施例之电路方块示意图; 第3图:系本发明组态设定装置之示意图; 第4图:系本发明组态设定装置之局部放大图; 第5图:系本发明组态设定之时序图; 第6图:系本发明功率侦测器与部分回授电路之示 意图; 第7图:系本发明功率侦测之时序图;及 第8A图与第8B图:系分别为本发明驱动装置与变压 模组不同实施态样之示意图; 第9图:系本发明驱动装置之时序图。
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