專利名稱：電壓轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，且特別是涉及一種具有驅(qū)動電流調(diào)整機(jī)制的交流轉(zhuǎn)直流電壓轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
請參照圖IA及圖IB所分別繪示現(xiàn)有的電阻式及電容式交流直流電壓轉(zhuǎn)換器110、 120的電路圖。其中，在交流直流電壓轉(zhuǎn)換器110中，交流輸入電壓ACIN經(jīng)過二極管Dl整流后，經(jīng)過電阻Rl及作為穩(wěn)壓功用的齊納二極管ZDl (zener diode)與電容Cl后，產(chǎn)生直流輸出電壓來驅(qū)動負(fù)載111。而在交流直流電壓轉(zhuǎn)換器120中，交流輸入電壓ACIN則是先通過交流耦合電容Cl后，再分別經(jīng)過用來穩(wěn)壓以及整流的齊納二極管ZD1、電容Cl以及二極管D1，并由此產(chǎn)生直流輸出電壓來驅(qū)動負(fù)載121。而在上述的兩種交流直流電壓轉(zhuǎn)換器110、120中，不論是在負(fù)載111及121在工作模式下或是在待機(jī)模式下時，都不會對應(yīng)改變交流直流電壓轉(zhuǎn)換器110、120所輸出的驅(qū)動電流I。而當(dāng)在負(fù)載111及121在待機(jī)模式下時，其所需要的驅(qū)動電流顯然會比交流直流電壓轉(zhuǎn)換器110、120所固定輸出的驅(qū)動電流I來得小。在此情況下，在負(fù)載111及121在待機(jī)模式下時，多余的電流就會由齊納二極管ZDl流出而被浪費掉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，依據(jù)所驅(qū)動的負(fù)載裝置的電流需求狀態(tài)，來改變電壓轉(zhuǎn)換裝置所提供的電流大小，以有效節(jié)省電力的消耗。本發(fā)明提出一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，用以接收交流輸入電壓，并依據(jù)轉(zhuǎn)換交流輸入電壓來產(chǎn)生直流輸出電壓以驅(qū)動負(fù)載裝置。電壓轉(zhuǎn)換裝置包括整流器、電流路徑選擇器以及負(fù)載狀態(tài)檢測器。整流器接收交流輸入電壓并據(jù)以產(chǎn)生直流輸入電壓。電流路徑選擇器具有輸入端與輸出端，其輸入端接收直流輸入電壓，其輸出端產(chǎn)生直流輸出電壓。電流路徑選擇器包括串接在電流路徑選擇器的輸入端與輸出端間的第一及第二電流傳輸路徑。電流路徑選擇器依據(jù)選擇信號來選擇通過第一及第二電流傳輸路徑的至少其中之一來傳送直流輸入電壓至電流路徑選擇器的輸出端，進(jìn)而改變電流路徑選擇器的輸入端與輸出端間的等效阻抗。負(fù)載狀態(tài)檢測器耦接電流路徑選擇器的輸出端以及負(fù)載裝置，依據(jù)檢測負(fù)載裝置的電流需求狀態(tài)來產(chǎn)生選擇信號。在本發(fā)明的一實施例中，上述負(fù)載狀態(tài)檢測器包括控制單元。控制單元耦接電流路徑選擇器的輸出端以及負(fù)載裝置，控制單元接收并依據(jù)模式設(shè)定信號來產(chǎn)生選擇信號。在本發(fā)明的一實施例中，上述控制單元還依據(jù)模式設(shè)定信號來產(chǎn)生負(fù)載設(shè)定信號。控制單元接收并依據(jù)模式設(shè)定信號來控制該負(fù)載裝置的該電流需求狀態(tài)。在本發(fā)明的一實施例中，上述負(fù)載狀態(tài)檢測器包括電流檢測電路、控制單元以及邏輯運算電路。電流檢測電路耦接電流路徑選擇器的輸出端，用以檢測電流路徑選擇器的輸出電流，并依據(jù)輸出電流產(chǎn)生檢測結(jié)果信號。控制單元耦接電流檢測電路以及負(fù)載裝置，接收模式設(shè)定信號來產(chǎn)生模式設(shè)定結(jié)果。邏輯運算電路耦接電流檢測電路、控制單元以及電流路徑選擇器，接收并依據(jù)檢測結(jié)果信號以及模式設(shè)定結(jié)果進(jìn)行邏輯運算以產(chǎn)生選擇信號。在本發(fā)明的一實施例中，上述電流檢測電路包括比較器、感測電阻以及臨界電壓源。比較器的輸出端產(chǎn)生檢測結(jié)果信號。感測電阻串接在比較器的第一輸入端及電流路徑選擇器的輸出端間。臨界電壓源則串接在比較器的第二輸入端及電流路徑選擇器的輸出端間，用以提供臨界電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述邏輯運算單元為或門?；蜷T的輸入端接收檢測結(jié)果信號以及模式設(shè)定結(jié)果，并在其輸出端產(chǎn)生選擇信號。 在本發(fā)明的一實施例中，上述負(fù)載狀態(tài)檢測器包括電流檢測電路。電流檢測電路耦接電流路徑選擇器的輸出端，用以檢測電流路徑選擇器的輸出電流，并依據(jù)輸出電流產(chǎn)生選擇信號。在本發(fā)明的一實施例中，上述負(fù)載狀態(tài)檢測器還包括控制單元?？刂茊卧罱与娏鳈z測電路以及負(fù)載裝置，接收并依據(jù)模式設(shè)定信號來控制負(fù)載裝置的電流需求狀態(tài)。在本發(fā)明的一實施例中，其中還包括穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路耦接電流路徑選擇器的輸出端，用以穩(wěn)定直流輸出電壓的電壓值。在本發(fā)明的一實施例中，上述穩(wěn)壓電路包括齊納二極管以及穩(wěn)壓電容。齊納二極管串接在電流路徑選擇器的輸出端與接地電壓間。穩(wěn)壓電容則與齊納二極管并聯(lián)耦接。在本發(fā)明的一實施例中，上述電流路徑選擇器還包括選擇開關(guān)。選擇開關(guān)的一端接收直流輸入電壓以及第一電流傳輸路徑的第一端，其另一端耦接第二電流傳輸路徑的第一端。選擇開關(guān)接收選擇信號以導(dǎo)通或斷開。其中，第一及第二電流傳輸路徑的第二端耦接至電流路徑選擇器的輸出端。在本發(fā)明的一實施例中，上述第一電流傳輸路徑所提供的等效阻抗大于第二電流傳輸路徑所提供的等效阻抗。在本發(fā)明的一實施例中，上述電流路徑選擇器還包括選擇開關(guān)。選擇開關(guān)的一端接收直流輸入電壓，其另一端依據(jù)選擇信號選擇耦接第一電流傳輸路徑的第一端或第二電流傳輸路徑的第一端。其中，第一及第二電流傳輸路徑的第二端耦接至電流路徑選擇器的輸出端，且第一電流傳輸路徑所提供的等效阻抗大于第二電流傳輸路徑所提供的等效阻抗。在本發(fā)明的一實施例中，上述電流需求狀態(tài)為負(fù)載裝置啟動或關(guān)閉時，負(fù)載裝置所消耗的電流?；谏鲜觯景l(fā)明通過提供不同阻抗的電流傳輸路徑，來傳輸經(jīng)整流器整流后的直流輸入電壓，并由此產(chǎn)生具有不同驅(qū)動能力的直流輸出電壓，來驅(qū)動不同電流需求狀態(tài)下的負(fù)載裝置。如此一來，可以有效的提升效率，達(dá)到綠色能源的需求。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖IA及圖IB所分別繪示現(xiàn)有的電阻式及電容式交流直流電壓轉(zhuǎn)換器110、120的電路圖。圖2繪示本發(fā)明的一實施例的電壓轉(zhuǎn)換裝置200的示意圖；圖3繪示本發(fā)明的另一實施例的電壓轉(zhuǎn)換裝置300的示意圖；圖4A繪示本發(fā)明的再一實施例的電壓轉(zhuǎn)換裝置400的示意圖；圖4B繪示本發(fā)明圖4A繪示的實施例的一實施方式；圖5繪示本發(fā)明圖4A實施例的另一實施方式；圖6繪示本發(fā)明圖4A實施例的再一實施方式。主要元件符號說明110、120、200、300、400、500、600 電壓轉(zhuǎn)換器111、121:負(fù)載210、310、410 整流器220、320、420、460、520、620 電流路徑選擇器230、330、430、530、630 負(fù)載狀態(tài)檢測器240、340、440 穩(wěn)壓電路250,350,450 負(fù)載裝置221、222、321、322、421、422、461、462 電流傳輸路徑231、331、431 控制單元332、432、532、632 電流檢測電路CMPl 比較器ORl 或門V0:臨界電壓源DR 檢測結(jié)果信號MR 模式設(shè)定結(jié)果ACVIN 交流輸入電壓DCVIN 直流輸入電壓P1、P2:端點DCVOUT 直流輸出電壓SEL 選擇信號Sffl 選擇開關(guān)MODSET 模式設(shè)定信號C2、C3、C4 穩(wěn)壓電容Dl 二極管ZDl 齊納二極管R1、R2、RA:電阻Cl 電容LS:負(fù)載設(shè)定信號
具體實施例方式以下請參照圖2，圖2繪示本發(fā)明的一實施例的電壓轉(zhuǎn)換裝置200的示意圖。電壓轉(zhuǎn)換裝置200包括整流器210、電流路徑選擇器220、負(fù)載狀態(tài)檢測器230以及穩(wěn)壓電路 2400其中，電壓轉(zhuǎn)換裝置200接收交流輸入電壓ACVIN，并依據(jù)轉(zhuǎn)換交流輸入電壓ACVIN來產(chǎn)生直流輸出電壓DCVOUT以驅(qū)動負(fù)載裝置250。整流器210接收交流輸入電壓ACVIN，整流器210并針對交流輸入電壓ACVIN進(jìn)行整流以產(chǎn)生直流輸入電壓DCVIN。在本實施例中，整流器210為利用二極管所建構(gòu)的半波整流器。也就是說，在本實施例中，直流輸入電壓DCVIN是整流器210通過濾除交流輸入電壓 ACVIN的負(fù)半周期的電壓所產(chǎn)生的。電流路徑選擇器220具有輸入端Pl以及輸出端P2。電流路徑選擇器220的輸入端Pl耦接至整流器210以接收直流輸入電壓DCVIN，而電流路徑選擇器220的輸出端P2則產(chǎn)生直流輸出電壓DCV0UT。電流路徑選擇器220中則包括兩個電流傳輸路徑221及222。 電流傳輸路徑221及222串連耦接在電流路徑選擇器220的輸入端Pl與輸出端P2間。電流路徑選擇器220另接收選擇信號SEL，并依據(jù)選擇信號SEL來選擇通過電流傳輸路徑221 及222的至少其中之一來傳送直流輸入電壓DCVIN至電流路徑選擇器220的輸出端P2并由此產(chǎn)生直流輸出電壓DCV0UT。其中，在電流路徑選擇器220依據(jù)選擇信號SEL來改變直流輸入電壓DCVIN的傳輸路徑時，電流路徑選擇器220的輸入端Pl與輸出端P2間的等效阻抗也隨之改變。在本實施例中，電流路徑選擇器220中另包括選擇開關(guān)SWl。選擇開關(guān)SWl受控于選擇信號SEL來導(dǎo)通或斷開。選擇開關(guān)SWl的一端耦接電流路徑選擇器220的輸入端Pl 以接收直流輸入電壓DCVIN，另一端則耦接到電流傳輸路徑222。而電流傳輸路徑221則跨接在電流路徑選擇器220的輸入端Pl及電流傳輸路徑222的第二端間。當(dāng)在選擇開關(guān)SWl 依據(jù)選擇信號SEL斷開時，直流輸入電壓DCVIN由電流傳輸路徑221接收并傳輸至電流路徑選擇器220的輸出端P2并產(chǎn)生直流輸出電壓DCV0UT。當(dāng)選擇開關(guān)SWl依據(jù)選擇信號SEL 導(dǎo)通時，直流輸入電壓DCVIN則會同時由電流傳輸路徑221及222進(jìn)行傳輸。在此請注意，電流傳輸路徑221及222分別提供一等效阻抗，并且，電流傳輸路徑 221所提供的等效阻抗大于電流傳輸路徑222所提供的等效阻抗。當(dāng)直流輸入電壓DCVIN 僅由電流傳輸路徑221進(jìn)行傳輸時(選擇開關(guān)SWl斷開時)，電流路徑選擇器220的輸入端 Pl及輸出端P2間的等效阻抗等于電流傳輸路徑221所提供的等效阻抗。而當(dāng)直流輸入電壓DCVIN同時由電流傳輸路徑221及222進(jìn)行傳輸時(選擇開關(guān)SWl導(dǎo)通時)，電流路徑選擇器220的輸入端Pl及輸出端P2間的等效阻抗等于電流傳輸路徑221及222所提供的等效阻抗并聯(lián)的阻抗值。也就是說，選擇開關(guān)SWl斷開時的電流路徑選擇器220的輸入端Pl 及輸出端P2間的等效阻抗大于選擇開關(guān)SWl導(dǎo)通時的電流路徑選擇器220的輸入端Pl及輸出端P2間的等效阻抗。負(fù)載狀態(tài)檢測器230耦接電流路徑選擇器220的輸出端P2以及負(fù)載裝置250。負(fù)載狀態(tài)檢測器230檢測負(fù)載裝置250的電流需求狀態(tài)并據(jù)以產(chǎn)生選擇信號SEL。在本實施例中，負(fù)載狀態(tài)檢測器230包括控制單元231?？刂茊卧?31接收模式設(shè)定信號M0DSET，并依據(jù)模式設(shè)定信號MODSET來獲知負(fù)載裝置250的電流需求狀態(tài)。模式設(shè)定信號MODSET是由外部輸入的信號，用來指示設(shè)定負(fù)載裝置250進(jìn)入工作模式或是待機(jī)模式。而當(dāng)模式設(shè)定信號MODSET指示負(fù)載裝置250進(jìn)入工作模式時，表示負(fù)載裝置250的電流需求狀態(tài)為需要較大的驅(qū)動電流。此時，控制單元231依據(jù)模式設(shè)定信號MODSET產(chǎn)生選擇信號SEL來導(dǎo)通選擇開關(guān)SW1，以選擇較小的等效阻抗的傳輸路徑來傳輸直流輸入電壓DCVIN。并且，控制單元231依據(jù)模式設(shè)定信號MODSET產(chǎn)生負(fù)載設(shè)定信號LS以啟動負(fù)載裝置250，使負(fù)載裝置250進(jìn)入工作模式。相對的，當(dāng)模式設(shè)定信號MODSET指示負(fù)載裝置250進(jìn)入待機(jī)模式時，表示負(fù)載裝置250的電流需求狀態(tài)為需要較小的驅(qū)動電流。此時，控制單元231依據(jù)模式設(shè)定信號 MODSET產(chǎn)生選擇信號SEL來斷開選擇開關(guān)SW1，以選擇較大的等效阻抗的傳輸路徑來傳輸直流輸入電壓DCVIN。并且，控制單元231依據(jù)模式設(shè)定信號MODSET產(chǎn)生負(fù)載設(shè)定信號LS 以關(guān)閉負(fù)載裝置250，使負(fù)載裝置250進(jìn)入待機(jī)模式。穩(wěn)壓電路240耦接在電流路徑選擇器220的輸出端P2上，用以穩(wěn)定電流路徑選擇器220的輸出端P2上的直流輸出電壓DCVOUT的電壓值。在本實施例中，穩(wěn)壓電路240包括齊納二極管ZDl以及穩(wěn)壓電容C2。齊納二極管ZDl串接在電流路徑選擇器220的輸出端 P2與接地電壓GND間，而穩(wěn)壓電容C2則與齊納二極管ZDl并聯(lián)耦接。齊納二極管ZDl用來使直流輸出電壓DCVOUT被前置在一定的電壓(齊納二極管ZDl的崩潰電壓)以下，而穩(wěn)壓電容C2則可以有效降低直流輸出電壓DCVOUT的紋波(ripple)程度。接著請參照圖3，圖3繪示本發(fā)明的另一實施例的電壓轉(zhuǎn)換裝置300的示意圖。電壓轉(zhuǎn)換裝置300包括整流器310、電流路徑選擇器320、負(fù)載狀態(tài)檢測器330以及穩(wěn)壓電路 340。電壓轉(zhuǎn)換裝置300接收交流輸入電壓ACVIN，并依據(jù)轉(zhuǎn)換交流輸入電壓ACVIN來產(chǎn)生直流輸出電壓DCVOUT以驅(qū)動負(fù)載裝置350。與前一實施例不同的，本實施例中的負(fù)載狀態(tài)檢測器330包括控制單元331以及電流檢測電路332。電流檢測電路332耦接電流路徑選擇器320的輸出端，用以檢測電流路徑選擇器320的輸出電流，并依據(jù)所檢測出的輸出電流來產(chǎn)生選擇信號SEL。控制單元331 耦接電流檢測電路332以及負(fù)載裝置350，用以接收并依據(jù)模式設(shè)定信號MODSET來啟動或關(guān)閉負(fù)載裝置350。請注意，在本實施例中，選擇信號SEL是由電流檢測電路332來檢測實際流至負(fù)載裝置350的電流大小，來獲知負(fù)載裝置350的電流需求狀態(tài)。并依據(jù)實際的負(fù)載裝置350 的電流需求狀態(tài)來產(chǎn)生選擇信號SEL，以改變電壓轉(zhuǎn)換裝置300所提供的驅(qū)動電流大小。也就是說，電壓轉(zhuǎn)換裝置300可以主動的偵知負(fù)載裝置350處于待機(jī)模式或工作模式，并據(jù)以調(diào)整其所產(chǎn)生的直流輸入電壓的傳輸選擇路徑，來進(jìn)以調(diào)整電壓轉(zhuǎn)換裝置300所提供的驅(qū)動電流大小。以下再請參照圖4A，圖4A繪示本發(fā)明的再一實施例的電壓轉(zhuǎn)換裝置400的示意圖。電壓轉(zhuǎn)換裝置400包括整流器410、電流路徑選擇器420、負(fù)載狀態(tài)檢測器430以及穩(wěn)壓電路440。電壓轉(zhuǎn)換裝置400接收交流輸入電壓ACVIN，并依據(jù)轉(zhuǎn)換交流輸入電壓ACVIN 來產(chǎn)生直流輸出電壓DCVOUT以驅(qū)動負(fù)載裝置450。與前述實施例不同的，本實施例中的負(fù)載狀態(tài)檢測器430包括控制單元431、電流檢測電路432以及由或門ORl建構(gòu)的邏輯運算單元。電流檢測電路432耦接電流路徑選擇器420的輸出端，用以檢測電流路徑選擇器420的輸出電流，并依據(jù)所檢測出的輸出電流來產(chǎn)生檢測結(jié)果信號DR?？刂茊卧?31耦接電流檢測電路432以及負(fù)載裝置435，并接收模式設(shè)定信號MODSET來產(chǎn)生模式設(shè)定結(jié)果MR。作為邏輯運算單元的或門ORl的輸入端則接收檢測結(jié)果信號DR以及模式設(shè)定結(jié)果MR，并針對檢測結(jié)果信號DR以及模式設(shè)定結(jié)果MR進(jìn)
8行邏輯運算來產(chǎn)生選擇信號SEL。也就是說，在圖4A的實施例中，負(fù)載狀態(tài)檢測器430除了可以通過電流檢測電路 432主動檢測到的負(fù)載裝置450的電流需求狀態(tài)所獲得的檢測結(jié)果信號DR來設(shè)定選擇信號 SEL外，還可以通過控制單元431依據(jù)模式設(shè)定信號MODSET所產(chǎn)生的模式設(shè)定結(jié)果MR來設(shè)定選擇信號SEL。舉一個實際的實施范例來說明，在負(fù)載裝置450進(jìn)入工作模式時，電流檢測電路432會檢測出負(fù)載裝置450需要較大的驅(qū)動電流并產(chǎn)生邏輯高電平的檢測結(jié)果信號DR。而或門ORl則會依據(jù)邏輯高電平的檢測結(jié)果信號DR來產(chǎn)生邏輯高電平的選擇信號 SEL使選擇開關(guān)SWl導(dǎo)通，并使電壓轉(zhuǎn)換裝置400提供較高的驅(qū)動電流?；蛘撸谪?fù)載裝置 450進(jìn)入工作模式時，控制單元431依據(jù)設(shè)定負(fù)載裝置450進(jìn)入工作模式的模式設(shè)定信號 MODSET所產(chǎn)生的邏輯高電平的模式設(shè)定結(jié)果MR，來通過或門ORl產(chǎn)生邏輯高電平的選擇信號SEL使選擇開關(guān)SWl導(dǎo)通，并使電壓轉(zhuǎn)換裝置400提供較高的驅(qū)動電流。相反的，當(dāng)負(fù)載裝置450進(jìn)入待機(jī)模式時，控制單元431以及電流檢測電路432都不會產(chǎn)生邏輯高電平的模式設(shè)定結(jié)果MR以及檢測結(jié)果信號DR。因此，或門ORl會提供邏輯低電平的選擇信號SEL使選擇開關(guān)SWl關(guān)閉。并有效降低電壓轉(zhuǎn)換裝置400提供的驅(qū)動電流。附帶一提的，上述實施范例中的模式設(shè)定結(jié)果MR、檢測結(jié)果信號DR以及選擇信號 SEL的邏輯高低電平的設(shè)定只是一個范例，并不用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。另請參照圖4B，圖4B繪示本發(fā)明圖4A繪示的實施例的一實施方式。其中，在本實施方式的電流路徑選擇器460中的選擇開關(guān)SWl的一端接收直流輸入電壓DCVIN，其另一端依據(jù)選擇信號SEL選擇耦接電流傳輸路徑461的第一端或電流傳輸路徑462的第一端。其中，電流傳輸路徑461及462的第二端耦接至電流路徑選擇器460的輸出端，且電流傳輸路徑461所提供的等效阻抗大于電流傳輸路徑462所提供的等效阻抗。簡單來說，電流路徑選擇器460是利用選擇開關(guān)SWl來選擇電流傳輸路徑461或462的其中之一來進(jìn)行傳送直流輸入電壓DCVIN。并通過電流傳輸路徑461及462所提供的等效阻抗的不同，來調(diào)整電壓轉(zhuǎn)換裝置400所提供的驅(qū)動電流。請參照圖5，圖5繪示本發(fā)明圖4A實施例的另一實施方式。其中，電壓轉(zhuǎn)換裝置 500為電阻式電壓轉(zhuǎn)換裝置。其中的電流路徑選擇器520中利用電阻RA來形成提供較高阻抗的電流傳輸路徑，并利用開關(guān)SWl來形成提供較低阻抗的電流傳輸路徑。另外，負(fù)載狀態(tài)檢測器530中的電流檢測電路532則包括比較器CMP1、感測電阻 R2以及臨界電壓源V0。感測電阻R2串接在比較器CMPl的第一輸入端及電流路徑選擇器 520的輸出端間。臨界電壓源VO串接在比較器CMPl的第二輸入端及電流路徑選擇器520 的輸出端間，用以提供臨界電壓。比較器CMPl則依據(jù)其兩輸入端所接收的信號來進(jìn)行比較，并在其輸出端產(chǎn)生檢測結(jié)果信號DR。附帶一提的，電容C3及C4為穩(wěn)壓電容。以下并請參照圖6，圖6繪示本發(fā)明圖4A實施例的再一實施方式。電壓轉(zhuǎn)換裝置 600包括電流路徑選擇器620及負(fù)載狀態(tài)檢測器630。與圖5繪示的實施方式不相同的，電壓轉(zhuǎn)換裝置600為電容式電壓轉(zhuǎn)換裝置。也就是說，本發(fā)明利用不同電流傳輸路徑來提供不同的驅(qū)動電流的作法，不但可以實施于電阻式電壓轉(zhuǎn)換裝置，也可以實施于電容式電壓轉(zhuǎn)換裝置。綜上所述，本發(fā)明通過依據(jù)電壓轉(zhuǎn)換裝置所驅(qū)動的負(fù)載裝置處于工作模式或是待機(jī)模式，來選擇直流輸入電壓的電流傳輸路徑。并通過選擇不同的電流傳輸路徑來調(diào)整其上的等效阻抗，以控制電壓轉(zhuǎn)換裝置所輸出的驅(qū)動電流大小。達(dá)到有效針對負(fù)載裝置的電流需求狀態(tài)來動態(tài)調(diào)整電壓轉(zhuǎn)換裝置所輸出的驅(qū)動電流，以減低驅(qū)動電流的虛耗，增加能源的使用效率。 雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，用以接收一交流輸入電壓，并依據(jù)轉(zhuǎn)換該交流輸入電壓來產(chǎn)生一直流輸出電壓以驅(qū)動一負(fù)載裝置，其特征在于，包括一整流器，接收該交流輸入電壓并據(jù)以產(chǎn)生一直流輸入電壓； 一電流路徑選擇器，具有輸入端與輸出端，其輸入端接收該直流輸入電壓，其輸出端產(chǎn)生該直流輸出電壓，包括一第一電流傳輸路徑以及一第二電流傳輸路徑，串接在該電流路徑選擇器的輸入端與輸出端間，該電流路徑選擇器依據(jù)一選擇信號來選擇通過該第一電流傳輸路徑及該第二電流傳輸路徑的至少其中之一來傳送該直流輸入電壓至該電流路徑選擇器的輸出端，進(jìn)而改變該電流路徑選擇器的輸入端與輸出端間的等效阻抗；以及一負(fù)載狀態(tài)檢測器，耦接該電流路徑選擇器的輸出端以及該負(fù)載裝置，依據(jù)檢測該負(fù)載裝置的一電流需求狀態(tài)來產(chǎn)生該選擇信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該負(fù)載狀態(tài)檢測器包括一控制單元，耦接該電流路徑選擇器的輸出端以及該負(fù)載裝置，接收并依據(jù)一模式設(shè)定信號來產(chǎn)生該選擇信號。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該控制單元還依據(jù)該模式設(shè)定信號來產(chǎn)生一負(fù)載設(shè)定信號，接收并依據(jù)一模式設(shè)定信號來控制該負(fù)載裝置的該電流需求狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該負(fù)載狀態(tài)檢測器包括一電流檢測電路，耦接該電流路徑選擇器的輸出端，用以檢測該電流路徑選擇器的一輸出電流，并依據(jù)該輸出電流產(chǎn)生一檢測結(jié)果信號；一控制單元，耦接該電流檢測電路以及該負(fù)載裝置，接收一模式設(shè)定信號來產(chǎn)生一模式設(shè)定結(jié)果；以及一邏輯運算電路，耦接該電流檢測電路、該控制單元以及該電流路徑選擇器，接收并依據(jù)該檢測結(jié)果信號以及該模式設(shè)定結(jié)果進(jìn)行邏輯運算以產(chǎn)生該選擇信號。
5.如權(quán)利要求4所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該電流檢測電路包括 一比較器，其輸出端產(chǎn)生該檢測結(jié)果信號；一感測電阻，串接在該比較器的第一輸入端及該電流路徑選擇器的輸出端間；以及一臨界電壓源，串接在該比較器的第二輸入端及該電流路徑選擇器的輸出端間，用以提供一臨界電壓。
6.如權(quán)利要求4所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該控制單元還依據(jù)該模式設(shè)定信號來產(chǎn)生一負(fù)載設(shè)定信號，接收并依據(jù)一模式設(shè)定信號來控制該負(fù)載裝置的該電流需求狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求4所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該邏輯運算單元為一或門，該或門的輸入端接收該檢測結(jié)果信號以及該模式設(shè)定結(jié)果，并在其輸出端產(chǎn)生該選擇信號。
8.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該負(fù)載狀態(tài)檢測器包括一電流檢測電路，耦接該電流路徑選擇器的輸出端，用以檢測該電流路徑選擇器的一輸出電流，并依據(jù)該輸出電流產(chǎn)生該選擇信號。
9.如權(quán)利要求8所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該電流檢測電路包括 一比較器，其輸出端產(chǎn)生該選擇信號；一感測電阻，串接在該比較器的第一輸入端及該電流路徑選擇器的輸出端間；以及一臨界電壓源，串接在該比較器的第二輸入端及該電流路徑選擇器的輸出端間，用以提供一臨界電壓。
10.如權(quán)利要求8所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該負(fù)載狀態(tài)檢測器還包括一控制單元，耦接該電流檢測電路以及該負(fù)載裝置，接收并依據(jù)一模式設(shè)定信號來控制該負(fù)載裝置的該電流需求狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還包括一穩(wěn)壓電路，耦接該電流路徑選擇器的輸出端，用以穩(wěn)定該直流輸出電壓的電壓值。
12.如權(quán)利要求11所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該穩(wěn)壓電路包括一齊納二極管，串接在該電流路徑選擇器的輸出端與一接地電壓間；以及一穩(wěn)壓電容，與該齊納二極管并聯(lián)耦接。
13.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該電流路徑選擇器還包括一選擇開關(guān)，其一端接收該直流輸入電壓以及該第一電流傳輸路徑的第一端，其另一端耦接該第二電流傳輸路徑的第一端，該選擇開關(guān)接收該選擇信號以導(dǎo)通或斷開，其中，該第一及第二電流傳輸路徑的第二端耦接至該電流路徑選擇器的輸出端。
14.如權(quán)利要求13所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該第一電流傳輸路徑所提供的等效阻抗大于該第二電流傳輸路徑所提供的等效阻抗。
15.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該電流路徑選擇器還包括一選擇開關(guān)，其一端接收該直流輸入電壓，其另一端依據(jù)該選擇信號選擇耦接該第一電流傳輸路徑的第一端或該第二電流傳輸路徑的第一端，其中，該第一及第二電流傳輸路徑的第二端耦接至該電流路徑選擇器的輸出端，且該第一電流傳輸路徑所提供的等效阻抗大于該第二電流傳輸路徑所提供的等效阻抗。
16.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該電流需求狀態(tài)為該負(fù)載裝置啟動或關(guān)閉時，該負(fù)載裝置所消耗的電流。
全文摘要
一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，包括整流器、電流路徑選擇器以及負(fù)載狀態(tài)檢測器。整流器接收交流輸入電壓并據(jù)以產(chǎn)生直流輸入電壓。電流路徑選擇器接收直流輸入電壓并產(chǎn)生直流輸出電壓。電流路徑選擇器包括第一及第二電流傳輸路徑，依據(jù)選擇信號來選擇通過第一及第二電流傳輸路徑的至少其中之一來傳送直流輸入電壓至電流路徑選擇器的輸出端，進(jìn)而改變電流路徑選擇器的輸入端與輸出端間的等效阻抗。負(fù)載狀態(tài)檢測器依據(jù)檢測負(fù)載裝置的電流需求狀態(tài)來產(chǎn)生選擇信號。本發(fā)明通過提供不同阻抗的電流傳輸路徑，來傳輸經(jīng)整流器整流后的直流輸入電壓，并由此產(chǎn)生具有不同驅(qū)動能力的直流輸出電壓，來驅(qū)動不同電流需求狀態(tài)下的負(fù)載裝置，可以有效的提升用電效率。
文檔編號H02M3/158GK102457184SQ201010517599
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者陳議誠 申請人:盛群半導(dǎo)體股份有限公司