驱动电源供应器制造技术

技术编号:3385932 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种驱动电源供应器,包括有一控制单元、一驱动单元以及一输出单元;其中,控制单元是以一信号控制电路产生具高低准位的数字信号,驱动单元是将接收自控制单元的数字信号处理成多组输出的数字信号,且上述多组输出的数字信号是包含有两种彼此间隔有一小段怠迟时间的数字信号,输出单元是以一转换电路将接收自驱动单元的数字信号处理成一模拟信号,此模拟信号即为驱动电源供应器所提供的交流电源输出,同时可使转换电路的功率消耗降至最低。(*该技术在2015年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术是与电力供应系统有关,特别是指一种高效率的驱动电源供应器
技术介绍
现有的电源供应器是为数字/模拟转换作业的电力供应系统,一般以直流电压源供应至变频器(inverter),并由所搭配的变压器与共振电路的设计而输出所需的交流电源,然变频器主要包含有多组晶体管,容易因晶体管本身内部电容特性的影响,在各晶体管开/关切换的瞬间,亦即为导通(on)与截止(off)的转换瞬时,受其内部电容充、放电的瞬时延迟现象,该延迟时段为各晶体管呈现半导通的状态,因此所有晶体管便产生不必要的功率消耗,故而使变频器的开关损耗大,并且整体的电路效率低。如图1所示现有的冷阴极管(Cold-Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)驱动电源供应器1,是包括有一半桥式变频器(HalfBridge Inverter)10、一变压器T1、复数个阻抗匹配器C2以及复数个冷阴极管11,其中变频器10是提供有一直流电压Vdc,且具有由二晶体管S1、S2组成的开关组件,晶体管S1、S2为闸极电场VGS1、VGS2控制的金属氧化物半导体(金氧半场效晶体管,MOSFET),故通过由提供闸极电场VGS1、VGS2的高频率数字信号的输入,晶体管S1、S2即输出高频率切换的方波电压,并透过输出负载端A所连接的共振电容器C1传送负载电流IR至变压器T1,变压器T1即依照内部线圈构造及配合电路的共振效应输出正弦波电流及升高的电压,因此驱动各冷阴极管11,配合图18参照的作业波形。实际上若提供各闸极电场VGS1、VGS2的数字控制信号为对称的工作周期(duty cycle),而使晶体管S1、S2交互导通,则需避免如前述瞬时延迟的现象发生时,因晶体管S1、S2同时导通而使电性短路造成开关故障,因此晶体管S1、S2交互导通之间需有一小段怠迟时间(dead time),大约为各晶体管S1、S2内部电容充、放电的延迟时段,一般以提供脉波宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)电路达成此数字控制信号所需的怠迟时间,配合图19参照的作业波形,当晶体管S1导通时,输出的负载电压VAB约等于Vdc,反之,当晶体管S2导通时,输出的负载电压VAB约等于0,然由于实务上所有电性零件的特性非固定不变,因此电路的共振频率无法与开关的切换频率相同,故当晶体管S1、S2同时截止的怠迟时间内,存在的负载电流IR造成变频器10的负载电压VAB非为零,因此晶体管S1、S2即无法以零电压切换,致使变频器10组成的开关电路产生不必要的功率损耗,同样降低驱动电源供应器1的电路效率。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种驱动电源供应器,可有效降低功率损耗,故而达到提升该驱动电源供应器的工作效率。为达成前揭目的,本技术的驱动电源供应器,包括有一控制单元、一驱动单元以及一输出单元;其中该控制单元具有一第一输入端组、一信号控制电路以及至少一个的第一输出端组,该第一输入端组是可供直流电压源输入,该信号控制电路是为电性连接于该第一输入端组以及各该第一输出端组,且该信号控制电路可用以产生具高低准位的数字信号,上述的数字信号是有搭配电路所需的特定工作周期,可为高低准位之间互相对称或不对称的工作周期,并透过各该第一输出端组输出。该驱动单元具有二第二输入端组以及至少二第二输出端组,各该第二输入端组是分别为供直流电压源输入以及电性连接于该至少一个的第一输出端组,该驱动单元透过该第二输入端组输入该控制单元的数字信号后,并处理成多组输出的数字信号,而分别自各该第二输出端组输出,且该些多组输出的数字信号是包含有两种彼此间隔有一小段怠迟时间的数字信号。该输出单元具有复数个与各该第二输出端组对应的第三输入端组、一转换电路以及一第三输出端组,各该第三输入端组是电性连接于所对应的各该第二输出端组,该转换电路是为电性连接于各该第三输入端组以及该第三输出端组,且该转换电路具有复数个与各该第三输入端组对应的金属氧化物半导体,该转换电路用以处理来自各该第三输入端组的数字信号,并转换成一模拟信号后,由该第三输出端组输出,此模拟信号即为驱动电源供应器所提供的交流电源输出,由于驱动该些金属氧化物半导体的数字信号为上述的两种间隔有一怠迟时间的数字信号,故使各该金属氧化物半导体于导通与截止的切换瞬时皆各为零电压的负载,因此可使转换电路的功率消耗降至最低。附图说明以下,兹配合若干图式列举一较佳实施例,用以对本技术的组成构件及功效作进一步说明,其中所用各图式的简要说明如下图1是现有驱动电源供应器的示意图;图2是本技术的方块示意图;图3是为本技术第一及第二较佳实施例的驱动单元的应用电路;图4以及图4A、图4B、图4C是为上述第一较佳实施例的输出单元的应用电路;图5以及图5A、图5B、图5C是为上述第二较佳实施例的输出单元的应用电路;图6是为本技术第三及第四较佳实施例的驱动单元的应用电路;图7是为上述第三较佳实施例的输出单元的应用电路;图8以及图8A、图8B是为上述第四较佳实施例的输出单元的应用电路; 图9是为本技术第五较佳实施例的具体应用电路图;图10及图11是为上述第一较佳实施例的输出单元的关键作业波形图;图12及图13是为上述第二较佳实施例的输出单元的关键作业波形图;图14及图15是为上述第三较佳实施例的输出单元的关键作业波形图;图16及图17是为上述第四较佳实施例的输出单元的关键作业波形图。具体实施方式请参阅图2所示,为本技术所提供驱动电源供应器2的方块示意图,是应用于提供发光灯管所需的交流电源,该驱动电源供应器2具有一直流电压源20、一控制单元21、一驱动单元22、一输出单元23、一灯管组24以及一稳定电路25;其中,该直流电压源20是与该控制单元21、该驱动单元22以及该输出单元23电性连接,可提供电路直流操作所需的电压;该控制单元21是用以产生特定工作周期的数字信号,并输出至该驱动单元22以及该稳定电路25;该驱动单元22是将接收自该控制单元21的数字信号处理成多组输出的数字信号,且该些多组输出的数字信号是包含有两种彼此间隔有一小段怠迟时间的数字信号;该输出单元23是将接收自该驱动单元22的数字信号转换成一交流电源后,输出至该灯管组24,由于输入该输出单元23的开关电路组件的数字信号间隔有一小段的怠迟时间,因此使上述开关电路得以零电压切换,可降低不必要的功率损耗;另外该灯管组24与该控制单元21之间是连接有该稳定电路25,是可对该灯管组24提供电路保护或控制电流的稳定,因此提供高品质输出的发光源。请参阅图3及图4所示,为本技术所提供一驱动电源供应器3的驱动单元30及输出单元40的应用电路,其中,该驱动单元30更电性连接有一控制单元50;各电路单元的内部功能运作详述于下该控制单元50包括有一第一输入端组501、一信号控制电路51以及一第一输出端组502,该第一输入端组501是可供直流电压源输入,该信号控制电路51是与该第一输入端组501相电性连接,因此获得电路直流操作所需的电压源,且该信号控制电路51为一脉波宽度调变电路,可产生具有非对称工作周期的数字信号,并与该第一输出端组502相电性连接,而输出上述的数字信号。该驱动单元30包括有一怠迟本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种驱动电源供应器,其特征在于,包括有:一控制单元,该控制单元具有一第一输入端组、一信号控制电路以及至少一个的第一输出端组,该第一输入端组是可供直流电压源输入,该信号控制电路是为电性连接于该第一输入端组以及各该第一输出端组,且该信号控制电路可用以产生具高低准位的数字信号,并透过各该第一输出端组输出;一驱动单元,该驱动单元具有二第二输入端组以及至少二第二输出端组,各该第二输入端组是分别为供直流电压源输入以及电性连接于该至少一个的第一输出端组,该驱动单元透过该第二输入端组输入该控制单元的数字信号后,并处理成多组输出的数字信号,而分别自各该第二输出端组输出,且该些多组输出的数字信号是包含有两种彼此间隔有一小段怠迟时间的数字信号;以及,一输出单元,该输出单元具有复数个与各该第二输出端组对应的第三输入端组、一转换电路以及一第三输出端组,各该第三输入端组是电性连接于所对应的各该第二输出端组,该转换电路是为电性连接于各该第三输入端组以及该第三输出端组,且该转换电路具有复数个与各该第三输入端组对应的金属氧化物半导体,该转换电路用以处理来自各该第三输入端组的数字信号,并转换成一模拟信号后,由该第三输出端组输出,该模拟信号即为该驱动电源供应器所提供的交流电源输出,且各该金属氧化物半导体于导通与截止的切换瞬时皆各为零电压的负载。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林敬颖陈文富蔡进德
申请(专利权)人:环隆科技股份有限公司
类型:实用新型
国别省市:71[中国|台湾]

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