专利名称：电源转换系统及其电源转换方法
技术领域：
本发明是有关于一种电源转换系统及其电源转换方法，且特别是有关于一 种分别独立供电至驱动单元及控制单元的电源转换系统及其电源转换方法。
背景技术：
请同时参照图1及图2，图1绘示传统电源转换系统驱动负载的示意图， 而图2绘示直流电源的波形图。传统电源转换系统IO包括整流单元110、电容 Cinl、控制单元140及驱动单元130。整流单元llO及电容Cinl分别对交流电 源AC整流及滤波，以输出直流电源VDC1。直流电源VDC1用以做为控制单 元140及驱动单元130的工作电源。控制单元140并控制驱动单元130驱动负 载20。
然而，前述传统电源转换系统10至少具有如下缺点 一、由于为控制单 元140及驱动单元130共用相同的直流电源VDC1,因此，直流电源VDC1的 电源涟波AV1将高达7V，而严重地影响控制单元140内电路动作的稳定性。 二、由于电源涟波AV1大小会随交流电源AC的频率、电容Cinl及负载20变 化，因此，若欲维持电源涟波AV1不随负载20而改变，则需增加电容Cinl 的容值，而导致系统成本的增加。三、若交流电源AC的频率过低时，也需要 增加电容Cinl的容值，而导致系统成本的增加。四、电源涟波AV1过大时， 将造成电路设计上的困难。
发明内容
本发明提出一种电源转换系统及其电源转换方法，是分别独立地供电至驱 动单元及控制单元。
根据本发明，提出一种电源转换系统。电源转换系统包括驱动单元、控制 单元、第一直流电源供应电路及第二直流电源供应电路。控制单元控制驱动单元驱动负载。第一直流电源供应电路转换交流电源为第一直流电源至驱动单 元，而第二直流电源供应电路转换交流电源为第二直流电源至控制单元。
根据本发明，提出一种电源转换方法。电源转换方法包括如下步骤转换 交流电源为第一直流电源输出至驱动单元；以及转换交流电源为第二直流电源 输出至控制单元，以控制驱动单元驱动负载。
因此本发明的电源转换系统及其电源转换方法至少具有如下优点
一、 由于驱动单元及控制单元分别被独立地供电，因此使得控制单元具有 较佳的稳定性。
二、 由于驱动单元及控制单元分别被独立地供电，且控制单元的耗电量小， 因此，能选择较小容值的电容对输入至控制单元的直流电源进行滤波，以降低 系统成本。
三、 由于大幅降低输入至控制单元的直流电源的电源涟波，因此，将降低 电路设计上的困难度。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发 明的具体实施方式
作详细说明，其中
图1绘示传统电源转换系统驱动负载的示意图。 图2绘示直流电源的波形图。
图3绘示依照本发明较佳实施例的电源转换系统驱动负载的示意图。 图4绘示直流电源的波形图。
图5绘示电源转换系统驱动负载的细部示意图。 图6绘示电源转换系统驱动负载的细部电路图。 图7绘示依照本发明较佳实施例的电源转换方法的流程图。
主要元件符号说明 10:传统电源转换系统 20:负载
30:依照本发明较佳实施例的电源转换系统110、 312、 322:整流单元
120:控制单元
130、 330:驱动单元
140、 340:控制单元
310、 320:直流电源供应电路
710、 720:步骤
AC:交流电源
Cin l、 Cin2、 Co:电容
VDC1、 VDC2、 VDC3、 VDC4:直流电源
AV1、 AV2:电源涟波
D1 D6: 二极管
L:电感
具体实施例方式
请同时参照图3及图4，图3绘示依照本发明较佳实施例的电源转换系统 驱动负载的示意图，而图4绘示为直流电源的波形图。电源转换系统30包括 驱动单元330、直流电源供应电路310、控制单元340及直流电源供应电路320。 控制单元340用以控制驱动单元330驱动负载20。直流电源供应电路310转换 交流电源AC为直流电源VDC2输出至驱动单元330。直流电源供应电路320 转换交流电源AC为直流电源VDC3输出至控制单元340。
由于直流电源供应电路310及直流电源供应电路320分别独立地供电至驱 动单元330及控制单元340，所以即便直流电源VDC2具有很大的电源涟波及 噪声，也不会影响到控制单元340的稳定性。此外，由图4也可看出直流电源 VDC3的电源涟波AV2远小于传统电源转换系统所产生的电源涟波，而使得控 制单元340能够稳定地控制驱动单元330。
请参照图5，其绘示电源转换系统驱动负载的细部示意图。直流电源供应 电路310包括整流单元312，且整流单元312将交流电源AC整流为直流电源 VDC2输出至驱动单元330。而直流电源供应电路320包括整流单元322及电 容Cin2。整流单元322将交流电源AC整流为直流电源VDC4输出至电容Cin2，而电容Cin2滤波直流电源VDC4后，以输出直流电源VDC3至控制单元340。
由于直流电源供应电路310及直流电源供应电路320分别独立地供电至驱 动单元330及控制单元340，且控制单元340的耗电量小，因此，电容Cin2能 选择较小的容值，以降低系统成本。
控制单元340例如为降压-升压式(Buck-Boost)转换器、降压式(Buck)转换 器或升压式(Boost)转换器。而驱动单元330例如为为脉波宽度调变(Pulse Width Modulation, PWM)控制器或脉波频率调变(PuIse Frequency Modulation, PFM)控 制器。为使本发明更为清晰易懂，后述图6的驱动单元330及控制单元340将 分别以降压-升压式转换器及脉波频率调变控制器为例说明。
请参照图6，其绘示电源转换系统驱动负载的细部电路图。前述负载20例 如为发光二极管。整流单元312包括由一二极管Dl、 二极管D2、 二极管D3 及二极管D4所组成的桥式整流器，以将交流电源AC整流为直流电源VDC2 输出至驱动单元330。而整流单元322包括二极管D5， 二极管D5将交流电源 AC整流为直流电源VDC4输出至电容Cin2，而电容Cin2滤波直流电源VDC4 后，以输出直流电源VDC3至控制单元340。
驱动单元330及控制单元340分别例如降压-升压式转换器及脉波频率调变
控制器。脉波频率调变控制器包括切换端SW、接地端GND、电源端VCC、反
馈端FB及输出端Vo。接地端GND耦接至地，且电源端VCC接收直流电源供
应电路320输出的直流电源VDC3。
进一步来说，驱动单元330包括电感L、 二极管D6、电容Co及电阻Rra。
电感L 一端耦接至整流单元312及电容Co的一端，而电感L的另一端耦接至
二极管D6的正端及控制单元340的切换端SW。电容Co的另一端耦接至二极
管D6的负端、控制单元340的输出端Vo及电阻Rra的一端。电阻Rra的另一
端耦接至控制单元340的反馈端FB，以根据电阻Rra上的反馈信号大小调整输
出电压Vo。当驱动单元330为降压-升压式转换器时，输出电压Vo可小于、
大于或等于直流电源VDC2。控制单元340根据一脉波宽度调变信号的工作周
期D，以控制驱动单元330输出输出电压Vo。其中，输出电压<formula>formula see original document page 7</formula>请参照图7，其绘示依照本发明较佳实施例的电源转换方法的流程图。电源转换方法可应用于前述电源转换系统10，且电源转换方法至少包括如下步 骤首先如步骤710所示，直流电源供应电路310转换交流电源AC为直流电 源VDC2输出至驱动单元330。接着如步骤720所示，直流电源供应电路320 转换交流电源AC为直流电源VDC3输出至控制单元340，以控制驱动单元330 驱动负载20。
本发明上述实施例所揭露的电源转换系统及电源转换方法，是分别独立地 供电至驱动单元及控制单元，因此至少具有如下优点
一、 由于驱动单元及控制单元分别被独立地供电，因此使得控制单元具有 较佳的稳定性。
二、 由于驱动单元及控制单元分别被独立地供电，且控制单元的耗电量小， 因此，能选择较小容值的电容对输入至控制单元的直流电源进行滤波，以降低 系统成本。
三、 由于大幅降低输入至控制单元的直流电源的电源涟波，因此，将降低 电路设计上的困难度。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善， 因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种电源转换系统，包括一驱动单元；一第一直流电源供应电路，用以转换一交流电源为一第一直流电源至该驱动单元；一控制单元，用以控制该驱动单元驱动一负载；以及一第二直流电源供应电路，用以转换该交流电源为一第二直流电源至该控制单元。
2. 如权利要求l所述的电源转换系统，其特征在于，该第二直流电源供应 电路包括一整流单元，用以将该交流电源整流为一第三直流电源；以及 一电容，用以滤波该第三直流电源，以输出该第二直流电源。
3. 如权利要求2所述的电源转换系统，其特征在于，该整流单元为一二极管。
4. 如权利要求l所述的电源转换系统，其特征在于，该第一直流电源供应 电路包括一整流单元，用以将该交流电源整流为该第一直流电源。
5. 如权利要求4所述的电源转换系统，其特征在于，该整流单元为一桥式 整流器。
6. 如权利要求1所述的电源转换系统，其特征在于，该驱动单元为降压-升压式转换器。
7. 如权利要求l所述的电源转换系统，其特征在于，该驱动单元为降压式 转换器。
8. 如权利要求l所述的电源转换系统，其特征在于，该驱动单元为升压式 转换器。
9. 如权利要求l所述的电源转换系统，其特征在于，该控制单元为脉波宽 度调变控制器。
10. 如权利要求1所述的电源转换系统，其特征在于，该控制单元为脉波频率调变控制器。
11. 一种电源转换方法，包括(a) 转换一交流电源为一第一直流电源输出至一驱动单元；以及(b) 转换该交流电源为一第二直流电源输出至一控制单元，以控制该驱动 单元驱动一负载。
12. 如权利要求ll所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(b)包括 (bl)将该交流电源整流为一第三直流电源；以及(b2)滤波该第三直流电源，以输出该第二直流电源至该控制单元。
13. 如权利要求11所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(a)是转换 该交流电源为该第一直流电源输出至一降压-升压式转换器。
14. 如权利要求11所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(a)是转换 该交流电源为该第一直流电源输出至一降压式转换器。
15. 如权利要求11所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(a)是转换 该交流电源为该第一直流电源输出至一升压式转换器。
16. 如权利要求11所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(a)是转换 该交流电源为该第二直流电源输出至一脉波宽度调变控制器。
17. 如权利要求11所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(a)是转换 该交流电源为该第二直流电源输出至一脉波频率调变控制器。
18. 如权利要求11所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(a)是输出 该交流电源至一整流单元，以转换该交流电源为该第一直流电源。
19. 如权利要求11所述的电源转换方法，其特征在于，该步骤(b)系是输 出该交流电源至一整流单元及一电容，以转换该交流电源为该第二直流电源。
全文摘要
本发明揭示一种电源转换系统及其电源转换方法。电源转换系统包括驱动单元、控制单元、第一直流电源供应电路及第二直流电源供应电路。控制单元控制驱动单元驱动负载。第一直流电源供应电路转换交流电源为第一直流电源至驱动单元，而第二直流电源供应电路转换交流电源为第二直流电源至控制单元。
文档编号H02M3/04GK101656474SQ200810213629
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月21日 优先权日2008年8月21日
发明者刘翼德, 谢致远, 郑岚瑄, 颜志仁 申请人:联咏科技股份有限公司