專利名稱：負載控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種負載控制模塊，且特別涉及一種能致使電器設(shè)備執(zhí)行更 多樣化的功能控制的負載控制模塊。
背景技術(shù)：
隨著十八世紀，美國富蘭克林發(fā)現(xiàn)了電，人類的文明世界頓時邁進了一 大步。在這電子世界中，電的應(yīng)用不僅影響到社會物質(zhì)的生產(chǎn)，也廣泛地滲 透到人類生活的各個層面。例如，人類生活中的照明裝置、空調(diào)、風扇、食 品加熱器..等各類電器設(shè)備，都必須藉由電源的驅(qū)動才能正常工作。
電器設(shè)備在使用的過程中，通常是藉由一開關(guān)與一負載控制模塊的交互 控制來決定其是否正常工作。舉例來說，參照圖l所示出了的傳統(tǒng)照明裝置
在實際應(yīng)用上的電路方塊圖，其中，傳統(tǒng)照明裝置100包括發(fā)光二極管101 與二極管驅(qū)動器102。請繼續(xù)參照圖l，在整體動作上，當開關(guān)110導通(turn on)時，傳統(tǒng)照明裝置100將正常操作。此時，傳統(tǒng)負載控制模塊120與發(fā)光 二極管101將接收到來自開關(guān)110的電源電壓VS。且發(fā)光二極管101會依據(jù) 電源電壓VS而驅(qū)動。
相對地，傳統(tǒng)負載控制模塊120將來自開關(guān)110的電源電壓VS轉(zhuǎn)換成具 有固定電平的控制電壓VC。藉此，二極管驅(qū)動器102將依據(jù)控制電壓VC，將 發(fā)光二極管101所發(fā)出的光源調(diào)整至固定的亮度。另一方面，當開關(guān)110斷 路(turn off)時，發(fā)光二極管101與傳統(tǒng)負載控制模塊120在沒有供電的情 況下，傳統(tǒng)照明裝置100將無法正常的提供光源，而保持在停止操作的模式 下。
依據(jù)上述，可以得知，傳統(tǒng)照明裝置100在開關(guān)110與傳統(tǒng)負載控制模 塊120的交互控制下，其操作模式只能在正常操作與停止操作中選擇其一， 且其在正常操作的模式下，傳統(tǒng)負載控制模塊120也只能將傳統(tǒng)照明裝置100 所發(fā)出的光源調(diào)整至固定的亮度。
換而言之， 一般的照明裝置或是電器設(shè)備在通過開關(guān)與傳統(tǒng)負載控制模
塊的控制下，其電路性能往往備受限制而無法滿足消費者對于便利性的需求。 因此，負載控制模塊如何配合開關(guān)的切換動作來致使電器設(shè)備執(zhí)行更多樣化 的功能控制，已是各個廠商在開發(fā)負載控制模塊中極需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種負載控制模塊，配合開關(guān)的切換來致使電器設(shè)備執(zhí)行更 多樣化的功能控制。
本發(fā)明提出一種負載控制模塊，適用于一電器設(shè)備，且此電器設(shè)備依據(jù) 一開關(guān)動作而被驅(qū)動。所述的負載控制模塊包括儲能單元、信號轉(zhuǎn)換單元、 第一控制單元以及第二控制單元。儲能單元配合開關(guān)的切換來決定是否輸出 儲備電壓，其中，當開關(guān)導通時，儲能單元會將來自開關(guān)的電源電壓轉(zhuǎn)換成 一儲備電壓，并在此期間輸出此儲備電壓。當開關(guān)斷路時，儲能單元將在一 預定時間內(nèi)持續(xù)輸出此儲備電壓。
此外，信號轉(zhuǎn)換單元在啟動狀態(tài)下會將來自開關(guān)的電源電壓轉(zhuǎn)換成一計 數(shù)信號。第一控制單元會對計數(shù)信號進行濾波與整流來產(chǎn)生一整流信號，其 中，當整流信號的電平切換至第二電平時，第一控制單元會將箝制信號的電 平閂鎖至第二電平，直到其重新被啟動后，才會輸出具有第一電平的箝制信
另 一方面，第二控制單元在啟動狀態(tài)下會輸出 一控制電壓來控制電器設(shè) 備的特性參數(shù)，其中，當?shù)诙刂茊卧邮盏骄哂械谝浑娖降捏橹菩盘枙r， 其將配合計數(shù)信號不斷地計數(shù)，以通過計數(shù)結(jié)果來調(diào)整控制電壓的電平，且 當?shù)诙刂茊卧嫈?shù)至一默認值或接收到具有第二電平的箝制信號時，第二 控制單元將停止計數(shù)，以依據(jù)整流信號的反相信號，使得控制電壓的電平在 多個預設(shè)電平中擇一切換。值得注意的是，信號轉(zhuǎn)換單元、第一控制單元與 第二控制單元各自耦接至儲能單元，以依據(jù)儲備電壓而啟動。
在本發(fā)明一實施例中，第一控制單元包括濾波整流單元以及閂鎖單元。 其中，濾波整流單元會對信號轉(zhuǎn)換單元的輸出進行濾波與整流，以輸出整流 信號。閂鎖單元在啟動狀態(tài)下會依據(jù)整流信號來輸出箝制信號，其中，當整
流信號的電平切換至第二電平時，閂鎖單元會將箝制信號的電平閂鎖至第二 電平，直到閂鎖單元重新被啟動為止。此外，閂鎖單元耦接儲能單元，以依 據(jù)儲備電壓而啟動。
在本發(fā)明一實施例中，第二控制單元包括分頻器、計數(shù)單元、粗調(diào)單元、 多路復用器以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。其中，分頻器在啟動狀態(tài)下會將計數(shù)信號 的頻率分頻至一特定頻率，以輸出一方波信號。此外，計數(shù)單元在啟動狀態(tài) 下會依據(jù)方波信號將一 累加值的數(shù)值計數(shù)至一默認值，且當計數(shù)單元計數(shù)至 默認值或接收到具有第二電平的箝制信號時，計數(shù)單元將停止計數(shù)并據(jù)以產(chǎn) 生具有第二電平的中斷信號。另一方面，粗調(diào)單元在啟動狀態(tài)下依據(jù)整流信 號的反相信號與中斷信號，來決定是否從多數(shù)個電平調(diào)整值中擇一輸出，以 產(chǎn)生特定調(diào)整值與控制信號。當多路復用器接收到控制信號時，其將據(jù)以輸 出特定調(diào)整值，反之，多路復用器輸出累加值。藉此，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器在啟 動狀態(tài)下會輸出控制電壓，并依據(jù)累加值或特定調(diào)整值的數(shù)值轉(zhuǎn)換控制電壓 的電平。值得注意的是，分頻器、計數(shù)單元、粗調(diào)單元、多路復用器與數(shù)字/ 模擬轉(zhuǎn)換器各自耦接儲能單元，以分別依據(jù)儲備電壓而啟動。
本發(fā)明因主要是利用儲能單元來致使負載控制模塊能在開關(guān)為斷路的期 間，依舊在一預定時間內(nèi)持續(xù)動作。信號轉(zhuǎn)換單元、第一控制單元與第二控 制單元分別依據(jù)儲備電壓而啟動。藉此，隨著開關(guān)切換速度的不同，第二控 制單元將配合信號轉(zhuǎn)換單元與第一控制單元的動作，來調(diào)整控制電壓的電平 或是將控制電壓的電平維持在目前的電平。如此一來，本發(fā)明的負載控制模 塊將能配合開關(guān)的切換來致使電器設(shè)備執(zhí)行更多樣化的功能控制。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并 配合附圖，作詳細說明如下。


圖1示出了為傳統(tǒng)照明裝置在實際應(yīng)用上的電路方塊圖。
圖2示出了為依據(jù)本發(fā)明 一實施例的負載控制模塊的電路方塊圖。
圖3示出了為用以說明圖2實施例的波形時序圖。 圖4示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的儲能單元的詳細電路圖。 圖5A與圖5B分別示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的信號轉(zhuǎn)換單元的詳細 電路圖。
圖6示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的第一控制單元的詳細電路圖。 圖7示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的第二控制單元的詳細電路圖。 附圖符號說明
100:傳統(tǒng)照明裝置 101:發(fā)光二極管
102: 二極管驅(qū)動器
110、 210:開關(guān) 120:傳統(tǒng)負載控制模塊 200:負載控制模塊 220:電器設(shè)備 230:儲能單元 240:第一控制單元 250:第二控制單元 260:信號轉(zhuǎn)換單元 410:穩(wěn)壓器 420:重置電路 510:濾波器
520、 621、 622:史密特觸發(fā)器
530:電壓控制振蕩器
610:濾波整流單元
620:閂鎖單元
710:分頻器
720:計數(shù)單元
730:粗調(diào)單元
740:多路復用器
750:數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器
760:緩沖器
721:計數(shù)器
722、 731:與門
723、 733:反相器 732:電平選擇器 DrD" 二極管 R廣R6:電阻 C廣C3:電容。
具體實施例方式
圖2示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的負載控制模塊的電路方塊圖，其中，
負載控制模塊200適用于一電器設(shè)備220，且此電器設(shè)備220會依據(jù)開關(guān)210 的動作而被驅(qū)動。此外，負載控制模塊200包括儲能單元230、第一控制單 元240、第二控制單元25G與信號轉(zhuǎn)換單元260。其中，儲能單元230耦接開 關(guān)210、第一控制單元240、第二控制單元25G與信號轉(zhuǎn)換單元260,第一控 制單元240耦接信號轉(zhuǎn)換單元260，而第二控制單元250則耦接至第一控制 單元240與信號轉(zhuǎn)換單元260。
圖3示出了為用以說明圖2實施例的波形時序圖，請同時參照圖2與圖 3。在此，開關(guān)210依據(jù)切換信號S31來決定其導通狀態(tài)。譬如，當切換信號 S31的電平切換至第一電平L1時，開關(guān)210將導通其兩端。相對地，當切換 信號S31的電平切換至第二電平L2時，開關(guān)210的兩端將維持在斷路的狀態(tài)。 其中，本實施例在此假設(shè)所述的第一電平Ll為邏輯1，且所述的第二電平L2 為邏輯0。為了說明方便起見，以下的各實施例將以上述的假設(shè)為前提，來 進行說明。
更進一步來看，負載控制模塊200的操作機制。由于負載控制模塊200 的操作機制是配合開關(guān)210的切換動作來進行，故當開關(guān)210導通時，儲能 單元230會將來自開關(guān)210的電源電壓VP轉(zhuǎn)換成一儲備電壓VST，以將儲備 電壓VsT輸出至第一控制單元240、第二控制單元250與信號轉(zhuǎn)換單元260。 相對地，當開關(guān)210斷路時，儲能單元230會持續(xù)輸出儲備電壓VsT長達一預 定時間Tp。值得注意的是，儲能單元230更在儲備電壓VsT高轉(zhuǎn)態(tài)時輸出一第 一重置信號SR,，并在儲備電壓VsT的電平下降至一臨界值時輸出一第二重置信
了 Sr2。
舉例而言， 一開始，在時間點n時，負載控制模塊200被切換至起動狀
態(tài)，此時儲能單元230將開始輸出儲備電壓Vst，并在儲備電壓VsT高轉(zhuǎn)態(tài)的同
時輸出第一重置信號SR1。之后，在時間點t至"之間，由于時間L小于預 定時間Tp，故儲能單元230會持續(xù)地輸出儲備電壓Vst。類似地，由于時間丁52 小于預定時間Tp，故儲能單元230在時間點L至ts之間會持續(xù)地輸出儲備電
壓VST。然而，在時間點t6至"之間，由于時間Ts3大于預定時間Tp，故儲能 單元230會持續(xù)輸出儲備電壓VsT—預定時間Tp后，在時間點t7至ts之間，
停止輸出儲備電壓VsT。值得注意的是，在儲備電壓VsT持續(xù)下降的過程中，當
儲備電壓VsT的電平下降至臨界值(例如為0. 5*VST)時，儲能單元230更輸出第
二重置信號sR2。
此外，針對第一控制單元240、第二控制單元250與信號轉(zhuǎn)換單元260 而言，其都是依據(jù)儲備電壓L而啟動。故當開關(guān)210導通時，第一控制單元 240、第二控制單元250與信號轉(zhuǎn)換單元260都是維持在啟動的狀態(tài)下，而當 開關(guān)210斷路時，其就只能在一預定時間Tp內(nèi)保持動作。以下將更進一步地 說明，第一控制單元240、第二控制單元250與信號轉(zhuǎn)換單元260的操作機 制。
請繼續(xù)參照圖2與圖3， 一開始當切換信號S31在時間點t。被切換至第 一電平L1時，信號轉(zhuǎn)換單元260維持在啟動狀態(tài)下，將來自開關(guān)210的電源 電壓VP轉(zhuǎn)換成計數(shù)信號SeT。此時，第一控制單元240會對計數(shù)信號SeT進行 濾波與整流來產(chǎn)生一整流信號SRE,并依據(jù)第一重置信號&,輸出具有第一電平 Ll的箝制信號Su。
另一方面，第二控制單元250會先依據(jù)第一重置信號Sw進行重置的動作。 之后，當?shù)诙刂茊卧?50接收到具有第一電平Ll的箝制信號Su時，第二 控制單元250將配合計數(shù)信號SeT不斷地計數(shù)，以通過計數(shù)結(jié)果來調(diào)整控制電 壓Va的電平。譬如，在時間點t。至t,之間，第二控制單元240會不斷地接收 到來自計數(shù)信號Sct中的方波，并每隔3個方波便調(diào)整一次控制電壓Va的電 平。
值得注意的是，第二控制單元250在計數(shù)至一默認值或接收到具有第二 電平L2的箝制信號Su后，才會停止計數(shù)。換而言之，倘若第二控制單元240 在時間點t。至L之間尚未計數(shù)至默認值，則在時間點t,之后，第二控制單元 240將藉由箝制信號Su切換至第二電平L2，來停止計數(shù)。反之，假若第二控 制單元240在時間點t。至t,之間已經(jīng)計數(shù)至默認值，則在時間點t,之后，其 將維持在停止計數(shù)的狀態(tài)。此外，在停止計數(shù)的過程中，第二控制單元250 更依據(jù)整流信號的反相信號/S^，來致使控制電壓Va的電平在多個預設(shè)電平 中擇一切換。
舉例而言，假若在時間點t。至t,之間，第二控制單元250尚未計數(shù)至默 認值，則第 一控制單元24 0與第二控制單元25 0在時間點t,至18之間的動作， 將詳述如下。當切換信號S31在時間點t,被切換至第二電平L2時，由于整流
信號S^會隨著計數(shù)信號SeT的波形變動而被切換至第二電平L2,故第一控制
單元240會將箝制信號Su的電平閂鎖至第二電平L2。
第二控制單元250在接收到具有第二電平L2的箝制信號Su后，其將停 止計數(shù)。換而言之，在時間點t,至t3之間，第二控制單元250會停止調(diào)整控
制電壓Va的電平，故控制電壓Va的電平將如曲線CV1所示的，在時間點t,
至t3之間保持不變。
接著，當切換信號S31在時間點t3又被切換至第二電平L2時，由于此時 的第二控制單元250已經(jīng)被設(shè)定在停止計數(shù)的狀態(tài)下，故此時的第二控制單 元250會依據(jù)整流信號的反相信號/Ske，使得控制電壓Va的電平在預設(shè)電平 LATl-LAT3中擇一切換。譬如，如曲線CV1所示的，控制電壓Va的電平在時 間點"時將被切換至預設(shè)電平LAT1。
此外，當切換信號S31在時間點U又被切換至第二電平L2時，由于開關(guān) 210處在斷路的時間Ts3大于預定時間Tp，故負載控制模塊200只會在時間點 t6至t7之間持續(xù)動作，并在時間點"至t 8之間維持在禁能的狀態(tài)。相對地， 當負載控制模塊200維持在禁能狀態(tài)時，第二控制單元250將迫使控制電壓 Va的電平切換至最低電平，直到負載控制模塊2 0 0在時間點18重新被啟動后， 其才會再次調(diào)整控制電壓、的電平。
值得注意的是，第二控制單元250在進入禁能狀態(tài)之前，其會先依據(jù)第 二重置信號S^來進行重置的動作。此外，當負載控制模塊200重新被啟動后，
其將重復在時間點n至"之間的操作機制。
再者，假若在時間點t。至t,之間，第二控制單元250已經(jīng)計數(shù)至默認值， 則第一控制單元240與第二控制單元250在時間點t,至"之間的動作，將詳 述如下。當切換信號S31在時間點t,被切換至第二電平L2時，由于此時的第 二控制單元250已經(jīng)處在停止計數(shù)的狀態(tài)下，故在時間點L至t2之間，第二 控制單元250會依據(jù)整流信號的反相信號/Sm，使得控制電壓VeL的電平在預 設(shè)電平LAT1-LAT3中擇一切換。譬如，如曲線CV2所示的，在時間點h至t3 之間，控制電壓Va的電平將被切換至預設(shè)電平LAT1。
接著，當切換信號S31在時間點t3又被切換至第二電平L2時，第二控制 單元250將再次依據(jù)整流信號的反相信號/S^，使得控制電壓Vet的電平在預 設(shè)電平LAT1-LAT3中擇一切換。譬如，如曲線CV2所示的，在時間點U至t6 之間，控制電壓Va的電平將被切換至預設(shè)電平LAT2。
此外，當切換信號S31在時間點t6又被切換至第二電平L2時，由于負載 控制模塊200會在時間點h至t 8之間維持在禁能的狀態(tài)下，故控制電壓Vcl 的電平將會被切換至最低電平，且第二控制單元250在進入禁能狀態(tài)之前， 其會先依據(jù)第二重置信號S^來進行重置的動作。
綜上所述， 一開始當切換信號S31在時間點t。被切換至第一電平Ll時， 負載控制模塊200便開始不斷地調(diào)整控制電壓Va的電平，直到切換信號S31 快速切換開關(guān)210的導通狀態(tài)后，也就是在時間點t,之后，負載控制模塊200 才會依據(jù)整流信號的反相信號/S^來調(diào)整控制電壓Va的電平。另一方面，當 切換信號S31在時間點"被切換至第二電平L2時，由于開關(guān)210處在斷路的 時間Ts3大于預定時間Tp，故負載控制模塊200將重新被啟動，以重復在時間 點t。至"之間的操作機制。如此一來，負載控制模塊200將可配合開關(guān)210 的切換動作，來致使電器設(shè)備220執(zhí)行多樣化的功能控制。
舉例而言，當電器設(shè)備220為一照明裝置時，由于在時間點t。至t,之間 所接收到的控制電壓Va，其電平不斷地變動，故照明裝置將可依據(jù)控制電壓 Va的電平，不斷地將其所提供的光源的亮度提高，直到開關(guān)210的導通狀態(tài) 快速被切換之后，也就是在時間點t,之后，照明裝置才會隨著開關(guān)210的快 速切換，而使其光源的亮度在多個預定亮度中進行切換。反之，當開關(guān)210 切換至斷路的時間超過預定時間Tp(譬如2秒)時，則負載控制模塊200將重 新被啟動，以再次配合開關(guān)210的切換動作，來調(diào)控照明裝置所提供的光源 的亮度。
據(jù)此，對照現(xiàn)有技術(shù)來看，傳統(tǒng)負載控制模塊120只能配合開關(guān)210的 切換動作，來致使照明裝置在驅(qū)動狀態(tài)下，提供固定亮度的光源。而本實施 例的負載控制模塊200卻可以配合開關(guān)210的切換動作，來調(diào)整照明裝置在 驅(qū)動狀態(tài)下所提供的光源的亮度。換言之， 一個受控于開關(guān)的電器設(shè)備，在 搭配本實施例的負載控制模塊200的控制下，將能執(zhí)行多樣化的功能控制。
相似地，當電器設(shè)備220為一食品加熱器時，在時間點t。至t,之間，食 品加熱器將可依據(jù)控制電壓Va的電平，不斷地將其所提供的熱源的溫度提高， 直到開關(guān)210的導通狀態(tài)快速被切換之后，也就是在時間點ti之后，食品加 熱器才會依據(jù)控制電壓Va,使得其所提供的熱源在多個預定溫度中進行切換。
此外，當電器設(shè)備220為一空調(diào)設(shè)施時，在時間點t。至t,之間，空調(diào)設(shè) 施可依據(jù)控制電壓Va的電平，來對應(yīng)降低室內(nèi)的溫度，直到開關(guān)210的導通
狀態(tài)快速被切換之后，也就是在時間點t,之后，空調(diào)設(shè)施才會依據(jù)控制電壓 Vcl,使得室內(nèi)的溫度在多個預定溫度中進行切換。
為了讓熟習此技術(shù)者能更了解本實施例的精神，以下將針對儲能單元
230、第一控制單元240、第二控制單元250與信號轉(zhuǎn)換單元260的內(nèi)部架構(gòu) 作更進一步的說明。
圖4示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的儲能單元的詳細電路圖，其中，為 了說明方便起見，圖4更示出了出開關(guān)210。請參照圖4,儲能單元230包括 二極管D，、電阻R「R2、電容C,、穩(wěn)壓器410以及重置電路420。在此，二極 管D,的陽極耦接開關(guān)210。電阻R,的第一端耦接二極管D,的陰極。電阻R2的 兩端耦接在電阻R,的第二端與接地端之間。電容d的兩端也耦接在電阻R,的 第二端與接地端之間。穩(wěn)壓器410耦接至電阻{12的第一端。而重置電路420 則耦接至穩(wěn)壓器410。
在整體操作上，當開關(guān)210導通時，來自開關(guān)210的電源電壓VP會通過 二極管D,壓降在電阻R,與1(2上。藉此，由電阻R與R2所形成的電壓差將存儲 在電容C中，且穩(wěn)壓器410也會將電阻R與112所形成的電壓差轉(zhuǎn)換成儲備電 壓L，并持續(xù)輸出儲備電壓Vst。相對地，當開關(guān)210斷路時，電容d會在一 預定時間Tp內(nèi)將原本所存儲的電壓差放電至電阻R2，以致使穩(wěn)壓器410在開 關(guān)210斷路時，依舊可以持續(xù)輸出儲備電壓VsT長達一預定時間Tp。其中，預 定時間Tp的長短將取決于電容d與電阻R2的阻值大小，以及穩(wěn)壓器410本身 及其后端負載的大小。另一方面，重置電路420會不斷地檢測儲備電壓Vst的 電平，以在儲備電壓VsT高轉(zhuǎn)態(tài)時輸出第一重置信號SR1，并在儲備電壓VsT的
電平下降至臨界值時，輸出第二重置信號SK2。
圖5A與圖5B分別示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的信號轉(zhuǎn)換單元的詳細 電路圖。值得注意的是，熟習此技術(shù)者可依據(jù)負載控制模塊200的實際應(yīng)用， 來變更信號轉(zhuǎn)換單元260的電路架構(gòu)。例如，當負載控制模塊200應(yīng)用在一 交流信號的電源電壓VP時，信號轉(zhuǎn)換單元260的電路架構(gòu)將如圖5A所示， 包括一濾波器510與一史密特觸發(fā)器520。其中，濾波器510用以濾除電源 電壓VP上的噪聲，而史密特觸發(fā)器520則耦接至儲能單元230，以依據(jù)儲備 電壓VsT而啟動。此外，史密特觸發(fā)器520在啟動狀態(tài)下，會將已濾除噪聲后 的電源電壓VP轉(zhuǎn)換成計數(shù)信號SCT。
然而，當負載控制模塊200應(yīng)用在一直流信號的電源電壓VP時，信號轉(zhuǎn)換單元260將可由如圖5B所示的電壓控制振蕩器530所構(gòu)成。此時，電壓控 制振蕩器530耦接至儲能單元230，以依據(jù)儲備電壓VsT而啟動。此外，電壓 控制振蕩器530在啟動狀態(tài)下，會依據(jù)電源電壓VP的電平來產(chǎn)生計數(shù)信號
ScT。
圖6示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的第一控制單元的詳細電路圖。請參 照圖6，第一控制單元240包括濾波整流單元610與閂鎖單元620。為了讓熟 習此技術(shù)者能更了解本實施例的精神，以下將就濾波整流單元610與閂鎖單 元620的內(nèi)部架構(gòu)作更進一步的說明。
請繼續(xù)參照圖6,濾波整流單元610包括電容C廠C3、 二極管02以及電阻 R3-R5。其中，電容C2的第一端耦接信號轉(zhuǎn)換單元260。電阻R3耦接在電容C2
的第二端與地端之間。二極管D2的陽極耦接電容C2的第二端。電容C3與電阻
R4的兩端分別耦接在二極管D2的陰極與地端之間。電阻R5的兩端則耦接在二 極管D2的陰極與閂鎖單元620之間。
請參照圖3與圖6,來看濾波整流單元610的操作機制。在時間點t。至 t之間，由于濾波整流單元61Q會接收到來自計數(shù)信號ScT中的方波，故此時 電容C2與電阻R3會將計數(shù)信號SCT中的方波轉(zhuǎn)成多數(shù)個脈沖。且所述的脈沖在 經(jīng)過二極管D2的整流以及電阻R,與電容C3所構(gòu)成的濾波下，將形成具有第一 電平Ll的整流信號SRE。相對地，在時間點t至t2之間，由于濾波整流單元 610無法接收到來自計數(shù)信號S。t中的方波，故此時的濾波整流單元610將據(jù) 以輸出具有第二電平L2的整流信號SRE。
以此類推，在時間點t2至"之間，濾波整流單元610將依據(jù)計數(shù)信號ScT 輸出具有第一電平Ll的整流信號SRE。相對地，在時間點"至t7之間，濾波 整流單元610將輸出具有第二電平L2的整流信號SRE。
請繼續(xù)參照圖6，閂鎖單元620則包括史密特觸發(fā)器621-622、 二極管 D3-D,以及電阻R6。其中，史密特觸發(fā)器621與622相互耦接，且二極管03的 陽極與二極管D4的陰極分別耦接史密特觸發(fā)器621,而電阻116則耦接在二極 管D3的陰極與史密特觸發(fā)器622之間。
請同時參照圖3與圖6，來看閂鎖單元620的操作機制。在此，史密特 觸發(fā)器621與622會通過二極管03以及電阻116形成一反饋機制。通過這個反 饋機制，當閂鎖單元620所接收到的整流信號S^由第一電平Ll切換至第二 電平L2時，其會將箝制信號Su的電平閂鎖至第二電平L2，直到閂鎖單元620
通過二極管D,接收到第一重置信號S^為止。
舉例而言，在時間點t。時，二極管D4所接收到的第一重置信號SR,，將致 使箝制信號Su的電平切換至第一電平Ll。之后，在時間點t。至t之間，閂
鎖單元620將接收到具有第一電平Ll的整流信號SRE,并據(jù)以輸出具有第一 電平Ll的箝制信號Su。然而，在時間點ti時，由于整流信號S^的電平會從 第一電平Ll切換至第二電平L2,故閂鎖單元620會將箝制信號Su的電平閂 鎖至第二電平L2，直到在時間"時，閂鎖單元620才會再次依據(jù)第一重置信 號Sm將箝制信號Su的電平切換至第一電平Ll。
圖7示出了為依據(jù)本發(fā)明一實施例的第二控制單元的詳細電路圖。請參 照圖7，第二控制單元250包括分頻器710、計數(shù)單元720、粗調(diào)單元730、 多路復用器740、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750以及緩沖器760。其中，分頻器710 耦接信號轉(zhuǎn)換單元260。計數(shù)單元720耦接分頻器710。粗調(diào)單元730耦接至 計數(shù)單元720與第一控制單元240。多路復用器740耦接至計數(shù)單元720、粗 調(diào)單元730與第一控制單元240。而數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750則耦接在計數(shù)單元 720與緩沖器760之間。
請同時參照圖3與圖7，在整體操作上，分頻器710、計數(shù)單元720、粗 調(diào)單元730、多路復用器740、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750與緩沖器760,都各自 耦接儲能單元230,以依據(jù)儲備電壓VsT而啟動。此外，分頻器710在啟動狀 態(tài)下會將計數(shù)信號SeT的頻率分頻至一特定頻率，以輸出一方波信號Si舉例 而言，在本實施當中，分頻器710會將計數(shù)信號Sct的頻率除以3，以產(chǎn)生如 圖3所示的方波信號SRW。
計數(shù)單元720包括計數(shù)器721、與門722與反相器723。其中，計數(shù)器 721在啟動狀態(tài)下會依據(jù)方波信號S^將一累加值P^的數(shù)值計數(shù)至默認值，并 在計數(shù)至所述的默認值時產(chǎn)生具有第一電平L1的狀悉信號St。另一方面，與 門722的一端會通過反相器723接收狀態(tài)信號St的反相信號，且其另一端用 以接收箝制信號Su。隨著狀態(tài)信號St與箝制信號Su的變動，與門722將據(jù) 以輸出一中斷信號Sb至奸數(shù)器721。值得注意的是，當中斷信號Se的電平為 第二電平L2(譬如邏輯O)時，計數(shù)器721將會停止計數(shù)，也就是說，當箝制 信號Su與狀態(tài)信號ST的反相信號其中之一為第二電平L2 (譬如邏輯0)時，計 數(shù)器721便會停止計數(shù)。
粗調(diào)單元730包括與門731、電平選擇器732與反相器733。其中，與門
731的一端通過反相器733接收中斷信號Sb的反相信號，且其另一端用以接 收整流信號的反相信號/Si藉此，當中斷信號Sb的反相信號與整流信號的反 相信號/S^同時被切換至第一電平(譬如邏輯l)時，與門731將據(jù)以輸出一使 能信號。電平選擇器732接收到使能信號時，其將從多數(shù)個電平調(diào)整值中擇 一作為 一特定調(diào)整值PSF,并據(jù)以輸出特定調(diào)整值PSF與控制信號至多路復用器 740。換而言之，當中斷信號SB切換至第二電平L2(譬如邏輯0)時，也就是當 計數(shù)器721停止計數(shù)時，只要整流信號的反相信號/S^切換至第一電平Ll (譬 如邏輯1)，電平選擇器732就會據(jù)以輸出特定調(diào)整值Pa與控制信號至多路復 用器740。
另一方面，多路復用器740會接收累加值PAu與特定調(diào)整值PsF。其中，當 多路復用器740接收到來自電平選擇器732的控制信號時，其將據(jù)以輸出特 定調(diào)整值~至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750，反之，多路復用器740則輸出累加值 PAu至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750。換而言之，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器732將接收到來自 計數(shù)器721的累加值PM,或是來自電平選擇器732的特定調(diào)整值PSF。藉此， 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器732將依據(jù)所接收到的數(shù)值來轉(zhuǎn)換控制電壓V^的電平。
舉例而言，如圖3所示的，在時間點t。至t,之間，由于箝制信號Su維持 在第一電平Ll,故計數(shù)器721便會依據(jù)方波信號S^不斷地遞增或遞減累加值 Pau的數(shù)但，相對地，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750將隨著累加值PAu的數(shù)值變動控制 電壓V^的電平。然而，當累加值P,u的數(shù)值在時間點t。至t,之間尚未被計數(shù) 至默認值時，隨著切換信號S21在時間點t,與b對開關(guān)210的快速切換，計 數(shù)器721將依據(jù)具有第二電平L2的箝制信號Su而停止計數(shù)，且多路復用器 740在時間點h至t3之間將輸出具有固定值的累加值P,u至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 750。因此，如曲線CV1所示的，控制電壓Va的電平在時間點t,至L之間將
維持在固定的電平。
另一方面，當累加值PAu的數(shù)值在時間點t。至t，之間已經(jīng)被計數(shù)至默認值 時，也就是說，在時間點t,之后，中斷信號SB已被切換至第二電平L2(譬如 邏輯O)時，隨著切換信號S21在時間點t,與"對開關(guān)210的快速切換，多路 復用器740在時間點U至U之間將輸出特定調(diào)整值PsF至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 750。由于電平選#^器732中的電平調(diào)整值是與預設(shè)電平LAT1-LAT3相互對應(yīng)， 故如曲線CV2所示的，控制電壓Va的電平在時間點b至t3之間將被切換至預 設(shè)電平LAT1-LAT3其中之一。
更進一步來看，緩沖器760耦接在數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750與電器設(shè)備220 之間，其用以在啟動狀態(tài)下緩沖并輸出來自數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器750的控制電壓 Vcl。值得注意的是，計數(shù)器721、電平選擇器732與緩沖器760更耦接儲能 單元230，以依據(jù)儲備電壓VsT而啟動。此外，分頻器710、計數(shù)器721與電 平選擇器732更會接收來自儲能單元230的第一重置信號S^與第二重置信號 SR2，以致使計數(shù)器721依據(jù)第一重置信號Sk,或第二重置信號Sr2而重新奸數(shù)， 分頻器710依據(jù)第一重置信號Sk,或第二重置信號S^而重新分頻，且電平選 擇器732依據(jù)第一重置信號Sm或第二重置信號Su來進行重置。
綜上所述，本發(fā)明主要是利用儲能單元來致使負載控制模塊能在開關(guān)為 斷路的期間，依舊在一預定時間內(nèi)持續(xù)動作。信號轉(zhuǎn)換單元、第一控制單元 與第二控制單元分別依據(jù)儲備電壓而啟動。藉此，隨著開關(guān)切換速度的不同， 第二控制單元將配合信號轉(zhuǎn)換單元與第一控制單元的動作，來調(diào)整控制電壓
的電平或是將控制電壓的電平維持在目前的電平。如此一來，本發(fā)明的負載 控制模塊將能配合開關(guān)的切換來致使電器設(shè)備執(zhí)行更多樣化的功能控制。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，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)，當可作 些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視本發(fā)明的申請專利范圍所界 定者為準。
權(quán)利要求
1. 一種負載控制模塊，適用于一電器設(shè)備，其中所述電器設(shè)備依據(jù)一開關(guān)的動作而被驅(qū)動，所述負載控制模塊包括:一儲能單元，用以在所述開關(guān)導通時，將一電源電壓轉(zhuǎn)換并輸出一儲備電壓，且在所述開關(guān)斷路時，在一預定時間內(nèi)持續(xù)輸出所述儲備電壓；一信號轉(zhuǎn)換單元，耦接所述儲能單元，依據(jù)所述儲備電壓而啟動，以將來自所述開關(guān)的所述電源電壓轉(zhuǎn)換成一計數(shù)信號；一第一控制單元，耦接所述儲能單元與所述信號轉(zhuǎn)換單元，依據(jù)所述儲備電壓而啟動，以對所述計數(shù)信號進行濾波與整流而產(chǎn)生一整流信號，其中，當所述整流信號的電平切換至一第二電平時，所述第一控制單元將一箝制信號的電平閂鎖至所述第二電平，直到所述第一控制單元重新被啟動后，才會輸出具有一第一電平的所述箝制信號；以及一第二控制單元，耦接所述儲能單元、所述信號轉(zhuǎn)換單元、所述第一控制單元與所述電器設(shè)備，依據(jù)所述儲備電壓而啟動，以輸出一控制電壓來控制所述電器設(shè)備的特性參數(shù)，其中，當所述第二控制單元接收到具有所述第一電平的所述箝制信號時，其將配合所述計數(shù)信號不斷地計數(shù)，以通過計數(shù)結(jié)果來調(diào)整所述控制電壓的電平，且當所述第二控制單元計數(shù)至一默認值或接收到具有所述第二電平的所述箝制信號時，所述第二控制單元將停止計數(shù)，以依據(jù)所述整流信號的反相信號，使得所述控制電壓的電平在多個預設(shè)電平中擇一切換。
2. 如權(quán)利要求1所述的負載控制模塊，其中，所述第二控制單元包括 分頻器，耦接所述信號轉(zhuǎn)換單元，在啟動狀態(tài)下將所述計數(shù)信號的頻率分頻至一特定頻率，以輸出一方波信號；計數(shù)單元，耦接所述分頻器與所述第一控制單元，在啟動狀態(tài)下依據(jù)所 述方波信號將一累加值的數(shù)值計數(shù)至所述默認值，其中，當所述計數(shù)單元計 數(shù)至所述默認值或接收到具有所述第二電平的所述箝制信號時，所述計數(shù)單 元將停止計數(shù)并據(jù)以產(chǎn)生具有所述第二電平的中斷信號；粗調(diào)單元，耦接所述計數(shù)單元與所述第一控制單元，在啟動狀態(tài)下依據(jù) 所述整流信號的反相信號與所述中斷信號，來決定是否從多數(shù)個電平調(diào)整值 中擇一輸出，以產(chǎn)生一特定調(diào)整值與一控制信號，其中，所述電平調(diào)整值與 所述預設(shè)電平一對一對應(yīng)；多路復用器，耦接所述計數(shù)單元與所述粗調(diào)單元，當所述多路復用器接 收到所述控制信號時，所述多路復用器輸出所述特定調(diào)整值，反之，所述多路復用器輸出所述累加值；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，耦接所述多路復用器，在啟動狀態(tài)下輸出所述控制電 壓，并依據(jù)所述累加值或所述特定調(diào)整值的數(shù)值轉(zhuǎn)換所述控制電壓的電平，其中，所述分頻器、所述計數(shù)單元、所述粗調(diào)單元、所述多路復用器與 所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器各自耦接所述儲能單元，以分別依據(jù)所述儲備電壓而啟動。
3. 如權(quán)利要求2所述的負載控制模塊，其中，所述第二控制單元更包括 緩沖器，耦接所述儲能單元、所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器與所述電器設(shè)備，依據(jù)所述儲備電壓而啟動，以在啟動狀態(tài)下緩沖并輸出所述控制電壓。
4. 如權(quán)利要求2所述的負載控制模塊，其中，所述計數(shù)單元包括 計數(shù)器，耦接所述儲能單元與所述分頻器，依據(jù)所述儲備電壓而啟動，以在啟動狀態(tài)下依據(jù)所述方波信號將所述累加值的數(shù)值計數(shù)至所述默認值， 并在計數(shù)至所述默認值時產(chǎn)生具有所述第 一 電平的狀態(tài)信號；以及第一與門，用以接收所述箝制信號與所述狀態(tài)信號的反相信號，并據(jù)以 產(chǎn)生所述中斷信號，其中，當所述中斷信號的電平為所述第二電平時，所述計數(shù)器將停止計數(shù)。
5. 如權(quán)利要求2所述的負載控制模塊，其中，所述粗調(diào)單元包括 第二與門，在所述中斷信號與所述整流信號的反相信號同時為所述第一電平時，據(jù)以產(chǎn)生一使能信號；以及電平選擇器，耦接所述儲能單元與所述第二與門，依據(jù)所述儲備電壓而 啟動，以在啟動狀態(tài)下依據(jù)所述使能信號從所述電平調(diào)整值中擇一作為所述 特定調(diào)整值，并據(jù)以產(chǎn)生所述控制信號。
6. 如權(quán)利要求1所述的負載控制模塊，其中，所述儲能單元更在所述儲 備電壓高轉(zhuǎn)態(tài)時輸出第一重置信號，并在所述儲備電壓的電平下降至一臨界 值時，輸出第二重置信號，其中，所述第一控制單元依據(jù)所述第一重置信號 將所述箝制信號的電平切換至所述第一電平，且所述第二控制單元依據(jù)所述 第一重置信號或所述第二重置信號來進行重置的動作。
7. 如權(quán)利要求6所述的負載控制模塊，其中，所述儲能單元包括 第一二極管，所述第一二極管的陽極耦接所述開關(guān)；第 一 電阻，所述第 一電阻的第 一端耦接所述第一二極管的陰極； 第二電阻，所述第二電阻的第一端耦接所述第一電阻的第二端，所述第二電阻的第二端耦接至地；第一電容，所述第一電容的第一端耦接所述第一電阻的第二端，所述第一電容的第二端耦接至地；穩(wěn)壓器，耦接所述第二電阻的第一端，并據(jù)以輸出所述儲備電壓；以及 重置電路，耦接所述穩(wěn)壓器，用以檢測所述儲備電壓的電平，以在所述儲備電壓高轉(zhuǎn)態(tài)時，輸出所述第一重置信號，并在所述儲備電壓的電平下降至所述臨界值時，輸出所述第二重置信號。
8. 如權(quán)利要求1所述的負載控制模塊，其中，所述第一控制單元包括 濾波整流單元，耦接所述信號轉(zhuǎn)換單元，對所述計數(shù)信號進行濾波與整流，以輸出所述整流信號；以及閂鎖單元，耦接所述儲能單元與所述濾波整流電路，在啟動狀態(tài)下依據(jù) 所述整流信號來輸出所述箝制信號，其中，當所述整流信號的電平由所述第 一電平切換至所述第二電平時，所述閂鎖單元將所述箝制信號的電平閂鎖至 所述第二電平，直到所述閂鎖單元重新被啟動為止。
9. 如權(quán)利要求8所述的負載控制才莫塊，其中，所述濾波整流單元包括 第二電容，所述第二電容的第一端耦接所述信號轉(zhuǎn)換單元； 第三電阻，所述第三電阻的第一端耦接所述第二電容的第二端，所述第三電阻的第二端耦接至地；第二二極管，所述第二二極管的陽極耦接所述第二電容的第二端；第三電容，所述第三電容的第一端耦接所述第二二極管的陰極，所述第 三電容的第二端耦接至地；第四電阻，所述第四電阻的第一端耦接所述第二二極管的陰極，所述第 四電阻的第二端耦接至地；以及第五電阻，所述第五電阻的第一端耦接所述第二二極管的陰極，所述第 五電阻的第二端用以輸出所述箝制信號。
10. 如權(quán)利要求8所述的負載控制模塊，其中，所述閂鎖單元包括 第三二極管，所述第三二極管的陽極耦接所述儲能單元； 第二史密特觸發(fā)器，耦接所述儲能單元、所述濾波整流單元與所述第三二極管的陰極，用以依據(jù)所述儲備電壓而啟動；第三史密特觸發(fā)器，耦接所述儲能單元與所述第二史密特觸發(fā)器，依據(jù)所述儲備電壓而啟動；第四二極管，所述第四二極管的陽極耦接所述第二史密特觸發(fā)器；以及 第六電阻，所述第六電阻的第一端耦接所述第三二極管的陰極，所述第六電阻的第二端耦接所述第三史密特觸發(fā)器。
11. 如權(quán)利要求1所述的負載控制模塊，其中，當所述電源電壓為一交流 信號時，所述信號轉(zhuǎn)換單元包括濾波器，用以濾除所述電源電壓上的噪聲；以及第一史密特觸發(fā)器，耦接所述儲能單元與所述濾波器，依據(jù)所述儲備電 壓而啟動，以將濾除噪聲后的所述電源電壓轉(zhuǎn)換成所述計數(shù)信號。
12. 如權(quán)利要求1所述的負載控制模塊，其中，當所述電源電壓為一直流 信號時，所述信號轉(zhuǎn)換單元是電壓控制振蕩器，且電壓控制振蕩器耦接所述 儲能單元，以依據(jù)所述儲備電壓而啟動。
全文摘要
一種負載控制模塊，適用于一電器設(shè)備，此電器設(shè)備依據(jù)一開關(guān)的動作而被驅(qū)動。此負載控制模塊包括儲能單元、信號轉(zhuǎn)換單元、第一控制單元與第二控制單元。儲能單元在開關(guān)為斷路的期間，依舊會在一預定時間內(nèi)持續(xù)輸出儲備電壓。信號轉(zhuǎn)換單元、第一控制單元與第二控制單元分別依據(jù)儲備電壓而啟動。且隨著開關(guān)切換速度的不同，第二控制單元將配合信號轉(zhuǎn)換單元與第一控制單元的動作，來調(diào)整控制電壓的電平或是將控制電壓的電平維持在目前的電平。如此一來，本發(fā)明的負載控制模塊將能配合開關(guān)的切換來致使電器設(shè)備執(zhí)行更多樣化的功能控制。
文檔編號H02J9/00GK101378207SQ20071014813
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者王純健, 蔡文貴 申請人:崇越電通股份有限公司