CN101144962A - 电子装置及其功率因数改善回路 - Google Patents

Abstract

电子装置及其功率因数改善回路。功率因数改善回路包括电感、开关、功率控制芯片、第一二极管及第一电容。电感具一第一端及一第二端，第一端接收一第一电压。开关的一端与电感的第二端耦接，另一端耦接至一低电位。功率控制芯片接收一扩频同步信号，功率控制芯片依据扩频同步信号以一控制信号控制开关的导通与否。第一二极管的阳极与电感的第二端耦接。第一电容的一端与第一二极管的阴极耦接并产生一第二电压，另一端与低电位耦接。

Description

电子装置及其功率因数改善回路

技术领域

本发明有关于一种电子装置及其功率因数改善回路(Power FactorCorrection，PFC)，且特别是有关于一种藉扩频信号减少电磁波干扰的电子装置及其功率因数改善回路。

背景技术

请参照图1，其表示公知的投影机的方块图。投影机100包括功率因素控制回路110、回扫式转换器120、点灯电路130及灯140。功率因素控制回路110(Power Factor Correction，PFC)为投影机100的电源装置。功率因素改善回路110供应约380伏特的高压直流电源给点灯电路130，并提供约380伏特的高压直流电源给回扫式转换器120(Flyback Converter)。点灯电路130例如是电子镇流器(ba11ast)，用以点亮灯140。回扫式转换器120提供如12V、5V及3.3V的直流电源。

然而，电子装置之间常有电磁波干扰(Electromagnetic interference，EMI)，因此必须限制其辐射出的电磁波的强度(intensity)。例如美国联邦通信调查委员会(Federal Communication Commission，FCC)制订一套标准，以限制电子产品的辐射量。而功率因素控制回路容易对其他电子装置的电磁干扰，却仍未具体解决。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种电子装置、交流直流转换装置及其功率因数改善回路，提供功率因数改善回路一扩频信号以改善其辐射产生的电磁波干扰。

根据本发明的目的，提出一种功率因数改善回路，包括电感、开关、功率控制芯片、第一二极管及一第一电容。电感具一第一端及一第二端，第一端接收一第一电压。开关的一端与电感的第二端耦接，另一端耦接至一低电位。功率控制芯片接收一扩频同步信号，功率控制芯片依据扩频同步信号以一控制信号控制开关。第一二极管的阳极与电感的第二端耦接。第一电容的一端与第一二极管的阴极耦接并产生一第二电压，另一端与低电位耦接。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下：

附图说明

图1表示公知的投影机的方块图。

图2表示依照本发明一较佳实施例的电子装置的方块图。

图3表示依本发明提出的功率因数改善回路的电路图。

图4表示依本发明提出的一第一实施例的回扫式转换器的电路图。

图5表示依本发明提出的一第二实施例的回扫式转换器的电路图。

图6表示功率模块芯片的结构图。

主要元件符号说明

100：投影机

110：功率因素控制回路

120：回扫式转换器

130：点灯电路

140：灯

200：电子装置

210：交流直流转换装置

220：显示装置

211：功率因数改善回路

212：回扫式转换器

L1：电感

SW1、630：晶体管开关

216：功率控制芯片

217：功率模块芯片

D1：第一二极管

D2：第二二极管

D3：第三二极管

C1：第一电容

C2：第二电容

C3：第三电容

T1：变压器

T11：第一一次侧线圈

T12：第二一次侧线圈

T21：二次侧线圈

T13：辅助线圈

218：反馈电路

219：光耦合器

219(a)：发光元件

219(b)：受光元件

610：振荡器

620：调制频率单元

具体实施方式

请参照图2，其表示依照本发明一较佳实施例的电子装置的方块图。电子装置200包括交流直流转换装置210及显示装置220。交流直流转换装置210包括功率因数改善回路211及回扫式转换器212。功率因素改善回路211例如供应约380伏特的高压直流电源给显示模块220，并供应约380伏特的高压直流电源给回扫式转换器212。回扫式转换器212提供如12V、5V及3.3V的直流电源。电子装置200例如为液晶显示器或投影机。

功率因数改善回路211接收一扩频同步信号Syl，扩频(spread spectrum)同步信号Syl用以减低功率因数改善回路211的电磁波干扰。于本实施例中，扩频同步信号Syl由回扫式转换器212所提供。

扩频的原理使工作在某一固定频率的时脉号于此固定频率上下一定范围内有规律的变化，形成类似三角波的频率波形。如此，可使原集中于一频率点的能量会分散至此频率点附近的一个频率段上，使此点频率的辐射能量不至于过大而超过标准。

请参照图3，其表示依本发明提出的功率因数改善回路的电路图。功率因数改善回路211包括电感L1、开关SW1、功率控制芯片216、第一二极管D1及第一电容C1。电感L1具一第一端及一第二端，其第一端接收一第一电压V1。开关SW1的一端与电感L1的第二端耦接，另一端耦接至低电位VS，例如为地电位。功率控制芯片216接收扩频同步信号Sy1，功率控制芯片216依据扩频同步信号Sy1以控制信号Ct1控制开关SW1的导通与否，进而改善功率因素。第一二极管D1的阳极与电感L1的第二端耦接。第一电容C1的一端与第一二极管D1的阴极耦接并产生第二电压V2，另一端与低电位Vs耦接。开关SW1例如为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)，其栅极接收控制信号Ctl，其漏极与电感L1的第二端耦接，其源极耦接至低电位Vs。

请参照图4，其表示依本发明提出的一第一实施例的回扫式转换器的电路图。回扫式转换器212包括功率模块芯片217、变压器T1、第二二极管D2、第二电容C2。变压器T1包括第一一次侧线圈T11、二次侧线圈T21及第二一次侧线圈T12。第一一次侧线圈T11的一端接收第二电压V2，另一端接收功率模块芯片217的一控制信号C2。二次侧线圈T21对应第一一次侧线圈T11的第二电压V2产生一第三电压V3。第二一次侧线圈T12对应第一一次侧线圈T11的第二电压V2，产生第四电压，即扩频同步信号Syl。

第二二极管D2的阳极与二次侧线圈T21的一端耦接，二次侧线圈T21的另一端与低电位VS耦接。第二电容C2的一端与第二二极管D2的阴极耦接并产生一输出电压Vo，另一端与低电位Vs耦接。显示模块220依据输出电压Vo操作。

回扫式转换器212还包括反馈电路218、光耦合器219、第三二极管D3及第三电容C3。第二一次侧线圈T12的一侧与第三二极管D3的阳极耦接，其另一端与低电位Vs耦接。

光耦合器219包括发光元件219(a)及受光元件219(b)，发光元件219(a)例如为发光二极管，受光元件219(b)例如为光晶体管。

第三电容C3的一端与第三二极管D3的阴极耦接及与受光元件219(b)的b端耦接，其另一端与低电位Vs耦接。反馈电路218与输出电压Vo及低电位Vs1耦接，并与发光元件219(a)的d与c端耦接。受光元件219(b)的a端提供一参考信号至功率模块芯片217。

请参照图5，其表示依本发明提出的一第二实施例的回扫式转换器的电路图。回扫式转换器213与第二实施例的回扫式转换器212不同的处，还包括辅助线圈T13，与第二一次侧线圈T12的与低电位VS耦接的端耦接，另一端产生扩频同步信号Syl。且回扫式转换器213与回扫式转换器212产生的扩频同步信号，实质上有180度的相位差，但仍为扩频信号。回扫式转换器213亦可于图2中，替换回扫式转换器212，而达成同样的效果。

因此，当回扫式转换器213或回扫式转换器212信号扩频时，然亦会使功率因数改善回路211可达成扩频的功效。例如回扫式转换器213或回扫式转换器212的频率为66KHz时，功率因数改善回路211亦会被同步为66KHz。

请参照图6，其表示功率模块芯片的结构图。功率模块芯片217包括调制频率单元620、振荡器610及晶体管开关630。调制频率单元620调整振荡器610的振荡频率，振荡器610据以控制晶体管开关630的导通。晶体管开关630的漏极耦接至第一一次侧线圈T11的非接收第二电压V2的端，晶体管开关630的源极耦接至低电位Vs。

本发明上述实施例所公开的电子装置、交流直流转换装置及其功率因数改善回路，提供功率因数改善回路一扩频信号，使功率因数改善回路以此扩频信号改善其辐射产生的电磁波干扰。

本发明虽以优选实施例公开如上，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的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种功率因数改善回路，包括：

一开关；以及

一功率控制芯片，接收一扩频同步信号，该功率控制芯片依据该扩频同步信号的频率以一控制信号控制该开关。

2.如权利要求1所述的回路，还包括：

一电感，具一第一端及一第二端，该第一端接收一第一电压，该开关耦接于该第二端与一低电压之间；

一第一二极管，阳极与该电感的该第二端耦接；及

一第一电容，一端与该第一二极管的阴极耦接并产生一第二电压，另一端与该低电位耦接。

3.如权利要求2所述的回路，其中该开关为一金属氧化物半导体场效应晶体管，该晶体管的栅极接收该控制信号，该晶体管的漏极与该电感的该第二端耦接，该晶体管的源极耦接至该低电位。

4.如权利要求2所述的回路，其中该扩频同步信号由一回扫式转换器提供，该回扫式转换器包括：

一功率模块芯片；

一变压器，包括：

一第一一次侧线圈，一端接收该第二电压，另一端接收该功率模块芯片的一第二控制信号；

一二次侧线圈，对应该第一一次侧线圈的该第二电压产生一第三电压；及

一第二一次侧线圈，对应该第一一次侧线圈的该第二电压，产生该扩频同步信号；

一第二二极管，该第二二极管的阳极与该二次侧线圈的一端耦接，该二次侧线圈的另一端与该低电位耦接；及

一第二电容，一端与该第二二极管的阴极耦接并产生一输出电压，另一端与该低电位耦接。

5.如权利要求2所述的回路，其中该扩频同步信号由一回扫式转换器提供，该回扫式转换器包括：

一功率模块芯片；

一变压器，包括：

一第一一次侧线圈，一端接收该第二电压，另一端接收该功率模块芯片的一第二控制信号；

一二次侧线圈，对应该第一一次侧线圈的第二电压产生一第三电压；及

一第二一次侧线圈，一端耦接至该低电位，对应该第一一次侧线圈的该第二电压，产生一第四电压；及

一辅助线圈，与该第二一次侧线圈耦接至该低电位的一端耦接，依该第一一次侧线圈的该第二电压产生该扩频同步信号；

一第二二极管，该第二二极管的阳极与该二次侧线圈的一端耦接，该二次侧线圈的另一端与该低电位耦接；及

一第二电容，一端与该第二二极管的阴极耦接并产生一输出电压，另一端与该低电位耦接。

6.一种电子装置，包括：

一功率因数改善回路，包括：

一开关；

一功率控制芯片，接收一扩频同步信号，该功率控制芯片依据该扩频同步信号的频率以一控制信号控制该开关；

一回扫式转换器，接收该第二电压，以产生一输出电压，并输出该扩频同步信号；以及

一显示模块，依据该输出电压操作。

7.如权利要求6所述的装置，其中该功率因数改善回路还包括：

一电感，具第一端及一第二端，该第一端接收一第一电压，该开关耦接于该第二端与该低电位之间；

一第一二极管，阳极与该电感的该第二端耦接；

一第一电容，一端与该第一二极管的阴极耦并产生一第二电压，另一端与该低电位耦接。

8.如权利要求7所述的装置，其中该回扫式转换器包括：

一功率模块芯片；

一变压器，包括：

一第一一次侧线圈，一端接收该第二电压，另一端接收该功率模块芯片的一第二控制信号；

一二次侧线圈，对应该第一一次侧线圈的该第二电压产生一第三电压；及

一第二一次侧线圈，对应该第一一次侧线圈的该第二电压，产生该扩频同步信号；

一第二二极管，该第二二极管的阳极与该二次侧线圈的一端耦接，该二次侧线圈的另一端与该低电位耦接；及

一第二电容，一端与该第二二极管的阴极耦接并产生一输出电压，另一端与该低电位耦接。

9.如权利要求7所述的装置，其中该回扫式转换器包括：

一功率模块芯片；及

一变压器，包括：

一第一次侧线圈，一端接收该第二电压，另一端接收功率模块芯片的一第二控制信号；

一二次侧线圈，对应该第一一次侧线圈的第二电压产生一第三电压；及

一第二一次侧线圈，一端与该低电位耦接，对应该第一一次侧线圈的该第二电压，产生一第四电压；及

一辅助线圈，与该第二一次侧线圈与该低电位耦接的一端耦接，并依该第一一次侧线圈的该第二电压产生该扩频同步信号；

一第二二极管，该第二二极管的阳极与该二次侧线圈的一端耦接，该二次侧线圈的另一端与该低电位耦接；及

一第二电容，一端与该第二二极管的阴极耦接并产生该输出电压，另一端与该低电位耦接。

10.如权利要求6所述的装置，其中该电子装置为一投影机或一液晶显示器。

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