TW200913449A - Power supply - Google Patents

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200913449 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於電源供應器，更明確地說是關於具有變壓器 的電源供應器，以用於將主要源轉換成AC或DC電源。 【先前技術】 一典型的電源供應器包括一變壓器。變壓器是一種電器裝 置，其因應於增加電負載至次級線圈由初級線圈透過一時變磁 場傳送電能至次級線圈。變壓器用於多種應用品中，像是用於 電子器材和兒童玩具的主電力供應，並可為不同尺寸，由極大 至極小。 一傳統的變壓器是由鐵芯組成，其可為鐵或某些其他的鐵 質材料製成，成一迴路形狀。在鐵芯另一側，電線圍繞該鐵芯 形成線圈，並施加初級或主電壓。鐵芯的這一側稱為初級線 圈。相對於主線圈的類似配置稱為次級線圈。藉由改變線圈中 的電線圈數’更明白地§兄就是初級線圈對次級線圈的圈數比 值，可依據所需應用以及實施至次級線圈的負載而提升或降低 電壓。 使用鐵芯之變壓器的缺點之一是要達到所需性能，鐵芯必 需有相當大尺寸以及必不可少的重量。如此導致龐大且難以包 裝的變壓器。在許多例子中，例如直接造在主插頭内的那種變 壓器，這些笨重的變壓器占據寶貴空間，以致於該變壓器擋住 其他插座孔，像是電源線或壁上插孔的例子。由於傳統變壓器 的重量，必需花費額外努力以確保變壓器容器足夠堅固，以禁 5 200913449 得起正常使用期間可能發生的掉落。若變壓器要裝在牆上，由 於加到牆上掛架的額外重量可能不適於某些應用品。 而且，傳統變壓器内的鐵之成本也是不受歡迎的因素。除 了鐵或其他鐵質材料的直接材料成本，傳統變壓器必需做得比 較大以順應大線圈，使得額外的其他材料（像是塑膠）成為必 需5也就增加成本。銅導線或其他導電材料大量地用來形成初 級和次級線圈，進一步增加傳統變壓器的成本。 進一步，鐵芯本質上保留相當大的能量緩衝，能夠藉由一 短路放電。由於能量儲存在該鐵芯中，在一短路情境下，花費 相當的時間以供能量由該系統中消散，這就可能造成傷害。進 一步，變壓器可能持續供給電力，直到主電源斷路器失敗或變 壓器本身壞掉，或短路被移除。 傳統的變壓器電源供應器不可調低電壓，因為他們的固定 電線紮圈僅為一設定好的輸出電壓將一輸入電壓升壓或降 壓。因此，若有必要調低電壓，具有一變壓器的電源供應器並 不是最佳選擇的電源供應器。舉例來說，若在照明的例子裡， 許多應用品並不是一直都需要完全的光強度，譬如像是安全照 明的例子。舉例來說，一安全燈可設定為在正常操作時以小於 全功率運作，若連接至該系統的一動作感測器偵測到動作時切 換至全功率。此操作可節省能源然而也提供用於於美觀及安全 的照明。不幸的是，具有傳統變壓器的電源供應器無法用於此 應用例中。 具有傳統變壓器的電源供應器受到電壓跨距離而降低的 困擾。以景觀照明為例，變壓器是靠近主電源配置，而有一電 源供應線連結至此。該線路由電源供應器延伸過來直到某段距 200913449 離以外終止，舉例來說有50呎遠。燈具用刺穿電線以形成電 連接的連接器夾入該供應線路。如此一來，燈具的位置可依據 特定景觀應用例而有所不同。就像是任何接線，電源供應線路 有些許電阻。因此在電源供應線末端測出的電壓，會低於靠近 變壓器某一點所測得的電壓。對於具有傳統變壓器的電源供應 器，說明書建議燈具沿電源線大致相同距離放置，以補償電線 的電阻效應。然而，特定的景觀應用例可能要求大部分燈具置 於靠近電源線末端。具有傳統變壓器的電源供應器可能難以適 當地為燈具供電，且在最末端的燈可能昏暗或根本不亮。此狀 況並不受歡迎，且對景觀照明或其他應用例加上不必要的限 制。 鐵芯變壓器又一缺點是無法補償主電壓的起伏。若有電力 突升或驟降，鐵芯變壓器不具有能力保護它所供電的裝置，這 可導致永久損害。具有傳統變壓器的電源供應器中並沒有邏輯 或迴路以偵測電力起伏。由於許多現代電子裝置對此類電力起 伏很敏感，使用一傳統變壓器搭配這些裝置可導致這些裝置損 傷或破壞。 【發明内容】 本發明提出具有共振空心變壓器的電源供應器，其克服傳 統鐵芯變壓器的諸多缺點，同時提供之前達不到的額外特徵。 在一具體實施例中，該變壓器包括成對的無芯初級及次級線 圈，且相隔一氣隙而沒有任何鐵芯。 在一具體實施例中，該電源供應器包括分離的初級線圈側 及次級線圈側電路。藉由初級線圈與次級線圈之間的感應式耦 合提供無線電力傳送，且藉由分離電路提供控制信號的無線傳 C:\i§eunic«2008^l@(>VCASe&PU-065\PU-065-0036'fiU-06S-0036-Sf>«-TsiMi-OS0918.Doe 7 200913449 送。在一具體實施例中，分離的電路包括一或多個光耦合器或 光隔離器。 在一具體實施例中，該次級線圈側電路產生一 AC輸出。 在此具體實施例中，次級線圈側電路可包括為變壓器輸出整流 的電路，以及一切換電路以製造一所需頻率與電壓的AC輸 出。該次級線圈側電路可包括要測量次級線圈側切換電路之輸 出電壓的電路，並調整次級線圈側切換電路的工作週期以控制 平均電壓。 在一具體實施例中，初級線圈側電路可透過該分離電路調 整次級線圈側切換電路的工作週期。在此具體實施例中，次級 線圈側電路可包括測量該次級線圈側切換電路之電壓及（或） 電流的測量電路，並送出對應的信號至初級線圈側電路中的控 制電路。此信號可透過該分離電路傳送。初級線圈側控制電路 可控制次級線圈側切換電路的工作週期為測得電壓及（或）電 流的函數。該控制電路也可監測由測量電路所收到的測得電 流，以查看過電流狀況的出現。該控制電路可重設、關閉或以 其他方式回應過電流狀況的出現。 在一具體實施例中，該次級線圈側電路產生一 DC輸出。 在此具體實施例中，次級線圈側電路可包括一整流器，以供整 流次級線圈的AC輸出。該整流器的輸出可通過濾波電路及（或) 電壓調整器。 在DC輸出的具體實施例中，次級線圈側電路可包括測量 該次級線圈側輸出之電壓及（或）電流的測量電路，並透過分離 電路送出對應的信號至初級線圈側電路中的控制電路。初級線 圈側控制電路可控制初級線圈側切換電路（例如，頻率或工作 C:\S£unKt 2008ig^©W CASE(gVt/-065\PU-065-0036\R；-06S-{»36-Spi-Tsuii-0809ie.Doc 8 200913449 週期）為夠得電壓及（或）電流的函數。該控制電路也可監測由 測量電路所收到的測得電流’以查看過電流狀況。該控制電路 可重°又、關閉或以其他方式回應過電流狀況的出現。 AC及DC輪出具體實施例中，控制電路可經程式化以維 持次級線圈側輪出在一特定電壓設定點。在一具體實施例中， 本發明可包括一電源供應調節系統，其具有一或多個遠端電壓 監視器’允許電壓設定點受調整以補償由次級線圈側輸出連至 負载之電源供應線路中的電阻變異。這些調整可在安裝期間或 其他時間進行。遠端電塵監視器可為無線’並提供無線信號至 收集信號的基地，並把他們提供至一電腦上的控制軟體。該軟 體可提供資訊指出由電源供應線路而導致的功率損失，以容許 電壓設定點被調整以補償該損失。舉例來説，複數個燈具沿著 一電源供應線路安裝的景觀照明應用例中，一或多個遠端電壓 監視器可用來測量每個燈座的電壓。若發現顯著的功率損失， 可依據測得功率損失増加電源供應的電壓設定點，以提供一電 壓在複數個燈具之間達成所 需平衡。 短路情況中像有心的變壓器那樣儲存能量，因此在一 應快；，且ΪΪί式線圈的初級線圈側可較-鐵怒變壓器反 能量快速、;肖散。& :心變壓器之次級線_的感應式線圈内的 的鐵芯效!測能力以 電力直到供電電⑽％讀生短路，傳統變壓器可能繼續提供 不受歡迎，並且也Γ:器動作，或短路的原因排除。此情況並 壓器是用在短路可自H在危險性。在許多應用例中，傳統的變 應用中，接線燈具β ώ較大的應用例中。舉例來說，戶外照明 變壓器供電。電源供應接線是埋在造 C:'®eimic* 2〇〇e®ngpu c>S£^W-W5\«/-{»5-cii«6\ft»-O6S-00je-Spe-Tjwe»-0ei>9ie.Doc 200913449 景内，但暴露於水及自然天候。由於燈具的位置是造景區，電 源供應接線更容易和用來照料鄰近花木的尖銳工具交錯。可想 而知，尖銳的工具會切斷或損壞電源供應接線，造成短路情 況。由於空心變壓器如前文所描述的快速反應，若短路事件發 生，該線路中的電壓會相對快速地中止。 共振空心變壓器的另一特徵是該電源供應器為引入接線 壓降補償的能力。用整合到空心變壓器中的電路，該壓降得到 補償，允許負載置於遠離電源供應器之處。藉由感偵所加上的 負載，包括電源供應線中的電阻因素，電路判定最佳頻率。因 此，該電源供應器可提供相同電力至聚集在變壓器附近的負 載，就如同供給在該電源供應線上距變壓器極遠處所聚集之負 載。 共振空心變壓器另一優點是快速調整並補償電源電壓之 起伏的能力。在電力或突波或驟降的情況下，該電源供應器輕 易偵測並調節次級線圈側的電壓，以避免過低或過高電壓的情 況。該電源供應器的邏輯或電路感測電源電壓的變化並適度調 整，以努力保護任何汲收負載的連線裝置。因此，共振空心變 壓器有助於保護裝置免於因為電源電力不正常所致的損害。 該電源供應的另一特徵是用控制電路軟啟動的能力，以減 少對於電子裝置的啟動壓力。軟啟動是漸增或緩慢增加實施至 一裝置之電力的能力。許多敏感的現代裝置需要軟啟動或可因 此受益，並可能因為未使用軟啟動而受損。此外，軟啟動可延 長許多裝置的壽命，其方法是藉由施加較少壓力至所供電的元 件0 C:\munice 2008^@Ρϋ CAS£i§KPU-065\PU-06S-0036\PU 065-0026-Spt-Tsuei-080916.Doc 10 200913449 該電源供應器的另一特徵是其調低能力。由於控制電路， 輸出電壓可被調整’即使電線繞的圈數比為固定。因此，例如 在一照明應用例中，連接至該空心變壓器的燈具可由全亮調暗 至全媳滅。 與傳統變壓器相比，該空心變壓器也可在更高的環境溫度 操作。傳統鐵芯變壓器不月b在比周圍室溫高得多的溫度操作。 由於空心變壓器的自加熱效率、缺少大的導電鐵芯，其操作溫 度相較於傳統變壓器大幅降低’在某些具體實施例中接近環境 溫度。此溫度的減低有好處，因為傳統變壓器的額外熱量是浪 費的能量，並且當暴露於傳統變壓器之高運作溫度時可對電子 裝置或置於附近的其他物件有不良影響。進—步，鐵芯變壓器 必須設計為能處理其操作時所伴隨的熱量，這就增加成本。。 該電源供應器也可句紅、Rα 身以及汲收電力的任賴電路，其協助保護其自 景觀燈具至電源供應線路，二發生過電流情況時，像是加太多 位準’變壓器可暫時關閉衝寬度調變卫作週期達到預定 燈具會因減少的電力輪出^此之後再開始軟啟動。此例中， 例子中’也可運用其他信人^、爍’直到過電流情況解決。其他 應用例所需要的指標。 /去’像疋可聽到的音調或其他該 為更了解本發明以及農 以下的描述並-起配合伴隨^有進-步的特徵及優點，參照 現本發明的範4。 ’且將在申請專利範圍中呈 可想而知，本發明沾彡 排並設計為許多種·構;/(如本文之圖示大致描繪）可安 裝置、系統及方法的具體^因此’以下詳細描述之本發明的 實施例（如隨附圖示所呈現）並不是 11 C:\©£unict 20〇9^^f><JCASeSSPU-065\PU.〇6S.〇〇36\N-Oi5-〇〇36-5fie-Tsut)-〇a〇918.0〇t 200913449 要用來限制本發明的ώ 明所選具體實施例的(如巾請專職圍所示），僅是本發 本說明書通篇i 施例連起來描述的具體實，」指的是與該具體實 的至少-具體實^，、疋、特徵、構造或特性，包含於本發明 句子「-I體實/目此’本說明書通篇不同地方所出現的 、―、、也例」並不必然全都參照相同具體實施例。 或多=實在構造或特性可用任何適當方式卜 節，像是亍!: 上的敘述中，提出許多特定細 然而，熟心二=供對本發明之具體實施例的徹底了解。 、組件或材料等等而實施。在其他例子中， 淆本發明2造、材料或操作並未顯示或詳細描述，以避免混 廣本發明的觀點。 藉著參照圖Tjt將更了解本發明的繪出具體實施例，其中類 似部件是以相同數字或其他通用記號。以下描述僅是要舉例， 且僅列舉符合本文關示的某麟選之|置、线及程序的呈 體f施你丨。 【實施方式】 參照第一圖，所顯示的是符合本發明一具體實施例之具有 空〜憂壓器（20)的電源供應器（1〇)圖示。該電源供應器（1〇)通常 包括一初級線圈側電路（12)以及一次級線圈側電路（14)。如第 一圖最佳顯示，初級線圈側電路（12)包括—初級線圈（16)，且 次級線圈側電路（14)包括一次級線圈（18)。初級線圈（16)和次級 線圈（18)合起來形成一變壓器。該變壓器（2〇)可為空心。該初 12 C:i€Ewrite 2008^^tV CASf<$V>U-MSVP(；-MS-0(U<lPV-(M5-00)»-Sp*-Tnie«-08(m8.0oe 200913449 級線圈側電路（12)也通常包括一控制器（22)、_切換驅動器㈢ 以及切換電路(26)。控制電路(22)控制切換驅動器（24)的操作， 此驅動器接下來控制實施至初級_⑽的電力。次級線圈側 電路（14)通常包括一整流器（28)、切換電路(3〇)、測量電路 (32)、分離電路(34)以及-切換驅動器（36)。次級線圈側電路⑽ 的輸出可實施至-負載(L)。次級線圈侧電路(14)的輸出是由控 制電路(22)控制。經由分離電路(34)，測量電路(32)提供關於次 級線圈側電路（14)輸出的資訊給控制電路(22)。控制電路(22) 分析由測量電路(32)所提供的資訊，並經由分離電路(34)控制 切換驅動器（36)。 第一圖之具體實施例將關於該電源供應器（1 〇)的運作概 要更詳細地描述。在通常的範圍内，線路電源電壓（例如 80-27〇VAC)供給線遽波器以及Ac電源整流器（37)。就本說 明書之目的，本發明的描述是關於在線路電源電壓為8〇_27〇 ACV操作的電源供應器。本發明可輕易適應於從許多種可替 換的AC及DC電源提供AC或DC電力。線路濾波器移去可 能在電源電壓中出現的任何電氣雜訊，並協助避免電氣雜訊由 變壓器擴散，且整流器把VAC轉換成VDC。多種濾波及整流 電路為熟習此項技術者所知，因此將不詳細描述特定的線路濾 波/AC電源整流器電路。在此僅需指出，所繪具體實施例的線 路濾波/AC電源整流器（37)基本上可以是任何線路濾波及整流 電路，其能夠提供所需進入線路的電源電力之濾波及整流。 所繪出的具體實施例中，離開線路濾波器/AC電源整流器 (37) 的DC電壓是在約113_382 VDC，以用於切換電源供應器 (38) 及半橋接切換電路(26)兩成分。切換電源供應器接收 13 Ι·065·0036\Ρυ·065·0036·5ρ*·ΤίΜί·080918.^ 200913449 113-382 VDC並把它處理至所需電壓位準，舉例來說，13 VDC。多種切換電源供應器為熟習此項技術者所知，因此將不 詳細描述所繪出具體實施例的切換電源供應器。切換電源供應 器（38)基本上可以是任何切換電源供應器，或能夠為切換驅動 器（24)及控制電路(22)由線路濾波/AC電源整流器（37)產生DC 電源的其他電路組件。 控制電路(22)是用由該切換電源供應器（38)所產生的VDC 供電並產生驅動波形’這些波型被送到切換驅動器（24)並送至 分離電路(34)。在一具體實施例中，控制電路(22)包括一微控 制器（35)(參見第八圖）’此微處理器能夠產生初級線圈側及 次級線圈側驅動波形。在所繪具體實施例中，該微控制器（35) 經編程以實施多種如本文所描述的特徵及功能。若有所需，該 微控制器（35)的特定特微及功能可能另外可替換地以類比電 路元件實現。該切換驅動器（24)接著放大由控制電路(22)送來 的驅動波形，並將這些新近放大的波形送至半橋接式切換電路 (26)。在所繪具體實施例中，切換驅動器（24)可能是特別設計 要當作驅動器的一微處理器。該切換驅動器（24)可能另外可替 換地是基本上任何電路，此電路能夠充分地放大驅動波形並將 之實施至初級線圈側切換電路(26)。 初級線圈側切換電路(26)可包括半橋接式切換電路，其具 有第一場效電晶體（FET)以其汲極連接至高壓端且以其源極 連接至儲能電路(21)，還有一第二FET以其汲極連接至該儲能 電路(21)且以其源極連接至接地。該切換驅動器（24)連接至此 兩FET的閘極，以選擇性地把儲能電路連接至高電壓端且與 驅動波形相符接地。 14 200913449 所繪具體貫施例的儲能電路(21)是一系列的共振儲能電 路，其一般來說包括初級線圈（16)以及一電容器（π)。該初級 線圈（16)及該電容器（17)可經選擇，以致當該儲能電路(21)一預 期頻率範圍之内操作時基本上是達成共振。若有所需，電容器 (17)可能是可變電容器，且（或）初級線圈（16)可以是可變電感 器’以提供儲能電路(21)可調整的共振頻率。雖然是關連至一 串聯共振儲能電路描述’電源供應器（10)可包括可替換的儲能 電路’像是並聯共振儲能電路。 操作時’切換驅動器（24)交替地關閉及開啟半橋接切換電路(26) 第一及第二FET，以交替地連接在高壓DC ( 113-382 VDC) 軌條和接地之間的串聯共振初級線圈（16)及電容器（該感應式 輕合線圈的「初級線圈」那一半）。所得交流電（AC)流入 該感應式線圈的初級線圈部分。使用該半橋接(26)的電路組 件送至初級線圈（16)的驅動波形可用頻率或工作週期調變調 整。 感應式線圈的其次半部（在本具體實施例中是一次級的中 心分接線圈（18))，置於由初級線圈（16)所造成的磁場中。一 旦次級線圈（18)在範圍内（但並末直接電接觸），達成感應式 轉合並且電力由主線圈（16)傳送至次線圈（18)，各線圈之間沒 有芯或直接電連接因此是與所提供的電源電絕緣。 由初級線圈（16)接收到的AC電流是由次級線圈（18)傳至 —全波整流器（28)。雖然可用一半波整流器，一全波整流器將 AC波形的兩組件都轉換成dc而更有效率。無論如何，所轉 換的DC電壓並不是定值並需要進一步處理以便成為固定不變 的DC電壓。用一線性調節器（40)，離開該整流器（28)的被轉 C:\§€uriict CAS£<^PU 0i5\PU-0i5-0036\PU-06S-00i6-Sp*-^Ufl-030918.C>〇c 15 200913449

。線性調節器為熟習此 。在此只需指出，線性 器電路，或其他能夠提

側雷夠由次級線圈側電路（14)傳送信號至初級線圈 且和垂#而不需直接電連接的電路或電路組件。在所繪出的 2貝、&例中，分離電路(34)包括兩光耦合器（或光隔離器）， 個由測里電路(32)傳送信號至控制電路(22)，而且另一個由 二制電路(22)傳送驅動波形至次級線圈側切換驅動器（36)。 由線性調節器⑽)而來的此固定不 良麼器之次級線圈側的分離電路(34)、 如今已被放大的驅動波形造成切換驅動器（3 6)交替地連 接一全H橋接切換電路(3〇)，其調變由全波整流器（28)所供應 的未經調節（不固定）DC電壓回到一低壓AC已調節波形。 剛量電路(32)監測並回報由全η橋接切換電路(30)而來的低壓 AC輸出。測量電路(32)可包括一電壓感測器（未顯示）以及 〜電流感測器（未顯示）。測量電路(32)的電壓感測器輸出是 由控制電路(22)處理，並且被用來判定要被送至全Η橋接切換 電路(30)的驅動波形◎在所描繪的具體實施例中，控制電路(22) 麵排程是要試著維持電源供應器（10)的輸出在一固定電壓。此 電壓儲存在記憶體中當作是電壓設定點。若由測量電路(32)所 CASfiS^m；-0eS\PU-M5 0036\PU-0eS-00j6-Spr-nu«l-O3O9fe.Oec 16 200913449 測得的電壓高於電壓設定點，控制電路(22)將減少實施至次級 線圈側切換驅動器（36)之驅動波形的工作週期。工作週期的減 少將依序減少輸出電壓。同樣地，若由測量電路(32)所測得的 電壓低於電壓設定點，控制電路(22)將增加實施至次級線圈側 切換驅動器（36)之驅動波形的工作週期。測量電路(32)之電流 感測器的輸出是由控制電路(22)處理，以判定是否次級線圈侧 輸出是在電流超載或電流不足狀態。若是如此，控制電路(22) 可採取適當行動，像是關閉或重設電源供應器。控制電路(22) 也可交替地啟用一過電流或電流不足信號，像是一警示燈（發 光二極體）或可聽到的警示信號。 若有所需’控制電路(22)可經編程以提供額外功能。舉例 來說’控制電路(22)可經編程以選擇性地按比例放大或按比例 縮小電源供應器（10)之輸出的電壓或功率。為達成此功能，控 制電路(2 2)可調整實施至初級線圈侧與次級線圈側其一或兩 者之切換電路的驅動波形’像是藉由改變其一或兩者之驅動波 形的頻率及（或）工作週期。在景觀照明應用的脈絡下，此功能 允許景觀燈具被選擇性地調暗。在其他應用例中，此功能可允 許交替地控制操作。舉例來說，此功能可用來控制在其負載中 包括一馬達之應用例的馬達速度。進一步，此功能可允電源供 應器具有「軟啟動」，其中供給負載的電力是緩慢地升高。 隻麼器（20)的設計及構形可依應用例而有所不同。無論如 何，所繪具體實施例中的變壓器（20)是一空心變壓器，其具有 被包夾在剖半次級線圈（18)之間的一初級線圈（16)。第二圖是 此具體實施例之變壓器（20)的分解圖，顯示出次級線圈具有第 一線圈區段（18a)與第二線圈區段（1扑)置於初級線圈（16)的相 17 C:\seunie* Χ08^^Ρυ€Α5ε^^·0*ί\Ρ〇·〇69·〇〇3*^·〇^·〇〇Μ·5ρ»·ΤίυίΙ·0809}Β.[>〇ί 200913449 對兩側。第-線圈區段⑽)可電連接至第二線圈區段(i8b)， 以連接點A至點A，的虛線表示。參照第三圖，顯示的是一具 體貝㈣中該等感應式線圈的剖面圖。如圖_可看出，所繪感 應式線圈建造成多層，並且大致彼此共同延展具有相同的内徑 與外徑。在此具體實施例中，初級線圈⑽是由26〇x38l如 導線螺旋繞成，並且被包夾在由#2GAWG磁線所製成的兩半 次級螺旋線圈區段（18a)與⑽)之間。隸所繪具體實施例中 包括一初級線圈（16)被包夾在剖半的次級線圈區段（i8a)與 (18b)之間’或可替換地初級線圈〇6)可被剖半。舉例來說，次 級線，（18)可包括—單獨線圈被包夾在—初級線圈的剖半線 圈區之間。然而，初級線圈（16)或次級線圈（18)並不必然需 要被剖半。 初級線圈（16)及次級線圈（18)可個別地經安排彼此緊鄰， 或它們可交織但由小間隙隔開並以環氧基為主的黏著劑固 定，或印在一電路板上。相對於傳統的鐵或金屬芯變壓器，雖 然線圈之間的空間或氣隙可能非常小，仍有足夠空間容許分如 本文所揭示的隔絕保護。若有所需，線圈可直接貼著彼些放 置’罪絕緣材料提供想要得到之電絕緣的必需間隙。 第八圖是符合本發明一具體實施例之電源供應器的電路 圖。不同的副電路集合起來，標以對應至第一圖之具體實施例 所描述的參照編號。如圖中所示’該電路圖包括線路濾波/AC 電源整流器（37)、切換驅動器（24)、初級線圈側切換電路(26)、 具有初級線圈（16)以及並聯電容器（17)的儲能電路(21)、次級線 圈（16)、整流器（28)、切換電路(3〇)、測量電路（32)、分離電路 (34a)及（34b)、次級線圈側切換電路(36)以及線性調節器（4〇)。 18 ⑽抓·《 2008㈣t/卿部彻_一，版 200913449 然而，第八圖的具體實施例不同的地方在於其測量電路(32)並 不是經由分離電路(32)連接至控制電路(22)。反而，測量電路 (32)疋直接連接至控制電路(22)。此替換在第一圖中是以虛線 D表示。藉由在測量電路(32)與控制電路(22)之間加入一隔離 器，像疋一光搞合器或光隔離器，測量電路(32)可與控制電路 隔離。進一步，第八圖的元件（34a)及（34b)可當作是位準偏移 器。 現在參照第四圖，顯示的是該空心變壓器的可替換具體實 施例之簡圖。在此具體實施例中，AC電源電壓是由電源供應 為（10 )轉換至已调節的DC電壓。DC電壓為某些應用所喜愛， 像是用於;^陽能電、池及其儲存電池，任何種類的電池，汽車應 用’電話及其他通信卫具’燃料電池，以及的運輸系統，像是 地下鐵或其他電動運輸系統。此具體實施例的許多組件與第一 圖之具體實施例的組件類似。因此’相像組件將以相像參照編 號標示，且僅詳細描述並不類似的那些組件。 就太陽能電池而論，變壓器可被整合入一系統，其以儲存 電池輔助該太陽能電池。用於太陽能系統中的電池通常是 DC’不過若使用- AC儲存系統，如本文所揭示的AC共振空 心變壓ϋ可被取代。f力需求_段變化，其意味著電力的成 本也改變。因此，該共振空心變壓器可被用來在離峰及（或）無 需求的期間（像是凌晨時間）更新該太陽能系統。其他更新時 期可依據支出或電力網格容量判^。因此，DC或AC形式的 共振空心變壓器加強一太陽能電池系統。 就運輸系統而論，其中有許多以DC電力運作，但也有些 疋AC ’該共振空心變壓ϋ也报適於提供電力給這些運輸系統 19 C:\SCunfct 200β^®Ρϋ C>S£^W-(J65\W-W5-£»W\PU-〇i5.〇〇36.Spf-Tiu,/.(W9,e.0〇c 200913449 的動力部分以及車上儲存電池和系統。舉例來說，依比例放大 ：•空心變壓n，並且包括複數個有計晝地沿地下鐵或燈具軌道 系統放置，可提供電力給運輸車輛的電馬達、燈具、氣候控制 以及具有如前文所揭示特性的其他系統。舉例來說’因此=共 振空心變壓器的簡潔是允許更小運輸支援區的優勢之一。^ 會地區，寸土寸金，可藉者共振空心變壓器而避免撥出大空間 供給變壓器（以及其必需的安全區域）。 第四圖之具體實施例將關於該電源供應器（10，）的運作概 要描述。在通常的範圍内，線路電源電壓（例如8〇_27〇v AC ) 供給線滤波器以及AC電源整流器（37，）。線路濾波器移去可能 在電源電壓中出現的任何電氣雜訊，並協助避免電氣雜訊由變 壓器擴散，且整流器把VAC轉換成VDC。 所繪出的具體實施例中，離開線路濾波器/AC電源整流器 (37’）的DC電壓是在約113-382 VDC，以用於切換電源供應器 (38’)及半橋接切換電路(26，）兩成分。切換電源供應器（38，)接收 1 13-:382 VDC並把它處理至所需電壓位準’舉例來說，13 VDC。 控制電路(22，）是用由該切換電源供應器（38’)所產生的 VDC供電並產生驅動波型，這些波蜇被送到切換驅動器 (24’）。使用由該切換電源供應器（38，）來的電力，該切換驅動器 (24’)接著放大該驅動波形，並將這些新近放大的波形送至半橋 接式切換電路(26，）。 該半橋接的切換電路可替換地連接至高壓DC ( 113-382 VDC)軌與地線之間的儲能電路(Μ，）（例如，串聯的共振初級 線圈及電;器）。所得交流電（A。）流人該感應式線圈的初 €Α$εφ>Ρυ·0ϋ\Ρυ·065·00Μ\Ρυ-0α-00ί6·5ρ*-η^0909{9.0〇ς 200913449 級線圈部分。使用該半橋接的電路組件，送至初級線圈（16’） 的驅動波形可用頻率或工作週期調變調整。 感應式線圈的其次半部（在本具體實施例中是一次級的中 心分接線圈（18’）），置於由初級線圈（16’)所造成的磁場中。一 旦次級線圈（18’)在範圍内（但並末直接電接觸），達成感應式 耦合並且電力由主線圈（16，)傳送至次線圈（18’），在所繪具體實 施例中在兩者之間留下「空心」。 由初級線圈（16’)接收到的AC電流是由次級線圈（18’)傳 至一全波整流器（28’）。雖然可用一半波整流器，一全波整流器 將AC波形的兩組件都轉換成DC而更有效率。無論如何，所 轉換的DC電壓並不是定值並可由進一步處理以便成為固定不 變DC電壓而獲益。次級線圈侧電路（14’）可包括一線性調節器 (40’）以穩定所轉換的DC電壓並提供一固定12 VDC。由線性 調節器（40’）而來的此固定不變12 VDC是用來為該變壓器（20’) 之次級線圈側的分離電路(34’)及測量電路(32’)供電。 未經調節的DC電壓可連接至一可選用的電壓調整器 (3Γ)，其調節輸入DC電壓至所需要的DC輸出電壓。有多種 電壓調整器為熟習此項技術者所悉知。電壓調整器（3Γ)基本上 可以是能夠以預期輸入及輸出電力特性操作的任何電壓調整 器。若有所需，次級線圈側電路（14’）可包括額外的濾波及調節 電路（未顯示）以產生用於負載L的電力。舉例來說，傳統的 濾波及調節電路可包括在整流器（28’)與次級線圈側輸出之 間。在某些應用例中，由整流器（28’)產生的DC電力適於為負 載L供電，不需進一步調節、濾波或其他處理。在此類應用例 中，可選用的電壓調整器（3Γ)可被移去。 C:\(§€unice 200βφ^>υ CASε&^Pυ065\P^I0¢S00}6\Pυ0650036SpeTsuel·08091S.D^>c 21 200913449 測量電路(32，）分析DC輸出電壓並把該數據提供給分離電 路(34’)作為電壓及電流反饋信號。這些信號經由分離電路(34，) 送到控制電路(22’）以供分析，並作為對於初級線圈側所實施電 的持續控制（或可替換地為週期控制）。在一具體實施例中， 控制電路(22，）監測過電流以及電流不足情況。在此具體實施例 中’測量電路(32，)可包括電流感測電路，其測量或以其他方式 判定次級線圈側輸出的電流。若出現過電流或電流不足情況， 控制電路(22’）可採取適當行動，如前文關連於第一圖之具體實 施例的描述。在另一具體實施例中，控制電路(22，）可另外或額 外監測次級線圈侧輸出的電壓。若該電壓太高或太低，控制電 路(22，）可採取補救行動。舉例來說，若電壓太低，控制電路(22，) 可改變實施至初級線圈（16)的驅動波形。此做法可包括改變驅 動波形的工作週期或頻率。更明確地說，若所測得電壓太低， 控制電路(22’)可增加實施至初級線圈（16)之驅動波形的工作 週期及（或）頻率，而且，若測得電壓太高，控制電路(22，）可減 少實施至初級線圈（16)之驅動波形的工作週期及（或）頻率。 電源供應器（1〇’)可包括簡易整合的使用者介面，其允許使 用者為電源供應器⑽及（10，)編程而不需任何額外組件的協 助。雖然該使用者介面可依應用例而有所不同，在一具體實施 例中，該使用者介面包括一按鈕以及一發光二極體（led)。 該按紐及LED是絲設定各種操作參數。使用如前述的景觀 照明為例，若使用者藉其電源供應線連接—些燈具至空心變壓 器，並連接該變壓器至電源，使用者介面可如下運用。 電源供應器視需要地配備有光電管或其他測光裝置，（在 本範例中）其係在應開啟或關閉光線的時候用來控制，以節省 22 20〇a^^tn, CAS€^fiV-06SV>U〇65.〇〇36\IV-〇6SO〇}6-Sp*-Tsun-〇e〇919.Doe 200913449 電力。使用者供電給電源供應器，不是藉由壓下按鈕就是藉由 把電源供應11連接至電源。該光電管或類似裝置開始測量環境 光強度並且右疋光電管達到足夠的環境光強度就把該燈具關 閉（不再提供電力）。 若使用者想要設定電源供應器以及其所連接的燈具，使用 者壓下電源供應器上的按鈕，此導致電源供應器進入組態模 式。，此例中，可能有四種設定：高（光亮度）、中、低，關 閉。每壓一下按鈕會導致電源供應器以下一設定值運作。第五 次按壓該按鈕會導致其回到第一設定，也就造成一迴圈。因 此，若該按鈕被壓三下，電流設定將為弱（光亮度）。若是在 日照期間進行设定，所選設定（若一燈具在某強度之下為開啟） 將在此日間保持點亮，經過隨後的整個晚上，且該燈具在隔天 足夠的環境光線之下熄減。 在此範例中，為了永久地設定在所繪具體實施例中的電源 供應器，藉由壓按鈕不放五秒進入設定模式。LED會以5〇% 的工作週期閃爍以指示已進入設定模式。一旦LED開始閃爍， 使用者鬆開按鈕。此時，按鈕的操作如上述，不過在此設定模 式中，所選擇疋儲存在電源供應器的電子可抹除可程式化唯讀 記憶體（EEPROM)。若使用者在5秒内未選擇一操作模式， 電源供應器將預設為預定的模式（譬如設為「高」）。然而， 若使用者在5秒的操作間隙内選擇一操作模式，該模式儲存在 記憶體中並將在電源供應器隨後每次啟動時（每天晚上）依備 此模式。 若在自動（程式化）模式時，電源供應器偵測到過量電流 (短路）通過電源供應線路，電源供應器會自動停用該等燈具 23 C;\^eunlee 2〇08φΛ gPU ^AS£&PU-〇65WJ-OU-COiaPU-〇«5-〇OU-Spt-Tuj*i-〇e〇91S.Ooe 200913449 並用- LED指示出現—錯誤。在此範射，是㈣ LED閃爍造成指示’像是快速閃亮隨後暫停並 快速LED閃亮。 另串 若電源供應器偵測到斷路的情況（電流不足狀況） 供應器還是會停用並（以LED)顯示纽此種情況。舉 ^ 電流不足的情況’可顯示-單獨的随隨之以 重覆。 κ丨宁丹 :正常操作時’LED保持點亮以指示使用者該電源供應器 如耘式所設定操作，並且並未出現操作失誤。 具有圖形使用者介面的電腦軟體（參見第五圖及第六圖） 可額外或另相來為電源供應⑽或（1()，)編程或實行診斷。電 源供應器⑽或（10，)可包括一有線或無線編程埠(5〇)或⑼,）。 電源供應^是視需要地配置有通信連結⑽，不論是有線或無 線’其使得通信成為可能，像是與—手提電腦或其他相似裝 ，。此軟體允許空心變壓器的高階保養、維修或重新安裝，且 3供關於變壓器之性能及操作情況的更多詳細資訊及參數。 一旦建立輪，在手提電腦上會出；職電腦軟體的主要 柄見窗。第五圖顯示該電腦軟體一實施例的主要顯示視窗 (i〇〇)。—制者可藉由與魅要顯减窗互動喊得關於該 電源供應H的資訊並控制其操作參數，其方法總結如下： 串如埠（1〇2).允許使用者選擇用於通信的埠，在此例中， 使用一串聯電腦埠。 狀悲輪力週期（1G4) ·’變屋器之狀態的輪詢間隔，以毫秒 不。此數字越小，顯示視窗的更新越快。 24 C:\©ewtie· 2008@^βΡυ ζΑίεΰ^Ρυ·Ο65\Ρυ·Ο65·〇〇3^·〇65·α>}6·5ρ«.Τί^ΟβΟ918.〇0τ 200913449 連接至裝置/與裝置斷線按鈕（1〇6):此按鈕允許使用者藉 由觸發一顯示視窗按紐連接或與變壓器斷線。 輸出頻率（108):顯示變壓器的目前輸出頻率。 新頻率（110):可編輯攔位，其允許使用者手動輸入用於 該變壓器的新頻率。 未轉換的ISEC A/D :此攔位顯示用於次級線圈電流感測 尖峰偵測器的原始A/D回應，可用於校準目的。 ••人級線圈電流（114):此攔位顯示將原始a/d數值轉換成 安培數的結果。 光電管電壓（116):作為由cdS光電管所測得環境光線強 度的指示。通常低電壓指出更多光線，而高電壓指出低度光線。 啟用/停用輸出按鈕（118):允許使用者觸發該變壓器的輸 出狀態。 採用頻率按鈕（120):傳送「新頻率」欄位的數值至變壓 器並將其指定為所用頻率。輸出頻率欄位接著被更新以顯示此 新數值。 EEPROM組態設定按紐（122):展開EEPROM組態對話框。 現在參照第六圖’ EEPROM組態對話框（200)容許使用者 設定各種掌管變壓器操作的參數。有些參數表列如下： 電流轉換係數(202):用在原始A/D數值以及估計次級線 圈安培數之間的轉換所用之數值。 電流偏移（204):用在原始A/D數值以及估計次級線圈安 培數之間的轉換所用之數值。 25 C^iSCunic* 3O08^@PU C45f^Pl/-06S\P(/-O65<00J6\PU-O65-00j4-Sp«-nu*f-ea〇9f8.O<»c 200913449 最大次級線圈電流(206):在停用並指出一短路狀況之 前，該變壓器將提供給次級線圈的最小電流之安培數: 最大次級線圈電流(208):在停用並指出一短路狀況之 前，該變壓器將提供給次級線圈的最大電流之安培數: 用於自動啟用的光電管電壓(21〇):若光電管電壓維持在 此數值以上一段「最小光電管位準維持時間」，該變壓器將啟 用並為該燈具供電。 ^ 用於自動關閉的光電管電壓(212):前一項的倒數。藉由 把開燈及關燈的電壓位準分開成為兩數值，可依據光強度3發展 出一有用的磁滯，提供所需的燈具運作。 又 最小光電管電壓持續時間（214):該變壓器改變操作狀態 之前，光電管電壓必須在自動啟用閥值之上，或在自動關閉闕 限之下必須的時間。如此允許環境光線的隨時變化而不干擾該 變壓器的標準操作。舉例來說，若由於一輛路過的汽車造成^ 境光線暫時增加’變壓器會持續為該等燈具供電。 頻率上限(216):變壓器將會為燈具供電的最大頻率，即 使是在手動控制情況下（使用按姐）。設定為安全的操作等級。 頻率下限(218):如上述，但是為下限。 用於HIGH設定的頻率：變壓器經編程以供高電壓輸出的 頻率。 用於MEDIUM設定的頻率（220):要用於中等變壓器輸出 的頻率。 26 C:、®eunie· 私_7iuW.MWie.Ooc 200913449 用於LOW設定的頻率（224):要用於低等變壓器輸出的頻 率。 作用中設定(226):顯示用於變壓器的目前操作設定。 μ在可替換的具體實施例中，本發明可包括一電源供應器 調節系統(3GG)’其係用於調節電源供應器（1Q)或（1Q„)的電壓設 疋點或其他操作特徵’以補償由該電源供應器（1Q)或⑽，)所供 電之電源供應電路沿線的電力損失。賴節系統(3GG)通常包 括一基板(302) ’ 一或多個遠端電壓監視器（3〇4)，以及一電腦 (306)或其他類似裝£。在所繪出的具體實施例中，基板⑼2) 經配置是要接收由遠端電壓監視器（3〇4)而來的電壓測量。該 等：壓測量監視器(3〇4)可用來在沿著電源供應線不同的位置 測量電壓’並把測得線路電壓與基板(3G2)通訊。該基板(302) 連接至-電腦⑽），舉例來說，像是藉由USB連接至一手提 電腦、。，腦(3〇6)執行軟體，此軟體係經配置要和基板(3〇2)互 動，並提供由遠端電壓監視器（綱)而來之電壓測量的輸出指 f。該軟體可顯示各個遠端監視器（304)的電壓或電壓損失。 ^視錄體的輸出，安裝人貞可判定沿該電源供應線路的 電貝失，並改變電壓設定點以提供最佳的電壓至負載。若有 =，該軟體可經編程崎估電壓損失並提供-最佳電壓電屋 設定點^料遠端電壓監視器（綱)可在安裝期間或其他時候 用來測置電力捐失。該等遠端電壓監視il(3G4)可為移動式， 或可整合至負载中。 十削在:具體實施例中，該基板_能夠為電源供應器⑽ ^ '程舉例來說，以指派電壓設定點。在此範例中，系 統(300)包括-程式員模組(3〇8)，其係經配置以和電源供應器 27 ^^〇iS^.〇ts.〇〇3i\fi〇-M5-M36-Sfit-Tsuei^909t3.0oc 200913449 控制電路(22)及(22’）交接，並與基板(302)通信。該程式員模組 (308)可包括一收發器’其允許該程式員模組(3〇8)與基板(3〇2) 無線地通信。在一可替換的具體實施例中，程式員模組(3〇8) 可藉由一接線連接耦合至基板(302)或電腦（3〇6)。無論是兩者 之中哪一情況，在電腦（306)上操作的軟體可包括允許電腦（3〇6) (直接或透過基板(302))為電源供應器（1〇)或（1〇，)設定電壓設 定點的功能。雖然其描述與電源供應器之電壓設定點的調整有 關’若有所需，該系統(300)可用來改變該電源供應器（1〇)或（1〇，) 的其他操作參數。 所繪出的具體實施例中，遠端監視器（3〇4)各自包括一真 正的RMS電壓5·)·以測罝線路電壓，並能夠在被輸詢時把所測 得電壓回報給基板(302)。舉例來說，遠端電壓監視器（3〇4)及 基板(302)可各自包括一 RF收發器。在包含複數個遠端監視器 (304)的應用例中，各個遠端電壓監視器（3〇4)可帶有一獨特位 址標籤’以避免與基板(302)的RF連繫衝突。在所繪出具體實 施例中，各個遠端電壓監視器（304)具有其位址，此位址是由 電路板上的一系列DIP開關所設定。操作時，基板(3〇2)可輸 詢各個遠端電壓監視器（304)以判定在該監視器（304)的線路電 壓。雖然所繪出具體實施例的遠端電壓監視器（3〇4)包括一無 線通信系統’它們可視需要地使用一接線連結。 在複數個燈具沿著一電源供應線路安裝的景觀照明應用例 中，一或多個遠端電壓監視器（3〇4)可用來測量每個燈具(L)的 電壓。若發現沿該電源供應線路出現顯著功率損失的情況，可 依據測得電壓增加電源供應器的電壓設定點，以提供一電壓能 在複數個燈具(L)之間達成最適當平衡。 e：\eew»ic* 20〇e^(5W CAS£@lPU-065\W*065-003«Py-W5-〇03<-SP#'ritw,"〇e,9,*-£toc 28 200913449 有專二在另::述，可假設本文所提及和引述的所 的士 &、、專利公告案，以及其他文獻（包括網路 體提出。就兀併入本文列為參考，就如同在本文中以其整 圖；本發㈣書㈣範性具體實_在此是參考附屬的 二而w述“可4而知本發明並不限於那些明確的具體實施 例，而且熟悉本技藝的人士处杳妒々#β 貝& 偏離如巾料各種其他㈣化及修改而不 包括均等論在_專 ^本發明之範魅精神，其應依照 請專利範圍之Μ，例二原理加二解釋。以單數指稱的任何申 「 J 用一個（a、an)」、「該（the)」、

Sai」，不應解讀為是要限制該元素為單數。 【圖式簡單說明】 第圖疋符合本發明一具體實施例之電源供應器的方塊 圖。 第二圖是一空心變壓器的分解透視圖。 第三圖是該空心變壓器的橫剖面圖。 第四圖是適應於提供DC電力輸出的交流電源供應器之方 塊圖。 第五圖是電源供應器軟體之主對話晝面的代表圖。 第六圖是用於該電源供應器軟體之EEPROM組態對話螢 幕的代表圖。 第七圖是具有遠端電壓監測器之另外具體實施例的方塊 圖。

29 2〇〇t^0fiv CA5£&WJ-Oi5\PV-065-003^PlM)6S-0036-Sp*-Tsv«i-Od091».OiK 200913449 第八圖是符合本發明一具體實施例之電源供應器的電路 圖。 【主要元件符號說明】 10 Power supply 電源供應裔 10, Power supply 電源供應器 12 Primary-side circuit 初線圈側電路 14 Secondary-side circuit 次級線圈側電路 14， Secondary-side circuit 次級線圈側電路 16 Primary coil 初級線圈 16， Primary coil 初級線圈 17 Capacitor 電容器 18 Secondary coil 次級線圈 18a First coil section 第一線圈區段 18b Secondary coil section 第二線圈區段 18， Secondary coil 次級線圈 20 Air core transformer 空心變壓器 20， Air core transformer 空心變壓器 21 Tank circuit 儲能電路 2Γ Tank circuit 儲能電路 22 Controller 控制器 IT Control Circuitry 控制電路 24 Switch driver 切換驅動器 24， Switch driver 切換驅動器 26 Switching circuitry 切換電路 26, Switching circuitry 切換電路 28 rectifier 整流器 28, rectifier 整流器 30 Switching circuitry 切換電路 C:V(gCunit» CAS£(g\Pl；-O65\W-065-0W6'W-0i5"0Wi-^>eTsufi-O809f8.O<»c 30 200913449 3Γ Voltage regulator — 電壓調整器 ~~ 32 Measurement circuitry 測量電路 ' 32， Measurement circuitry 測量電路 ' 34 Isolation circuitry 分離電路 ~ 34， Isolation circuitry 分離電路 — 35 Microcontroller 微控制器 36 Switch driver 切換驅動器 37 Rectifier 整流器 — 37， Rectifier 整流器 ~~ 38 Switching power supply 切換電源供應器 38， Switching power supply 切換電源供應器 — 40 Linear regulator 線性調節器 40， Linear regulator 線性調節器 50 Programming port 編程埠 ~~ 50， Programming port 編程埠 100 Main display window 主要顯示視窗 102 Serial port 串聯埠 104 Status poll interval 狀態輸詢週期 106 Connect to device /disconnect form device button ί接至裝置/與裝置斷線 按钮 108 Output frequency 輸出頻率 ~ 110 New frequency 新頻率 112 Unconverted ISEC A/D 未轉換的ISEC A/D 114 Secondary current 次級線圈電流 116 Photocell voltage 光電管電壓 ~~ 118 Activate/deactivate output button 啟用/停用輸出按紐 120 Commit frequency button 採用頻率按鈕 122 EEPROM configure button EEPROM組態設定按紐 200 EEPROM configuration dialog EEPROM組態對話框 31 C:\geunfet 20〇a^^PU ίΑ5ε^\Ρυ-065\Ρυ-065-00361Ρ(；-065·0036·$ρ*·Τ$υ«(-06&9ίβ.£)Μ 200913449 202 Current conversion factor 電流轉換係數 204 Current offset 電流偏移 206 Maximum secondary current 最大次級線圈電流 208 Minimum secondary current 最小次級線圈電流 210 Photocell voltage for 用於自動啟用的光電管 auto-activate 電壓 212 Photocell voltage for auto-shutoff 用於自動關閉的光電管 電壓 214 Min. photo cell level sustain time 最小光電管電壓時續時 間 216 Frequency upper bound 頻率上限 218 Frequency lower bound 頻率下限 220 Frequency for HIGH 用於HIGH設定的頻率 222 Frequency for MEDIUM 用於MEDIUM設定的頻 率 224 Frequency for LOW 用於LOW設定的頻率 226 Active setting 作用中設定 300 Tuning system 調節系統 302 Base 基板 304 Remote voltage monitor 遠端電壓監視器 306 Computer 電腦 308 Programmer module 程式員模組 L Load 負載 D Phantom line 虛線 32 C:t^fw>jce 20〇am@W CAX&PV-O^Pu.〇6y〇〇J6\PiJOtS-〇〇36-Spe-Tsvei-Oi091$.Ooe

Claims (1)

1. 200913449 十、申請專利範圍： 1 · 一種電源供應器，其包含： 具有控制電路及一初級線圈的初級線圈側電路，該控制電 路控制該電源供應的操作； w 具有一次級線圈以及測量電路的次級線圈側電路； 耦合該初級線圈侧電路以及該次級線圈側電路的分離電 路，該分離電路提供該測量電路與該控制器之間的通信，該控 制器經配置以調整該電源供應的操作以因應由該測量電路而 來的通信。 2·如申請專利範圍第1項的電源供應器，其中該主線圈及該 次線圈是藉由一空心線圈感應式地耦合。 3.如申請專利範圍第1項的電源供應器，其中該初級線圈側 電路包括一系列共振儲能電路，該儲能電路包括該主線圈以及 一電容器。 4·如申請專利範圍第丨項的電源供應器，其中該次級線圈侧 電路包括一整流器電連接至該次級線圈’該整流器為該次級線 圈中感應產生的電力整流。 5. 如申請專利範圍第1項的電源供應器’其中該次級線圈側 電路包括切換電路。 6. 如申請專利範圍第5項的電源供應器，其中該控制電路係 經配置以依據由該測量電路而來的通信為該次級線圈側切換 電路產生驅動波形。 33 。'細c·瓣辦，祕_.如帆。⑽激知 200913449 7. 如申請專利範圍第5項的電源供應器，其中該測量電路包 括一電壓感測器，該測量電路藉由該分離電路將一測電壓通信 至該控制電路，該控制電路係經配置以依據該測得電壓為該次 級線圈側切換電路改變該驅動波形的工作週期。 8. 如申請專利範圍第5項的電源供應器，其中該測量電路包 括一電流感測器，該測量電路藉由該分離電路通信一測得電流 至該控制電路，該控制電路係經配置以便當測得電流表示一過 電流或電流不足情境時採取補救行動。 9. 如申請專利範圍第7項的電源供應器，其中該次級線圈側 的電流包括一切換驅動器電連接至該次級線圈側切換電路，該 控制電路經由該分離電路耦合至該切換驅動器，其中該控制電 路為該次級線圈側切換電路實施該驅動波形至該次級線圈側 切換驅動器。 10. 如申請專利範圍第7項的電源供應器，其中該次級線圈側 電路包括一線性調節器電連接至該次級線圈側整流器，該線性 整流器施加電力到至少一所稱切換驅動器，該測量電路及該分 離電路。 11. 如申請專利範圍第10項的電源供應器，其中至少一個所 稱初級及次級線圈是一剖半線圈，該剖半線圈包括兩線圈部分 包爽該初級線圈與次級線圈的另外一個。 12. —種電源供應器，其包含： 具有控制電路及一初級線圈的初級線圈側電路，該控制電 路控制該電源供應的操作； C:\i§Eun}ef ICKX^tSPU CASf^W-065\Pt/-065-0036\Pt/-06S-<»i6-Spi-Tsu#f-0809f8.0oc 34 200913449 具有一次級線圈以及切換電路的次級線圈，該初級線圈及 該次級線圈係藉由一空心線圈感應式地耦合；且 耦合至該初級線圈側電路以及該次級線圈側電路的分離 電路，該分離電路提供該初級線圈側電路與該次級線圈側電路 之間的通訊，該控制電路係調適於藉由該分離電路為該次級線 圈側電路供驅動波形。 13. 如申請專利範圍第12項的電源供應器，其中該次級線圈 側電路包括一整流器電連接至該次級線圈，該整流器為該次級 線圈中感應產生的電力整流以產生一實質上為DC的輸出。 14. 如申請專利範圍第13項的電源供應器，其中該次級線圈 側切換電路是耦合至該整流器，該次級線圈侧切換電路係能夠 由該DC輸出產生一 AC輸出。 15. 如申請專利範圍第14項的電源供應器，其中該次級線圈 側切換電路是全Η橋接切換電路。 16. 如申請專利範圍第15項的電源供應器，其中該次級線圈 側電路包括一切換驅動器耦合至該全Η橋接切換電路。 17. 如申請專利範圍第16項的電源供應器，其中該次級線圈 側電路包括一測量電路，該測量電路藉由該分離電路將一測得 電壓通信至該控制電路，該控制電路係經配置以依據該測得電 壓為該次級線圈側切換電路改變該驅動波形的工作週期。 18. 如申請專利範圍第17項的電源供應器，其中該測量電路 包括一電流感測器，該測量電路藉由該分離電路通信一測得電 流至該控制電路，該控制電路係經配置以便當測得電流表示一 過電流或電流不足情境時採取補救行動。 C:\i§£unict 20O8m©PU CA^^PU-06S\PU-06S-0036\PU-06S-0036-Sf>e-Tsijei-〇a〇9ia.Do< 35 200913449 , 申明專利範圍第18項的電源供應器，其中該控制電路 係7由該分離電路耦合至該切換電路，其中該控制電路把用於 該次級線_城電路的驅紐形實施至該核線圈側切換 驅動。 20. —種感應式耦合，其包含： —第一線圈； 第一線圈，該第二線圈包括第一及第二線圈部分，該第 一線圈部分及該第二線圈部分是置於該第一線圈的相對側 邊，其中該第一線圈係被包夾在該第一線圈部分以及該第二線 圈部分之間。 21. 如申請專利範圍第2〇項的感應式耦合，其中該第一線圈、 該第一線圈部分以及該第二線圈部分基本上係同步延展。 22. 如申請專利範圍第20項的感應式耦合，其中該第一線圈 =分具有一内徑以及一外徑，該第一線圈部分以及該第二線圈 部分各自具有一内徑以及一外徑，該第一線圈部分的内徑以及 該第二線圈部分的内徑是質實上相同，且該第一線圈部分外 徑，該第一線圈部分外徑以及該第二線圈部分外徑是實質上相 同。 二、 23. —種用於建立施加電力至一電源供應線路的一電源供應 器之操作參數的方法，其包含如下步驟： 連接一或多個遠端電壓監視器至該電源供應線路； 通信由該等一或多個遠端電壓監視器而來的測得電壓至 —基板； 36 C.»(Sewtf<e 200S^@py ζΑ$ε&»>υ·065\Ρυ·065·0036\Ρυ·065·0036·5ρ»·Τιυ€ΐ·〇Β0918.0(κ 200913449 分析該測得電壓以判定沿者該電源供應線路的電力損 失；並且 設定該電源供應器的一操作參數以補償該電力損失。 24. 如申請專利範圍第23項的方法，其中該通信步驟進一步 定義為無線地通信由一或多個遠端電壓監視器而來的該測得 電壓至該基板。 25. 如申請專利範圍第24項的方法，進一步包括一步驟係將 該遠端電壓監視器併入一負載的步驟，其中該遠端電壓監視器 與該負載一起維持耦合至該電源供應線路。 26. 如申請專利範圍第25項的方法，進一步包括一步驟係將 該基板耦合至執行一軟體的電腦，以讓該基板與該電腦互動。 27. 如申請專利範圍第23項的方法，其中該電源供應器進一 步定義為用於景觀照明的一電源供應器，且該電源供應線路進 一步定義為用於複數個景觀燈具的電源供應線路；而且 其中該連接步驟進一步定義為連接一遠端電壓監視器至 該電源供應線路靠近至少一景觀燈具的位置。 28. 如申請專利範圍第23項的方法，其中該電源供應器進一 步定義為用於景觀照明的一電源供應器，且該電源供應線路進 一步定義為用於複數個景觀燈具的電源供應線路；而且 其中該連接步驟進一步定義為連接一遠端電壓監視器至 該電源供應線路靠近最遠離該電源供應器之景觀燈具的位置。 C:\(gCwnice 2008(SH(g)PUCASe(g\Pt/-065\PU-065-a)36VPU-065-£»36· Spi-Tjuei-0S09ie.DOC 37