TW200915833A - Apparatus and method for providing power conversion and bidirectional communication - Google Patents

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200915833 υ ζ^682ί^ί^οο/η 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種具有電源轉換與雙向通訊之裝 置與方法，且特別是有關於一種包括隔離變壓器之具有電 ' 源轉換與雙向通訊之裝置及其方法。 • 【先前技術】 在-般電源管理的設計中，需將設備端與電源端之間 〇 %上隔_機制，以避免各麵電所造成之使用者觸 電的危險’進而提昇使用上的安全。因此，訊號隔離與電 源隔離機制是有其必要性。例如，在數據機内便具有隔離 介面，此介面位於電腦（—般又稱為H〇st端）與局線端（. Slde)之公共交換電信網路（Public Switched Telephone Network，PSTN)之間。此隔離介面為資料存取安排裂置 口（ Dat曰a Access A職gement，DAA )介面，且此 dAA 介面 可以提供位於電腦端與局線端電路之間的高壓隔離機制， 〇 進而能防止漏電及雷擊時所造成之危險。 θ f外，局線端之電路需有電源供應源，例如電話機即 •=由，話線來提供電源。但在數據通訊的應用中 ，偏遠地 • 二:舌線的屯壓在電話接聽（〇ff-hook)時可能會低於局 '狀端之電路的需求’使得局線端之電路會產生工作異常的 刑i、店Ξ此’為了保險起見，在設計DAA時會使用隔離 电f轉換11來提供電源給局線端之電路使用。 離裝f照美國專利第5,369,666號所提供的具有數位隔 、之數據機’此發明所述之數據機利用兩組變壓器做 200915833 ^-r682twf.doc/n 雙向傳輪與隔離。但是，使用兩組變壓器無法縮小體積。 另外此發明所述之電路並無提供次級(secondary)電路電 源之功能。 Ο 命接著，請參照美國專利第6,654,4〇9號所提供的DAa 電路及其料，此發明所叙DAA電路使肖二顆電容以 作為DAA雙向訊號傳輸之肖，並供應電源給電話端部份 電路使用。然而’此—機财之疑慮，尤其是對於雷擊的 =制力。此外’湘電容偶合電驗漏電的隔離是相互 盾的。 ，發明之目的是提供—難有電轉換與雙向通訊之裝 方法’除了解決先前技術的缺點外，並提供輕薄短小與 郎能省電的功效。 /、 【發明内容】 本發明在提供—種具有電婦換與雙向軌之裝置 Ο 具有雙向通訊與電 件的獅轉置於目職計電路電子元 件的趨勢賴小與節能省電。 j明在提供—種具有魏雜錢訊 積電流與消耗能量都較傳_呈# 裝置來得小，因此，採用此方法的装: σ本發=1 路電子讀的趨勢，輕薄短小與節能省電。 hii 種具有電源轉換與雙向通訊之f置，此 路。1中橋式關電路、整流電路與阻抗調變電 、弟線圈、弟一線圈。變壓器用以 200915833 ^682twf.doc/n -ίί 5 (isolation barrie〇 〇 ^ 外加或電路寄生電容形成共振電路。橋式門 以產生供應電壓。阻抗調變電=用 二貧料改變變_的阻抗，進而調變共振電路=據弟 號以產生第二調變訊號。第泸二曰、:振訊 線圈傳遞至第二線圈，使得整流電路藉此產生 訊之所述之__與雙向通 邙妈，裝置更包括第—通訊控财料第二Έ 第Γ通訊控制電路接於該橋式開關電路ϋ 圈、。宽—―通⑸控制電路㈣接於阻抗調變電路與第ϋ線 制錢了==據第一資料產生多個橋式開關控 Ο 號。第二通酬;電電二7 =藉此控制阻抗調變電_變壓訊 C控制電路更用以讀取第一線圈上的訊號，d遍 資料之資訊。第二_= 號，二訊號’以藉此判斷第1變訊 穿晉種具有電源轉換與雙向通訊之裝置，此 變壓=橋式開關電路、初級通訊控制電路、整 ”、阻抗輕f路與次級通訊控制電路。變壓器具^ 200915833 --682twf.doc/n =線圈、次級線容。變壓器用 苡並提供隔離機制。另外，_及其2二 二、兒路。橋式開關電路耦接於初級 / 式開關控制訊號產生第„_訊# ft康多個橋 接於橋式開關兩跋,ρ ,, Α 、、訊控制電路耦 訊號，以藉此編生多個橋式開闕控制 稭此控制橋式開關電路。整流電路輕接 以產生供應電壓。阻抗調變電路耦接於-欠級续、’ Ο 根據阻抗電路控制訊號改變變壓器的阻抗，以產生Ί ’ =訊號。次級通訊控制電路_於阻抗調變 逆向資料產生阻抗調變控制訊號。其中根據 月=量能藉由變壓器自初級線圈傳遞至次級；得3 應電壓。阻抗調變電路能改變變壓;二 n支共振電路上的共振訊號，並藉此產生第二調變 α k弟—调變訊號藉由變壓器改變初級線圈上之雷壓。 初級通訊蝴電較編嫌她_ Ο 上的訊號，以判斷第二調變訊號所攜帶“ 3 2。次級通訊控制電路更祕於次級線圈，用以讀取次級 社社的訊號，以藉此判斷第—調變訊號所攜帶的順向資 料之資訊。 、 依照本發明的實施例所述之具有電源轉換與雙向通訊 裳置上述之初級通訊控制電路更包括相位調變電路、 位準解碼器、模式控制器。相位調變電路，用以根據初級 貪2與f個模式訊號產生多個橋式開關控制訊號。位準解 碼器，藉由偵測初級線圈的訊號來判讀第二調變訊號所攜 200915833 ^682twf.doc/n ^的延向㈣之資M。M式控制 =電路，產生多個模式訊號二:::= 之裝：照ί 施例所述之具有電源轉換與雙咖 路、相位解in 二:::電路更包括阻抗調變控制電 抗_控制訊號。相位解碼器用以接收= 料之次’以措此判讀第—調變訊號所攜帶的順向資 電路胃用以位解碼器與阻抗調變控制 ir與次級通訊控制電路進行同步，並產生多個模式訊 本發日績供—祕有電轉換與雙向軌之方法，此方法 式門二：：驟⑻產生順向資料，根據初級資料產生多個橋 訊號，以藉此控制橋式開關電路產生第—調變訊 =具有隔離機制與共振電路的變壓器，將第一調變 里自觀器的初級線圈傳遞至變顧的次級線圈；（C) 廄:β、級甩路，藉此對次級線圈上的訊號進行整流，以產生供 ::壓’(d)產产逆向資料，根據逆向資料產生阻抗調變控 Λ號丨以藉此控制阻抗調變電路改變變壓器的阻抗，進 而。周又’邊壓益之共振電路上的共振訊號，以產生第二調變 訊號嗔自次級線圈傳遞第二調變訊號之能量至初級線圈。 依照本發明的實施例所述之具有電源轉換與雙向通訊 之方去，上述之方法更包括：（e)讀取初級線圈上的訊號， 200915833 寺zH682twf.doc/n 以判斷第二調變訊號所攜帶的逆㈣料之資訊；（〇讀取次 =線社的訊號’以藉此判斷第—調變訊號所攜帶的順向 資料之資訊。

O υ 本發明因制橋式電源供應器之_切換原理，搭配相 位调變完成順向通訊，並於變壓器之電感電容共振（lc 麵職e)時段，利酿抗調變完歧向通訊，因此本發 明所述之裝置其電路簡單並且省電。且本發_使用一植 變壓器作為隔離機置，因此能減少電路的體積。簡言之， 使用本發明所提供之具有電源轉換與雙向通訊之裝置及盆 =能相高顧離、雙向㈣叹供應電絲局線端之 電路。 椹ίϊίΓ月之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易 下=寺舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。 L貫％方式】 本I明之具有電源轉換與雙向 一顆變壓ϋ做為雙向傳輪她衷麗使用早 使用虹做初級換之隔離介面，且無須 路體積及成本。另外，次 ^故此减^ 的LC共振時段來^孤狀㈣軌·變壓器 凡成，因此可達到省電效果，十分符人 心己型電腦要輕巧且省電的需求與趨勢。 睛參照圖1，圖1 m之穿署Μ接每疋本t月之具有電源轉換與雙向通 1⑻、橋式開裝置麵包含變壓器 飞開關屯路50、阻抗調變電路丨 其中，橋式開關電路50耦接繫懕哭ιηΛ 一玉肌电路90。 也吩川耦接邊壓态100之初級線圈（端點 10 200915833 ^4682twf.doc/n A、B之間的線圈），整流電路90與阻抗調變電路i5〇麵 接於變壓器100之次級線圈（端點C、D之間的線圈）。 續參照圖1 ’變壓器1〇〇可提供隔離機制。當順向資 料被允許傳輸時’順向資料會產生數個控制訊號Si〜S4， . 並利用控制訊號S!〜S4控制橋式開關電路5〇以對供應電 ' 壓VlN進行相位調變，進而產生第—調變訊號於初級線 圈。其中，此第一調變訊號的電壓為vAB，其電壓vAB的 〇 相位（或稱極性，即正電壓或負電壓）包含了順向資料的 資訊。變壓II 1GG將第-調變訊號之能量由初級線圈傳遞 至次級線圈以產生電壓VCD。整流電路將電壓整流成 直流電壓，以產生供應電源給次級的電路，其中，供應電 源的電壓為v0。變壓器100之阻抗與電容65 (電容 為獨立電容或電路之寄生電容）形成共振電路。當逆向資 料允許被傳輸時，逆向資料會產生控制訊號心，以控制随 抗調變電路150改變變壓器100之阻抗，藉此調變共振電 路上的共振訊號以產生第二調變訊號。其中，此第二調變 訊號的電壓為Vm，其電壓VCD包含了逆向·的資訊。 .第二調變訊號經由變壓器100的次級線圈與初級線圈改織 . 電壓VAB。 、 其中’產生第-調變訊號的雙向鐵芯激磁的橋式 =路50,除了全橋類型架構外’亦可為半橋開關電路、振 挽式開關電路等半橋類型架構。圖i的實施例使用全 關私路50 ’僅疋為了方便解說，並非用以限定本發明。°其 中，全橋開關電路50包括開關電晶體1〇、2〇、邓及牝、， 11 200915833 ^-r682twf.doc/n 開關電晶體10、20、30及40分別具有寄生二極體。 當順向資料要傳輸時，可利用根據順向資料產生的控 制。孔號S!〜s4#制全橋開關電路5〇的各個開關電晶體 10 20 30及40的導通/截止，以對供應電壓Vin進行相

位調變，進而產生第一調變訊號於變壓器的初級線圈上。 第一調變訊號之電壓Vab藉由麵H⑽執合至次級線圈 以產生電壓VGD，透過錢電路9〇將次級關上的電麼 VCD轉換為直流的供應電壓v〇,以提供電源給次級的電路 使用。同時，第一調變訊號的相位所包含之順向資料之資 訊亦自變壓器100之初級線圈傳遞至次級線圈。當順向資 料為”0”時，全橋開關電路50產生的第一 正值;當順向資料為T時，則電壓== 時’藉由侧變壓器100次級線圈的電壓訊號VCD的相 位’便能以獲得順向資料的資訊。 另外，圖1之實施例的整流電路9〇包括二極體73、 75 77、79與電容85。整流電路9〇將變壓器1〇〇的次級 線圈的訊號之電壓VGD轉換為直流fMv。，以提供電源办 ，級的電路制。誠，圖丨之整流魏9。的實施方式二 是為了方便說明，並非用以限定本發明。 當逆向資料要傳輸時，則是利用變壓器1〇〇本 ^及電路所寄生献加之社的電容65產生胁。在妓振 日守段’阻抗調變電路150根據逆向資料所產生的ς =改變^;味:藉輯綠魏上的絲職進= 欠以產生第一於變5扎號。在逆向資料要傳輸時，全 關電路50之開關電晶體10〜40會全部截止，變壓器：〇 12 200915833 ^682twf.doc/n 之電感與電容65組成共振腔(職咖 為時，關電晶體⑹維持截止狀態^向 二3=25^’使變壓器1GG之次級線圈、開關 電=體阳的内阻與兩顆二極體173、175形成串聯，進而 改k 了變壓器100的阻抗值。而藉由變壓器⑽可以將次 級線圈上第二機訊號（其電壓為veD)的能量傳初

O 產生電壓VAB。此時，藉由量測初級線圈之訊號 的电M VAB ’可以判讀出逆向資料的資訊。 u 上述實施例所提供的裝置丨000可以在—個週期内有 四個模式Model、M〇de2、Mode3與Mode4。其中，模式 Model為順向資料模式，模式M〇de2為放磁模式，模^ Mode3為逆向資料模式，而模式M〇de4為週期同>步模式>。 其中，於各模式Model〜Mode4中所產生的控制訊號 狀況A :順向 資料為”0” •·~· 控制訊號h 〜S4的值 ---—- 狀況B :順向 資料為”1” 模式Model Sj—l S2=〇 S3-l s4 二 0 ·*---=*—»*= 模式Model 模式Mode2 Si=〇 S2=〇 S3—0 SfO 模式Mode2 模式Mode3 Si=〇 S2=〇 S3=0 S4=l 模式Mode3 模式Mode4 ------—. s 产0 s2=〇 S3=l S4=l 模式Mode4 控制訊號Si 的值S,

13 200915833 …、守p…二i682twf d〇c/l 凊參照圖2，圖2是產生控制訊號Sl〜s4的初級通訊 控制電路的一種實施例之電路圖。初級通訊控制電路200 用以傳送順向資料RXl與接收逆向資料ΤΧι，產生上述之 •控制訊號Si〜\與控制此裝置1000該處於何種模式 Model〜]V[〇de4。此初級通訊控制電路2〇〇包括通訊單元 21〇、串列匯流排介面22〇、時脈訊號產生器23〇、模式控 制器240、位準解碼器250與相位調變電路29〇。其中，通 〇 訊單元210耦接於電腦端(H〇st)，串列匯流排介面220耦 接於通訊單元210、位準解碼器25〇與相位調變電路29〇， 位準解碼器耦接於變壓器1 〇〇的初級線圈的兩端a、 B，杈式控制器240耦接於時脈訊號產生器23〇、位準解碼 态250與相位調變電路29〇，而相位調變電路29〇耦接於 橋式開關電路50。其中，時脈訊號產生器23〇用以產生時 脈訊號CK!。通訊單元210用以傳送逆向資料τχι給電腦 端與自電腦端接收順向資料叫。串列匯流排介面22〇用 以自通訊單元21〇接收順向資料與傳送逆向資料τχ 〇給通訊單元—於模一時，位準解碼器= • 偵測電壓Vab的變化，以藉此解出逆向資料ΤΧι。模式控 制器240根據時脈訊號產生模式訊號Mii、Mi2'、Mf3 與撾丨4,以控制每一個模式M〇del〜M〇de4的時間長度。其 中，模式訊號M„、M12、M13與M14分別代表模式Model、 M〇de2、Mode3 與 Mode4，例如處於模式 M〇del 時，Μιι=1， ΜγΟ ’ ΜγΟ ’ Mu=0。於模式Model時，相位調變電路 290根據順向資料RXl與模式訊號Μπ〜Μ”（請參照前述 14 200915833 ^4682twf.doc/n 之表格）產生控制訊號Si-Sf Ο 請參照圖3，圖3是次級通訊控制電路的—種實施例 之電路圖。初級通訊控制電路3〇〇用以傳送逆向資料 與接收順向資料τχ2，以及控制初級通訊控制電路2〇〇鱼 次級通訊㈣電路之_同步。次級軌控制電路· 包1通訊單元310、串列匯流排介面320、穩壓器34〇、相 位解碼器350。、阻抗調變控制電路39〇與同步控制器彻。 其中，通讯單元310耦接於串列匯流排介面32〇， 流排介面320減於相位解碼器·肖阻抗調變 路 制器4。。輕接於相位解碼器35。與阻抗調;控 =單元310接收來自1/〇端之逆向資料叫，並將 =料rx2送至串列匯流排介面32〇，串列 Π用以接收與傳送逆㈣料RX2與順向f料二 „提供穩定的電源電壓給次級通訊㈣電路_ υ 在r十，350接收變壓器勤之次級線圈的電壓vcd， 化吳i二如、時，相位解瑪器350藉由偵測電壓VCD的變 Tx \ &自贿通訊㈣電路200所接收到的順向資料 二之=當相位解碼器35(Μ貞測到的電 = ^ ’則判讀順向資料ΤΧ2為τ;反之，若電Μ 兒 350脾貝料TX2為，，Γ，。之後，相位解碼写 將判頊後之順向資料 ^ 32〇。阻抗調⑭^ 2傳遞至串列匯流排介面 150 5σ欠卫制電路39〇用以產生控制阻抗調變電路 汗關電晶體165的控制訊號S5，並依據擬傳送的逆 15

O o 200915833 yj ^682twf.doc/n 向資料改變變壓器loo之阻抗值，、^ 傳遞。同步控制器400則是負責產成逆向資料的訊號 使初次級通訊控制電路2〇〇鱼&β、松式5?L^M2I〜M24， 同步工作。其中，模式訊?虎乂 ^通δί1控制電路300能夠 式Model〜Mode4，例如處於2掇〜24分別代表目前處於模 m22=o，m23二：1，M24=0。 、J Mode3 時，M21=〇， 請參照圖1與圖2，者 時，通訊單元210會擷取^腦〇裝置處於模式Modd 向資料RX!縣串列匯流排2 ^資料叫’並將順 變器電路290，相位調變界電路、^料】运入相位調 號心〜s4，若假設順向資料90艮據上表產生控制訊 sw，…使得=:，則控制訊號Sl=1， 向資料吼為，，r，，貝，㈣fmAB為正電壓。反之，若順 使得雷茂v u中广成唬Sl==0 ’ s2=卜S3=0 ’ S4=；l， V ，ΘΑΒ :負電壓。電壓νΑΒ藉由變壓n _將電壓 ab ▲能I由初級線圈傳遞給次級線圈，進而產生電壓 位"I Γ參照圖3 ’相位解碼器350藉由偵測電壓VcD的相 順向資料TX2 ’當電壓〜為負電壓，則表示順 向^為’’Γ，；反之，電壓I為正電壓，則表示順向 貝/ X2為”〇”。相位解碼器350將解出的順向資料T& =串列匯流排介面32〇,串列匯流排介面32〇將解出的 貝料ΤΧ2迗至通訊單元310，通訊單元310再進一步 地將解，順向資料ΤΧ2送至1/〇端。 接著，请參照圖1，當此裝置1000處於模式M〇de2， 16 200915833 .--t682twf.doc/n 此時’變壓器100能完整地放磁，避免變壓器1〇〇產生磁 飽和的現象。因為變壓器100能完整地放磁，所以於下個 模式Mode3中，逆向資料RX2之傳遞將更為省電。當變壓 器1〇〇完成放磁後，變壓器100本身之電感與電容65所剩 的電能產生共振訊號。因此’於模式Mode3時，便能利用 - 阻抗調變電路150改變變壓器1〇〇之阻抗，將可使共振之 Q值(quality factor)改變，進而改變共振電壓之振幅，而此 振幅的高低隱藏了逆向資料RX2之資訊。由於變壓器 電感與電谷65所產生的共振訊號能量是無法回收再利用 的能量。而且，於逆向資料RX2傳遞時阻抗調變電路15〇 所消耗之功率少，因此本發明之裝置1000是高度節能之訊 號傳遞裝置。 ° 請參照圖1與圖2 ’在模式Mode2時，相位調變器電 路開關290所產生的控制訊號Sl=〇，s2=〇，s3=〇， 因此，開關電晶體10〜40全部截止，變壓器1〇〇的磁能經 由電晶體10〜40之寄生二極體路徑放磁，變壓器1〇〇之電 G 感與電容65因此能產生共振。此時，電壓Vab會因為共 • 振而變化。 ^ ' - 緊接著，請參照圖1與圖3，當裝置1000會進入模式 M〇de3，通訊單元310會擷取1/0端的逆向資& rx2，'^ 將此逆向資料RX2送至串列匯流排介面32〇，串列匯2流排 介面320將此逆向資料RX2送至阻抗調變控制電路3二。 阻抗調變控制電路390根據逆向資料RX2來產生控制阻抗 °周^龟路1 50的控制訊號S5。當逆向資料為，，〇，，時， 17 200915833 • ------^682twf.doc/n 控制訊號S5 =0 ;反之，當逆向資料為，，〗，，時，控制訊號S5 -1。因此，阻抗調變電路〗50可依據逆向資料尺乂?控制開 關電晶體165料通/截止’以改變變壓器湖的阻抗，進 而產生第一調變訊號，其電壓為Vcd。請參照圖2與圖工， .第二調變訊號經由變麗器100的輕合傳遞至初級線圈並改 '變，壓Vab，位準解碼器250可偵測到電壓Vab的變化， 亚错此解出逆向資料TX】。之後，串列匯流排介面21〇接 〇 收位準解碼11 25G所解出的逆向資料TX!，並將此逆向資 料TX」送給通訊單元210，並藉由通訊單元21〇將解出的 逆向資料TX!送至電腦端’使電腦端的使用者能夠獲得逆 向資料TXi的資訊。 —請繼續參照圖1與圖2，於模式M〇de3時，若之前於 模式Model輸入的順向資料為，，〇，，，當變壓器1〇〇之 電感與電容65開始共振，變壓器⑽之電壓Vab為負電 壓。而相位調變電路29〇會輸出控制訊號Si=0，S2=〇， S3=G，S4=1 ’以藉此將開關電晶體4G導通使端點A接地， U 並量測端點B的訊號即可根據電壓VAB的變化判斷變壓器 • ⑽的阻抗是否有改變。位準解碼器250量測端點B的電 .壓是否低於參考電壓v咖，若是，則位準解碼器2M) Ϊ向資料τχι為”1，，；反之，則逆向資料TXl為”〇”。若之 則於模式Model輸入的順向資料％為,τ，，則當變壓器 10〇之電感與電容65開始共振，變壓器1〇〇之電壓I ，電壓’而相位調變電路29〇會輪出控制訊號s㈣令〇、， W，S4=〇，將開關電晶體3〇導通使端點B接地。此時， 200915833 ▽ί尸一 / -4682twf.doc/n 藉由量測端點A的訊號即可根據電壓γ 南於參考電壓’若是，則位準解：= 斷，向貧料丁 W;反之，則逆向資料％為，， 二之=解碼謂會偵職4是否大於參考電』 ref，右電壓νΑβ的絕對值大於參考 ,

碼器250所解出的逆向資料ΤΧ!為，，〇，，；反之咖若ν vREF, 250 向資料ΤΧ】為，，Γ，。 Τ胛出的逆 請參照圖卜圖2與圖3，當裝置麵會進入模式 級Π ^開關電晶體3〇與4〇會導通，使變壓器100初 線圈會持_路使電壓Vab為零，待模式Μ。^結束 ^ ’可利用同步控制器4〇〇 <貞測到電壓I的變化，以找 ，^⑺新週期的起始點，進而讓初級通訊控制電路2㈧盥 -人級通訊控制電路3⑻能夠同步工作。 /、

+請參照圖4，圖4是位準解碼器25〇的一種實施方式 ，电路圖。此位準解碼器250包括兩個比較器26〇、27〇、 ^閘272電々丨l源280、開關電晶體283、電容285、參考 源255與及閘278。其中，參考電壓源255耦接於比 父态260之正輸入端與比較器27〇之負輸入端，或閘π〗 1接於開關電晶體283之閘極、比較器26〇與27〇之輸出 端，電流源280耦接開關電晶體283之汲極與電容285， ^ 278耦接於電容285。另外，此種位準解碼器mo的 貝施方式並非用以限定本發明，採用此種實施方式僅是為 19 200915833 v^-4682twf.doc/n 了方便解說。 比較器260之負輸入端與比較器27〇之正輸入端分別 接收變壓器1〇〇之端點入與]8的電壓，並與參考電壓V 做比較。電流源280對電容器285對其做充電動作。或= 272根據比較器26〇與27〇的輸出產生控制電晶體Μ]的 戴止訊號。當電晶體283導通時，電流源28〇會對電 容器285進行放電動作。及閘278輸入連接至電容器a% 〇 與連接來自模式控制器240的模式訊號Ml3，當電^285 t電壓訛；5虎上升達到邏輯為”丨，，且Mu訊號亦為邏輯，,^ ” 時，代表於模式Mode3之時段，初級通訊控制電路2〇〇接 收到的逆向資料值Τχ]為”Γ，，位準解碼器25〇解碼所得的 逆向資料為”1”，由位準解碼器250之及閘278輸出；反之 則及閘278的輸出訊號為，，〇，，。 請參照圖5,圖5是相位調變電路290的動作流程圖。 於步驟S292時，相位調變電路29〇會讀取順向資料 並判斷其值。當判斷順向資料RXi為，，〇”時，進入步驟 〇 S293 ;反之，進入步驟S294。於步驟S293時，相位調變 電路依據模式訊號Mn〜MH與順向資料RI (參見前 述表格之狀況A)產生控制訊號S】〜S4,以藉此控制橋式開 關電路50各個電晶體10〜40的導通/截止。於步驟S294 時’相位調變電路290依據模式訊號jy^〗〜Mm與順向資料 RXi (參見前述表格之狀況B)產生控制訊號Si〜S4，以藉 此控制橋式開關電路50各個電晶體1〇〜40的導通/戴止。 其中各模式Model〜Mode4的時間長度由模式控制器24〇 20 200915833 v^-4682twf.doc/n 戶^生的模式訊號Mll〜Mi4決定。於步驟·或咖处 束後：便完成-週_相位調變電路，的讀。- 5月參照圖6 ’圖6是相位解馬器350的-種實施方式 之圖。此相位解碼器350包括比較器360、參考電壓 源355與及閘368。豆中，屮祕的A认 ^ 夂者希Mil 車乂益36〇之負輸入端耦接於 原 及閉368輕接於比較器遍之輸出端。

圖6僅是相位解碼器350之-種實施方式，並非 以限定本發明。 I非用 、 ^ 之正輪入端連接至變壓器100之端點j)， 以比較端點D的電懕盘失去帝蔽 比較m衿山參考 R之大小。及閘368對 輸出汛號與模式訊號M21作及的邏輯運算。 i#U M21為τ時，代表目前處於模式Model。 i參二“ ^時’比較器會比較端點D之電麼是否大 ' ^ Rk，若端點D之電壓大於參考電壓Vr，則 Γ :— 人，通訊控制電路3 00接收到順向資料Τχ2為，T，，相 1碼器350解石馬所得的逆向資料為”1”，由相位解碼器 為，，〇,之及閘368輪出；反之，則及閘368產生輸出訊號 哭:著门，再參照圖3，㈤步控制器400包含週期债側 二a、，。同V控制訊號產生器500與時序還原電路550。週 期偵測器450偵須，丨雷厭ν . ^ _ 你淮辦& 一 1貝邓電壓Vcd之變化，當電壓VCD電壓由低 ㈣位準時’會產生脈衝訊號PLS絲制到新週 之正盥始2同步控制訊號產生器500利用脈衝訊號PLS 之正與貞緣產生充電控觀號CHG與取樣控制訊號SMp 21 200915833 -4682twf.doc/n 訊號，藉以控制時序還原電路55〇 _乍。時辆原電路 於週期内產生斜魏號，並彻t阻分独及電容哭充 時間與成正比之_，產生出能使次級通訊控^ = 300同步於初級通訊控制電路的模式訊號M21、路 Ο 睛參照圖7，圖7是週期偵測器45〇的一種 之電路圖。週期制器45〇包含參考電壓源、355、、比較^ 360、460、反或閘462與脈衝產生器謂。脈衝產生 括反間484、電流源490、開關電晶體视、電容桃: 滞反閘486與及閘。其中，參考電麼源％ 較器遍與_之負輸入端，反或閉462麵接於比較哭2 與之輸出端，反閘484耦接於及閉與反或^啦 之輸入端’電流源490與開關電晶體493之汲極與電容495 減’開關電晶體493之間極與反或間462之輸出 開關電晶體493之源極與電容495域，磁滞反間伽搞 接於開關電晶體493之沒極與及閘488。然而，上 Ο 滯反閘概亦可以是—般的反閘，採用磁滞反閘條只是 為了讓輸出之波型更加地穩定。且圖7僅是週期偵測器彻 的一種實施方式，並非用以限定本發明。 比較器360、460分別比較端點D與c的電壓鱼參考 電壓Vr之大小。反或閘462根據比較器360盥46〇的比 較結果控制脈衝產生器470中開關電晶體493之導通盥截 止。電流源490用以對電容器495充電，當開關電晶體柳 =通時’電容器495會進行放電動作。當週期偵測器45〇 债測到端點C及D之電壓，由同時低於參考電壓％(模式 22 200915833 …、w *…*-i682twf.doc/n M〇de4^轉變為端點c或D其中一點之電壓高於參考電 壓VR時(模式Model)，會產生脈衝訊號Pls由及閘488 輸出。 清參照圖8 ’圖8是同步控制訊號產生器5〇〇之—種 實施方式的電路圖。同步控制訊號產生器5〇〇包括電流源 -510、530、磁滯反閘506、526、及閘508、528、開關電晶 體513、533、電容515、535與反閘504。其中，反閘5〇4 〇 之輸出端耦接於開關電晶體513之閘極與及閘528，電流 / 源510耦接於電容515與開關電晶體513之汲極，電流源 530偶接於電容535與開關電晶體533之汲極，磁滯反閘 506耦接於電容515與及閘508,磁滯反閘526耦接於電容 5^5與及閑528。然而’上述之磁滯反閘5〇6與亦可以 疋一般的反閘，採用磁滯反閘5〇6與526只是為了讓輸出 之波型更加地穩定。且圖8僅是同步控制訊號產生器5〇〇 的一種實施方式，並非用以限定本發明。 -反閘504接收來自週期偵測器45〇之脈衝訊號pLS， 〇 其輸出端之訊號可以控制電晶體513導通/截止。電流源 51^用以對電谷裔515對充電，當開關電晶體513導通時， 電谷能藉由開關電晶體513進行放電。當同步控制訊 遗產生③5〇〇偵測到脈衝PLs訊號之正緣時，及閘观會 產生取樣控制訊號SMP。反閘504之輸出訊號用以連接控 制開關電日日體533之導通/截止。電流源53〇用以對電容器 =5充:當電晶體533導通時，電容535能藉由開關電晶 一 3進订放電。當同步控制訊號產生器5〇〇偵測到脈衝 23 200915833 ^.4682twf.doc/n 訊號PLS之負緣時，及間會產 請袁昭圖9，岡ο θ 士一 电授刹戒號CHG。 月…』9 ® 9是時序還原電 式的電路圖。時序還原纽咖之種只施方 樣維持電路70U雜私㈣積㈣_、取 括開關電晶體613、電容:^ =，間積分器_包 稱接於取樣特魏與料分㈣卿，取樣維持 Ο 3二〇 ·接if式分配器_。其中，電流源610與電 :桩& Ξ關电曰曰體613耦接，電容615與開關電晶體613 ^。取樣維持電路包括緩衝器730、開關753與電 谷715其中，文控開關753耦接於電容Ms與緩衝器7孙 之輸出端。模式分配器_包括緩衝器81〇、電阻8〇8、8〇6、 綱、802、比較器840、83〇、82〇、反閘m、糖、⑽ Ο 與及閘898、哪。其中，電阻應輕接於緩衝器_之輸 出端與電阻806,電阻806耦接於電阻8〇4，電阻8〇4耦接 於電阻802’比車父益840之負輸入端耗接於電阻簡與 806 ’比車父斋830之負輸入端輕接於電阻8〇6與8〇4，比較 °σ 820之負輸入端輕接於電阻8〇4與802。反閘874輕接 於比較器840之輸出端，反閘864耦接於比較器83〇之輸 出端，反閘854耦接於比較器820之輸出端，及閘898耦 接於比較器840之輸出端與反閘864，及閘888耦接於比 較為830之輸出端與反閘854。然而，圖9僅是時序還原 電路550之一種實施方式，並非用以限定本發明。 時間積分器600依據充電控制訊號CHG控制電流源 610對電容615充電，使電容615可得到一個週期内累積 24 200915833 -------- ^ .682twf.doc/n =相對電歷VG1。取樣維持電路· 取樣 電壓Vcl之最高電壓值並將其值; :15,式分配器800是利用歐姆定律(v,電阻it:: ，的關聯性，以及庫倫定律㈣Vc*c=1 例於各個模式Modei 〜M〇de4所需之時：：比

二喻同步於初級通訊控制電路2。。各 M〇de^M〇de4 Μ2.Μ24，^ J 〇

^〜M24使得她通訊㈣電路㈣與 電路300能同步。 、讯控制 當充電控制訊號CHG為η”時，開關電晶體613 =通，電容615藉由導通的開關電晶體613進行放電:以 藉此重設積分電路600。當充電控觀號CHG為,,〇,，時， 開，電晶體613會呈現截止，電流源61()對電容615充電， 電容615開始累計一個週期時間長度内的相對電壓。 其中，此相對電壓VC1在一個週期内的訊號波形為—斜坡 汛號。在一時間Μ内電流源61〇對電容615充電所產生的 斜坡訊號電屋值為VcKVAt)/ Q，其中16為電流源610 所提供的電源值，Cl為電容615的電容值，因此Vo正比 於相對的充電時間At。 緩衝β 730使得電容615之電壓不受受控開關753之 導通而影響。當取樣訊號SMP為”1”時，受控開關753導 通電容615重設前之電壓，使得電容715之電壓接近電容 615之最向電壓，亦即Vc产MAX(V cl)。此時，電容715 之電壓VC2=(I6*ts)/ C〗，其中Ts為等同於初級通訊控制電 25 〇 Ο 200915833 -·、、j«/ — ^682twf.doc/n 路200工作的週期時間長度，亦即模式施如1〜施知4之 累積時間長度。 緩衝器810使電阻808 —端之電壓vz等同於yC2，且 使電壓VC2不受電阻802、804、806及808而降低。電阻 802、804、806及808的比例在設計時使之等同於各模式 Model〜Mode4的工作時間長度，亦即心“〆^^ = τ!: τ2: τ3: τ4 ’ 其中 ’ r802、R謝、R_、R8〇8 分別 為電阻802、804、806與808的電阻值，Τι、Τ2、凡、τ 分別為模式Model〜Mode4的工作時間長度。由於串聯電 阻值正比於電阻兩端之電壓差，且電容615上電壓差正比 於電流I6對電容615的充電時間。因此，各模式M〇del〜 Mode4的工作時間長度將正比於電阻8〇2、8〇4、8〇6盥8〇8 的電壓差，亦即 Tl W t4 = Vw: (νχ_ Vw): d νχ): (VZ-VY)’其中Vw、vx、νγ、vz分別代表端點w、x、 Y、Z的端點電壓。各電阻8G2、8()4、8()6、龍之端點w、 χ、γ、ζ的端點電壓Vw、Vx、Vy、Vz分別藉由比較 器820、請、請與電容615之電麼Vci做比較。比較器 820輸出產生換式Model之模式訊號‘，當處於模式 Model之階段時，模式訊號M2i為”Γ，，反之為,,〇”。當處 於模式M〇de2之階段時，模式訊號Mu為”^,，反之為”〇”。 當處於模=〇de3之階段時，模式訊號‘為”r，，反之 Γ” 模式Mode4之階段時，模式訊號‘ ，反之士為〇 〇，號M2i〜、控制次級通訊控制 “路30之t使彳$次級通訊控制電路獨之電路能夠 26 200915833 …----- - i682twf.doc/n 丨aJ^·於初級通訊控制電路 在本發明所提供之裝置1000開始進行雙命通訊前， =級通訊控制電路·可先傳送數個週期的”0”或” i，，的同 ^噴向資料作為她通訊㈣電路細與:欠級通訊控制電 路300進行同步通訊的初始設定㈣iaisetting)，使週期僧 t H能夠擷取到正確之新週期起始點。當通訊傳輸持 、=#又日守間後’亦可增加此初級通訊控制電路·與次級 Ο Ο =控制電路進行同步通訊的初始設定之時間，以確 保其通訊品質。 出以ίί:圖10 ’圖10是同步控制器400之各輸入、輪 =内概之波形圖。其中，利用偵測變壓器100之 二fD Ub來產生可以判斷週期起始點的脈衝訊號 PLS。_脈衝職阳正緣產生取馳制訊號斷丨利

】號的負緣產生充電控制訊號chg。利用電容仍 產生的斜坡訊號電壓Vei與電壓V 式訊號M21〜M24。 X VY比季乂產生板 、圖11 ’圖11是阻抗調變控制電路39G之控制 於步驟咖時，阻抗調變電路· =;:=:，料叫為，—^ 變控制電路390產生^背=；^：=393時，阻抗調 曰骑1 μ # 展生、戒唬使阻抗調變電路150的開關電 』的pj ’因此，阻抗調變電路150並不會調變變壓 Ϊ 250备。此時’初級通訊控制電路20〇的位準解碼 ° ΰ偵測端點Α、Β的共振訊號電壓，若測到電壓νΑ 27 200915833 …ww-^682twf.doc/n 或B J於參考迅壓VREF，便將逆向資 。 於步驟S394時，阻枋坰镦松別$ ^ ^ 1 ^ ^』 抗5周艾控制電路390使開關電晶體165 :通電路15〇動作，進而調變變壓器削的 L : t曰\體165導通時，變壓器之阻抗值受到改 二、'目丨/初及通況控制電路200中的位準解碼器25〇會 偵測％?點A、B的妓据部扶蕾阿 Λ.

，、振粜琥電壓，若偵測到電壓乂八或VB 大於參考電壓’則將逆向資料τ 斗、CO…，丄士 J貝？十Γχι判碩為，，〇，，。步驟S393

或94、，、。束後’阻抗調變電路15(Η更完成一個週期内的 工作。 ”照圖12’圖12是裝置麵進行雙向通訊時之訊 说波形圖。初級通訊控制電㈣Q依據時脈訊號％控制 内部電路之工作時序。當順向資料叫被判讀為，，0，，，則 相位調㈣路依餘況A(如同前叙祕所示)產生 控制訊號Sl〜s4 ’橋式關魏1M)域此㈣訊號& s4產生第-調變訊號，此第—調變訊號之電壓為Vab，電 壓、經由變壓器·由初級線圈傳遞至次級線圈並產生 電壓VCD。於模式Model時，Si、心訊號為”丨”(高電位” S2、S4訊號為低電位），使得變壓器1〇〇之初級線圈上 的電壓VAB為正值’此時變壓器i⑻次級線圈上的電壓Vcd 亦為正值，則次級通訊電路3〇〇判斷噸向資料TX2的值 為’並將順向資料ΤΧ2傳送至1/0端。於模式M〇de2 日令，’交壓态100會進行放磁，以避免磁飽和的現象發生， 此時，控制訊號S广S4全為，，〇，，。於模式M〇de3時，控制訊 號S4為”1”，控制訊號Sl、h訊號為，，〇”，且當逆向資 28 200915833 682twf.doc/n 料RX*判讀為，，〇，，，將使得訊號H，〇，， 150不工作。當逆向資料RX2判讀為，，丨，， 二^ 為”1”，並啟動阻抗調變電路15〇以改變並'士 ^ Ss 可於變壓器100之初級線圈端量測電壓、，時， ^ _ ^VAB低於參考電壓

VrEF，右疋，則初級通訊電路200將判 :為二高，位)’並將逆_%傳送至二 ，Mode4 k，同步控制器、彻會初次級通訊控制電路細 Ο

與次級通訊控制電路能夠同步卫作，此時控制哪 s3' s4 為’τ’ ’ 控制訊號 Sl、82為，，〇”。 JU 一 =_13’圖13是裝置_進行雙向通訊時之另 -减波_。當順向資料RX1為，，丨，，時，則相 = 290依狀況b(參照前述之表格)輸出控制訊號ϋ， 橋式開關電路15〇並藉此控制訊料〜84產生第—調變訊 唬’此弟-調變訊號之電壓為Vab，電壓Vab經由變壓哭 100由减線圈傳遞至次級線圈並產生電壓I ^ Ο ，del時S3訊號為τ(高電位），S2、s4訊號為”〇，，'⑽ 電位)，使得變壓器刚之初級線圈上的電壓V仙為負值， 此時㈣5 ΗΚ)次級線圈上的糕V⑶亦為負值，則次級 通訊電路300判斷順向資料％的值為，，Γ，，並將順向資料 ΤΧ,2，达至1/〇端。於模式M〇de2時，控制訊號S!〜S4全 f ”〇”。於模式Mode3時，控制訊號S3為，T，，控制訊號 」〜S4為’’〇”。此時’可於變壓器100之初級線圈端量測電 疋νΑΒ低於參考電壓’若是，則初級通訊電路將 判斷逆向資料TXl的值為”r(高電位），並將逆向資料TXi 29

200915833 …^.4682twf.doc/n 傳送至電腦端。於模式M〇(je4時，j 控制訊號S】、S2為”0”。圖12與=訊號S3、S4為，，1”， Mode3時，電壓Vab、VeD的極^的於模式 之順向資料的值而不同。圖12是:==— 料叫為，，〇，，，所以於模式Mq ^ 0 e之=二 二=模式一 M向資=，，= 模式Mode3之電壓Vab、Vcd為正電屋。 、 本發騎提供之具有電源轉換與雙向通訊之穿 橋式電源供應器之開關切換原理，與搭配相位成 = 電感電容共振（LC 敏時段， =用阻成㈣通訊，因此本發明所述之裝置 單並且省電。且本發雜使肖—組變 '署& 能減少電路的體積細於DAA 因此 =有電源馳触崎敗隸及其綠奴辦at 向通訊以及供應電源給次級之電路。 離又 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以 本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明= 圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之:乾 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。軌圍 【圖式簡單說明】 圖1是本發明之具有電源轉換與雙向通訊 的一種實施例之電路圖。 裝置1000 圖2是產生控制訊號S1〜S4的初級控制電路的—电 施例之電路圖。 、種實 30 200915833 \y I ^ ^»4682tAvf*.cloc/ii 圖3是次級通訊控制電路200的一種實施例之電路圖。 圖4是位準解碼器250的一種實施方式的電路圖。 圖5是相位調變電路290的動作流程圖。 圖6是相位解碼器350的一種實施方式之電路圖。 • 圖7是週期偵測器450的一種實施方式之電路圖。 • 圖8是同步控制訊號產生器500之一種實施方式的電路 圖。 圖9是時序還原電路550之一種實施方式的電路圖。 圖10是同步控制器400之各輸入、輸出以及内部訊號 之波形圖。 圖11是阻抗調變控制電路390之控制流程圖。 圖12是裝置1000進行雙向通訊時之訊號波形圖。 圖13是裝置1000進行雙向通訊時之另一訊號波形圖。 【主要元件符號說明】 1000 :具有電源轉換與雙向通訊之裝置 100 :變壓器 〇 50:橋式開關電路 90 :整流電路 150 :阻抗調變電路 10、20、30、40 :開關電晶體 65、85 :電容 73、75、77、79、173、175 :二極體 165 :電晶體 200 :初級控制電路 31 200915833 …^…一」682twf.doc/n 210 :通訊單元 220 :匯流排收發介面 230 :時脈訊號產生器 240 :模式控制器 • 250:位準解碼器 - 290:相位調變電路 300 :次級通訊控制電路 310 :通訊單元 Θ 320 :串列匯流排介面 340 :穩壓器 350 :相位解碼器 390 :阻抗調變控制電路 400 :同步控制器 260、270 :比較器 272 :或閘 280 ·電流源 〇 283 :開關電晶體 285 :電容 255 :參考電壓源 ' 278 :及閘 S292、S293、S294 :步驟流程 360 :比較器 355 :參考電壓源 368 :及閘 32 200915833 v, ^-r682twf.doc/n 355 ： 參考電壓源 360、 460 :比較器 462 ： 反或閘 470 ： 脈衝產生器。 484 ： 反閘 490 ： 電流源 493 ： 開關電晶體 495 : 電容 486 ： 磁滯反閘 488 ： 及閘 510、 530 :電流源 506、 526 :磁滯反閘 508、 528 :及閘 513 ' 533 :開關電晶體 515、 535 :電容 504 ： 反閘 600 ： 時間積分器 700 ： 取樣維持電路 800 ： 模式分配器 613 ： 開關電晶體 615 : 電容 610 ： 電流源 730 ： 缓衝器753 :開關 715 ： 電容 33 200915833 ,i682tw£doc/n 810 :缓衝器 808、806、804、802 :電阻 840、830、820 :比較器 874、864、854 :反閘 898、888 :及閘 S392、S393、S394 :步驟流程 Ο 34

Claims (1)

1. 200915833 -^682twf.doc/n 十、申請專利範圍： 1.-種具有電轉換與雙向通訊之裝置， 傳二壓器’至少包括一第-線圈與-第二綠圈，二 (isolationbarri---i 料產生-ί—祕於_—線圈，根據—第—資 壓；=流電路，輕接於該第二線圈，用以產生一供應電 -Ρ且抗調變電路，減於該第二線圈—次 料改變該變壓哭沾K W 采弟一貝 號以產生_調魏共振魏上的共振訊 現以產生一弟二調變訊號； 線圈至;：=訊號的能量藉由該變壓器由該第-電壓。 ’使得該整流電路藉此產生該供應 Ο 诵月專利乾圍第1項所述之具有電源轉換與雙向 通訊之裝置，該輕更包括： μΙΪΓ通訊控制電路’祕於該橋式關電路，根據 =-#料產生多數個橋式開關控制 橋式開關電路；以及 稚 竽m 通訊控制電路，耦接於該阻抗調變電路，根據 二純產生—阻抗調變控制減，以藉此控制阻抗調 邊電路改變該變壓器的阻抗； 其中，該第一通訊控制電路更耦接於該第一線圈，用 35 200915833 c4682twf.doc/n 以讀取該第一線圈上的訊號，以判斷該 帶的該第二資料之資訊;該第二通訊控制;== 第二線圈，用以讀取二線圈上的訊號，路技接於該 第-調變喊所攜帶的料—資料# "^此判斷該 如申請專利範《^項所述之 =訊之m中，該橋式關電路是全=轉換與雙向 橋開關電路或推挽式開關電路。 ㈤開關電路、半 4. 如㈣專·圍第丨销狀 通訊之裝置’其中，她抗調魏路包=轉換與雙向 用以根據該第二資料開關 少一電晶體， 的阻抗。 ’晶體’以藉此調變該變壓器 5. 如申請專利範圍第j 通訊之裝置，其中，該電，所述之具有Μ轉換與雙向 獨立電容。 Μ狀寄生立外接 6. 如申請專利範圍第2 Ο 通訊之裝置，其中所述之具有、轉換與雙向 -相位調變電路1、通訊控制電路包括： 開關控制赠；叹 ^_第—資料產生該些橋式 —位準解碼器，藉由 該第二調變訊號所攜^該第-線圈Μ訊號來 ?·如申請專利Ο資料之資訊。 通訊之裝置，其中，該第所述之具有、轉換與雙向 —模式控制器，用通訊控制電路更包括： 定傳送該第-資料與接多數個模式、，以藉此決 錢效第二資料之時序。 36 200915833 υ /(尋)24682twf.doc/n 8.如申請專利範圍第6頊所述之具有 通訊之裝置，其中，該些模式訊號包括： 一第一資料傳送模式訊號，用以控制該第一通訊 控制電路傳送該第一資料； 11 一放磁模式訊號，用以控制該第—通訊控制電路 使得該變壓器進行放磁，以避免該變壓器產生磁飽和的現 象； 〇 〇 一第二資料接收模式訊號，用以控制該第一通訊 控制電路判讀接收到的該第二資料；以及 —週顧步準備減訊號’用以㈣該第-通訊 =電路來改變該第—_上的糕，進崎該第二通訊 才二制電路與該第—通訊控制電路同步工作。 通利辄圍第2項所述之具有電源轉換與雙向 通讯之裝置’其中’該第二通訊控制電路包括·· 變控^調變峨路，根據該第二資料控制產生該調 —相位解碼接收·二_上 此判變訊號所攜帶的該第-資料之資二以‘ 制電路=該;;:=位解碼器與™控 通訊控制電路與該第二通訊以猎此對該第一 數個同步模式訊號。制*路進行同步，並產生多 二〇.如：請專利範圍第9項所述之具有電源轉換食雙 向通就褒置，其中，該些同步模式訊號= 37 200915833 刮zH682twf.doc/n 一第一資料接收模式訊號， 電路判讀接_的該第料； 通訊控制 一放磁模式訊號； 一第二資料傳送模式訊號，用以控制 電路傳送該第二資料。 弟一通矾控制 O -週期同步準備料1fl號，帛⑽ ί壓之改變’以產生-週期起始訊號，上的 控制電路與該第-通訊控制電路同步工作。通訊 11.如中請專利範_ 1G項所述之具有電 向通狀裝置’其巾，該同步控制n包括：’、、，、又 -週期偵側器’用以偵測該第二線圈 變，以產生該週期起始訊號； 之改 一同步控制訊號產生器，耦接於該週期_器 =亥週期起始訊號’並根據該週购始訊 控制訊號與一充電控制訊號；以及 取‘ 序還原電路，減於制步控制訊號產生器，用 ^艮據該取樣控制訊號與該充電控制訊號產生該些模式訊 :2·如申請專利範圍第n項所述之具有電源轉換與雙 向，其巾，糾序電路包括： ^ 一呀間積分器，根據該充電控制訊號產生一斜坡電壓 訊號； 八—取樣轉電路，具有—維持電容，減於該時間積 为益’根據該取樣控制訊號對該斜坡電壓訊號之最大值進 38 200915833 ^682twf.doc/n 及並將該斜坡電壓訊號之最大值儲存在該維持電容 一模式分配器，且有一八两$ 接於該時間積分器與該取樣維持;， 該維持電容上之該斜坡電壓訊二==電， 帝懕斑^ 亚利用該些比較器比較該也比偏 电堡與該斜坡電壓訊號之大 厂比例 o 13. —種呈有 Λ產生献"时模式訊號。 括：1有4轉換與雙向通訊之裝置，該袈置包 該她與-次級線圈，用以傳遞 壓哭盥 線圈月匕置，提供-隔離機制，其中該蟒 堡錢1容形成-共振電路； ，、Τ冬楚 —橋式開關電路，叙接於、 式開關控制訊號產生一;接：：線圈’根據多數個橋 -順，接於該橋式開關電路，根據 式開關電〜開關控制訊號’以藉此控制該橋 壓；1流電路於該次級線圈，用以產生-供應電 變控制：生根r阻抗調 號；以及 欠坚。。的阻抗，以產生一第二調變訊 一逆6次工制满’輕接於該阻抗調變電路，根據 逆向貝料產生該阻抗調變控制訊號； 39 200915833 U7(専)AUjy 说682twf.doc/n 其申’該第一調變訊號的能量藉由該變壓器由該初級 線圈傳遞至該次級線圈，使得該整流電路藉此產生該供應 電壓；該阻抗調變電路調變該變壓器的阻抗，以調變該共 振電路上的共振訊號，並藉此產生該第二調變訊號，該第 二調變訊號經由該變壓器改變初級線圈之電壓；該初級通 訊控制電路更耦接於該初級線圈，用以讀取該初級線圈上 的Λ號，以判斷該第二調變訊號所攜帶的該逆向資料之資

   訊，該次級通訊控制電路更耦接於該次級線圈，用以讀取 «亥:人級線目上的訊號，域此躺該第—爾訊號所攜帶 的該順向資料之資訊。 專利關第13項所述之具有電源轉換與雙 向通5fi之裝置，其中，該橋式 半橋開關電路或推挽式開關電路。疋王橋開關電路、 向通:乾圍第13項所述之具有電源轉換與雙 ===，該阻抗調變電路包括至少-電晶體， 的阻抗。以開關該電晶體’以藉此調變該變壓器 申明專利乾圍第13項所述 向通訊之裝置，复由 ^之一有電源轉換與雙 立電容。 <哥生電容或外接獨 17.如中請專利範圍第13項 向通訊之裝置，复中％、α 、有電源轉換與雙 一相位調孿带枚 m 上 兒路包括： „. 兒路’用以根據該初級嘗姐a 汛5虎產生該些橋$ 、枓與多數個模式 何武開關控制訊號；以及 200915833 z4682twf.doc/n —位準解碼器，藉由偵測該初級線圈上的訊號來判讀 σ亥弟一調變訊號所攜帶的該逆向資料之資訊。 18. 如申請專利範圍第17項所述之具有電源轉換與雙 向通訊之裝置’其中’該初級通訊控制電路更包括： 一模式控制器，用以產生該些模式訊號，以藉此決 . 定傳送該順向資料與接收該逆向資料之時序。 19. 如申請專利範圍第18項所述之具有電源轉換與雙 〇 向通訊之裝置，其中，該些模式訊號包括： 一順向資料傳送模式訊號，用以控制該初級通訊 控制電路傳送該初級資料； 一放磁模式訊號，用以控制該初級通訊控制電路 使得該變壓器進行放磁，以避免該變壓器產生磁飽和的現 象； 一逆向資料接收模式訊號，用以控制該初級通訊 控制電路判讀接收到的該逆向資料；以及 一週期同步準備模式訊號，用以控制該初級通訊 " 控制電路來改變該初級線圈上的電壓，進而讓該初級通訊 控制電路與該次級通訊控制電路同步工作。 〇·如申π專利範圍弟13項所述之具有電源轉換與雙 向通訊之裝置，其中，該次級通訊控制電路包括： -阻抗調變控制電路’根據該逆向資料產生該阻 變控制訊號； 相位解碼器，用以接收該次級線圈上之訊號，以藉 此判讀該第一調變訊號所攜帶的該順向資料之資訊；以^ 41 200915833 ^682twf.d〇c/n 制電:同==2接於該相位解碼器與該阻抗調變控 通背制雷]^、’、1 m㈣上之訊號’簡此讓該初級 D控制魏與該缺通訊控制電 數個同步模式訊號。 /作，亚產生多 2丨·如巾請專觀㈣2()項所叙 向通訊之褒置，其中，該些同步模式訊號包^轉換與又 o 電路接收模式訊號’用以控制該次級通訊控制 電路判項接收到的該順向資料； 一放磁模式訊號； 電路傳模式訊號’用以控制該次級通訊控制 雷壓=同步Ϊ備模式訊號，用以_該次級線圈上的 紐之H喊生—職起始贼， 控制電路與該次級軌㈣電路同步工作h孤及通A 向通第21項所述之具有電源轉換與雙 向:^^孔之衣置，其中，該同步控制器包括： -週期仙m，用以偵測該次級線圈上的電壓之改 '父，以產生該週期起始訊號； 同步控制㈣產生⑦，输於該週期侧器，用以 接收該週峡號號，並_該起始訊號產生 控制訊號與一充電控制訊號；以及 ％ -時序還原電路，於該同步控制職產生器，用 以根據該取樣控制職與該充電㈣彳訊麵找些模式訊 號。 42 200915833 τ 682twf.doc/n 23.如申請專概㈣22 向通，:其，，該時序還原電路包:電源轉換與雙 訊號；㈣’根據該充電控龍號產生—斜坡電壓 分器==路，具有—維持電容，接於該時間積 Ο 行取樣，Jt龄^制訊號對該斜坡電壓訊號之最大值進 及 坡電壓訊號之最大值齡在該維持電容 接於誃’具有-分壓電路與多數個比較器，耦 該維ίί二與該取樣維持電路，姻該分壓電路對 si = 該斜坡電壓訊號的最大值進行比例之分配 電壓與:斜:電3，並利用該些比較器比較該些比例 9 J'屯垩讯唬之大小’以產生該些同步模式訊號。 ·—種具有電源轉換與雙向通訊之方法： Ο 關和fit順向ΐ料，根據該順向資料產生多數個橋式開 訊5 ^ ’以藉此控制一橋式開關電路產生一第—調變 能量隔離機制的—變壓器，將該第—調變訊號之 2心壓ϋ的初級線圈傳遞至該變壓器时級線圈； 次、供整流電路，藉此對該次級線圈上的訊號進行整 机，以產生—供應電壓；以及 制生、，向貢料，根據該逆向資料產生該阻抗調變控 %it:以藉此控制阻抗調變電路調變該變壓器的阻抗， 周文°亥邊壓為之共振電路上的共振訊號，以產生一第 43 〇 Ο 200915833 u zH-682twf.doc/n 一調變訊號，§亥弟一调變訊號經由該變壓器故變今初級線 圈之電壓。 Μ 、、 25. 如申請專利範_ 24項所述之具錢源轉換與雙 向通訊之方法，該方法更包括： 讀取該初級線圈上的訊號，以判斷該第二 攜帶的該逆向㈣之f訊；以及 讀取該次級線圈上的訊號，以藉此判斷垓 號所攜帶的該順向資料之資訊。 °交° 26. 如中請專利範圍第25項所述之具錢源轉換 向通訊之方法’該方法更包括： ^ 送與=錄麵式訊號，以控繼軸與逆向資料之傳 27·如巾料利_第26項所述之具有麵轉換盘錐 向通訊之方法’其中，該些同步模式訊號包括：〜、又 -順向資料模式訊號’用以指示該方 料與判讀接收到的該順向資料； 运^順向育 放模式職’用則旨示該變壓11進行放磁，以避# 该變壓器產生磁飽和的現象； 从避免 -逆向資料模式訊號’用以指示該方法該 — 料與判讀接收到的該逆向資料。 、^硬向資 步準備模式訊L瑪行雙向通訊所 夕’並產生—週期起始訊號，^告知該方、去於而 個週期之起始點依序產生該些模式訊號。/ ;下- 44