TW202110072A

TW202110072A - 電壓轉換電路

Info

Publication number: TW202110072A
Application number: TW109126030A
Authority: TW
Inventors: 王聖博; 傅喬; 吳長協; 郭家泰; 張朝凱; 劉耀鍾; 沈依如; 王振宇
Original assignee: 晶元光電股份有限公司
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2021-03-01
Also published as: US20210126548A1; CN112311258A; US11476772B2

Abstract

一電壓轉換電路，包含一橋式整流器、一稽納二極體、一第一電晶體及一第二電晶體，其中，稽納二極體電性連接於第一電晶體和第二電晶體之間。

Description

電壓轉換電路

本發明是有關於一種電壓轉換電路與相關之應用，且特別是有關於一種將交流電壓轉換成直流電壓的電路設計。

目前常用市電為110V(或220V)/60Hz的交流電壓(AC)，而一般電路中控制IC的操作電壓是3.3-12V的直流電壓(DC)，因此需要將市電降壓整流成IC能使用的電源。傳統上使用CMOS做成的交流-直流電壓轉換電路會有高損耗，且電路元件數多，因此造成交流-直流電壓轉換電路有轉換效率不佳及體積大等問題。

本發明係揭露一種電壓轉換電路，包括一橋式整流器、一第一電晶體、一第二電晶體以及一稽納二極體。第一電晶體具有一第一端點、一第二端點以及一第三端點，第二電晶體具有一第一端點以及一第二端點，且第一電晶體的第三端點和第二電晶體的第二端點經由稽納二極體電性連接。第一電晶體的第一端點和第二電晶體的第一端點與橋式整流器電性連接，第一電晶體的第二端點和第二電晶體的第一端點電性連接。

第1A圖為根據本發明一實施例之一種將交流電壓(AC)轉換成直流電壓(DC)的電壓轉換電路100，主要目的在於經由接點Vout提供具有穩定的一輸出電壓的一輸出電源，供應給其他電路。於此電壓轉換電路100中，具有一橋式整流器101，電阻R1和R2，電晶體Q1和Q2，一稽納二極體D1以及一電容C1。電晶體Q1可以是雙極性接面型電晶體（bipolar junction transistor；BJT），更具體來說是一NPN雙極性電晶體。電晶體Q2可以是高電子遷移率場效電晶體（high electron mobility transistor；HEMT），更具體來說是一空乏型高電子遷移率場效電晶體(Depletion-mode HEMT)。電晶體Q1具有基極B、集極C和射極E，電晶體Q2具有閘極G、汲極D和源極S。集極C和汲極D與橋式整流器101電性連接，閘極G與集極C電性連接。稽納二極體D1的陰極電性連接至接點Vout，稽納二極體D1的陽極電性連接至電晶體Q1的基極B。

橋式整流器101包含有四個整流二極體D2-D5。在一實施例中，整流二極體D2-D5可以都是蕭特基二極體（Schottky Barrier Diode；SBD）。橋式整流器101將交流輸入電源VAC-IN整流，用以產生直流電源VDC-IN以及接地電壓。舉例來說，交流輸入電源VAC-IN可以是110VAC、220VAC或230VAC的市電。接地電壓做為整個電壓轉換電路100中0V的參考電位。

第1B圖顯示交流輸入電源VAC-IN的電壓波形11及直流電源VDC-IN之電壓波形12。舉例來說，交流輸入電源VAC-IN是220VAC，為一正弦波。橋式整流器101提供全波整流，將電壓波形11中電壓值為負的部分轉變成正，如同電壓波形12所示。時段TP1表示直流電源VDC-IN的電壓上升的時段，時段TP2表示直流電源VDC-IN的電壓下降的時段。

電晶體Q2經由閘極G接收直流電源VDC-IN的電壓，使得閘極G與源極S之間的電壓大於電晶體Q2的閥值電壓，電晶體Q2被導通(turn-on)並產生由汲極D流向源極S的電流。直流電源VDC-IN因此可經由電阻R2及電晶體Q2對電容C1充電，並造成接點Vout的輸出電壓上升。電阻R2可以用來限制流經電晶體Q2的最大電流。隨著接點Vout的輸出電壓上升到一預定電壓，且此預定電壓足夠讓稽納二極體D1崩潰(breakdown)時，接點Vout的輸出電壓可以造成電晶體Q1導通，進而讓接地電壓(Ground potential，通常為0伏特)經由電晶體Q1被施加至電晶體Q2的閘極G，使得電晶體Q2被關閉(turn-off)。所以直流電源VDC-IN無法再繼續對電容C1充電，如此可以達到電容C1被充電到一預定電壓(即讓稽納二極體D1崩潰且電晶體Q1導通時的電壓)時，便不再對其充電，達到提供穩定之輸出電壓的功效。

第2圖為根據本發明另一實施例之一種將交流電壓(AC)轉換成直流電壓(DC)的電壓轉換電路200，主要目的在於接點Vout提供穩定的一輸出電壓。電壓轉換電路200具有一橋式整流器101，電阻R1和R2，電晶體Q1和Q2，一稽納二極體D1以及一電容C1。稽納二極體D1的陰極電性連接至一接點Vout，稽納二極體D1的陽極電性連接至電晶體Q1的基極B。電壓轉換電路200更包含一分壓電路201，分壓電路201包含電阻R3及電阻R4。第2圖與第1圖相同或是相似之處可由先前之教導而得知，不再累述。

與第1圖之電壓轉換電路100相較之下，第2圖之電壓轉換電路200更具有分壓電路201。分壓電路201包含彼此串聯的電阻R3及電阻R4，其中的電阻R3的一端點與直流電源VDC-IN電性連接，電阻R4的一端點電性連接至接地電壓，一接點202與電阻R3的另一端點及電阻R4的另一端點電性連接且位於電阻R3及電阻R4之間，接點202電性連接至電晶體Q1的基極B。接點202的電壓值由電阻R3及電阻R4的電阻值決定，例如，當電阻R3為10K歐姆，電阻R4為7K歐姆時，則接點202電壓值為7/17 ×(直流電源VDC-IN的電壓)。因此，與接點202電性連接的基極B的電壓也會被施加7/17×(直流電源VDC-IN的電壓)的電壓。當直流電源VDC-IN由低電壓往高電壓上升時，此時基極B的電壓也會伴隨直流電源VDC-IN的電壓上升而上升。當直流電源VDC-IN的電壓上升到一高電壓時，基極B的電壓也上升而使得電晶體Q1被導通，而讓電晶體Q2的閘極G經由導通的電晶體Q1接收到接地電壓，造成電晶體Q2被關閉(turn-off)。如同前述電壓轉換電路100的操作流程，由於電晶體Q2被關閉，直流電源VDC-IN無法再繼續對電容C1充電。如此可以達到在直流電源VDC-IN上升到較高電壓時不對電容C1充電的效果，以防止電晶體Q2因過高之汲源壓（drain-to-source voltage）且通過大電流而燒壞。換言之，電壓轉換電路200可以調整設計來在直流電源VDC-IN的電壓波谷附近供電，而在直流電源VDC-IN的電壓波峰停止供電。這功能在此稱作波谷供電。至於直流電源VDC-IN的電壓超過多少電壓轉換電路200就停止，可以由電阻R3及電阻R4的電阻比例所設定。

第3圖為根據本發明另一實施例之一種將交流電壓(AC)轉換成直流電壓(DC)的電壓轉換電路300。電壓轉換電路300具有一橋式整流器101，電阻R1和R2，電晶體Q1和Q2，一稽納二極體D1以及一電容C1。電壓轉換電路300更包含一可調分壓電路301，可調分壓電路301包含一可變電阻R5及電阻R6。稽納二極體D1的陽極電性連接至電晶體Q1的基極B，稽納二極體D1的陰極經由可變電阻R5電性連接至接點Vout。第3圖與第1、2圖相同或是相似之處可由先前之教導而得知，不再累述。

電壓轉換電路300主要目的在於經由接點Vout提供穩定的一輸出電壓，且這輸出電壓可由選擇可變電阻R5及電阻R6所設定。從另一個角度來說，電壓轉換電路300用以提供一輸出電源，供電給相連接的負載。

電晶體Q2經由閘極G接收直流電源VDC-IN的電壓而導通(turn-on)，並產生由汲極D流向源極S的電流，使得直流電源VDC-IN可經由電阻R2及電晶體Q2對電容C1充電並造成接點Vout電壓上升，而接點Vout的電壓經由可調分壓電路301施加至稽納二極體D1的陰極。接點302的電壓由可變電阻R5及電組R6的電阻值決定，例如，當可變電阻R5為10K歐姆，電阻R6為10K歐姆時，則接點302的電壓值為1/2 ×(接點Vout的電壓)。因此，與接點302相連的稽納二極體D1的陰極也會被施加1/2 ×(接點Vout的輸出電壓)。當接點Vout的輸出電壓上升時，接點302的電壓同樣也會上升。當接點302的電壓上升到足夠讓稽納二極體D1崩潰時(breakdown)，此時接點302的電壓會經由稽納二極體D1施加到電晶體Q1的基極B，並使得電晶體Q1導通。由於電晶體Q1被導通，使得電晶體Q2的閘極G經由電晶體Q1承受接地電壓(Ground potential，通常為0伏特) 並造成電晶體Q2被關閉(turn-off)，所以直流電源VDC-IN無法再繼續對電容C1充電。

由於可變電阻R5的電阻值是可調的，因此可藉由調整可變電阻R5與電阻R6之間的電阻值比例來改變接點302的電壓，藉以用來設定接點Vout所期望的輸出電壓。例如，當可變電阻R5為10K歐姆，電阻R6為10K歐姆時，則接點302的電壓值為1/2 *(接點Vout的電壓)；當可變電阻R5調整為5K歐姆，電阻R6為10K歐姆時，則接點302的電壓值為2/3 *(接點Vout的輸出電壓)。由於稽納二極體D1的崩潰電壓維持不變，因此可藉由調整可變電阻R5的電阻，來改變稽納二極體D1崩潰時的接點Vout之輸出電壓。因此，電壓轉換電路300可以透過改變可變電阻R5，在接點Vout的電壓達到預設的電壓值後停止對電容C1充電。

在另一實施例中，參考第3圖，電壓轉換電路300中不具有稽納二極體D1，且接點302直接與電晶體Q1的基極B連接。而接點302的電壓值則根據可調分壓電路301中可變電阻R5及電阻R6的電阻值調整，具體而言，接點302的電壓值為接點Vout的電壓*(R6/(R5+R6))。當接點Vout的輸出電壓上升到使接點302的電壓等於電晶體Q1的導通電壓(通常是電晶體Q1的基極和射極的電位差為0.4~0.7V)時，電晶體Q1被導通，並且讓電晶體Q2的閘極G之電壓被電晶體Q1所拉低，進一步造成電晶體Q2被關閉。所以直流電源VDC-IN無法再繼續對電容C1充電，以達到對電容C1充電到一電壓值時，便不再對電容C1充電，達到提供穩定輸出電壓的功效。

在另一實施例中，參考第3圖，電壓轉換電路300中的稽納二極體D1被置換為另一二極體，此二極體的陽極與接點302連接，此二極體的陰極與電晶體Q1的基極B連接。接點302的電壓值則根據可調分壓電路301中可變電阻R5及電阻R6的電阻值調整，具體而言，接點302的電壓值為接點Vout的電壓*(R6/(R5+R6))。當接點Vout的電壓上升到使接點302的電壓等於電晶體Q1的導通電壓(通常是電晶體Q1的基極和射極的電位差為0.4~0.7V)加上二極體的順向導通電壓(通常為0.7V)時，電晶體Q1被導通，並且讓電晶體Q2的閘極G經由電晶體Q1承受接地電壓，進一步造成電晶體Q2被關閉。所以直流電源VDC-IN便無法再繼續對電容C1充電，以達到對電容C1充電到一電壓值時，便不再對電容C1充電，達到提供穩定輸出電壓的功效。

第4圖為根據本發明另一實施例之一種將交流電壓(AC)轉換成直流電壓(DC)的電壓轉換電路400。電壓轉換電路400具有一橋式整流器101，電阻R2、R7和R8，電晶體Q3，一稽納二極體D1，二極體D6以及一電容C1。電晶體Q3可以是高電子遷移率場效電晶體（high electron mobility transistor；HEMT），更具體來說是一空乏型高電子遷移率場效電晶體(Depletion-mode HEMT)。二極體D6的陽極、稽納二極體D1的陰極、電阻R7的一端以及電晶體Q3的源極共同電性連接至接點401。電阻R7的另一端、電阻R8的一端以及電晶體Q3的閘極共同電性連接至接點402。二極體D6的陰極和電容C1的一端電性連接至接點Vout。第4圖與先前之實施例相同或是相似之處可由先前之教導而得知，不再累述。

在此實施例中，電晶體Q3被導通並使得直流電源VDC-IN經由電阻R2、電晶體Q3、二極體D6以及電容C1構成的導電路徑對電容C1充電。接點401的電壓伴隨著直流電源VDC-IN的電壓上升而上升，隨著接點401的電壓上升並造成稽納二極體D1崩潰時，接點401的電壓被固定在稽納二極體D1的崩潰電壓，進一步造成接點Vout的電壓也會被固定在一預定電壓。換句話說，稽納二極體D1對接點Vout有限壓功能，預防接點Vout的輸出電壓不會超過一預定電壓值，提供過高壓防護（over-voltage protection，OVP）。

電晶體Q3的Vgs電壓(閘極和源極的電位差)會決定電晶體Q3是否導通。在電壓轉換電路400中，Vgs電壓是接點401和接點402的電位差，而接點401的電壓值V₄₀₁ ，接點402的電壓值V₄₀₂ 為V₄₀₁ *R8/(R7+R8)，因此Vgs電壓為V₄₀₂ - V₄₀₁ =- V₄₀₁ *R7/(R7+R8)。當直流電源VDC-IN的電壓上升時，接點401的電壓值V₄₀₁ 也會伴隨上升；當電壓值V₄₀₁ 上升到一電壓值時，Vgs也成為一足夠大的負電壓並造成電晶體Q3被關閉，達到電壓值V₄₀₁ 上升至一高電壓時不對電容C1充電的效果。因此，選用電阻R7和R8可以用來設定電壓值V₄₀₁ ，等同設定了接點Vout的輸出電壓，而使得輸出電源具有穩定的電壓。

第5圖為根據本發明另一實施例之一種將交流電壓(AC)轉換成直流電壓(DC)的電壓轉換電路500。電壓轉換電路500具有一橋式整流器101，電阻R1，電晶體Q3，稽納二極體D7及D8以及一電容C1。第5圖與先前之實施例相同或是相似之處可由先前之教導而得知，不再累述。電壓轉換電路500主要目的在於接點Vout提供穩定的一輸出電壓，且這一輸出電壓可由稽納二極體D8所設定，而稽納二極體D7提供過高壓保護（OVP）。

在電壓轉換電路500中，稽納二極體D8大約是處於崩潰狀態，其跨壓為崩潰電壓V_BD8 。接點Vout上的輸出電壓大約會被限定在崩潰電壓V_BD8 減去電晶體Q3之閥值電壓，所以大約為一個定值，由崩潰電壓V_BD8 所設定。稽納二極體D7可以選擇，使其在接點Vout上的輸出電壓過高時崩潰，預防電晶體Q3或稽納二極體D8故障時，導致輸出電壓過高的情形，提供過高壓保護（OVP）。

第6圖為根據本發明另一實施例之一種將交流電壓(AC)轉換成直流電壓(DC)的電壓轉換電路600。電壓轉換電路600具有一橋式整流器101，分壓電路201和601，電阻R1，電晶體Q1和Q2，稽納二極體D1和D11，二極體D9和D10以及一電容C1。分壓電路201包含電阻R3及電阻R4，分壓電路601包含電阻R5及電阻R6。第6圖與先前之實施例相同或是相似之處可由先前之教導而得知，不再累述。

電壓轉換電路600主要目的在於接點Vout提供穩定的一輸出電壓，且這輸出電壓可由電阻R5與R6所構成的分壓電路601所設定。

稽納二極體D11與D1提供過高壓保護（OVP）。當接點Vout的輸出電壓因為異常而開始飄高到一預設程度時，稽納二極體D11與D1其中任一都可以崩潰，進而箝制接點Vout的輸出電壓。

分壓電路201（由電阻R3與R4所構成）以及相關之連接，則提供波谷供電之功能。當直流電源VDC-IN的電壓超過電阻R3及電阻R4所設定的一預設值時，電壓轉換電路600就停止對接點Vout（或者說對輸出電源）供電。

二極體D9和D10是防止當直流電源VDC-IN處於低電壓時，接點Vout的輸出電壓回灌到直流電源VDC-IN。

第7圖為將本發明的電壓轉換電路應用在一智慧照明電路700之一實施例。在智慧照明電路700中，包含電壓轉換電路701、去頻閃電路(Flicker reduction circuit)702、定電流電路703、無線模組704 、回充電路708、電位轉換器（level shifter）709以及光源706。

電壓轉換電路701可以為前述電壓轉換電路100、200、300、400、500或600其中之一，大致上包含有橋式整流器101以及線性穩壓器（low dropout linear regulator，LDO）710。電壓轉換電路701提供直流電源VDC-IN，並在接點Vout（或者說對輸出電源）提充穩定預設的輸出電壓，作為無線模組704的輸入電源。舉例來說，如果電壓轉換電路701是前述電壓轉換電路100，那線性穩壓器710大約就是電壓轉換電路100中橋式整流器101之外的電路。

無線模組704可以為藍芽模組或者為WIFI模組。光源706可以由多個相同或者不同尺寸的發光二極體串聯而成。在一實施例中，光源706為一可承受高壓（high voltage）的光源。在一實施例中，無線模組704可接收一外部控制訊號以產生一脈波寬度調變訊號(Pulse Width Modulation，PWM)705，也就是一調光訊號。定電流電路703接收此脈波寬度調變訊號705。光源706的發光強度可以透過調整脈波寬度調變訊號705的頻率及脈波寬度來改變，也就是調光（dimming）。

電位轉換器709可以將脈波寬度調變訊號705轉換為具有適當電壓準位的調光訊號，給予定電流電路703。舉例來說，脈波寬度調變訊號705為邏輯”0”時，脈波寬度調變訊號705之電壓準位為0V，而電位轉換器709據以在接點PM產生8V的調光訊號；當脈波寬度調變訊號705為邏輯”1”時，脈波寬度調變訊號705之電壓準位為3.3V，而電位轉換器709據以在接點PM產生4V的調光訊號。在其他實施例中，電位轉換器709可以省略，如果脈波寬度調變訊號705的電壓準位可以直接被定電流電路703所接受。

智慧照明電路700還包含回充電路708，其提供一回充電路徑707，使得定電流電路703中的電流，可通過回充電路徑707，對電壓轉換電路701或是無線模組704供電，藉以提升整體電路的功率因數(Power factor)。舉例來說，當脈波寬度調變訊號705使得光源706發光時，回充電路708可以將流過光源706之部分或是全部電流，對電壓轉換電路701的輸出電源充電或是無線模組704供電。

如表一所示，照明電路1代表智慧照明電路700省略無線模組704和回充電路徑707的一電路實施例，照明電路2代表智慧照明電路700中省略回充電路徑707的一電路實施例，照明電路3代表智慧照明電路700。從表一可以得知，照明電路1的功率因數最高，具有無線模組704的照明電路2整體電路的功率因數降低。原因可能在於線性穩壓器710具有波谷充電的功能，在直流電源VDC-IN在最低的電壓波谷附近才抽取電流，這剛好損害了功率因數。照明電路3（即智慧照明電路700）藉由回充電路徑707提升了因為加入了無線模組704而下降的功率因數。更具體地來說，當直流電源VDC-IN的電壓值在最高的電壓波峰附近時，回充電路708會對電壓轉換電路701或是無線模組704供電，因此降低了前述波谷充電對於功率因數之損害。

第8A圖為智慧照明電路700的詳細電路之一實施例。智慧照明電路800包含電壓轉換電路701、去頻閃電路702、定電流電路703、無線模組704以及光源706。在智慧照明電路800中，電壓轉換電路701是採用電壓轉換電路600的電路結構，詳細電壓轉換操作請參考第6圖與相關段落的描述。接點Vout（輸出電源）可做為無線模組704的輸入電源。直流電源VDC-IN經由二極體D12和去頻閃電路702供電給光源706，二極體D12可以防止當直流電源VDC-IN的電壓處於低電壓時，光源706與去頻閃電路702相接的端點的電壓高於直流電源VDC-IN的電壓造成電流回灌到直流電源VDC-IN。

去頻閃電路702具有並聯電容C2和電阻R9組成的濾波器，跟光源706相電連接。去頻閃電路702並包含電阻R10、R11、電容C3、稽納二極體D14與電晶體Q4，電晶體Q4可以是一高電子遷移率電晶體或一金屬氧化物半導體場效電晶體（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）。在一實施例中，電晶體Q4為增強型高電子遷移率場效電晶體(enhancement-mode HEMT)。其中，電晶體Q4的閘極所接收的電壓由電阻R10與R11的分壓決定，或是由稽納二極體D14的跨壓所決定，而電容C3則是用於儲存電荷以穩定電晶體Q4的閘極所承受的電壓。具體而言，當交流輸入電源VAC上升的時候，電阻R10、R11之間的電壓上升，而電晶體Q4的閘極所接收的電壓也隨著上升。直到電阻R10、R11之間的電壓上升到足以讓稽納二極體D14崩潰時，電晶體Q4的汲極與閘極之間的跨壓，便被固定在稽納二極體D14崩潰時的電壓，並讓稽納二極體D14兩端的電壓差固定在定值。也就是說，當稽納二極體D14崩潰時，電晶體Q4被操作在預定的電壓範圍內，且通過電晶體Q4的電流被限制在一預定的電流範圍內，例如通過電晶體Q4的電流的最大值與最小值相差小於最小值的5%。搭配電容C3，更能減少通過電晶體Q4的電流的變動，藉此穩定流經光源706的電流，避免高電壓時的峰值抖動造成的光線閃爍情形。

透過改變電阻R10與R11，可以調整去頻閃電路702啟動的條件。同樣以交流輸入電源VAC為110VAC，光源706的啟動電壓為80V、光源706的崩潰電壓為120V，並且稽納二極體D14的崩潰電壓為18V為例。在一實施例中，調整電阻R10、R11讓交流輸入電源VAC的電壓達到光源706啟動的電壓（80V）與稽納二極體D14崩潰電壓（18V）的總和的98V時去頻閃電路702被啟動，且去頻閃電路702內的稽納二極體D14崩潰且電晶體Q4被導通，以穩定流經光源706的電流而避免光線閃爍。在另一實施例中，當交流輸入電源VAC的電壓達到光源706導通的電壓（120V）與稽納二極體D14崩潰電壓（18V）的總和的138V 時，電晶體Q4依據調整電阻R10、R11的分壓值被導通。換句話說，交流輸入電源VAC的電壓達到光源706導通的電壓（120V）與稽納二極體D14崩潰電壓（18V）的總和的138V 時，去頻閃電路702啟動。另一方面，透過稽納二極體D14的設置，讓電晶體Q4的汲極收到的電壓波動不會直接反映到光源706之上，以減少光源706所接收到的電流漣波（ripple）之大小，避免漣波造成的異常閃爍。去頻閃電路702也能應用在其他實施例中，例如與電壓轉換電路100、200、300、400或500相連接，並一起應用於發光裝置內與發光裝置內的光源相連以減少光源所接收到的電流的漣波。

在一實施例中，定電流電路703具有電晶體Q5-Q6，電阻R13。回充電路708具有二極體D13、電阻R12與稽納二極體D15。電位轉換器709具有電阻R14與R15、以及電晶體Q7。電晶體Q5可以是高電子遷移率場效電晶體（high electron mobility transistor；HEMT），更具體來說是一空乏型高電子遷移率場效電晶體(Depletion-mode HEMT)，電晶體Q5在定電流電路703中可做為光源706的定電流源。電晶體Q6可以是雙極性接面型電晶體（bipolar junction transistor；BJT），更具體來說是一PNP雙極性電晶體。電晶體Q7可以是雙極性接面型電晶體（bipolar junction transistor；BJT），更具體來說是一NPN雙極性電晶體。電晶體Q7的基極連接到脈波寬度調變訊號705，當脈波寬度調變訊號705處於高電壓準位（例如3.3V）時電晶體Q7被導通，此時電晶體Q6的基極上的電壓被電晶體Q7所拉低，使得電晶體Q6也被導通，更造成流經光源706和電晶體Q5的電流流經電晶體Q6和Q7構成的電流路徑。其中，流經電晶體Q6的電流更可經由二極體D13(回充電路徑707)對電容C1充電或是對無線模組704供電，以提升電路800的功率因數。相對地，當脈波寬度調變訊號705處於無法導通電晶體Q7的低電壓準位時，例如脈波寬度調變訊號705為0伏特時，電晶體Q7被關閉，此時電晶體Q6的基極電壓與射極電壓的電壓差低於電晶體Q6的導通門檻電壓，因此電晶體Q6不導通，此時電流I_LED 的電流值趨近於0安培，或者可以視為無電流流經光源706，光源706不發光。

第8B圖顯示第8A圖中直流電源VDC-IN的電壓波形14、流經二極體D10與電晶體Q2的充電電流I_LDO 之電流波形16、流經二極體D13之充電電流I_CHG-D13 之電流波形19、以及流經光源706的電流I_LED 之電流波形18。需先說明的是，第8B圖僅用於示意各個參數的相對時序，並非用以限制真實的電壓波形或是電流波形。

請同時參閱第8A與8B圖。如第8B圖所示，時間點t1到t2之間，以及時間點t5到t6之間，直流電源VDC-IN的電壓值較低之波谷時段，電壓轉換電路701中的電晶體Q2會導通，產生不為0之充電電流I_LDO ，對電容C1充電或是對無線模組704供電，如同電流波形16所示。

當直流電源VDC-IN之電壓足夠高，如第8B圖所示，時間點t3到t4之間的波峰時段，光源706發光，定電流電路703工作。在此實施例中，如同電流波形18所示，電流I_LED 在時間點t3到t4之間近似一定電流，但並不以此為限，後續係以其他實施例說明。

光源706發光時，流經二極體D13之充電電流I_CHG-D13 不為0，如同電流波形19所示。充電電流I_CHG-D13 可以用來對電壓轉換電路701中的電容C1充電或是對無線模組704供電，穩定接點V_OUT (輸出電源)上的輸出電壓。在一實施例中，接點Vout上的電壓準位或者說前述輸出電源的電壓準位被期望落在一個預設的電壓值區間。充電電流I_CHG-D13 不大於驅動光源706發光的電流I_LED ，這是因為當接點V_OUT 上的輸出電壓夠高時，一部分的電流I_LED ，會流過稽納二極體D15，沒有對電容C1充電或是沒有對無線模組704供電。在一實施例中，此時電容C1供電給無線模組704。

而在時間點t2到t3與時間點t4至t5，當電容C1的電壓準位足夠高或者說位於預設的電壓值區間時，電容C1供電給無線模組704。

第9A圖為依據本發明所實施的一封裝後的積體電路MOD，第9B圖顯示代表積體電路MOD的符號。更詳細地來說，為使圖式與說明書簡潔，第9B圖中僅標示出積體電路MOD的各連接埠，在部分圖式係以第9B圖代表第9A圖。積體電路MOD為一系統封裝（system in package，SIP）模組，具有電晶體QJ與QB、二極體DD、以及稽納二極體DZ，彼此的連接關係如同第9A圖所示。積體電路MOD對外提供了輸出接腳（pin）VDD、輸入接腳VIN、接地接腳GND、控制接腳GC、以及調整接腳ADJ，如同第9A與9B圖所示。積體電路MOD可以使用於線性穩壓器或是定電流電路中，用以簡化電路元件。在一實施例中，積體電路MOD跟電路711實質上相同。

第10圖為積體電路MOD的封裝內部結構，第11圖為積體電路MOD之底部接腳配置圖。為方便對照，第10圖與第11圖是用同一個視角繪製而成，也就是說，雖然第10圖與第11圖分別用以示意積體電路MOD的相對兩側，然第11圖並非積體電路MOD的正規仰視圖。具有習知技藝者應可從第10圖與第11圖理解各元件於封裝結構上的相對配置。積體電路MOD具有金屬墊MTL1-MTL6。積體電路MOD中的電晶體QJ與QB、二極體DD、以及稽納二極體DZ，每一個都是以至少一單一晶片（single chip）的形式，安置於一金屬墊上。從第10圖之實施例來看，積體電路MOD具有8個晶片SC1-SC8。

金屬墊MTL2上承載了電晶體QJ1-QJ5，電晶體QJ1-QJ5並聯，構成了電晶體QJ。每一個電晶體QJ1-QJ5都是一單一晶片。從另一個角度來看，五個晶片SC1-SC5，其上分別形成有電晶體QJ1-QJ5，一起放置黏著於金屬墊MTL2上。在一實施例中，每個電晶體QJ1-QJ5都是空乏型高電子遷移率場效電晶體，且每個電晶體QJ1-QJ5的規格可以相同或不同。在另一個實施例中，電晶體QJ可以由二個或更多的電晶體並聯所構成，取決於電晶體QJ所需要的驅動力（driving ability）。電晶體QJ1-QJ5的汲極，透過接合線（bonding wire），一起電性連接到金屬墊MTL1，其電性連接到積體電路MOD底部之輸入接腳VIN。電晶體QJ1-QJ5的閘極，透過接合線，都電性連接到金屬墊MTL3，其電性連接到積體電路MOD底部之控制接腳GC。電晶體QJ1-QJ5的源極，透過接合線，都電性連接至金屬墊MTL2。電晶體QJ1-QJ5操作時所產生的熱，可以透過金屬墊MTL2下方的散熱接腳THML，而發散出去。散熱接腳THML可以銲接於一印刷電路板上。

金屬墊MTL3上承載有電晶體QB，形成於晶片SC6上。在一實施例中，電晶體QB是一NPN雙極性電晶體。電晶體QB的集極，透過黏著晶片SC6的導電膠，直接電性連接到金屬墊MTL3。電晶體QB的基極透過接合線，電性連接到金屬墊MTL5，其電性連接到積體電路MOD底部之調整接腳ADJ。電晶體QB的射極，透過接合線電性連接到金屬墊MTL4，其電性連接到積體電路MOD底部之接地接腳GND。

金屬墊MTL6上承載有二極體DD與稽納二極體DZ，分別形成於二晶片SC8與SC7上。二極體DD的陽極，透過接合線電性連接到金屬墊MTL2。二極體DD的陰極以及稽納二極體DZ的陰極，透過導電膠（未顯示），直接電性連接到金屬墊MTL2，其電性連接到積體電路MOD底部之輸出接腳（pin）VDD。稽納二極體DZ的陽極，透過接合線電性連接到金屬墊MTL5。

第12圖為依據本發明所實施的電壓轉換電路900。第12圖與先前之實施例相同或是相似之處可由先前之教導而得知，不再累述。電壓轉換電路900大致上包含有橋式整流器101以及線性穩壓器751。線性穩壓器751採用了積體電路MOD。從電路元件連接的分析可知，電壓轉換電路900等效於第6圖之電壓轉換電路600，但因為採用了積體電路MOD，大大減少了離散元件（discrete device）的數量。

電壓轉換電路900中，接點Vout（輸出電源）的輸出電壓可以由分壓電路601中的電阻R5與R6的電阻值比例來設定，但不會大於積體電路MOD中的稽納二極體DZ之崩潰電壓V_BDZ 與電晶體QB之基射極(base-to-emitter)順向偏壓(forward voltage)的和。舉例來說，崩潰電壓V_BDZ 為2.9V，電晶體QB之基射極順向偏壓為0.7V，則電壓轉換電路900中，接點Vout的輸出電壓將會限制於3.6V（=2.9V+0.7V）以下。

積體電路MOD的應用，並不限制於接點Vout（輸出電源）的輸出電壓小於積體電路MOD中的稽納二極體DZ之崩潰電壓V_BDZ 與電晶體QB之基射極順向偏壓的和。第13圖為依據本發明所實施的電壓轉換電路910，可以在接點Vout提供較高的輸出電壓。第13圖與先前之實施例相同或是相似之處可由先前之教導而得知，不再累述。與第12圖相較之下，第13圖多了稽納二極體DZ1，其陰極連接至積體電路MOD之接地接腳GND，其陽極電性連接至橋式整流器101所提供的接地電壓。換言之，該積體電路MOD之接地接腳GND透過稽納二極體DZ1，電性連接至接地電壓。

從電路分析可知，線性穩壓器752中，接點Vout（輸出電源）的輸出電壓可以由分壓電路601中的電阻R5與R6的電阻值比例來設定，但不會大於積體電路MOD中的稽納二極體DZ之崩潰電壓V_BDZ 、電晶體QB之基射極順向偏壓、以及稽納二極體DZ1之崩潰電壓V_BDZ1 ，三者的和。舉例來說，崩潰電壓V_BDZ 為2.9V，電晶體QB之基射極順向偏壓為0.7V，稽納二極體DZ1之崩潰電壓V_BDZ1 為40V，則電壓轉換電路910中，接點Vout（輸出電源）的輸出電壓將會在43.6V（=2.9V+0.7V+40V）以下。

第12圖與第13圖中，分壓電路201（由電阻R3與R4所構成）、二極體D9以及相關之連接，則提供波谷供電的功能。在其他依據本發明所實施的線性穩壓器中，如果波谷供電的功能不必要，分壓電路201與二極體D9可以省略。

第14圖顯示依據本發明所實施的智慧插座920。智慧插座920包含有橋式整流器101、線性穩壓器755與756、無線模組714、繼電器（relay）762、以及繼電器驅動電路760。智慧插座920可以實現對負載764以及光源766的無線控制。

智慧插座920的橋式整流器101電性接收市電所供應的交流輸入電源VAC-IN，產生直流電源VDC-IN與接地電壓。智慧插座920本身具有插座，可以透過外界之插頭電性連接到負載764以及光源766。舉例來說，負載764可以是一烤箱，光源766可以是一LED燈。手機所發送的無線訊號，可以透過智慧插座920，來控制光源706是否點亮，或是負載764與一電源的電性連接。

線性穩壓器755與756可以採用，但不限於先前所教導過的線性穩壓器。線性穩壓器755與756都以直流電源VDC-IN作為輸入電源。線性穩壓器755設定用來在接點Vout-40提供具有約40伏特輸出電壓的輸出電源。線性穩壓器756設定用來在接點Vout-3.3提供具有約3.3伏特輸出電壓的輸出電源。

在一實施例中，無線模組714為一藍芽模組或是一WIFI模組，可以接收手機來的外部控制訊號，也就是無線電訊號。無線模組714以接點Vout-3.3上的3.3V輸出電壓作為輸入電源，可以依據外部控制訊號，直接控制光源706是否點亮。無線模組714也可以依據外部控制訊號，產生控制訊號Sctl，控制訊號Sctl透過繼電器驅動電路760來控制繼電器762中的開關SW是否短路。當控制訊號Sctl為3.3V時，繼電器762中的開關SW短路；當控制訊號Sctl為0V時，繼電器762中的開關SW開路。

繼電器驅動電路760與繼電器762都以接點Vout-40上之具有40伏特輸出電壓的輸出電源作為輸入電源。

在第14圖之智慧插座920中，當繼電器762中的開關SW短路時，智慧插座920將交流輸入電源VAC-IN電性連接至負載764，所以交流輸入電源VAC-IN對負載764供電。當繼電器762中的開關SW開路時，智慧插座920將交流輸入電源VAC-IN與負載764之間的電性連接斷開，交流輸入電源VAC-IN不對負載764供電。

在其他實施例中，第14圖之繼電器762，其中的開關SW控制一電池電源與負載764之間的電性連接。

第15圖顯示依據本發明所實施的智慧插座930，其與第14圖之智慧插座920相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。

與第14圖智慧插座920中的線性穩壓器756不同的，第15圖智慧插座930中的線性穩壓器757是以接點Vout-40上之具有40伏特輸出電壓之輸出電源作為輸入電源，以在接點Vout-3.3上產生具有3.3V輸出電壓的另一輸出電源，作為輸入電源，對無線模組714供電。

簡單來說，智慧插座930中的線性穩壓器755先將不穩定的直流電源VDC-IN轉換，在接點Vout-40上提供比較穩定的40伏特之中壓電源，對繼電器驅動電路760與繼電器762供電。線性穩壓器757再將40伏特之中壓電源轉換，在接點Vout-3.3上提供更穩定的3.3伏特之低壓電源。這樣兩次的轉換，可以使得3.3伏特之低壓電源更穩定，避免無線模組714因為輸入電壓不穩時所可能發生的誤動作。

第16圖顯示依據本發明所實施的智慧插座932，其與智慧插座920與930相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。智慧插座932以線性穩壓器758，來取代第15圖中的線性穩壓器757。舉例來說，稽納二極體DZ2之崩潰電壓V_BDZ2 大約4V，電晶體QB1之基射極順向偏壓大約為0.7V，線性穩壓器758之接點Vout-3.3上的輸出電壓大約可以穩定於3.3V（4V-0.7V）。

第17圖顯示照明電路810，其與第8A圖之智慧照明電路800相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。照明電路810具有定電流電路830，連接於光源706與橋式整流器101所提供的接地電壓之間，用以控制流經光源706之電流。

定電流電路830包含有電晶體QJ6與電阻R16，其連接如同第17圖所示。電晶體QJ6可以是高電子遷移率場效電晶體（high electron mobility transistor；HEMT），更具體來說是一空乏型高電子遷移率場效電晶體(Depletion-mode HEMT)。假定電晶體QJ6的臨界電壓為-Vth_QJ6 ，當直流電源VDC-IN的電壓足夠高到驅動光源706發光時，接點P1的電壓大約會維持固定在Vth_QJ6 ，而流經電阻R16的電流就大約會固定於Vth_QJ6 /R₁₆ ，其中R₁₆ 為電阻R16的電阻值。當接點P1的電壓大約維持固定在Vth_QJ6 時，因為流經電阻R16的電流大約為固定，所以流經光源706之電流大約為一定值，達成定電流控制。

第17圖之照明電路810，可能因為交流輸入電源VAC-IN的不同，產生消耗功率不同的現象。舉例來說，當交流輸入電源VAC-IN為230VAC的市電時，照明電路810中之光源706發光的時間，將會比交流輸入電源VAC-IN為110VAC的市電時，來的長。因此，照明電路810在交流輸入電源VAC-IN為230VAC的市電時，其消耗功率與亮度就會比在交流輸入電源VAC-IN為110VAC的市電時，來的高。舉例來說，如果一個標稱為11瓦的LED燈泡採用照明電路810的架構，其實際的消耗功率將不是固定的11瓦，因為照明電路810所消耗的功率，會隨著採用不同額定電壓的交流輸入電源VAC-IN而改變。

第18A圖為依據本發明所實施的定功率照明電路812。於本實施例中，光源706的發光強度與消耗功率可以分別趨近定值，而不受到交流輸入電源VAC-IN的電壓有效值（RMS值）改變而改變。所述交流輸入電源VAC-IN的電壓有效值例如是常見的110伏特或是220伏特，但不以此為限。定功率照明電路812跟第17圖之照明電路810相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。

定功率照明電路812包含有可控制定電流電路832以及分壓電路203。可控制定電流電路832包含有電晶體QB2，其為一PNP雙極性電晶體，連接於電阻R16與接地電壓之間，電晶體QB2的基極作為一控制端。分壓電路203包含有電阻R17與R18，在第18A圖中，串接於直流電源VDC-IN與接地電壓之間。電阻R17與R18之間的接點PJ連接到電晶體QB2的基極。當直流電源VDC-IN上升時，接點PJ上的電壓V_PJ 也隨著上升，相對地提升了電晶體QB2的射極電壓V_E-QB2 。如同先前所述，當直流電源VDC-IN的電壓足夠時，接點P1的電壓大約會維持固定在Vth_QJ6 。如此，流經電阻R16的電流，大約也就是流經光源706之電流I_LED ，大約會是（Vth_QJ6 - V_E-QB2 ）/R₁₆ ，其中射極電壓V_E-QB2 將隨著直流電源VDC-IN上升而增加。換言之，當直流電源VDC-IN上升，電壓V_PJ 也隨著上升，可控制定電流電路832因而使得電流I_LED 減少。

第18B圖顯示當定功率照明電路812中的交流輸入電源VAC-IN為110VAC時，直流電源VDC-IN的電壓波形DC110，與電流I_LED 的電流波形ILED110。第18B圖也顯示當交流輸入電源VAC-IN為220VAC時，直流電源VDC-IN的電壓波形DC220，與電流I_LED 的電流波形ILED220。在第18B圖中，假定直流電源VDC-IN的電壓超過臨界電壓VTH_DC 時，光源706開始發光，而電流I_LED 被可控制定電流電路832所控制。定功率照明電路812所消耗的功率，大約會正比於第18B圖中電流I_LED 的電流波形所涵蓋的區域面積。從第18B圖中可以發現，電流波形ILED220所涵蓋的區域比起電流波形ILED110所涵蓋的區域來的寬；但是電流波形ILED220所涵蓋的區域的中間部分，卻比起電流波形ILED110的區域來的低。基於此電路架構，只要選取適當規格的元件來設定臨界電壓VTH_DC ，就可能可以使得電流波形ILED220所涵蓋的區域面積大約等於電流波形ILED110所涵蓋的區域面積。換言之，定功率照明電路812所消耗的功率，在交流輸入電源VAC-IN為220VAC與110VAC時，大約都一樣，為定功率。

第18C圖為依據本發明所實施的定功率照明電路814，其發光亮度與消耗功率可以是定值，不受到交流輸入電源VAC-IN改變而改變。定功率照明電路814，其跟第18A圖之照明電路812相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。

跟第18A圖之照明電路812不同的，第18C圖之定功率照明電路814中的分壓電路203是連接於接點PCA與接地電壓之間，而接點PCA連接了可控制定電流電路832與光源706。當光源706發光時，接點PCA上的電壓大約可以反應出直流電源VDC-IN的電壓。所以，當直流電源VDC-IN的電壓上升時，接點PCA上的電壓可能上升，接點PJ上的電壓V_PJ 也隨著上升，進而降低了流經光源706之電流I_LED ，可以達到第18B圖所顯示的效果。定功率照明電路814所消耗的功率，可以不隨著不同額定電壓的交流輸入電源而改變，大約為定值。

定功率控制也可以跟調光控制整合在一起。第19A圖為依據本發明所實施之一可調光之照明電路816，其先前所述之照明電路相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。

照明電路816中，調光功率控制整合電路204包含有電阻R17、R18，以及電晶體QB3，其為NPN雙極性電晶體。調光功率控制整合電路204電性連接於直流電源VDC-IN與接地電壓之間，接收脈波寬度調變訊號705（調光訊號），據以控制電晶體QB2的基極電壓。當脈波寬度調變訊號705為邏輯上的”1”時，電晶體QB3被導通，使得電阻R18被導通至接地電壓。此時，調光功率控制整合電路204等效於第18A圖中的分壓電路203。當脈波寬度調變訊號705為邏輯上的”0”時，電晶體QB3不導通，使得電阻R18到接地電壓之間為開路。因此，接點PJ的電壓大約等於直流電源VDC-IN的電壓，導致電晶體QB2關閉，沒有電流流過電阻R16，流經光源706之電流I_LED 大約為0A，光源706不發光。所以，脈波寬度調變訊號705可以控制光源706是否發光，為一調光訊號。前述電晶體的導通與不導通係指關聯於電晶體的兩端點之間的等效電阻大小，且關聯於整體電路之設計，而非為任意之解釋。

第19B圖為依據本發明所實施之一可調光之照明電路818，其與先前所述之照明電路相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。與第19A圖中的調光功率控制整合電路204不同的，第19B圖中的調光功率控制整合電路204有一端電性連接到接點PCA，另一端電性連接到接地電壓。依據第18A、18C、與19A圖之教導可知，照明電路818也可以提供定功率控制與調光控制。

第20圖為依據本發明所實施的照明電路819。照明電路819與先前所述之照明電路相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。

定電流電路833連接於光源706與接地電壓之間，包含有第9A圖與第9B圖中的積體電路MOD。如同第20圖所示，在定電流電路833中，積體電路MOD的控制接腳GC與輸入接腳VIN之間連接有電阻R1。輸出接腳VDD作為接點PCV，與接地電壓之間連接有電阻R16。輸入接腳VIN透過接點PCA連接到光源706。接地接腳GND連接到接地電壓。調整接腳ADJ空接，沒有外接到積體電路MOD之外的電路或元件。

如同先前所教導的，當交流輸入電源VAC-IN提供的電壓大於一預設值時，接點PCV的電壓V_CV ，大約會維持在積體電路MOD中的稽納二極體DZ之崩潰電壓V_BDZ 與電晶體QB之基射極順向偏壓的和，並大約為一定電壓。流經電阻R16的電流，大約維持在V_CV /R₁₆ ，因此為一定值。而且，流經電阻R16的電流大約就是流經光源706的電流I_LED 。所以，定電流電路833大約提供了V_CV /R₁₆ 的一定電流，來驅動光源706。

第21A圖為依據本發明所實施的可調光之照明電路820。照明電路820與先前所述之照明電路相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。照明電路820可以實現調光與定功率控制的功能。

照明電路820中，可控制定電流電路834具有電晶體QB2，連接於電阻R16與接地電壓之間。調光功率控制整合電路204電性連接於直流電源VDC-IN與接地電壓之間，接收脈波寬度調變訊號705（調光訊號），據以控制電晶體QB2的基極電壓。在照明電路820中，可控制定電流電路834與調光功率控制整合電路204彼此之間的控制原理可以參考先前對於第19A圖的教導而得知，不再累述。

第21B圖為依據本發明所實施的可調光之照明電路822。照明電路822與先前所述之照明電路相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。照明電路822可以實現調光與定功率控制的功能。在照明電路822中，可控制定電流電路834與調光功率控制整合電路204彼此之間的控制原理可以參考先前對於第19B圖的教導而得知。

第22A圖為依據本發明所實施的可調光之照明電路824。照明電路824與先前所述之照明電路相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。照明電路824可以實現調光與定功率控制的功能。

照明電路824中，可控制定電流電路836具有電晶體QB4，連接於電阻R16與接地電壓之間。電晶體QB4為一NPN雙極性電晶體，其基極直接接收脈波寬度調變訊號705（調光訊號）。脈波寬度調變訊號705用以指示可控制定電流電路836調整電流I_LED ，達到調光控制。當脈波寬度調變訊號705為邏輯上的”1”之一高電壓準位時，電晶體QB4被導通，電晶體QB4提供一接近接地電壓的電壓至電阻R16的一端。此時，接點PCV與接地電壓之間的等效電阻大約等同於電阻R16，可控制定電流電路836提供大約V_CV /R₁₆ 的電流I_LED ，來驅動光源706。當脈波寬度調變訊號705為邏輯上的”0”之一低電壓準位時，電晶體QB4關閉，電晶體QB4斷開電阻R16至接地電壓之間的電性連接。此時，接點PCV與接地電壓之間的等效電阻可視為無窮大，電流I_LED 大約等於0。

照明電路824具有分壓電路203，具有電阻R17與R18，串聯於直流電源VDC-IN與接地電壓之間。電阻R17與R18之間的接點PJ，透過二極體D18，電性連接到積體電路MOD的調整接腳ADJ。當直流電源VDC-IN高過一預設程度時，接點PJ的電壓會透過調整接腳ADJ指示可控制定電流電路836降低電流I_LED 。如此，照明電路824可以達到定功率控制。

第22B圖為依據本發明所實施的可調光之照明電路826。照明電路826與先前所述之照明電路相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。與第22A圖之照明電路824不同的，第22B圖之照明電路826中的分壓電路203連接於接點PCA與接地電壓之間，其中接點PCA連接了可控制定電流電路836與光源706。依據先前的教導可知，照明電路826也可以實現調光與定功率控制的功能。

請再參考第8A圖。第8A圖中的電位轉換器709除了提供電壓準位平移之外，也帶有邏輯上反向的功能。第8A圖中，如果脈波寬度調變訊號705為一低電壓準位（邏輯”0”），接點PM的電壓將會是一高電壓準位（邏輯”1”）；當脈波寬度調變訊號705為一高電壓準位（邏輯”1”），接點PM的電壓將會是一低電壓準位（邏輯”0”）。脈波寬度調變訊號705的邏輯值會跟接點PM的邏輯值相反。於容許電路運作的情況下，在此並不限制波寬度調變訊號705的邏輯值會跟接點PM的邏輯值所對應的具體電壓準位。

第23圖顯示電位轉換器719以及周遭相關電路。第23圖與先前所述之實施例相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。在此實施例中，電位轉換器719可以取代第8A圖中的電位轉換器709。相較於電位轉換器709，電位轉換器719增加有一反向器（inverter）INV。反向器INV可以依據脈波寬度調變訊號705提供一反向訊號至電晶體Q7的基極。從第23圖的連接可以推知，脈波寬度調變訊號705的邏輯值將會跟接點PM的邏輯值相同。

在其他的實施例中，當在第8A圖中的電位轉換器709與定電流電路703之間插入有一反向器，其依據電阻R14與R15之間的接點PM，產生一反向訊號，提供給電晶體Q6的基極。如此，可以達到跟第23圖之電位轉換器719相同或是類似的功能。

請再參考第8A圖。第8A圖中，實務上，因為電位轉換器709所流經的電流幾乎可以忽略，所以回充電路708等同將電流I_LED ，對輸出電源充電或是供電給無線模組704。當脈波寬度調變訊號705使光源706發光且二極體D13被導通時，回充電路708將電流I_LED 提供至接點Vout，對輸出電源充電或是供電給無線模組704。但本發明不限於此。

第24圖為依據本發明所實施的智慧照明電路780。在智慧照明電路780中，包含電壓轉換電路701、去頻閃電路702、可控制定電流電路838、無線模組704 、回充電路718、以及光源706。智慧照明電路780與先前所述之實施例相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。當脈波寬度調變訊號705使光源706發光時，回充電路718以部分流經光源706之電流I_LED ，提供給接點Vout，對輸出電源充電或是供電給無線模組704。當脈波寬度調變訊號705使光源706不發光時，回充電路718不對接點Vout上的輸出電源充電。

第25圖為智慧照明電路780的詳細電路782之一實施例。智慧照明電路782與先前所述之實施例相似或是相同之處可以透過先前之教導而得知，不再累述。可控制定電流電路838包含有積體電路MOD、電阻R1與R16、二極體D16以及電晶體QNM，彼此的連接關係如同第25圖所示。在一實施例中，電晶體QNM為一N型金氧半電晶體。

當脈波寬度調變訊號705為一高電壓準位（邏輯”1”）時，電晶體QNM開啟，使得接點PJ1大約等於接地電壓。此時，二極體D16為逆向偏壓，接點PCV上的電壓大約會是積體電路MOD中的稽納二極體DZ之崩潰電壓V_BDZ 與電晶體QB之基射極順向偏壓的和。舉例來說，此時接點PCV上的電壓被積體電路MOD維持在3.6V。因此，流經電阻R16的電流大約是3.6V/R16，為一個定值。換言之，當脈波寬度調變訊號705為一高電壓準位時，可控制定電流電路838提供一定電流，驅動光源706發光。

當脈波寬度調變訊號705為一低電壓準位（邏輯”0”）時，電晶體QNM關閉，使得接點PJ1的電壓拉高到大約等於二極體D16順向偏壓（約0.7V）與積體電路MOD中的電晶體QB之基射極順向偏壓（約0.4V~0.7V）兩者的和。假定此時流經二極體D16與電阻R16的電流很小，此時，接點PCV上的電壓會大於接點PJ1的電壓，且接點PCV上的電壓會與接點PJ1的電壓很接近。舉例來說，此時接點PCV上的電壓被維持在1.8V。因為此時電流I_LED 很小，所以等同可控制定電流電路838關閉，使得光源706不發光。換言之，當脈波寬度調變訊號705為一低電壓準位時，可控制定電流電路838使得光源706不發光。

回充電路718包含有電阻R19、二極體D17、以及稽納二極體DZ3，彼此的連接關係如同第25圖所示。回充電路718連接於接點Vout與接點PCV之間，可以將至少部分的電流I_LED 作為充電電流I_CHG ，供電給無線模組704或是對輸出電源充電。電阻R19用來限制充電電流I_CHG 。二極體D17預防從接點Vout流到接點PCV之逆電流的發生。稽納二極體DZ3用以預防接點Vout上之輸出電壓過高。舉例來說，接點Vout上輸出電源之輸出電壓額定是3.3V，而稽納二極體DZ3的崩潰電壓V_BDZ3 為3.6V。換言之，接點Vout上之輸出電壓希望維持在3.3V，且不超過3.6V。

如同先前所舉例的，當脈波寬度調變訊號705為一高電壓準位時，光源706發光，接點PCV上的電壓被維持在3.6V，高於或等於接點Vout上之輸出電壓（不高於3.6V）。此時，回充電路718可以經由接點PCV取得部分的電流I_LED ，並作為充電電流I_CHG ，對輸出電源充電或是供電給無線模組704。

當脈波寬度調變訊號705為一低電壓準位時，光源706不發光，接點PCV上的電壓被維持在1.8V，低於接點Vout上之輸出電壓（被線性穩壓器710維持在3.3V）。此時，充電電流I_CHG 大約為0A，回充電路718不對輸出電源充電或是不供電給無線模組704。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300、400、500、600、701、900、910:電壓轉換電路 101:橋式整流器 11、12、14:電壓波形 16、18、19:電流波形 201、203、301、601:分壓電路 202、302、401、402、P1、PCA、PCV、PJ、PJ1、PM、Vout、Vout-3.3、 Vout-40:接點 204:調光功率控制整合電路 700、780、782、800:智慧照明電路 701:電壓轉換電路 702:去頻閃電路 703:定電流電路 704、714:無線模組 705:脈波寬度調變訊號 706、766:光源 707:回充電路徑 708、718:回充電路 709、719:電位轉換器 710、751、752、755、756、757、758:線性穩壓器 711:電路 760:繼電器驅動電路 762:繼電器 764:負載 810、816、818、819、820、822、824、826:照明電路 812、814:定功率照明電路 830、833:定電流電路 832、834、836、838:可控制定電流電路 920、930、932:智慧插座 ADJ:調整接腳 B:基極 C:集極 C1、C2、C3:電容 D:汲極 D1、D7、D8、D11、D14、D15、DZ、DZ1、DZ2、DZ3:稽納二極體 D2、D3、D4、D5:整流二極體 D6、D9、D10、D12、D13、D16、D17、D18、DD:二極體 DC110、 DC220:電壓波形 E:射極 G:閘極 GC:控制接腳 GND:接地接腳 I_CHG 、I_CHG-D13 、I_LDO :充電電流 I_LED :電流 ILED110、ILED220:電流波形 INV:反向器 MOD:積體電路 MTL1、MTL2、MTL3、MTL4、MTL5、MTL6:金屬墊 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、QB、QB1、QB2、QB3、QB4、QJ、QJ1、QJ2、QJ3、QJ4、QJ5、QJ6、QNM:電晶體 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R16、R17、R18、R19:電阻 S:源極 SC1、SC2、SC3、SC4、SC5、SC6、SC7、SC8:晶片 Sctl:控制訊號 SW:開關 THML:散熱接腳 TP1、TP2:時段 VAC-IN:交流輸入電源 VDC-IN:直流電源 VDD:輸出接腳 VIN:輸入接腳 VTH_DC :臨界電壓

第1A圖為本發明一實施例的電壓轉換電路的示意圖。

第1B圖顯示交流輸入電源轉換成直流電源地電壓波形圖。

第2圖為本發明另一實施例的電壓轉換電路的示意圖。

第3圖為本發明另一實施例的電壓轉換電路的示意圖。

第4圖為本發明另一實施例的電壓轉換電路的示意圖。

第5圖為本發明另一實施例的電壓轉換電路的示意圖。

第6圖為本發明另一實施例的電壓轉換電路的示意圖。

第7圖為本發明一實施例的智慧照明電路的方塊示意圖。

第8A圖為本發明一實施例的智慧照明電路的示意圖。

第8B圖顯示第8A圖中直流電源VDC-IN的電壓波形14、充電電流I_LDO 之電流波形16、充電電流I_CHG-D13 之電流波形19、以及電流I_LED 之電流波形18。

第9A圖為依據本發明所實施的一封裝好的積體電路MOD；第9B圖顯示積體電路MOD的符號。

第10圖為積體電路MOD的封裝內部結構。

第11圖為積體電路MOD之底部接腳配置圖。

第12圖為依據本發明所實施的一電壓轉換電路。

第13圖為依據本發明所實施的一電壓轉換電路。

第14圖顯示依據本發明所實施的一智慧插座的電路。

第15圖顯示依據本發明所實施的一智慧插座的電路。

第16圖顯示依據本發明所實施的一智慧插座的電路。

第17圖顯示一照明電路。

第18A圖為依據本發明所實施的一定功率照明電路。

第18B圖顯示電壓波形DC110與DC220，電流波形ILED110與ILED220。

第18C圖為依據本發明所實施的一定功率照明電路。

第19A圖為依據本發明所實施之一可調光之照明電路。

第19B圖為依據本發明所實施之一可調光之照明電路。

第20圖為依據本發明所實施的照明電路。

第21A圖為依據本發明所實施的一可調光之照明電路。

第21B圖為依據本發明所實施的一可調光之照明電路。

第22A圖為依據本發明所實施的一可調光之照明電路。

第22B圖為依據本發明所實施的一可調光之照明電路。

第23圖顯示一電位轉換器以及周遭相關電路。

第24圖為依據本發明所實施的一智慧照明電路。

第25圖為第24圖之智慧照明電路的詳細電路之一實施例。

100:電壓轉換電路

101:橋式整流器

B:基極

C:集極

C1:電容

D:汲極

D1:稽納二極體；

D2、D3、D4、D5:整流二極體

E:射極

G:閘極

Q1、Q2:電晶體

R1、R2:電阻

S:源極

VAC-IN:交流輸入電源

VDC-IN:直流電源

Claims

一電壓轉換電路，包括：一橋式整流器；一第一電晶體具有一第一端點、一第二端點以及一第三端點；一第二電晶體具有一第一端點以及一第二端點；其中該第一電晶體之該第一端點和該第二電晶體之該第一端點與該橋式整流器電性連接，該第一電晶體之該第二端點和該第二電晶體之該第一端點電性連接；以及一稽納二極體，其中該第一電晶體之該第三端點和該第二電晶體之該第二端點經由該稽納二極體電性連接。
如申請專利範圍第1項所述之電壓轉換電路，更包括一第一分壓電路及一第一接點，其中，該第一分壓電路包含一第一電阻及一第二電阻，該第一接點直接與該第一電阻、該第二電阻及該第二電晶體連接。
如申請專利範圍第2項所述之電壓轉換電路，其中，該第二電晶體之該第二端點與該第一接點電性連接。
如申請專利範圍第1項所述之電壓轉換電路，更包括一第二分壓電路及一第二接點，該第二分壓電路包含一第三電阻及一第四電阻，其中，該第二接點位於該第三電阻和該第四電阻之間且直接與該稽納二極體連接。
如申請專利範圍第4項所述之電壓轉換電路，其中，該第三電阻為一可變電阻且該第三電阻與該第一電晶體直接連接。
如申請專利範圍第4項所述之電壓轉換電路，其中，該稽納二極體透過該第三電阻與該第一電晶體電性連接。
如申請專利範圍第4項所述之電壓轉換電路，更包含一第一二極體，其中，該第二電晶體之該第二端點及該第二接點與該第一二極體電性連接。
如申請專利範圍第7項所述之電壓轉換電路，更包含一第三分壓電路，該第三分壓電路包含一第五電阻及一第六電阻，其中，該第五電阻之一端電性連接於該第一二極體，該第五電阻之另一端連接與該第一電晶體電性連接。
如申請專利範圍第4項所述之電壓轉換電路，更包含一第二二極體，其中，該稽納二極體透過該第二二極體與該第一電晶體電性連接。
如申請專利範圍第9項所述之電壓轉換電路，其中，該第二電晶體之該第二端點透過該稽納二極體與該第二二極體電性連接。