TWI412922B - 電源轉換電路及應用該電源轉換電路之網路攝影機 - Google Patents

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Description

電源轉換電路及應用該電源轉換電路之網路攝影機
本發明涉及一種電源轉換電路，尤其涉及一種應用於網路攝影機的電源轉換電路。
在網路攝影機的設計中，通常將中央處理器(Central processing unit，CPU)/系統級晶片(System on Chip，SOC)、影像壓縮晶片、音頻晶片、網路晶片及系統電源設置於一主板上，同時將互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)感測器或電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)感測器等光感測元件以及為該光感測元件提供工作電壓的子電源設置於一子板上，其中該子電源的電壓由系統電源提供。然而，當需要更換不同型號的光感測元件時，大多數情形下不僅需要於子板上進行拆裝操作，而且同時需要改變主板的供電線路設計以為新換上的光感測元件提供合適的工作電壓。顯然，該設計方式會增加主板的設計難度，並不利於提高主板的通用性。
鑒於以上情況，有必要提供一種可提高主板通用性，支援主板和 多種類型子板共用的的電源轉換電路。
另，還有必要提供一種應用所述電源轉換電路的網路攝影機。
一種電源轉換電路，其應用於一網路攝影機，該網路攝影機包括一系統電源及一光感測元件，該電源轉換電路包括一分壓電路及一電壓轉換模組，該分壓電路包括相串聯的一第一分壓元件及一第二分壓元件，該電壓轉換模組包括一線性穩壓器，該線性穩壓器包括一輸入端、一回饋端及一輸出端，該輸入端與系統電源電性連接，該回饋端電性連接於第一分壓元件與第二分壓元件之間，該輸出端電性連接於第一分壓元件。
一種網路攝影機，其包括一系統電源及一光感測元件及一電源轉換電路，該電源轉換電路包括一分壓電路及一電壓轉換模組，該分壓電路用以產生一回饋電壓並回饋至電壓轉換模組，該電壓轉換模組預設一參考電壓，該電壓轉換模組比較參考電壓與回饋電壓，並通過負反饋調節將系統電源的電壓轉換成一穩定電壓以供光感測元件工作。
上述的電源轉換電路通過分壓電路向線性穩壓器回饋一回饋電壓，使線性穩壓器輸出一穩定的電壓以供光感測元件工作。該電源轉換電路通過更換第一分壓元件或第二分壓元件即可獲得不同光感測元件的工作電壓，無需改變主板的供電線路設計即可使主板與裝設型號不同的光感測元件的多種子板共用，提高了主板的通用性，同時減少了主板的設計難度。
100‧‧‧電源轉換電路
10‧‧‧電壓轉換模組
12‧‧‧線性穩壓器
VIN‧‧‧輸入端
VOUT‧‧‧輸出端
FB‧‧‧回饋端
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
C3‧‧‧第三電容
20‧‧‧分壓電路
22‧‧‧第一分壓元件
24‧‧‧第二分壓元件
A‧‧‧節點
Vfb‧‧‧回饋電壓
30‧‧‧類比/數位轉換器
200‧‧‧網路攝影機
220‧‧‧主板
222‧‧‧系統級晶片
224‧‧‧系統電源
240‧‧‧子板
242‧‧‧光感測元件
244‧‧‧子電源
圖1係本發明較佳實施方式的網路攝影機的電路圖；圖2係圖1所示的網路攝影機的電源轉換電路的電路圖。
請參閱圖1，本發明提供一種電源轉換電路100，其應用於一網路攝影機200中。
該網路攝影機200包括一主板220及一子板240。該主板220上設有一系統級晶片(SOC)222、一系統電源224及音頻晶片、網路晶片等電子元件(圖未示)。該系統級晶片222通過調用內部存儲的各類程式，以使網路攝影機200最終通過網路輸出視頻訊息。該系統電源224用以為主板220和子板240上的電子元件提供工作電壓。該子板240上設置有一光感測元件242及一子電源244。該光感測元件242可為一CMOS或CCD感測器，用以將光學訊號轉換為數位電訊號，藉以實現圖像的獲取、存儲及傳輸。該子電源244與光感測元件242電性連接並為光感測元件242提供合適的工作電壓。
該電源轉換電路100電性連接於系統電源224和子電源244之間，用以接收系統電源224的電壓，並對該電壓進行調整後向子電源244輸出穩定電壓。該電源轉換電路100包括一電壓轉換模組10、一分壓電路20及一類比/數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)30。
請結合參閱圖2，該電壓轉換模組10設置於主板220上，其包括一線性穩壓器12、一第一電容C1及一第二電容C2。在本實施例中， 該線性穩壓器12為一低壓降穩壓器(Low Dropout Regulator，LDO)，其預設有一參考電壓Vref。該線性穩壓器12用於比較參考電壓Vref與一回饋電壓Vfb，藉此產生一控制訊號以經內部負反饋調整輸出一恒定的電壓。該線性穩壓器12包括一輸入端VIN、一輸出端VOUT及一回饋端FB。該輸入端VIN與系統電源224電性連接，用以接收系統電源224的直流電壓，並經DC-DC(直流到直流)轉換後經輸出端VOUT輸出。該回饋端FB用以從分壓電路20接收所述回饋電壓Vfb。該第一電容C1和第二電容C2均起濾波作用，以分別使輸入端VIN和輸出端VOUT的電壓平穩，減少紋波。其中，該第一電容C1一端與輸入端VIN電性連接，另一端接地。該第二電容C2一端與輸出端VOUT電性連接，另一端接地。
該分壓電路20設置於子板240上，用以產生所述回饋電壓Vfb，並回饋至線性穩壓器12。該分壓電路20包括一第一分壓元件22、一第二分壓元件24及一第三電容C3。在本實施例中，該第一分壓元件22和第二分壓元件24均為一電阻。該第一分壓元件22一端與子電源244電性連接，同時通過軟排線或連接端子走線等方式電性連接於線性穩壓器12的輸出端VOUT，另一端與第二分壓元件24電性連接，並形成一節點A。該節點A通過軟排線或連接端子走線等方式與線性穩壓器12的回饋端FB電性連接，藉此與線性穩壓器12形成一回饋環路。顯然，該節點A處的電壓即為所述回饋電壓Vfb。該第二分壓元件24的另一端接地。第三電容C3為一濾波電容，其一端電性連接至第一分壓元件22與輸出端VOUT相連接的一端，另一端接地。
該類比/數位轉換器30設置於子板240上，其一端電性連接至第一分壓元件22與輸出端VOUT相連接的一端，另一端通過I2C(Inter-Integrated Circuit)匯流排電性連接於系統級晶片222。該類比/數位轉換器30用於採集線性穩壓器12的輸出端VOUT的穩定的電壓值訊號，並將該電壓值訊號經類比/數位轉換後傳送至系統級晶片222，以使系統級晶片222依據輸出端VOUT輸出的電壓值判定子板240上處於工作狀態的光感測元件242的型號，並輸出相對應的控制程式。
當該網路攝影機200工作時，設定線性穩壓器12的輸出端VOUT電壓為V，第一分壓元件22的電阻值為R1，第二分壓元件24的電阻值為R2，由：
得出：V=Vfb×(1+R1/R2)
同時，該線性穩壓器12比較參考電壓Vref與回饋電壓Vfb，並通過負反饋調節輸出端VOUT的電壓V直至回饋電壓Vfb等於參考電壓Vref，此時輸出端VOUT將輸出穩定的電壓V，並將該穩定的電壓V傳送給子電源244以供光感測元件242工作。同時該類比/數位轉換器30採集輸出端VOUT穩定的電壓訊號，並最終通過系統級晶片222控制光感測元件242工作。
當需要更換光感測元件242時，由於每一LDO均有一參考電壓Vref ，且由該電源轉換電路100穩定時參考電壓Vref=回饋電壓Vfb可知，此時只需更換不同的第一分壓元件22或第二分壓元件24即可改變線性穩壓器12輸出端VOUT的電壓V，進而為光感測元件242提供所需要的工作電壓。
可以理解，本發明的第一分壓元件22和第二分壓元件24可以不為電阻，也可為電容、電感等其他無源元件。
可以理解，本發明的子電源244也可以省略，此時線性穩壓器12的輸出端VOUT直接電性連接於光感測元件242即可。
本發明藉由在網路攝影機200的主板220上設置一線性穩壓器12，並在子板240上設置一分壓電路20，通過線性穩壓器12負反饋調節使輸出端VOUT向子電源244輸出一穩定的電壓以供光感測元件242工作。該電源轉換電路100通過更換第一分壓元件22或第二分壓元件24即可獲得不同光感測元件242的工作電壓，而無需改變主板220的供電線路設計即可使主板220與裝設型號不同的光感測元件242的多種子板240共用，提高了主板220的通用性，同時減少了主板220的設計難度。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本發明之精神所作 之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧電源轉換電路
10‧‧‧電壓轉換模組
12‧‧‧線性穩壓器
VIN‧‧‧輸入端
VOUT‧‧‧輸出端
FB‧‧‧回饋端
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
C3‧‧‧第三電容
20‧‧‧分壓電路
22‧‧‧第一分壓元件
24‧‧‧第二分壓元件
A‧‧‧節點
30‧‧‧類比/數位轉換器
200‧‧‧網路攝影機
220‧‧‧主板
222‧‧‧系統級晶片
224‧‧‧系統電源
240‧‧‧子板
242‧‧‧光感測元件
244‧‧‧子電源

Claims (11)

  1. 一種電源轉換電路，其應用於一網路攝影機，該網路攝影機包括一系統電源及一光感測元件，其改良在於：該電源轉換電路包括一分壓電路及一電壓轉換模組，該分壓電路包括相串聯的一第一分壓元件及一第二分壓元件，該電壓轉換模組包括一線性穩壓器，該線性穩壓器預設參考電壓，該線性穩壓器包括一輸入端、一回饋端及一輸出端，該輸入端與系統電源電性連接，該回饋端電性連接於第一分壓元件與第二分壓元件之間，該輸出端電性連接於第一分壓元件，其輸出的電壓經第一分壓元件與第二分壓元件分壓後產生一回饋電壓，該回饋端獲取該回饋電壓，該線性穩壓器比較參考電壓與回饋電壓，並藉此透過內部負反饋調節改變輸出端輸出的電壓直至回饋電壓等於參考電壓，輸出端輸出穩定的電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電源轉換電路，其中所述電源轉換電路還包括一類比/數位轉換器，所述類比/數位轉換器電性連接於線性穩壓器的輸出端，以將輸出端輸出的穩定的電壓轉換成數位訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電源轉換電路，其中所述電壓轉換模組還包括一第一電容及一第二電容，所述第一電容一端與線性穩壓器的輸入端電性連接，另一端接地，所述第二電容一端與線性穩壓器的輸出端電性連接，另一端接地。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電源轉換電路，其中所述分壓電路 還包括一第三電容，所述第三電容一端電性連接至第一分壓元件與線性穩壓器的輸出端相連接的一端，另一端接地。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電源轉換電路，其中所述第二分壓元件的另一端接地。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電源轉換電路，其中所述第一分壓元件和第二分壓元件均為一電阻。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電源轉換電路，其中所述線性穩壓器為一低壓降穩壓器。
  8. 一種網路攝影機，其包括一系統電源及一光感測元件，其改良在於：該網路攝影機還包括一電源轉換電路，該電源轉換電路包括一分壓電路及一電壓轉換模組，該電源轉換電路將系統電源的電壓轉換成輸出電壓，該輸出電壓經分壓電路分壓後產生一回饋電壓並回饋至電壓轉換模組，該電壓轉換模組預設一參考電壓，該電壓轉換模組比較參考電壓與回饋電壓，並藉此透過內部負反饋調節改變輸出電壓直至回饋電壓等於參考電壓，電壓轉換模組輸出一穩定電壓以供光感測元件工作。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之網路攝影機，其中所述網路攝影機包括一主板及一子板，所述系統電源和電壓轉換模組設置於主板上，所述分壓電路設置於子板上。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之網路攝影機，其中所述網路攝影機還包括一系統級晶片，所述電源轉換電路還包括一類比/數位轉換器，所述類比/數位轉換器用以將電壓轉換模組輸出的穩定電壓訊號轉換成數位訊號並傳送至系統級晶片，所述系統級晶片依據接收到的數位訊號判定當前處於工作狀態的光感測元件的型號 ，並輸出相應的控制程式。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之網路攝影機，其中所述分壓電路包括相串聯的一第一分壓元件及一第二分壓元件，所述電壓轉換模包括一線性穩壓器，該線性穩壓器包括一輸入端、一回饋端及一輸出端，該輸入端與系統電源電性連接，該回饋端電性連接於第一分壓元件與第二分壓元件之間，該輸出端電性連接於第一分壓元件。
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