TWM584055U - 感應式供電控制裝置 - Google Patents

Abstract

一種控制電子裝置之供電的感應式供電控制裝置包含電連接在產生直流電壓的降壓整流電路與產生驅動電壓的驅動電壓產生電路之間並產生降壓電壓的降壓電路、電連接在該驅動電壓產生電路及產生工作電壓的工作電壓產生電路之間的共同節點、交流電源及該電子裝置的開關電路、及控制該開關電路的控制單元。該控制單元根據由感測單元在感測到物件進入感測範圍時所產生的觸發信號，使該開關電路允許該交流電源的交流電壓供應至該電子裝置。在使用時，該降壓電路允許從該降壓整流電路流出的定電流的電流成分經由其本身流至地。

Description

感應式供電控制裝置

本新型是有關於一種供電控制裝置，特別是指一種感應式供電控制裝置。

參閱圖1，現有的感應式供電控制裝置1可利用例如熱感應方式來控制例如一電燈2的供電，並包含一整流電路11、一驅動電壓產生電路12、一工作電壓產生電路13、一開關電路14、一控制電路15及一紅外線感測器16。

該降壓整流電路11用於將由一交流電源3所提供的交流電壓，例如，市電(即，110V或220V的交流電壓)降壓並整流以輸出一直流電壓。

該驅動電壓產生電路12電連接該降壓整流電路11用以接收該直流電壓，並根據該直流電壓產生一小於該直流電壓的驅動電壓。該驅動電壓是要用來作為驅動該開關電路14之用。

該工作電壓產生電路13電連接該驅動電壓產生電路12用以接收該驅動電壓，並根據該驅動電壓產生一小於該驅動電壓的工作電壓。該工作電壓是要用來供應該控制電路15運作時所需之電力。

該紅外線感測器16電連接該控制電路15，並利用紅外線感測方式(即，熱感應方式)感測其所在感測範圍內是否有物件(例如人、或車輛)進入。在運作上，該紅外線感測器16僅在感測到有物件進入該感測範圍時，才輸出一觸發信號至該控制電路15。

該控制電路15電連接該工作電壓產生電路13用以接收該工作電壓，且電連接該開關電路14，並在接收到來自該紅線感測器16的該觸發信號時，回應於該觸發信號而輸出一供電控制信號至該開關電路14。

該開關電路14電連接該驅動電壓產生電路12與該工作電壓產生電路13之間的一共同節點N以接收該驅動電壓，並且還電連接在該交流電源3及該電燈2之間。該開關電路14在接收到來自於該控制電路15的該供電控制信號時，回應於該供電控制信號而建立該交流電源3與該電燈2之間的電連接，在此情況下，來自於該交流電源3的該交流電壓能經由該開關電路14供應至該電燈2，於是該電燈2處於發光狀態。相反地，若該開關電路14未接收到來自該控制電路15的該供電控制信號時，該開關電路14將使該交流電源3與該電燈2之間保持斷路，以致來自於該交流電源3的該交流電壓無法供應至該電燈2，於是該電燈2將保持在不發光狀態。

在使用時，於該感測範圍內無任何物件進入的期間，該感應式供電控制裝置1處於一待命狀態，而當該紅外線感測器16感測到有任一物件進入該感測範圍時，該感應式供電控制裝置1會從該待命狀態切換至一控制狀態。在待命狀態下，從該降壓整流電路11流出的電流僅有相對小的電流成分流入該工作電壓產生電路13，而其大部分的電流成分會經由該驅動電壓產生電路12的內部電子組件(圖未示)流至地；而在控制狀態時，該電流除了上述相對小的電流成分流入該工作電壓產生電路13外，還有另一電流成分會經由該開關電路14的內部電子組件流至地，而剩餘的電流成分才會經由該驅動電壓產生電路12的內部電子組件(圖未示)流至地。

然而，值得注意的是，若該感應式供電控制裝置1在長時間處於該待命狀態的情況下，由於該電流的大部分電流成分流經該驅動電壓產生電路12，如此將導致該驅動電壓產生電路12的內部電子組件因長時間處於發熱狀態而升高溫度，因而加速內部電子組件的劣化而致使其壽命縮短。

因此，上述現有的感應式供電控制裝置1仍存在有很大的改良空間。

因此，本新型之目的，即在提供一種感應式供電控制裝置，其能減緩現有技術的至少一缺點。

於是，本新型一種感應式供電控制裝置，用於控制一電子裝置的供電，並包含一降壓整流電路、一降壓電路、一驅動電壓產生電路、一工作電壓產生電路、一開關電路、感測單元、及一控制單元。

該降壓整流電路適於將來自於一交流電源的交流電壓進行降壓並整流處理後，輸出一直流電壓並允許一定電流流出。

該降壓電路電連接該降壓整流電路以接收該直流電壓，且根據該直流電壓產生一小於該直流電壓的降壓電壓，並允許從該降壓整流電路流出的該定電流的一電流成分經由其本身流至地。

該驅動電壓產生電路電連接該降壓電路以接收該降壓電壓，並根據該降壓電壓產生一小於該降壓電壓的驅動電壓。

該工作電壓產生電路電連接該驅動電壓產生電路以接收該驅動電壓，並根據該驅動電壓產生一小於該驅動電壓的工作電壓。

該開關電路電連接一在該驅動電壓產生電路與該工作電壓產生電路之間的共同節點以接收該驅動電壓，且還適於電連接該交流電源與該電子裝置，並具有一控制端。當該開關電路的該控制端接收到一供電控制信號時，該開關電路回應於該供電控制信號並根據該驅動電壓，建立該交流電源與該電子裝置之間的電連接，以致來自該交流電源的該交流電壓經由該開關電路供應至該電子裝置。當該開關電路的該控制端未接收到該供電控制信號時，該開關電路使該交流電源與該電子裝置之間維持斷路，以致來自該交流電源的該交流電壓無法供應至該電子裝置。

該感測單元具有一輸出端，且組配來利用熱感應方式或光感應方式感測其本身所處的一感測範圍內是否有物件進入，並在感測到該感測範圍內有物件進入時，經由該輸出端輸出一觸發信號。

該控制單元電連接該工作電壓產生電路以接收該工作電壓，且電連接該開關電路的該控制端、及該感測單元的該輸出端。在未接收到來自該感測單元的該觸發信號的期間，該控制單元基於所接收的該工作電壓，通常操作在一斷電模式，且僅在接收到來自該感測單元的該觸發信號時，回應於該觸發信號而切換至一供電模式。

當該控制單元切換至該供電模式時，該控制單元於一預定時間期間輸出該供電控制信號至該開關電路的該控制端，以致該交流電壓於該預定時間期間被供應至該電子裝置。

本新型之功效在於：不論該控制單元操作在該供電模式還是操作在該斷電模式，從該降壓整流電路10流出的該定電流的一部分能經由該降壓電路流至地，藉此相對地減少經由該驅動電壓產生電路流至地的電流大小，進而緩和該驅動電壓產生電路的升溫現象並延緩該驅動電壓產生電路的劣化以延長其壽命。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本新型一種感應式供電控制裝置100係用於控制一電子裝置200(例如，電燈裝置，但不在此限)的供電，並包含一降壓整流電路10、一降壓電路92、一驅動電壓產生電路20、一工作電壓產生電路30、一開關電路40、一控制單元50、感測單元60、一輸入單元70、一指示單元80、及一分流電路91。

該降壓整流電路10適於將來自於一交流電源300的交流電壓進行降壓並整流處理後輸出一直流電壓V _DC。在本實施例中，該交流電源300例如為市電，而該交流電壓例如為110V或220V的交流電壓，但不以此例為限。此外，該降壓整流電路10例如包含一用於降壓的RC電路、及一用於全波整流的橋式整流電路(圖未示)，但不在此限。舉例來說，該降壓整流電路10能被設計來將110V的交流電壓降壓並整流後輸出例如約35V的直流電壓V _DC，但不以此例為限。值得注意的是，該降壓整流電路10在輸出該直流電壓V _DC時，允許一定電流I流出(見圖3)。

該降壓電路92電連接該降壓整流電路10以接收該直流電壓V _DC，且根據該直流電壓V _DC產生一小於該直流電壓V _DC的降壓電壓V _dec。參閱圖3，在本實施例中，該降壓電路92例如以一稽納二極體來實施，其中該稽納二極體具有一接地的陽極，以及例如約30V的崩潰電壓，但不以此例為限。於是，該降壓電路92係用於穩定輸出(約30V)的該降壓電壓V _dec，同時允許從該降壓整流電路流出的該定電流I的一電流成分I _dec經由其本身(因崩潰而導通的稽納二極體)流至地。

該驅動電壓產生電路20電連接該降壓電路92以接收該降壓電壓V _dec，並根據該降壓電壓V _dec產生一小於該降壓電壓V _dec的驅動電壓V _drive。再參閱圖3，在本實施例中，該驅動電壓產生電路20例如包含彼此串聯的一電阻器21及一稽納二極體22，但不在此限，其中該稽納二極體22的陰極與陽極分別電連接該電阻器21及地，並且該稽納二極體22的崩潰電壓作為該驅動電壓V _drive。在本實施例中，該驅動電壓V _drive是被設計來驅動該開關電路40之用。

該工作電壓產生電路40電連接該驅動電壓產生電路20以接收該驅動電壓V _drive，並根據該驅動電壓V _drive產生一小於該驅動電壓V _drive的工作電壓V _dd。在本實施例中，該工作電壓V _dd例如為5V，但不在此限，且是要用來供應該控制單元50運作時所需之電力。

該開關電路40電連接一在該驅動電壓產生電路20與該工作電壓產生電路30之間的共同節點N2以接收該驅動電壓V _drive，且還適於電連接在該交流電源300與該電子裝置200之間，並具有一控制端41。當該開關電路40的該控制端41接收到一供電控制信號S2時(見圖4)，該開關電路40回應於該供電控制信號S2並根據該驅動電壓V _drive，建立該交流電源300與該電子裝置200之間的電連接，以致來自該交流電源300的該交流電壓經由該開關電路40供應至該電子裝置200。當該開關電路40的該控制端41未接收到該供電控制信號S2時(見圖3)，該開關電路40使該交流電源300與該電子裝置200之間維持斷路，以致來自該交流電源300的該交流電壓無法供應至該電子裝置200。以下將詳細說明該開關電路40的組成及運作。

再參閱圖3及圖4，在本實施例中，該開關電路40例如包含一開關元件43及一電磁閥42，但不以此例為限。更具體地，該電磁閥42具有一電連接該共用節點N2的第一端421、一第二端422，以及分別電連接該交流電源300及該電子裝置200的一第三端423及一第四端424，並例如包含一電連接在該第一端421與該第二端422之間的感應線圈425、及一電連接在該第三端423及該第四端424之間的磁感應開關426，但不以此例為限。該開關元件43可包含一電晶體(圖未示)，且電連接在該電磁閥42的該第二端422及地之間，並具有該開關電40路的控制端41。應注意的是，在本實施例中，如圖4所示，該開關元件43根據該供電控制信號S2導通。舉例來說，若該電磁閥42能被一24V的電壓驅動時，則該驅動電壓產生電路20的該稽納二極體22的崩潰電壓亦為24V，但不以此例為限；另一方面，若該開關元件43所包含的該電晶體為一npn電晶體時，則當該npn電晶體的閘極(作為該控制端41)接收到作為該供電控制信號S2的一高準位邏輯信號時，該npn電晶體導通，但不以此例為限。在此情況下，該感應線圈425與導通的該開關元件43共同構成一導通路徑P2，以致當該定電流I的一電流成分I ₁流經由該導通路徑P2時，該磁感應開關426受到該感應線圈425所感應的磁場之驅動而導通，藉此建立該交流電源300與該電子裝置200之間的電連接，即，該電子裝置200由於能接收來自該交流電源300的交流電壓而處於供電狀態。反之，如圖3所示，若該開關元件43的該控制端41未接收到該供電控制信號S2，則該開關元件43保持不導通，在此情況下，由於圖4所示的該導通路徑P2尚未被建立，所以並無任何電流流經該感應線圈425，故該磁感應開關426因無感應磁場產生而保持不導通，致使該交流電源300與該電子裝置200之間保持斷路，即，該電子裝置200處於斷電狀態。然而，在其他實施例中，該稽納二極體22之規格僅須符合於該電磁閥42的規格，且該開關元件43亦可以其他的類型的電晶體來實施，而該供電控制信號S2可被設計成符合於該開關元件43之操作的其他邏輯信號。

該分流電路91電連接該共同節點N2，且具有一控制端910。還參閱圖3，當該分流電路91的該控制端910接收到一分流控制信號S1時，該分流電路91回應於該分流控制信號S1而建立一在該共同節點N2與地之間的分流路徑P1。在本實施例中，該分流電路91例如可以一具有該控制端910且電連接在該共同節點N2與地之間的開關元件來實施，但不以此例為限。另一方面，還參閱圖4，若該分流電路91的該控制端910未接收到該分流控制信號S2時，該開關元件不導通，因而無法建立如圖3的該分流路徑P1。

該感測單元60具有一輸出端63，且組配來利用熱感應方式或光感應方式感測其本身所處的一感測範圍(圖未示)內是否有物件(例如，人體或其他生物體)進入，並在感測到該感測範圍內有物件進入時，經由該輸出端63輸出一觸發信號。在本實施例中，該感測單元60例如包含一能以熱感應方式感測物件的紅外線感測器61、及一能以光感應方式感測物件的光感測器62，但不在此限。

該控制單元50電連接該工作電壓產生電路30以接收該工作電壓V _dd，且電連接該開關電路40的該控制端41、該分流電路91的該控制端910、及該感測單元60的該輸出端63。在未接收到來自該感測單元的該觸發信號的期間，該控制單元50基於所接收的該工作電壓V _dd，通常操作在一斷電模式，且僅在接收到來自該感測單元的60該觸發信號時，回應於該觸發信號而切換至一供電模式。換言之，在該感測單元60未感測到任何物件進入該感測範圍的期間，該輸出端63將不會輸出該觸發信號，於是該控制單元50由於未接收到來自該感測單元60的該輸出端63的該驅動信號而操作在該斷電模式。

更明確地說，如圖3所示，該控制單元50在操作於該斷電模式期間內，持續輸出該分流控制信號S1至該分流電路91的該控制端910。在此情況下，(從該降壓整流電路流出的)該定電流I將被分成四個電流成分I _dec，I _drive，I ₁，I ₂，其中該電流成分I _dec經由該降壓電路92(即，因崩潰而導通的稽納二極體)流至地，該電流成分I _drive經由因崩潰而導通的該稽納二極體22流至地，該電流成分I ₂流入該工作電壓產生電路30，而該電流成分I ₁經由該分流電路91根據該分流控制信號S1所建立的該分流路徑P1流至地；同時，由於該開關元件43因未接收到任何信號而保持不導通，所以該交流電源300與該電子裝置200之間因該磁感應開關426的不導通而保持斷路。

另一方面，如圖4所示，當該控制單元50切換至該供電模式時，該控制單元50於一預定時間期間輸出該供電控制信號S2至該開關電路40的該控制端41。在此情況下，若將該分流電路91的阻抗及該開關電路40的阻抗設計成彼此匹配時，相似於該斷電模式的情況，該電流成分I _dec經由該降壓電路92(即，因崩潰而導通的稽納二極體)流至地，該電流成分I _drive經由因崩潰而導通的該稽納二極體22流至地，並且該電流成分I ₂流入該工作電壓產生電路30，但由於該分流電路91未建立如圖3的該分流路徑P1，所以該電流成分I ₁經由該感應線圈425及導通的該開關元件43所共同建立的該導通路徑P2流至地，同時該磁感應開關426受感應磁場而導通，以致該交流電壓於該預定時間期間從該交流電源300被供應至該電子裝置200。值得注意的是，藉由調整該電阻器21(圖3)的電阻能有效地平衡該電流成分I _dec及該電流成分I _drive二者的大小。更具體地，當該電阻器21的電阻變大時，該電流成分I _dec變大而該電流成分I _drive變小。

該輸入單元70電連接該控制單元50，且能經由人為輸入而產生一時間設定輸入信號，並將該時間設定輸入信號輸出至該控制單元50。於是，該控制單元50根據該時間設定輸入信號決定該預定時間期間的長度。

該指示單元80電連接且受控於該控制單元50。當該控制單元50操作在該供電模式時，該控制單元50使該指示單元80產生一用於指示該電子裝置200處於供電狀態的指示輸出。舉例來說，該指示單元80包含一指示燈(圖未示)，但不以此例為限，且在該控制單元50操作在該供電模式期間，該指示燈受控於該控制單元50以發光方式作為該指示輸出。

然而，應注意的是，在其他實施例中，該分流電路91亦可省略，該感應式供電控制裝置100僅藉由該降壓電路92來減少在使用時經由該驅動電壓產生電路20(即，該稽納二極體22)流至地的該電流成分I _drive。

綜上所述，不論該控制單元50操作在該供電模式還是操作在該斷電模式，從該降壓整流電路10流出的該定電流I的一部分(即，該電流成分I _dec)能經由該降壓電路92(即，該稽納二極體)流至地。特別值得一提的是，該控制單元50長時間操作在該斷電模式(即，該感應式供電控制裝置100長時間處於待命狀態)，還進一步透過該分流電路91所提供的該分流路徑P1，能使該定電流I的部分電流(即，該電流成分I ₁)經由該分流路徑P1流至地，相較於上述現有的感應式供電控制裝置1，確實能相對地減少經由該驅動電壓產生電路20(即，該稽納二極體22)流至地的電流大小，進而緩和該驅動電壓產生電路20的升溫現象並延緩該驅動電壓產生電路20的劣化以延長其壽命。故確實能達成本新型的目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧感應式供電控制裝置 11‧‧‧降壓整流電路 12‧‧‧驅動電壓產生電路 13‧‧‧工作電壓產生電路 14‧‧‧開關電路 15‧‧‧控制電路 16‧‧‧紅外線感測器 N1‧‧‧共同節點 2‧‧‧電燈 3‧‧‧交流電源 100‧‧‧感應式供電控制裝置 10‧‧‧降壓整流電路 20‧‧‧驅動電壓產生電路 21‧‧‧電阻器 22‧‧‧稽納二極體 30‧‧‧工作電壓產生電路 40‧‧‧開關電路 41‧‧‧控制端 42‧‧‧電磁閥 421‧‧‧第一端 422‧‧‧第二端 423‧‧‧第三端 424‧‧‧第四端 425‧‧‧感應線圈 426‧‧‧磁感應開關 43‧‧‧開關元件 50‧‧‧控制單元 60‧‧‧感測單元 61‧‧‧紅外線感測器 62‧‧‧光感測器 63‧‧‧輸出端 70‧‧‧輸入單元 80‧‧‧指示單元 91‧‧‧分流電路 910‧‧‧控制端 92‧‧‧降壓電路 200‧‧‧電子裝置 300‧‧‧交流電源 N2‧‧‧共同節點 S1‧‧‧分流控制信號 S2‧‧‧供電控制信號 P1‧‧‧分流路徑 P2‧‧‧導通路徑 I‧‧‧定電流 I _dec‧‧‧電流成分 I _drive‧‧‧電流成分 I ₁‧‧‧電流成分 I ₂‧‧‧電流成分 V _DC‧‧‧直流電壓 V _dec‧‧‧降壓電壓 V _drive‧‧‧驅動電壓 V _dd‧‧‧工作電壓

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊圖，繪示現有的感應式供電控制裝置、一交流電源及一電燈； 圖2是一方塊圖，示例性地繪示本新型感應式供電控制裝置的一實施例，以及一交流電源及一電子裝置； 圖3是一電路圖，示例地說明該實施例中當一控制單元操作在一斷電模式時，一降壓電路、一驅動電壓產生電路、一分流電路及一開關電路的運作情形；及 圖4是一電路圖，示例地說明該實施例中當該控制單元操作在一供電模式時，該降壓電路、該驅動電壓產生電路、該分流電路及該開關電路的運作情形。

Claims (6)

1. 一種感應式供電控制裝置，用於控制一電子裝置的供電，並包含：一降壓整流電路，適於將來自於一交流電源的交流電壓進行降壓並整流處理後，輸出一直流電壓並允許一定電流流出；一降壓電路，電連接該降壓整流電路以接收該直流電壓，且根據該直流電壓產生一小於該直流電壓的降壓電壓，並允許從該降壓整流電路流出的該定電流的一電流成分經由其本身流至地；一驅動電壓產生電路，電連接該降壓電路以接收該降壓電壓，並根據該直流電壓產生一小於該降壓電壓的驅動電壓；一工作電壓產生電路，電連接該驅動電壓產生電路以接收該驅動電壓，並根據該驅動電壓產生一小於該驅動電壓的工作電壓；一開關電路，電連接一在該驅動電壓產生電路與該工作電壓產生電路之間的共同節點以接收該驅動電壓，且還適於電連接該交流電源與該電子裝置，並具有一控制端，當該開關電路的該控制端接收到一供電控制信號時，該開關電路回應於該供電控制信號並根據該驅動電壓，建立該交流電源與該電子裝置之間的電連接，以致來自該交流電源的該交流電壓經由該開關電路供應至該電子裝置，當該開關電路的該控制端未接收到該供電控制信號時，該開關 電路使該交流電源與該電子裝置之間維持斷路，以致來自該交流電源的該交流電壓無法供應至該電子裝置；一感測單元，具有一輸出端，且組配來利用熱感應方式或光感應方式感測其本身所處的一感測範圍內是否有物件進入，並在感測到該感測範圍內有物件進入時，經由該輸出端輸出一觸發信號；及一控制單元，電連接該工作電壓產生電路以接收該工作電壓，且電連接該開關電路的該控制端、及該感測單元的該輸出端；其中，在未接收到來自該感測單元的該觸發信號的期間，該控制單元基於所接收的該工作電壓通常操作在一斷電模式，且僅在接收到來自該感測單元的該觸發信號時，回應於該觸發信號而切換至一供電模式；及其中，當該控制單元切換至該供電模式時，該控制單元於一預定時間期間輸出該供電控制信號至該開關電路的該控制端，以致該交流電壓於該預定時間期間被供應至該電子裝置。
2. 如請求項1所述的感應式供電控制裝置，還包含：一分流電路，電連接該共同節點，且具有一電連接該控制單元的控制端，當該分流電路的該控制端接收到一分流控制信號時，該分流電路回應於該分流控制信號而建立一在該共同節點與地之間的分流路徑；其中，該控制單元在操作於該斷電模式期間內，持續輸出該分流控制信號至該分流電路的該控制端，以致從該 降壓整流電路流出的該定電流的另一電流成分經由該分流路徑流至地。
3. 如請求項2所述的感應式供電控制裝置，其中，當該控制單元操作在該供電模式時，該開關電路根據該供電控制信號建立一在該共同節點與地之間的導通路徑，以致在該預定時間期間內，該定電流的該另一電流成分經由該導通路徑流至地。
4. 如請求項3所述的感應式供電控制裝置，其中，該開關電路包括：一電磁閥，具有一電連接該共用節點的第一端、一第二端，以及分別電連接該交流電源及該電子裝置的一第三端及一第四端，並包含一電連接在該第一端與該第二端之間的感應線圈、及一電連接在該第三端及該第四端之間的磁感應開關；及一開關元件，電連接在該電磁閥的該第二端及地之間，且具有該開關電路的控制端，並根據該供電控制信號導通，以致當該電流成分流經由該感應線圈與導通的該開關元件共同構成的該導通路徑時，該磁感應開關受到該感應線圈所感應的磁場之驅動而導通。
5. 如請求項1所述的感應式供電控制裝置，還包含：一輸入單元，電連接該控制單元，且能經由人為輸入而產生一時間設定輸入信號，並將該時間設定輸入信號輸出至該控制單元；其中，該控制單元根據該時間設定輸入信號決定該預 定時間期間的長度。
6. 如請求項1所述的感應式供電控制裝置，還包含：一指示單元，電連接且受控於該控制單元，當該控制單元操作在該供電模式時，該控制單元使該指示單元產生一用於指示該電子裝置處於供電狀態的指示輸出。