内置直流－直流转换器的功率因数改善装置.pdf

一种内置直流－直流转换器的功率因数改善装置，包括功率因数控制器、高压整流器及低压整流器。功率因数控制器用于接收一交流电源，包括变压器。变压器的二次侧的第一次线圈用于依据交流电源输出第一电源；其第二次线圈用于依据该交流电源输出一第二电源。高压整流器接收第一电源并将其转换为高压直流电源。低压整流器接收第二电源并将其转换为第一直流电源。功率因数控制器依据第一直流电源而调整功率因数改善装置的功率因数。

1.  一种功率因数改善装置，包括：
一功率因数控制器，用于接收一交流电源，包括：
一变压器，该变压器的二次侧包括：
一第一次线圈，用于依据该交流电源输出一第一电源；
一第二次线圈，用于依据该交流电源输出一第二电源；
一高压整流器，与该第一次线圈电连接，用于接收该第一电源并将其转换为一高压直流电源；以及
一低压整流器，与该第二次线圈电连接，用于接收该第二电源并将其转换为一第一直流电源；
其中，该功率因数控制器依据该第一直流电源而调整该功率因数改善装置的功率因数。

2.  如权利要求1所述的功率因数改善装置，其中该装置还包括：
一第一直流-直流转换器，接收该第一直流电源，将其降压后输出一第二直流电源；以及
一第二直流-直流转换器，接收该第一直流电源将其降压后输出一第三直流电源。

3.  如权利要求2所述的功率因数改善装置，其中该第一直流-直流转换器包括一降压稳压电路及一滤波电路，用于输出该第二直流电源。

4.  如权利要求2所述的功率因数改善装置，其中该第二直流-直流转换器包括一降压稳压电路及一滤波电路，用于输出该第三直流电源。

5.  如权利要求1所述的功率因数改善装置，其中该功率因数控制器还包括一反馈电路，用于依据该第一直流电源而输出一反馈信号，该功率因数控制器即依据该反馈信号而调整该功率因数改善装置的功率因数。

6.  如权利要求5所述的功率因数改善装置，其中该反馈信号经由一光耦合器而反馈至该功率因数控制器。

7.  如权利要求1所述的功率因数改善装置，其中该高压整流器为一半桥式整流电路及一全桥式整流电路其中之一。

8.  如权利要求1所述的功率因数改善装置，其中该低压整流器包括一半桥式整流电路及一全桥式整流电路其中之一。

9.  如权利要求1所述的功率因数改善装置，其中该装置应用于一投影机。

10.  如权利要求9所述的功率因数改善装置，其中该高压直流电源用于供电于一电子镇流器。

11.  一种具有直流/直流转换器的功率因数改善装置，包括：
一功率因数控制器，用于接收一交流电源，包括：
一变压器，该变压器的二次侧包括：
一第一次线圈，用于依据该交流电源输出一第一电源；
一第二次线圈，用于依据该交流电源输出一第二电源；
一高压整流器，与该第一次线圈电连接，用于接收该第一电源并将其转换为一高压直流电源；
一低压整流器，与该第二次线圈电连接，用于接收该第二电源并将其转换为一第一直流电源；
一第一直流-直流转换器，接收该第一直流电源，将其降压后输出一第二直流电源；以及
一第二直流-直流转换器，接收该第一直流电源将其降压后输出一第三直流电源；
其中，该功率因数控制器依据该第一直流电源而调整该功率因数改善装置的功率因数。

12.  如权利要求11所述的功率因数改善装置，其中该第一直流-直流转换器包括一降压稳压电路及一滤波电路，用于输出该第二直流电源。

13.  如权利要求11所述的功率因数改善装置，其中该第二直流-直流转换器包括一降压稳压电路及一滤波电路，用于输出该第二直流电源。

14.  如权利要求11所述的功率因数改善装置，其中该功率因数控制器还包括一反馈电路，以依据该第一直流电源而输出一反馈信号，该功率因数控制器即依据该反馈控制信号而调整该功率因数改善装置的功率因数。

15.  如权利要求14所述的功率因数改善装置，其中该反馈信号经由一光耦合器而反馈至该功率因数控制器。

16.  如权利要求11所述的功率因数改善装置，其中该高压整流器为一半桥式整流电路及一全桥式整流电路其中之一。

17.  如权利要求11所述的功率因数改善装置，其中该低压整流器包括一半桥式整流电路及一全桥式整流电路其中之一。

18.  如权利要求11所述的功率因数改善装置，其中该装置应用于一投影机。

19.  如权利要求18所述的功率因数改善装置，其中该高压直流电源用于供电于一电子镇流器。

20.  一种具有直流-直流转换器的功率因数电路的投影机，该投影机包括：
一灯；
一控制电路，该控制电路用于控制该投影机的工作；
一点灯电路，该点灯电路提供该灯一电压源；
一功率因数控制器，用于接收一交流电源，包括：
一变压器，该变压器的二次侧包括：
一第一次线圈，用于依据该交流电源输出一第一电源；
一第二次线圈，用于依据该交流电源输出一第二电源；
一高压整流器，与该第一次线圈电连接，用于接收该第一电源并将其转换为一高压直流电源，以提供该点灯电路；以及
一低压整流器，与该第二次线圈电连接，用于接收该第二电源并将其转换为一第一直流电源，以提供该控制电路；
其中，该功率因数控制器依据该第一直流电源而调整该功率因数改善装置的功率因数。

21.  如权利要求20所述的功率因数改善装置，其中该装置还包括：
一第一直流-直流转换器，接收该第一直流电源，将其降压后输出一第二直流电源；以及
一第二直流-直流转换器，接收该第一直流电源将其降压后输出一第三直流电源。

22.  如权利要求21所述的功率因数改善装置，其中该第一直流-直流转换器包括一降压稳压电路及一滤波电路，用于输出该第二直流电源。

23.  如权利要求21所述的功率因数改善装置，其中该第二直流-直流转换器包括一降压稳压电路及一滤波电路，用于输出该第二直流电源。

24.  如权利要求20所述的功率因数改善装置，其中该功率因数控制器还包括一反馈电路，以依据该第一直流电源而输出一反馈信号，该功率因数控制器即依据该反馈控制信号而调整该功率因数改善装置的功率因数。

25.  如权利要求24所述的功率因数改善装置，其中该反馈信号经由一光耦合器而反馈至该功率因数控制器。

26.  如权利要求20所述的功率因数改善装置，其中该高压整流器为一半桥式整流电路及一全桥式整流电路其中之一。

27.  如权利要求20所述的功率因数改善装置，其中该低压整流器包括一半桥式整流电路及一全桥式整流电路其中之一。

内置直流-直流转换器的功率因数改善装置
技术领域
本发明有关于一种功率因数改善(Power Factor Correction，PFC)装置，且特别是有关于一种内置直流-直流转换器的功率因数改善装置。
背景技术
一般的显示装置例如是阴极射线管显示器、液晶屏幕显示器等，一般只提供到三四十英寸的影像，而且体积庞大，不容易携带。而投影机可以输出数十英寸到上百英寸的影像，且体积小的是阴极射线管显示器或液晶显示器所无法相抗衡。因此不论是在娱乐或商业简报的用途上，投影机占有优势的地位。
图1是公知的投影机方块图。投影机100包括功率因数控制器110、直流-直流转换电路120、点灯电路130、控制电路140及灯150。功率因数控制器110及直流-直流转换电路120为投影机100的电源提供器。功率改善电路110提供约380V的高压直流电源给点灯电路130，并提供约380伏特的高压直流电源给直流-直流转换电路120。点灯电路130例如是电子镇流器(ballast)，用于点亮灯150。直流-直流转换电路120例如是隔离式的回扫(flyback)电路，用于例如是12V、5V及3.3V的直流电源以供控制电路140使用。控制电路140即是用于控制投影机100的工作。
随着科技的进步，投影机亦随的而逐渐有轻薄短小的趋势，以方便消费者携带。因此，持续缩小投影机的体积为本领域致力的目标。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种内置直流-直流转换器的功率因数改善装置，以缩小投影机的体积。
根据本发明的目的，提出一种功率因数改善装置，包括功率因数控制器高压整流器及低压整流器。功率因数控制装置用于接收一交流电源，包括变压器。变压器的二次侧的第一次线圈用于依据交流电源输出第一电源；其第二次线圈用于依据该交流电源输出一第二电源。高压整流器接收第一电源并将其转换为高压直流电源。低压整流器接收第二电源并将其转换为第一直流电源。功率因数控制器依据第一直流电源而调整功率因数改善装置的功率因数。
为让本发明的上述目地、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是公知的投影机方块图。
图2是依照本发明一较佳实施例的一种投影机方块图。
图3是内置直流-直流转换器的功率因数改善装置方块图。
图4是内置直流-直流转换器的功率因数改善装置的电路图。
图5A是低压整流器350的另一例电路图。
图5B是直流-直流转换器360的另一例电路图。
附图标号说明
110：功率因数控制器
120、360、370：直流-直流转换器
100、200：投影机
210：内置直流-直流转换器的功率因数改善装置
130、230：点灯电路
140、240：控制电路
150、250：灯
310：整流电路
320：电源提供电路
330：功率因数控制芯片
340：反馈电路
345：高压整流器
350：低压整流器
352、353：整流单元
356：反馈单元
具体实施方式
公知的投影机的电源提供电路包括功率因数改善电路及直流-直流转换电路。本发明即是将直流-直流转换电路内置于功率因数改善电路中，以缩小投影机的电源提供电路的大小，进而可以缩小投影机的大小。
图2是依照本发明一较佳实施例的一种投影机方块图。投影机200包括内置直流-直流转换器的功率因数改善装置210、点灯电路230、控制电路240及灯250。功率因数改善电路210为投影机200的电源提供器，用于提供约380V的高压直流电源给点灯电路230，并提供直流电源给控制电路240，以做为控制电路240的工作所需的电源，例如是12V、5V及3.3V的直流电源。点灯电路230例如是电子镇流器(ballast)，用于点亮灯250。控制电路240即是用于控制投影机200的工作。
图3是内置直流-直流转换器的功率因数改善装置方块图。内置直流-直流转换器的功率因数改善装置210包括功率因数控制器、高压整流器345、低压整流器350、直流-直流转换器360及直流-直流转换器370。功率因数控制器包括整流电路310、电源提供电路320、变压器T、功率因数控制芯片330、功率因数开关335、检测电阻R5及反馈电路340。整流电路310用于接收交流电源AC，将其转换为直流电源后输出。电源提供电路320接收整流电路310输出的直流电源后，转换为直流电源Vcc，以供给功率因数控制芯片330及反馈电路340。变压器T包括一次侧线圈及二次侧线圈，其中二次侧线圈包括次线圈SL1及SL2。功率因数控制芯片330经由检测电阻R5而接收变压器T的一次侧的电压，并接收反馈电路340的反馈信号FB1及功率因数开关335的反馈信号FB2，然后据以控制功率因数开关335，以改善功率因数。
高压整流器345接收变压器T的二次侧的次线圈SL1的输出值而据以输出一高压直流电源Vh给点灯电路230。高压直流电源Vh的值例如是直流的380V。
低压整流器350接收变压器T的二次侧的次线圈SL2的输出值并据以输出一直流电源V1。直流电源V1的值例如是12V。而且直流电源V1反馈至反馈电路340，以使功率因数控制芯片330据以控制功率因数值。
直流-直流转换器360接收直流电源V1，将其降压为直流电源V2后输出。直流电源V2的值例如是5V。直流-直流转换器370接收直流电源V1，将其降压为直流电源V3后输出。直流电源V3的值例如是3.3V。直流电源V1、V2及V3用于提供控制电路240的操作所需。
图4是内置直流-直流转换器的功率因数改善装置的电路图。整流电路310例如是图中所示的全波整流电路，包括四个二极管BD1、BD2、BD3、BD4及电容C1。电源提供电路320提供直流电源Vcc给功率因数控制芯片，包括电阻R1、R2、R4、二极管D1、电容C2、C3、齐纳二极管(zener diode)ZD1。反馈电路340包括电阻R3、R6、R7及光耦合器IC2，用于依据低压整流器350输出的直流电源V1而输出反馈信号FB1至功率因数控制芯片330。功率因数开关335包括晶体管Q1、电阻R8及R9。晶体管Q1的漏极的电压值即为反馈信号FB2。功率因数控制芯片330依据反馈信号FB1及FB2而经由电阻R8控制晶体管Q1的导通与否。当晶体管Q1导通时，电能储存于变压器T，当晶体管Q1关断时，变压器T即释放电能至高压整流器345及低压整流器350。高压整流器345例如是半波整流电路，包括二极管D2及电容C7，用于将变压器T的次线圈SL1的输出值转换为高压直流电源Vh。
低压整流器350包括整流单元352、滤波单元354及反馈单元356。低压整流器350接收变压器T的二次侧线圈的次线圈SL2的输出，并经整流单元352及滤波单元354后输出直流电源V1。整流单元352例如是全波整流电路，包括二极管BD5、BD6、BD7、BD8及电容C4。滤波电路354包括电感L1及电容C5。直流电源V1更经由反馈单元356及反馈电路340而反馈至功率因数控制芯片330以作为其校正功率因数的参考。反馈单元356包括电阻R10、R11、R12、R13、R14、C6、稳压芯片IC3及光耦合器IC2。反馈单元356藉由光耦合器IC2而将直流电源V1的值反馈，以避免影响直流电源V1的稳定。
直流-直流转换器360例如是降压型转换器(buck converter)，包括降压稳压电路，例如是交换稳压芯片IC4，及二极管D4、电感L2、电容C8、电阻R15及R16，用于将直流电源V1降压为直流电源V2。直流-直流转换器370例如是降压型转换器(buck converter)，包括降压稳压电路，例如是交换式稳压芯片IC5及二极管D5、电感L3、电容C9、电阻R17及R18，用于将直流电源V1降压为直流电源V3。
图5A是低压整流器350的另一例电路图。低压整流器350包括整流单元353及反馈单元356。整流单元353为半波整流电路，包括二极管D6及电容C10。图5A所示的低压整流器的电路比起图4所示的低压整流器的电路较为简单，因此成本较低。
图5B是直流-直流转换器360的另一例电路图。直流-直流转换器360包括串联式线性稳压芯片IC6及电容C10，用于将直流电源V1降压为直流电源V2。
本发明上述实施例所公开的功率因数改善装置中的低压整流电路、直流-直流转换器可以依据成本的考虑而采用如上所述的不同的电路。功率因数改善装置内置直流-直流转换器，以缩小投影机的电源提供电路，进而可以缩小投影机的大小。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的范围以所提出的权利要求限定的范围为准。