专利名称：高压稳压电路及其运作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压稳压电路及其运作方法，特别是关于一种便携式电器内的高压稳压电路及其运作方法。
举例来说，请参照
图1，为公知数字相机内闪光灯的高压稳压电路。变压器100的一次侧为一具有中间抽头的三个输入端点。其中，中间抽头端点与一端点连接至一减幅振荡节流转换器(Ringing-Choke Converter，RCC)102，另一端点连接至一电源电压Vs。变压器100的二次侧一端接至接地电压，另一端连接一整流二极管104一端，一电容器C连接于整流二极管104的另一端与接地电压之间，因此，整流二极管以及电容器C可形成一整流电路。串连的二电阻R1与R2与电容器C并联。比较器106的负极输入端连接至R1与R2的接点，正极输入端连接至一参考电压Vref，输出端连接至一微控制器(Micro processor，uP)108与一与门110的输入端。与门110另一输入端连接至微控制器108，输出端连接至减幅振荡节流转换器102。
当整个系统开始运作时，电容器C上没有电压。因此，比较器106的正极输入端的电压大于负极输入端的电压，所以比较器106输出一高准位。而微控制器108与与门110输入端可收到一高准位。当微控制器108收到高准位时可提供另一高准位至与门110。因此，与门110的输出端也可输出高准位。而减幅振荡节流转换器102接收到高准位后即可开始动作。
当减幅振荡节流转换器102接收到与门110所送出的高准位时，减幅振荡节流转换器102会开始震荡，并在变压器100一次侧的二接点之间产生脉波讯号。而此脉波讯号在减幅振荡节流转换器102震荡的初期其责任周期(Duty Cycle)较小并且慢慢增加，在经过一段时间达到稳态之后其责任周期就会固定。由图1可知，当变压器100一次侧有脉波讯号时，二次侧也会产生感应电流，而经由整流二极管104的作用即可对电容器C开始充电(Charge)。当电容器C充到一固定电压(330V)时，经由R1、R2分压并与参考电压Vref比较后，比较器106输出一低准位，因此，与门110输出端会输出低准位，停止减幅振荡节流转换器102的继续震荡。此时，即代表充电完成，电容器C上所储存的电荷就可以用来使用于闪光灯上。
现在市面上的数字相机除了闪光灯会耗电之外，其它系统资源(例如LCD显示装置)也是另一个高耗电的装置。也就是说，由于电源供电的限制，公知数字相机不能够在观看LCD显示装置的同时又激活闪光灯的高压稳压电路。因此，公知的数字相机通常都会先激活闪光灯的高压稳压电路，等到电容器C充电完成微控制器108停止闪光灯的高压稳压电路之后，LCD显示装置才可被激活，而使用者才可以开始作对焦照相的工作。
然而，所有的电子装置都会有漏电的问题。假如使用者在电容器C充电完成之后，对焦照相所花费的时间过久，会使得电容器C因为漏电而导致电压下降过大。此时，微控制器108会强迫终止使用者作对焦照相的动作，亦即关闭LCD显示装置，重新激活闪光灯的高压稳压电路，在电容器(C)电压充电完成后，使用者才能够重新作焦照相的动作。这是因为减幅振荡节流转换器102的重新激活会耗费相当多的电能，而公知数字相机的电源并不能够同时负担LCD显示装置与闪光灯的高压稳压电路同时动作所需的电能。
而且，当减幅振荡节流转换器102到达稳态时，脉波讯号为一固定责任周期，因此，公知没有任何办法可控制减幅振荡节流转换器102的震荡行为来改变脉波讯号的责任周期。
本发明的另一目的是为了提供一种高压稳压电路的运作方法。
本发明的目的可通过如下措施来实现
一种高压稳压电路，应用于一便携式电子装置的充电装置中，该稳压电路包含一变压器，该变压器具有一一次侧与一二次侧；一开关电路，该开关电路具有一控制端用以控制该开关电路，使得该一次侧上具有一可变动电流；一整流电路，该整流电路连接于该二次侧，用以根据一感应电流作一充电的动作；以及一微控制器，该微控制器根据该充电的动作产生一脉波宽度调变脉波讯号至该控制端。
该脉波宽度调变脉波讯号具有可变的一责任周期。
所述的高压稳压电路由一软件来控制该微控制器用以产生可变的该责任周期。
该整流电路是由一整流二极管与一电容器串接后连接至该二次侧。
所述的高压稳压电路还包括一比较电路连接于该电容器，用以提供该微控制器该充电动作的运作。
本发明的另一目的还可通过如下措施来实现一种高压稳压电路的运作方法，用以提供一充电电流至一整流电路内的一电容器，该方法包括下列步骤当该电容器的电压小于一临限电压时，该充电电流以一大责任周期的一脉波讯号提供至一变压器，用以感应出该充电电流，直到该电容器的电压达到一最大电压为止；以及当该电容器的电压介于该临限电压与该最大电压时，该充电电流以一小责任周期的该脉波讯号提供至该变压器，用以感应该充电电流，直到该电容器的电压达到该最大电压为止。
该脉波讯号是由一微控制器所产生。
所述的高压稳压电路的运作方法由一软件来控制该微控制器用以产生该大责任周期与该小责任周期。
该脉波讯号输入该变压器的一次侧。
该整流电路是由一整流二极管与该电容器串接后连接至该变压器的二次侧。
本发明相比现有技术具有如下优点本发明由于微控制器所输出脉波宽度调变脉波讯号可以改变责任周期，因此，当使用者对焦照相所花费的时间过久使得电容器C因为漏电而导致电压下降过大时，微控制器可提供责任周期较小的脉波宽度调变脉波讯号来补偿电容器的漏电电流。而由于此脉波宽度调变脉波讯号责任周期小，其耗电较低，因此可同时负担系统资源(例如LCD显示装置)与闪光灯的高压稳压电路同时动作所需的电能。使用者也可以免去电容器C重新充电所导致不能够对焦照相的不便。
当整个系统开始运作时，电容器(C)上没有电压。因此，比较器206的正极输入端的电压大于负极输入端的电压，所以比较器206输出一高准位。而微控制器208与与门210输入端可收到一高准位。当微控制器208收到比较器206输出的高准位时，微控制器208可开始输出高准位与低准位交错的脉波讯号，经由与门110输出可控制开关电路202。
在本实施例中，微控制器208所输出的脉波讯号为一脉波宽度调变讯号(Pulse Width Modulation，以下简称PWM)，亦即，经由软件的控制，微控制器208所输出的脉波讯号的责任周期可以被改变。
当开关电路202，经由控制可以使变压器200一次侧会有变动的电流产生，所以二次侧也会产生感应电流，而经由整流二极管204的作用即可对电容器C开始充电。当电容器C充到一固定电压(330V)时，经由R1、R2分压并与参考电压Vref比较后，比较器206输出一低准位，因此，与门210输出端会输出低准位，开关电路202继续作一次侧与接地电压之间的开启与关闭。此时，即代表充电完成，电容器C上所储存的电荷就可以用来使用于闪光灯上。
由于微控制器208所输出PWM脉波讯号可以改变责任周期，因此，当使用者对焦照相所花费的时间过久使得电容器C因为漏电而导致电压下降过大时，微控制器208可提供责任周期较小的PWM脉波讯号来补偿电容器C的漏电电流。而由于此PWM脉波讯号责任周期小，其耗电较低，因此可同时负担系统资源(例如LCD显示装置)与闪光灯的高压稳压电路同时动作所需的电能。使用者也可以免去电容器C重新充电所导致不能够对焦照相的不便。
请参照图3，为本发明闪光灯的高压稳压电路中电容器C的电压变动波形。依照本实施例，如(I)的曲线，在电容器C充电的初期，以慢速激活(SoftStart)的方式充电，此慢速激活可让微控制器208输出的PWM脉波讯号仿真公知减幅振荡节流转换器102震荡的初期责任周期较小并且慢慢增加的动作。
如(II)曲线所示，经过一段时间之后，微控制器208可输出责任周期最大的PWM时脉讯号来全速充电，直到330V时，停至输出PWM时脉讯号。
如III曲线所示，当电容器C由于漏电导致电压下降至300V时，微控制器208可开始重新激活并输出PWM时脉讯号。
如(IV)曲线所示，此时微控制器以较小责任周期的PWM脉波讯号来对电容器C作半速充电，因此电容器C的电压可再次缓慢的上升，直到330V为止，所以电容器C的电压可在330V与300V之间变动。根据本实施例，此半速充电的PWM脉波讯号的责任周期系经过控制，使得数字相机的电源可同时提供LCD显示装置与闪光灯的充电。
如(V)曲线所示，闪光灯被激活，此时电容器C快速放电。之后，微控制器208又重新以快速激活来充电电容器C，如此周而复始。
依照本发明闪光灯的高压稳压电路，利用开关电路202与微控制器208的可调责任周期的PWM脉波讯号，达到数字相机的电源可同时驱动LCD显示装置与电容器C的充电的功效。
而且，由于本发明并未使用到减幅振荡节流转换器，因此还可减少数字相机的体积以及节省数字相机的生产成本。
当然，本发明的闪光灯的高压稳压电路并不限定仅使用于数字相机，所有便携式电器内的高压稳压电路皆可以利用本发明所揭露的高压稳压电路来实现。
权利要求
1.一种高压稳压电路，应用于一便携式电子装置的充电装置中，该稳压电路包含一变压器，该变压器具有一一次侧与一二次侧；一开关电路，该开关电路具有一控制端用以控制该开关电路，使得该一次侧上具有一可变动电流；一整流电路，该整流电路连接于该二次侧，用以根据一感应电流作一充电的动作；以及一微控制器，该微控制器根据该充电的动作产生一脉波宽度调变脉波讯号至该控制端。
2.如权利要求1所述的高压稳压电路，其特征在于该脉波宽度调变脉波讯号具有可变的一责任周期。
3.如权利要求2所述的高压稳压电路，其特征在于由一软件来控制该微控制器用以产生可变的该责任周期。
4.如权利要求1所述的高压稳压电路，其特征在于该整流电路是由一整流二极管与一电容器串接后连接至该二次侧。
5.如权利要求4所述的高压稳压电路，其特征在于还包括一比较电路连接于该电容器，用以提供该微控制器该充电动作的运作。
6.一种高压稳压电路的运作方法，用以提供一充电电流至一整流电路内的一电容器，该方法包括下列步骤当该电容器的电压小于一临限电压时，该充电电流以一大责任周期的一脉波讯号提供至一变压器，用以感应出该充电电流，直到该电容器的电压达到一最大电压为止；以及当该电容器的电压介于该临限电压与该最大电压时，该充电电流以一小责任周期的该脉波讯号提供至该变压器，用以感应该充电电流，直到该电容器的电压达到该最大电压为止。
7.如权利要求6所述的高压稳压电路的运作方法，其特征在于该脉波讯号是由一微控制器所产生。
8.如权利要求7所述的高压稳压电路的运作方法，其特征在于由一软件来控制该微控制器用以产生该大责任周期与该小责任周期。
9.如权利要求6所述的高压稳压电路的运作方法，其特征在于该脉波讯号输入该变压器的一次侧。
10.如权利要求6所述的高压稳压电路的运作方法，其特征在于该整流电路是由一整流二极管与该电容器串接后连接至该变压器的二次侧。
全文摘要
本发明涉及一种便携式电器内的高压稳压电路及其运作方法；本发明利用开关电路与微控制器的可调责任周期的脉波宽度调变脉波讯号，达到数字相机的电源可同时驱动系统资源与对电容器充电的功效。
文档编号H02M3/22GK1425961SQ0215933
公开日2003年6月25日 申请日期2002年12月26日 优先权日2002年12月26日
发明者黄信凯, 张津恺, 张益铭, 涂文中 申请人:致伸科技股份有限公司