专利名称：电源转换装置的制作方法
电源转换装置
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发明所属之技术领域
本发明系关于一种电源转换装置，特别关于一种具有变压单元的 电源转换装置。
先前技术
一般而言，以驱动冷阴极荧光灯的电源转换装置为例，其通常具 有一变压器，而变压器系具有一高压输出端。高压输出端系电性连接 一冷阴极荧光灯，并输出一驱动讯号以驱动冷阴极荧光灯。其中，依 据冷阴极荧光灯不同的操作阶段，驱动讯号大致上可分为引弧电压
(striking voltage)(或称点灯电压)及操作电压(working voltage)。
冷阴极荧光灯的引弧电压通常为1.5千伏特(KV)以上的高压， 而为了控制或调整引弧电压，在电路的设计上，会由变压器的高压输 出端撷取引弧电压，并透过复数高压电容或复数高压电阻分压后产生 较低压的回授讯号，以供后级的控制单元据以调整驱动讯号，或作为 保护讯号用。
承上所述，由于高压电容或高压电阻的成本较高，且每一支冷阴 极荧光灯皆需要配置一组高压电容或高压电阻，当冷阴极荧光灯的数 量越多时，其所需的成本将会越高。为了成本考量，目前有利用双层 或多层的印刷电路板上之导线图案来形成电路板电容(PCB capacitance),以取代高压电容或高压电阻的使用。
然而，近来为了更降低成本，电源转换装置所使用之印刷电路板 亦已更换成单层板，故无法使用电路板电容，也因此造成引弧电压的 控制出现问题，而需要使用较高成本的高压电容及高压电阻。因此， 如何提供一种在降低成本的考量之下，仍可控制或调整引弧电压的电源转换装置，实属当前重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明之目的为提供一种能够省去使用高压电
容或高压电阻，仍能够控制或调整引弧电压(striking voltage)的 电源转换装置。
一种电源转换装置包含一单层电路板、 一变压单元以及一回授单 元。变压单元设置于单层电路板上，并具有一铁芯及邻设于铁芯之至 少一初级侧线圈及至少一次级侧线圈。回授单元设置于单层电路板上， 并藉由一空间耦合电容与变压单元耦接，以取得一回授讯号。
承上所述，本发明之电源转换装置系利用空间耦合电容直接与变 压单元耦接来取得与初级侧线圈或次级侧线圈成比例的回授讯号；或 是将回授单元邻设于变压单元的铁芯，利用回授单元来耦合变压单元， 以取得回授讯号。如此所得到的回授讯号是与变压单元之高压讯号成 比例的较低压讯号，所以不需要再使用高压电容或高压电阻分压，而 可降低成本。
图1为本发明较佳实施例之电源转换装置的示意图；以及
图2A至图2E为本发明较佳实施例之电源转换装置，其中由变压
单元取得回授讯号的连接态样示意图。
主要元件符号说明
1:电源转换装置 11:电路板
llla、 lllbi、 lllb2、 lllc、 llld:导电图案 12:变压单元
121:铁芯 122:初级侧线圈 123:次级侧线圈 124:电性连接脚125:绕线架 126:金属片 13:回授单元 14:控制单元 15:功率切换单元 16:导电单元 2:发光单元 Sc:控制讯号 SD:驱动讯号 SFB:回授讯号
sP:功率讯号
实施方式
以下将参照相关图式，说明本发明较佳实施例之电源转换装置。 请参照图1所示，本发明较佳实施例之电源转换装置1系包含一
电路板ll、 一变压单元12、 一回授单元13、 一控制单元14以及一功 率切换单元15。在本实施例中，电源转换装置1例如系为一换流器
(inverter),其系输出一驱动讯号以驱动一发光单元2。其中发光单 元2系可包含一放电灯，其可为一荧光灯，而荧光灯例如为一冷阴极 荧光灯或一热阴极荧光灯。
变压单元12系包含一变压器，其设置于为单层电路板的电路板11 之一表面。变压单元12具有一铁芯121、 一初级侧线圈(primary coil) 122及一次级侧线圈(secondary coil) 123。铁芯121具有一初级侧
(primary side)及一次级侧(secondary side),其中，初级侧线圈
122系位于铁芯121之初级侧，而次级侧线圈123系位于铁芯121的次
级侧。次级侧线圈123系输出驱动讯号SD，以驱动发光单元2并使其
发光。值得一提的是，在不同的设计应用中，变压单元12系可具有复
数初级侧线圈及/或复数次级侧线圈。
回授单元13系设置于电路板11，且藉由一空间耦合电容(spacial
coupling capacitance)而与变压单元12耦接，以取得一回授讯号SFB。
其中，变压单元12所输出的驱动讯号S。系大于回授单元13所取得的回授讯号SpB。以下请参照图2A至图2E，以举例说明回授单元13取得 回授讯号Sfb的方式。
如图2A所示，变压单元12具有至少一电性连接脚(electrical pin) 124，其系延伸至变压单元12之一绕线架(bobbin) 125中，并 与外露于绕线架125的一金属片126电性连接。当铁芯121设置于绕 线架125时，铁芯121将会与金属片126接触，因而可与电性连接脚 124产生电性连接。而电性连接脚124再藉由设置于电路板11上之一 导电图案llla而与回授单元(图中未示)电性连接。在本实例中，空 间耦合电容即是形成于铁芯121与初级侧线圈122之间，或是形成于 铁芯121与次级侧线圈123之间。
如图2B所示，电源转换装置1更具有一导电单元16，系可为一金 属件，且其一端系经由电路板11之一贯孔及导电图案lllb,而与电性 连接脚124电性连接，而另一端系与另一导电图案lllb2相对设置，其 中导电单元16与导电图案111b2在投影方向重迭的部分系形成一电容， 其亦可为空间耦合电容。
如图2C所示，导电单元16之一端亦可与导电图案11 lb,相对设置， 而另一端经由电路板11之贯孔与另一导电图案111b2电性连接。相同 的，导电单元16与导电图案lllb,在投影方向重迭的部分系形成一电 容，其当然亦可为空间耦合电容。
如图2D所示，导电单元16之一端与变压单元12之铁芯121接触， 而其另一端系经由电路板11之贯孔与导电图案lllc电性连接。而导 电图案lllc再电性连接至回授单元。其中，为了使导电单元16能与 变压单元12之铁芯121能够紧密的接触，可再藉由其他构件，例如夹
持件来辅助其之间的连接关系。
如图2E所示，导电图案llld亦可在电路板11上延伸至邻近于铁 芯121，以利用感应方式由导电图案llld直接耦合铁芯121上的回授 讯号SFB。于此，导电图案llld与铁芯121之间所形成之电容亦可为空 间耦合电容。
上述所举例的五种方式，回授单元13是利用铁芯121来感应变压 单元12内的高压讯号，因为由铁芯121所感应到的讯号是与次级侧线 圈123所输出的高压驱动讯号成比例的低压回授讯号，因此，回授单元13可使用一般的电阻或电容来进行分压动作，或可直接省略电阻或 电容的使用，而直接由导电图案传送回授讯号Sfb至回授単元13的后 级(next stage),其说明容后叙述。
另外在本实施例中的其他变化态样亦可如下所述，导电单元16之 一端系与部分的导电图案形成电容，而其另一端则可直接与变压单元 12之初级侧线圈122或次级侧线圈123电性连接，或经由部分的导电 图案及电性连接脚124而与初级侧线圈122或次级侧线圈123电性连 接。
接着，请再继续参阅图l，控制单元14系与回授单元13电性连接， 且控制单元14系接收回授讯号SFB并据以输出一组控制讯号Sc。在本 实施例中，控制讯号Sc;系为一组脉宽调变(pulse width modulation, P丽)讯号。
功率切换单元15系分别与控制单元14以及铁芯121的初级侧线 圈122电性连接，以依据该组控制讯号Se而输出一功率讯号Sp至初级 侧线圈122。其中，功率切换单元15可以是半桥式(half bridge)、 全桥式(full bridge)或推挽式(push pull)功率切换单元。
在本实施例中，控制单元14所输出的控制讯号Sc:即是控制功率切
换单元15中的功率切换元件(例如电晶体)的导通或截止，以输出对 应的功率讯号Sp至变压单元12。藉此即可调整电源转换装置1的引弧 电压。
综上所述，本发明之电源转换装置系利用回授单元以空间耦合电 容与变压单元耦接，以取得回授讯号，并据以控制引弧电压。而由变
压单元之铁芯取得与初级侧线圈或与次级侧线圈成比例的回授讯号是 与变压单元之高压侧成比例的较低压的讯号，所以可使用一般的电阻 或电容分压，或可省略电阻或电容的使用，而可节省成本，再配合单 层电路板的使用，将更可降低成本。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明之精 神与范畴，而对其进行之等效修改或变更，均应包含于后附之权利要 求中。
权利要求
1.一种电源转换装置，包含一单层电路板；一变压单元，设置于该单层电路板，并具有一铁芯及邻设于该铁芯之至少一初级侧线圈及至少一次级侧线圈；以及一回授单元，设置于该单层电路板，并藉由一空间耦合电容与该变压单元耦接，以取得一回授讯号。
2. 如权利要求l所述之电源转换装置，其中该变压单元系包含至少一 电性连接脚，其一端系经由该空间耦合电容而与该变压单元之该次 级侧线圈耦接，其另一端系与该回授单元电性连接。
3. 如权利要求2所述之电源转换装置，其中该变压单元更包含一金属 片，其部分系与该铁芯接触，其另一部份系与该电性连接脚电性连 接。
4. 如权利要求l所述之电源转换装置，更包含一导电单元，其一端系与该回授单元电性连接，其另 一端系与 该变压单元之该铁芯接触。
5. 如权利要求1所述之电源转换装置，更包含一导电单元，其一端系与电性连接于该变压单元之一电性连接脚之 一导电图案相对设置，其另一端系与电性连接于该回授单元之另 一导电图案电性连接。
6. 如权利要求1所述之电源转换装置，更包含-一导电单元，其一端系与电性连接于该变压单元之一电性连接脚之 一导电图案电性连接，其另一端系与电性连接于该回授单元之另 一导电图案相对设置。
7. 如权利要求1所述之电源转换装置，更包含一导电图案，设置于该单层电路板并与该回授单元电性连接，该导 电图案位于该变压单元之一投影位置，该空间耦合电容系位于该 导电图案与该变压单元之间。
8. 如权利要求l所述之电源转换装置，其中该变压单元之该次级侧线 圈系输出一驱动讯号，该驱动讯号系大于该回授讯号。
9. 如权利要求l所述之电源转换装置，更包含一控制单元，与该回授单元电性连接，该控制单元系接收该回授讯 号，并据以输出一组控制讯号。
10. 如权利要求9所述之电源转换装置，更包含 一功率切换单元，分别与该控制单元及该铁芯之该初级侧线圈电性连接，该功率切换单元系依据该组控制讯号输出一功率讯号至该 初级侧线圈。
11. 如权利要求1所述之电源转换装置，其中该变压单元之该次级侧 线圈系与一发光单元电性连接。
全文摘要
一种电源转换装置包含一单层电路板、一变压单元以及一回授单元。变压单元设置于单层电路板上，并具有一铁芯及邻设于铁芯之至少一初级侧线圈及至少一次级侧线圈。回授单元设置于单层电路板上，并藉由一空间耦合电容与变压单元耦接，以取得一回授讯号。
文档编号H05B41/24GK101594724SQ200810108418
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月27日 优先权日2008年5月27日
发明者萨文志 申请人:启萌科技有限公司