專(zhuān)利名稱(chēng)：交流信號(hào)產(chǎn)生裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，特別涉及一種以D類(lèi)技術(shù)產(chǎn)生直流轉(zhuǎn) 交流信號(hào)的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
在電源供應(yīng)器的電源轉(zhuǎn)換中，分為交流電轉(zhuǎn)交流電(AC to AC)、交流電 轉(zhuǎn)直流電(AC to DC)、直流電轉(zhuǎn)交流電(DC to AC)、直流電轉(zhuǎn)直流電(DC to DC)等部份。而在一般消費(fèi)性電子產(chǎn)品或汽車(chē)電子產(chǎn)品中的電源也常常有 上述電源轉(zhuǎn)換的應(yīng)用，如一般消費(fèi)性電子產(chǎn)品或汽車(chē)電子產(chǎn)品中的電;^是以直 流準(zhǔn)位去驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)品，或是利用交流電轉(zhuǎn)直流電后去驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)品，若產(chǎn)品 中需要使用到交流電，則又必須使用直流電轉(zhuǎn)交流電的方式產(chǎn)生所需要的輸 出。
許多交流電源產(chǎn)生器是采用變壓器做為升壓或降壓，其優(yōu)點(diǎn)在于可以隔離 輸入端的噪聲干擾，相對(duì)的也可避免輸出端的噪聲影響到輸入端的電源，而且 變壓器所能提供電源的功率較一般主動(dòng)組件大。
請(qǐng)參閱圖l，為現(xiàn)有直流電轉(zhuǎn)交流電的電源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示， 若直流系統(tǒng)10欲將直流電轉(zhuǎn)換成交流電供交流系統(tǒng)13使用，將需要一震蕩電 路11去配合直流系統(tǒng)10工作來(lái)產(chǎn)生一交流電壓，再利用一變壓器12將該交 流電壓轉(zhuǎn)換為交流系統(tǒng)13所要求的交流電壓。所以，直流系統(tǒng)10通常需要利 用變壓器12與震蕩電路11來(lái)產(chǎn)生交流電供交流系統(tǒng)13使用。
然而，使用變壓器的直流電轉(zhuǎn)交流電的結(jié)構(gòu)仍有幾個(gè)缺點(diǎn)
1、 轉(zhuǎn)換效率不高，僅約50 60%。
2、 變壓器會(huì)因隨溫度變化導(dǎo)致電感值改變，若結(jié)構(gòu)上利用變壓器電感震 蕩則容易導(dǎo)致震蕩頻率改變或是無(wú)法震蕩等現(xiàn)象。
3、 變壓器價(jià)格高，影響結(jié)構(gòu)成本。
4、 變壓器量產(chǎn)無(wú)法精準(zhǔn)控制電感數(shù)值，以致其質(zhì)量無(wú)法穩(wěn)定。變壓器體
積大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的問(wèn)題在于，提供一種交流信號(hào)產(chǎn)生裝置及其方^J，以改
善變壓器結(jié)構(gòu)，利用D類(lèi)(class D)技術(shù)進(jìn)行直流轉(zhuǎn)交流信號(hào)，提高效率， 克服環(huán)境溫度變化下而導(dǎo)致輸出波形失真的問(wèn)題，同時(shí)降低成本。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，包括
一控制單元，具有一交流波形對(duì)照表，根據(jù)該交流波形對(duì)照表將一直流信 轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)為一交流波形，并根據(jù)該交流波形輸出一 P碰控制信號(hào)；
一D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)，接收該直流信號(hào)及該P(yáng)WM控制信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)麵控制信 號(hào)產(chǎn)生一方波信號(hào)；及
一低通濾波器，將該方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為一交流信號(hào)。
該交流波形對(duì)照表包括一正弦波角弧度對(duì)照表，以將該直流信轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)為 該交流波形。
該交流波形對(duì)照表包括一二元碼對(duì)照表，根據(jù)該交流波形將該直流信號(hào)轉(zhuǎn) 為該P(yáng)麵控制信號(hào)。
該D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)包括
一PM0S開(kāi)關(guān)，其源極接收該直流信號(hào)，其柵極接收該P(yáng)麗控制信號(hào)，而 于漏極輸出該方波信號(hào)；及
一麗0S開(kāi)關(guān)，其源極接地，其柵極接收該P(yáng)麗控制信號(hào)，其漏極連接該 PMQS開(kāi)關(guān)的源極，并輸出該方波信號(hào)。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種交流信號(hào)產(chǎn)生方法，包括-.
接收一直流信號(hào)；
通過(guò)査表將該直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為一交流波形； 根據(jù)該交流波形產(chǎn)生一 P麗控制信號(hào)；
通過(guò)該P(yáng)畫(huà)控制信號(hào)控制一D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生一方波信號(hào)；及 將該方波信號(hào)轉(zhuǎn)為一交流信號(hào)。
所述方法，還包括將該交流信號(hào)提供給一交流電源工作裝置的步驟，該交 流電源工作裝置為真空熒光顯示器D顯示器。
該査表的步驟利用一正弦波角弧度對(duì)照表，以將該直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為該交流
波形。
所述方法，還包括設(shè)定該交流波形的電壓參數(shù)，以將該直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為該 交流波形。
該P(yáng)麗控制信號(hào)根據(jù)該交流波形對(duì)應(yīng)一二元碼對(duì)照表而產(chǎn)生。
通過(guò)該P(yáng)麗控制信號(hào)控制該D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)的歩驟包括，由一 PMOS開(kāi)關(guān)及 一 NM0S開(kāi)關(guān)分別接收該P(yáng)麗信號(hào)以產(chǎn)生該方波信號(hào)。
本發(fā)明的效果在于，改善變壓器于直流電轉(zhuǎn)交流電的結(jié)構(gòu)的缺失，本發(fā)明 利用D類(lèi)(class D)技術(shù)進(jìn)行直流轉(zhuǎn)交流信號(hào)，D類(lèi)技術(shù)常作為功率放大器 使用，其具有高效率的特點(diǎn)，且由于D類(lèi)技術(shù)采用全數(shù)字控制，不因環(huán)境溫度 變化而導(dǎo)致輸出波形失真，可整合設(shè)計(jì)于集成電路中，降低了成本。


圖1為現(xiàn)有直流電轉(zhuǎn)交流電的電源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生裝置的功能方塊圖； 圖3為本發(fā)明控制單元的功能方塊圖4為本發(fā)明D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)及低通濾波器的電路示意圖； 圖5為本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生方法的步驟流程圖；及 圖6為本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生裝置應(yīng)用示意圖。 其中，附圖標(biāo)記
直流系統(tǒng)IO 震蕩電路ll
變壓器12 交流系統(tǒng)13
交流信號(hào)產(chǎn)生裝置2 控制單元21
正弦波角弧度對(duì)照表31 二元碼對(duì)照表32
D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)22 PM0S開(kāi)關(guān)Ml
麗0S開(kāi)關(guān)M2 低通濾波器23 真空熒光顯示器61 交流波形對(duì)照表30
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生裝置的功能方塊圖，本發(fā)明交流信號(hào) 產(chǎn)生裝置2包括一控制單元21、 一 D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)22及一低通濾波器23?？刂?br> 單元21接收一直流信號(hào)，再將該直流信號(hào)經(jīng)過(guò)對(duì)照表及控制信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以
輸出一 P麗控制信號(hào)。D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)22則接收該P(yáng)WM控制信號(hào)及該直流信號(hào)， 根據(jù)P麗控制信號(hào)輸出一方波信號(hào)。低通濾波器23則將方波信號(hào)轉(zhuǎn)為一交流 信號(hào)輸出。而所產(chǎn)生的交流信號(hào)可提供需交流電源來(lái)工作的裝置使用。
接著請(qǐng)復(fù)參閱圖3，為本發(fā)明控制單元的功能方塊圖?？刂茊卧?1中設(shè) 有一交流波形對(duì)照表30，其包括一正弦波角弧度對(duì)照表31及一二元碼對(duì)照表 32。當(dāng)控制單元21欲將直流信號(hào)轉(zhuǎn)為一交流波形時(shí)，配合電壓參數(shù)的設(shè)定及 對(duì)應(yīng)正弦波角弧度對(duì)照表31中的各角度及弧度來(lái)形成交流波形；然后根據(jù)交 流波形的各角度及弧度去對(duì)照二元碼對(duì)照表32，以將交流波形的各角度及弧 度輸出對(duì)應(yīng)脈寬的P麗控制信號(hào)去控制D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)22。其中二元碼對(duì)照表 32可為其它碼元的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換對(duì)照表，而不限于二元碼亦不限位數(shù)，而用 以將交流波形的各角度及弧度轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字控制信號(hào)。
請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)及低通濾波器的電路示意圖。D類(lèi)控 制開(kāi)關(guān)22中具一 PM0S開(kāi)關(guān)Ml及一 醒0S開(kāi)關(guān)M2， PMOS開(kāi)關(guān)Ml的源極接收交 流信號(hào)產(chǎn)生裝置2輸入端的直流信號(hào)，其柵極接收P麗控制信號(hào)，利用P畫(huà) 控制信號(hào)使PM0S開(kāi)關(guān)M1工作于導(dǎo)通與截止區(qū)，而于漏極輸出方波信號(hào)。NM0S 開(kāi)關(guān)M2的源極接地，其柵極接收P麗控制信號(hào)，其漏極連接該P(yáng)M0S開(kāi)關(guān)Ml 的源極，利用P麗控制信號(hào)使麗0S開(kāi)關(guān)M2工作于導(dǎo)通與截止區(qū)，而漏極輸出 方波信號(hào)。而D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)22所產(chǎn)生的方波信號(hào)，為一疏密方波，其對(duì)應(yīng)直 流信號(hào)欲轉(zhuǎn)換的交流波形。而方波信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器23濾波后，即產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)交流波形的交流信號(hào)。
請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生方法的步驟流程圖。首先由控制單元 21接收一直流信號(hào)(如圖5步驟S501)，然后于控制單元21中通過(guò)電壓參數(shù) 的設(shè)定與正弦波角弧度對(duì)照表31將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流波形(如圖5步驟 S503)，接著根據(jù)交流波形對(duì)應(yīng)二元碼對(duì)照表32以輸出PWM控制信號(hào)(如圖 5步驟S505);然后D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)22根據(jù)PWM控制信號(hào)產(chǎn)生方波信號(hào)(如圖 5步驟S507)，最后由低通濾波器23將方波信號(hào)濾波為對(duì)應(yīng)交流波形的交流 信號(hào)(如圖5步驟S509)。
本發(fā)明利用D類(lèi)技術(shù)進(jìn)行直流轉(zhuǎn)交流信號(hào)，而D類(lèi)技術(shù)通常作為功率放大 使用，最大特點(diǎn)是高效率，功率效益可達(dá)90%以上；由于D類(lèi)技術(shù)是采用全
數(shù)字控制，所以不會(huì)像現(xiàn)有技術(shù)采用變壓器進(jìn)行直流轉(zhuǎn)交流信號(hào)，而造成閑環(huán) 境溫度變化導(dǎo)致輸出波形失真，又因可設(shè)計(jì)于集成電路(工C)中，而可降低成本。 在一般消費(fèi)性電子產(chǎn)品中都會(huì)由一組電源控制裝置系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)電源供 給，而將本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生裝置整合于系統(tǒng)中將會(huì)減少許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)空間、 成本及提高直流轉(zhuǎn)交流信號(hào)的系統(tǒng)效率。如廣泛用于汽車(chē)音響面板的真空熒光
顯示器(Vacuum fluorescent display, VFD)，真空熒光顯示器所需的交流電 源一般利用變壓器與震蕩器來(lái)產(chǎn)生交流信號(hào)給VFD，但采用變壓器的關(guān)系將會(huì) 有電路面積及車(chē)內(nèi)溫度等問(wèn)題，而若采用本發(fā)明的交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，如圖6， 本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生裝置應(yīng)用示意圖所示，真空熒光顯示器61所需的交流電 源由本發(fā)明交流信號(hào)產(chǎn)生裝置2來(lái)提供，將會(huì)改善現(xiàn)有采用變壓器及震蕩器的 缺失。
上述僅為本發(fā)明其中的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即
凡依本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所作的等效變化與修改，皆為本發(fā)明專(zhuān)利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1、一種交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括一控制單元，具有一交流波形對(duì)照表，根據(jù)該交流波形對(duì)照表將一直流信轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)為一交流波形，并根據(jù)該交流波形輸出一PWM控制信號(hào)；一D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)，接收該直流信號(hào)及該P(yáng)WM控制信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)WM控制信號(hào)產(chǎn)生一方波信號(hào)；及一低通濾波器，將該方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為一交流信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求1所述的交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征在于，該交流波形對(duì) 照表包括一正弦波角弧度對(duì)照表，以將該直流信轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)為該交流波形。
3、 如權(quán)利要求2所述的交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征在于，該交流波形對(duì)照表包括一二元碼對(duì)照表，根據(jù)該交流波形將該直流信號(hào)轉(zhuǎn)為該p麗控制信 號(hào)。
4、 如權(quán)利要求1所述的交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征在于，該D類(lèi)控制開(kāi) 關(guān)包括一PM0S開(kāi)關(guān)，其源極接收該直流信號(hào)，其柵極接收該P(yáng)麗控制信號(hào)，而 于漏極輸出該方波信號(hào)；及一麗0S開(kāi)關(guān)，其源極接地，其柵極接收該P(yáng)麵控制信號(hào)，其漏極連接該 PMOS開(kāi)關(guān)的源極，并輸出該方波信號(hào)。
5、 一種交流信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，該方法包括 接收一直流信號(hào)；通過(guò)査表將該直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為一交流波形；根據(jù)該交流波形產(chǎn)生一 PWM控制信號(hào)；通過(guò)該P(yáng)WM控制信號(hào)控制一D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生一方波信號(hào)；及將該方波信號(hào)轉(zhuǎn)為一交流信號(hào)。
6、 如權(quán)利要求5所述的交流信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，還包括將該交 流信號(hào)提供給一交流電源工作裝置的步驟，該交流電源工作裝置為真空熒光顯 示器D顯示器。
7、 如權(quán)利要求5所述的交流信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，該查表的歩驟 利用一正弦波角弧度對(duì)照表，以將該直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為該交流波形。
8、 如權(quán)利要求5所述的交流信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，還包括設(shè)定該 交流波形的電壓參數(shù)，以將該直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為該交流波形。
9、 如權(quán)利要求5所述的交流信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，該P(yáng)麗控制信號(hào)根據(jù)該交流波形對(duì)應(yīng)一二元碼對(duì)照表而產(chǎn)生。
10、 如權(quán)利要求5所述的交流信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，通過(guò)該P(yáng)麗 控制信號(hào)控制該D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)的步驟包括，由一 PM0S開(kāi)關(guān)及一 醒0S開(kāi)關(guān)分別 接收該P(yáng)麗信號(hào)以產(chǎn)生該方波信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種交流信號(hào)產(chǎn)生裝置，包括一控制單元，具有一交流波形對(duì)照表，根據(jù)該交流波形對(duì)照表將一直流信號(hào)轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)為一交流波形，并根據(jù)該交流波形輸出一PWM控制信號(hào)；一D類(lèi)控制開(kāi)關(guān)，接收該直流信號(hào)及該P(yáng)WM控制信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)WM控制信號(hào)產(chǎn)生一方波信號(hào)；及一低通濾波器，將該方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為一交流信號(hào)。本發(fā)明改善變壓器于直流電轉(zhuǎn)交流電的結(jié)構(gòu)的缺失，利用D類(lèi)(class D)技術(shù)進(jìn)行直流轉(zhuǎn)交流信號(hào)，效率高，不因環(huán)境溫度變化而導(dǎo)致輸出波形失真，可整合設(shè)計(jì)于集成電路中，降低了成本。
文檔編號(hào)H02M7/48GK101355316SQ200710130059
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者林怡誠(chéng) 申請(qǐng)人:盛群半導(dǎo)體股份有限公司