電壓變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電壓變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電壓變換器被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的電源系統(tǒng)之中，以用于帶驅(qū)動(dòng)能力的四線RGB燈光控制系統(tǒng)的電壓變換器為例，由于與傳統(tǒng)的燈光控制系統(tǒng)相比，帶驅(qū)動(dòng)能力的四線RGB燈光控制系統(tǒng)省去了一根V+線或GND線，因而導(dǎo)致其沒有穩(wěn)定的電能輸出，不僅在電壓變換方面無法達(dá)到與傳統(tǒng)燈光控制系統(tǒng)相同的效果，而且要求系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)需與負(fù)載相匹配，例如，12V的控制信號(hào)必須匹配12V的負(fù)載，而不可用于控制5V或者24V的負(fù)載，同樣地，5V的控制信號(hào)必須匹配5V的負(fù)載，24V的控制信號(hào)則必須匹配24V的負(fù)載，當(dāng)不得不使用與控制信號(hào)不匹配的負(fù)載時(shí)，必須通過增加匹配電阻等來增大消耗功率，造成了電能的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對(duì)控制信號(hào)無法匹配不同的負(fù)載而只能控制某一電壓的負(fù)載的問題，提供一種電壓變換器。本發(fā)明所提出的電壓變換器是專為匹配不同電壓負(fù)載而設(shè)計(jì)的器件，利用該裝置能夠使高壓控制信號(hào)可帶低壓的負(fù)載，也可使低壓控制信號(hào)可帶高壓的負(fù)載，從而解決控制信號(hào)與負(fù)載的匹配性差的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案:
[0005]—種電壓變換器，包括整流裝置、前級(jí)儲(chǔ)能裝置、直流-直流轉(zhuǎn)換裝置、后級(jí)儲(chǔ)能裝置、控制轉(zhuǎn)換裝置和開關(guān)控制裝置，
[0006]所述整流裝置、所述前級(jí)儲(chǔ)能裝置、所述直流-直流轉(zhuǎn)換裝置、所述后級(jí)儲(chǔ)能裝置依次連接，所述整流裝置接收控制系統(tǒng)通過控制線輸入的開關(guān)控制信號(hào)并將所述開關(guān)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為平滑直流電輸出至所述前級(jí)儲(chǔ)能裝置，所述前級(jí)儲(chǔ)能裝置連接電源正極或者接地極，所述后級(jí)儲(chǔ)能裝置連接待驅(qū)動(dòng)的負(fù)載并為所述負(fù)載提供電能，
[0007]所述控制轉(zhuǎn)換裝置分別連接所述控制線和所述開關(guān)控制裝置，所述控制轉(zhuǎn)換裝置通過所述控制線接收所述開關(guān)控制信號(hào)并將所述開關(guān)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成參考電壓輸出至所述開關(guān)控制裝置，
[0008]所述開關(guān)控制裝置連接所述后級(jí)儲(chǔ)能裝置和所述負(fù)載。
[0009]上述電壓變換器是專為匹配不同電壓負(fù)載而設(shè)計(jì)的器件，它能夠高效變換控制線上傳輸?shù)拈_關(guān)控制信號(hào)的幅度而不改變開關(guān)控制信號(hào)的占空比，而且由于控制線上傳輸?shù)拈_關(guān)控制信號(hào)并不是直流，因此當(dāng)控制線越多，即輸入的開關(guān)控制信號(hào)路數(shù)越多、開關(guān)控制信號(hào)的頻率越高時(shí)，經(jīng)整流裝置整流濾波后得到的直流越穩(wěn)定，電壓變換器的工作狀態(tài)也就越穩(wěn)定。通過實(shí)施本發(fā)明提出的電壓變換器，能夠使高壓控制信號(hào)可帶低壓的負(fù)載，也可使低壓控制信號(hào)可帶高壓的負(fù)載，或者在不方便做成高壓的負(fù)載上加入該電壓變換器而使其變?yōu)楦邏贺?fù)載，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制信號(hào)與負(fù)載的匹配。此外，本發(fā)明所提出的電壓變換器適用于高電壓輸入，因而能夠充分利用高電壓傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0010]圖1為共陽情況下的電壓變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為共陰情況下的電壓變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為12V共陽四線RGB燈光控制系統(tǒng)四線轉(zhuǎn)四線后帶多個(gè)負(fù)載的示意圖；
[0013]圖4為12V共陽四線RGB燈光控制系統(tǒng)四線帶多個(gè)有電壓變換器的負(fù)載的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，參見圖1所示，一種電壓變換器，包括整流裝置100、前級(jí)儲(chǔ)能裝置200、直流-直流轉(zhuǎn)換裝置300、后級(jí)儲(chǔ)能裝置400、控制轉(zhuǎn)換裝置500和開關(guān)控制裝置600，
[0016]整流裝置100、前級(jí)儲(chǔ)能裝置200、直流-直流轉(zhuǎn)換裝置300、后級(jí)儲(chǔ)能裝置400依次連接，整流裝置100連接控制線A-、B-、C-，接收控制系統(tǒng)通過控制線A-、B-、C-輸入的開關(guān)控制信號(hào)并將接收到的開關(guān)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為平滑直流電輸出至前級(jí)儲(chǔ)能裝置200，前級(jí)儲(chǔ)能裝置200還連接用于提供電能的電源正極，后級(jí)儲(chǔ)能裝置400連接待驅(qū)動(dòng)的負(fù)載700并為負(fù)載700提供電能，
[0017]控制轉(zhuǎn)換裝置500分別連接控制線A-、B_、C-和開關(guān)控制裝置600，控制轉(zhuǎn)換裝置500通過控制線A-、B-、C-接收開關(guān)控制信號(hào)并將開關(guān)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制裝置600所需的參考電壓，再將參考電壓輸出至開關(guān)控制裝置600，
[0018]開關(guān)控制裝置600還連接后級(jí)儲(chǔ)能裝置400和負(fù)載700。
[0019]在本實(shí)施例中，整流裝置100是由二極管、三極管或者M(jìn)OS管等半導(dǎo)體器件構(gòu)成的整流器件，往往經(jīng)控制系統(tǒng)的控制線A-、B-、C-傳輸過來的開關(guān)控制信號(hào)并非是穩(wěn)定的直流電，經(jīng)整流裝置100的整流及濾波后，變成平滑的連續(xù)直流電，而且整流裝置100的整流及濾波并不影響原來的開關(guān)控制信號(hào)的頻率及占空比；由于整流裝置100輸入前級(jí)儲(chǔ)能裝置200的開關(guān)控制信號(hào)可能并非是連續(xù)的信號(hào)，因此為保證直流-直流轉(zhuǎn)換裝置300不會(huì)因?yàn)槌l繁斷電而損壞，這里前級(jí)儲(chǔ)能裝置200所使用的儲(chǔ)能元件在性能上要優(yōu)于單純用于濾波的元件，同時(shí)前級(jí)儲(chǔ)能裝置200也為控制轉(zhuǎn)換裝置500和開關(guān)控制裝置600提供了回路，利用前級(jí)儲(chǔ)能裝置200使整個(gè)控制轉(zhuǎn)換和開關(guān)控制形成回路并完成轉(zhuǎn)換;為進(jìn)一步提尚電壓變換器的變換效率，本實(shí)施例采用轉(zhuǎn)換效率較高的直流-直流轉(zhuǎn)換裝置300進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，而沒有采用線性電壓轉(zhuǎn)換器，直流-直流轉(zhuǎn)換裝置300將整流濾波后的直流電壓轉(zhuǎn)換為與負(fù)載700相匹配的電壓，從而經(jīng)后級(jí)儲(chǔ)能裝置400為負(fù)載700提供所需的電能，而且通過選取不同類型的直流-直流轉(zhuǎn)換裝置300能夠使本發(fā)明所提出的電壓變換器成為降壓型電壓變換器或者升壓型電壓變換器，從而使高壓開關(guān)控制信號(hào)可帶低壓的負(fù)載，也可使低壓開關(guān)控制信號(hào)可帶高壓的負(fù)載;開關(guān)控制信號(hào)經(jīng)過直流-直流轉(zhuǎn)換裝置降壓或者升壓后輸入后級(jí)儲(chǔ)能裝置400，為保證輸入的開關(guān)控制信號(hào)變化時(shí)負(fù)載700上不會(huì)出現(xiàn)延遲的現(xiàn)象，后級(jí)儲(chǔ)能裝置400所使用的儲(chǔ)能元件在性能上要優(yōu)于單純用于濾波的元件；由于輸入的開關(guān)控制信號(hào)沒有穩(wěn)定的GND或V+，以圖1所示的共陽情況為例，經(jīng)過由半導(dǎo)體器件組成的整流裝置100的整流和濾波形成虛擬的GND，此虛擬的GND相對(duì)于直流-直流轉(zhuǎn)換裝置300的輸出電壓及開關(guān)控制裝置600是穩(wěn)定的，而相對(duì)V+不是很穩(wěn)定，開關(guān)控制信號(hào)與V+的壓差穩(wěn)定，開關(guān)控制信號(hào)與虛擬GND的壓差不穩(wěn)定，而開關(guān)控制裝置600所需要的信號(hào)需要與虛擬的GND形成相對(duì)穩(wěn)定的壓差，此處要將開關(guān)控制信號(hào)與V+的穩(wěn)定壓差轉(zhuǎn)換為與虛擬GND相對(duì)穩(wěn)定的壓差，因此加入控制轉(zhuǎn)換裝置500，控制轉(zhuǎn)換裝置500為開關(guān)控制裝置600提供穩(wěn)定的開關(guān)控制參考電壓，其中，控制轉(zhuǎn)換裝置500可以利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，例如利用二極管、三極管等半導(dǎo)體器件組成的控制轉(zhuǎn)換器等。以上僅以圖1所示的共陽情況為例對(duì)本發(fā)明所提出的電壓變換器的結(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的說明，該電壓變換器也完全適用于如圖2所示的共陰情況，特別地，此時(shí)前級(jí)儲(chǔ)能裝置200連接接地極GND，整流裝置100和控制轉(zhuǎn)換裝置500連接的控制線分別為控制線A+、B+、C+。
[0020]本實(shí)施例中的電壓變換器是專為匹配不同電壓負(fù)載而設(shè)計(jì)的器件，它能夠高效變換控制線上傳輸?shù)拈_關(guān)控制信號(hào)的幅度而不改變開關(guān)控制信號(hào)的占空比，而且由于控制線上傳輸?shù)拈_關(guān)控制信號(hào)并不是直流，因此當(dāng)控制線越多，即輸入的開關(guān)控制信號(hào)路數(shù)越多、開關(guān)控制信號(hào)的頻率越高時(shí)，經(jīng)整流裝置整流濾波后得到的直流越穩(wěn)定，電壓變換器的工作狀態(tài)也就越穩(wěn)定。通過實(shí)施本發(fā)明提出的電壓變換器，能夠使高壓控制信號(hào)可帶低壓的負(fù)載，也可使低壓控制信號(hào)可帶高壓的負(fù)載，或者在不方便做成高壓的負(fù)載上加入該電壓變換器而使其變?yōu)楦邏贺?fù)載，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制信號(hào)與負(fù)載的匹配。此外，本發(fā)明所提出的電壓變換器適用于高電壓輸入，因而能夠充分利用高電壓傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)。
[0021]作為一種具體的實(shí)施方式，與整流裝置和控制轉(zhuǎn)換裝置連接的控制線大于或者等于兩路。由于控制線上傳輸?shù)拈_關(guān)控制信號(hào)并不是直流電，因此為保證經(jīng)整流裝置整流濾波后能夠得到較為穩(wěn)定的直流電，因此本實(shí)施方式使