專利名稱：數位調變式功率控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種數位調變式功率控制裝置，尤其是指一種可供外接多種家電用品，以達到無段式調光或調速的功效，而于使用上極具實用便利功效特性的數位調變式功率控制裝置創(chuàng)新設計。
背景技術：
目前，隨著社會形態(tài)的改變、民眾經濟消費能力的提升，使得人們皆努力追求更為便利、精致、舒適的生活品質，也因此，拜科技進步之賜所生產的各式家電產品，亦因其能于民眾生活上帶來諸多便民、利民之處，而廣泛、大量的充斥于市面上各商場、賣場中。
而一般市面上常見具有調速、調光功能的各式家電產品，如電扇、吹風機、電熱器、白熾燈……等，其于調光或調速裝置的設計上，大多是利用機械開關或旋鈕多段式的可變電阻進行控制，以改變輸入電流的大小調整各家電產品的速度或明亮度，亦或利用改變電能分別通過馬達上不同卷繞圈數的線圈，而令馬達變快或變幔，進而調整使用馬達做為動力源的家電產品的快慢。
然而，上述各類家電產品的調光、調速裝置雖可達其供使用者進行調光、調速的預期功效，但也在其實際實施使用中發(fā)現(xiàn)仍有諸多缺點，如1、該調光、調速裝置于利用機械開關進行控制時，該機械開關容易老化、氧化，且無法確實達到防水的功能，并更易于開啟、關閉時產生火花而造成危險，使其于使用上存有諸多不便困擾之處。
2、該調光、調速裝置，不論是使用機械開關或多段式可變電阻，亦或改變馬達上不同卷繞圈數的線圈通電與否，其皆于出廠時即已設置固定所能調光、調速的段數，使得其于調光、調速的量上皆有所限制，造成使用者無法隨自己喜好任意調整，導致其于使用上極大不便之處。
3、該調光、調速裝置，不論為利用機械開關或多段式可變電阻，亦或改變馬達上不同卷圈數的線圈通電與否，其皆是以相同大小的電量直接輸入，或另行以阻抗將多余的電量予以消耗掉，卻未視所需輸出的動能大小調整輸入電量的大小，使得如馬達線圈、部份零組件……等，極易因通過電量過大造成損毀而影響其使用壽命，或造成電能的浪費連帶讓使用者需負擔較高的電費。

發(fā)明內容
本發(fā)明主要是提供一種數位調變式功率控制裝置，以期完全改善上述已用的所有缺點。
本發(fā)明的數位調變式功率控制裝置，其主要是包括一輸入單元，用以輸入一交流電壓信號與一控制信號；一信號偵測單元，用以偵測交流電壓信號及其頻率，并經由交流電壓信號產生一第一觸發(fā)信號；一控制單元，是接收控制信號與第一觸發(fā)信號，并以控制信號來對第一觸發(fā)信號進行處理，以產生一第二觸發(fā)信號；以及一輸出單元，具有一交流切換單元，輸出單元是接收第二觸發(fā)信號，以觸發(fā)該交流切換單元，供輸出一調整過的交流電壓信號，以調整該交流電裝置的輸入功率。
本發(fā)明的數位調變式功率控制裝置，其可讓使用者任意無段式調整其輸出電量功率大小，以令與其輸出單元連接的各式家電用品，進而達到無段式線性調光、調速的功效。
本發(fā)明的數位調變式功率控制裝置，其是利用數位化控制的設計，使其于控制上不會產生如已用機械開關切換時的火花，并同時具有防水、防氧化、防老化的功效。
本發(fā)明的數位調變式功率控制裝置，其是利用改變輸出電量功率的大小，予以對家電用品進行調光、調速的動作，使其不僅可節(jié)省額外的電能浪費，且亦能避免馬達線圈或其它零組件……等，因電量功率太大而遭燒毀的情況發(fā)生。


圖1為本發(fā)明數位調變式功率控制裝置功能方塊圖。
圖2為本發(fā)明數位調變式功率控制裝置的外觀示意圖。
圖3為本發(fā)明數位調變式功率控制裝置的電路示意圖。
圖4為本發(fā)明數位調變式功率控制裝置的電路示意圖。
圖5為本發(fā)明的控制單元的內部功能方塊圖。
圖6為本發(fā)明數位調變式功率控制裝置將交流信號轉成零交越信號的波形圖。
圖7為本發(fā)明數位調變式功率控制裝置輸出的第二觸發(fā)信號與交流輸入及輸出信號的波形圖。
圖號說明1輸入單元 11 交流電源輸入插孔12 控制信號輸入單元 2信號偵測單元3控制單元 31 控制信號處理單元32 功率調整單元 321 八段循環(huán)控制單元322 無段微調控制單元 33 脈波位置調變信號產生單元34 基頻產生器35 預約/定時控制單元36 狀態(tài)/計時顯示單元 4輸出單元41 交流切換單元 42 交流電源輸出插孔5計時單元 6控制狀態(tài)單元71 發(fā)光二極管72 發(fā)光二極管具體實施方式
首先，請參閱圖1～圖3所示，本發(fā)明主要是由輸入單元1、信號偵測單元2、控制單元3、輸出單元4、計時單元5、控制狀態(tài)單元6及復數個發(fā)光二極管71、72所組成；其中
該輸入單元1，其包含有交流電源輸入插孔11與控制信號輸入單元12，該交流電源輸入插孔11可供100～240v/50～60的交流電源輸入，而該控制信號輸入單元12則可為觸控面板或為觸控按鍵搭配無線射頻模組所組成，以能利用觸控、按壓、撥動各開關、按鍵，將信號輸入控制單元3中。
該信號偵測單元2，請參閱圖4所示，其可為一零交越偵視器(ZenerCrossing Detector，ZCD)，其于二AC電源輸入端間連接有數二極管、電阻、電晶體，并連接有齊納二極管(Zener Diode)及電容，再分別連接于光耦合器U1A的輸入端，而該光耦合器的輸出端則是連接輸入控制單元3中。
該控制單元3，請參閱圖5所示，其為IC(DMPC0717EN)包含有控制信號處理單元31、功率調整單元32、脈波位置調變信號產生單元33、基頻產生器34、預約/定時控制單元35及狀態(tài)計時顯示單元36，而該功率調整單元32則包裝有可供使用者需求而設計成各種分段循環(huán)控制單元的八段循環(huán)控制單元321、與呈線性控制的無段微調控制單元322。
該輸出單元4、其包含有交流切換單元41與交流電源輸出插孔42、該交流切換單元41為一電力電子元件，如矽控雙向整流器(TRICA)，而該交流電源輸出插孔42則可供連接有任何電阻性或電感性的交流電源負載，如單相交流馬達、吹風機、電風扇、電熱器或白熾燈。
該計時單元5、控制狀態(tài)單元6及發(fā)光二極管71、72，其則可分別供顯示定時時間或預約時間，及對交流電源負載的調光或調速的狀態(tài)，與顯示控制單元3的控制模式。
本發(fā)明于使用上，其是將經由交流電源輸入插孔11所輸入的交流電源送至信號偵測單元2，以令該信號偵測單元2產生一零交越信號，該零交越信號的頻率可為100Hz～120Hz，如圖6所示，并輸送至控制單元，而使用者可利用控制信號輸入單元12發(fā)出控制信號且輸入控制單元3的基頻產生器34內，以令基頻產生器34產生內部控制觸發(fā)信號，并送至控制信號處理單元31與預約/定時控制單元35，該預約/定時控制單元35依據內部控制觸發(fā)信號進行處理，且透過狀態(tài)/計時顯示單元36輸出至計時單元5與控制狀態(tài)單元6顯示。
而該控制信號處理單元31依據內部控制觸發(fā)信號，來對其所接收由信號偵測單元2產生的零交越信號進行信號處理，繼而透過功率調整單元32與脈波位置調變信號產生單元33來產生一脈波位置調變信號(Pulse Position Modulation，PPM)，該脈波位置調變信號的脈波頻寬可為21.6KHz；輸出頻率可為100～120Hz；此時，若控制信號輸入單元12設定為八段循環(huán)控制，該控制信號處理單元31即透過八段循環(huán)控制單元321，以來驅使脈波位置調變信號處理單元33產生一具有八段控制特性的脈波位置調變信號；而若控制信號輸入單元12設定為無段微調控制(線性控制)，該控制信號處理單元31則透過無段微調控制單元322，以驅使脈波位置調變信號產生單元33產生具有線性控制特性的脈波位置調變信號。
而該輸出單元4的交流切換單元41，其于受到脈波位置調變信號產生單元33所產生的脈波位置調變信號的觸發(fā)時，即對輸入的電壓波形進行切割，以控制輸出功率的開啟或關閉、或增加、減少輸出功率，如圖7所示，而能對連接于交流電源輸出插孔42的交流電源負載進行操控。
由以上說明可知，本發(fā)明是利用零交越偵測器來偵測交流輸入電源的零交越信號，控制單元則接收控制信號與零交越信號，并以控制信號來對零交越信號進行處理，以輸出一脈波位置調變信號至交流切換單元，供對輸入的交流電源進行切割，以控制交流電源負載的啟動、關閉、增加輸出功率、或減少輸出功率，以達成數位化控制，并具有防水與不會發(fā)生火花的功效，且在調光或調速時達到線性控制或分段控制。
權利要求
1.一種數位調變式功率控制裝置，配合一以交流電源作為輸入的交流電裝置，該數位調變式功率控制裝置主要包括一輸入單元，用以輸入一交流電壓信號與一控制信號；一信號偵測單元，用以偵測該交流電壓信號及其頻率，并經由該交流電壓信號產生一第一觸發(fā)信號；一控制單元，是接收該控制信號與該第一觸發(fā)信號，并以該控制信號來對該第一觸發(fā)信號進行處理，以產生一第二觸發(fā)信號；以及一輸出單元，具有一交流切換單元，該輸出單元是接收該第二觸發(fā)信號，以觸發(fā)該交流切換單元，供輸出一調整過的交流電壓信號，以調整該交流電裝置的輸入功率。
2.如權利要求1所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該控制單元更包括一控制信號處理單元、一功率調整單元、以及一第二觸發(fā)信號產生單元，該控制信號處理單元是接收該控制信號與該第一觸發(fā)信號，以進行信號處理，繼而透過該功率調整單元控制該第二觸發(fā)信號產生單元輸出該第二觸發(fā)信號。
3.如權利要求2所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該功率調整單元更包括一復數段循環(huán)控制單元與一無段微調控制單元，該復數段循環(huán)控制單元驅使該第二觸發(fā)信號產生單元產生分段控制的第二觸發(fā)信號，該無段微調控制單元是驅使該第二觸發(fā)信號產生單元產生線性控制的第二觸發(fā)信號。
4.如權利要求1所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該輸入單元更包括一交流電源輸入插孔與一控制信號輸入單元。
5.如權利要求4所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該控制信號輸入單元是為一觸控面板、一無線遙控接收端、或復數個輸入按鍵。
6.如權利要求1所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該信號偵測單元是為一零交越偵測器，且該零交越偵測器產生的第一觸發(fā)信號是為零交越信號。
7.如權利要求1所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于更包括一計時單元、一控制狀態(tài)單元、及復數個發(fā)光二極管，供顯示該控制信號對應的控制狀態(tài)。
8.如權利要求1所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該交流切換單元是為矽控雙向整流器。
9.如權利要求1所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該第二觸發(fā)信號是為脈波位置調變信號。
10.如權利要求1所述數位調變式功率控制裝置，其特征在于，該交流電裝置是為電感性裝置或電阻性裝置。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種數位調變式功率控制裝置，其主要利用輸入單元來輸入交流電壓信號與控制信號，并以信號偵測單元偵測交流電壓的信號及其頻率，且透過交流電壓信號產生第一觸發(fā)信號。繼而，利用控制單元接收控制信號與第一觸發(fā)信號，控制單元并依據控制信號來第一觸發(fā)信號進行處理，以產生第二觸發(fā)信號。繼而，再將第二觸發(fā)信號送至輸出單元中的交流切換單元，以觸發(fā)交流切換單元，供輸出一調整過的交流電壓信號，以調整一交流電源負載的輸入功率。
文檔編號H02M5/257GK1527471SQ03105068
公開日2004年9月8日 申請日期2003年3月4日 優(yōu)先權日2003年3月4日
發(fā)明者蔡忠勇 申請人:艾斯恩科技股份有限公司