[发明专利]电源转换器

说明书

技术领域

本发明有关一种电源转换器，特别是有关一种卫星降频器的电源转换器。

背景技术

卫星通讯服务由于具有高频宽及不受地域限制等特色，因此具有广大的消费市场需求。图1显示卫星接收系统10的功能方块图，其主要包含一降频器(LowNoise Block down-converter，LNB)11、多个选台器(Integrated ReceiverDecoder，IRD，又称为整合接收解码器)13A、13B…13M、及多个显示装置15A、15B…15M。降频器11是用以将接收到的卫星讯号Sat1、Sat2…SatN予以降频，其细部功能方块图如图2所示。降频器11主要包含两大部分：一为电源转换器(regulator，或称为调整器)110，其输入端Port1、Port2…PortM分别接收来自选台器13A、13B…13M的电源输入并进行转换(或调整)；另一为降频电路112，其电源供给是来自电源转换器110所转换的电源，而卫星讯号Sat1、Sat2…SatN经降频后则传送至各选台器13A、13B…13M。

再参阅图1，选台器13A、13B…13M接收到经降频的卫星讯号后，则进行解调(demodulation)。另外，选台器13A、13B…13M也通过Port1、Port2…PortM送出选台讯号及供给电源给降频器11。经解调的卫星讯号则通过Port1、Port2…PortM并由各选台器(13A、13B…13M)分别送至显示装置(15A、15B…15M)作影像的显示。

图1、图2所示的卫星接收系统10，其降频器11本身不具备电源，而是由选台器13A、13B…13M提供电源，再经降频器11内的电源转换器110进行转换以提供给降频器11本身特别是降频电路112使用。由于卫星通讯服务的需求渐增，使得降频器11的功能需求也跟着扩增。例如，需要增加降频器11的卫星讯号Sat1、Sat2…SatN数目N，或者增加其所连接的用户数目，也即，选台器13A、13B…13M的数目M。然而，由于选台器13A、13B…13M愈往小型化发展的结果，使得其所提供的电源往往受到局限，更无法跟着功能需求而增加。因此，在此种局限的客观环境下，如何提升电源转换器110的转换效率即成为一重要设计考量。

图3A至图3D显示传统电源转换器110的几种可能的简化电路示意图。图3A显示其采用线性式电压转换器(linear voltage regulator)(1100A、1100B…1100M)，其经由输入端口Port1、Port2…PortM分别接收来自选台器13A、13B…13M的电源输入并予以转换后，再提供给降频电路112作为电源。在本说明书中，线性式电压转换器一词的定义是遵从电机工程的一般用法。也即，线性式电压转换器是一种可稳定输出电压的电路，其稳定机制是将输出电压或其一部份反馈以控制一具有可变阻抗(variable resistance)的元件，例如晶体管；由于此种电压转换器是工作于晶体管的线性区域模式(linear mode)，因此称为线性式电压转换器。由于线性式电压转换器1100A、1100B…1100M的转换效率差，因此图3A所示的电源转换器110不适用于高电流消耗需求的系统中。

图3B显示其采用切换式电压转换器(switching voltage regulator)1102A、1102B…1102M，其经由输入端口Port1、Port2…PortM分别接收来自选台器13A、13B…13M的电源输入并予以转换后，再提供给降频电路112作为电源。在本说明书中，切换式电压转换器一词的定义是遵从电机工程的一般用法。也即，切换式电压转换器是一种可稳定输出电压的电路，其稳定机制是根据输出电压或其一部份来产生一可调整工作周期(adjustable duty cycle)信号，用以控制一切换元件，例如晶体管；由于此种电压转换器是控制以切换晶体管的导通与否，因此称为切换式电压转换器。相对于线性式电压转换器1100A、1100B…1100M而言，切换式电压转换器1102A、1102B…1102M的转换效率较高；然而，由于切换式电压转换器1102A、1102B…1102M的面积较大且价格也较高，因此图3B所示的电源转换器110有成本较高的缺失。