[发明专利]供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率转换器系统，其包括用于向信号处理电路提供功率的功率转换器，所述信号处理电路例如对音频和/或视频信号进行处理。

背景技术

诸如显示器设备、音频放大器或无线电装置之类的电子装置包括功率转换器以便为设备提供DC电压。所述功率转换器常常是开关模式功率转换器或稳定开关模式功率转换器，其可以包括功率因数校正（PFC）电路与DC/DC转换器的串联设置。

功率转换器的PFC和DC/DC转换器的规格被确定成给出最大功率数量。例如电感和电容器之类的无源组件以及例如半导体器件之类的有源组件的规格被确定成用于给出主转换器的长久安全且可靠的操作，同时给出最大功率。电感的规格例如被确定成使其在最大功率下不会变为饱和。半导体器件的规格被确定成使其例如可以传导预期的最大电流而不会被破坏。此外，包括所有其组件的整个电源的规格被确定成使得所生成的热量可以最初被吸收并且随后被传递到电源的周围环境中而不会使得电源过热。

但是从电源装置获得功率的几个设备在大多数时间所需要的能量少于预期的最大功率。所述设备只在短的间隔期间需要最大功率。因此，已知的主转换器的各个组件的规格高于平均操作条件。例如作为高峰值电流设定和高磁化电流的结果，过高的规格导致高成本、过大的电源装置以及低效率。

这样的电子装置的一个例子是液晶显示器（LCD）电视。在LCD中，由背光生成的光被LCD单元过滤，所述LCD单元是呈现视频信号的信息的像素。大多数视频信号帧的像素的强度低于最大可能强度。当前的LCD电视机分析视频信号，并且如果一个或几个随后帧中的几乎所有像素都具有低于最大强度值的有限强度，则降低背光的强度。同时，LCD单元中的吸收被控制成使得背光的更多光穿过LCD单元。通过降低背光强度会节省功率。只有在需要以高强度的光显示视频帧（例如呈现闪电的帧）的时间段期间，才把背光控制成对于有限数目的帧给出最大光量。在LCD电视中，背光常常具有单独的功率转换器。该功率转换器被配置成能够给出最大功率数量，从而导致其规格关于需要为背光提供的平均功率数量被确定得过大的功率转换器。

此外，所述功率转换器在恒定供电电压和/或恒定供电电流下向设备提供功率，这是设备操作在其最大性能下所需要的。但是当未操作在其最大性能下时，消耗来自功率转换器的功率的设备不会高效地操作。举例来说，在其中必须放大音频信号的电子装置中，所述电子装置的放大器需要特定的供电电压以便把信号放大到特定的最大输出电平。放大器从功率转换器接收所述特定供电电压。但是如果不把音频信号放大到最大输出电平，则放大器的操作效率低下。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种更加高效的功率转换器系统，其中向音频和/或视频处理电路提供功率。本发明由独立权利要求限定。有利实施例在从属权利要求中限定。

根据本发明的第一方面的功率转换器系统包括功率转换器、分析电路和功率转换器控制器。功率转换器接收市电电压，并且向在正常操作中处理例如音频信号和/或视频信号的信号处理电路提供功率。功率转换器被配置成操作在第一模式或第二模式下，在第一模式下，功率转换器能够提供第一功率电平，在第二模式下，功率转换器能够提供第二功率电平。第二功率电平高于第一功率电平。举例来说，放大音频信号以使其通过扬声器可听，并且在显示器设备的显示器装置上显示视频信号。分析电路接收音频信号和/或视频信号，并且分析所述音频信号和/或视频信号。分析电路生成功率信号，其表明信号处理电路在正常操作中的功率消耗。功率转换器控制器接收所述功率信号，并且控制功率转换器操作在第一模式或第二模式下。当功率信号表明信号处理电路的功率消耗低于第一功率电平时，功率转换器被控制成操作在第一模式下。当功率信号表明信号处理电路的功率消耗高于第一功率电平时，功率转换器被控制成操作在第二模式下。

分析电路能够基于经过处理的信号中的信息表明信号处理电路消耗多少功率。分析电路具有关于信号特性与信号处理电路的功率使用之间的关系的知识。举例来说，如果信号处理电路是等离子显示器装置并且如果视频信号包括许多高强度，则信号处理电路可能具有相对较高的功率消耗。或者在另一个实例中，如果音频信号包括许多大幅度，则分析电路知晓放大信号的放大器消耗许多功率。