專利名稱：照明裝置電子安定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種照明裝置電子安定器，尤指一種適用于照明電路的照 明裝置電子安定器。
背景技術(shù)：
首先，請參考圖l所示的公知串聯(lián)式高壓滎燈電子安定器l。如圖中所
示，高壓點火電路13的輸出端電性串聯(lián)于高壓汞燈14，且反激式轉(zhuǎn)換器ll 提供電壓崩潰階段所需的高壓驅(qū)動電源。反激式轉(zhuǎn)換器ll電性連接全橋換 流器12，且全橋換流器12的輸出端與高壓點火電路13電性串聯(lián)，以使高壓 汞燈14內(nèi)的高壓氣體電離而產(chǎn)生照明效果。
然而，在此種串聯(lián)式高壓汞燈電子安定器l中，高壓點火電路13的T3 線圈132的二次側(cè)圈數(shù)要夠少、線路的直徑要夠大使得傳輸電流的截面積 增加，才可使阻抗降低。然而，使用直徑大的導(dǎo)電體線路制作圈數(shù)少的線 圈具有一定的難度，其制作穩(wěn)定性與一致性不佳，而使線圈質(zhì)量難以控制。
又，若T3線圈132的二次側(cè)圈數(shù)少，如此使得電感值變小，所以輸出 功率亦變小，而不易使高壓汞燈14產(chǎn)生電弧。
此外，高壓汞燈14點亮之后，輸入電流將持續(xù)流經(jīng)高壓點火電路13的 T2線圈131及T3線圈132。
其次，請參考圖2所示的公知并聯(lián)式.高壓汞燈電子安定器2，其中包括: 先前濾波電路21、第一電源供應(yīng)器22、第二電源供應(yīng)器23、全橋換流器24、
高壓點火電路25、電流感應(yīng)器26、抗壓交流電路27、控制電路28以及高壓 汞燈29。
直流電源Vi在經(jīng)過先前濾波電路2l濾波后，會輸入至第一電源供應(yīng)器 22。之后，由第一電源供應(yīng)器22提供電源，并由全橋換流器24轉(zhuǎn)換成高壓 汞燈29操作時所需的交流電，再經(jīng)過抗壓交流電路27將能量傳遞到高壓汞 燈29。
高壓點火電路25并聯(lián)于高壓汞燈29，可使高壓汞燈29啟動時，燈管內(nèi) 部的高壓氣體電離，而控制電路28的各個輸入輸出端的電子信號分別傳遞 到控制對應(yīng)部分。又，第二電源供應(yīng)器23提供較高電壓，以協(xié)助在高壓汞 燈29中產(chǎn)生電弧。
公知并聯(lián)式高壓汞燈電子安定器2使用二極管元件，以防止高壓點火 電路25產(chǎn)生的高壓信號傳輸至高壓汞燈29外的各項電子元件上。另外，控 制電路28在高壓汞燈29點亮后操作開關(guān)，以消除通過二極管的壓降。然而， 利用上述元件會大幅增加成本及電路復(fù)雜性，此外，亦需面臨不易尋求合 適的抗壓二極管的困難。
最后，請參考圖3所示的公知另一高壓汞燈電子安定器3，其中包括 一濾波整流電路31、 一升壓轉(zhuǎn)換器32、 一降壓轉(zhuǎn)換器33、 一直流對交流轉(zhuǎn) 換器34、 一高壓點火電路35以及一高壓汞燈36。
交流電源輸入濾波整流電路31后，經(jīng)由濾波整流電路31整流，并通過 升壓轉(zhuǎn)換器32將整流后的電源提升至較高直流電壓值，再經(jīng)由降壓轉(zhuǎn)換器 33穩(wěn)定輸出電流。之后，通過直流對交流轉(zhuǎn)換器34將電源轉(zhuǎn)換為交流電源， 并將此交流電源輸入至高壓點火電路35，以通過高壓點火電路35產(chǎn)生高電 壓電動勢來點亮高壓汞燈36。在高壓汞燈36點亮之后，由集成電路微控制 器332根據(jù)電阻R1 333、電阻R2 334分壓，以控制晶體管開關(guān)Qb 331的導(dǎo)通 率，來控制高壓點火電路35的輸出。
然而，公知高壓汞燈電子安定器3利用集成電路微控制器332來控制開 關(guān)信號，如此則增加了電路復(fù)雜性及成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種照明裝置電子安定器，其適用于提供點亮照明 單元時的高電壓電動勢，此照明裝置電子安定器包括轉(zhuǎn)換單元、換流單 元、點火單元、低頻阻隔單元以及高頻阻隔單元。轉(zhuǎn)換單元提供具有預(yù)定
電壓的輸入電源；換流單元位于轉(zhuǎn)換單元及照明單元之間，以轉(zhuǎn)換輸入電 源的電流方向；點火單元位于轉(zhuǎn)換單元及照明單元之間，以提供高電壓電 動勢；低頻阻隔單元位于換流單元與點火單元之間，以阻隔換流單元的低 頻信號進入點火單元；高頻阻隔單元位于換流單元與點火單元之間，以阻 隔點火單元的高頻信號進入換流單元。
在本發(fā)明中，上述輸入電源的預(yù)定電壓可大于點火單元的啟動電壓， 且較佳為恰好大于點火單元的啟動電壓。
其次，輸入電源的電流方向經(jīng)點火單元轉(zhuǎn)換之后，其可被轉(zhuǎn)換為固定 方向的電流。
本發(fā)明的實施例中，照明單元可為一高壓汞燈、金屬燈、復(fù)金屬燈、 電弧燈或氙氣燈等，而高壓汞燈包括的氣體可為一汞金屬蒸氣。
又，本發(fā)明一實施例的照明單元中，在其內(nèi)的氣體被高電壓電動勢離 子化之后，接收來自換流單元且具有固定方向電流的輸入電源，而在照明 單元點亮之后，點火單元會自動停止操作。
繼而，本發(fā)明的點火單元的輸出端可并聯(lián)連接或串聯(lián)連接照明單元， 較佳為電性并聯(lián)于照明單元。
至于本發(fā)明的低頻阻隔單元，其較佳為一電容，而對于本發(fā)明的高頻 阻隔單元，其較佳為一電感。
又，本發(fā)明的輸入電源可為一交流電源或直流電源，然其較佳為交流 電源，而上述預(yù)定電壓的電壓值較佳為恰好大于點火單元的啟動電壓值。
此外，本發(fā)明的實施例中，換流單元提供一低頻信號，且低頻信號可 為低頻方波，換流單元可為一全橋換流器，而本發(fā)明的點火單元所提供的 高電壓電動勢較佳為一高頻脈沖電壓。
所以，本發(fā)明的照明裝置電子安定器無需使用高成本的集成電路微控 制器或抗壓性二極管以控制開關(guān)，因此可達到降低生產(chǎn)成本與電路復(fù)雜性 的功效。


圖1公知的串聯(lián)式高壓汞燈電子安定器的電路示意圖； 圖2公知的并聯(lián)式高壓汞燈電子安定器的電路示意圖；。 圖3公知的另一高壓汞燈電子安定器的電路示意圖； 圖4本發(fā)明一較佳實施例的照明裝置電子安定器示意圖； 圖5A圖4所示架構(gòu)在照明單元尚未點亮?xí)r的等效電路示意圖5B圖4所示架構(gòu)在照明單元點亮之后的等效電路示意圖。
主要元件符號說明
高壓汞燈電子安定器1,2,3,4 反激式轉(zhuǎn)換器ll 高壓點火電路13,25,35 先前濾波電路21 第二電源供應(yīng)器23 抗壓交流電路27 濾波整流電路31
換流器12，24 高壓汞燈14,29,36 第一電源供應(yīng)器22 電流感應(yīng)器26 控制電路28 升壓轉(zhuǎn)換器32
降壓轉(zhuǎn)換器33
直流對交流轉(zhuǎn)換器34
轉(zhuǎn)換單元41
換流單元42
點火單元43
照明單元44
低頻阻隔單元45
高頻阻隔單元46
電阻47
線圈131，132,431,432
晶體管開關(guān)331
集成電路微控制器332
電阻333,334
極管412
電感413
電容414
氣體441
金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管411,421,422,423,42具體實施例方式
請參考圖4，其是本發(fā)明一較佳實施例的照明裝置電子安定器示意圖， 其中，照明裝置電子安定器4包括 一轉(zhuǎn)換單元(Buck/Step Down Converting unit) 41、 一換流單元(Convertingunit) 42、 一點火單元(Ignitingunit) 43、 一照明單元44、 一低頻阻隔單元45以及一高頻阻隔單元46。
如圖中所示，換流單元42電性連接于轉(zhuǎn)換單元41及照明單元44之間； 點火單元43電性連接于轉(zhuǎn)換單元41及照明單元44之間；低頻阻隔單元45電 性連接于換流單元42與點火單元43之間；以及高頻阻隔單元46電性連接于 換流單元42與點火單元43之間。
照明單元44的燈管內(nèi)包括一氣體441，且照明單元44可為一高壓汞燈、 復(fù)金屬燈或氙氣燈等。然而，在本實施例中，照明單元44為一高壓汞燈， 且其中的氣體441為汞金屬蒸氣。
其次，本實施例的轉(zhuǎn)換單元41為降壓式設(shè)計的轉(zhuǎn)換單元41，其包括一 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET) 411、 一二極管(Diode) 412、 一電感413及一電容414。轉(zhuǎn)換單元41從輸入端，即A點，接收輸入電源Vi，
并通過電感412及電容414提供儲存及傳遞電能，并且濾除其中的噪聲。接
著，通過二極管412與金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管411交替導(dǎo)通與截 止，以對Vi的電壓準位作降壓處理，使之降低并維持于一預(yù)定電壓。之后， 再將預(yù)定電壓的電源提供至點火單元43及換流單元42的輸入端，即B點。
本實施例的輸入電源Vi是一交流電源，然而，在其它實施例中，輸入 電源Vi亦可為一直流電源。此外，在本實施例中，上述提供至B點的預(yù)定 電壓大于啟動點火單元43所需要的電壓值。在一較佳實施例中，預(yù)定電壓 恰好大于點火單元43的啟動電壓值，其中原由將于之后敘明。
在照明單元44尚未點亮之前，照明單元44相當(dāng)于開路的狀態(tài)。圖5A 表示照明單元44尚未點亮?xí)r圖4所示架構(gòu)的等效電路示意圖，其中R1代表 整個電路的等效電阻，Vi輸入電源，Vo施加于照明單元44兩端的輸出電源。 由于照明單元44處于開路狀態(tài)，轉(zhuǎn)換單元41提供的電源將由點火單元43接 收，而非由換流單元42接收。
點火單元43包括T2、 T3兩線圈431、 432，可將輸入電源的電壓升高至 一高電壓電動勢，供照明單元44點亮?xí)r產(chǎn)生電弧。當(dāng)此高電壓電動勢施加 于照明單元44的兩端時，照明單元44的溫度會開始上升，導(dǎo)致增加汞金屬 蒸氣壓，且當(dāng)溫度升高至一工作溫度時，氣體441便會被離子化以產(chǎn)生正、 負離子。并通過正、負離子的移動而使得燈管內(nèi)導(dǎo)通電流，而當(dāng)移動的離 子碰撞至氣體441中的原子時，原子吸收離子的動能以激發(fā)原子中的電子， 而當(dāng)電子返回基態(tài)時則會發(fā)出光線，此種發(fā)光現(xiàn)象被稱為電弧。
在本實施例中，點火單元43與轉(zhuǎn)換單元41之間電性連接有一電阻47， 以控制輸入點火單元43的輸入電源的電壓。然而，在其它實施例中，亦可 以其它方式控制輸入點火單元43的電壓數(shù)值。
又，請參考圖5B所示的圖標，其顯示圖4所示架構(gòu)在照明單元44點亮 之后的等效電路示意圖。于此時，因照明單元44成為電路導(dǎo)通狀態(tài)，使其 的等效電阻下降，且使負載增加，即，從相當(dāng)于無限大電阻值的開路狀態(tài)
變成R2。又，輸入端B點的預(yù)定電壓恰好大于點火單元43的啟動電壓值， 而由于R2的分壓效應(yīng)導(dǎo)致施加于點火單元43的電壓降至啟動電壓值以下， 使點火單元43即自動因電壓不足而停止操作。
因而，當(dāng)照明單元44點亮之后，轉(zhuǎn)換單元41提供的預(yù)定電壓的電源由 換流單元42接收。
本實施例的換流單元42為一全橋換流器，其包括四個金屬氧化物半導(dǎo) 體場效應(yīng)晶體管421、 422、 423及424。當(dāng)換流單元42從B點接收上述預(yù)定 電壓的電源后，其將此電源轉(zhuǎn)換為具有固定電流方向的電源，以使得通過 照明單元44的電流方向 一致。
舉例來說，當(dāng)輸入電源Vi的電流方向為自A點向右流入時，金屬氧化 物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管421、 423為導(dǎo)通，以使電流通過金屬氧化物半導(dǎo)體 場效應(yīng)晶體管421、照明單元44、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管423而至 C點。當(dāng)輸入電源Vi的電流方向為自C點向右流入時，金屬氧化物半導(dǎo)體場 效應(yīng)晶體管422、 424為導(dǎo)通狀態(tài)，以使電流通過金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng) 晶體管424、照明單元44、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管422而至A點。
繼而，低頻阻隔單元45阻隔來自換流單元42的低頻信號進入點火單元 43。在本實施例中，低頻阻隔單元45為一隔離電容，低頻信號為一低頻方 波。利用電容的基本特性，當(dāng)?shù)皖l方波欲通過隔離電容時，隔離電容相當(dāng) 于開路而使低頻信號無法通過，則阻隔了來自換流單元42的低頻方波，以 避免低頻方波流入點火單元43的T3線圈432而產(chǎn)生飽和問題；而當(dāng)高頻信 號欲通過時，隔離電容相當(dāng)于短路，因此，來自點火單元43的高頻信號可 順利通過隔離電容，而使得照明單元44產(chǎn)生電弧。
此外，高頻阻隔單元46阻隔來自點火單元43的高頻信號進入換流單元 -42。在本實施例中，高頻阻隔單元46為一隔離電感，高頻信號為一高頻脈 沖電壓。利用電感的基本特性，當(dāng)高頻脈沖電壓欲通過隔離電感時，隔離 電感相當(dāng)于開路，則阻隔來自點火單元43的高頻脈沖電壓，以避免高頻脈
沖電壓流入換流單元42的開關(guān)元件而產(chǎn)生被高壓擊穿的問題。此外，隔離
電感可讓換流單元42輸出的低頻方波通過，以提供照明單元44穩(wěn)定發(fā)光時
所需的能量，并利用隔離電感上電流連續(xù)的特性，而提供穩(wěn)定功率的能量，
以避免照明單元44產(chǎn)生音頻共振的問題。
從上述說明中可以得知，本發(fā)明在換流單元與點火單元之間設(shè)計有低 頻阻隔單元與高頻阻隔單元。低頻阻隔單元阻隔換流單元的低頻信號進入 點火單元，避免點火單元的線圈因來自換流單元的低頻信號而產(chǎn)生飽和問 題，而使點火單元提供的高電壓電動勢可順利通過并用于點亮照明單元。 另一方面，高頻阻隔單元阻隔點火單元的高頻信號進入換流單元，以避免 換流單元的開關(guān)元件被點火單元的高頻信號擊穿，并可讓換流單元提供照 明單元發(fā)光時所需的能量。綜上所述，本發(fā)明所提出的照明裝置電子安定 器具有生產(chǎn)成本較低與電路結(jié)構(gòu)簡易的優(yōu)點。
上述實施例僅為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自 應(yīng)以權(quán)利要求保護的范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1. 一種照明裝置電子安定器，適用點亮一照明單元，其特征在于包括一轉(zhuǎn)換單元，提供具有一預(yù)定電壓的一輸入電源；一換流單元，位于該轉(zhuǎn)換單元及該照明單元之間，以轉(zhuǎn)換該輸入電源的一電流方向；一點火單元，位于該轉(zhuǎn)換單元及該照明單元之間，以提供一高電壓電動勢；一低頻阻隔單元，位于該換流單元與該點火單元之間，以阻隔該換流單元的一低頻信號進入該點火單元；以及一高頻阻隔單元，位于該換流單元與該點火單元之間，以阻隔該點火單元的一高頻信號進入該換流單元。
2. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器， 電源的該預(yù)定電壓大于該點火單元的一啟動電壓。
3. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器， 電源的該電流方向被該點火單元轉(zhuǎn)換為一固定方向
4. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器， 單元電性并聯(lián)于該照明單元。
5. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器， 阻隔單元是一電容。
6. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器， 阻隔單元是一電感。
7. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器， 電源是一交流電源。
8. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器， 單元提供一低頻方波。其特征在于，該輸入 其特征在于，該輸入 其特征在于，該點火 其特征在于，該低頻 其特征在于，該高頻 其特征在于，該輸入 其特征在于，該換流
9. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器，其特征在于，該高電 壓電動勢是一高頻脈沖電壓。
10. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器，其特征在于，該照明 單元為一高壓汞燈，且其包括一汞金屬蒸氣。
11. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器，其特征在于，該換流 單元是一全橋換流器。
12. 如權(quán)利要求l所述的照明裝置電子安定器，其特征在于，該轉(zhuǎn)換 單元為一降壓式轉(zhuǎn)換單元。
全文摘要
本發(fā)明一種照明裝置電子安定器，其在換流單元與點火單元之間設(shè)計有低頻阻隔單元與高頻阻隔單元。低頻阻隔單元阻隔換流單元的低頻信號進入點火單元，避免點火單元的線圈因來自換流單元的低頻信號而產(chǎn)生飽和問題，進而使點火單元提供的高電壓電動勢可順利通過并用于點亮照明單元。另一方面，高頻阻隔單元阻隔點火單元的高頻信號進入換流單元，以避免換流單元的開關(guān)元件被點火單元的高頻信號擊穿，并可讓換流單元提供照明單元發(fā)光時所需的能量。
文檔編號H05B41/288GK101384125SQ200710149030
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者何明宗, 王建國, 王思浩, 陳志維, 陳煌明 申請人:中華映管股份有限公司