[發(fā)明專利]具即時(shí)改善電流尖峰因數(shù)功能的電子安定器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210462385.4
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103826375A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彰慶;周清和;羅智;陳永發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術(shù)領(lǐng)域

本案關(guān)于一種電子安定器，尤指一種具即時(shí)改善電流尖峰因數(shù)功能的電子安定器。

背景技術(shù)

氣體放電燈由于具有光度強(qiáng)、壽命長、體積小、光效率高、演色性佳等特點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于各種戶外、室內(nèi)或是汽車等照明設(shè)備中，而氣體放電燈更需要搭配一電子安定器(ballast)來使用，以通過電子安定器控制輸出于氣體放電燈的交流電流。

現(xiàn)有電子安定器至少包含一轉(zhuǎn)換電路(converter)以及一換相電路(inverter)，其中轉(zhuǎn)換電路通過一定功率控制電路的控制而將所接收的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以輸出不同電平的直流電壓，且定功率控制電路更檢測轉(zhuǎn)換電路所輸出的直流電壓及直流電流，以依據(jù)檢測結(jié)果控制轉(zhuǎn)換電路的輸出為定功率，至于換相電路則為全橋式換相電路，其具有以并聯(lián)方式連接且各自包含兩個(gè)開關(guān)元件的上橋臂及下橋臂，該上橋臂及該下橋臂所具有的兩個(gè)開關(guān)元件是通過一換相控制電路的控制而同步進(jìn)行導(dǎo)通或截止的交錯(cuò)切換，使換相電路可將轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電壓及直流電流轉(zhuǎn)換為交流電壓及交流電流。

在上述架構(gòu)中，為了避免上橋臂及下橋臂內(nèi)各自的兩個(gè)開關(guān)元件于切換的瞬間，發(fā)生同時(shí)導(dǎo)通而導(dǎo)致開關(guān)元件損壞的情況，換相控制電路在控制上橋臂及下橋臂內(nèi)的開關(guān)元件作動(dòng)時(shí)，先控制上橋臂及下橋臂內(nèi)原先為導(dǎo)通的開關(guān)元件截止，再控制上橋臂及下橋臂內(nèi)原先為截止的開關(guān)元件導(dǎo)通，因此上橋臂及下橋臂各自的兩個(gè)開關(guān)元件具有同時(shí)截止的一段時(shí)間，亦稱為死區(qū)時(shí)間(Dead-Time)，至于換相電路所輸出的交流電壓將經(jīng)由一高壓點(diǎn)燈電路暫時(shí)性地大幅提升電壓電平，以提供氣體放電燈啟動(dòng)時(shí)所需的電能，而氣體放電燈將通過該交流電流的電能而持續(xù)發(fā)亮。

由于電子安定器輸出交流電流來供氣體放電燈作動(dòng)，因此該交流電流的電流尖峰因數(shù)(Current?Crest?Factor;CCF)的品質(zhì)將直接影響氣體放電燈的壽命。請參閱圖1，其為現(xiàn)有電子安定器所驅(qū)動(dòng)的氣體放電燈的燈電流的波形圖。如圖1所示，當(dāng)現(xiàn)有電子安定器所輸出的交流電流于換相時(shí)，由于換相瞬間，轉(zhuǎn)換電路仍持續(xù)運(yùn)作而提供額定電能至換相電路，但此時(shí)換相電路的上橋臂中的兩個(gè)開關(guān)元件以及下橋臂中的兩個(gè)開關(guān)元件將因死區(qū)時(shí)間而皆為截止?fàn)顟B(tài)，使得換相電路的輸出為關(guān)斷狀態(tài)，因此轉(zhuǎn)換電路所輸出的電能僅能儲存于轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的一輸出電容上，如此一來，當(dāng)電子安定器所輸出的交流電流換相完成后，轉(zhuǎn)換電路所輸出的預(yù)定電能與儲存于輸出電容上的電能將同時(shí)輸出給氣體放電燈，此時(shí)瞬間輸出的高電能將使氣體放電燈上的燈電流在換相時(shí)發(fā)生電流尖峰，亦即如圖1所示，而氣體放電燈上的燈電壓亦出現(xiàn)電壓尖峰，如此一來，將導(dǎo)致降低電流尖峰因數(shù)而使得氣體放電燈的壽命縮短。

雖然部分的現(xiàn)有電子安定器增加一檢測電路，以檢測轉(zhuǎn)換電路所輸出的電流是否產(chǎn)生波動(dòng)，藉此當(dāng)轉(zhuǎn)換電路所輸出的電流產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，檢測電路便輸出對應(yīng)的信號來驅(qū)使轉(zhuǎn)換電路降低輸出，以抑制電流尖峰的發(fā)生，然而由于該電流尖峰抑制方式是于電子安定器所輸出的交流電流發(fā)生電流尖峰后，才被動(dòng)的進(jìn)行電流尖峰的抑制，亦即，該現(xiàn)有電流尖峰抑制方式是以電子安定器所輸出的交流電流的電流尖峰作為觸發(fā)依據(jù)，因此并無法完全抑制電流尖峰的發(fā)生，其抑制電流尖峰的效果亦相當(dāng)有限，此外，該檢測電路必須通過檢測及評斷轉(zhuǎn)換電路所輸出的電流是否產(chǎn)生波動(dòng)，故運(yùn)算方法較為復(fù)雜，電路成本亦較高。

因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的具即時(shí)改善電流尖峰因數(shù)功能的電子安定器，實(shí)為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員目前所迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本案的主要目的在于提供一種具即時(shí)改善電流尖峰因數(shù)功能的電子安定器，其通過電流尖峰因數(shù)改善電路來擷取控制換相電路內(nèi)的多個(gè)開關(guān)元件作動(dòng)的控制信號的死區(qū)時(shí)間，以便在該死區(qū)時(shí)間而電子安定器所輸出的交流電流換相的瞬間即通知控制單元，使控制單元對應(yīng)地控制轉(zhuǎn)換電路即時(shí)降低輸出的功率至一固定值或暫停運(yùn)作，藉此主動(dòng)地抑制電流尖峰的發(fā)生，以解決現(xiàn)有電子安定器僅能在電流尖峰發(fā)生后，才被動(dòng)地進(jìn)行電流尖峰的抑制，故抑制電流尖峰的效果不佳，且電路結(jié)構(gòu)及運(yùn)算方法較為復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高等缺失。