[發明專利]具即時改善電流尖峰因數功能的電子安定器

有效

• 申請號: 201210462385.4
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103826375A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王彰慶;周清和;羅智;陳永發
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術領域

本案關于一種電子安定器，尤指一種具即時改善電流尖峰因數功能的電子安定器。

背景技術

氣體放電燈由于具有光度強、壽命長、體積小、光效率高、演色性佳等特點，因此被廣泛地應用于各種戶外、室內或是汽車等照明設備中，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。

現有電子安定器至少包含一轉換電路(converter)以及一換相電路(inverter)，其中轉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行轉換，以輸出不同電平的直流電壓，且定功率控制電路更檢測轉換電路所輸出的直流電壓及直流電流，以依據檢測結果控制轉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，其具有以并聯方式連接且各自包含兩個開關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開關元件是通過一換相控制電路的控制而同步進行導通或截止的交錯切換，使換相電路可將轉換電路輸出的直流電壓及直流電流轉換為交流電壓及交流電流。

在上述架構中，為了避免上橋臂及下橋臂內各自的兩個開關元件于切換的瞬間，發生同時導通而導致開關元件損壞的情況，換相控制電路在控制上橋臂及下橋臂內的開關元件作動時，先控制上橋臂及下橋臂內原先為導通的開關元件截止，再控制上橋臂及下橋臂內原先為截止的開關元件導通，因此上橋臂及下橋臂各自的兩個開關元件具有同時截止的一段時間，亦稱為死區時間(Dead-Time)，至于換相電路所輸出的交流電壓將經由一高壓點燈電路暫時性地大幅提升電壓電平，以提供氣體放電燈啟動時所需的電能，而氣體放電燈將通過該交流電流的電能而持續發亮。

由于電子安定器輸出交流電流來供氣體放電燈作動，因此該交流電流的電流尖峰因數(Current?Crest?Factor;CCF)的品質將直接影響氣體放電燈的壽命。請參閱圖1，其為現有電子安定器所驅動的氣體放電燈的燈電流的波形圖。如圖1所示，當現有電子安定器所輸出的交流電流于換相時，由于換相瞬間，轉換電路仍持續運作而提供額定電能至換相電路，但此時換相電路的上橋臂中的兩個開關元件以及下橋臂中的兩個開關元件將因死區時間而皆為截止狀態，使得換相電路的輸出為關斷狀態，因此轉換電路所輸出的電能僅能儲存于轉換電路內的一輸出電容上，如此一來，當電子安定器所輸出的交流電流換相完成后，轉換電路所輸出的預定電能與儲存于輸出電容上的電能將同時輸出給氣體放電燈，此時瞬間輸出的高電能將使氣體放電燈上的燈電流在換相時發生電流尖峰，亦即如圖1所示，而氣體放電燈上的燈電壓亦出現電壓尖峰，如此一來，將導致降低電流尖峰因數而使得氣體放電燈的壽命縮短。

雖然部分的現有電子安定器增加一檢測電路，以檢測轉換電路所輸出的電流是否產生波動，藉此當轉換電路所輸出的電流產生波動時，檢測電路便輸出對應的信號來驅使轉換電路降低輸出，以抑制電流尖峰的發生，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生電流尖峰后，才被動的進行電流尖峰的抑制，亦即，該現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依據，因此并無法完全抑制電流尖峰的發生，其抑制電流尖峰的效果亦相當有限，此外，該檢測電路必須通過檢測及評斷轉換電路所輸出的電流是否產生波動，故運算方法較為復雜，電路成本亦較高。

因此，如何發展一種可改善上述現有技術缺失的具即時改善電流尖峰因數功能的電子安定器，實為相關技術領域技術人員目前所迫切需要解決的問題。

發明內容

本案的主要目的在于提供一種具即時改善電流尖峰因數功能的電子安定器，其通過電流尖峰因數改善電路來擷取控制換相電路內的多個開關元件作動的控制信號的死區時間，以便在該死區時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，使控制單元對應地控制轉換電路即時降低輸出的功率至一固定值或暫停運作，藉此主動地抑制電流尖峰的發生，以解決現有電子安定器僅能在電流尖峰發生后，才被動地進行電流尖峰的抑制，故抑制電流尖峰的效果不佳，且電路結構及運算方法較為復雜，導致生產成本較高等缺失。