專利名稱：高效等離子逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用一個逆變器點(diǎn)亮多個面板，并可按區(qū)劃分一個面板并點(diǎn)亮的逆變器，特別是涉及一種輸入常用電源后，發(fā)生等離子廣告用面板所需的高頻正弦波，可感應(yīng)與上述逆變器連接的面板的各種狀態(tài)，保護(hù)上述面板，控制各面板的點(diǎn)亮形態(tài)的大容量、高電壓及使耗電極大化的高效等離子逆變器。
背景技術(shù)：
一般來說，逆變器(Inverter)是指把直流電輪換為交流電的裝置，與把交流電轉(zhuǎn)換為直流電的變換器(Converter)區(qū)分開來。但近來，隨著電力電子領(lǐng)域的發(fā)展，可廉價供應(yīng)把直流轉(zhuǎn)換為交流的裝置，稱之為逆變器，也指同時具有變換器功能和逆變器功能。根據(jù)其使用目的，還具有可使頻率保持一定或進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能。
逆變器的原理是把常用交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源后，再次轉(zhuǎn)換為任意頻率和電壓的交流，控制感應(yīng)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。詞典上的意義是指把DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源的電源轉(zhuǎn)換裝置，但一般統(tǒng)稱用于控制AC電源的電壓及頻率的電力轉(zhuǎn)換裝置。
如上所述的逆變器的實(shí)際構(gòu)成十分復(fù)雜，包括把常用AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源的變換器(Converter)部分、切斷DC電源并轉(zhuǎn)換為電壓及頻率變化的AC電源的逆變器(Inverter)部分，但一般統(tǒng)稱為逆變器(Inverter)。
圖1是顯示以往的基本逆變器的電路圖。如上述圖1所示，輸入的電源為AC電源，把AC電源整流為DC電源，利用電容器加以平滑，形成DC電源。利用切換元件(主要是IGBT)對這樣形成的DC電源進(jìn)行+、-切換，變換極性，輸入變壓器。變壓器2次是AC電源，另行帶有向切換元件提供信號的驅(qū)動板和控制板，可以利用需要的方式形成AC電源特性。
上述的逆變器適合輸出電壓低、低容量的裝置，照度低，與大小相比，耗電較大，因此，存在無法在大容量設(shè)備中使用的問題。
另外，因與上述逆變器連接的設(shè)備的破損及未連結(jié)導(dǎo)致的斷線，可能引起包括上述逆變器的電路板的損傷，存在可能發(fā)生漏電或人體觸電事故的問題。
而且，原有的點(diǎn)亮顯示面板的逆變器的問題是無法利用一個逆變器點(diǎn)亮多個面板，或按區(qū)劃分上述面板并點(diǎn)亮，且無點(diǎn)亮變化，無法滿足用戶細(xì)微的滿意度要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種輸入常用電源后，發(fā)生等離子廣告用面板所需的高頻正弦波的逆變器。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種在逆變器內(nèi)部內(nèi)置感應(yīng)面板的各種狀態(tài)的保護(hù)電路，感應(yīng)因面板的破損、面板的未連結(jié)、面板不良引起的超負(fù)荷狀態(tài)，預(yù)防因雨天漏電導(dǎo)致的人體觸電事故的功能。
另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種啟動/關(guān)閉面板時，面板的背光燈亮度從黑變亮，分步變化的功能，及可同時或依次點(diǎn)亮一個面板或多個面板的功能。


圖1是顯示以往的基本逆變器的電路圖。
圖2是顯示本發(fā)明的高效等離子逆變器的整體構(gòu)成的框圖。
圖3是顯示本發(fā)明的高效等離子逆變器的面板狀態(tài)感應(yīng)電路部感應(yīng)的面板的狀態(tài)信號的曲線圖。
圖4是顯示本發(fā)明的高效等離子逆變器與面板連接的另一實(shí)施例的框圖。
附圖主要部分的符號說明100電涌保護(hù)電路部 110輸入濾波器部120整流電路部 130反應(yīng)器部140平滑電路部 150PFC切換部160PFC控制部 170輔助電源部180MCU部 190面板狀態(tài)感應(yīng)電路部200面板控制部 210面板切換部220變壓器部具體實(shí)施方式
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及利用一個逆變器點(diǎn)亮多個面板，并可按區(qū)劃分一個面板并點(diǎn)亮的逆變器。上述逆變器在輸入常用電源后，發(fā)生等離子廣告用面板所需的高頻正弦波，內(nèi)置有可感應(yīng)面板的各種狀態(tài)的保護(hù)電路，保護(hù)上述面板，可同時或依次控制各面板的點(diǎn)亮形態(tài)，應(yīng)用功率因數(shù)補(bǔ)償電路，是一種大容量、高電壓及實(shí)現(xiàn)耗電極大化的高效等離子逆變器。
為具體說明本發(fā)明，下面參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2是顯示本發(fā)明的高效等離子逆變器的整體構(gòu)成的框圖。
如上述圖2所示，針對利用一個逆變器點(diǎn)亮多個面板的逆變器，上述逆變器是由如下部分構(gòu)成的高效等離子逆變器電涌(Surge)保護(hù)電路部(100)，常用電源-AC電源輸入后，當(dāng)因雷擊或感應(yīng)電動設(shè)備的反電動勢而流入過度的輸入電壓時，保護(hù)面板及逆變器；輸入濾波器部(110)，針對通過上述電涌(Surge)保護(hù)電路部(100)輸入的常用電源的噪聲成分或逆變器內(nèi)部發(fā)生的高頻噪聲，使用噪聲濾波器(Noise Filter)防止其流向上述常用電源側(cè)；整流電路部(120)，它把在上述輸入濾波器部(110)對噪聲進(jìn)行濾波的常用電源轉(zhuǎn)換為逆變器所需的DC成分；反應(yīng)器部(130)，它保存通過上述整流電路部(120)流入的脈動；平滑電路部(140)，它在上述反應(yīng)器部(130)中生成穩(wěn)定的電壓；PWM(Pulse Width Modulation，脈寬調(diào)制)方式的PFC(Power Factor Collection)切換部(150)，它控制脈沖寬度，使上述反應(yīng)器部(140)充電或放電，使PFC(Power Factor Collection)輸出電壓保持一定；PFC(Power Factor Collection)控制部(160)，它使因上述輸入濾波器部(110)、整流電路部(120)和平滑電路部(140)而變形的常用電源的電流相位與電壓相位一致，補(bǔ)償功率因數(shù)；輔助電源部(170)，它從上述整流電路部(120)輸入整流的電壓，供應(yīng)上述逆變器內(nèi)部的各種元件的直流電壓電源；MCU(Micro Controller Unit，微控制器)部(180)，它通過上述輔助電源部(170)產(chǎn)生的電壓，控制面板的點(diǎn)亮形態(tài)；面板狀態(tài)感應(yīng)電路部(190)，它通過上述MCU(Micro Controller Unit)部(180)的控制，自動感應(yīng)面板的未連結(jié)、面板的破損、與面板連接的電線(Line)斷線及面板的短路狀態(tài)；面板控制部(200)，它根據(jù)上述MCU(Micro Controller Unit)部(180)中的ON/OFF信號，進(jìn)行是否發(fā)生頻率的動作，決定各面板相應(yīng)頻率，按各面板設(shè)置共振點(diǎn)；面板切換部(210)，它從上述面板控制部(200)輸入脈沖輸出信號，切換PFC(Power Factor Collection)電源；變壓器部(220)，它使從上述面板切換部(210)傳遞的電量符合在相應(yīng)面板中生成的電容成分和接入的頻率值，執(zhí)行共振動作及變壓動作，點(diǎn)亮面板。
下面針對如上構(gòu)成的本發(fā)明的高效等離子逆變器，按各構(gòu)成元件進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
從外部向上述逆變器輸入AC 90V～264V/47HZ～63HZ的常用電源后，針對上述輸入的常用電源，電涌(Surge)保護(hù)電路部(100)在因雷擊或感應(yīng)電動設(shè)備的反電動勢而流入過度的輸入電壓時，保護(hù)面板及逆變器。上述電涌(Surge)保護(hù)電路部(100)使用變阻器(Varistor)構(gòu)成保護(hù)電路。
對于通過上述電涌(Surge)保護(hù)電路部(100)流入的常用電源，輸入濾波器部(110)使用噪聲濾波器(Noise Filter)把常模噪聲(Normal Mode Noise)和共模噪聲(Common Mode Noise)等通過常用電源流入的噪聲成分或逆變器切換時發(fā)生的高頻噪聲引向地面，使其不流向常用電源側(cè)，或通過發(fā)熱進(jìn)行消除，對共同使用常用電源的其它設(shè)備不產(chǎn)生影響。
通過上述輸入濾波器部(110)傳遞的常用電源在整流電路部(120)進(jìn)行電波整流，轉(zhuǎn)換為逆變器輸入所需的脈動電壓。利用功率熱敏電阻(Power Thermister)向上述逆變器輸入常用電源后，為了向電容器充電，瞬間產(chǎn)生大量電流的流動，上述電涌(Surge)保護(hù)電路部具有遏制這時發(fā)生的過度的瞬間涌入電流(Inrush Current)的功能。
通過上述整流電路部(120)流入的120HZ的脈動保存于反應(yīng)器部(130)。另外，作為積蓄整流電壓的能量的能量箱，上述反應(yīng)器部(130)在使之充電或放電的切換部-PFC(Power Factor Collection)切換部(150)轉(zhuǎn)換通過PFC(Power Factor Collection)切換動作生成的PWM(Pulse WidthModulation)脈沖。
另外，上述反應(yīng)器部(130)的PWM(Pulse Width Modulation)脈沖流入上述平滑電路部(140)，按上述逆變器所需的DC380V～400V加以平滑。
其中，上述PFC(Power Factor Collection)切換部(150)是為了使PFC(Power Factor Collection)輸出電壓保持為DC380V～400V，而對脈沖寬度進(jìn)行控制的PWM(Pulse Width Modulation)方式的切換部，即使輸入電壓發(fā)生變動，也始終保持一定電壓。
對于一般的逆變器或電源供應(yīng)裝置，通過電源接入的常用電源的電壓及電流相位根據(jù)線圈成分及電容器成分而發(fā)生相位偏差，所以上述逆變器也經(jīng)上述輸入濾波器部(110)、整流電路部(120)和平滑電路部(140)發(fā)生相位偏差，導(dǎo)致常用電源的耗電增加。因此，PFC(Power FactorCollection)控制部(160)和為功率因數(shù)修正部，使上述常用電源的電流相位與電壓相位保持一致，補(bǔ)償功率因數(shù)，其作用是減小兩相位的偏差，極大地減少常用電源的耗電。
因此，一般的開關(guān)型電源(SMPS，Switching Mode Power Supply)或逆變器作為對從外部供應(yīng)的電氣進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之符合各種電氣設(shè)備的模塊型電源供應(yīng)裝置，其能量效率很低，只有50％～60％左右，相反，通過PFC(Power Factor Collection)電路，即功率因數(shù)修正電路，具有90％以上的能效。
另外，上述PFC(Power Factor Collection)控制部(160)為了使PFC(Power Factor Collection)輸出電壓變?yōu)镈C380V～400V的一定電壓，檢測輸出電壓，與PFC(Power Factor Collection)專用IC(Integrated Circuit)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較放大，如果電壓減小，則增大PWM(Pulse WidthModulation)波形的脈沖寬度，相反如果電壓上升，則減小脈沖寬度，始終保持一定的DC電壓。
而且，上述PFC(Power Factor Collection)控制部(160)具有如下功能，即，如果PFC(Power Factor Collection)輸出電壓上升至所需電壓以上，則為了保護(hù)面板，利用內(nèi)部過電壓的形式，具有保護(hù)功能，保護(hù)上述面板免受過電壓危害。
輔助電源部(170)從上述整流電路部(120)輸入整流的電壓，供應(yīng)上述逆變器內(nèi)部使用的各種IC(Integrated Circuit)的電源。按DC10V～15V左右的電壓供應(yīng)從上述整流電路部(120)輸入的電壓。
MCU(Micro Controller Unit)部(180)輸入上述輔助電源部(170)發(fā)生的電壓，作為逆變器內(nèi)部的核心元件，控制面板的點(diǎn)亮形態(tài)。
上述MCU(Micro Controller Unit)部(180)除了啟動/關(guān)閉面板的的基本功能外，還在上述MCU(Micro Controller Unit)部(180)內(nèi)置了在板點(diǎn)亮?xí)r分步變化亮度的分步(Gradation)功能的程序，可在使上述面板具有光澤感的同時，賦予其隱約的變化感等，具有多種變化。還內(nèi)置有驅(qū)動電路，它用于決定在一個面板內(nèi)按各區(qū)進(jìn)行劃分并依次點(diǎn)亮，或同時或依次點(diǎn)亮面板#1～面板#N等多個面板。
如同收音機(jī)的音量一樣，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)光亮，使各個面板精確顯示為用戶希望的亮度，可進(jìn)行細(xì)微的調(diào)節(jié)，因此可根據(jù) 的調(diào)節(jié)狀態(tài)進(jìn)行多種點(diǎn)亮程序變更。
而且，上述MCU(Micro Controller Unit)部(180)包括感應(yīng)逆變器的內(nèi)部溫度的溫度傳感器，如果上述溫度傳感器測定的溫度超過了事先設(shè)置的范圍，則執(zhí)行保護(hù)上述逆變器的保護(hù)動作。
另外，上述MCU(Micro Controller Unit)部(180)與面板狀態(tài)感應(yīng)電路部(190)連接，根據(jù)上述面板狀態(tài)感應(yīng)電路部(190)感應(yīng)的狀態(tài)信號，執(zhí)行保護(hù)面板所需的各種保護(hù)動作。
圖3是顯示本發(fā)明的高效等離子逆變器的面板狀態(tài)感應(yīng)電路部感應(yīng)的面板的狀態(tài)信號的曲線圖。
如上述圖3所示，利用逆變器的輸出感應(yīng)供應(yīng)的電流，如果感應(yīng)到上述電流在OI1區(qū)間，則上述面板狀態(tài)感應(yīng)電路部(190)識別為面板未連結(jié)狀態(tài)，切斷向上述面板供應(yīng)的電力。而且，每秒重新送出上述逆變器輸出，感應(yīng)關(guān)于供應(yīng)的輸出的電流，如果是相同區(qū)間的電流，則反復(fù)監(jiān)視每秒上述逆變器的輸出的HICCP動作。
反復(fù)上述的HICCP動作，如果感應(yīng)到I1I2區(qū)間的電流，則識別為面板的正常連結(jié)，顯示為正常的輸出狀態(tài)，向上述MCU(MicroController Unit)部傳輸，使面板點(diǎn)亮正?；?br> 另外，如果上述面板狀態(tài)感應(yīng)電路部(190)的感應(yīng)信號顯示為I2I3區(qū)間，則識別為面板的破損及短路等異常狀態(tài)，判斷為輸出過電流，于是切斷上述逆變器的輸出，反復(fù)上述OI1區(qū)間的HICCUP動作，判別面板是否正常。
因此，上述面板狀態(tài)感應(yīng)電路部(190)通過上述動作，自動感應(yīng)面板的未連結(jié)(無負(fù)荷)、面板的破損(無負(fù)荷或超負(fù)荷)、與面板連接的電線(Line)斷線及面板的短路狀態(tài)。感應(yīng)上述狀態(tài)，切斷供電，遏制雨天漏電及人體觸電事故或源自其它設(shè)備的漏電現(xiàn)象。
面板控制部(200)根據(jù)上述MCU(Micro Controller Unit)部(180)中的ON/OFF信號，進(jìn)行是否發(fā)生頻率的動作，決定各面板相應(yīng)頻率，按各面板設(shè)置共振點(diǎn)。
面板切換部(210)從上述面板控制部(200)輸入脈沖輸出信號，切換PFC(Power Factor Collection)電源，其電路構(gòu)成采用箝位模式(ClampMode)的切換結(jié)構(gòu)，把上述切換的PFC(Power Factor Collection)電源傳遞到變壓器部(220)。
上述變壓器部(220)使從上述面板切換部(210)傳遞的 符合在相應(yīng)面板中生成的電容成分和接入的頻率值，執(zhí)行共振動作及變壓動作，實(shí)際點(diǎn)亮上述面板。
另外，上述面板控制部(200)、面板切換部(210)和變壓器部(220)由與上述逆變器連接的多個面板數(shù)相同的個數(shù)構(gòu)成。
圖4是顯示本發(fā)明的高效等離子逆變器與面板連接的另一實(shí)施例的框圖。
如上述圖4所示，顯示的是只具有面板控制部(200)、面板切換部(210)和變壓器部(220)中的一個，控制與逆變器連接的各面板的點(diǎn)亮的另一實(shí)施例。
如上對本發(fā)明的有益實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施例，在不脫離如下權(quán)利要求書要求的本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，可由在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中具有常識者進(jìn)行多種變更，本發(fā)明的技術(shù)精神正在于此。
如上述所作的詳細(xì)說明，本發(fā)明的高效等離子逆變器使用PFC(Power Factor Collection)電路向各配件供應(yīng)更穩(wěn)定的電流，具有可減少無謂浪費(fèi)的耗電量，防止無謂浪費(fèi)的電流轉(zhuǎn)換為熱，導(dǎo)致溫度上升的效果。
另外，本發(fā)明的高效等離子逆變器在上述逆變器內(nèi)部內(nèi)置感應(yīng)面板的各種狀態(tài)的保護(hù)電路，感應(yīng)因面板的破損、面板的未連結(jié)、面板不良導(dǎo)致的超負(fù)荷狀態(tài)，具有可執(zhí)行預(yù)防因雨天漏電導(dǎo)致的人體觸電事故的保護(hù)功能的效果。
另外，本發(fā)明的高效等離子逆變器內(nèi)置分步(Gradation)功能及可在一個面板內(nèi)按各區(qū)依次點(diǎn)亮，或者可同時或依次點(diǎn)亮多個面板的驅(qū)動電路，具有可在上述面板的顯示方法方面細(xì)微地賦予多種變化的卓越效果。
權(quán)利要求
1.一種高效等離子逆變器，針對利用一個逆變器點(diǎn)亮多個面板，并可按區(qū)劃分一個面板并點(diǎn)亮的逆變器，其特征是由如下幾部分構(gòu)成電涌(Surge)保護(hù)電路部，常用電源-AC電源輸入后，當(dāng)因雷擊或感應(yīng)電動機(jī)的反電動勢而流入過度的輸入電壓時，保護(hù)面板及逆變器；輸入濾波器部，針對通過上述電涌(Surge)保護(hù)電路部輸入的常用電源的噪聲成分或逆變器內(nèi)部發(fā)生的高頻噪聲，使用噪聲濾波器(Noise Filter)防止其流向上述常用電源側(cè)；整流電路部，它把在上述輸入濾波器部對噪聲進(jìn)行濾波的常用電源轉(zhuǎn)換為逆變器所需的DC成分；反應(yīng)器部，它保存通過上述整流電路部流入的脈動；平滑電路部，它在上述反應(yīng)器部中生成穩(wěn)定的電壓；PWM(Pulse WidthModulation，脈寬調(diào)制)方式的PFC(Power Factor Collection)切換部，它控制脈沖寬度，使上述反應(yīng)器部充電或放電，使PFC(Power Factor Collection)輸出電壓保持一定；PFC(Power Factor Collection)控制部，它使因上述輸入濾波器部、整流電路部和平滑電路部而變形的常用電源的電流相位與電壓相位一致，補(bǔ)償功率因數(shù)；輔助電源部，它從上述整流電路部輸入整流的電壓，供應(yīng)上述逆變器內(nèi)部的各種元件的直流電壓電源；MCU(Micro ControllerUnit，微控制器)部，它通過上述輔助電源部產(chǎn)生的電壓，控制面板的點(diǎn)亮形態(tài)；面板狀態(tài)感應(yīng)電路部，它通過上述MCU(Micro Controller Unit)部的控制，自動感應(yīng)面板的未連結(jié)、面板的破損、與面板連接的電線(Line)斷線及面板的短路狀態(tài)；面板控制部，它根據(jù)上述MCU(Micro Controller Unit)部中的ON/OFF信號，進(jìn)行是否發(fā)生頻率的動作，決定各面板相應(yīng)頻率，按各面板設(shè)置共振點(diǎn)；面板切換部，它從上述面板控制部輸入脈沖輸出信號，切換PFC(Power Factor Collection)電源；變壓器部，它使從上述面板切換部傳遞的電量符合在相應(yīng)面板中生成的電容成分和接入的頻率值，執(zhí)行共振動作及變壓動作，點(diǎn)亮面板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述電涌(Surge)保護(hù)電路部使用變阻器(Varistor)構(gòu)成保護(hù)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述整流電路部遏制在常用電源最初投入時產(chǎn)生的過度的瞬間涌入電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述PFC(PowerFactor Collection)切換部在輸入電壓發(fā)生變動時依然保持一定的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述PFC(PowerFactor Collection)控制部調(diào)整PWM(Pulse Width Modulation)波形的脈沖寬度，保持一定的DC電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述PFC(PowerFactor Collection)控制部在PFC(Power Factor Collection)輸出電壓發(fā)生過電壓時保護(hù)面板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述MCU(MicroController Unit)部在面板點(diǎn)亮?xí)r執(zhí)行分步(Gradation)功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述MCU(MicroController Unit)部同時或依次點(diǎn)亮多個面板，針對各面板調(diào)節(jié)用戶希望的亮度，實(shí)現(xiàn)多種點(diǎn)亮變更。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效等離子逆變器，其特征是上述MCU(MicroController Unit)部感應(yīng)逆變器的內(nèi)部溫度，防止上述逆變器過熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及高效等離子逆變器，針對利用一個逆變器點(diǎn)亮多個面板的逆變器，其特征是由如下幾部分構(gòu)成電涌保護(hù)電路部；輸入濾波器部；整流電路部；反應(yīng)器部；PWM(脈寬調(diào)制)方式的PFC(功率因數(shù)校正)切換部；PFC控制部；輔助電源部；MCU(微控制器)部；面板狀態(tài)感應(yīng)電路部；面板控制部；面板切換部；變壓器部。
文檔編號H02M7/04GK101067912SQ200610086410
公開日2007年11月7日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月4日
發(fā)明者高植煥 申請人:株式會社Ace數(shù)碼科技