驅動裝置及照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種驅動裝置及照明系統(tǒng)，該驅動裝置用以提供一輸出電源予一發(fā)光裝置。發(fā)光裝置具有多個燈絲。驅動裝置包括第一及第二轉換模塊、第一及第二電容以及一箝制模塊。第一轉換模塊將輸入電源轉換成一直流電源。第一轉換模塊具有一第一輸入端對以及一第一輸出端對。第一輸入端對接收輸入電源。第一輸出端對輸出直流電源，并耦接一第一節(jié)點與一第二節(jié)點。第一電容耦接于第一節(jié)點與第三節(jié)點之間。第二電容耦接于第二與第三節(jié)點之間。箝制模塊并聯(lián)第一與第二電容之中一第一特定電容。第二轉換模塊轉換直流電源，用以產(chǎn)生輸出電源。第二輸入端對耦接第一及第二節(jié)點。第二輸出端對輸出輸出電源，用以點亮第一發(fā)光裝置。
【專利說明】
驅動裝置及照明系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明有涉及一種驅動裝置，特別涉及一種點亮發(fā)光裝置的驅動裝置及照明系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]照明是人類的基本需求，近年來隨著全球經(jīng)貿(mào)與商業(yè)活動頻繁，以及居家生活質量的提高，照明用電也往上攀升。因此，整體的照明需求電力甚為可觀。目前最為廣泛使用的燈體為一種低壓氣體放電燈，也稱熒光燈或日光燈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下文中給出關于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0004]本發(fā)明提供一種驅動裝置，用以提供一輸出電源予一發(fā)光裝置。發(fā)光裝置具有多個燈絲。本發(fā)明的驅動裝置包括一第一轉換模塊、一第一電容、一第二電容、一箝制模塊以及一第二轉換模塊。第一轉換模塊將一輸入電源轉換成一直流電源。第一轉換模塊具有一第一輸入端對以及一第一輸出端對。第一輸入端對接收輸入電源。第一輸出端對輸出直流電源，并耦接一第一節(jié)點與一第二節(jié)點。第一電容耦接于第一節(jié)點與第三節(jié)點之間。第二電容耦接于第二節(jié)點與第三節(jié)點之間。箝制模塊并聯(lián)第一與第二電容之中一第一特定電容。第二轉換模塊轉換直流電源，用以產(chǎn)生輸出電源。第二轉換模塊具有一第二輸入端對以及一第二輸出端對。第二輸入端對耦接第一及第二節(jié)點。第二輸出端對輸出輸出電源，用以點亮第一發(fā)光裝置。
[0005]該第一轉換模塊為一模擬直流轉換器，并具有一功率因素校正功能。
[0006]該第一箝制模塊為一瞬時電壓抑制器(TVS)或是一金屬氧化敏壓器(MOV)。
[0007]該第一及第二電容大于22微法拉(uF)。
[0008]該第一及第二電容設置于該第一轉換模塊之中。
[0009]該輸出電源為一高頻交流電源。
[0010]進一步地，還包括:
[0011]—預熱模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第二特定電容，并轉換該第二特定電容所儲存的能量，用以預熱該等燈絲。
[0012]進一步地，還包括:
[0013]—第二箝制模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第二特定電容。
[0014]本發(fā)明另提供一種照明系統(tǒng)，包括一第一發(fā)光裝置、一第一轉換模塊、一第一電容、一第二電容、一箝制模塊以及一第二轉換模塊。第一發(fā)光裝置具有多個燈絲，并根據(jù)一輸出電源而發(fā)光。第一轉換模塊將一輸入電源轉換成一直流電源。第一轉換模塊具有一第一輸入端對以及一第一輸出端對。第一輸入端對接收輸入電源。第一輸出端對輸出直流電源，并耦接一第一節(jié)點與一第二節(jié)點。第一電容耦接于第一節(jié)點與一第三節(jié)點之間。第二電容耦接于第二節(jié)點與第三節(jié)點之間。箝制模塊并聯(lián)第一與第二電容之中一第一特定電容。第二轉換模塊轉換直流電源，用以產(chǎn)生輸出電源。第二轉換模塊具有一第二輸入端對以及一第二輸出端對。第二輸入端對耦接第一及第二節(jié)點。第二輸出端對輸出輸出電源，用以點亮第一發(fā)光裝置。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明的照明系統(tǒng)的一種示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的驅動裝置的一種可能實施例；
[0018]圖3為本發(fā)明的驅動裝置的另一種可能實施例；
[0019]圖4為本發(fā)明的預熱模塊的一可能實施例；
[0020]圖5為本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一種示意圖；
[0021]圖6為本發(fā)明的驅動裝置的又一種可能實施例。
[0022]附圖標記:
[0023]100、500:照明系統(tǒng)；
[0024]110、210、310、510:驅動裝置；
[0025]120、220、320、420、520:負載；
[0026]ACIN:輸入電源；
[0027]ACOUT:輸出電源；
[0028]121第一發(fā)光裝置、122第二發(fā)光裝置、521第一發(fā)光裝置、522第二發(fā)光裝置；
[0029]126燈管、421第一燈管、422第二燈管；
[0030]127燈絲、423第一燈絲、424第二燈絲、425第三燈絲、426第四燈絲；
[0031]211第一轉換模塊、215第二轉換模塊、311第一轉換模塊、315第二轉換模塊、415轉換模塊、511第一轉換模塊、515第二轉換模塊；
[0032]213第一電容、214第二電容、313第一電容、314第二電容、513第一電容、514第二電容；
[0033]212箝制模塊、312箝制模塊、512第一箝制模塊、516第二箝制模塊；
[0034]216、316:預熱模塊；
[0035]PDC:直流電源；
[0036]NI ?N3:節(jié)點；
[0037]416:DC_AC 轉換器；
[0038]433: 一次側線圈；
[0039]434:磁芯；
[0040]435第一二次側線圈、436第二二次側線圈、437第三二次側線圈；
[0041]P1:輸入能量；
[0042]PO:輸出能量。
【具體實施方式】
[0043]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0044]圖1為本發(fā)明的照明系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，照明系統(tǒng)100包括一驅動裝置110以及一負載120。驅動裝置110根據(jù)一輸入電源ACIN，產(chǎn)生一輸出電源AC0UT，用以驅動負載120。在本實施例中，負載120包括第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實施例中，負載120可能具有一個或二個以上的發(fā)光裝置。第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122根據(jù)輸出電源ACOUT而被點亮并持續(xù)發(fā)光。
[0045]如圖1所示，第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122并聯(lián)驅動裝置110，并可獨立運作。舉例而言，當?shù)谝话l(fā)光裝置121故障或被拔除時，只要驅動裝置110繼續(xù)提供輸出電源AC0UT，第二發(fā)光裝置122仍可繼續(xù)發(fā)光。同樣地，當?shù)诙l(fā)光裝置122故障或被拔除時，第一發(fā)光裝置121可繼續(xù)持續(xù)發(fā)光。
[0046]由于第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122的結構相同，故以下僅說明第一發(fā)光裝置121。如圖1所示，第一發(fā)光裝置121為一燈管126，其包括燈絲127。在一可能實施例中，在驅動裝置110提供輸出電源ACOUT前，驅動裝置110先預熱燈絲127，如此將幫助第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122輕易產(chǎn)生自由電子。再者，利用預熱方式點亮燈管，不僅可以降低燈管126兩端的點燈電壓，還可提高燈管的使用壽命。因此，在正式提供輸出電源ACOUT后，驅動裝置110可快速地點亮第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122。在另一可能實施例中，驅動裝置110并不預熱第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122，而是直接提供輸出電源AC0UT。在此例中，當?shù)谝话l(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122接收到輸出電源ACOUT時，便可發(fā)光。本發(fā)明并不限定發(fā)光裝置的種類。在其它實施例中，第一發(fā)光裝置121與第二發(fā)光裝置122為燈炮。在一可能實施例中，驅動裝置110可作為一預熱啟動型電子安定器。
[0047]圖2為本發(fā)明的驅動裝置的一可能實施例。如圖2所示，驅動裝置210包括第一轉換模塊211、第二轉換模塊215、第一電容213、第二電容214、一箝制模塊212、一預熱模塊216。第一轉換模塊211將輸入電源ACIN轉換成一直流電源H)C。在本實施例中，第一轉換模塊211具有一輸入端對，用以接收輸入電源ACIN，第一轉換模塊211的輸出端對耦接節(jié)點NI與N2。在一可能實施例中，輸入電源ACIN為347V的交流電源。通過第一轉換模塊211轉換后，直流電源PDC為560V的直流電源。在一可能實施例中，第一轉換模塊211為一AC-DC轉換器(AC-DC converter)，用以將一低頻交流電源轉換成一高壓直流電源。在另一可能實施例中，第一轉換模塊211具有一功率因素校正(Power Factor Correct1n ；PFC)功能。
[0048]第一電容213與第二電容214串聯(lián)于節(jié)點NI與N2之間。如圖2所示，第一電容213耦接于節(jié)點NI與N3之間。第二電容214耦接于節(jié)點N3與N2之間。在本實施例中，第一電容213與第二電容214的容值為微法拉(uF)等級。在一可能實施例中，第一電容213與第二電容214的容值大于22uF。在其它實施例中，第一電容213與第二電容214可整合于第一轉換模塊211之中。在一些實施例中，若第一轉換模塊211本身具有兩電容串聯(lián)于節(jié)點NI與N2之間時，則可省略第一電容213及第二電容214。
[0049]箝制模塊212并聯(lián)第一電容213及第二電容214之一，用以箝制第一電容213或第二電容214的電壓。在本實施例中，箝制模塊212并聯(lián)第一電容213，用以箝制第一電容213的電壓，并提供一充電路徑予電容第二電容214。本發(fā)明并不限定箝制模塊212的種類。只要具有電壓箝制功能的組件或電路，均可作為箝制模塊212。在一可能實施例中，箝制模塊212為一瞬時電壓抑制器(transient voltage suppressor ;TVS)、一突波吸收器、或是一金屬氧化敏壓器(metal oxide varistor ;M0V)。在其它實施例中，若第一轉換模塊211內(nèi)具有兩電容串聯(lián)在節(jié)點NI與N2之間時，則可將箝制模塊212并聯(lián)兩串聯(lián)電容之一。
[0050]第二轉換模塊215轉換直流電源H)C，用以產(chǎn)生輸出電源AC0UT。如圖所示，第二轉換模塊215的輸入端對耦接節(jié)點NI與N2，用以接收直流電源H)C。第二轉換模塊215的輸出端對提供輸出電源AC0UT，用以點亮負載220。由于負載220的內(nèi)部架構與圖1的負載120相似，故不再贅述。在本實施例中，第二轉換模塊215為一 DC-AC轉換器(DC-ACconverter)，用以將一高壓直流電源轉換成一高頻交流電源。
[0051]預熱模塊216并聯(lián)第一電容213或第二電容214。在本實例中，由于箝制模塊212并聯(lián)第一電容213，故預熱模塊216并聯(lián)電容第二電容214。預熱模塊216轉換電容第二電容214所儲存的能量，并產(chǎn)生一預熱能量，用以預熱負載220里的燈絲。在預熱模塊216擷取電容第二電容214所儲存的能量時，通過箝制模塊212限制第一電容213的電壓，故可避免第一電容213的跨壓過大。因此，不需使用高耐壓的電容。
[0052]舉例而言，若直流電源PDC約在560V時，通過第一電容213與第二電容214串聯(lián)，第一電容213與第二電容214將分別被充電至280V。當電容第二電容214的能量轉移至預熱模塊216時，由于電容第二電容214的電壓極低，故第一電容213將被充電。然而，通過箝制模塊212限制第一電容213的電壓。在一可能實施例中，當?shù)谝浑娙?13的電壓超過300V時，箝制模塊212便開始工作，不讓第一電容213繼續(xù)充電。此時，箝制模塊212提供一充電路徑，用以對電容第二電容214充電。因此，第一電容213的電壓不會過高，并且電容第二電容214可快速充電至280V，以供預熱模塊216使用。由于第一電容213與第二電容214的電壓受到控制，故恒定第一電容213與第二電容214的電壓。
[0053]再者，當?shù)谝浑娙?13的電壓尚未達到箝制模塊212的導通位準(如300V)時，箝制模塊212不工作，因此并不會造成額外的功率損耗。另外，第一電容213與第二電容214的電壓受到箝制模塊212的控制，故不需使用耐高壓的電容作為第一電容213與第二電容214，因而降低組件成本。
[0054]圖3為本發(fā)明的驅動裝置的另一可能實施例。圖3與圖2相似，不同之處在于箝制模塊312與預熱模塊316的連接方式。由于圖3的第一轉換模塊311、第二轉換模塊315的特性與圖2的第一轉換模塊211、第二轉換模塊215的特性相同，故不再贅述。
[0055]在本實施例中，箝制模塊312并聯(lián)第二電容314，用以箝制第二電容314的電壓。當?shù)诙娙?14的電壓達一箝制位準時，箝制模塊312開始工作，用以將第二電容314的電壓維持在箝制位準。另外，預熱模塊316并聯(lián)第一電容313，用以擷取第一電容313所儲存的能量，并將能量轉移至負載320里的燈絲(未顯示)。
[0056]當?shù)谝浑娙?13的電壓位準達一默認位準時，預熱模塊316擷取第一電容313所儲存的能量，并將能量轉換成一預熱能量，用以預熱負載320里的燈絲。此時，第一電容313的電壓下降。然而，通過箝制模塊312限制第二電容314的電壓，可避免第二電容314過度充電。因此，第二電容314的電壓便可維持在一接近恒定的電壓，用以提供燈絲一恒定的預熱能量。
[0057]再者，當預熱模塊316沒有轉移能量給負載320時，第一電容313與第二電容314的電壓就不會改變，故箝制模塊312停止工作，因此不會有額外的功率損耗。在一可能實施例中，箝制模塊312為一瞬時電壓抑制器(TVS)、一突波吸收器、或是一金屬氧化敏壓器(MOV) ο
[0058]圖4顯示本發(fā)明的轉換模塊、預熱模塊與負載間的連接關。如圖4所示，預熱模塊416包括一 DC-AC轉換器431以及一隔離變壓器432。DC-AC轉換器431擷取并轉換一輸入能量PI，用以產(chǎn)生一輸出能量PO。在本實施例中，輸入能量PI由一電容所提供。以圖2為例，輸入能量PI為第二電容214所儲存的能量。
[0059]隔離變壓器432具有一次側線圈433、一磁芯434、第一二次側線圈435、第二二次側線圈436、第三二次側線圈437。一次側線圈433耦接DC-AC轉換器431，用以接收輸出能量PO。第一二次側線圈435耦接在第三燈絲425的兩側，用以預熱第三燈絲425。第二二次側線圈436耦接在第一燈絲423的兩側，用以預熱第一燈絲423。第三二次側線圈437耦接在第二燈絲424與第四燈絲426的兩側，用以預熱第二燈絲424與第四燈絲426。
[0060]當一次側線圈433接收到輸出能量PO時，第一、二、三二次側線圈435，436，437便可產(chǎn)生預熱能量，預熱第一燈絲423?426。當轉換模塊415提供輸出電源ACOUT時，便可快速地點亮第一燈管421及第二燈管422。由于轉換模塊415相似于圖2的第二轉換模塊215或圖3的第二轉換模塊315，故不再贅述。
[0061]在一可能實施例中，預熱模塊416短暫地工作，如0.5秒。在預熱第一燈絲423、第二燈絲424、第三燈絲425、第四燈絲426后，預熱模塊416停止工作。此時，當轉換模塊415提供輸出電源ACOUT時，便可快速地點亮第一燈管421及第二燈管422。
[0062]圖5為本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一可能示意圖。如圖5所示，照明系統(tǒng)500包括一驅動裝置510以及一負載520。驅動裝置510根據(jù)一輸入電源ACIN，產(chǎn)生一輸出電源AC0UT，用以驅動負載520。在本實施例中，負載520包括第一發(fā)光裝置521與第二發(fā)光裝置522。第一發(fā)光裝置521與第一發(fā)光裝置522根據(jù)輸出電源ACOUT而發(fā)光。
[0063]圖6為本發(fā)明的驅動裝置的另一可能實施例。驅動裝置510包括第一轉換模塊511、第二轉換模塊515、第一電容513、第二電容514、第一箝制模塊512與第二箝制模塊516。由于第一轉換模塊511與第二轉換模塊515的特征與圖2的第一轉換模塊211與第二轉換模塊215相同，故不再贅述。在本實施例中，第一箝制模塊512并聯(lián)第一電容513，第二箝制模塊516并聯(lián)第二電容514。
[0064]除非另作定義，在此所有詞匯(包含技術與科學詞匯)均屬本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者的一般理解。此外，除非明白表示，詞匯于一般字典中的定義應解釋為與其相關技術領域的文章中意義一致，而不應解釋為理想狀態(tài)或過分正式的語態(tài)。
[0065]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種驅動裝置，其特征在于，用以提供一輸出電源予一發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置具有多個燈絲，包括: 一第一轉換模塊，將一輸入電源轉換成一直流電源，其中該第一轉換模塊具有一第一輸入端對以及一第一輸出端對，該第一輸入端對接收該輸入電源，該第一輸出端對親接一第一節(jié)點與一第二節(jié)點，并輸出該直流電源； 一第一電容，耦接于該第一節(jié)點與一第三節(jié)點之間； 一第二電容，耦接于該第三與第二節(jié)點之間； 一第一箝制模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第一特定電容； 一第二轉換模塊，轉換該直流電源，用以產(chǎn)生該輸出電源，其中該第二轉換模塊具有一第二輸入端對以及一第二輸出端對，其中該第二輸入端對耦接該第一及第二節(jié)點，該第二輸出端對輸出該輸出電源，用以點亮該發(fā)光裝置。2.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，該第一轉換模塊為一模擬直流轉換器，并具有一功率因素校正功能。3.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，該第一箝制模塊為一瞬時電壓抑制器(TVS)或是一金屬氧化敏壓器(MOV)。4.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，該第一及第二電容大于22微法拉(uF) ο5.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，該第一及第二電容設置于該第一轉換模塊之中。6.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，該輸出電源為一高頻交流電源。7.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，還包括: 一預熱模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第二特定電容，并轉換該第二特定電容所儲存的能量，用以預熱該等燈絲。8.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，還包括: 一第二箝制模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第二特定電容。9.一種照明系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一第一發(fā)光裝置，具有多個燈絲，并根據(jù)一輸出電源而發(fā)光； 一第一轉換模塊，將一輸入電源轉換成一直流電源，其中該第一轉換模塊具有一第一輸入端對以及一第一輸出端對，該第一輸入端對接收該輸入電源，該第一輸出端對輸出該直流電源，并耦接一第一節(jié)點與一第二節(jié)點； 一第一電容，耦接于該第一節(jié)點與一第三節(jié)點之間； 一第二電容，耦接于該第三與第二節(jié)點之間； 一第一箝制模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第一特定電容； 一第二轉換模塊，轉換該直流電源，用以產(chǎn)生該輸出電源，其中該第二轉換模塊具有一第二輸入端對以及一第二輸出端對，該第二輸入端對耦接該第一及第二節(jié)點，該第二輸出端對輸出該輸出電源，用以點亮該第一發(fā)光裝置。10.如權利要求9所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 一第二發(fā)光裝置，并聯(lián)該第一發(fā)光裝置，并根據(jù)該輸出電源而發(fā)光，其中當該第一發(fā)光裝置不發(fā)光時，該第二發(fā)光裝置根據(jù)該輸出電源而發(fā)光。11.如權利要求9所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第一轉換模塊為一模擬直流轉換器，并具有一功率因素校正功能。12.如權利要求9所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第一箝制模塊為一瞬時電壓抑制器(TVS)或是一金屬氧化敏壓器(MOV)。13.如權利要求9所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第一及第二電容大于22微法拉(uF) ο14.如權利要求9所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該輸出電源為一高頻交流電源。15.如權利要求9所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 一預熱模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第二特定電容，并轉換該第二特定電容所儲存的能量，用以預熱該等燈絲。16.如權利要求9所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 一第二箝制模塊，并聯(lián)該第一與第二電容之中一第二特定電容。
【文檔編號】H05B41/295GK105828508SQ201510008813
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月8日
【發(fā)明人】周清和, 盧永泉, 陳彥宇
【申請人】臺達電子工業(yè)股份有限公司