專利名稱：電子鎮(zhèn)流器以及利用該電子鎮(zhèn)流器的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明系統(tǒng)相關(guān)，特別特別是涉及一種利用電子鎮(zhèn)流器
(electronic ballast)的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)和熱陰極管(Hot Cathode Fluorescent Lamp, HCFL)都屬于螢光燈的一種。螢光燈主要是由玻 璃管、電極、螢光粉及汞蒸氣等所組成，其發(fā)光原理是利用汞蒸氣氣體放 電時所發(fā)射的紫外線，激發(fā)管內(nèi)壁螢光粉轉(zhuǎn)換出可見光。冷陰極管與熱陰 極管的區(qū)別在于電極部分。電極具有白熱燈絲的螢光燈的燈絲發(fā)熱時引起 發(fā)射熱電子，因此被稱為熱陰極管。相對地，電極不具有燈絲的螢光燈被 驅(qū)動時所發(fā)射的電子不是熱電子，因此被稱為冷陰極管。
冷陰極管的結(jié)構(gòu)簡單，且可以做成非常細(xì)的螢光燈管，所以一般常用 來當(dāng)作于顯示器的背光源使用。此外，因?yàn)槔潢帢O管不含燈絲，故無燈絲 燒斷或摔斷的問題，因此相較于熱陰極管有較為可靠的使用性及壽命。
隨著經(jīng)濟(jì)快速成長，科技不斷發(fā)達(dá)，人民生活水準(zhǔn)普遍提高，使得照 明用電量與日遽增。然而在資源有限、新能源又開發(fā)不易的情況下，為應(yīng) 付日益增加的用電量，節(jié)約能源自然成了解決問題的途徑之一。
一般的照明系統(tǒng)普遍采用熱陰極管為光源。由于熱陰極管的特性不適 合搭配調(diào)光裝置使用，因此采用熱陰極管為光源的照明系統(tǒng)，其照射結(jié)果 呈現(xiàn)單一光亮度，無法依照使用者的需求調(diào)整不同程度的亮度，因此對使 用者來說較為不方便且浪費(fèi)能源。
由于以冷陰極管為光源具有以下優(yōu)點(diǎn)(l)可根據(jù)不同使用場合需求彎 曲燈管形狀、(2)不需預(yù)熱電極即可開啟光源，以及(3)多次點(diǎn)滅燈管不會造 成燈管壽命減短，以冷陰極管取代熱陰極管作為照明系統(tǒng)的光源是相當(dāng)合 理的發(fā)展方向。
在多數(shù)采用冷陰極管為光源的顯示器中，電源模塊周期性地將電流提供給冷陰極管，每當(dāng)冷陰極管接收到電源模塊提供的電流，就會被點(diǎn)亮并
在一小段時間內(nèi)維持相當(dāng)?shù)牧炼?。藉由脈沖寬度調(diào)變(Pulse Width Modulation, PWM)改變提供電流的時間長度，即可調(diào)整冷陰極管的亮度。電 源模塊在固定周期之內(nèi)提供電流的時間愈長，冷陰極管的亮度也就愈高。
目前可調(diào)整亮度的照明系統(tǒng)大多是利用三極交流開關(guān)(TRIode for Alternating Current, TRIAC)來控制光線亮度。然而，三極交流開關(guān)所輸出的 調(diào)整信號并不能直接用來控制冷陰極管的亮度。因此，如果要采用冷陰極 管做為光源，又希望此光源的亮度為可調(diào)整的，現(xiàn)行照明系統(tǒng)中的電源模 塊和亮度調(diào)整機(jī)制都可能必須要經(jīng)過大幅度的汰換，因此造成硬件成本的 大幅上升。

實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種電子鎮(zhèn)流器。該電子鎮(zhèn)流器 用以提供足以點(diǎn)亮燈管的適當(dāng)電壓，并且在燈管點(diǎn)亮之后，設(shè)法穩(wěn)定燈管 的電流，避免電路元件產(chǎn)生過大的電流而燒毀燈管。更重要的是，根據(jù)本 實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器可被設(shè)置于三極交流開關(guān)和冷陰極管之間，為這兩 個硬件提供彼此連接的機(jī)制。換句話說，藉由采用根據(jù)本實(shí)用新型的電子 鎮(zhèn)流器，使用者即可在無須大幅更換硬件元件的情況下實(shí)現(xiàn)可調(diào)整亮度的 冷陰極管照明系統(tǒng)。
根據(jù)本實(shí)用新型的 一具體實(shí)施例為 一種電子鎮(zhèn)流器，其中包含一全波 整流器、 一濾波器、 一直流/交流轉(zhuǎn)換器以及一變壓器。該全波整流器用以 將交流電壓轉(zhuǎn)換為脈波直流電壓。該濾波器電連接至該全波整流器，用以 濾除該脈波直流電壓中的高頻雜訊。該直流/交流轉(zhuǎn)換器電連接至該全波整 流器，用以將該脈波直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻脈沖電壓。該變壓器電連接至該 直流/交流轉(zhuǎn)換器，用以接收該高頻脈沖電壓，并將該高頻脈沖電壓轉(zhuǎn)換為 高頻弦波電壓。
根據(jù)本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器除了可穩(wěn)定提供燈管需要的電力之外， 并且具有高功率因素、無頻閃、低溫低壓迅速啟動、高效率及高安全性等 優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本實(shí)用新型的另 一具體實(shí)施例為 一種照明系統(tǒng)，其中包含一燈管、 一調(diào)光裝置以及一電子鎮(zhèn)流器。該電子鎮(zhèn)流器又包含一全波整流器、 一濾波器、 一直流/交流轉(zhuǎn)換器以及一變壓器。該調(diào)光裝置電連接至該燈管，用 以產(chǎn)生一調(diào)光信號，該調(diào)光信號與該燈管的亮度相關(guān)。該電子鎮(zhèn)流器電連 接于該燈管及該調(diào)光裝置之間，用以接收該調(diào)光信號。電子鎮(zhèn)流器的全波 整流器可根據(jù)該調(diào)光信號將交流電壓轉(zhuǎn)換為脈波直流電壓。該濾波器電連 接至該全波整流器，用以濾除該脈波直流電壓中的高頻雜訊。該直流/交流 轉(zhuǎn)換器電連接至該全波整流器，用以將該脈波直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻脈沖電 壓。最后，該變壓器電連接至該直流/交流轉(zhuǎn)換器，用以接收該高頻脈沖電 壓，將該高頻脈沖電壓轉(zhuǎn)換為高頻弦波電壓，并將該高頻弦波電壓提供給 該燈管。
相較于采用熱陰極管為照明系統(tǒng)光源的已有技術(shù)，本實(shí)用新型,存、照明 系統(tǒng)采用冷陰極管為光源，并且通過電子鎮(zhèn)流器與調(diào)光裝置連接。因此， 使用者可藉由調(diào)光裝置依需求調(diào)整光源的亮度，減少不必要的能源浪費(fèi)。
關(guān)于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的實(shí)用新型詳述及附圖得 到進(jìn)一步的了解。


圖1A是根據(jù)本實(shí)用新型的一具體實(shí)施例中的電子鎮(zhèn)流器的示意圖。 圖1B示出了驅(qū)動冷陰極管的高頻弦波電壓的 一 范例。 圖1C是圖1A中的電子鎮(zhèn)流器進(jìn)一步包含保護(hù)裝置的示意圖。 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的另 一具體實(shí)施例中的照明系統(tǒng)的示意圖。
附圖符號說明 1:電子鎮(zhèn)流器 100:全波整流器 120:直流/交流轉(zhuǎn)換器 140:保護(hù)裝置 160:燈管
2:調(diào)光裝置 110:濾波器 130:變壓器 150:交流電源
具體實(shí)施方式
請參閱圖1A,圖1A是根據(jù)本實(shí)用新型的一具體實(shí)施例中的電子鎮(zhèn)流 器的示意圖。電子鎮(zhèn)流器1中包含一全波整流器100、 一濾波器110、 一直流/交流轉(zhuǎn)換器120以及一變壓器130。
交流電源150所提供的交流電壓被輸入電子鎮(zhèn)流器1之后，被全波整 流器100轉(zhuǎn)換為一脈波直流電壓。連接于全波整流器100和直流/交流轉(zhuǎn)換 器120之間的濾波器IIO用以濾除該脈波直流電壓中的高頻雜訊。實(shí)際上， 濾波器IIO可為單一電容、LC濾波器或是由兩個電容組成的兀型濾波器。
接著，直流/交流轉(zhuǎn)換器120將該脈波直流電壓轉(zhuǎn)換成一高頻脈沖電壓。 變壓器130自直流/交流轉(zhuǎn)換器120接收該高頻脈沖電壓之后，將該高頻脈 沖電壓升壓轉(zhuǎn)換成為一高頻弦波電壓。實(shí)際上，直流/交流轉(zhuǎn)換器120可為 半橋式轉(zhuǎn)換器。于此實(shí)施例中，該高頻弦波電壓用來驅(qū)動一冷陰極管。冷 陰極管被點(diǎn)亮以后，電子鎮(zhèn)流器l會持續(xù)提供冷陰極管所需的電壓/電流。
圖1B示出了該高頻弦波電壓的一范例。在交流電源150所提供的交流 電壓被輸入電子鎮(zhèn)流器1后，經(jīng)由內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換，電子鎮(zhèn)流器1的輸出端 產(chǎn)生如圖1B所示的電壓波形，并且藉由該高頻弦波電壓驅(qū)動燈管160發(fā)光。
實(shí)際上，變壓器130可為一具有濾波功能的高漏感變壓器。此高漏感 變壓器中的電感值與燈管160的特性相關(guān)，設(shè)計者可根據(jù)不同的燈管160 采用相對應(yīng)的電感元件。
如圖1C所示，電子鎮(zhèn)流器1可進(jìn)一步包含一保護(hù)裝置140。 一旦該燈 管160有異常情況，保護(hù)裝置140即產(chǎn)生一警告信號，致使直流/交流轉(zhuǎn)換 器120采取相對應(yīng)的一保護(hù)程序。舉例來說，當(dāng)燈管160內(nèi)部氣體外漏或 損壞時，保護(hù)裝置140即產(chǎn)生警告信號，通知直流/交流轉(zhuǎn)換器120停止運(yùn) 作。等待使用者更換正常的燈管160并重新開關(guān)電源之后，電子鎮(zhèn)流器1 內(nèi)的各元件才會重新被啟動，藉此確保電路安全。
根據(jù)本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器1除了可穩(wěn)定提供燈管160需要的電力 之外，并且具有高功率因素、無頻閃、低溫低壓迅速啟動、高效率及高安 全性等優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施例是一個照明系統(tǒng)。請參閱圖2，圖2 為該照明系統(tǒng)的示意圖。該照明系統(tǒng)包含一電子鎮(zhèn)流器1、 一調(diào)光裝置2及 一燈管160。其中，電子鎮(zhèn)流器1電連接于燈管160及調(diào)光裝置2之間。調(diào) 光裝置2接收交流電源150所提供的一交流電壓，并根據(jù)一調(diào)光信號調(diào)整 該交流電壓，進(jìn)而產(chǎn)生一調(diào)整后交流電壓。該調(diào)光信號與燈管160亮度具 有相關(guān)性。因此，當(dāng)使用者欲調(diào)整燈管160的亮度，可藉由控制調(diào)光裝置2改變由交流電源150傳送至電子鎮(zhèn)流器1的電量。
舉例而言，調(diào)光裝置2可以是被廣泛使用于現(xiàn)行照明系統(tǒng)中的三極交 流開關(guān)。三極交流開關(guān)的功用在于控制市電交流電壓的正負(fù)半周的導(dǎo)通角。 交流電壓的導(dǎo)通角度愈大，通過三極交流開關(guān)的電量就愈多。三極交流開 關(guān)完全導(dǎo)通時，通過此開關(guān)的電量最大。
根據(jù)本實(shí)用新型，全波整流器100將通過調(diào)光裝置2的交流電壓(以下 稱為調(diào)整后交流電壓)轉(zhuǎn)換為一脈波直流電壓。濾波器IIO用以濾除該脈波 直流電壓中的高頻雜訊。直流/交流轉(zhuǎn)換器120將該脈波直流電壓轉(zhuǎn)換成高 頻脈沖電壓。變壓器130則會將該高頻脈沖電壓轉(zhuǎn)換為一高頻弦波電壓。 最后，該高頻弦波電壓會被提供給燈管160,用以點(diǎn)亮燈管160并維持燈管 160處于發(fā)亮的狀態(tài)。保護(hù)裝置140則可在燈管160有異常情況產(chǎn)生警告信 號，致使直流/交流轉(zhuǎn)換器120執(zhí)行相對應(yīng)的保護(hù)程序。
如上所述，使用者可藉由調(diào)光裝置2改變由交流電源150傳送至電子 鎮(zhèn)流器1的電量。通過調(diào)光裝置2的電量愈大，被電子鎮(zhèn)流器1轉(zhuǎn)換并傳 送至燈管160的電量會隨著提升，進(jìn)而提高燈管160的亮度。相對地，若 通過調(diào)光裝置2的電量減少，燈管160的亮度就會降低。實(shí)際上，燈管160 可為冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)。
于此實(shí)施例中，電子鎮(zhèn)流器1的輸出端同樣會產(chǎn)生類似于圖1B所示的 電壓波形。如先前所述，三極交流開關(guān)本身所輸出的調(diào)整信號并不能直接 用來控制冷陰極管的亮度。相對地，根據(jù)本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器1所輸 出的高頻弦波電壓則為可直接用以控制冷陰極管的亮度的信號。
通過調(diào)光裝置2，使用者可根據(jù)自身的需求控制光源的亮度，增加照明 系統(tǒng)的變化性。并且，本實(shí)用新型亦可針對不同環(huán)境用途及目的，調(diào)整照 明效果。例如，建筑空間或藝術(shù)商品可藉由調(diào)整亮度大小呈現(xiàn)不同美感的 視覺效果。此外， 一般在會議開會時，使用單槍或投影機(jī)時必須將室內(nèi)照 明系統(tǒng)亮度調(diào)暗。使用者通過根據(jù)本實(shí)用新型的照明系統(tǒng)可自行調(diào)整光源 亮度的大小，就實(shí)際上來說，相當(dāng)具有實(shí)用性。
由于根據(jù)本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器可被設(shè)置于三極交流開關(guān)和冷陰極
管之間，為這兩個硬件提供彼此連接的機(jī)制，使用者可在無須大幅更換硬 件元件的情況下實(shí)現(xiàn)可調(diào)整亮度的冷陰極管照明系統(tǒng)。
此外，相較于采用熱陰極管為照明系統(tǒng)光源的現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的照明系統(tǒng)是采用冷陰極管為光源，并且通過電子鎮(zhèn)流器與調(diào)光裝置連接。 因此，使用者可藉由調(diào)光裝置依需求調(diào)整光源的亮度，減少不必要的能源 浪費(fèi)。
藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，是希望能更加清楚描述本實(shí)用新型 的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對本實(shí)用新型的 范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排 于本實(shí)用新型權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種電子鎮(zhèn)流器，其特征是，包含一全波整流器，用以將一交流電壓轉(zhuǎn)換為一脈波直流電壓；一濾波器，電連接至該全波整流器，用以濾除該脈波直流電壓中的一高頻雜訊；一直流/交流轉(zhuǎn)換器，電連接至該全波整流器，用以將該脈波直流電壓轉(zhuǎn)換成一高頻脈沖電壓；以及一變壓器，電連接至該直流/交流轉(zhuǎn)換器，用以接收該高頻脈沖電壓，并將該高頻脈沖電壓轉(zhuǎn)換為一高頻弦波電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征是，其中該濾波器為一電容、 一LC濾波器或一ti型濾波器。
3. 如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征是，其中該變壓器為一高漏 感變壓器。
4. 如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征是，其中該直流/交流轉(zhuǎn)換器 為一半橋式轉(zhuǎn)換器。
5. 如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征是，其中該變壓器所產(chǎn)生的 該高頻弦波電壓提供至一燈管，該電子鎮(zhèn)流器進(jìn)一步包含一保護(hù)裝置，電連接于該燈管及該直流/交流轉(zhuǎn)換器之間， 一旦該燈管 有異常情況，該保護(hù)裝置即產(chǎn)生一警告信號，致使該直流/交流轉(zhuǎn)換器執(zhí)行 相對應(yīng)的一保護(hù)程序。
6. —種照明系統(tǒng)，其特征是，包含 一燈管；一調(diào)光裝置，電連接至該燈管，用以接收一交流電壓并根據(jù)一調(diào)光信 號調(diào)整該交流電壓，以產(chǎn)生一調(diào)整后交流電壓，該調(diào)光信號是與該燈管的 一亮度相關(guān)；以及一電子鎮(zhèn)流器，電連接于該燈管及該調(diào)光裝置之間，包含 一全波整流器，用以將該調(diào)整后交流電壓轉(zhuǎn)換為一脈波直流電壓； 一濾波器，電連接至該全波整流器，用以濾除該脈波直流電壓中的一 高頻雜訊；一直流/交流轉(zhuǎn)換器，電連接至該全波整流器，用以將該脈波直流電壓轉(zhuǎn)換成一高頻脈沖電壓；以及一變壓器，電連接至該直流/交流轉(zhuǎn)換器，用以接收該高頻脈沖電壓， 將該高頻脈沖電壓轉(zhuǎn)換為 一 高頻弦波電壓，并將該高頻弦波電壓提供給該 燈管。
7. 如權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其特征是，其中該濾波器為一電容、 一LC濾波器或一7c型濾波器。
8. 如權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其特征是，其中該變壓器為一高漏感 變壓器。
9. 如權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其特征是，其中該直流/交流轉(zhuǎn)換器為 一半橋式轉(zhuǎn)換器。
10. 如權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其特征是，其中該電子鎮(zhèn)流器進(jìn)一步 包含一保護(hù)裝置，電連接于該燈管及該直流/交流轉(zhuǎn)換器之間， 一旦該燈管 有異常情況，該保護(hù)裝置即產(chǎn)生一警告信號，致使該直流/交流轉(zhuǎn)換器執(zhí)行相對應(yīng)的一保護(hù)程序。
11. 如權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其特征是，其中該燈管為一冷陰極射 線管。
12. 如權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其特征是，其中該調(diào)光裝置為一三 才及交流開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型揭示一種電子鎮(zhèn)流器以及利用該電子鎮(zhèn)流器的照明系統(tǒng)。該電子鎮(zhèn)流器包含一全波整流器、一濾波器、一直流/交流轉(zhuǎn)換器以及一變壓器。該全波整流器用以將一交流電壓轉(zhuǎn)換為一脈波直流電壓。該濾波器電連接至該全波整流器，并用以濾除該脈波直流電壓中的一高頻雜訊。該直流/交流轉(zhuǎn)換器電連接至該全波整流器，并用以將該脈波直流電壓轉(zhuǎn)換成一高頻脈沖電壓。該變壓器電連接至該直流/交流轉(zhuǎn)換器，用以接收該高頻脈沖電壓，并將該高頻脈沖電壓轉(zhuǎn)換為一高頻弦波電壓。
文檔編號H05B41/38GK201230397SQ20082011700
公開日2009年4月29日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者古必廣 申請人:達(dá)方電子股份有限公司