CN102111134B - 一种脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置，包括模拟至数字转换单元、输入处理单元、第一脉冲宽度计算单元、缓存器单元、第一输出单元、零点侦测单元、第二脉冲宽度计算单元、第二输出单元及多任务输出单元，用以接收输入信号而产生用以驱动外部电气装置的驱动信号，且可藉零点侦测单元侦测系统电源的电压零点，并在如市电的系统电源发生异常时，让第一输出单元输出预设的脉冲宽度调制阶梯波输出信号，或让第二输出单元输出预设的脉冲宽度调制正弦波输出信号，使外部电气装置仍能获得适当的驱动信号而维持操作，防止失效或死机。

Description

一种脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，尤其涉及一种依据预设操作模式而输出脉冲宽度调制的阶梯波及正弦波，以避免系统电源异常时造成整体系统死机或失效。

背景技术

许多电气产品或电子装置需要驱动装置以进行正常的操作，比如变压器、马达、喇叭、发光二极管照明装置、发光二极管显示器、液晶显示器、变流器，而这类驱动装置通常需要具有能避免外界讯干扰且不受系统电源变动影响而输出稳定驱动信号的能力。

一般，电气装置需以交流电信号驱动，可使用由多个功率晶体管所组成的全桥型驱动级以进行驱动，比如马达或变流器。功率晶体管的栅极由驱动器控制，使得流过电气装置的电流流向会产生交替变化，而最常用的驱动方式为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)，主要是藉不同宽度的脉冲信号以实现对功率晶体管导通的精确控制，进而输出所需的交流电流给电气装置。

上述现有技术的缺点是，驱动装置无法主动侦测系统电源的变化以动态调整最佳的驱动信号，使电气装置进一步不受系统电源变动的影响，尤其是在系统电源异常时，比如频率过低或过高，驱动装置可能无法输出适当的驱动信号，致使电气装置失效或永久性损坏，甚至造成整体应用系统的死机。因此，需要一种能提高对系统电源变动的抗干扰而维持输出稳定驱动信号并在系统电源异常时提供适当驱动信号的驱动装置。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置，适合以集成电路实现，具阶梯波及正弦波操作模式该驱动装置系包括模拟至数字转换单元、输入处理单元、第一脉冲宽度计算单元、缓存器单元、第一输出单元、零点侦测单元、第二脉冲宽度计算单元、第二输出单元及多任务输出单元，用以接收输入信号并视应用系统的需求以输出所需的阶梯波或正弦波驱动信号，以驱动外部电气装置的驱动信号，且可藉零点侦测单元侦测系统电源的电压零点，并在如市电的系统电源发生异常时，于阶梯波操作模式下让第一输出单元输出预设的脉冲宽度调制阶梯波输出信号，或于正弦波操作模式下让第二输出单元输出预设的脉冲宽度调制正弦波输出信号，最后由多任务输出单元输出适当的驱动信号，使外部电气装置仍能获得适当的驱动信号而维持操作，防止失效或死机。

缓存器单元设定阶梯波操作模式、正弦波操作模式以及相关操作参数，而模拟至数字转换单元及输入处理单元将输入信号转换成控制信号，并依据缓存器单元的设定，经第一脉冲宽度计算单元及第一输出单元而产生脉冲宽度调制(PWM)阶梯波输出信号，且该控制信号经第二脉冲宽度计算单元及第二输出单元而产生PWM正弦波输出信号，最后由多任务输出单元在于阶梯波操作模式时将PWM阶梯波输出信号转换成驱动信号，或在正弦波操作模式时将PWM正弦波输出信号转换成驱动信号，藉以驱动外部电气装置。

多任务输出单元并进一步包含低通滤波单元，可为电容滤波器、电阻电容滤波器或切换电容滤波器，用以去除PWM正弦波输出信号中的高频信号，产生平滑的低频驱动信号。

附图说明

图1为本发明脉冲宽度调制阶梯波及正弦波驱动装置的示意图。

图2为本发明具全桥架构并以PWM阶梯波驱动的外部电气装置的示意图。

图3为本发明具推拉式架构并以PWM阶梯波驱动的外部电气装置的示意图。

图4为本发明具全桥架构并以PWM正弦波驱动的外部电气装置的示意图。

图5为本发明具半桥架构并以PWM正弦波驱动的外部电气装置的示意图。

图6为本发明PWM阶梯波驱动信号的波形图。

图7为本发明第二脉冲宽度计算示意图。

图8为本发明PWM正弦波驱动信号的波形图。

具体实施方式

以下配合说明书附图对本发明的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。

本发明的脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置适合以集成电路实现，具有阶梯波操作模式及正弦波操作模式，藉以分别产生阶梯波驱动信号及正弦波驱动信号，并输出驱动信号以驱动外部电气装置。

参阅图1，为本发明脉冲宽度调制阶梯波及正弦波驱动装置的示意图。如图1所示，本发明的脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置1包括模拟至数字转换单元(ADC)10、输入处理单元20、第一脉冲宽度计算单元30、缓存器单元40、第一输出单元50、第二脉冲宽度计算单元60、第二输出单元70、多任务输出单元80及零点侦测单元90，用以接收输入信号并产生驱动信号，且该输入信号包括输入电压信号V、输入电流信号I及系统电源频率信号ACF，而所产生的驱动信号包括第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4。

本发明的操作由缓存器单元40所储存的多个参数所设定，所述参数至少包括用以选取正弦波操作模式或阶梯波操作模式的操作模式选取参数，以及其它相关参数，该相关参数可包括第一失效时间参数、第一半周期时间参数、系统电源的均方根电压参数、第二失效时间参数、第二半周期时间参数及预设频率参数，藉以分别设定本发明驱动装置的第一失效时间、第一半周期时间、该系统电源的均方根电压、第二失效时间、第二半周期时间及预设频率。

上述本发明的脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置1适合驱动不同的外部电气装置，包括全桥架构，半桥或推拉式(Push-Pull)架构的外部电气装置，如图2所示具全桥架构并以PWM阶梯波驱动的外部电气装置2、图3所示具推拉式架构并以PWM阶梯波驱动的外部电气装置4、图4所示具全桥架构并以PWM正弦波驱动的外部电气装置6及图5所示具半桥架构并以PWM正弦波驱动的外部电气装置8。

参阅图2，外部电气装置2包括第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、第三驱动晶体管M3、第四驱动晶体管M4、变压器T及动作组件L，适合于本发明的阶梯波操作模式下操作，其中第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4可为功率晶体管，比如金氧半功率晶体管或双载子功率晶体管，变压器T包括一次侧TA及二次侧TB，且一次侧TA及二次侧TB分别具有第一端及第二端，而动作组件L可为马达、配接器(Adapter)、电源供应器(PowerSupply)、变压器及应用于液晶显示器的背光模块中的变流器(Inverter)的其中之一。

为了清楚说明本发明的特征，第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4使用金氧半功率晶体管，而且滤波组件L1使用滤波电感当作示范性实例，但并非用以限定本发明的范围，且要注意的是，第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4可包括导通二极管(图中未显示)，是连接源极至漏极，用以传导逆向电流，提供保护作用。

如图2所示，第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4的栅极分别连接第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4。第一驱动晶体管M1及第三驱动晶体管M3的漏极连接高压电源线VH，该高压电源线VH可为系统电源或系统电源经稳压处理后的稳压电源，第二驱动晶体管M2及第四驱动晶体管M4的源极连接低压电源线VL，该低压电源线VL为接地及负电压的其中之一，第一驱动晶体管M1的源极连接第第二驱动晶体管M2的漏极以及一次侧TA的第一端，第三驱动晶体管M3的源极连接第四驱动晶体管M4的漏极以及一次侧TA的第二端，二次侧TB的第一端及第二端分别连接动作组件L的第一端及第二端，且二次侧TB的第一端至第二端的跨压为端电压VO。

端电压VO可经电压衰减器(图中未显示)而形成图1中的输入电压信号V，同时流过动作组件L的电流可经电流衰减器(图中未显示)而形成图1中的输入电流信号I，藉以建立反馈机制，提供稳定的电压及电流给动作组件L。

在图2中，第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4分别控制第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4的导通及关闭，使得流过动作组件L的电流具有交替出现的第一电流方向D1及第二电流方向D2。

参阅图3，具推拉式架构并以PWM阶梯波驱动的外部电气装置4包括第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、变压器T及动作组件L，适合于本发明的阶梯波操作模式下操作。要注意的是，图3的外部电气装置4类似于图2的外部电气装置2，主要差异为，外部电气装置4不需第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4，第一驱动晶体管M1的漏极连接变压器T中一次侧TA的第一端，第二驱动晶体管M2的漏极连接变压器T中一次侧TA的第二端，且变压器T的一次侧TA以中间抽头方式连接高压电源线VH，第一驱动晶体管M1及第二驱动晶体管M2的源极连接低压电源线VL，其余构造与操作如同图2的外部电气装置2，因此不再赘述。

参阅图4，具全桥架构并以PWM正弦波驱动的外部电气装置6包括第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3、第四驱动晶体管T4、滤波电容C、滤波电感L1及动作组件L，适合于本发明的正弦波操作模式下操作，其中第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3及第四驱动晶体管T4可为功率晶体管，比如金氧半功率晶体管或双载子功率晶体管，滤波电容C的跨压为端电压VO，而动作组件L可为配接器、电源供应器、变压器及应用于液晶显示器的背光模块中的变流器的其中之一。

为了清楚说明本发明的特征，第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3及第四驱动晶体管T4使用双载子功率晶体管当作示范性实例，但并非用以限定本发明的范围。

如图4所示，第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3及第四驱动晶体管T4的基极分别连接第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4，且第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3及第四驱动晶体管T4具有传导二极管，是连接射极至集电极，用以传导逆向电流，提供保护作用。第一驱动晶体管T1及第三驱动晶体管T3的集电极连接高压电源线VH，第二驱动晶体管T2及第四驱动晶体管T4的射极连接至低压电源线VL，第一驱动晶体管T1的射极连接第二驱动晶体管T2的集电极、滤波电容C的第一端及动作组件L的第一端。滤波电容C的第二端连接动作组件L的第二端及滤波电感L1的第一端。滤波电感L1的第二端连接第三驱动晶体管T3的射极及第四驱动晶体管T4的集电极。

动作组件L的第一端至第二端的跨压为端电压VO，可经电压衰减器(图中未显示)而形成图1中的输入电压信号V，同时流过动作组件L的电流可经电流衰减器(图中未显示)而形成图1中的输入电流信号I，藉以建立反馈机制，提供稳定的电压及电流给动作组件L。

利用第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4分别控制第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3及第四驱动晶体管T4的导通及关闭，使动作组件L流过交流变化的电流。

参阅图5，具半桥架构并以PWM正弦波驱动的外部电气装置8包括第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第一电容C1、第二电容C2、滤波电容C、滤波电感L1及动作组件L，适合于本发明的正弦波操作模式下操作。

要注意的是，图5的外部电气装置8类似于图4的外部电气装置6，主要差异为，外部电气装置8不需第三驱动晶体管T3及第四驱动晶体管T4而具有额外的第一电容C1及第二电容C2，第一电容C1的第一端连接高压电源线VH，第一电容C1的第二端连接第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端连接低压电源线VL，第一驱动晶体管T1的射极连接第二驱动晶体管T2的集电极及滤波电感L1的第一端，滤波电感L1的第二端连接滤波电容C的第一端及动作组件L的第一端，滤波电容C的第二端连接动作组件L的第二端及第一电容C1的第二端，滤波电容C的跨压为端电压VO。

外部电气装置8的其余构造与操作如同外部电气装置6，因此不再赘述。

以下将说明本发明的脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置1中模拟至数字转换单元10、输入处理单元20、第一脉冲宽度计算单元30、缓存器单元40、第一输出单元50、第二脉冲宽度计算单元60、第二输出单元70、多任务输出单元80及零点侦测单元90的操作与功能。

模拟至数字转换单元10接收输入电压信号V及输入电流信号I，并依据转换启始信号EGO，以进行模拟至数字转换操作，并在完成模拟至数字转换操作后，产生转换完成信号EOC及转换输入信号ADI，该转换输入信号ADI可为多位的数字信号，比如10位数字信号。模拟至数字转换单元10可依序接收输入电压信号V及输入电流信号I，再依序输出对应于输入电压信号V及输入电流信号I的转换输入信号ADI，亦即转换输入信号ADI包含与过动作组件L的电流及端电压VO有关的信息。

输入处理单元20在适当时间产生并输出转换启始信号EGO，用以通知模拟至数字转换单元10开始进行模拟至数字转换操作，并在接到模拟至数字转换单元10的转换完成信号EOC后，将转换输入信号ADI输出至转换输出信号ADO。

第一脉冲宽度计算单元30接收输入处理单元20的转换输出信号ADO，并依据缓存器单元40的设定，以产生第一脉冲宽度W1、第一失效时间(Dead Time)Dt1及第一低位准时间Lt1，并经第一输出单元50处理后产生第一阶梯波驱动信号IQ1、第二阶梯波驱动信号IQ2、第三阶梯波驱动信号IQ3及第四阶梯波驱动信号IQ4，如图6所示，为本发明PWM阶梯波驱动信号的波形图。当缓存器单元40设定阶梯波操作模式时，多任务输出单元80会将第一阶梯波驱动信号IQ1、第二阶梯波驱动信号IQ2、第三阶梯波驱动信号IQ3及第四阶梯波驱动信号IQ4分别输出至第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4，藉以实现图2中流过动作组件L的电流的第一电流方向D1及第二电流方向D2。要注意的是，可只利用图6中的第一阶梯波驱动信号IQ1及第二阶梯波驱动信号IQ2以驱动图3的外部电气装置4。

在前半周期，第一阶梯波驱动信号IQ1及第四阶梯波驱动信号IQ4经多任务输出单元80后会使第一驱动晶体管M1及第四驱动晶体管M4导通，造成动作组件L的电流方向为第一电流方向D1。在后半周期，第二阶梯波驱动信号IQ2及第三阶梯波驱动信号IQ3经多任务输出单元80后会使第二驱动晶体管M2及第三驱动晶体管M3导通，造成动作组件L的电流方向为第二电流方向D2。

第一脉冲宽度W1的计算方式如下：W1＝Th*(Vrms/Vp)2，其中Th为阶梯波操作模式时的第一半周期时间，Vrms为系统电源的均方根(Root-Mean-Square)电压，Vp为输入电压信号V的峰值电压，且第一半周期时间Th及均方根电压Vrms为缓存器单元40所设定。例如，在系统电源为交流频率50Hz且电压110V的市电时，第一半周期时间Th为0.02秒而均方根电压Vrms为155V。第一失效时间Dt1亦由缓存器单元40设定，而第一低位准时间Lt1的计算方式如下：Lt1＝(Th-W1-2*Dt1)/2。第一失效时间Dt1用以防止第一驱动晶体管M1及第二驱动晶体管M2同时导通，避免大电流贯穿串接的第一驱动晶体管M1与第二驱动晶体管M2而造成损坏，藉以提供保护作用。同理，在后半周期，可防止串接的第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4同时导通。

要注意的是，本发明的缓存器单元40可针对前半周期及后半周期分别设定不同的参数，比如第一半周期时间、均方根电压、峰值电压及第一失效时间，因此第一脉冲宽度计算单元30可在后半周期产生不同于前半周期的第一脉冲宽度W1’、第一失效时间Dt1’及第一低位准时间Lt1’，如图3的后半周期的波形所示。

第二脉冲宽度计算单元60接收输入处理单元20的转换输出信号ADO，并依据缓存器单元40的设定，以产生第二脉冲宽度W2、第二失效时间Dt2及第二低位准时间Lt2，再经第二输出单元70处理后产生第一正弦波驱动信号SQ1、第二正弦波驱动信号SQ2、第三正弦波驱动信号SQ3及第四正弦波驱动信号SQ4，如图7及图8所示，分别为本发明第二脉冲宽度计算示意图及PWM正弦波驱动信号的波形图。要注意的是，可只利用图8中的第一正弦波驱动信号SQ1及第二正弦波驱动信号SQ2以驱动图5的4外部电气装置8。

第二脉冲宽度W2的计算方式表示成：W2＝W2max*Sin θ，其中W2max为第二脉冲宽度的最大值，而θ为相角，而第二脉冲宽度的最大值W2max表示成：W2max＝Ths*(Vrms/Vp)2，其中Ths为正弦波操作模式时的第二半周期时间，均方根电压Vrms及峰值电压Vp的定义及产生方式同上。第二失效时间Dt2由缓存单元40的第二失效时间参数所设定，而第二低位准时间Lt2的计算方式如同上述第一低位准时间Lt1的的计算方式，其中第二低位准时间Lt2表示成：Lt2＝(Ths-W2-2*Dt2)/2。

在图5的波形中，第二输出单元70所产生的第一正弦波驱动信号SQ1、第二正弦波驱动信号SQ2、第三正弦波驱动信号SQ3及第四正弦波驱动信号SQ4具有第二失效时间及第二低位准时间，藉以防止串接的第一驱动晶体管M1与第二驱动晶体管M2同时导通，并防止串接的第三驱动晶体管M3及第四驱动晶体管M4同时导通，以提供保护作用，如同上述图3的波形，在此不作赘述。

多任务输出单元80包含低通滤波单元(图中未显示)，用以去除包括第一正弦波驱动信号SQ1、第二正弦波驱动信号SQ2、第三正弦波驱动信号SQ3及第四正弦波驱动信号SQ4的PWM正弦波驱动信号中的高频成分，进而产生平滑且低频的驱动信号，亦即第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4皆为低频信号，使得动作组件L的端电压VO为正弦波，如图4所示。多任务输出单元80的低通滤波单元可为电容滤波器、电阻电容滤波器或切换电容滤波器。

上述的多任务输出单元80可进一步包括输出驱动级(图中未显示)，能依据该缓存器单元的设定而调整第一驱动信号Q1、第二驱动信号Q2、第三驱动信号Q3及第四驱动信号Q4的电压位准及电流大小，藉以提供适当的驱动能力使图2中外部电气装置2的第一驱动晶体管M1、第二驱动晶体管M2、第三驱动晶体管M3、第四驱动晶体管M4能正确动作，进而产生动作组件L所需的电压及电流。

零点侦测单元90接收由外部输入的系统电源频率信号ACF，是代表系统电源经降压后的波形，比如由110V降压至5V或3V，因此系统电源频率信号ACF的频率与交流的系统电源的频率相同，而在系统电源频率信号ACF的电压值由正电压经零电压转变成负电压时，或在系统电源频率信号ACF的电压值由负电压经零电压转变成正电压时，由零点侦测单元90产生脉冲波形的零点侦测信号ZP，藉以表示系统电源的电压为零的时间点。零点侦测单元90可利用史密特触发器(Schmitt Trigger)而实现。要注意的是，零点侦测单元90也可利用其它电路实现，比如单击电路。

第一输出单元50及第二输出单元70在接受零点侦测单元90的零点侦测信号ZP后判断外部输入的系统电源是否发生异常，比如可在临界时间内对零点侦测信号ZP计数以得到频率计数值，如果频率计数值落在所需范围内，则系统电源为正常，如果频率计数值不在所需范围内，则认定系统电源发生异常。第一输出单元50及第二输出单元70在系统电源为正常时，依据上述方式分别产生所需的PWM阶梯波驱动信号及PWM正弦波驱动信号，并在系统电源为异常时，主动产生预设的阶梯波驱动信号及正弦波驱动信号，再由多任务输出单元80产生相对应的驱动信号，以提供给外部电气装置。

上述预设的阶梯波驱动信号及正弦波驱动信号可为依据预设频率所产生的相对应阶梯波驱动信号及正弦波驱动信号，比如预设频率为市电的50Hz及60Hz的其中之一，是由缓存器单元40的预设频率参数所设定。

缓存器单元40储存多个参数，用以设定本发明驱动装置的操作，比如阶梯波及正弦波操作模式的选取、系统电源均方根电压、系统电源峰值电压、系统电源异常时的预设频率、半周期时间、失效时间，而缓存器单元40所储存的参数可由外部单元藉系统总线(图中未显示)以进行设定，该外部单元可为中央处理单元(CPU)、微处理器(MCU)或逻辑电路。

本发明驱动装置的特点在于，适合以集成电路实现，能依据系统电源的频率进行动态调整，藉以输出较佳的驱动信号给外部电气装置，降低系统电源频率的变动对外部电气装置的影响，同时能依据外部电气装置中动作组件的回馈信号以动态调整PWM阶梯波驱动信号或PWM正弦波驱动信号，使外部电气装置正确工作，与目前现有技术中利用内部或外挂轫体(Firmware)实现的方式具相当明显的差异性。

本发明驱动装置的另一特点在于，可依据缓存器单元的设定而输出阶梯波驱动信号或正弦波驱动信号，以符合不同外部电气装置的实际需求，藉以扩展应用领域。

本发明驱动装置的再一特点在于，即使系统电源因异常而突然断电，本发明的驱动装置仍可输出能让外部电器装置正常操作的驱动信号，藉以保护外部电器装置，并进而提高整体系统的操作稳定性与可靠度。

本发明驱动装置的又一特点在于，缓存器单元所储存的参数可由外部单元设定，藉以增加系统应用上的弹性，比如选取阶梯波及正弦波操作模式的其中之一、选取多任务输出单元中驱动级的电压位准及电流大小。

以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (14)

1.一种脉冲宽度调制阶梯波及正弦波的驱动装置，其特征在于，用以接收输入信号、产生驱动信号并驱动外部电气装置，该输入信号包括输入电压信号、输入电流信号及系统电源频率信号，该输入电压信号及该输入电流信号由该外部电气装置产生，该系统电源频率信号代表系统电源的频率，该驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号及第四驱动信号，该驱动装置具有阶梯波操作模式及正弦波操作模式，且该驱动装置包括：

一缓存器单元，储存多个参数，用以设定该驱动装置的操作，所述参数至少包括操作模式选取参数、第一失效时间参数、第一半周期时间参数、该系统电源的均方根电压参数、第二失效时间参数、第二半周期时间参数及预设频率参数，藉以分别设定选取正弦波操作模式及阶梯波操作模式的其中之一、第一失效时间、第一半周期时间、该系统电源的均方根电压、第二失效时间、第二半周期时间及预设频率；

一模拟至数字转换单元，接收该输入电压信号及该输入电流信号，并依据转换启始信号以进行模拟至数字转换操作，且在完成模拟至数字转换操作后，产生转换完成信号及转换输入信号；

一输入处理单元，产生并输出该转换启始信号，用以通知该模拟至数字转换单元开始进行该模拟至数字转换操作，并在接到该模拟至数字转换单元的转换完成信号后，将该转换输入信号输出至转换输出信号；

一第一脉冲宽度计算单元，接收该输入处理单元的转换输出信号，并依据该缓存器单元中第一脉冲宽度参数、该第一失效时间参数、该第一半周期时间参数、该系统电源的均方根电压参数，以产生第一脉冲宽度、第一失效时间及第一低位准时间；

一第一输出单元，接收该第一脉冲宽度计算单元的第一脉冲宽度、第一失效时间及第一低位准时间，以产生第一阶梯波驱动信号、第二阶梯波驱动信号、第三阶梯波驱动信号及第四阶梯波驱动信号；

一第二脉冲宽度计算单元，接收该输入处理单元的转换输出信号，并依据该缓存器单元中第二脉冲宽度参数、该第二失效时间参数、该第二半周期时间参数、该系统电源的均方根电压参数，以产生第二脉冲宽度、第二失效时间及第二低位准时间；

一第二输出单元，接收该第二脉冲宽度计算单元的第二脉冲宽度、第二失效时间及第二低位准时间，以产生第一正弦波驱动信号、第二正弦波驱动信号、第三正弦波驱动信号及第四正弦波驱动信号；

一多任务输出单元，包括低通滤波单元，接收该第一输出单元的第一阶梯波驱动信号、第二阶梯波驱动信号、第三阶梯波驱动信号及第四阶梯波驱动信号，并接收该第二输出单元的第一正弦波驱动信号、第二正弦波驱动信号、第三正弦波驱动信号及第四正弦波驱动信号，且依据该缓存器单元中的所述参数以产生该第一驱动信号、该第二驱动信号、该第三驱动信号及该第四驱动信号；以及

一零点侦测单元，接收该系统电源频率信号，产生脉冲波形的零点侦测信号，藉以表示系统电源的电压为零的时间点；

其中该第一输出单元及该第二输出单元接收该零点侦测单元的零点侦测信号，藉以判断该系统电源是否异常，并在该系统电源为异常时，该第一输出单元及该第二输出单元依据该缓存单元的预设频率参数设定预设频率，该第一输出单元进而产生对应于该预设频率的预设的第一阶梯波驱动信号、第二阶梯波驱动信号、第三阶梯波驱动信号及第四阶梯波驱动信号，而该第二输出单元产生对应于该预设频率的预设的第一正弦波驱动信号、第二正弦波驱动信号、第三正弦波驱动信号及第四正弦波驱动信号。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该外部电气装置包括第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、第三驱动晶体管、第四驱动晶体管、变压器及动作组件，用以在阶梯波操作模式下操作，该变压器包括一次侧及二次侧，该动作组件、该一次侧及该二次侧分别具有第一端及第二端，该第一驱动晶体管、该第二驱动晶体管、该第三驱动晶体管及该第四驱动晶体管的栅极分别连接该第一驱动信号、该第二驱动信号、该第三驱动信号及该第四驱动信号，该第一驱动晶体管及该第三驱动晶体管的漏极连接高压电源线，该高压电源线为系统电源及系统电源经稳压处理后的稳压电源的其中之一，该第二驱动晶体管及该第四驱动晶体管的源极连接至低压电源线，该低压电源线为接地及负电压的其中之一，该第一驱动晶体管的源极连接该第二驱动晶体管的漏极以及该一次侧的第一端，该第三驱动晶体管的源极连接该第四驱动晶体管的漏极以及该一次侧的第二端，该二次侧的第一端及第二端分别连接该动作组件的第一端及第二端，且该二次侧的第一端至第二端的跨压为端电压，该端电压经电压衰减器而形成该输入电压信号，流过该动作组件的电流经电流衰减器而形成该输入电流信号。

3.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该外部电气装置包括第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、变压器及动作组件，用以在阶梯波操作模式下操作，该变压器包括一次侧及二次侧，该动作组件、该一次侧及该二次侧分别具有第一端及第二端，该第一驱动晶体管及该第二驱动晶体管的栅极分别连接该第一驱动信号及该第二驱动信号，该第一驱动晶体管的漏极连接该一次侧的第一端，该第二驱动晶体管的漏极连接该一次侧的第二端，该一次侧以中间抽头方式连接高压电源线，该高压电源线为系统电源及系统电源经稳压处理后的稳压电源的其中之一，该第一驱动晶体管及该第二驱动晶体管的源极连接低压电源线，该低压电源线为接地及负电压的其中之一，该二次侧的第一端及第二端分别连接该动作组件的第一端及第二端，且该二次侧的第一端至第二端的跨压为端电压，该端电压经电压衰减器而形成该输入电压信号，流过该动作组件的电流经电流衰减器而形成该输入电流信号。

4.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该外部电气装置包括第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、第三驱动晶体管、第四驱动晶体管、滤波电容、滤波电感及动作组件，用以在正弦波操作模式下操作，该第一驱动晶体管、该第二驱动晶体管、该第三驱动晶体管及该第四驱动晶体管的基极分别连接该第一驱动信号、该第二驱动信号、该第三驱动信号及该第四驱动信号，该第一驱动晶体管及该第三驱动晶体管的集电极连接高压电源线，该高压电源线为系统电源及系统电源经稳压处理后的稳压电源的其中之一，该第二驱动晶体管及该第四驱动晶体管的射极连接至低压电源线，该低压电源线为接地及负电压的其中之一，该第一驱动晶体管的射极连接该第二驱动晶体管的集电极、该滤波电容的第一端及该动作组件的第一端，该滤波电容的第二端连接该动作组件的第二端及该滤波电感的第一端，该滤波电感的第二端连接该第三驱动晶体管的射极及该第四驱动晶体管的集电极，该动作组件的第一端至第二端的跨压为端电压，该端电压经电压衰减器而形成该输入电压信号，流过该动作组件的电流经电流衰减器而形成该输入电流信号。

5.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该外部电气装置包括第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、第一电容、第二电容、滤波电容、滤波电感及动作组件，用以在正弦波操作模式下操作，该第一电容的第一端连接高压电源线，该高压电源线为系统电源及系统电源经稳压处理后的稳压电源的其中之一，该第一电容的第二端连接该第二电容的第一端，该第二电容的第二端连接低压电源线，该低压电源线为接地及负电压的其中之一，该第一驱动晶体管的射极连接该第二驱动晶体管的集电极及该滤波电感的第一端，该滤波电感的第二端连接该滤波电容的第一端及该动作组件的第一端，该滤波电容的第二端连接该动作组件的第二端及第一电容的第二端，该滤波电容的跨压为端电压，该端电压经电压衰减器而形成该输入电压信号，流过该动作组件的电流经电流衰减器而形成该输入电流信号。

6.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该缓存器单元所储存的所述参数由一外部单元经一系统总线而设定，该外部单元包括中央处理单元、微处理器及逻辑电路的其中之一。

7.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该转换输入信号为多位的数字信号，该数字信号包括十位数字信号。

8.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该第一脉冲宽度表示成：W1＝Th*(Vrms/Vp)2，W1为该第一脉冲宽度，Th为该第一半周期时间，Vrms为该系统电源的均方根电压，Vp为该输入电压信号的峰值电压，且该第一低位准时间表示成：Lt1＝(Th-W1-2*Dt1)/2，Lt1为该第一低位准时间，Dt1为该第一失效时间。

9.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该第二脉冲宽度表示成：W2＝W2max*Sin θ，W2max为第二脉冲宽度的最大值，θ为相角，而第二脉冲宽度的最大值表示成：W2max＝Ths*(Vrms/Vp)2，Ths为该第二半周期时间，Vrms为该系统电源的均方根电压，Vp为该输入电压信号的峰值电压，且该第二低位准时间表示成：Lt2＝(Ths-W2-2*Dt2)/2，Lt2为该第二低位准时间，Dt2为该第二失效时间。

10.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该多任务输出单元在该缓存单元的操作模式选取参数为阶梯波操作模式时，将该第一输出单元的第一阶梯波驱动信号、第二阶梯波驱动信号、第三阶梯波驱动信号及第四阶梯波驱动信号分别输出至第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号及第四驱动信号。

11.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该多任务输出单元在该缓存单元的操作模式选取参数为正弦波操作模式时，将该第二输出单元的第一正弦波驱动信号、第二正弦波驱动信号、第三正弦波驱动信号及第四正弦波驱动信号经该低通滤波单元后，分别输出至第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号及第四驱动信号。

12.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该多任务输出单元进一步包括输出驱动级，藉以依据该缓存器单元的设定而调整该第一驱动信号、该第二驱动信号、该第三驱动信号及该第四驱动信号的电压位准及电流大小。

13.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该零点侦测单元包括史密特触发器。

14.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该缓存单元的预设频率参数包括50Hz及60Hz的其中之一。

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