CN105828508A - 驱动装置及照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动装置及照明系统，该驱动装置用以提供一输出电源予一发光装置。发光装置具有多个灯丝。驱动装置包括第一及第二转换模块、第一及第二电容以及一箝制模块。第一转换模块将输入电源转换成一直流电源。第一转换模块具有一第一输入端对以及一第一输出端对。第一输入端对接收输入电源。第一输出端对输出直流电源，并耦接一第一节点与一第二节点。第一电容耦接于第一节点与第三节点之间。第二电容耦接于第二与第三节点之间。箝制模块并联第一与第二电容之中一第一特定电容。第二转换模块转换直流电源，用以产生输出电源。第二输入端对耦接第一及第二节点。第二输出端对输出输出电源，用以点亮第一发光装置。

Description

驱动装置及照明系统

技术领域

本发明有涉及一种驱动装置，特别涉及一种点亮发光装置的驱动装置及照明系统。

背景技术

照明是人类的基本需求，近年来随着全球经贸与商业活动频繁，以及居家生活质量的提高，照明用电也往上攀升。因此，整体的照明需求电力甚为可观。目前最为广泛使用的灯体为一种低压气体放电灯，也称荧光灯或日光灯。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种驱动装置，用以提供一输出电源予一发光装置。发光装置具有多个灯丝。本发明的驱动装置包括一第一转换模块、一第一电容、一第二电容、一箝制模块以及一第二转换模块。第一转换模块将一输入电源转换成一直流电源。第一转换模块具有一第一输入端对以及一第一输出端对。第一输入端对接收输入电源。第一输出端对输出直流电源，并耦接一第一节点与一第二节点。第一电容耦接于第一节点与第三节点之间。第二电容耦接于第二节点与第三节点之间。箝制模块并联第一与第二电容之中一第一特定电容。第二转换模块转换直流电源，用以产生输出电源。第二转换模块具有一第二输入端对以及一第二输出端对。第二输入端对耦接第一及第二节点。第二输出端对输出输出电源，用以点亮第一发光装置。

该第一转换模块为一模拟直流转换器，并具有一功率因素校正功能。

该第一箝制模块为一瞬时电压抑制器(TVS)或是一金属氧化敏压器(MOV)。

该第一及第二电容大于22微法拉(uF)。

该第一及第二电容设置于该第一转换模块之中。

该输出电源为一高频交流电源。

进一步地，还包括：

一预热模块，并联该第一与第二电容之中一第二特定电容，并转换该第二特定电容所储存的能量，用以预热该等灯丝。

进一步地，还包括：

一第二箝制模块，并联该第一与第二电容之中一第二特定电容。

本发明另提供一种照明系统，包括一第一发光装置、一第一转换模块、一第一电容、一第二电容、一箝制模块以及一第二转换模块。第一发光装置具有多个灯丝，并根据一输出电源而发光。第一转换模块将一输入电源转换成一直流电源。第一转换模块具有一第一输入端对以及一第一输出端对。第一输入端对接收输入电源。第一输出端对输出直流电源，并耦接一第一节点与一第二节点。第一电容耦接于第一节点与一第三节点之间。第二电容耦接于第二节点与第三节点之间。箝制模块并联第一与第二电容之中一第一特定电容。第二转换模块转换直流电源，用以产生输出电源。第二转换模块具有一第二输入端对以及一第二输出端对。第二输入端对耦接第一及第二节点。第二输出端对输出输出电源，用以点亮第一发光装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的照明系统的一种示意图；

图2为本发明的驱动装置的一种可能实施例；

图3为本发明的驱动装置的另一种可能实施例；

图4为本发明的预热模块的一可能实施例；

图5为本发明的照明系统的另一种示意图；

图6为本发明的驱动装置的又一种可能实施例。

附图标记：

100、500：照明系统；

110、210、310、510：驱动装置；

120、220、320、420、520：负载；

ACIN：输入电源；

ACOUT：输出电源；

121第一发光装置、122第二发光装置、521第一发光装置、522第二发光装置；

126灯管、421第一灯管、422第二灯管；

127灯丝、423第一灯丝、424第二灯丝、425第三灯丝、426第四灯丝；

211第一转换模块、215第二转换模块、311第一转换模块、315第二转换模块、415转换模块、511第一转换模块、515第二转换模块；

213第一电容、214第二电容、313第一电容、314第二电容、513第一电容、514第二电容；

212箝制模块、312箝制模块、512第一箝制模块、516第二箝制模块；

216、316：预热模块；

PDC：直流电源；

N1～N3：节点；

416：DC-AC转换器；

433：一次侧线圈；

434：磁芯；

435第一二次侧线圈、436第二二次侧线圈、437第三二次侧线圈；

PI：输入能量；

PO：输出能量。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的照明系统的示意图。如图所示，照明系统100包括一驱动装置110以及一负载120。驱动装置110根据一输入电源ACIN，产生一输出电源ACOUT，用以驱动负载120。在本实施例中，负载120包括第一发光装置121与第二发光装置122，但并非用以限制本发明。在其它实施例中，负载120可能具有一个或二个以上的发光装置。第一发光装置121与第二发光装置122根据输出电源ACOUT而被点亮并持续发光。

如图1所示，第一发光装置121与第二发光装置122并联驱动装置110，并可独立运作。举例而言，当第一发光装置121故障或被拔除时，只要驱动装置110继续提供输出电源ACOUT，第二发光装置122仍可继续发光。同样地，当第二发光装置122故障或被拔除时，第一发光装置121可继续持续发光。

由于第一发光装置121与第二发光装置122的结构相同，故以下仅说明第一发光装置121。如图1所示，第一发光装置121为一灯管126，其包括灯丝127。在一可能实施例中，在驱动装置110提供输出电源ACOUT前，驱动装置110先预热灯丝127，如此将帮助第一发光装置121与第二发光装置122轻易产生自由电子。再者，利用预热方式点亮灯管，不仅可以降低灯管126两端的点灯电压，还可提高灯管的使用寿命。因此，在正式提供输出电源ACOUT后，驱动装置110可快速地点亮第一发光装置121与第二发光装置122。在另一可能实施例中，驱动装置110并不预热第一发光装置121与第二发光装置122，而是直接提供输出电源ACOUT。在此例中，当第一发光装置121与第二发光装置122接收到输出电源ACOUT时，便可发光。本发明并不限定发光装置的种类。在其它实施例中，第一发光装置121与第二发光装置122为灯炮。在一可能实施例中，驱动装置110可作为一预热启动型电子安定器。

图2为本发明的驱动装置的一可能实施例。如图2所示，驱动装置210包括第一转换模块211、第二转换模块215、第一电容213、第二电容214、一箝制模块212、一预热模块216。第一转换模块211将输入电源ACIN转换成一直流电源PDC。在本实施例中，第一转换模块211具有一输入端对，用以接收输入电源ACIN，第一转换模块211的输出端对耦接节点N1与N2。在一可能实施例中，输入电源ACIN为347V的交流电源。通过第一转换模块211转换后，直流电源PDC为560V的直流电源。在一可能实施例中，第一转换模块211为一AC-DC转换器(AC-DCconverter)，用以将一低频交流电源转换成一高压直流电源。在另一可能实施例中，第一转换模块211具有一功率因素校正(PowerFactorCorrection；PFC)功能。

第一电容213与第二电容214串联于节点N1与N2之间。如图2所示，第一电容213耦接于节点N1与N3之间。第二电容214耦接于节点N3与N2之间。在本实施例中，第一电容213与第二电容214的容值为微法拉(uF)等级。在一可能实施例中，第一电容213与第二电容214的容值大于22uF。在其它实施例中，第一电容213与第二电容214可整合于第一转换模块211之中。在一些实施例中，若第一转换模块211本身具有两电容串联于节点N1与N2之间时，则可省略第一电容213及第二电容214。

箝制模块212并联第一电容213及第二电容214之一，用以箝制第一电容213或第二电容214的电压。在本实施例中，箝制模块212并联第一电容213，用以箝制第一电容213的电压，并提供一充电路径予电容第二电容214。本发明并不限定箝制模块212的种类。只要具有电压箝制功能的组件或电路，均可作为箝制模块212。在一可能实施例中，箝制模块212为一瞬时电压抑制器(transientvoltagesuppressor；TVS)、一突波吸收器、或是一金属氧化敏压器(metaloxidevaristor；MOV)。在其它实施例中，若第一转换模块211内具有两电容串联在节点N1与N2之间时，则可将箝制模块212并联两串联电容之一。

第二转换模块215转换直流电源PDC，用以产生输出电源ACOUT。如图所示，第二转换模块215的输入端对耦接节点N1与N2，用以接收直流电源PDC。第二转换模块215的输出端对提供输出电源ACOUT，用以点亮负载220。由于负载220的内部架构与图1的负载120相似，故不再赘述。在本实施例中，第二转换模块215为一DC-AC转换器(DC-ACconverter)，用以将一高压直流电源转换成一高频交流电源。

预热模块216并联第一电容213或第二电容214。在本实例中，由于箝制模块212并联第一电容213，故预热模块216并联电容第二电容214。预热模块216转换电容第二电容214所储存的能量，并产生一预热能量，用以预热负载220里的灯丝。在预热模块216撷取电容第二电容214所储存的能量时，通过箝制模块212限制第一电容213的电压，故可避免第一电容213的跨压过大。因此，不需使用高耐压的电容。

举例而言，若直流电源PDC约在560V时，通过第一电容213与第二电容214串联，第一电容213与第二电容214将分别被充电至280V。当电容第二电容214的能量转移至预热模块216时，由于电容第二电容214的电压极低，故第一电容213将被充电。然而，通过箝制模块212限制第一电容213的电压。在一可能实施例中，当第一电容213的电压超过300V时，箝制模块212便开始工作，不让第一电容213继续充电。此时，箝制模块212提供一充电路径，用以对电容第二电容214充电。因此，第一电容213的电压不会过高，并且电容第二电容214可快速充电至280V，以供预热模块216使用。由于第一电容213与第二电容214的电压受到控制，故恒定第一电容213与第二电容214的电压。

再者，当第一电容213的电压尚未达到箝制模块212的导通位准(如300V)时，箝制模块212不工作，因此并不会造成额外的功率损耗。另外，第一电容213与第二电容214的电压受到箝制模块212的控制，故不需使用耐高压的电容作为第一电容213与第二电容214，因而降低组件成本。

图3为本发明的驱动装置的另一可能实施例。图3与图2相似，不同之处在于箝制模块312与预热模块316的连接方式。由于图3的第一转换模块311、第二转换模块315的特性与图2的第一转换模块211、第二转换模块215的特性相同，故不再赘述。

在本实施例中，箝制模块312并联第二电容314，用以箝制第二电容314的电压。当第二电容314的电压达一箝制位准时，箝制模块312开始工作，用以将第二电容314的电压维持在箝制位准。另外，预热模块316并联第一电容313，用以撷取第一电容313所储存的能量，并将能量转移至负载320里的灯丝(未显示)。

当第一电容313的电压位准达一默认位准时，预热模块316撷取第一电容313所储存的能量，并将能量转换成一预热能量，用以预热负载320里的灯丝。此时，第一电容313的电压下降。然而，通过箝制模块312限制第二电容314的电压，可避免第二电容314过度充电。因此，第二电容314的电压便可维持在一接近恒定的电压，用以提供灯丝一恒定的预热能量。

再者，当预热模块316没有转移能量给负载320时，第一电容313与第二电容314的电压就不会改变，故箝制模块312停止工作，因此不会有额外的功率损耗。在一可能实施例中，箝制模块312为一瞬时电压抑制器(TVS)、一突波吸收器、或是一金属氧化敏压器(MOV)。

图4显示本发明的转换模块、预热模块与负载间的连接关。如图4所示，预热模块416包括一DC-AC转换器431以及一隔离变压器432。DC-AC转换器431撷取并转换一输入能量PI，用以产生一输出能量PO。在本实施例中，输入能量PI由一电容所提供。以图2为例，输入能量PI为第二电容214所储存的能量。

隔离变压器432具有一次侧线圈433、一磁芯434、第一二次侧线圈435、第二二次侧线圈436、第三二次侧线圈437。一次侧线圈433耦接DC-AC转换器431，用以接收输出能量PO。第一二次侧线圈435耦接在第三灯丝425的两侧，用以预热第三灯丝425。第二二次侧线圈436耦接在第一灯丝423的两侧，用以预热第一灯丝423。第三二次侧线圈437耦接在第二灯丝424与第四灯丝426的两侧，用以预热第二灯丝424与第四灯丝426。

当一次侧线圈433接收到输出能量PO时，第一、二、三二次侧线圈435，436，437便可产生预热能量，预热第一灯丝423～426。当转换模块415提供输出电源ACOUT时，便可快速地点亮第一灯管421及第二灯管422。由于转换模块415相似于图2的第二转换模块215或图3的第二转换模块315，故不再赘述。

在一可能实施例中，预热模块416短暂地工作，如0.5秒。在预热第一灯丝423、第二灯丝424、第三灯丝425、第四灯丝426后，预热模块416停止工作。此时，当转换模块415提供输出电源ACOUT时，便可快速地点亮第一灯管421及第二灯管422。

图5为本发明的照明系统的另一可能示意图。如图5所示，照明系统500包括一驱动装置510以及一负载520。驱动装置510根据一输入电源ACIN，产生一输出电源ACOUT，用以驱动负载520。在本实施例中，负载520包括第一发光装置521与第二发光装置522。第一发光装置521与第一发光装置522根据输出电源ACOUT而发光。

图6为本发明的驱动装置的另一可能实施例。驱动装置510包括第一转换模块511、第二转换模块515、第一电容513、第二电容514、第一箝制模块512与第二箝制模块516。由于第一转换模块511与第二转换模块515的特征与图2的第一转换模块211与第二转换模块215相同，故不再赘述。在本实施例中，第一箝制模块512并联第一电容513，第二箝制模块516并联第二电容514。

除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属技术领域中具有通常知识者的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种驱动装置，其特征在于，用以提供一输出电源予一发光装置，该发光装置具有多个灯丝，包括：

一第一转换模块，将一输入电源转换成一直流电源，其中该第一转换模块具有一第一输入端对以及一第一输出端对，该第一输入端对接收该输入电源，该第一输出端对耦接一第一节点与一第二节点，并输出该直流电源；

一第一电容，耦接于该第一节点与一第三节点之间；

一第二电容，耦接于该第三与第二节点之间；

一第一箝制模块，并联该第一与第二电容之中一第一特定电容；

一第二转换模块，转换该直流电源，用以产生该输出电源，其中该第二转换模块具有一第二输入端对以及一第二输出端对，其中该第二输入端对耦接该第一及第二节点，该第二输出端对输出该输出电源，用以点亮该发光装置。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该第一转换模块为一模拟直流转换器，并具有一功率因素校正功能。

3.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该第一箝制模块为一瞬时电压抑制器(TVS)或是一金属氧化敏压器(MOV)。

4.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该第一及第二电容大于22微法拉(uF)。

5.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该第一及第二电容设置于该第一转换模块之中。

6.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该输出电源为一高频交流电源。

7.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，还包括：

一预热模块，并联该第一与第二电容之中一第二特定电容，并转换该第二特定电容所储存的能量，用以预热该等灯丝。

8.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，还包括：

一第二箝制模块，并联该第一与第二电容之中一第二特定电容。

9.一种照明系统，其特征在于，包括：

一第一发光装置，具有多个灯丝，并根据一输出电源而发光；

一第一转换模块，将一输入电源转换成一直流电源，其中该第一转换模块具有一第一输入端对以及一第一输出端对，该第一输入端对接收该输入电源，该第一输出端对输出该直流电源，并耦接一第一节点与一第二节点；

一第一电容，耦接于该第一节点与一第三节点之间；

一第二电容，耦接于该第三与第二节点之间；

一第一箝制模块，并联该第一与第二电容之中一第一特定电容；

一第二转换模块，转换该直流电源，用以产生该输出电源，其中该第二转换模块具有一第二输入端对以及一第二输出端对，该第二输入端对耦接该第一及第二节点，该第二输出端对输出该输出电源，用以点亮该第一发光装置。

10.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，还包括：

一第二发光装置，并联该第一发光装置，并根据该输出电源而发光，其中当该第一发光装置不发光时，该第二发光装置根据该输出电源而发光。

11.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，该第一转换模块为一模拟直流转换器，并具有一功率因素校正功能。

12.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，该第一箝制模块为一瞬时电压抑制器(TVS)或是一金属氧化敏压器(MOV)。

13.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，该第一及第二电容大于22微法拉(uF)。

14.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，该输出电源为一高频交流电源。

15.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，还包括：

一预热模块，并联该第一与第二电容之中一第二特定电容，并转换该第二特定电容所储存的能量，用以预热该等灯丝。

16.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，还包括：

一第二箝制模块，并联该第一与第二电容之中一第二特定电容。