CN1856208B - 气体放电灯的调光控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体放电灯的调光控制方法，其通过气体放电灯在启动点亮气体放电灯的启动周期后提供一调光周期，该调光周期在初始设定或前次关闭气体放电灯状态下所保留的调光值而提供对应工作脉波，藉由该调光周期在气体放电灯任一调光值设定状态下均维持在电力供应的启动状态，且该调光周期的工作脉波对应不同调光值而提供相等调光周期长度以满足气体放电灯在已启动状态下可缓步回复所需调光亮度的需求，从而可具备最大调光范围。

Description

气体放电灯的调光控制方法

技术领域

本发明涉及一种气体放电灯的调光控制方法，特别涉及一种对气体放电灯在不同调光值设定状态进行转换时的调光控制方法。

背景技术

常见应用于冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)的调光方法包括：工作周期控制(duty cycle control)、频率控制(frequency control)、及脉波控制(voltage control)等。

在已核准的中国台湾专利第504101号中披露了一种“高亮度萤光灯管驱动装置”，其主要是由一高频振荡器、脉宽调变器、第一、第二功率开关、及压电变压器所构成，其由高频振荡器产生高频交流信号，再通过一脉宽调变器将其转换为PWM谐振频率信号，利用这个PWM谐振频率信号的正半周期与负半周期分别地驱动两个功率开关，再分别驱动压电变压器的初级线圈的两输入端，以使压电变压器产生足以推动CCFL的脉波；藉此提供一种具有高转换效率及高脉波升压比的CCFL驱动装置。简言之，该已知的专利技术是利用脉宽调变的方式，以高频的定频率信号驱动压电变压器，藉由定导通的不连续导通模式来控制功率开关；而这种方法通常又以高于肉眼能察觉的频率(＞100Hz)通过调制占空比的通断来控制萤光灯管的平均电流，而且其频率是固定不变的。

另一种受到重视的方法则是数字调光(digital dimming)或称为脉冲调光(burst dimming)的控制方法，这种方法是让灯管电流在固定的额定值操作，再利用低频调光(LFD)控制脉波来调变灯管的工作/关闭周期(即ON/OFF周期)，也即灯管的平均亮度和工作周期成正比，以达到控制平均亮度的作用，但是现有的技术多是利用定频方式作硬启动(hard-start)，如图1、2所示，一般的启动脉波大约是工作脉波的2～4倍，而在关闭周期(OFF)的关闭脉波则为零电位(也为零电流)，此时，由于气体放电灯须具备一定电能方可达到其点亮驱动效果，但此种控制方法在调光值较低设定状态下(现有状态多为30％以下)，气体放电灯所需工作周期电能不足而造成气体放电灯产生局部点亮效果，因此，在利用此气体放电灯照射光源的显示屏上，经常可以看到显示亮度不均匀或闪烁光产生，为此，现有制作均仅能限制该气体放电灯仅能在30％～100％调光范围内进行调光值设定，若低于此调光范围，则气体放电灯将完全关闭不动作，对必需在更低显示亮度的特殊环境而言(例如交通工具上处于日照高亮度环境)，此种控制方法将完全不适用，当然，为克服此特殊环境需求，也有忽略显示亮度不均匀或闪烁光产生等缺陷的作法，但是，由于驱动电能不足，将造成调光周期回复到标准调光范围时，必须反复地启动和关闭(OFF)灯管，也就是说，必须在回复较高调光值设定状态时均须先产生一启动周期，而每一启动周期均会造成灯管的高启动脉波及电流突波，对气体放电灯的电极而言是相当不利，因此，传统的数字调光方法对灯管寿命有负面的影响。

发明内容

本发明的主要目的在于解决上述缺陷，为避免该缺陷的存在，本发明通过气体放电灯在启动点亮气体放电灯的启动周期后提供一调光周期，该调光周期是在初始设定或前次关闭气体放电灯状态下所保留的调光值而提供对应工作脉波，藉由该调光周期在气体放电灯任一调光值设定状态下均维持在电力供应的启动状态，由于本发明调光周期的工作脉波对应不同调光值而提供相等调光周期长度以满足气体放电灯在已启动状态下可缓步回复所需调光亮度而可具备最大调光范围。

附图说明

图1是现有的气体放电灯调光周期波形示意图；

图2是图1的调光值设定状态示意图；

图3是本发明气体放电灯调光周期波形示意图；

图4是图3的调光值设定状态示意图；以及

图5是本发明气体放电灯的另一实施例的调光周期波形示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现结合附图说明如下：

请参阅图3、4所示，是本发明气体放电灯调光周期P1的波形及调光值设定状态示意图，如图所示：本发明用于一种气体放电灯的调光周期控制方法，通过启动周期P4及调光周期P1的组合方式达到控制目的，该控制方法包括：

提供一启动点亮气体放电灯的启动周期P4，该启动周期P4仅位于气体放电灯初次启动状态下产生于调光周期P1之前，且该启动周期P4的启动脉波V1需足以提供气体放电灯在初次点亮状态下所需的电能。

接续该启动周期P4之后提供一调光周期P1，该调光周期P1是在初始设定或前次关闭气体放电灯状态下所保留的调光值而提供对应工作脉波V2，本发明的该调光周期P1在气体放电灯任一调光值设定状态下均维持在电力供应的启动状态，且该调光周期P1的工作脉波V2对应不同调光值而提供相等调光周期P1长度，其中该调光周期P1包括一工作时序T1及一维持时序T2，该维持时序T2具备有一维持脉波V3而维持在非零电位状态，该维持脉波V3波幅可小于或等于该工作脉波V2波幅，且该维持脉波V3的工作频率相异于该工作脉波V2，这样将可满足气体放电灯在已启动状态下可缓步回复所需调光亮度而可具备最大调光范围。

图3表示调光值设定状态为50％调光亮度的第一调光周期P1，第二调光周期P2则表示调光值设定状态为10％调光亮度，第三调光周期P3则表示调光值设定状态为30％调光亮度，从图中可以明显看出，当气体放电灯的调光值设定状态为10％调光亮度，各调光周期P1、P2、P3对应其调光值设定状态而具备有不同长度工作脉波V2，由于本发明在第二调光周期P2中仍提供具有一工作脉波V2及非零电位的维持脉波V3，此组合电能将使气体放电灯维持在微暗状态而非关闭状态，且因工作脉波V2采用间隔式脉波方式推动(图5中还可在维持时序T2中也加入有一工作脉波V2搭配前一工作脉波V2为多间隔时序分配，此修正状况可根据气体放电灯长度或所需电能而定)，因此，将不会有发光亮度不均匀的问题，对应图4所示，由于本发明即使位于较低调光值设定状态，因气体放电灯具备工作脉波V2及维持脉波V3而保持电能持续导通状态，因此，在调整为较高调光值设定状态时，将仅需增加工作脉波V2相等长度，即可缓步回复气体放电灯所需调光亮度，这样将可免除多次启动脉波V1衍生的高启动电压及电流突波，达到有效维护气体放电灯及前端反流器寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则的内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种气体放电灯的调光控制方法，所述方法包括：

提供一启动点亮气体放电灯的启动周期；

接续所述启动周期之后提供一调光周期，所述调光周期是在初始设定或前次关闭气体放电灯状态下所保留的调光值而提供对应工作脉波，其特征在于：

所述调光周期在气体放电灯任一调光值设定状态下均维持在电力供应的启动状态，且所述调光周期的工作脉波对应不同调光值而提供相等调光周期长度以满足气体放电灯在已启动状态下可缓步回复所需调光亮度而可具备最大调光范围，其中，所述调光周期包括一工作时序及一维持时序，所述维持时序具备有一维持脉波而维持在非零电位状态。

2.根据权利要求1所述的气体放电灯的调光控制方法，其特征在于，所述维持脉波波幅小于所述工作脉波波幅。

3.根据权利要求1所述的气体放电灯的调光控制方法，其特征在于，所述维持脉波波幅等于所述工作脉波波幅。

4.根据权利要求1所述的气体放电灯的调光控制方法，其特征在于，所述维持脉波的工作频率相异于所述工作脉波。

5.根据权利要求1所述的气体放电灯的调光控制方法，其特征在于，所述启动周期仅位于气体放电灯初次启动状态下产生于调光周期之前。

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