CN1929277A - 谐振型半桥式直流/交流转换电路 - Google Patents

谐振型半桥式直流/交流转换电路 Download PDF

Info

Publication number
CN1929277A
CN1929277A CNA2005101024112A CN200510102411A CN1929277A CN 1929277 A CN1929277 A CN 1929277A CN A2005101024112 A CNA2005101024112 A CN A2005101024112A CN 200510102411 A CN200510102411 A CN 200510102411A CN 1929277 A CN1929277 A CN 1929277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
circuit
pulse wave
frequency
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005101024112A
Other languages
English (en)
Inventor
余仲哲
杨建正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHUOJIE TECH Co Ltd
Beyond Innovation Technology Co Ltd
Original Assignee
SHUOJIE TECH Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHUOJIE TECH Co Ltd filed Critical SHUOJIE TECH Co Ltd
Priority to CNA2005101024112A priority Critical patent/CN1929277A/zh
Publication of CN1929277A publication Critical patent/CN1929277A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

本发明提供一种谐振型半桥式直流/交流转换电路,其转换一直流电源成为一交流电源,所述交流电源用以驱动一荧光灯管。所述谐振型半桥式直流/交流转换电路包括:一半桥式开关,电性连接所述直流电源,将所速直流电源切换输出产生一脉波信号;一谐振槽电路,电连接于所述半桥式开关与所述荧光灯管之间,将所述脉波信号升压与滤波,转换成一高压交流电源,提供电力给予所述荧光灯管;以及一控制器,反馈所述荧光灯管的输出,提供一脉波宽度及脉波频率同时调变信号控制所述半桥式开关的导通与截止,使所述荧光灯管可以有效率地稳定的操作和提供稳定的亮度。

Description

谐振型半桥式直流/交流转换电路
技术领域
本发明涉及一种谐振型半桥式直流/交流转换电路,尤其涉及一种应用于驱动液晶显示器背光源的荧光灯管的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其中特别是针对以陶瓷压电变压器驱动荧光灯管而设计的谐振型半桥式直流/交流转换电路。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有薄形化的优点,因此与传统的CRT相比,不占空间,应用于大型化的家用电视或公众场所的看板,已经有逐渐普遍的趋势。但液晶显示器的操作原理是利用其液晶材料的电光学特性,来显示图像和文字信息的一种平面显示器,其本身并不具备发光的特性,因此需要一外加的背光源做为辅助,其常用的背光源通常为荧光灯管之类的光源。
在典型的现有技术上的谐振型直流/交流转换荧光灯管驱动电路,一般简称为换流器(inverter),这种直流/交流转换电路,配合以陶瓷压电变压器所构成谐振槽电路的滤波和升压装置,可以将输入的直流电压源转换成高压的交流电,用以驱动荧光灯管。为了使荧光灯管的光源稳定,并且不会随着输入电压的变动而改变亮度,因此其设计上大都搭配着负反馈控制电路,以稳定荧光灯管的操作电流。由于半桥式驱动荧光灯管比起其它例如全桥式换流器需要较少的元件,因此在很多低价位,小尺寸的设计中以半桥式换流器驱动荧光灯管为很普遍的选择。
图1为现有的一种陶瓷压电变压器所构成的谐振型半桥式荧光灯管换流器电路。如图1所示,一谐振型半桥式直流/交流荧光灯管换流器100包括一直流电压源101、一半桥式功率开关102、一谐振槽电路103、一荧光灯管104、一荧光灯管电流检测电路105、一积分器106、一电压控制振荡器107以及一半桥式功率开关驱动电路108。其中,所述半桥式功率开关102包含两个功率开关102A、102B。所述谐振槽电路103包括有一电感器121以及一陶瓷压电变压器122。所述半桥式功率开关驱动电路108提供两组驱动输出信号RA和RB。
其连接关系如下所述:直流电压源101电连接至所述半桥式功率开关102。所述半桥式功率开关102的输出端电连接至所述谐振槽电路103的输入端。所述谐振槽电路103的输出端电连接至所述荧光灯管104的一端。
所述荧光灯管电流检测电路105耦接至所述荧光灯管104和所述积分器106。荧光灯管中的交流信号经所述荧光灯管电流检测电路105整流后送出一直流电压信号到所述积分器106由所述积分器106将所述直流电压信号积分后产生一电压控制信号RC控制所述电压控制振荡器107产生一随控制电压大小变化输出频率的脉波信号RD。所述半桥式功率开关驱动电路108根据所述脉波信号产生两组固定工作周期(Fixed Duty Cycle)的控制信号RA和RB分别控制功率开关102A和102B。
现有的谐振型半桥式荧光灯管换流器电路的操作原理是利用所述半桥式功率开关102中102A和102B的高频交互导通,可以将所述直流电压源101所输出的直流电压转换成高频脉波(pulse waveform)的方波输出,以供应后级的所述谐振槽电路103输入。所述谐振槽电路103的功用是利用所述电感器121和所述陶瓷压电升压变压器122构成的滤波及升压功能,将高频的方波转换成高频高压的交流正弦波,以供应后级的所述荧光灯管104。
如图2所示,由所述电感器121及所述陶瓷压电变压器122所构成的所述谐振槽电路103对于不同频率的输入信号F1、F2有不同大小的输出V01和V02。所以,可以利用改变所述功率开关102操作频率的方式调整输出到荧光灯管的交流电流。
现有的实施例中的控制回路乃是配合谐振器如图2所述的频率特性将所述换流器100的操作频率设计在高于谐振槽电路103的谐振频率F3的情况下操作,即所述换流器100在操作频率大于谐振频率F3的频率上操作。所述荧光灯管电流检测电路105所检测的信号经由所述积分器106积分以产生对应于荧光灯管电流的一稳定的电压控制信号RC,由所述电压控制信号RC控制所述电压控制振荡器107产生不同频率的脉波信号RD。所述电压控制信号RC根据负反馈的原理,在灯管电流变高时提高所述电压控制振荡器107输出频率,在灯管电流变低时降低振荡频率。所述半桥式功率开关驱动电路108利用不同频率的脉波信号RD产生两组控制信号RA和RB控制功率开关102A与102B用固定而且相同的导通工作周期,以轮流导通方式达到提供荧光灯管稳定而且波形对称的交流电流的目的。
这一构成的谐振型半桥式的直流/交流荧光灯管换流器电路,可以在所述直流电压源101是不同的输入电压情况下稳定的控制荧光灯管电流。但就实际应用上其缺点是当输入电压源101的电压范围较大时,在较高电压下操作的结果是所述换流器100得将所述功率开关102的操作频率操作在较远离所述谐振槽电路103的谐振频率(即操作频率远大于F3)上使得整体效率变低。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺点,本发明的主要目的是提供一种谐振型半桥式直流/交流换流器(Resonant DC/AC Inverter)的电路设计,以同时变化功率开关操作频率以及导通工作周期的方式调整输出到荧光灯管的电流,以改善现有的技术中所产生的在较高直流电压输入情况下效率较低的状况。
本发明的另一个目的是提供一种谐振型半桥式直流/交流换流器的电路设计,配合荧光灯管,提供作为LCD光源的应用,并同时变化功率开关操作频率以及导通工作周期的方式调整输出到荧光灯管的电流,以改善现有的技术中所产生的在较高直流电压输入情况下效率较低的状况。
本发明的另一目的是提供一种谐振型半桥式直流/交流换流器的电路设计,以提供驱动荧光灯管所需的对称的交流电流,启动荧光灯管所需要的高电压,误动作保护电路以及调光电路。
为了实现上述目的,本发明提供一种谐振型半桥式直流/交流转换电路,用于转换一直流电源成为一交流电源,所述交流电源用以驱动一负载,所述转换电路包括:
一半桥式开关,电连接所述直流电源,所述半桥式开关的切换通道将所述直流电源切换输出一脉波信号;
一谐振槽电路,电连接于所述半桥式开关与所述负载之间,将所述脉波信号升压与滤波,将所述脉波信号转换成所述交流电源,提供电力给予所述负载;
一控制器,反馈所述负载的输出,提供一脉波宽度调变与脉波频率调变信号,可以同时调变脉波宽度与脉波频率,以控制所述半桥式开关的导通与截止,使得所述负载根据其导通的状况都可以在谐振频率附近操作。
所述负载为一气体放电灯管。
所述气体放电灯管为一荧光灯管。
所述控制器包括:
一电流检测电路,电连接所述负载,检测流经所述负载的负载电流;
一电压检测电路,电连接所述负载,检测所述负载端电压;
一脉波宽度调变器,电连接所述电流检测电路与所述电压检测电路,根据所述电流检测电路与所述电压检测电路的反馈信号,输出一脉波宽度与脉波频率调变信号,可以同时调节的所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波宽度与脉波频率;
一三角波产生器,电连接所述脉波宽度调变器,所述三角波产生器可产生一电压控制频率的三角波信号,利用所述电压控制频率的三角波信号调控所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波频率;以及
一半桥式功率开关驱动电路,电连接所述脉波宽度调变器,根据所述脉波宽度与脉波频率调变信号产生一驱动信号,以控制所述半桥式开关的导通与截止,使得根据所述负载其导通的情况都可以在共振频率附近操作。
所述半桥式直流/交流转换电路还包括:
一计时器;以及
一保护电路,所述保护电路电连接所述电压检测电路与所述计时器,根据所述电压检测电路的反馈信号与所述计时器的计时结果决定是否停止所述半桥式开关继续导通。
所述半桥式直流/交流转换电路还包含一调光电路,所述调光电路电连接所述电流检测电路、所述保护电路以及一调光信号,根据所述调光信号产生一放电灯管亮度控制信号调整所述放电灯管的亮度,并根据所述电流检测电路与所述保护电路的反馈信号决定启动所述放电灯管亮度控制信号调整放电灯管亮度的时机。
所述脉波信号为一方波信号、一准正弦波信号以及一准方波信号之一。
本发明的谐振型半桥式直流/交流转换电路,可以有效改善现有的技术中所产生的在较高直流电压输入情况下效率较低的状况,提供驱动荧光灯管所需的对称的交流电流,启动荧光灯管所需要的高电压,误动作保护电路以及调光电路。
附图说明
图1为现有的一种谐振型半桥式直流/交流荧光灯管换流器电路;
图2为一典型谐振槽电路的操作频率与输出电压的对应关系图;
图3为本发明较佳实施例的谐振型半桥式直流/交流荧光灯管换流器电路示意图。
主要元件符号说明:
100现有的谐振型半桥式直流/交流荧光灯管换流器
101直流电压源                102半桥式功率开关
103谐振槽电路                104荧光灯管
105荧光灯管电流检测电路      106积分器
107电压控制振荡器
108半桥式功率开关驱动电路
121电感器                    122陶瓷压电变压器
300谐振型半桥式直流/交流换流器
301直流电压源                302半桥式功率开关
302A功率开关                 302B功率开关
303谐振槽电路                304荧光灯管
305荧光灯管电流检测电路      306荧光灯管端电压检测电路
307脉波宽度调变器
308电压控制频率三角波产生器  309半桥式功率开关驱动电路
310保护电路                  311计时器
312调光电路                  321电感器
322陶瓷压电变压器            331调光频率产生器
332比较器                    333OR逻辑栅
334电阻                      335开关
336开关                      351二极管
352二极管                    361误差放大器
362电阻                      363电阻
364电容                      365电阻
366电容                      367电流源
368开关                      372逻辑控制电路
374比较器                    381比较器
382比较器                    383电流源
384电容                      POUT、NOUT驱动输出信号
具体实施方式
下面结合图式详细说明本发明的具体实施例。
请参阅图3,其为本发明较佳实施例的谐振型半桥式直流/交流换流器电路示意图。如图所示,一谐振型半桥式直流/交流换流器300包括一直流电压源301、一半桥式功率开关302、一谐振槽电路303、一荧光灯管304、一荧光灯管电流检测电路305、一荧光灯管端电压检测电路306、一脉波宽度调变器307、一电压控制频率三角波产生器308、一半桥式功率开关驱动电路309、一保护电路310、一计时器311以及一调光电路312。
其电连接关系如下所述:所述直流电压源301耦接至所述半桥式功率开关302。所述半桥式功率开关302的输出端耦接至所述谐振槽电路303的输入端。所述谐振槽电路303的输出端耦接至所述荧光灯管304的一端,所述谐振槽电路303包括有一电感器321和一陶瓷压电变压器322。
所述荧光灯管电流检测电路305与所述荧光灯管端电压检测电路306分别耦接至所述荧光灯管304的一端。所述荧光灯管电流检测电路305与所述荧光灯管端电压检测电路306亦电连接至所述脉波宽度调变器307,且所述脉波宽度调变器307中误差放大器361的输出信号S1并通过电阻362接至所述电压控制频率三角波产生器308。所述脉波宽度调变器307的输出信号S16连接至所述半桥式功率开关驱动电路309。所述半桥式功率开关驱动电路309耦接至所述半桥式功率开关302。
在本实施例中,所述半桥式功率开关302包含两个功率开关302A与302B。所述功率开关302A可为一P型金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET),所述功率开关302B可为一N型金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET),但两个功率开关302A与302B并不限于MOSFET,亦可为各类晶体管开关,如BJT等。
在本实施例中所述电压控制频率三角波产生器308原来是利用流出所述电压控制频率三角波产生器308的一定电压输出端点S2到一接地电阻363的输出电流S3以及外接电容364决定其操作频率。所述电流S3越高,频率就越高。当一电阻362与所述接地电阻363并联至所述定电压输出端点S2,则所述电阻362的电流大小由一信号S1来控制。因此原来用来决定操作频率输出电流S3,便变成一部份是由信号S1所决定。在本实施例中当S1等于0伏特,则对所述电压控制频率三角波产生器308的定电压输出端点S2而言,则是接上了并联到地的电阻,此时所述电压控制频率三角波产生器308的负载电阻最小,流出电流S3最大,所以频率最高。反之若是信号S1电压升到接近所述定电压输出端点S2时,则流经外接电阻362电流变成零,则所述电压控制频率三角波产生器308的等效负载电阻变成只剩下原来的接地电阻363,这时候流出电流S3变小,频率也随着降低。整个电压控制频率三角波产生器308产生的频率在所述接地电阻363、所述外接电容364以及所述外接电阻362固定的情况下,会随着信号S1的电压变高而下降,变低而提高。本实施例中的电压控制频率三角波产生器308除了产生三角波信号S17之外,也产生一与三角波同频率的脉波信号S18供半桥式功率开关驱动电路309使用。然而在本发明中不限于三角波信号的使用,凡任何斜坡(Ramp signal)或是锯齿波信号皆适用于本发明,所述脉波信号可为一方波信号、一准正弦波信号或一准方波信号。
而为了使系统操作频率不低于所述谐振槽电路303的谐振频率,误差放大器的输出可以用一例如是齐纳(Zener)二极管369的装置限制住其最大的输出电压S1。
所述荧光灯管电流检测电路305与所述荧光灯管304串联,并提供一信号S4用以指示所述荧光灯管的导通状况,以及另一信号S5用以指示流过所述荧光灯管的电流值。所述荧光灯管端电压检测电路306与所述荧光灯管304并联检测出一信号S6用以指示所述荧光灯管的端电压。
所述脉波宽度调变器307除包括一误差放大器361、一积分电阻365与一积分电容366所组成的一反相积分器以及一比较器364之外。所述脉波宽度调变器307还包括一电流源367经由一开关368连接到所述误差放大器361的反相端输入端。
所述半桥式功率开关驱动电路309包含有两个驱动输出信号POUT、NOUT。
所述计时器311由两组比较器381、382以及一电流源383所组成。所述调光电路312则包括一个调光频率产生器331,其产生的一三角波信号S7被送至一比较器332的非反相输入端以及一调光控制电压S8被送入所述比较器332的反相输入端,比较后产生一调光脉波信号S9,其中还包括一OR逻辑栅333,用以控制所述调光脉波信号S9送出至所述脉波宽度调变器307中误差放大器361输入的时机。
在本实施例中,所述计时电路311的计时方式是利用所述电流源383对一计时电容器384充电,使所述计时电容器384的端电压S12随时间的增加而上升。当所述电容器384的电压S12超过一参考位准Vref1前送出一重设信号S11,而当所述计时电容器384的电压S12上升到超过一参考位准Vref2时送出一时间到(Time Out)信号S10。所述电流源383并受到一指示系统电压源的信号S13控制,当所述系统电压低于一参考位准Vref3时将所述电流源383关闭,并将所述计时电容器384的电压S12接地。通过这样的设计可以使系统在每一次由零电压开始起动所述直流电压源301时,所述计时器311上的所述计时电容器384都是由零电压开始充电确保每次关掉电源后再重新启动时计时器311都重新计时。
在本实施例中荧光灯管电流检测电路305所提供的信号S4和保护电路310中的一比较器374决定荧光灯管是否导通,当所述指示荧光灯管导通信号S4超过一参考位准Vref4时,所述荧光灯管304被视为导通并送出指示荧光灯管304是否导通信号S14。
所述保护电路310包含一逻辑控制电路372,所述保护电路310接收荧光灯管是否导通信号S14,计时器的时间到(Time Out)信号S10以及调光频率产生器331产生的频率信号S15,并根据这些信号决定保护动作的进行。
在正常状况下,本实施例更详细的操作如下所述:
当系统开始供电起动后,所述计时器311开始对所述计时电容器384充电,当所述计时电容器384电压未充电达到所述参考位准Vref1前,由所述计时器311送出的重设信号S11使一开关368导通(turn on),使得所述电流源367连到所述误差放大器361的反相输入端,强迫反相输入端电压高过一参考位准Vref5,迫使所述误差放大器361输出S1为零,这时候脉波宽度调变器307的输出S16为零,电压控制频率三角波产生器308的输出最高频率使操作频率落在远离谐振器304谐振频率的更高的频率上。
当所述计时电容器384上继续充电到大于所述参考位准Vref1之后,所述电流源开关368截止(turn off),所述脉波宽度调变器307开始运作,所述误差放大器361的反相端输入因为所述荧光灯管304尚未导通而成为一低于所述参考位准Vref5(本实施例中得再加上二极管352导通电压)的状况,所述误差放大器261输出所述信号S1,在负反馈控制原理下逐渐上升,而在与所述三角波S17比较后,由所述比较器264送出一脉波宽度调变信号S16。所述半桥功率开关驱动电路209接收此所述信号S16和所述脉波信号S18,经运算产生两组信号POUT、NOUT分别驱动半桥式功率开关202A以及202B。
所述荧光灯管304未导通前,荧光灯管端电压S19会因所述脉波宽度调变信号S16工作周期的逐渐变宽而且频率的逐渐变低而升高。所述荧光灯管端电压检测电路306在检测到所述指示荧光灯管端电压信号S6超过一预设的参考位准Vref5(本实施例中得再加上二极管352导通电压)时,把所述误差放大器261输出S1变小,然后减少所述脉波宽度调变信号S16工作周期及提高其工作频率以减少输送到所述荧光灯管端的电力。这减少电力输送的结果若是造成在检测到指示荧光灯管端电压信号S6小于所述预设的参考电位Vref5(本实施例中得再加上二极管352导通电压),然后使误差放大器361输出S1变大。于是所述荧光灯管端电压S19就在这样的负反馈控制下得到稳定调节。
一旦荧光灯管被足够的电压S19和时间下被点燃导通,根据荧光灯管特性,所述荧光灯管端电压S16会骤降至一半不到的导通操作电压,使得所述荧光灯管电压检测电路306因为检测不到一够高电压而失去作用。同时所述荧光灯管电流检测电路305送出指示荧光灯管导通信号S4至所述保护电路310,所述指示荧光灯管电流信号S5至所述脉波宽度调变器207,使流经荧光灯管的电流通过负反馈控制而稳定在一默认值上。
在本实施例中二极管351及二极管352的作用是利用荧光灯管启动电压与导通后正常操作电压相差甚大(例如2~2.5倍)的特性。在灯管未导通前,二极管352导通二极管351截止,送到脉波宽度调变器307的信号是指示灯管电压的反馈信号S6。在灯管被点燃之后,灯管电压S19下降,电流上升,结果二极管351导通二极管352截止,送到脉波宽度调变器307的信号是指示灯管电流的反馈信号S5。如此设计可以使换流器在启动时提供荧光灯管304稳定的高电压,在点燃后提供荧光灯管稳定的电流。
本实施例保护电路的详细的操作状况如下所述:
当荧光灯管自始就没接上时,指示荧光灯管是否导通信号S14会自启动开始就送出指示荧光灯管不导通的信息到所述数字控制逻辑372。在本实施例中,为了提供荧光灯管足够的时间点燃,在另一个输入信号时间到S10的计时结果是“时间已经到了默认值”到达之前保护电路310中的数字控制逻辑372不理会指示荧光灯管不导通的信息S14,一旦“时间已经到了默认值”,则另一组利用一数字计时器以所述调光频率产生器331产生的所述脉波信号S15开始计时,一旦所述荧光灯管再经过预设的数个时钟周期(Clock Cycle)后还是不导通,则所述数字控制逻辑372送出停止输出的一信号S20到所述半桥式功率开关驱动电路309,停止所述半桥式功率开关302A与302B的导通。在本实施例中,一但保护电路停止功率开关继续导通,整个换流器300必需关掉电源重新启动才能解除保护。
当荧光灯管在操作中损坏开路时,指示荧光灯管导通信号S14会送出指示荧光灯管不导通的信息到所述数字控制逻辑372。所述数字控制逻辑接收所述计时器311的信号S10。所述数字控制逻辑372在所述信号S10未送入时是不动作的。一旦操作时间操过前述预设的点燃时间,则所述数字控制逻辑372会在指示荧光灯管导通信号S14指示荧光灯管不导通的情形下,利用一数字计时器以低频的调光频率产生器312产生的一脉波信号S15计时,一旦荧光灯管超过预设的数个时钟周期(Clock Cycle)后还是不导通,则所述数字控制逻辑372送出停止输出的信号S 20到所述半桥式功率开关驱动电路309,停止所述半桥式功率开关302A与302B导通。同样地,在本实施例中,一但保护电路停止功率开关继续导通,整个换流器300必需关掉电源重新启动才能解除保护。
本实施例还包括一调光电路312,调光的原理是用一比荧光灯管304操作频率低的频率,控制停止或恢复对荧光灯管304输送电力。利用明暗比例的调整达到调整荧光灯管304亮度的目的,而为了避免频率过低造成人眼闪烁的感受,一般都将调光频率控制在大于200Hz以上。本实施例的调光电路的调光功能是被两个信号决定启动。一是所述指示荧光灯管是否导通信号S14,一是所述计时器311的所述时间到信号S10。当所述指示荧光灯管是否导通信号S14指示荧光灯管导通或是所述计时器311得所述时间到信号S10指示时间到。控制调光信号输出的一开关336才会导通(Turn on)。调光电路中的调光电压S21是一比参考位准Vref5更高的电位。当调光电路中的调光电压S21经控制开关336、335与一电阻334与所述脉波宽度调变器307连接上时,所述脉波宽度调变器307的误差放大器361输出电压S1变小,造成系统停止电力输送至负载。而当调光脉波信号S9截止(Turn Off)所述开关335时,调光电压与所述脉波宽度调变器307开路(open circuit),系统恢复电力供应。本实施例中调光频率产生器331产生一三角波S7。控制不同亮度的不同大小电压输入调光控制信号S8与所述三角波S7经比较器332比较后会产生一脉宽大小不同的亮度控制信号S9。本实施例利用一低频率控制每一周期中停止或恢复电力供应的比例可以达到调整亮度的效果。而利用荧光灯管导通与否决定调光开始的时机,可以保障荧光灯管有足够而且连续的电力在足够的时间内被点燃。
在本实施例中,为减少因为利用低频率以明灭的调光方式与LCD内部时脉产生干扰,调光控制信号S8也可以换成一由LCD相关时脉所产生的低频脉波。当调光控制信号S8的波幅大于三角波S7波峰而且小于三角波S7波谷时则决定亮度的信号S9其频率及亮暗比例便完全变成由当调光控制信号S8的频率及工作周期(Duty Cycle)所决定。如此便可有效降低因为调光与LCD不同操作频率所产生的视觉上的差频干扰。
为了提供一对称性佳的交流电流驱动荧光灯管304,本实施例中的半桥式功率开关302在系统稳定操作时是以相同的导通工作周期,以180°相位差轮流导通。
本发明是以利用陶瓷压电变压器驱动荧光灯管为本发明的较佳实施例进行说明,然而并不局限应用于利用陶瓷压电变压器驱动荧光灯管,任何种类的变压器,或由电感电容组成的谐振槽电路皆适用于本发明所揭露的技术。
熟知此技术的人士根据本发明所作的各种修饰,均不脱离本发明权利要求请求保护的范围。

Claims (8)

1.一种谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于包括:
一半桥式开关,电连接一直流电源,所述半桥式开关切换导通将所述直流电源转换输出一脉波信号;
一谐振槽电路,电连接于所述半桥式开关与一负载之间,所述谐振槽电路将所述脉波信号滤波产生一交流电源,提供电力给予一负载;以及
一控制器,反馈所述负载的输出,提供一脉波宽度与脉波频率调变信号,同时调变所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波宽度与脉波频率,以控制所述半桥式开关的导通与截止,使得所述负载根据其导通的情况在共振频率附近操作。
2.根据权利要求1所述的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于:所述负载为一气体放电灯管。
3.根据权利要求2所述的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于:所述气体放电灯管为一荧光灯管。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于所述控制器包含:
一电流检测电路,电连接所述负载,检测流经所述负载的负载电流;
一电压检测电路,电连接所述负载,检测所述负载端电压;
一脉波宽度调变器,电连接所述电流检测电路与所述电压检测电路,根据所述电流检测电路与所述电压检测电路的反馈信号,输出一脉波宽度与脉波频率调变信号,同时调节的所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波宽度与脉波频率;
一三角波产生器,电连接所述脉波宽度调变器,所述三角波产生器产生一电压控制频率的三角波信号,利用所述电压控制频率的三角波信号调控所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波频率;以及
一半桥式功率开关驱动电路,电连接所述脉波宽度调变器,根据所述脉波宽度与脉波频率调变信号产生一驱动信号,以控制所述半桥式开关的导通与截止,使得根据所述负载其导通的情况都能在共振频率附近操作。
5.根据权利要求4所述的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于所述半桥式直流/交流转换电路还包括:
一计时器;以及
一保护电路,所述保护电路电连接所述电压检测电路与所述计时器,根据所述电压检测电路的反馈信号与所述计时器的计时结果决定是否停止所述半桥式开关继续导通。
6.根据权利要求5所述的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于:所述半桥式直流/交流转换电路还包含一调光电路,所述调光电路电连接所述电流检测电路、所述保护电路以及一调光信号,根据所述调光信号产生一放电灯管亮度控制信号调整所述放电灯管的亮度,并根据所述电流检测电路与所述保护电路的反馈信号决定启动所述放电灯管亮度控制信号调整放电灯管亮度的时机。
7.根据权利要求1所述的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于:所述脉波信号为一方波信号、一准正弦波信号以及一准方波信号之一。
8.根据权利要求6所述的谐振型半桥式直流/交流转换电路,其特征在于:所述脉波信号为一方波信号、一准正弦波信号以及一准方波信号之一。
CNA2005101024112A 2005-09-06 2005-09-06 谐振型半桥式直流/交流转换电路 Pending CN1929277A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005101024112A CN1929277A (zh) 2005-09-06 2005-09-06 谐振型半桥式直流/交流转换电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005101024112A CN1929277A (zh) 2005-09-06 2005-09-06 谐振型半桥式直流/交流转换电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1929277A true CN1929277A (zh) 2007-03-14

Family

ID=37859118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005101024112A Pending CN1929277A (zh) 2005-09-06 2005-09-06 谐振型半桥式直流/交流转换电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1929277A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102186291A (zh) * 2011-04-18 2011-09-14 台达能源技术(上海)有限公司 驱动电路结构
CN101610037B (zh) * 2008-08-05 2012-01-25 崇贸科技股份有限公司 电力转换器的具有切换频率跳跃的切换控制器
CN103392291A (zh) * 2011-02-23 2013-11-13 东芝三菱电机产业系统株式会社 功率转换装置
TWI572252B (zh) * 2015-11-13 2017-02-21 台達電子工業股份有限公司 可調光式即時啓動安定器調光控制裝置
CN107072020A (zh) * 2017-02-06 2017-08-18 珠海美光原科技股份有限公司 一种基于压电变压器的单级hid数字镇流器电路
TWI816416B (zh) * 2021-11-22 2023-09-21 日商三菱電機股份有限公司 送電裝置、無線電力傳送系統及電壓控制裝置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101610037B (zh) * 2008-08-05 2012-01-25 崇贸科技股份有限公司 电力转换器的具有切换频率跳跃的切换控制器
CN103392291A (zh) * 2011-02-23 2013-11-13 东芝三菱电机产业系统株式会社 功率转换装置
CN103392291B (zh) * 2011-02-23 2016-01-06 东芝三菱电机产业系统株式会社 功率转换装置
US9337750B2 (en) 2011-02-23 2016-05-10 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power conversion apparatus
CN102186291A (zh) * 2011-04-18 2011-09-14 台达能源技术(上海)有限公司 驱动电路结构
CN102186291B (zh) * 2011-04-18 2014-02-26 台达电子企业管理(上海)有限公司 驱动电路结构
US8729818B2 (en) 2011-04-18 2014-05-20 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Driving circuit structure for light emitting diodes
TWI572252B (zh) * 2015-11-13 2017-02-21 台達電子工業股份有限公司 可調光式即時啓動安定器調光控制裝置
US9648690B1 (en) 2015-11-13 2017-05-09 Delta Electronics, Inc. Dimmable instant-start ballast
CN107072020A (zh) * 2017-02-06 2017-08-18 珠海美光原科技股份有限公司 一种基于压电变压器的单级hid数字镇流器电路
TWI816416B (zh) * 2021-11-22 2023-09-21 日商三菱電機股份有限公司 送電裝置、無線電力傳送系統及電壓控制裝置
JP7370503B2 (ja) 2021-11-22 2023-10-27 三菱電機株式会社 送電装置、無線電力伝送システム及び電圧制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1770947A (zh) 低噪声半桥式直流/交流萤光灯驱动电路
CN1184860C (zh) 放电灯的镇流器
EP2131631B1 (en) Electric discharge lamp operating device, lighting equipment and lighting system
CN1055355C (zh) 电源装置
CN1906842A (zh) 直流-交流变换装置、其控制器ic及采用该直流-交流变换装置的电子机器
CN1778149A (zh) 放电灯照明控制装置
CN1773825A (zh) 开关电源
CN101883461A (zh) 带功率因数校正的led自适应恒流控制器
WO2007060941A1 (ja) インバータおよびその制御回路、ならびにそれらを用いた発光装置および液晶テレビ
CN102934524A (zh) 用于电子hid镇流器的开路电压钳位
CN1049790C (zh) 放电灯点火装置
WO2009145184A1 (ja) 放電灯点灯装置
TW200920188A (en) Inverter, control circuit and method thereof, and light emitting apparatus using them
CN1719960A (zh) 使许多放电灯发光的放电灯发光设备
CN1171509C (zh) 并联存储串联驱动的电子镇流器
CN1929277A (zh) 谐振型半桥式直流/交流转换电路
CN1620747A (zh) 直流-交流变换装置及其控制器ic
JP2011034847A (ja) 電源装置及び照明器具
CN1604715A (zh) 一种使用直交流变换器来启动灯的方法以及装置
TWI397345B (zh) 發光二極體之供電電路
CN1142705A (zh) 电源装置
CN1206882C (zh) 用于放电灯的点火装置
TWI473403B (zh) 一種降低電容值使用量的方法及其裝置
CN1658732A (zh) 放电灯点亮电路
CN101998728B (zh) 发光二极管的调光电路及其隔离型电压产生器与调光方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication