TW400684B - Piezoelectric transformer driving circuit - Google Patents

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A7 B7 修正 输充 五、發明説明（55 ) 更甚者，即使輸人D C電壓VDD變成最大值，流經線圏 L 或L 2或電磁變壓器T i或T 2之一次側線圈之電流·之 峰值可被控制成與當輸入D C電壓VDD為最小時之相同電 流值。因此，因造成磁性飽和之電流值可被設定成對應 最小輸入D C電壓，故可採用小型之線圏或電磁變壓器， 進而實現適用於薄且小型之壓電變壓器之驅動電路。 另外，因即使輸入D C電壓VD]}變動，仍能藉驅動電壓 控制電路5將電晶體Q、及Q 2之洩極之峰值控制成定值 ，故能降低電晶體之所需崩潰電壓，因此，電晶體之通 電時之電阻能減少，進而改善效率及同時能降低•製造成 本。 另外，第12, 13A及13B圔所示之具有單一電晶體型遞 昇電路4之壓電變壓器能藉簡單之電路在廣輸入範圍內 被驅動。 若將本發明之壓電變壓器驅動電路做為背照燈之倒反 器使用並執行burst light調整時因電感器之開始能藉 二極體18防止，故電晶體電Qi及02之洩極電壓永不會 變高，進而不需要如然納二極體那樣之高電壓保護元件 。就這點言，即能降低製造成本。 本發明已參照特定之實例敘述如上。但是，須要一提 '者即本發明並不限定於所說明之構成之细節而在申請專 利範圍内可做種種之改變及變更。 主要元件之對照表 1 壓電變壓器 2 負載 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨ox297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —衣------訂------藏— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 馘明背吾 發明頜诚 本發明係關於一種藉使用壓電元件K執行電壓對電壓 轉換之壓電變壓器驅動電路，更詳细的說，係關於一種 即使輸入電壓在廣範圍内變化仍能達成高轉換效率之壓 霉變壓器驅動電路。 相關抟衞夕敘诚 大體上，壓電變壓器可稱之為電壓對電壓之轉換器， 其構成為藉對一次側電極之間加上電壓以促使壓電元件 產生機械振動，進而籍壓電元件之壓電效應自二次側電 極拾取各種不同之電壓。壓電變壓器之特徵為較之於電 磁變壓器，其能容易作成小且薄，進而可做為冷陰極曰 光燈（冷陰極管之一種）之點燈用之倒反器，在做為高壓 電源上深受注目。 本發明係關於這種壓電變壓器所用之驅動電路，其係 用為將DC電壓轉換成AC高電壓之倒反器（inverter)或將 DC電壓轉換成DC高電壓之DC對DC轉換器（converter)。 例如，9 . 4吋之彩色光晶體顯示單元上之背照電源使用 之壓電變壓器的情形，若具有燈管長為2 0 0 mm,直徑為 3mra 4之冷陰極日光燈（冷陰極管）之負載時則須要倒反 器Μ將5V至20V範圍之DC電壓轉換為燈管電壓約500VmS ,電流約5mArnis及頻率為100kHz之AC電力。如果係用為 產生雷射印表機上之靜電之供給電源之壓電變壓器時則 須自24V级之DC供給電源轉換成lkV至5kV之DC電壓。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^^1 n ί-^n:, I t·^— i n^i ^^^1 m· —^n 一 7 —^ϋ · f :¾ 、ve r\ (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) • mV nn In 41—---- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 ( 2 ) 於 1 £ 9 5年 3 月 2 8 曰 提 出 之 曰 本 專 利 申 請 第 平 成 7 - 0 6 9 2 0 7 號 及 其 對 應 之 美 國 專 利 申 請 序 m 第 08/6 2 3 ,〇 2 8 號 ( 其 掲 露 之 全 部 内 容 被 本 專 利 申 請 引 為 參 考 ) 上 有 關 本 專 利 申 請 之 倒 反 器 係 提 議 一 壓 電 變 壓 器 之 驅 動 電 路 9 其 方 塊 圖 則 示 於 第 1 圖 〇 第 1 圖 所 示 之 壓 電 變 壓 器 驅 動 電 路 包 括 一 只 壓 電 變 壓 器 1 9 其 具 有 1 對 一 次 側 電 極 及 1 對 二 次 側 電 極 9 接 至 該 壓 電 變 壓 器 1 之 二 次 側 電 極 之 負 載 9 接 至 壓 電 變 壓 器 1 之 一’ 次 側 電 壓 並 以 AC 電 壓 驅 動 壓 電 變 壓 器 1 之 遞 昇 或 昇 壓 電 路 4 9 及 接 至 負 載 或 壓 電 變 壓 器 1 之 二 次 側 電 極 之 頻 率 控 制 電 路 3 Ο 前 述 頻 率 控 制 電 路 3 俗 用 於 控 制 舁 壓 電 路 4 以 使 壓 電 變 壓 器 1 在 接 近 其 共 振 頻 率 被 驅 動 俾 控 制 輸 出 於 一 定 常 位 準 〇 此 壓 電 變 壓 器 驅 動 電 路 傺 為 一 只 倒 反 器 9 其 將 輸 入 DC 電 壓 V DD 轉 換 成 AC 電 壓 v〇 (V Γ 01 s ) 而 輸 出 至 負 載 2〇 藉 這 樣 的 配 置 9 如 果 具 有 共 振 頻 率 之 正 弦 波 之 驅 動 電 壓 加 於 壓 電 變 壓 器 1 之 一 次 側 電 極 時 壓 電 變 壓 器 産 生 機 械 振 m 0 壓 電 變 壓 器 1 具 有 由 其 形 狀 所 決 定 之 昇 壓 比 > 因 此 能 白 壓 電 變 壓 器 1 之 二 次 側 電 極 得 出 9 提 昇 一 昇 壓 比 之 AC 電 壓 〇 參 照 第 2 圖 9 其 示 出 由 第 1 圖 之 壓 電 變 壓 器 1 之 昇 壓 電 路 4 及 負 載 2 所 組 成 之 部 份 之 等 效 電 路 〇 壓 電 變 壓 器 1 可 考 慮 由 串 聯 連 接 之 電 感 -4 器 L ， 電 容 器 C > 及 電 阻 器.. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 閱 讀 背 之 注 意 事 項

訂 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明< 3 ) 1 1 R 和 理 想 變 壓 器 T 所 組 成 9 接 收 來 自 一 次 側 電 極 之 驅 動 1 1 電 壓 並 從 二 次 側 電 極 輸 出 提 昇 一 昇 壓 比 A 之 遞 昇 電 壓 〇 1 1 若 壓 電 變 壓 器 1 為 非 共 振 頻 率 之 頻 率 所 驅 動 時 壓 電 變 壓 請 ! 先 1 器 1 會 產 生 寄 生 振 動 > 但 自 二 次 側 電 極 可 抽 出 共 振 頻 率 閎 讀 Γ 背 之 成 份 y 結 果 > 因 能 量 之 損 失 而 降 低 壓 電 變 壓 器 1 之 轉 1 之 4' I 換 效 率 Ο 因 此 t 用 Μ 含 有 共 振 頻 率 Μ 外 之 成 份 之 正 弦 波 注 意 I 举 1 驅 動 壓 電 變 壓 器 1 係 栢 當 重 要 Ο 另 外 f 因 為 使 用 線 圈 或 項 再 1 電 磁 式 變 壓 器 可 產 生 具 有 比 輸 入 電 源 之 電 壓 高 之 電 壓 之 f 本 I 正 弦 波 > 因 此 » 壓 電 變 壓 器 驅 fftr, 動 電 路 可 用 較 低 之 輸 入 電 頁 '--- 1 I 壓 驅 動 > 此 為 其 優 點 〇 1 1 t 在 上 述 之 情 況 下 9 第 1 圖 所 示 之 昇 壓 電 路 4 係 構 成 為 卜 1 1 利 用 電 磁 變 壓 器 之 電 抗 和 壓 電 變 壓 器 之 電 容 間 之 共 振 而 1 訂 產 生 正 弦 波 9 壓 電 變 壓 器 本 身 係 被 該 產 生 之 正 弦 波 所 驅 1 動 Ο 簡 V... 之 9 壓 電 壓 器 1 之 一 次 側 電 極 係 Μ 白 耦 壓 1 1 器 之 形 式 分 別 接 至 電 磁 變 壓 器 T 1 及τ 2 9 而 由 雙 -相脈 1 I 衝 產 生 器 9 產 生 之 互 補 時 鐘 信 號 對 係 分 別 輸 至 電 晶 體 對 |1 1 Q 3 及Q 2 俾 交 互 地 使 電 晶 體 Q a 及Q 2 通 電 j 如 此 電 磁 變 壓 器 T 1 及τ 2 之 一 次 側 線 圏 被 交 互 地 白 DC 電 源 VDD 供 予 1 | 電 流 9 結 果 9 電 磁 變 壓 器 T 1 及T 2 之 一 次 側 線 圈 則 交 互 1 1 地 累 積 電 磁 能 量 〇 1 | 當 各 個 電 晶 體 Q a 及Q 2 斷 電 時 9 此 累 積 之 電 磁 能 即 放 1 | 電 而 產 生 高 於 DC 電 源 電 壓 之 電 壓 0 第 2 圖 所 示 之 等 效 電 1 路 係 設 計 成 每 只 電 磁 變 壓 器 與 壓 電 變 壓 器 1 之 一 次 側 電 1 極 之 輸 入 等 效 電 容 C 1 聯合產生電 14 每振（串 聯 共 振 )， 而 1 -5 ( 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（4 ) 產生具有峰值三倍於輸入DC電源電壓VijD之半波正弦波 。此在電磁變壓器τ i及τ 2内產生之半波正弦波vdl (V )(零對峰值）及( Vn π )分別被電磁變壓器T i及 〇-p O-c- O-p τ 2之二次側昇壓到相似之半波正弦波)及vS2 (v〇_p )，其丨系為匣數比” N + 1 ”乘上vdl (v〇_p )及vd2 ( V〇_p ) 。這些半波正弦波VS1 (v^p )及vS2 (v^p )旋即供給至壓 電變壓器1之一次側電極。 此兩相位相反之半波正弦波VS1 (V。π)及(V。p )等 〇 丄 0-p o-p 效地變成一個具有振幅為VS1 + VS2. ( Vp_p )之全波正弦波， 此正弦波接著振動壓電變壓器1 ,结果在壓電變壓器1 之二次側電極產生昇壓之A C電壓( V r m s ),此電壓係由 壓電變壓器1之形狀所決定。

如此產生之AC電壓V^rms)加於負載2 ，進而供給AC 電流I^mArms)(或AC電壓V0(rms))至頻率控制電路3 。. 此頻率控制電路3係構成為產生壓電變歷器1所用之驅 動頻率，並將之供給至雙-相脈衝信號產生器9 ,及持 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 續掃拭驅動頻率直到從壓電變壓器1輸出之AC電晶體 (niAfins)(或AC電壓V^rms))達到既定值止，亦即當AC電 流IoUArms)(或AC電壓V〇(rinS))變成既定值時即停止掃 拭。 如第1圖所示，頻率控制電路3包括一只用為接收AC 電流I Q ( m A r m s )之電流對電懕之轉換器1 〇 , —只用為接 收電流對電壓轉換器10之輸出，或接收直接來自壓電_變. 壓器1之AC電壓V^Vrms),之整流電路11，一只用為比 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 較整流電路11之輸出與參考電壓V p之比較器12, —只 ref 用為接收比較器12之輸出之積分電路13, —只用為接收 積分電路13之輸出之電壓受控振盪器（VC0)15,及一只 用為接收積分電路13之輸出且具有接至積分電路13之控 制輸入之輸出之另外比較器1 4。 藉這種配置，流經負載2之A C電流I ( m A r· m s )被電流 〇 對電壓之轉換器10轉換成電壓信號，此信號接著被整流 電路1 1整流成D C偵測信號。此D C偵測信號在比較器1 2上

與參考電壓V p比較。當DC偵測信號大於參考電壓V ref ref 時比較器12輸出高位準信號至積分電路13,另外一方面 ，積分電路13係構成為在積分電路13接收高位準信號期 間持續降低其輸出電壓。積分電路1 3之輸出電壓係加於 VC015,此VC015產生具有與接收之電壓成比例之頻率之 脈衝。此脈衝輸出至雙-相產生器9俾KVC015之頻率驅 動壓電變壓器1 。相反地，當D C偵測電流小於參考.電壓 時比較器1 2則輸出低位準信號至積分電路1 3。在此 期間積分電路13接收低位準信號，此積分電路13係構成 _為能Μ —定速率持續增加其輸出電壓，進而持續降低 VC01 5之頻率。 下面係從高頻側至低鑽側掃拭驅動頻率之理由。其構 成為使用一種高於壓電變壓器1之共振頻率fr之頻率。 另外一方面，其亦設計成如果自整流電路11輸出之偵測 信號低於參考電壓時驅動頻率即降低。驅動頻率降 下到愈接近共振頻率f r ,壓電變壓器1之昇壓比則愈增 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-------------ί'Γ---裝------訂 I _IJ______ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 大，因此AC電流yUArms)(或，AC電壓V^Hrms)也持續 增加。這種情形，當加於比較器12之電壓超過參考電壓 VEef時比較器1 2之輸出則變成低位準而使積分電路1 3停 止其積分動作。之後，積分電路13之輸出維持在比較器 12之輸出剛變成低位準前之電壓位準。因此，VC015之 輸出頻率變成一定，壓電變壓器1被定常驅動頻率所驅 動，進而自壓電變壓器1供給之AC電流^(raArins)(或， AC電壓V^Vrms)能維持在一定之位準。 當輸入DC電壓VDD小於額定電壓時，或在連接之冷陰 極日光燈（冷陰極管）之負載2開始放電止之期間，無法 供給既定AC電流& (mArms)(或AC電壓V〇 (Vrms)至負載2 。於此情況下，V C 0 1 5之驅動頻率則降到低於壓電變壓 器之共振頻率。之.後，當既定輸入D C電壓VDD達到或大 於額定電壓時，或當冷陰極日光燈開始實際放電時壓電 變壓器1之昇壓比不足，致無法供給所需之電力至負載 2 。當驅動頻率降低到V C 01 5之最小頻率時須將驅動頻 率回復到高於壓電變壓器1之共振頻率之頻率範圍。下 面將敘述這種動作之目的。 如果無法供給既定AC電流I〇(mArmS)(或AC電壓V〇 (Vrms))至負載2時比較器12之輸出則維持在高位準而 使驅動頻率持鱭下降。當積分電路13之輸出電壓變成小 於最低參考電壓時，此電壓vmiT1係設定於對應VC0. min mm 15之最小頻率，比較器14即輸出高位準乏重設（reset) 信號至積分電路13。響應此重設信號，積分電路13之輸 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7 ) 出電壓即增大到最大電壓，此電壓係響應於V C 0 1 5之最 大頻率。結果，驅動頻率變成VC015之最大頻率，而上 述之動作會持續到既定A C電流y ( m A r m s )(或A C電壓V〇 (Vrms))供給至負載2為止。 藉此，當輸入D C電壓V DD回復到或大於既定電壓時， 或當連接之冷陰極日光燈之負載2開始放電時則能供給 既定之電力。 如上述，當輸入DC電壓VDD不小於額定電壓時因定 常AC電流(或AC電壓V〇(Vrms))供給於負載2 ,故不管周溫，電源電壓及負載如何變動，能供給定常 AC 電流 l0(mArms)(或 AC 電壓 V〇(Vrms))至負載 2 。 參照第3圖，其示出使用壓電變壓器之已往技術之DC 對D C轉換器之例之方塊圖，此例係揭露於日本專利申請 公報第 JP-A-4-210733號。 如第3圖所示，來自D C電源3 0之電壓供給至一次側驅 動電路31俾產生驅動壓電變壓器1之一次側電極所需之 AC電壓。藉此，壓電變壓器1之二次側電極輸出一昇壓 AC電壓至輸出整流電路32,此電路則輸出一整流D C電壓 至負載2 。再者，整流DC電壓也供給至偵測及放大電路 3 5，此電路隨即輸出一偵測及放大後之信號至可變頻率 振盪器3 3俾調整供給至一次側驅動電路3 1之可變頻率振 遨器33之振盪頻率。如此，藉調整壓電變壓器1之驅動 頻率Μ調整壓電變壓器1之昇壓比。於上述之饋返電路 上，加於負載之D C電壓則被穩定化。 -9- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d -裝. ,•11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（8 ) 第3圖所示之一次側電極驅動電路3 1採用能執行驅動 電壓之零-電壓切換（Z V S )或驅動電流之零-電流切換 (Z C S )之共振型轉換器。因此，為調整整合於一次側電 極驅動電路31之切換裝置（未圖示）之責務比（責務因數） ，藉此調整一次側電極為驅動電路3 1之切換時機，前述 整流後之DC電壓另再供給至電壓對責務之轉換電路34俾 控制含於一次側電極驅動電路31之切換裝置（未圖示）之 ο η - 〇 f f時機，俾使一次側電極驅動電路Μ調整後之半波 正弦波驅動壓電變壓器1 。 參照第4圖，其示出採用壓電變壓器之DC對AC倒反器 之已往技術之例之方塊圖，其具有與第3圖所示之電路 相同之構成，此構成揭露於” N I K K E I E L EC Τ Ο N I C S ”， "No.621, ppl47-157， November 7， 1994° 第4圖所示之倒反器，前埤型轉換器含有電磁變壓器 T i及電晶體Q i ,其係用於控制責務比及實現零電流切 換（ZCS)，及產生半坡正弦波K驅動壓電變壓器1 。壓 電變壓器1昇壓之AC之電壓係供給至構成負載2之冷陰 極日光燈。流經負載2之電流被電阻器R 1〇及二極體D 10 轉換成半波正弦電壓，此電壓随後加於控制1C (積體電 路）40。 於控制IC40上，半波正弦電壓經媛衝器45供給至積分 電路46,於此電路上半波正弦電壓被轉換成DC電壓，此 電壓隨後供給至vc〇42 。依接收之dc電壓之振幅，vgo 42產生壓電變壓器1之驅動頻率，ft驅動頻率供給至驅 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -----k----______丁______I - (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 五、發明説明 9 ) 1 1 動 電 路 43俾 驅 動 電 晶 體 Q L 1如第4 圖所示， 控制1C另 1 1 外 包 括 起 動 器 電 路 及 負 載 切 斷 偵 測 保 護 電 路 47 , 輸 入 電 1 1 源 電 壓 偵 測 電 路 41 ♦ 及 異 常 點 燈 偵 測 保 護 電 路 和 輸 入 電 讀 1 先 1 壓 下 降 偵 測 保 護 電 路 44 , 其 功 能 係 當 電 源 電 壓 及 負 載 發 閱 讀 I -1 生 異 常 時 即 停 止 第 4 圖 所 示 之 倒 反 器 之 動 作 〇 背 |λ 之 1 第 1 圖 所 示 之 壓 電 變 壓 器 驅 動 電 路 具 有 下 述 缺 點 ： 例 注 意 Ψ 1 如 » 如 果 壓 電 變 壓 器 之 負 載 係 冷 陰 極 曰 光 燈 時 為 穩 定 冷 項 再 1 陰 極 曰 光 燈 之 亮 度 9 電 路 係 控 制 驅 動 頻 率 以 增加大或減 少 % % Q 本 I 壓 電 變 壓 器 之 昇 壓 比 俾 控 制 流 通 冷 陰 極 曰 光 燈 之 電 流 於 頁 1 I 既 定 之 所 要 之 值 〇 1 1 大 體 上 9 壓 電 變 壓 器 在 其 之 共 振 頻 率 附 近 顯 出 最 大 效 1 1 率 驅 動 頻 率 離 共 振 頻 率 愈 遠 > 加 至 --* 次 側 電 極 之 輸 入 1 訂 電 力 傳 送 至 二 次 側 電 極 之 輸 出 電 力 之 效 率 愈 降 低 Ο 因 此 1 t 如 壓 電 壓 器 在 顯 示 其 之 最 大 效 率 之 驅 動 頻 率 上 運 轉 1 1 時 驅 動 頻 率 即 變 成 如 第 5B 圔 所 示 之 共 振 頻 率 f r y 然 後 9 1 I 壓 電 變 壓 器 則 Μ 最 大 昇 壓 比 A V 運 轉 Ο 這 裡 > 如 果 壓 電 變 1 壓 器 之 驅 動 電 壓 降 下 時 流 通 冷 陰 極 曰 光 燈 之 上 述 電 流 則 m 1 無 法 維 持 0 1 I 於 第 1 圖 所 示 之 電 路 上 > 壓 電 變 壓 器 之 驅 動 電 壓 之 峰 1 1 值 電 壓 VS；L (V〇_p )係與電晶體Q 1 之 洩 極 電 壓 之 峰 值 電 壓 1 1 Vdl(Vo-p )成正比， 但是如第5 A 圖 所 示 因 電 晶 體 Q 1 ! 1 之 峰 值 洩 極 電 壓 Vdl (Vc P )變成約為輸人DC電壓V DD 之 二 1 ! 倍 t 故 峰 值 驅 τΤ；>, 動 電 壓 vsi(v0 -E )亦比例於輸入D C電壓V DD 1 1 0 因 此 其 係 設 定 為 當 輸 入 DC 電 壓 VDD 係 為 最 小 輸 入 電 壓 ! -1 1 - i 1 ! 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） B7 五、發明説明（10 ) ( V )時驅動頻率則變成壓電變壓器之共振頻率f r 俾使其在最大效率下運轉。

於此項條件下，如果提昇輸入D C電壓，其係被控制成 使壓電-壓器1之驅動頻率偏移或偏離至高於共振頻率 之頻率，结果降低昇壓比俾供給定電流至負載。例如， 若輸入D C電壓變成兩倍於最小輸入電壓，亦即2 V DDmin (V ),驅動頻率係被控制成為頻率f i ,此頻率使壓電 變壓器1之昇壓比變成一半，而如果輸入D C電壓變成 3 V DDmin ( V ),驅動頻率係被控制成為頻率f 2 ,此頻率 f2使壓電變壓器1之昇壓比成為1/3 。 但是，於上述之控制方法上，當供給至驅動電路（昇 壓電路）之電源電壓高時無法避免壓電變壓器在顯示低 效率之驅動頻率下蓮轉。因此，如畢壓電變壓器在寬廣 之電源電壓範圍內運轉時平均效率無勢必會降低。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 關於此點，電晶體Q i及Q 2需有高崩漬電壓俾當輸入 DC電壓\/DD最大時在產生峰值處，這些電晶體永不會崩 斷。因此，當電源電壓範圍廣時須要有高之崩漬電壓之 電晶體 結果，增加通電-電阻，導致降低效率及增加 成本。 另外碰到之問題係當輸入D C電壓VDJ)變高時驅動頻率 則增大而降低壓電變壓之昇壓比，因此，驅動波形不再 維持為電壓共振（串聯共振）波形，結果，每只電壓體Q i 及Q2在壓電變壓器之一次側上之電壓變成零之前皆辑 電，導致無法達成零電壓切換（ZVS)。因此，大電流流 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（U ) 過每只電晶體Q i及Q 2 ,產生之熱量變大，此琨象常會 損害電晶體。因此，輸入電壓範圍之擴大無可遊免會受 到某一上限值之限制。 上逑之限制使輸入電壓範圍難於擴大到遠超過最小輸 入電壓之約兩倍。因此，例如，輸人DC電壓變成8V至16V 。相反地，使用電磁變壓器之電路能具有約三或四倍於 最小輸入電壓（例如，5V至30V之DC電壓）之寬廣輸入電 壓範圍，因為其能具有寬廣之驅動頻率範圍，及另外不 須採用電壓共振型或電流共振型（併聯共振）之驅動。因 此，使用壓電變壓器之倒反器與採用電磁變壓器者相比 ,D C對DC轉換器之輸入電壓範圍窄狹，導致其應用受到 限制。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外一方面，第3及第4圖所示之壓電變壓器之驅動 電路，因為壓電變壓器之共振頻率範圍窄，亦即因為壓 電變壓器之Q因素高，故驅動頻率能在些許亩分比範圍 内調整。另外，前進型轉換器之單一電晶體式之電晶體 之on-off責務比能永不改變。結果，產生壓電變壓器之 驅動電歷以與輸人電壓成正比之方式變大之現象，因此 ，完全與第1圖所示之例相似有須要藉將壓電變壓器之 驅動頻率偏離其之共振頻率俾在低昇壓比之範圍驅動壓 電變壓。 於上述之例，另外須要設計成當輸入電壓髙時流經壓 電變壓器之一次側線圈用為驅動之電流永不會造成磁性 飽和。因此，電磁變壓器之容量須有充份之裕度。因為 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) 1 i 流 經 一 次 側 線 圏 之 電 流 係 比 例 於 輸 入 電 壓 f 故 如 果 加 於 1 1 驅 動 電 路 之 輸 入 電 壓 變 成 雙 倍 時 流 經 一 次 側 之 電 流 也 對 1 1 應 地 itAH. 受' 成 雙 倍 〇 這 種 情 形 f 因 此 > 當 電 路 運 轉 在 最 小 電 ，S 請 ! 先 1 壓 時 則 需 要 有 容 許 流 通 兩 倍 之 電 流 之 壓 電 變 壓 器 Ο 閱 讀 I · 傳 統 上 為 了 促 使 大 電 流 流 通 電 磁 壓 器 之 線 圏 而 無 背 1 1 之 磁 飽 和 現 象 產 生 ) 電 磁 變 壓 器 之 尺 寸 Μ 可 避 免 會 變 大 〇 >王 意 I 與 電 磁 變 壓 器 相 較 壓 電 變 壓 器 可 形 成 薄 型 f 但 是 如 果 事 項 1 | 再 驅 動 壓 電 變 壓 器 之電石纏 壓 器 之 尺 寸 變 大 > 薄 型 壓 電 受' 壓 填 寫 器 之 優 點 即 顯 出 進 而 可 製 出 薄 型 倒 反 器 或 電 源 供 給 〇 頁 '— 1 I 於 上 述 之 壓 電 變 壓 器 驅 動 電 路 上 9 為 了 使 其 能 於 寬 廣 1 1 之 輸 入 電 壓 範 圍 内 動 作 ， 效 率 勢 必 會 降 低 > 或 者 裝 置 之 1 1 尺 寸 勢 必 會 變 大 〇 因 此 > 輸 入 電 壓 範 圍 Μ 法 擴 大 到 滿 意 訂 之 程 度 〇 1 從 不 同 之 觀 點 看 > 如 果 壓 電 變 壓 器 被 作 為 驅 動 由 冷 陰 1 | 極 曰 光 燈 (冷陰極管） 組 成 之 背 照 燈 之 點 燈 電 源 則 須 控 1 I .制 流 通 冷 陰 極 曰 光 燈 之 電 流 俾 調 整 背 昭 燈 之 亮 度 Ο 冷 陰 1 極 曰 光 燈 具 有 負 電 阻 之 特 性 9 亦 即 燈 管 電 流 變 小 時 阻 抗 會 增 大 4 另 在 電 氣 等 效 電 路 上 可 用 電 阻 成 份 及 電 容 成 份 1 1 表 示 〇 如 果 流 經 冷 陰 極 曰 光 燈 之 電 流 之 絕 對 值 變 小 ， 流 1 1 經 雜 散 電 蓉 之 電 流 則 不 能 忽 視 > 如 此 在 冷 陰 極 曰 光 燈 之 1 I 高 壓 側 與 低 壓 側 間 之 電 流 即 有 差 異 9 结 果 > 亮 度 變 成 不 1 均 勻 0 如 果 係 為 由 冷 陰 極 曰 光 燈 組 成之 sits m 昭 燈 之 情 形 則 1 ! 會 造 成 麻 煩 〇 * · 1 I 在 上 述 之 情 形 下 t 為 了 廣 範 改 變 亮 度 t 有 採 用 已 知 之 1 1 -1 4- 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央榇準局員工·消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（13 ) 所謂”brust light ad j,u sting method”，此方法又稱為 ”脈衛寬調變光調整方法”。此方法之特徵為冷陰極日光 燈之燈管電流係Μ既定之間隔（例如，2 1 0 Η z )間歇地行 通電及斷電，此閃爍之現象未能為肉眼所查覺，藉改變 通電時間對斷電時間之比例以等效改變亮度。 為實現第1圖所示之壓電變壓器驅動電路上之此 b u r s t 1 i g h t調整方法，須要停止兩電晶體Q ；l及Q 2之 交變ο η - 〇 f f動作俾間歇地停止加於壓電變壓器上之驅動 電壓。此意指打開負載電感之一側以使累積之電流能量 Μ電壓能量方式釋放，此電壓能量逐產生遠大於壓電變 壓器之驅動電壓之電壓突波。因此，須要設置保護裝置 以防止電晶體崩潰。此保護裝置可由具有然納二極體之 保護電路組成。 發明槪沭 因此，本發明之目的係提供一種改良上述傳統式壓電 變壓器夕缺點之壓電變壓器。 本發明之另外目的係提供一種能有效率地#竄廣之輸 .λ鹫壓範園由嗤作日管琨無保護雷路之b u r s t 1 ί g h t調 整之壓電變壓器。 本發明之上述及其它目的係藉本發明之壓電變壓器達 成，其包括： 具有1對一次側電極及1對二次側電極之壓電變壓器 俾當加上A C電壓於1對一次側電極間時在1對二次側電 極間產生昇壓AC電壓； -15- (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本育) -Π" 訂 " 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14 ) 第1線圈及第1電晶體，每只第1線圈及第1電晶體 之一端接至一電極對之第1 一次側電極； 第2線圏及第2電晶體，每只第2線圏及第2電晶體 之一端接至一次側電極對之第2 —次側電極； 遞昇電路，其具有分頻電路以交互地驅動第1電晶體 及第2電晶體； 第3電晶體，其一端接至輸入DC電壓，另一端接至每 只第1線圈及第2線圈之一端； 電流維持裝置，其接至每至第1線圈及第2線圏之另 一端； 驅動電壓控制裝置，其係用為在每只第1及第2電晶 體之通電期間依可變責務比停止第3電晶體之通電，藉 此控制加於壓電變壓器之一次側電極之驅動電壓於既定 電蹈；及 頻率控制裝置，其係用於改變加於第1及第2電晶體 之驅動頻率，進而控制壓電變壓器之昇壓比例俾能從壓 電變壓器之1對二次側電極得出既定大小之輸出電壓或 輸出電流。 於一實例上，電流維持裝置係由具有陽極接地之二極 體所形成，該二極體之陰極接至每只第1及第2線圈之另 一端。 於另外之實例上，電流維持裝置係由接在地與每只第 1及第2線圈之另一端間之第4電晶體所形成，此第_4 及第3電晶體係互斥地通電。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） lull·---9----1 1、玎------®------ '1 (讀先閔讀背面之注意事哼再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 15 ) 1 1 於 特 定 之 實 例 上 r 壓 電 變 壓 器 驅 動 電 路 另 外 包 括 以 時 1 1 間 分 割 方 式 選 擇 地 停 止 第 3 電 晶 體 之 通 電 進 而 停 止 加 1 於 壓 電 變 壓 器 之 輸 入 電 壓 > 藉 此 改 變 加 於 接 在 壓 電 曼 壓 請 1 先 1 器 之 二 次 側 電 極 上 之 負 載 之 AC 電 流 或 電 壓 之 有 效 值 之 裝 聞 置 0 背 1 之 1 最 好 是 頻 率 控 制 裝 置 包 括 用 於 偵 測 i 壓 電 變 壓 器 供 注 意 I 給 至 接 至 其 二 次*側 電 極 之 負 載 之 AC 電 壓 或 電 流 之 偵 測 裝 事 項 1 I 置 9 及 用 於 根 據 偵 測 裝 置 之 輸 出 產 生 具 有 依 偵 測 裝 置 之 再 舄 本 ci 輸 出 改 變 頻 率 之 三 角 波 形 之 二 角 波 形 產 生 裝 置 ) 另 驅 動 頁 '—✓ 1 1 電 .壓 控 制 裝 置 含 有 接 至 第 1 及 第 2 線 圈 之 一 之 —. 端 整 流 1 1 裝 置 ， 及 用 於 比 較 從 整 流 裝 置 輸 出 之 整 流 電 壓 和 從 三 角 - 1 | 波 形 產 生 裝 置 輸 出 之 三 角 波 形 9 俾 當 整 流 電 壓 高 於 三 角 1 訂 波 形 電 壓 時 即 產 生 可 變 責 務 比 之 信 之 比 較 裝 置 〇 1 依 本 發 明 之 另 外 型 態 提 供 一 種 壓 電 變 壓 器 驅 att. 動 電 路 1 1 其 包 括 1 1 1 壓 電 變 壓 器 f 其 具 有 1 對 一 次 側 電 極 及 1 對 二 次 側 電 1 極 俾 當 AC 電 壓 加 於 一 次 側 電 極 對 之 間 時 在 二 次 側 電 極 對 I 間 即 產 生 昇 壓 AC 電 壓 » 9 1 1 第 1 商 耦 變 壓 器 9 其 具 有 接 至 一 次 側 電 極 對 之 第 1 一 1 1 次 側 電 極 之 二 次 側 端 子 及 接 至 第 1 電 晶 體 之 一 端 之 中 間 1 I 接 頭 > 1 第 2 白 耦 變 壓 器 f 其 具 有 接 至 一 次 側 電 極 對 之 第 2 一 1 次 側 電 極 之 二 次 側 端 子 及 接 至 第 2 電 晶 體 之 一 端 之 中 間 1 I 接 頭 1 1 -1 7- 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A 7 B7 五、發明説明（；L6 ) 遞昇電路，其具有用於交互地驅動第1電晶體及第2 電晶體之分頻電路； 第3電晶體，其具有一端接至輸入D C電壓及另一端接 至每只第1及第2自耦變壓器之一次側端子； 電流維持裝置，其接至每只第1及第2自耦變壓器之 一次端子； 驅動電壓控制裝置，其係用於每只第1及第2電晶體 之通電期間依可變責務比停止第3電晶體之通電，藉此 控制加於壓電變壓器之一次側電極之驅動電壓於一既定 電壓；及 頻率控制裝置，其係用於改變加於第1及第2電晶體 之驅動頻率，進而控制壓電變壓器之昇壓比俾能自其之 二次側電極得出具有既定大小之輸出電壓或輸出電流。 於一實例上，電流維持裝置係由具有陽極接地之二極 體所形成，該二極體具有接至每只第1及第2自耦變壓 器之一次端子。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閩讀背面之注意事項再填寫本頁) 於另外之實例上，電流維持裝置係由接在地與每只第 1及第2自耦變壓器之一次端子間之第4電晶體所組成 ，第4及第3電晶體互斥地通電。 於特定之實例上，壓電變壓器驅動電路另外含有K時 間分割方式選擇地停止第3電晶體之通電俾停止加於壓 電變壓器之輸入電壓，藉此改變加於接在壓電變壓器之 二次側電極之負載之AC電流或電壓之有效值之裝置。. 最好是頻率控制裝置每括一用於偵測從壓電變壓器供 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） B7五、發明説明（17 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 能 載測置一壓高 路 俾壓 ；在通停壓· 流流壓電而 負偵裝 1 電壓 電 側昇 圏係導地電 持電變通進 之依生之流電。動 極生 線置體擇為 維及電行，及 極有產圏整流置驅 電產 之裝晶選作 及體壓進比； 電具形線之整裝器 側.即 壓壓電，能 體晶在内務準 側生波 2 出當較壓 次上 電昇 1 後電 晶電，間責位 次產角第輸俾比變 二極DC此第然之 電 2.置期之定 二出三及置形之電 及電 入 c 使，内 2 第裝電轉既 之輸之 1 裝波比壓 側側 輸體地圈圈；第只持通運於 器之形第流角務種 極次 收晶擇線線極只每維體之壓 壓置波至整三責一 。電二 接電選至在電 1 ，流晶置電 變裝角接從之變供 側在 端 1 内量積側有置電電裝動 電測三有較出可提 次時 一第間.能累次含裝端1持驅 壓偵之含比輸生， 一極 其之期流將二其持一第維之 在據率置於置產態 有電M端動電俾之，維另及流器 接根頻裝用裝即型 具側 有一驅給電器置流之內電壓 至於之制及生時外 其次 具另一供通壓裝電圈間變變 流用變控，產壓另 ，一 其之每壓之變制之線期改電 電；改壓置形電之 器於 ，圏之電體電控流至動此壓 或置出電裝波形明：壓加 置線器DC晶壓壓電接驅藉至 壓裝輸動流角，，波發括變壓；裝此壓入電至電之置一 ，給 電測.之驅整三角本包電電壓壓至變輸 1 給動圏裝每電供 Ac偵置另之從三依其壓Ac電»升接電自第供驅線持之斷制 給之裝-端和於 ， 當Ac及壓俾止而 經維器及控 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（18) 頻率控制裝置，其係用於改變供給至昇壓裝置之驅動 頻率，進而控制壓電變壓器之昇壓比俾能自壓電變壓器 之二次側電極得出具有既定大小之輸出電壓或輸出電流。 或者，昇壓裝置可包含一與線圏作磁性耦合之二次側 線圏，此二次側線圏接至壓電變壓器之二次側電極俾自 壓電變壓器之二次側電極之二次側線圏供給昇壓之電壓。 於一實例上，電流維持裝置係由具有陽極接地之二極 體所形成，該二極體具有接至每只第1及第2自耦變壓 器之一次側端子之陰極。 .於另外實例上，電流維持裝置係由接在地和每只第1 及第2自耦變壓器之一次側端子間之第4電晶體所形成 ，此第4電晶體與第3電晶體係互斥地通電。 於特定之實例上，壓電變壓器驅動電路另外含有用於 Μ時間分割方式選擇地停止第3電晶體之通電，進而停 止輸入電壓加於壓電變壓器，藉此改變供給至接在壓電 變壓器二次側電極之負載之A C電流或電壓之有效值。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最好是頻率控制裝置含有一偵測裝置，其係用於偵測 從壓電變'壓器供給至接在壓電變壓器二次側電極之負載 之AC電流或電壓；及一三角波形產生裝置，其係用於根 據偵測裝置之輸出產生具有依偵測裝置之輸出改變頻率 之三角波形，另外，驅動電壓控制裝置含有接至第1至 第2線圈之一之一端之整流裝置；及一比較裝置，其 係用於比較自整流裝置輸出之整流電壓和自三角波形_產.. 生裝置輸出之三角波形俾當整流電壓高於三角波形之電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 、發明説明（19 ) 壓時即產生可變責務比之信號。 藉上述之配置，即使輸入D C電壓有變化，驅動電壓控 制裝置會產生動作K控制供給至壓電變壓器之一次側電 極之電流之最大值俾控制供給至壓電變壓器之正弦波電 壓於既定常值，進而壓電變壓器之驅動頻率在寬廣之輸 入電壓範圍内不會偏離共振頻率。因此，壓電變壓器能 被實現高效率之驅動頻率所驅動。 再者，縱使輸入D C電壓變成最大電壓，流經線圈或壓 電變壓器之一次側線圈之電流之峰值仍被控制在與當輸 入D C電壓為最小電壓時相同之電流值。因此，因不需使 用具有充份裕度之容量之線圈或電磁變壓器，故可採用 小型之線圈或電磁變壓器，藉此可達成適用於薄且小型 之壓電變壓器之驅動電路。 因驅動頻率不隨輸入D C電壓之變動而改變，故壓電變 壓器之驅動波形也不變。因此，壓電變壓器能被實現高 效率之驅動頻率所驅動，同時也滿足零電壓切換（ZVS) 所需之條件。因此，即使輸入D C電壓變大，仍能防止電 晶體產生熱，進而能避免效率之降低及電晶體之崩漬。 若使壓電變壓器之驅動電路處於停止狀態時可藉切斷 設在輸入電壓側之電晶體之通電即可容易地停掉驅動電 路之電力供給。因此，可容易停止DC對AC倒反器或DC對 DC轉換器之運轉，藉此使倒反器或轉換器處於低電力消 耗狀態。 如果將本發明之壓電變壓器之驅動電路作為背照燈之 本紙張尺度追用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（20 ) 倒反器並執行間歇地切斷燈管電流俾調整燈之亮度之 b u r s t 1 i g h t之調整之情形時，如果設在輸入電壓側之 電晶體係受P W Μ方式控制時因為能停止壓電變壓器之驅 動波形且不會在共振線圈或電磁變壓器上產生高電壓， 故可省去高電極保護元件，如然納二極體。 本發明之上述及其它目的，特徵及優點將因下面參照 附圖所做之說明而更形清楚。 圖忒簡沭 第1圖係本發明之發明者提出之一種壓電變壓器之驅 動電路之方塊圖； 第2圖係由第1圏所示之壓電變壓器，遞昇電路及負載 所組成之部份之等效電路。 第3圖係使用壓電變壓器之DC對DC轉換器之己往技術 之例之方塊圖； 第4圖係使用壓電變壓器之DC對AC倒反器之已往技術 之例之方塊圖； 第5A圖係示出壓電變壓器之驅動電跻之遞昇電路之輸 入D C電壓VDD與峰值洩極電壓V& ( V )間之關係波形 圖； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第5 B圖係示出壓電變壓器之驅動頻率與昇膣比間之關 係之曲線； 第6圖係本發明之壓電變壓器之驅動電路之第1實例 之方塊圖； . 第7圖係使用於第6圖所示之壓電變壓器之驅動電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX2?7公釐） Μ Β7 五、發明説明（21_ ) 上之電壓受控振盪器之電路圖； 第8 A至8 F圖係示出使用於第6圖所示之壓電變壓器之 驅動電路之電壓受控振盪器之動作之時序表； 第9A至9H圖係示出第6圖所示之壓電變壓器之驅動電 路之動作之時序表； 第1 Ο A至1 Ο E圖係示出第6圖所示之壓電變壓器之驅動 電路之動作之等效電路； 第1 1圖係本發明之壓電變壓器之驅動電路之第2實例 之方塊_ ; 第12圖係本發明之壓電變壓器之驅動電路之第3實例 之方塊圖； 第1 3 A及1 4 B圖係示出使用於第1 2圖所示之壓電變壓器 之驅動電路之第3實例之遞昇電路之例之電路圖； 第1 3 C牽1 3 D係示出第1 3 A及1 4 B所示之遞昇電路之動作 之時序表； 第1 4 A圖係為使用於壓電變壓器驅動電路之電流保持 電路之一例之電路圖，其係由二極體構成；Μ及 第1 4Β圖係為使用於壓電變壓器之驅動電路之電流保 持電路之一例之電路圖，其係由電晶體構成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 齡佯窨例敘沭 下面將參照附圖說明本發明之壓電變壓器之驅動電路。 參照第6圖，其示出本發明之壓電變壓器之驅動電路 之第1實例之方塊圖。於第6圖上，與第1圖所示之元 件相似者係用相同符號表示，其說明則省略。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（22) 所示之實例包括一冷陰極日光燈控制電路3 ，其係用 於偵測流經接至壓電變壓器1之二次側之負載2之A C電 流I 0 ( m A r m s )或偵測加於負載2之A C電壓' ( V r m s )，及 用於控制壓電變壓器之驅動頻率俾維持A C電流y ( m A r m s ) 或A C電壓（V r m s )於定常位準；一遞昇電路4 其係用於 接收輸入D C電壓V ΰΙ)及受頻率控制電路3之控制，俾從 接收之輸入D C電壓V 產生驅動頻率受頻率控制電路3 控制之A C信號；一驅動電壓控制電路5 ,其係接至遞昇 電路4且受頻率控制電路3之控制，俾與輸入DC電壓之 變化無關控制加於壓電變壓器1之正弦波之驅動電壓於 一既定值；及一光調整電路6 ,其係K PWM方式控制流 通負載2之電流之值。因此，大體上言第1實例除了第 1圖所示之構成外尚包括驅動電壓控制電路5及光調整 電路6 。 •如第6画所示，驅動電壓控制電路5包括一整流電路 17,其係用於接收來自含在遞昇電路4内之線圏Li之 輸出端之電壓Vdl;—比較器16,其具有用於接收來自整' 流電路1 7之輸出信號Vc之第1輸入及接收來自頻率控制 電路3之VCO (電懕受控振盪）15A之三角波信號^%; 一或鬧（OR gate)16A,其係接收比較器之輸出及光調整 電路之輸出；一 P -通道M0S電晶體Q3，其具有接至或 閘1 6 A之輸出Vg5之閘極；接至輸入D C電壓VDD之源極； 及作為驅動電壓控制電路5之輸出；遞昇電路4之電壓.. 輸入，亦即接至含在遞昇電路4之每只線圈Li及〖2之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ).A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中夬標举肩.員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（25 ) 輸入端之洩極；及一只陽極接地之二極體1 8，其具有接 至電晶體Q 3之洩極之陰極。藉這種配置，驅動電壓控 制電路5與輸入D C電壓VDD之變化無闢地動作俾維持供 給至遞昇電路4之線圏Li及1^2之電流之峰值於一定值 ,進而控制壓電變壓器1之驅動電壓於一既定值。 於第1圖所示之實例上，VC015之輸出電壓之頻率係 與壓電變壓器之驅動頻率相同，但是於本實例，V C 0 1 5 係構成能產生具有頻率2 f之三角波及具有相同雙倍 頻率2 f之矩形波，此2 f係兩倍於壓電變壓器1 ·之驅動頻 率f 。此矩形波τ^被遞昇電路4之分頻電路8分頻成 ojjii 1對具有頻率為頻率2 f之一半之互補矩形波Vgl及。 此1對之互補矩形波Vgl及Vg2分別加於電晶體Q 1及Q 2 之閘極俾交互地使此兩電晶體Qi及Q2行通電及斷電。 參照第7圖，其示出第6圖所示之電路使用之VC015A 之電路圖。 VC015A具有'1對NPN雙極性電晶體Q5及Q6 ,它們具 有經電阻器R接地之射極，相互共通連接之基極，電晶 體Q 5之集極經電阻器R 4接收來自積分電路1 3之輸入電 壓，另外亦接至電晶體Q s本身之基極。藉這樣之配置， 電晶體Q 5及Q 6構成電流鏡對（c u r r e n t m i r r 〇 r ),電流 I in響應控制電壓Vi n而流過電晶體Q 5，因此，相同之 電流Iin可流過電晶體Q 6 。 VC015A亦包括一只具有接至參考電壓VmU之倒反第1 輸入及經饋返電阻器R2而接至本身之輸出之非-倒反第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •α衣. 訂- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（μ) 2輸入之比較器2 2。比較器2 2之輸出經電阻器R 3接至 射極接地之N P N雙極性電晶體Q 7之基極，此電晶體Q 7 之集極接至電晶體Q s之集極。藉這種配置，比較器2 2 之輸出係輸出矩形波。 比較器2 2之輸出亦經電阻器R 接至運算放大器2 3之 倒反輸人，此放大器23具有接至參考電壓之非-倒 反輸入。放大器2 3之輸出經饋返電容器CQSG接至其本身 之倒反輸入及經饋返電阻器R i接#比較器2 2之非-倒反 輸入。藉這種配置，放大器2 3輸出三角波f va:Q。 下面將說明VC015A之運轉。當控制電壓係最低電 壓Vmin及比較器2 2之輸出係等於D C電源電壓VDD之高位 準時電流I 1則經電阻器RQSCj流人放大器2 3之倒反輸入 俾提昇放大器23之倒反輸入之電位。為輸入DC電壓VOD 之一半之參考電壓V 係供給至放大器2 3之非-倒反輸 ，入。因此，這時，放大器23之非-倒反輸入之電位係高 於其之倒反輸入，其之輸出則持續下降俾使電流I 1持 續流入其之倒反輸入。當放大器2 3之非-倒反輸入及倒 反輸入之電位差為零，放大器23變成穩定時電流即變成 ^=-12。這種情形，比較器22之輸出係處於高位準， 電晶體Q 7通電，因此，電晶體Q 6斷電而使Iin停止流 過電晶體Q 6 。 因此，放大器23之輸出電壓持績Μ —定速率下降，俾 使定常電流I i = -12流經電容器cQSe。再者，當比歐器 22之輸出係在高位準時接至其之輸出之電阻器R2之末 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0'〆297公釐） ------^----QII (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（25 ) 端當然等於電源電壓VDD。電阻器R 2之另一端接至比較 器22之非-倒反輸入，另經電阻器Ri接至放大器23之輸 出。因此，放大器2 3之輸出與電源電壓VDI)間之電位差 係被電阻器R i及R 2分壓，分壓後之電壓加於比較器2 2 之非-倒反輸入俾藉降低放大器2 3之輸出電壓Μ降低比 較器2 2之非-倒反輸入。 電阻器R i及R 2之值係選定為當放大器2 3之輸出電壓 變成低位準電壓( V )時比較器2 2之非-倒反輸入之電壓 變成等於加在比較器2 2之倒反輸人之參考電壓％ef 2 。 因此，放大器23之輸出電壓變成低位準電壓時比 較器2 2之輸出電壓則變成低位準。结果，電流I i之方 向倒反。因放大器2 3之輸出使定常電流-I i = I 2流經電 容器C〇sc:,故放大器23之輸出電壓Μ —定速率持續昇高 ,此係與比較器22之輸出在高位準之情形相反。 當比較器2 2之輸出處於低位準時電阻器R 2之一端係 處於接地電位。如上所述，電阻器R 2之另一端係接至 比較器2 2之非-倒反輸入，另經電阻器R i接至放大器2 3 之輸出。因此，放大器23之輸出與接地電位間之電位差 係被電阻器R i及R 2分壓，而此分壓後之電壓係加於比 較器22之非-倒反輸入。结果，比較器22之非-倒反輸入 之電位則與放大器23輸出之昇高一起持缡昇高。 當比較器2 2之輸出係在低位準時電晶體Q 7即停.止通 電，而使電晶體〇5及〇6行電流鏡對動作，因此，等於 從控制電壓vin之控制電壓端子流出之電流iin之電流則 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（26 ) 從放大器2 3之倒反輸入經電晶體Q s流至地。這裡，其 係設計成當vin等於vmin時iin變為零，因此，電流-I α =I 2流經電容器。 如此，當比較器2 2之輸出在高位準時因放大器2 3之輸 出Μ —定速率持續昇高，故比較器2 2之非-倒反輸人之 電壓（此電壓係分壓電阻器R i及R 2對放大器2 3之輸出 與接地電位間之電位差分壓而得出者）也對應持續昇高 。因電阻器R i及R 2之值係被設計成當放大器2 3之輸出 電壓變成高位準VH ( V )時比較器2 2之非-倒反輸入之電壓 變成等於加在比較器2 2之倒反輸入之參考電壓V _〇 , rex 2 因此比較器22之輸出電壓回復高位準。 如上述之情形，放大器23輸出三角波形f ，而比較

VCO 器22則輸出矩形波。

oLK 第8A, 8B及8C圖示出控制電壓V. =V . 時之波形。 in min 第8 A圖示出三角波f 之電壓波形，第8B圖示出矩形波

f 之電壓波形，及第8C圖示出藉遞昇電路4之分頻 GLK 電路8對矩形波行分頻後得出之Vgl電壓波形。如 第8 C圖所示，分頻電路8係構成為與矩形波之上昇 緣同步地急變其輸出。 在另一方面，當比較器22之輸出係低位準時由電晶體 Q 5及Q 6組成之電流鏡對電路使電流Iin比例於控制電 壓而自放大器23之倒反輸入流至地，結果，放大器23之 輸出使電流12 = - ^ + I in流通。因此，因I 2係隨控制霄 壓vin —起增加，故電容器之充電電流也對應增加， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） II--^----Q衣------1T------Tj (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 五、發明説明（27 ) 结果，放大器2 3之輸出電壓之每單一時間之增加率變大 ，致三角波形f TC(D之上昇時間變短。因此，控制電壓Vin

愈大，三角波f 之存在時間愈短，同時，矩形波fG；LK 之存在時間也愈短。如此，V C 0 1 5 A能比例於輸入控制電 壓Vt輸出三角波及矩形波。 第8D, 8E及8F圖示出控制電壓V.變成最大電壓V 之 xn max 情形時之波形，结果，三角波ίγσ〇之頻率變高。第8D圖 示出三角波fTCQ之電壓波形，第8Ε圖示出矩形波f GIik之 電壓波形，第8F圖示出藉遞昇電路4之分頻電路8對矩 形波faLi[行分頻後得出之Vgl之電壓波形。 於第8 D圖上，虛線係表示當控制電壓Vin為最小電壓 vmin ^ H ^ ^ fvao n m m m ° ^ m sd® ^ m , m m m 電壓vin變高時三角波之上昇緣則變成尖銳。 回到第6圖，VC015A產生之雙倍頻率之三角波係 供給至驅動電壓控制電路5之比較器16之第2輸入。整 流電路1 7接收及整流在壓電變壓器1之一次側電極上之 電壓，並供給整流後之電壓k至比較器16之第1輸入。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參照第9A至9H圖，其表示第6圖所示之壓電變壓器驅 動電路之動作之時序表。第9A圖示出三角波及供給 至比較器1 6之整流電壓之波形，第9 B圖示出加於電晶 體Q3之閘極之比較器16之Vg3之電壓輸出。第9C及9D圖 示出電晶體Q i及Q 2之閘極電壓Vgl及Vg2之波形，及第 9E和9F圖示出電晶體CU及〇2之洩極電壓乂^及Vd2。第 9 G及9 Η圖分別示出流經線圏L i及L 2之電壓ΙΕ1及112之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準.局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（28 ) 波形。 因電晶體Q 3係p -通道，故當比較器1 6之電壓輸出V π g3 在低位準時電晶體Q 3則通電，而當電壓輸出Vg5在高位 準時電晶體Q 3則斷電。 其係設計成當輸入D C電壓VDD在最小電壓時整流電壓 vG變成等於三角波fVC!C)之最小電壓。於此情形，如果輸 入DC電壓V；^昇高，整流電壓也隨之昇高而進入第9A 圖所示之三角波之振幅領域。 在三角波fVC3O之電壓大於整流電壓之時間t t至t 2 期間，比較器1 6之輸出信號Vg3變成低位準。於此期間， 因閘極電壓Vgl如第9 C圖所示處於高位準，故電晶體Q 1 通電，進而使電流開始流通線圈Li 。第10A圔示出此 情形之等效電路。流經線圏L i之電流可用i (t) = VDDf / L i表示，因此，比例於輸入D C電壓VDD 及時間” t ”增 大。 在三角波f V(JC)之電壓小於整流電壓νσ之時間t 2至t 4 之期間，比較器1 6之輸出信號變成高位準，此導致 電晶體Q 3斷電，進而使線圈L i切離電源，但是，電流 係從地經二極體1 8供給，因此，在時間t 2之位準之電 流係如第9 G圖所示那樣持續流經線圏L i 。第1 Ο B圖示 出在此情況下之等效電路。二極體18係作為維持線圈 L i之電流之電路那樣動作，而流經線圈L i之電流i (t.) 維持在時間t 2時流通之值，如此電流持續經地，二揮 體18 ,線圈L i及電晶體Q i循環。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ---,---—0裝 — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（29 ) 在三角波fVGQ之電壓再度變成大於整流電壓Vc；之時間 t 4至t s之期間，電晶體Q 3斷電，進而流經線圈L i之 電流比例於時間增加而在時間t 5時達到峰值ipeak。第 1 0 C圖示出此情形時之等效電路。 在時間t s至t 6期間，電晶體Q i斷電，而電路則變 成如第1 0 D圖所示之等效電路。如此，壓電變壓器1之 線圈及輸入等效電容Cdl產生共振，而電晶體Qi之 洩極電壓變成如第9E圖所示之半波正弦電壓卩(11。 在時間t 6至t 7之期間，三角波fVTO之電壓再變成小 於整流電壓Vin，因此電晶體Q 3斷電。如第1 Ο E圖所示 之等效電路，從線圏L i釋出之電流流經二極體1 8 ,進 而使電晶體Q i之洩極電壓之峰值變成三倍於輸入D C電 壓 V dD。 在時間t 7至t s期間，因三角波f VCX)之電壓再變成大 於整流電壓％，故電晶體Q 3再通電。但線圏L χ之電流 II：L如第9 G圖所示那樣在時間t 8時變成零，此由於接至 壓電變壓器之負載之等效電阻使然。亦即，在時間t i 至t 5蓄積之電能變成電流能釋放掉。 如果輸人D C電壓VDD昇高，整流電壓叱也對應增大， 進而閘極電壓Vg5之高位準期間，亦即電晶體Q 3斷電之 期間，則增加，结果，電流充電線圈L i及L 2之期間變 短。 藉上述之配置，如果輸入DC電壓VDI)改變，整流電壓 對三角波fV(JC)之相關位準會大幅變動，结果，電晶體 -3 1 - 本紙張尺度適用中國國家棲準（CNS ) Μ規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

A

經濟部中央標準局員工合作社印I A7 B7 五、發明説明（50 ) Q 3之ο η - 〇 f f責務比也對應變動俾控制釋放至線圈之峰 值電流於一定位準，藉此，壓電變壓器之驅動電壓被控 制在既定之一定值。 如上面說明，壓電變壓器1之電壓Vdl及Vd2隨輸入D C 電壓VDD之變動而改變，第6圖所示之頻率控制電路3 逐產生維持流經負載2 (或顯現在負載2上之輸出A C電 壓VQ .( V r m s )之A C電流I〇 ( m A r m s )於既定之一定值之驅動 頻率。此頻率控制電路3之動作係與第1圖所示之例之 動作相同。因為藉驅動電壓控制電路5之動作，壓電變 壓器1之驅動電壓會受輸入D C電壓之變化之影響而 改變，進而壓電變壓器1之昇壓比能與輸入D C電壓V DD 之變化無關地維持在一定水準，故壓電變壓器能執行與 定常輸入DC電壓之情形等效之動作。 因此，頻率控制電路3控制壓電變壓器1之昇壓比俾 控制流經負載.2之AC電流IQ(mArinS)(或圼現在負載2上 之輸出AC電壓VQ(VrmS)於既定之一定位準。因此，縱使 輸入D C電壓VDI)改變，驅動頻率仍能維持一定值。 如冷陰極日光燈之背照光做為負載而須要調整光量之 情形時則使用之調整電路6 。光調整電路6包一只用為 產生具有相當低頻率（例如，為2 1 0 Η z )之三角波之三角 波振盪器1 9及Κ其一只輸入接收三角波振盪器1 9之輸出 之比較器20。光調整電壓係自外部供給至比較器20之第 2輸入，如此比較器20比較三角波振盪器19之輸出電壓.. 和外部供給之光調整電壓Μ產生具有責務比隨外部供給 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（51 ) 之光調整電壓而定之脈衝信號。 .比較器2 0之輸出之脈衝信號供給至頻率控制電路3之 積分電路1 3及驅動電壓控制電路5之或閘1 6 A 。在比較 器2 0輸出之脈衝信號處於高位準期間，驅動電壓電路5 之電晶體Q 3停止通電俾停止供給驅動電壓至壓電變壓 器1 ，另外一方面，頻率控制電路3之積分電路13停止 輸出電壓俾使V C 0 1 5之驅動頻率保持不變。 參照第11圖，其示出本發明之壓電變壓器II動電路之 第2實例之方塊圖。於第11圖上，與第6圖所示者栢同 之元件係用相同之符號表示，其說明則省略。 比較第6及11圖可知第2實例係為與第1實例相同 之倒反器，除了第1實例之線圈L i及L 2 K電磁變壓器 T t及T 2取代外。於第2實例上，電晶體Q i及Q 2上產 生之共振電壓及νΛ。係分別被電磁變壓器T丄及T 2之 α1 α.2 二次側線圈昇壓，此昇壓值係Vdl及V &之匝數比” Ν + 1 ” 倍。如果壓電變壓器1之昇壓比不充份，該昇壓比不足 之部份則被電磁變壓器T i及T 2補償。因此，第2實例 能Μ比第1實例所需者低之電壓動作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 參照第12圖，其示出本發明之壓電變壓器驅動電路之 第3實例之方塊圖，其中遞昇電路4係由單一電晶體型 電壓共振（串聯共振）轉換器所組成。於第1 2圖上，與第 6圖所示者相同之元件係用相同符號表示，其說明則省 略。 第13Α及13Β圖係第12圖所示之壓電變壓器驅動電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（52 ) 之第3實例使用之遞昇電路4之例之電路圖，第1 3 C及 13 D圖係示出第1 3 A及1 3 B圖所示之遞昇電路之動作之 時序表。 第13A圖所示之遞昇電路4包括一端接至輸入DC電壓 Vin及另一端接至壓電變壓器1之1對一次側電極之一 之端子VQA之一只線圈L i 。壓電變壓器1之1對一次側 電極之另外之一係經端子接地，另經端子Vd而接至 整流電路1 7。線圈L i之另一端係經電晶體Q i接地，與 第1實例相同，該電晶體Q i係受分頻電路8之控制。 如此，電壓共振電路（串聯共振）電路係由線圈L i及壓 電變壓器之等效輸入電容所組成，藉此Μ半波正弦波驅 動壓電變壓器。 電晶體Q ±之驅動閘極電壓Vg：L係如第1 3 C圖所示自雙 -相分頻電路8 (其係對V C 0 1 5 A上產生之驅動頻率行 頻率分割）供給驅動頻率捭電晶體Q 1在時間t 6時通電， 於該時間t6上，如第13D圖所示，在由線圏Li及壓電 變壓器'1之輸入電容所組成之電壓共振（串聯共振）電路 上，洩極電壓變為零（零電壓切換（Z 1/ S ))。因此，流經 線圏L i之電流係與第1實例相同地受驅動電壓控制電 路5之控制。因此，即使輸入D C電壓VDI)之範圍廣，但 因充入線圏Li之電流之峰值被控制於既定值，故壓電 變壓器1能與第6及1 1圖所示之第1及第2實例相同地 動作而無改變效率。 . 第13B圖所示之遞昇電路4包括一電磁變壓器Ti， ~ 3 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） I-I..-------Θ—-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部十央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（35 ) 該變壓器具有1 : N之匝數比，其一次側線圏之一端係接 至輸入D C電壓Vin，另一端係與第1實例相同地經被分 頻控制電路8控制之電晶體Q i接地。此一次側線圈之 另一端另經端子Vd接地整流電路1 7。電磁變壓器T i之 二次側線圈之一端係接至壓電變壓器1之1對一次側電 極之一之端子V〇A ,二次側線圏之另一端係接地。壓電 變壓器1之1對一次側電極之另一電極係經端子V〇b接 地。 於第1 3 B圖所示之例，被提昇一匝數比1 : N ,而 此昇壓後之電壓則用來驅動壓電變壓器1 。因此，壓電 變壓器1之昇壓比之不足部份則被電磁變壓器T t補償 。另一方面，電磁變壓器Ti之一次側線圈之電感及二 次側線圏之電感係與第1 3 A圖所示之實例相同地設定成 能達成零電壓切換（ZVS)。於第12, 13A及‘13B圖所示之 實例上，因壓電變壓器1係被具有某種程度之高諧波成 份之半波之正弦波驅動，故效率會些許下降，但相反地 ，可節省不少電路元件。 所有上述之實例皆為倒反器，其自壓電變壓器1之二 次側電極輸出之A C電壓係供給至負載。但是，為了將這 些實例做為轉換器使用，則需在壓電變壓器1之二次側 電極和負載2間插入一整流電路。這種情形，對一般熟 悉本技術者言，當明白壓電變壓器驅動電路之動作係與 上述之實例者相同。 另外，若為控制加於負載之A C電壓VQ ( V r m s )於一定值 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 •4 A 7 B7 五、發明説明（54·) 之情形時則省掉電流對電壓之轉換器1 0而將A C電壓V(3 (V「m s )直接供給至整流電路1 1。藉這樣的變更，所示之 一些實例可做為具有調整之定常輸出電壓之倒反器運轉。 第6 , 1 1及1 2圖所示之實例係構成為當電晶體Q 3斷 電時流經線圈L i或L 2或電磁變壓器T i或T 2之電流係 藉第1 4 A圖所示之二極體1 8維持流通。但是，二極體1 8 可如第1 4 B圖所示被接在電晶體Q 3之源極及地間之N -通道Μ 0 S電晶體Q 4所取代，俾當電晶體Q 3斷電時流經 線圏L i或L 2或電磁變壓器T i或Τ 2之電流藉電晶體Q 4 維持流通。這種情形，為防止沖穿電流（thr·0Ugh-c u「r e n t )流經電晶體Q 3及Q 4 ,而採用冲穿電流防止電 路2 4 ,此電路係構成如第1 4 B圖所示。該電路2 4之動作 情形係當電晶體Q 3完全斷電後電晶體Q 4才通電俾使電 晶體Q 3及Q 4永不會同時通電。 從上述可知，本發明之壓電變壓器之驅動電路之特徵 為具有驅動電壓控制電路5 ,不管輸入D C電壓VDD如何 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 變化；此電路5係動作來控制加於壓電變壓器1之A C電 壓於既定之一定值，俾使壓電變壓器1之驅動頻率不會 偏離共振頻率f r。因此，壓電變壓器1能被達成高效率 之驅動頻率所驅動，同時能滿足執行零電壓切換（ZVS) 所需之條件。已確認本發明之壓電變壓器驅動電路能在 約4倍於最小輸入電壓之輸入電壓範圍内穩定動作。因 此，本發明能提供一種具有廣輸入電壓範圍之壓電變壓. 器驅動電路。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 修正 输充 五、發明説明（55 ) 更甚者，即使輸人D C電壓VDD變成最大值，流經線圏 L 或L 2或電磁變壓器T i或T 2之一次側線圈之電流·之 峰值可被控制成與當輸入D C電壓VDD為最小時之相同電 流值。因此，因造成磁性飽和之電流值可被設定成對應 最小輸入D C電壓，故可採用小型之線圏或電磁變壓器， 進而實現適用於薄且小型之壓電變壓器之驅動電路。 另外，因即使輸入D C電壓VD]}變動，仍能藉驅動電壓 控制電路5將電晶體Q、及Q 2之洩極之峰值控制成定值 ，故能降低電晶體之所需崩潰電壓，因此，電晶體之通 電時之電阻能減少，進而改善效率及同時能降低•製造成 本。 另外，第12, 13A及13B圔所示之具有單一電晶體型遞 昇電路4之壓電變壓器能藉簡單之電路在廣輸入範圍內 被驅動。 若將本發明之壓電變壓器驅動電路做為背照燈之倒反 器使用並執行burst light調整時因電感器之開始能藉 二極體18防止，故電晶體電Qi及02之洩極電壓永不會 變高，進而不需要如然納二極體那樣之高電壓保護元件 。就這點言，即能降低製造成本。 本發明已參照特定之實例敘述如上。但是，須要一提 '者即本發明並不限定於所說明之構成之细節而在申請專 利範圍内可做種種之改變及變更。 主要元件之對照表 1 壓電變壓器 2 負載 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨ox297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —衣------訂------藏— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 (“) X 1 1 3 頻 率 控 制 電 路 4 遞 昇 電 路 1 I 5 驅 動 電 壓 控 制 電 路 6 光 調 整 電 路 1 | 8 分 頻 電 路 9 雙 相 脈 衝 産 生 器 —V 請 1 ! 10 電 流 對 電 壓 轉 換 器 11 整 流 器 先 閲 I 讀 1 12 ,比 較 器 •13 積 分 器 背 | 之 1 14 比 較 器 注 意 事 1 15 VCO < :電 壓 控 制 振 盪 器） 項 再/ 1 15A VCO ( 電 壓 控 制 振 盪 器） 本 | 16 fch 較 器 17 整 流 器 頁 '—-· 1 1 18 二 極 體 19 二 角 波 振 纆 器 1 I 20 比 較 器 21 電 流 保 持 電 路 1 I 22 比 較 器 23 放 大 器 1 訂 24 沖 穿 電 流 防 止 電 路 30 DC 電 源 1 1 31 __* 次 電 極 驅 動 電 路 32 輸 出 整 流 器 1 | 33 可 變 頻 率 振 盪 器 34 電 壓 對 務 轉 換 器 1 I 35 偵 測 器 /放大器 40 控 制 1C 41 1 1 42 VCO ( 電 壓 控 制 振 盪 器） 1 I 43 驅 動 電 路 1 I 44 異 常 點 燈 偵 測 保 護 電路 及 輸 入 電 壓 下 降 偵 測 保 1 丨 I 護 電 路 1 45 緩 衝 器 46 積 分 器 1 1 47 起 動 器 電 路 及 負 載 切斷 偵 測 保 護 電 路 1 1 -38- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2H)X297公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍

   經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 正 次1 至 至 體 一 第 第晶電 2 藉既 中.， 修 二該接 接 晶 另 該 及電側 第，有«.成 案日 對在係 係 電 及 及 1 3 次 及比具 ，形 利221時端 端 1 壓 圈 第第一 1 壓出 路所 專月 及間 一 一 第 電 線 該該該 第昇得 電體 JP6極極.，之 之 該DC1 個止之 該之極 動極 路7 電電壓自.，自.，動 入 第 每停器 於器電 驅二 電(8側側電各極各極驅 輸 該 在號壓 加壓側 器之 動 ·.次次Ac其電其電地 至.，個 為信變. 變變次 壓地 驅 括二之-側，側互 接圈每 用比電及改電二。變接 器 包對對壓體次體次交；.端線至 係務壓M於壓對流.電極 壓 ，11昇晶一晶一為路一 2 接 其責該；用該 1 電壓陽 變 路有該一電 1 電 2 用電有第係 ，變於壓係制該出之有 電 電具於生1 第 2 第有頻具該其 置可加電其控之輸項具 壓 動其加産第之第之具分其及， 裝依制定，俾器或 1由 Γ 驅，壓則一極一極其之 ，圏置.，制間控既置率壓壓第係 號器器電間及電及電，體體線裝端控期此於裝頻變電圍置 83圍壓壓Ac極圈側圏側路晶晶1 持一壓電藉M制動電出範裝 24範變變當電線次線次電電電第維另電通，電控驅壓輸利持 11利電電俾側1 一 2 一昇 2 3 該流之動體電動率之該之專維 85專壓壓極次第對第對遞第第至電圏驅晶通驅頻體自小請流 第請種一電二 1 1 一 1 一 該一接一線一電之之一晶可大申電 申一側對 該 該 及 端 2 2體極 電此定如該 六、1 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本纸張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 六、申請專利範圍

   經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 正 次1 至 至 體 一 第 第晶電 2 藉既 中.， 修 二該接 接 晶 另 該 及電側 第，有«.成 案日 對在係 係 電 及 及 1 3 次 及比具 ，形 利221時端 端 1 壓 圈 第第一 1 壓出 路所 專月 及間 一 一 第 電 線 該該該 第昇得 電體 JP6極極.，之 之 該DC1 個止之 該之極 動極 路7 電電壓自.，自.，動 入 第 每停器 於器電 驅二 電(8側側電各極各極驅 輸 該 在號壓 加壓側 器之 動 ·.次次Ac其電其電地 至.，個 為信變. 變變次 壓地 驅 括二之-側，側互 接圈每 用比電及改電二。變接 器 包對對壓體次體次交；.端線至 係務壓M於壓對流.電極 壓 ，11昇晶一晶一為路一 2 接 其責該；用該 1 電壓陽 變 路有該一電 1 電 2 用電有第係 ，變於壓係制該出之有 電 電具於生1 第 2 第有頻具該其 置可加電其控之輸項具 壓 動其加産第之第之具分其及， 裝依制定，俾器或 1由 Γ 驅，壓則一極一極其之 ，圏置.，制間控既置率壓壓第係 號器器電間及電及電，體體線裝端控期此於裝頻變電圍置 83圍壓壓Ac極圈側圏側路晶晶1 持一壓電藉M制動電出範裝 24範變變當電線次線次電電電第維另電通，電控驅壓輸利持 11利電電俾側1 一 2 一昇 2 3 該流之動體電動率之該之專維 85專壓壓極次第對第對遞第第至電圏驅晶通驅頻體自小請流 第請種一電二 1 1 一 1 一 該一接一線一電之之一晶可大申電 申一側對 該 該 及 端 2 2體極 電此定如該 六、1 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本纸張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 該二極體具有接至每只該第1線圈及第2線圈之另一 端之陰極。 3.如申請專利範圍第1項之壓電變壓器驅動電路，其中 該電流維持裝置係由接在地和各個該第1線圏及第2 線圈之另一端之第4電晶體所形成， 該第4電晶體及該第3電晶體係互斥地單一通電。 4 .如申請專利範圍第1項之壓電變壓器驅動電路，其另 外含有為以時間分割方式選擇性地停止該第3電晶體 之通電俾切斷加於該壓電變壓器之輸入電壓，藉此改 變加於接在該壓電變壓器之該二次側電極之負載之AC 電流或電壓之有效值。 ‘ 5 .如申請專利範圍第1項之壓電變壓器驅動電路，其中 該頻率控制裝置含有用於偵測自該壓電變壓器加於接 在該壓電變壓器之該二次側電極之負載之AC電壓或電 流之偵測裝置，及一三角波產生裝置，.其係根據該偵 測裝置之輸出產生具有依該偵測裝置之該輸出而定之 可變頻率之三角波，另該驅動電壓控制裝置含有接至 該第1及第2線圈之一之該一端之整流裝置，及比較 裝置，其係甩於比較從該整流裝置輸出之整流電壓和 從該三角波產生裝置輸出之該三角波俾當該整流電壓 高於該三角波之電壓時即產生該可變責務比信號。 6.—種壓電變壓器驅動電路，包括： 一壓電變壓器，其具有1對一次側電極及1對二_次 側電極，俾當AC電壓加於該1對一次側電極間時可自 -2 — 本纸張尺度遠用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

   ABCD 々、申請專利範圍 該1對二次側電極間得出昇壓之A C電壓；· 一第1自耦變壓器，其具有接至該1對一次側電極 之第1 一次側電極之二次側端子及接至第1電晶體之 一端之中間接頭； 一第2自耦變壓器，其具有接至該1對之一次側電 極之第2 —次側電極之二次側端子及接至第2電晶體 之一端之中間接頭； 一遞昇電路，其具有用為交互地驅動該第1電晶體 及該第2電晶體之分頻電路； 一第3電晶體，其具有一端接至輸入DC電壓及另一 端接至每個該第1自耦變壓器及該第2自耦變壓器之 一次側端子； 一電流維持裝置，其係接至每個該第1及第2自耦 變壓器之該一次側端子； ' 一驅動電壓控制裝置，其係用為在每涸該第1及第 2電晶體通電斯間依可變責務比之信號停止該第3電 晶體之通電，藉此控制加於該壓電變壓器之該一次側 電極之驅動電壓於既定電壓；及 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一頻率控制裝置，其係用於改變加於該第1及第2 電晶體之驅動頻率，俾控制該壓電變壓器之昇壓比， 藉此可從該壓電變壓器之該1對二次側電極得出具有 既定大小之輸出電壓或輸出電流。 7.如申請專利範圍第6項之壓電變壓器驅動電路，其_中 該電流維持裝置係由具有陽極接地之二極體所形成， 本紙張尺度遒用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 該二極體具有接至每個該第1自耦變壓器及該第2自 耦變壓器之該二次側端子陰極。 8. 如申請專利範圍第6項之壓電變壓器驅動電路，其中 該電流維持裝置係由接在地和每個該第1自耦變壓器 及該第2自耦變壓器之該一次側端子間之第4電晶體 所形成，該第4電晶體和該第3電昴體係互斥地單一 通·電。 9. 如申請專利範圍第6項之壓電變壓器驅動電路，其另 外包括用為以時間分割方式選擇性地停止該第3電晶 體之通電俾切斷加於該壓電變壓器之輸入電壓，藉此 改變加於接在該壓電變壓器之該二次側電極之負載之 AC電流或電壓之有效值。 10. 如申請專利範圍第6項之壓電變壓器驅動電路，其 中該頻率控制裝置包括用於偵測自該壓電變壓器加於 接在該壓電變壓器之該二次側電極之AC電壓或電流之 偵側裝置，及用於根據該偵測裝置之輸出產生具有依 該偵測裝置之輸出而定之可變頻率之三角波之三角波 產生裝置，另該驅動電壓控制裝置包括接至該第1及 第2線圏之一之該一端之整流裝置，及用於比較從該 整流裝置輸出之整流電壓和自該三角波產生裝置輸出 之該三角波俾該整流電壓大於該三角波之電壓時即產 生該可變責務比之信號。 11. 一種壓電變壓器驅動電路，包括： 一壓電變壓器，其具有一次電極側及二次電極側， 本紙張尺度遍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 生 產 即 側 極 電 次 二 在 時 側 極 電 次 一 該 於壓 加電 壓Ac 電之 Ac壓 當昇 俾一 及在 圏係 線置 之裝 壓壓 電昇 DC該 入 ， 輸體 至晶 接電 端 1-一 第 有 '之 具端 其一 , 另 置之 裝圏 壓線 昇該 一 至 接 電圏 1 線 第該 該至 使量 fe ht tLI 性流 擇電 選給 内供 間壓 期電 動 D 驅入 1 輸 每該 之從 器俾 壓 ， 變電 電通 壓體 該Hg 積該 蓄之 使器 俾壓 電變 通電 之壓 體該 晶至 電加 1 而 第能 該壓 止電 停為 地做 性能 擇電 ，， 選之側 ，圏極 後線電 然該次 ，在二 裝 制 控 壓 電 訪 τποη 驅 之置 流裝 電持 之維 圏流 線電 該該 經及 流體 持晶動 維電驅 及 2 該 體第 ， 晶該端 電 個 一 2 每另 第 ，之 一 置圈 括裝線 包持該 其維至 ,流接 置電係 及電 内斷 間及 期電 δ 甬j 驅體 1 晶 每電 該 2 之第 器該 壓使 變內 電間 壓期 該電 在通 置體 裝晶 制電 控 1 .0 第 電該 俾 Ρ裝 © ，及壓 比；昇 務準該 責位於 之定加 作既變. 動於改 之壓於 置電用 裝動係 持驅其 維之 ， 流器置 電壓裝 該變制 變電控 改壓率 此該頻 藉於 1 ，加 制 控 之 置 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 該出 自輸 能之 而小 進大 定 比既 壓有 昇具 之出 器得 壓側 變極 5sa a*ur ΙζίΓ 壓次 該二 制該 控之 俾器 率壓 頻變 動電 驅壓 其 路 電 a^ 區 器 壓 變 電 壓 之 項 IX 第 〇 圍 流範 電利 出專 輸請 或申 壓如 電 . 係至 置接 裝有 持具 維體 流極 電 二 該該 中 ， 側 次 1 該 之 器 壓 變 0 成自 形 2 所第 體及 極器 二 壓 之變 地耦 接自。 極 1 極 陽第陰 有該之 具個子 由每端 5 本紙張尺度遒用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 六、申請專利範圍 A8 Βδ C8 D8 其壓體 ,變晶 路耦電 電自 4 動 1 第 驅第之 器該間 壓個子 變每端 電與側 歷地次 之在一 項接該 1 由之 第係器 圍置歷 範裝變 利持耦 專維自 請流 2 申電第 如該及 . 中器 單 地 斥 互 係 體 晶 電 3 第 該 和 晶 電 4 第 該 成 。 形電 所通 其體 , 晶 路電 sa |5>"3 動第 驅該 器止 壓停 變地 電 性 壓擇 之選 項式 11方 第割 圍分 範間 利時 專以 請括 申包 如外 . 另 改Ac 此之 藉載 ，負 壓之 電極 入電 輸次 之二 器該 壓之 變器 電壓 壓變 該電 至壓 加該 斷在 切接 俾至 電給 通供 之變 其 路 電 611^ 33 Μ 器 壓 變 電 壓 之 項 11- o 1 值第 效圍 有範 之利 壓專 電請 或申 流如 8 ^^· 供電 器或 壓壓 變電 電Ac 壓之 該載 從負 測之 偵極 於電 用次 一二 括之 包器 置壓 裝變 制電 控壓 率該 頻在 該接 中給 具三 生之 產波 出角 輸三 之之 置率 裝頻 測變 偵可 該之 據.定 根而 於出 用輸 及之 ，置 置裝 裝測 測偵 偵該 之依 流有 接於 一 用 括及 包置 置裝 裝流 制整 控之 壓端. 電一 動該 驅之 該 一 ，之 外圈 另線 , 2 置第 裝及 生 1 產第 波該 角至 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 線_ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 生電 產之 波波 角角 三三 該該 從於 及大 壓壓 ga15a 流流 整整 之該 出當 輸俾 置波 裝角 流三 整之 該出 從輸 較置 比裝 其圈 ，線 路次 電 二 動之 驅合 器耦 壓性 。 變磁 號電行 信壓圈 之之線 比項該 務11與 責第一 變圍括 可範包 該利置 生專裝 產請壓 即申昇 時如該 壓 .中 俾二 側該 極之 電器 次壓 二變 該電 之壓 器該 壓至 變加 電圈 壓線 該次 至二 接該 係從 圈壓 線電 次之 二昇 該提 •使 6 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其成 2 其壓體。其之變電 其供壓生之一及波角。 ,形第 ，變晶電，體改Ac. ，器電產波括，角三置 路所該 路耦電通路晶此之 路壓Ac出角包置.三該裝 電體及 電自4 一電電藉載'«變之輸三置裝該於較 動極器 動1 第單動 3 ，負 動電載之之裝流從大比 驅二壓 驅第之地驅第壓之 驅壓負置率制整和壓之 器之變 器該間斥器該電極 器該之裝頻控之壓電號 壓地耦 壓個子互壓止人電 壓自極測變壓端電流信 . 變接自。變每端係變停輸次 變測電.偵可電一流整之 電極1 極電和次體電地之二 電偵次該之.動該整該比 壓陽第陰壓地 一晶壓性器該 壓於二據定驅之之當務 之有該之之在該電之擇壓之 之用該根而該一出俾責 項具個子項接之 3 項選變器 項一之一出'之輸波變 16由每端16由器第16式電壓16括器及輸外圈置角可 第係至次第係壓該第方壓變。第包壓，之另線裝三該 園置接一圍置變及圍割該電值圍置變置置 ，2 流該生 範裝有該範裝耦體範分至壓效範裝電裝裝置第整之產 利持具之利持自晶利間加該有利制壓測測裝及該出即 。 專維體器專維 2 電專時斷在之專控該偵偵生 1 從輸時 側請流極壓請流第 4 請 Μ 切接.壓請率在之該產第.較置壓 極申電二變申電該第申括俾至電申頻撥流依波該比裝電 電如該該耦如該及該如包電給或如該至電有角至於生之 次 ·中，自.中器，.另通供流.中給或具三接用產波 7 8 9 ο 、va (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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