456159 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（i ) Λ Ί 本發明之背景 1. 本發明之領域 本發明係關於一種使用一壓電變壓器來驅動負載之壓 電變流器，尤指一種壓電變流器’其係較佳地當做在如一 液晶背光中使用的冷陰極燈管之放電燈管的點燈電路來使 用。 2. 習知技術之說明 小型冷陰極燈管傳統上係使用在一液晶顯示裝置，用 以當作一背光照明源。要驅動一冷陰極燈管’一壓電變壓 器比一磁性變壓器要好，因爲它的小型設計及低成本而被 使用。 日本未審查專利公開案第7-220888號揭示一種使用一 壓電變壓器之背光冷陰極燈管驅動器。依據該揭示’在一 直流電源和一驅動壓電變壓器之變流器間連接一截波器電 路。該壓電變壓器連接至冷陰極燈管’且由一燈管電流偵 測電路偵測流經該冷陰極燈管之電流。該冷陰極燈管之照 度由控制該截波器電路之任務因數以維持固定之燈管電流 來維持固定。 日本未審查專利公開案第9-1〇7684號掲示一壓電變壓 器驅動電路，其由利用壓電變壓器之頻率-增益的特性來控 制一燈管電流至一所要的値。連接在一輸入端點及該壓電 變壓器間的是一不具有用以整流及濾波元件之驅動電壓控 制電路，和一倍壓電路。該驅動電壓控制電路維持固定— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------终」 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 4 5 S1 5 9 __;_B7__ 五、發明說明（〆） Λ ·ι 平均輸入電壓加到該倍壓電路。一冷陰極燈管連接至該壓 電變壓器。也提供一頻率控制電路，其偵測流經冷陰極燈 管之電流，且利用該壓電變壓器頻率-增益的特性來控制該 燈管電流至一既定値β 在使用壓電變壓器之頻率-增益特性之控制方法中沒有 r 利用驅動電壓控制電路之下，當進入至倍壓電路之輸入電 壓增加時，壓電變壓器之驅動電壓頻率移至高頻側，其倍 壓比或壓電變壓器之增益爲低的，因而抵消了輸入電壓的 增加。在倍壓比爲低的頻率區域中，壓電變壓器之轉換效 率會下降。在習知技術中，驅動電壓控制電路維持進入至 倍壓電路固定之平均電壓，因而維持該壓電變壓器之驅動 電壓頻率至效率爲高之一頻率。爲此而相信習知技術在一 寬輸入電壓範圍內保持一相對高的效率。 在日本未審查專利公開案第7-220888號中掲示之習知 技術，該截波器電路之輸出係一直流電流，且該截波器電 路係被當做一直流-直流轉換器。要製造該直流-直流轉換 器之截波器電路，用以整流及平流之電感器及電容器是需 要的。電路元件數量增加，它們造成的損耗也增加。 在日本未審查專利公開案第9-107684號中揭示之該壓 電變壓器驅動電路，不需要整流電路，因而避免了它們造 成的損耗。 然而，在日本未審查專利公開案第9-107684號中揭示 之習知技術，需要兩種類型的回授控制：1)經由一頻率控 制電路用以維持固定燈管電流之頻率控制，及2)經由驅動 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） ί請先閱讀背面之注$項再填寫本頁)
--¢^}裝-------訂------I I 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作；ώ印製 4 5 615 9 a? B7 五、發明說明（3 ) * ' 電壓控制電路用以維持固定電壓輸入至倍壓電路之脈衝寬 度任務因數控制。該控制電路因此變得複雜、增加所需的 成本。 本發明之槪要 因此，本發明之一目的係提供一壓電電流器，其具有 低成本、簡單控制電路，沒有上述問題，不需整流和平流 電路，且可靠地使用一壓電變壓器驅動負載。 依據本發明之一廣泛觀點，一使用壓電變壓器來驅動 負載之壓電變流器包括一輸入電壓控制器，其具有一切換 電晶體及一環流元件，用以轉換一直流電壓至一矩形交流 電壓、一壓電變壓器之驅動器，連接於輸入電壓控制器及 壓電變壓器之間、且包括一用以輸出至壓電變壓器之電感 性元件、一具有實質固定的頻率之交流電壓係低於輸入電 壓控制器之交流輸出電壓頻率、一第一振盪器用以決定該 輸入電壓控制器之操作頻率'一第二振盪器用以決定該壓 電變壓器之驅動器的操作頻率、該壓電變壓器具有一輸入 電極和一輸出電極，·其輸入電極連接至壓電變壓器之驅動 器且其輸出電極連接至負載、一連接至負載之負載電流偵 測器，用以偵測負載電流、及一連接負載電流偵測器之任 務因數控制器，用以回應於負載電流偵測器輸出，來控制 輸入電壓控制器之矩形脈波的任務因數，使得負載電流維 持一實質固定之目標電流値，其中第二振盪器之振盪頻率 不高於一頻率爲此時無負載外加於壓電變壓器之輸出下使 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝--------訂 -------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 81 5 9 A7 _B7_ 五、發明說明（^ ) 得壓電變壓器之倍壓比變爲最大之頻率，且第二振盪器之 振盪頻率不低於一頻率爲此時壓電變壓器驅動連接至其輸 出之負載下使得壓電變壓器之倍壓比變爲最大之頻率。 較佳地，第二振盪器包括一除頻器係除頻第一振盪器 之頻率，且第一振盪器之頻率被分頻的一信號係第二振盪 器之輸出，並一信號振盪器由第一振盪器及第二振盪器所 共用。 較佳地，本發明之壓電變流器又包括一溫度補償電路 ，其控制輸入電壓控制器所需平均輸出電壓之溫度相依性 ，藉以補償第二振盪器之振盪頻率在環境溫度上的相依性 0 該溫度補償電路最好包括熱敏電阻或溫度補償電容器 之一種。 該目標電流値最好由一外加、第一調光信號來改變。 較佳地，本發明之壓電變流器又包括一可變振盪頻率 電路，其未使用回授控制，響應於第一調光信號來改變第 一及第二振Μ器中的一個之振盪頻率。該第二振盪器之振 盪頻率可以由改變第一振盪器之輸出頻率，且接下來由除 頻第一振盪器之輸出頻率來改變。 較佳地，本發明之壓電變流器又包括一負載驅動時間 控制器，其響應於外加、第二調光信號以間歇性地切換導 通及關閉負載之驅動，來改變負載的導通時間比。 較佳地，本發明;^壓電變流器又包括一整流器用以整 流由負載電流偵測器所偵測之負載電流，且響應於負載電 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---— 訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟郎智慧財壷苟具L消費°咋： 4 5 61 5 9 A7 ______B7______ 五、發明說明（ς ) A < 流而輸出一直流，其中，當該變流器操作以設定負載在一 導通狀態，或該負載在一導通狀態，一電壓，實質等於出 現在整流器輸出之電壓，在變流器操作以設定負載在關閉 狀態，或該負載在一關閉狀態之期間外加至整流器的輸出 較佳地，一壓電變流器又包括一無感時間控制器用以 控制輸入電壓控制器之矩形脈波的任務因數不會高於一固 定値，不相依於流經負載之電流和整流器之輸出電壓，由 無感時間控制器所控制之矩形脈波的任務因數係響應於輸 入電壓來改變。 較佳地，一壓電變流器又包括一電路操作停止單元， 在一流經負載的電流無法符合目標電流値的期間超過一既 定固定時間期間時，停止變流器之操作。 較佳地，從一不正常事件發生至電路操作的停止之固 定時間期間係由一外接阻件的常數來改變。 較佳地，壓電變壓器之輸出電壓中之過度的上升，可 由當壓電變壓器輸出電壓超過一既定値時，往高頻側改變 第二振盪器之振盪頻率來避免。在這種情形，第一振盪器 之頻率可以被改變，且接下來除頻當作第二振盪器之頻率 。或者是，壓電變壓器之輸出電_中之過度的上升，可_ 當壓電變壓器輸出電壓超過一既定値時，降低輸入電壓控 制器輸出矩形脈波之任務因數來避免。較佳地，當第二振 盪器之振盪頻率從高頻側掃向低頻側時，啓動操作被執行 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} · I I I I — I I 1111111 t紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 456159 五、發明說明（Λ ) 較佳地，當輸入電壓低於一所要的頻率時，第二振盪 器之振盪頻率移至低於它的一正常振_盪頻率之低頻。 本發明之壓電變流器被用於驅動各種負載，且尤其是 適用於放電燈管之點燈及燈光調整控制。此類放電燈管包 括，但不限於，一用於液晶背光之冷陰極燈管。 附圖之簡略說明 圖一係大致顯示本發明第一實施例壓電變流器之方塊 圖； 圖二係特別顯示圖一中所示壓電變流器電路之電路圖 ， 圖三係顯示圖二所示壓電變流器電路在各點之電壓波 形圖； 圖四係顯示壓電變壓器之頻率-增益特性圖； 圖五係顯示本發明第二實施例壓電變流器之電路圖； 圖六係顯示本發明第三實施例壓電變流器之電路圖； 圖七A至圖七D係顯示連接至一第二頻率振盪器的溫 度補償電路之電路圖； 圖八係顯示本發明第四實施例壓電變流器之電路圖； 圖九係顯示本發明第五實施例壓電變流器之電路圖； 圖十係顯示本發明第六實施例壓電變流器之電路圖； 圖~[ 係顯不本發明第七實施例壓電變流器之電路圖 τ 圖十二係顯示具有一高阻抗負載及一低阻抗負載連接 8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--- 訂---------f-· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 45615 9 a7 ____B7___ 五、發明說明（） 的一壓電變壓器之頻率-增益特性圖； .圖十三係顯示一振盪器的振盪頻率-溫度特性圖； 圖十四係顯示一輸入電壓控制器之輸出-溫度特性圖； 圖十五係顯示當使用無感時間控制時’輸入電壓控制 器之輸出在一輸入電壓上的相依圖。 冗件符號說明 1 :輸入電壓控制器 la、54b : P-型場效應電晶體 .lb、27b :二極體 lc、4e、4f、8b、23a、25d、54c、54e :接面 2、 12 :第一振盪器 3、 23 :任務因數控制器 3a、3b ' 26b、33b :比較器 3c、8a、9b、25c、25e、25g、27d :電阻器 3d、9c、25b、54f、102 :電容器 3e :第一調光信號輸入端 4、 14、54 :壓電變壓器驅動器 4a、4b、54d :電感器 4c、4d、14a、53b、54a、54b : N-型場效應電晶體 5、 25 :第二振盪器 5a、5b : D型正反器 6:壓電變壓器 6a、6b :輸入電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----1--—訂 ---------線 Q. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 \ 4 5 6 15 9 _B7_ 五、發明說明（S ) 6c :輸出電極 7:放電燈管 8:電流偵測器 - 9 :整流器 9a :二極體 12a :溫度補償電容器 14b :自_變壓器 24a、24b :隔離變壓器 25f:熱敏電阻 26a :第三振盪器 26c :第二調光信號輸入端 27 :任務因數保持單元 27a : PNP電晶體 27c : NPN電晶體 31 :無感時間產生電路 32:開路/短路保護電路 較佳實施例之說明 煩請參閱附圖，本發明現在更詳細地來討論。 圖一係顯示本發明第一實施例壓電變流器之方塊圖’ 且圖二係特別地顯示圖一中所示壓電變流器電路之電路圖 〇 煩請參閱圖一，在本發明之壓電變流器中’一輸入電 壓控制器U輸入電壓控制機機構)接收一輸入電壓。該輸入 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂·! - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 5 61 5 9 A7 B7 五、發明說明（ 電壓控制器1在預設的頻率下切換導通及關閉輸入電壓， 因而轉換該輸入電壓至一矩形交流電壓。該輸入電壓控制 器1由不包括整流電路或是平流電路之降壓截波器電路來 組成。 一第一振盪器2經由一任務因數控制器3連接至輸入 電壓控制器1。該第一振盪器2係被使用以提供預設的頻 率給輸入電壓控制器]。 該輸入電壓控制器1係達接—壓電變壓器驅動器4。 該壓電變壓器驅動器4係連接第二振盪器5。該壓電變壓 器驅動器4以第二振盪器5所訂定之頻率執行一切換動作 。明確地說，壓電變壓器驅動器4轉換從輸入電壓控制器 1所輸入之矩形交流電壓至一具有從第二振盪器5所導出 的頻率來當作它的主要成份之交流電壓。該壓電變壓器驅 動器4包括一電感性元件，亦即一電感器或一電磁變壓器 〇 第二振盪器5之振盪頻率被設定低於第一振盪器2之· 振盪頻率。較佳地，第二振盪器5之振盪頻率被設定等於 或低於第一振盪器2之四分之一振盪頻率。 —壓電變壓器6係由一已知的Rosen型壓電變壓器來 製造。壓電變壓器驅動器4外加交流電壓至壓電變壓器6 的一輸入端。該壓電變壓器6倍壓輸入交流電壓且接著輸 出一交流電壓。從壓電變壓器6輸出之交流電壓被外加至 一當作負載之放電燈管7。 該放電燈管7連接至一電流偵測器8，其係偵測流經 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) 裝—--訂---------_ 濟 部 智 慧 財 j. 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 V 4 5 61 5 9 A7 B7 五、發明說明（^) <·. 放電燈管7之一電流，即，一負載電流。 一整流器9係連接至電流偵測器8的一輸出端。該整 流器9整流經電流偵測器8在某一時間常數下所偵測之負 載電流，且響應於負載電流來輸出一直流電壓。 該整流器9接著連接至任務因數控制器3。該任務因 數控制器3比較整流器9之輸出電壓至一相當於一預設的 目標負載電流之目標電壓，且控制輸入電壓控制器1之矩 形脈波的任務因數，使得整流器9之輸出電壓符合目標電 壓。 在如圖一中所示之電路配置中，本發明之電壓控制機 機構廣義地係包括輸入電壓控制器1、第一振盪器2、任務 因數控制器3、壓電變壓器驅動器4、第二振盪器5、電流 偵測器8及整流器9。因此電壓控制機機構控制輸入至壓 電變壓器6之交流電壓的平均電壓，使得流經負載的電流 符合目標電流値。 如圖一所示的壓電變流器之操作現在來討論。 在啓動時，來自電源之一直流輸入電壓被外加至輸入 電壓控制器1，且依據第一振盪器2所提供之振盪頻率， 轉換成一矩形交流電壓。該矩形交流電壓接著被送到壓電 變壓器驅動器4，其係依據第二振盪器5之振盪頻率執行 一切換操作，以導通及關閉輸入交流電壓。 第一振盪器2之振盪頻率係高於第二振盪器5之振盪 頻率，且被安排在壓電變壓器驅動器中的電感元件係移走 來自第一振盪器2之頻率成份。該壓電變壓器驅動器4在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝！----訂---I ----- 絰濟部智慧財產¾員X消費合ilrfi印製 4 5 61 5 9 A7 B7 五、發明說明（u) A · 它的輸出電壓中，幾乎不輸出來自第一振盪器2之頻率成 份，且它的輸出電壓之主要成份係第二振盪器.5之頻率成 份。 該壓電變壓器驅動器4驅動壓電變壓器6，且壓電變 壓器6在它的輸出端，即，它的輸出電極，輸出一高壓電 壓，造成放電燈管7點亮。當該放電燈管7被點亮，一電 流，即，一負載電流開始流過燈管。 該負載電流由電流偵測器8偵測，且依據負載電流大 小響應之一直流電壓由整流器9輸出。任務因數控制器3 比較整流器9之直流電壓至一相當於目標負載電流之固定 目標電壓，且控制輸入電壓控制器1之矩形脈波的任務因 數，使得兩個電壓彼此符合。該負載電流因此被控制至目 標電流値，且放電燈管7之照度也因此維持固定。 由於外來擾動造成負載電流的增加現在被考慮》負載 電流的增加造成電流偵測器8及整流器9的電壓增加。結 果，目標電壓値和直_流電壓間的差値發生。回應於該差値 ，任務因數控制器3降低了矩形脈波之任務因數。降低任 務因數的方法不限於任何特定的方法。譬如說，在輸入電 壓控制器1中切換元件之導通比被降低’因而降低了該輸 入電壓控制器1之平均電壓。 壓電變壓器6操作在由第二振盪器5之振盪頻率所決 定之實質固定的頻率。當輸入至壓電變壓器驅動器4之電 壓下降時，壓電變壓器驅動器4之輸出電壓也因而下降。 控制初始外來擾動的影響之下，該負載電流減少。 13 k紙張尺細Γ㈣~^(CNS)A4規格（2〗〇χ 297公笼} ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·/ V- --------t--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t 4 5 61 5 9 a7 ^ .. _ B7 五、發明說明（V") 當由於一外來擾動而使負載電流下降時，相反方向的 控制被執行，因而維持固定的負載電流。 在圖一中所示之壓電變流器，輸入電壓控制器1根據 第一振盪器2之振盪頻率來轉換輸入電壓至矩形交流電壓 ，且任務因數控制器3比較整流器9之輸出電壓至一相當 於目標電流値的目標電壓，且控制輸入電壓控制器1之矩 形脈波的任務因數，使得兩電壓彼此符合。壓電變流器因 此控制負載電流至目標負載電流値。因爲一不具有任何整 流電路或是平流電路之降壓截波器電路，被使用來當作輸 入電壓控制器1，元件數目減少，且相關損耗因而降低。 因爲只有在任務因數控制器3中使用回授控制，控制系統 的電路配置被簡化。 煩請參閱圖二，本實施例之壓電變流器特別地來討論 〇 在圖二所示之電路圖中，輸入電壓控制器1包含當作 〜切換元件之一 Ρ-型場效應電晶體la，及當作一環流元件 之二極體lb。明確地說，場效電晶體la之源極連接至一 輸入端IN，而它的汲極連接至壓電變壓器驅動器4。場效 電晶體la之閘極連接至任務因數控制器3。二極體lb連 接在場效體la之汲極的接面lc和壓電變壓器驅動器4之 間，且以一個接地的形式使得他的順向被安排至接面1c° .該二極體lb被安排使得當場效應電晶體la關閉時’ 壓電變壓器驅動器4之電感器電流的突然改變不會發生突 波電壓。 14 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---— I 11 訂·！---I I I. 經濟.部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公餐) A7 B7 456159 五、發明說明（θ ) A .. 該壓電變壓器驅動器4包括兩電感器4a及4b，和兩 N-型場效應電晶體4c及N-型場效應電晶體4d。明確地說 ，兩電感器4a及4b之端點平行連接至壓電變壓器驅動器 4之輸入端。電感器4a及4b之另一端點分別地連接至場 效應電晶體4c及4d的汲極。場效應電晶體4c及4d的源 極則分別接地。而場效應電晶體4c及4d的閘極分別第連 接至第二振盪器5。 電感器4a及場效應電晶體4c的源極之接面4e，形成 壓電變壓器驅動器4之一輸出端，且電感器4b及場效應電 晶體4d的源極之接面4f，形成壓電變壓器驅動器4之第 二輸出端。換言之，場效應電晶體4c及場效應電晶體4d 形成一推挽式電路。 該壓電變壓器6包括一對輸入電極6a及6b和一輸出 電極6c。該輸入電極6a係連接至接面4e，且該輸入電極 6b係連接至接面4f。該壓電變壓器6因此由壓電變壓器驅 動器4輸出之交流電壓來驅動。 由壓電變壓器6提升之電壓被輸出至輸出電極6c。該 輸出電極6c連接至放電燈管7之一端。 形成電流偵測器8之一電流偵測器電阻器8a連接在放 電燈管7之另一端點及接地電位間。 整流器9連接至放電燈管7之之另一端點及電阻器8a 的一接面8b。該整流器9包括一二極體9a、一電阻器9b 及一電容器9c。該二極體9a係以它的逆向指到接面8b的 方式連接接面8b。電阻器9b及電容器9c係在二極體9a (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·- -----. 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4561 59 A7 _ ______B7 五、發明說明（\lV) 及接地電位間並聯連接。 該整流器9之輸出端點係連接至任務因數控制器3。 任務因數控制器3包括兩比較器3a及3b。該整流器9之 輸出經由一電阻器3c送到比較器3a之一反向輸入端。一 電容器3d係在比較器3a之反相輸入端及比較器3a之輸出 端間連接。一對應於目標負載電流値之第一調光信號係從 外部經由一第一調光信號輸入端被送至比較器3a之非 反相輸入端。該第一調光信號係一對應於目標負載電流値 之直流電壓信號。 該比較器3a比較響應於由整流器9提供之負載電流之 直流輸出電壓VR，和第一調光信號，因而輸出一電壓信號 Vc 〇 比較器3a之該輸出係耦合至比較器3b之一反相輸入 端。第一振盪器2係連接至該比較器3b之非反相輸入端。 也連接至比較器3b之非反相輸入端係第二振盪器5之一輸 入端。 第一振盪器2係一具有固定頻率之振盪器·，且例如以 一壓電陶瓷來製造。 該比較器3b比較一來自第一振盪器2所輸出之三角波 和來自比較器3a之一輸出波形，且輸出一具有響應於比較 器3a之輸出電壓Vc之任務因數的信號。這種脈波寬度調 變控制的配置係廣泛使用於直流-直流轉換器的領域。 在本實施例中，第一振盪器2之輸出係由除以4，且 輸出當作第二振盪器之輸出。明確地說，第二振盪器5由 16 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) 裝--------訂---- ο 經濟部智慧財產局員工消費合作枉印製 A7 456159 ----：_____B7__ 五、發明說明 Λ ·ι 一具有D型正反器5a及5b之除頻電路所構成。第二振盪 器5之輸出係一兩相輸出。在它的任務因數精確地設定在 5〇%之下，該兩相輸出係適合使用於執行壓電變壓器驅動 器4中的推挽式驅動.。 煩請參閱圖二中所示之電路圖，壓電變流器之操作被 討論。 —輸入電壓經由輸入端IN送至輸入電壓控制器1。該 輸入電壓控制器1的操作維持如圖一之描述未改變。明確 地說，該輸入電壓控制器1轉換輸入電壓至矩形交流電壓 。該輸入電壓控制器1之輸出電壓Vi波形如圖三中所示。 圖三顯示各種電壓信號之波形。每一種波形以它自己 的位準來晝，例如，輸出電壓Vi畫在閘極電壓vg之上並 不表示輸出電壓Vi在準位上高於閘極電壓vg。 在壓電變壓器驅動器4中，當場效應電晶體4C及場效 應電晶體4d之閘極電壓Vg變成高準位時，場效應電晶體 心及場效應電晶體4d會導通，因而造成來自於輸入電壓 控制器1的電流能量建立在電感器4a和4b中。當場效應 電晶體4C及場效應電晶體4d關閉時，儲存之電流能量切 換至壓電變壓器6之輸入電極。該壓電變壓器驅動器4之 輸出電壓Vd如圖三中所示。 在這樣的電路配置下，壓電變壓器驅動器4之輸出電 壓Vd的峰値被提升至接近輸入電壓控制器丨之輸出電壓 Vi的平均電壓之三倍。 在本實施例中，輸入電壓控制器1之操作頻率係壓電 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------終」 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 4561 5 9 A7 — ______ B7 五、發明說明（A) 4 . 變壓器驅動器4之操作頻率的四倍。該輸入電壓控制器1 之輸出電壓係由壓電變壓器驅動器4之電感器4a和4b來 平流，且幾乎沒有輸入電壓控制器1之頻率成份出現在壓 電變壓器驅動器4中。 以此種方式，壓電變壓器6被驅動且壓電變壓器6之 輸出造成放電燈管7點亮。 控制負載電流至一實質固定値的方法現在來討論，煩 請參閱圖二。 現在由於如圖二中某些外來擾動造成負載電流變得過 大。電流偵測器S電壓電流轉換該負載電流，因而得到一 響應於負載電流之電壓VFB。 該電壓VFB在一預設的時間常數下由整流器9來整流 。該時間常數由調整二極體9a、電阻器9b及電容器9c的 値來調整。 該整流器9接著產生一輸出電壓VR。’ 現在因爲負載電流過大，整流器9之輸出電壓VR變 成大於外加之第一調光信號。比較器3a在由連接整流器9 和比較器3a之反相輸入端之間的電阻器3c及連接輸出端 和比較器3a之反相輸入端之間的電容器3d所決定之時間 常數下，降低它的輸出電壓Vc。 比較器3a之輸出電壓Vc和第一振盪器2之輸出V。％ 比較，即，三角波，在第二比較器3b。因爲比較器3a之 輸出係耦合至比較器3b之反相輸入端，比較器3a之輸出 電壓愈高，則比較器3b之輸出中高準位狀態的比率亦愈高。 18 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------^--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印f A7 456159 _____B7_____ 五、發明說明（v\ ) 因爲在輸入電壓控制器1中切換元件係一P-型場效應 電晶體la，當它的閘極電壓在低準位狀態時’該切換元件 會導通。比較器3b之輸出愈高，在場效應電晶體la中關 閉狀態的比率亦愈高。 輸入電壓控制器1之輸出電壓Vi的平均値下降且壓電 變壓器驅動器4及壓電變壓器6分別降低它們的輸出，減 少負載電流因而控制了擾動的效應。 煩請參閱圖三，負載電流控制以反應第一調光信號之 電壓的改變如以下來討論。 在時間T=0，如圖三中所示第一調光信號電壓維持高 準位。當調光信號電壓在時間Τ=Τ1時下降，比較器3a之 輸出電壓Vc、輸入電壓控制器1之輸出電壓Vi的平均値 、及壓電變壓器驅動器4之輸出電壓Vd的峰値分別地降低 ，減少了負載電流。當整流器9之輸出電壓VR的平均値降 低至等於第一調光信號的位準時，控制達到穩定。 在本實施例中，負載電流被控制在固定目標電流値。 負載電流之該目標電流値係藉由以此種方式改變調光信號 電壓來改變。 本實施例中因爲只有在任務因數控制器3中執行回授 控制，故控制所需要的電路配置被簡化。因爲輸入電壓控 制器1的輸出係一交流電壓而不是一直流電壓，故不會產 生由整流及平流所需之元件造成不必要的損耗。 圖三中所示該直流電壓信號被使用當作本實施例中第 一調光信號。或者是’ 一多位元的數位信號可以被使用。 19 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- ------訂！---參」 Γ\ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 456159
五、發明說明（\冬） 齊 郎 时 i % 在這種情形下，在變流器中該數位資料可以被數位至類比 轉換。 圖四顯示有100ΚΩ負載電阻器的壓電變壓器6之頻率 -增益特性及頻率-轉換效率特性。圖十二顯示有從1〇〇ΚΩ 切換至10ΜΩ負載電阻器的壓電變壓器6之倍壓特性。 已知的是壓電變壓器6的輸出阻抗及放電燈管7之阻 抗間不足夠的阻抗匹配係造成負載電流跳動或造成放電燈 管7間歇性點亮。此一負載電流跳動並非由該電路控制。 壓電變壓器6之型式與操作條件需要被適當地選擇。 依據由本發明之發明人所進行的硏究，如果頻率被選 擇在不高於放電燈管7熄滅即，壓電變壓器6之負載開 路時給予一最大倍壓比率之頻率，亦即，如圖十二中 57·5ΚΗζ，且不低於電燈管7點亮時給予一最大倍壓比率 之頻率，即，如圖十二中56ΚΗΖ的範圍之內，則該負載電 流跳動被控制到最小。 煩請參閱圖四，在以上的頻率範圍內壓電變壓器6之 轉換效率也是最大。從利用該壓電變流器之特性的觀點來 考量’驅動壓電變壓器6在以上的頻率範圍內是較佳的。 由於在日本未審查專利公開案第9-107684號中揭示之 習知技術內’驅動頻率被改變以控制負載電流至一常數， 故維持驅動頻率在以上之頻率範圍內因此無法被達到。在 曰本未審查專利公開案第7_220888號中揭示之習知技術內 ’壓電:變壓器係自激式振盪，且因此操作在提供最大倍壓 比率的頻率之下，無關負載的狀態。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ------- 訂！---
20 ! 4561 5 9 A7 __B7_ 五、發明說明（^ ) 從圖四可看到，提供壓電變壓器最大效率之頻率落在 稍微高於提供最大倍壓比率的頻率之範圍。這表示在曰本 未審查專利公開案第7-220888號中揭示之習知技術，不能 夠將壓電變懕器6效率最大化。 相對地，本實施例之壓電變壓器中的壓電變壓器驅動 器4之操作頻率係實質固定的。該壓電變壓器6被設定被 驅動在以上的頻率範圍，亦即，在製造過程中在一最佳的 頻率區域內。一穩定且高效率之壓電變流器因而得到。 圖五係顯示本發明第二實施例壓電變流器的電路配置 之電路圖。 在第二實施例之壓電變流器中，一壓電變壓器驅動器 14包括一單獨N-型場效應電晶體14a和一自耦變壓器Hb 。在第一實施例中，用以驅動壓電變壓器6之電路係一由 兩個場效應電晶體所組成之推挽式電路，而本實施例使用 一種單端架構。自耦變壓器14b被安排來補償壓電變壓器 6倍壓比率的缺乏。在具有自耦變壓器14b之下，該壓電 變壓器驅動器14因此初步地提升輸入至該壓電驅動機機構 14的交流電壓。 該自耦變壓器14b之初級繞組的一端連接到輸入電壓 控制器1，且它的初級繞組之另一端連接至場效應電晶體 14a的汲極。該自耦變壓器14b之次級繞組的一端，連接 到壓電變壓器6的輸入電極6a。它的另一端連接至場效應 電晶體14a的汲極。場效應電晶體14b的源極被接地，且 它的閘極被連接至第二振盪器5。 21 _ ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- A7 456159 _ B7___ 五、發明說明〇 該如此建構的壓電變壓器驅動器14係使用此一自耦變 壓器14b。因爲該自耦變壓器14b的大小自然地會很大， 以小型且薄型的設計之觀點來看，第一實施例優於第二實 施例。然而，在它減少的元件數目下，第二實施例達到成 本的降低。 壓電變壓器驅動器之電路配置不限於第一及第二實施 例中的配置，且可以適當地修飾及變化。. 該第二實施例使用一溫度補償電容器12a，用以補償 第一振盪器12之溫度特性。該溫度補償電容器12a連接在 第一振盪器12及接地電位之間。第一振盪器12之振盪頻 率由於環境溫度的變化因此而加以補償。 第二振盪器5具有一實質相同於第一實施例之對等部 分的架構。明確地說，第二振盪器5之輸出係藉由第一振 盪器Π之輸出信號以四除頻來獲得，且第二振盪器5之振 盪頻率也由以上之溫度補償電路來做溫度補償。 儘管操作頻率稍微改變，輸入電壓控制器1之效能不 會敏感地於變化。在以上的電路配置之下，振盪器的數目 如第一實施例一般地被減少^ 在第一實施例中，當第一調光信號電壓被降低時，即 ，當負載電流之目標電流値被設定爲較小時，輸入電壓控 制器1之脈波的導通任務寬度變窄，且輸入電壓控制器1 之平均輸出電壓被控制至較小。在PWM(脈衝寬度調變)控 制中導通任務寬度太窄的區域內，控制系統的增益變得過 大，因而要確保系統的穩定性是困難的。.當第一調光信號 22 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂----------0_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 456159 __B7__ 五、發明說明（yl) 電壓變低時，壓電變壓器6之倍壓增益降低。很重要的是 避免輸入電壓控制器1之脈波的導通任務寬度會過窄。 在第二實施例中，一電阻器R2〇的一端連接至第一調 光信號的輸入端3e，且該電阻器R2〇的另一端連接至第一 振邊器12及一輝率設定電阻器RS1之接面12b。該接面 12b觸之電壓係稱作爲Vosc。 第二實施例之其餘的架構維持和第一實施例相同不做 改變。和那些相關聯在第一實施例中所描述相同的元件以 同樣的數字來標註，且在這裡相關的討論不再重複。 第二實施例之壓電變壓器的操作現在來討論。當第一 調光信號電壓降低時，一經由電阻器R20流入第一振盪器 12的頻率設定電阻器21之接面12b的電流係減小。因爲 在接面12b之電壓乂_維持固定，一流出第一振盪器12之 電流係增加。 換言之，如果從第一振盪器12觀察，頻率設定電阻器 21的電阻値很小，且第一振盪器12之振盪頻率增加。第 一振盪器12之振盪頻率以4來除頻，且提供當作第二振盪 器5之輸出。第二振盪器5之振盪頻率因此而增加。 如已經討I命的，本發明使用的頻率在該頻率範圍內， 其中增加振盪頻率係降低了壓電變壓器！5之倍壓增益。當 第二振盪器5之振盪頻率增加時，壓電變壓器6之倍壓增 益減小，且輸入電壓控制器1之脈波的導通任務寬度不會 變得太窄。 相反地，當第一調光信號電壓上升時，負載電流增加 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員X-消費合作it印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 456159 A7 B7 五、發明說明（〆） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，第二振盪器5之振盪頻率降低。壓電變壓器6之倍壓增 益因此而提高。輸入電壓控制器1之脈波的導通任務寬度 因此被控制。 壓電變壓器6之增益大槪地響應於第一調光信號電壓 來調整。藉由控制輸入電壓控制器1中的變化，控制系統 的穩定度，因而可靠度係被增進。 在第二實施例中，回授控制也僅由任務因數控制器3 來執行。該控制電路之電路配置因此如第一實施例中被簡 化。 圖六係顯示本發明第三實施例壓電變流器之電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第三實施例之壓電變流器包括一壓電變壓器驅動器24 ，其係如第一實施例，係爲兩個場效應電晶體4c及場效應 .電晶體4d所組成之一推挽式電路。然而，在第三實施例中 ，隔離變壓器24a及24b係代替第一實施例中的線圈4a及 朴。隔離變壓器2如及24b之初級繞組的端點連接輸入電 壓控制器1，它的其他端點分別連接場效應電晶體4c及4d 之汲極。隔離變壓器24a之次級繞組的一端連接到壓電變 壓器6的輸入電極6a，且它的另一端被接地。隔離變壓器 24b之次級繞組的一端連接到壓電變壓器6的輸入電極6b ，且它的另一端被接地。 在本實施例中，隔離變壓器2如及24b初步地將來自 於輸入電壓控制器1的輸入電壓提升，且壓電變壓器6完 全地提升外加的輸入電壓。因而提供一大的輸出的壓電變 流器係產生。 * 24 本紙張尺度迺用中國國豕“準<CNS)A4規格（210 X 297公楚） 4 5 615 9 經濟部智慧財產局員X消費合阼fi印Si A7 B7 五、發明說明（>Λ) 在任務因數控制器23中，第一調光信號之輸入端3e 經由一二極體r>2及一電阻器R10，連接至比較器3a的非 反相輸入端。一電阻器R10’連接電阻器R】〇及非反相輸入 端之一接面23a和接地電位間。 該二極體D2係以一種方式連接，使得其前向的方向 係指向電阻器Ri〇。 一整流器9具有一和第一實施例中對應部分相同的架 構，且包括一二極體9a。在第三實施例中，該二極體D2 係連接至任務因數控制器23，且二極體9a的溫度·順向壓 降特性係由二極體D2來補償。 在第三實施例中，一第二振盪器25係由與第一振盪器 2分開之一振盪器來建構。第二振盪器25之振盪頻率獨立 於第一振盪器2之振盪頻率來設定6 .一電容器25b連接於第二振盪器2S及接地電位間。 此外，一電阻器2k連接於第二振盪器25a及接地電位間 。一電阻器2Se及一 PTC熱敏電阻元件25f連接於電阻器 25c和第二振盪器25之一接面25d及接地電位間。再者， 一電阻25g係連接於電阻器2k和PET熱敏電阻元件25f 之一接面及接地電位間。 電容器25b、電阻器25c、25e與25g及熱敏電阻元件 25f係被配置以執行第二振盪器25之溫度補償。此溫度補 償電路具有和圖七D中所示之相同架構。煩請參閱圖7D ，該架構將更詳細地討論。 在第三實施例中，第二振盪器25以獨立於第一振盪器 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------^3· 45615 9 A7 ___B7_ 五、發明說明 2之第二振盪電路25a來組裝。如第一實施例中，第二振 盪器可以由一除頻器來構成，.該除頻器係將第一振盪器2 的輸出做除頻。 該第三實施例使用一第三振盪器26a。該第三實施例 26a係連接一比較器26b之非反相輸入端。該比較器26b 之反相輸入端係連接第二調光信號輸入端26c。第三振盪 器26a產生具有一頻率在100至1000Hz之頻率範圍的三 角波。該比較器26b比較三角波和第二調光信號電壓，因 而產生一具有一頻率在100至1000Hz之範園的矩形脈波 〇 該矩形脈波被送到壓電變壓器驅動器24之場效應電晶 體24c及場效應電晶體24d的閘極。在該矩形脈波迫使場 效應電晶體24c及場效應電晶體24d之閘極降至接地電位 ’該放電燈管7以100Hz至ΙΟΟΟΗζ的頻率被點亮或熄滅 〇 藉由改變第二調光信號之電壓，放電燈管7之一點亮 時間比率被改變，且突然的燈光調節因此而執行β 在本實施例中’第二調光信號係一直流電壓。具有範 圍在100至1000Hz的頻率之一矩形脈波信號，類似於比 較器26b之輸出，可以使用來當作外加的第二調光信號。 在本實施例中，一任務因數保持單元27連接至整流器 9。該任務因數保持單元27包括一 PNP電晶體27a當作一 切換元件。該電晶體27a之射極連接至一參考電壓，且它 的集極連接一二極體27b的一端。該二極體27b以它的逆 26 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝--------訂---------^3· 經濟部智慧財產局貝工消費合作fA印製 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 4561 5 9 A7 _B7___ 五、發明說明（7^) 向端指著電晶體27a的方向之方式來配置。該二極體27b 之另一端係連接電阻器R11。該電阻器R11係連接至整流 器9的輸出端。 電阻器R27的一端連接至電晶體27a的基極。該電阻 器R27的另一端連接至當作切換元件之NPN電晶體27c的 集極。該電晶體27c的射極被接地，且它的基極經由一電 阻器27d連接至比較器26b的輸出端。 任務因數保持單元27的操作現在來討論，重點在於沒 有任務因數保持單元27將產生的問題。 在一瞬間關閉期間，即，放電燈管7維持關閉的時間 ，負載電流變爲零，且整流器9的輸出也變爲零。比較器 3a的輸出電壓上升，輸入電壓控制器1之脈波的導通寬度 增寬。當瞬間關閉期間與瞬間導通期間交錯時，該輸入電 壓控制器1之輸出電壓的平均値變高，造成一過電流流經 放電燈管7，且燈光調整無法執行。 在第三實施例中，一電壓，在瞬間導通期間接近等於 出現在整流器9之輸出的電壓，在瞬間關閉期間由任務因 數保持單元27經由電阻器R11導入整流器9之輸出。在 這樣的配置下，比較器3a的輸出電壓，即，輸入電壓控制 器1之導通任務寬度的變化因此受控制。 第三實施例之壓電變流器藉由輸入第二調光信號電壓 來執行瞬間燈光調整。第三實施例因此和第一實施例相比 較之下，係在一廣泛範圍內執行燈光調整。該任務因數保 持單元27在瞬間關閉期間控制任務因數上的變化。該任務 2Ί <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --ο裝 — 訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員X消費合阼汪印製 456159 A7 ____B7 ___ 五、發明說明（Λ ) t,. 因數保持單元2僅安排導入一適當電壓至整流器9的輸出 ’且以低成本控制瞬間關閉期間任務因數的變化。 在第三實施例中，第二振盪器25之溫度補償由連接第 二振盪器25之電容器25b來執行。溫度補償及頻率設定方 法被適當地修改及變化。 圖七A至圖七D顯示在第二振盪器中頻率設定方法的 修改型式。 煩請參閱圖七A，第二振盪器25外部連接一電容器 C1及一電阻器R1。該電容器Ci以一流出第二振盪器25 進入電阻器R1之電流Ιπ。來充電及放電。一具有某一頻率 之信號因而產生。 當電阻器R1之電阻値降低時，電流增加，電容器 C1充電及放電的速率變快，振盪頻率因而提高。當電容器 C1的電容量降低時，振盪頻率也會提高，因爲跨在電容器 兩端之電壓快速提高，儘管電容器C1在相同的電流1。％充 電及放電。 如果環境溫度改變，因爲在第二振盪器中元件之溫度 特性，電壓V。％會改變，且有一個可能即第二振盪器之振 盪頻率可能改變。振盪頻率中變化的問題現在來討論，煩 請參閱圖十三。 圖十三係顯示第二振盪器中振盪頻率和環境溫度的變 化間的關係。由線連接之空圓圈代表未補償溫度頻率變化 。當環境溫度升高，一種固定頻率型式振盪器提高振盪頻 率。換言之，當溫度升高，壓電變壓器6之倍壓增益下降 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g ) 1/ / 裝--------訂--------- (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 456159 A7 ______B7___ 五、發明說明（”） 。當如此一振盪器被用作第二振盪器25，當放電燈管7爲 以一固定液晶電流來點亮之一冷陰極管和一 LCD(液晶顯示 器)面板時，輸入電壓控制器1之平均輸出電壓結果如圖十 四中所示。 如圖十四中由空圓圈表示，當環境溫度上升時，輸入 電壓控制器1之輸出電霉變化很大。如果溫度補償沒被執 行，輸入電壓控制器1之平均輸出電壓提高，以補償當環 境溫度上升時，壓電變壓器6之倍壓增益的降低。 回應於在環境溫度變化，輸入電壓控制器1中變化在 0.8至1.5的範圍內改變。此變化的範圍造成設計壓電變流 器上的困難。 如果第二振盪器25之振盪頻率-溫度特性被補償，如 圖十三及圖十四中所示由線連接之實圓圈來代表，振盪頻 率在溫度上之相依性被降低，且輸入電壓控制器1之平均 輸出電壓之溫度相依性顯著地變平。 煩請參閱圖十三，溫度補償之振盪頻率在溫度增加時 稍微提高。煩請參閱圖十四，當溫度補償被執行時，無論 溫度是否增加，輸入電壓控制器1之平均輸出電壓實質地 維持固定。這是因爲在高溫時LCD面板之燈管電壓降低， 且當溫度變高時一較小的增益可被接受。 當第二振盪器25之振盪頻率如圖十三中顯示爲呈現正 溫度係數特性時.，一具正溫度係數電容値-溫度特性之溫度 補償電容器CIA係取代電容器C,。使用具有正溫度係數之 電容-溫度特性之溫度補償電容C!A >輸入電壓控制器1之 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 !_ 訂--------故又 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4561 59 A7 ____B7 五、發明說明（/) 平均輸出電壓之溫度相依性被控制/ 煩請參閱圖七C ’ 一負溫度係數之熱敏電阻TC及一 電阻器R2，連接至一外部參考電壓和一振盪頻率設定電阻 器R1及第—振每器25之接面間。一電阻器R3並聯連接 負溫度係數熱敏電阻TC。一電流被允許從外部參考電壓， 流進第二振盪器25之電阻端。溫度補償被執行使得當溫度 上升時電流値被控制得很小。 煩請參閱圖七D ’當第二振盪器25具有負溫度係數頻 率·溫度特性時，一電阻器R2’及一負溫度係數熱敏電阻 TC’並聯連接一電阻器R1至共地線。流出第二振盪器25 之電阻器端點的電流隨溫度升高而增加 當電阻器Rl、R2及R3、負溫度係數熱敏電阻TC、 電阻器Rl ' R2’及R3及負溫度係數熱敏電阻TC’之電阻値 如圖七C和圖七D中所示適當地來設定時，在正常溫度下 的振盪頻率被設定等於圖七Α中所示之第二振盪器中所獲 得的。 圖七C至圖七D所示之溫度補償電路使用負溫度係數 熱敏電阻。或者是，一正溫度係數熱敏電阻可以由修改電 路配置來加以使用。 如上所討論的，溫度補償是藉由使用各種電路，考量 如第二振盪器25溫度特性等各種特性來加以進行的。當第 二振盪器25之溫度特性被控制在所要的範圍內，輸入電壓 控制器1之平均輸出電壓的溫度相依性因而被控制。當輸 入電壓控制器1輸出的溫度相依性很大時，實務設計上在 . 30 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝----：----訂------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45615 9 A7 _______B7____ 五、發明說明（<) * » 正常溫度時其輸出電壓需要被設定得低，以具有一些臨界 邊限。一具有壓大倍壓比率之壓電變壓器6需要被使用， 但在經濟性上爲不利的。在具有納入本實施例中的溫度補 償電路之下，該問題可被解決。壓電變流器的成本因而降 低。 圖八係顯示本發明第四實施例壓電變流器之電路圖。 在第三實施例的壓電變流器中，在壓電變壓器驅動器24中 當作切換元件的場效應電晶體24a及場效應電晶體24b被 設定在一關閉狀態以建立瞬間關閉期間。該第四實施例使 用一 OR閘31以停止輸入電壓控制器1的驅動。 在第四實施例中，第三比較器26b之輸出端係連接 OR閘31之一輸入端。第二比較器3b之輸出端連接OR閘 的另一輸入端。該OR閘之輸出端係連接輸入電壓控制器 I中場效應電晶體la的閘極電極。 第四實施例中其餘的架構維持和第三實施例相同不變 。和那些相關於第三實施例中描述相同的元件以同樣參考 的數字來標註，且在這裡相關的討論不再重複。 當比較器3b之輸出或比較器26b之輸出的任一個爲 高位準狀態時，OR閘31輸出，至場效應電晶體la，一信 號用以停止場效應電晶體la之驅動。在瞬間關閉期間，來 自於OR閘31之停止信號停止場效應電晶體la之操作。 該用以產生瞬間關閉期間的電路配置可以被適當地修改， 例如，納入OR閘31。 在第三實施例中，儲存在隔離變壓器24a及23b之電 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -------訂------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印氣 456159 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（π) A 感中的能量’在轉換到瞬間關閉期間時變成突波電壓。該 突波電壓出現在每一場效應電晶體24c及24d之汲極與源 極間。爲了保護場效應電晶體24c及24d免於突波電壓， 齊納二極體24f及24g需要被連接在那兒D在第四實施例 中’沒有此一突波電壓發生。第四實施例之電路配置因此 被簡化，且它的可靠度也被改善。 圖九係顯示本發明第五實施例壓電變流器之電路圖。 在第五實施例中，一第三比較器33b具有三個輸入端 ，即，兩個反相輸入端和一個非反相輸入端。一無感時間 產生電路31連接至兩反相輸入端的一個。 第三比較器26b之輸出端不只連接整流器9，且連接 無感時間產生電路31。該無感時間產生電路31係連接至 輸入端IN。 該無感時間產生電路31被安排以執行一無感時間功能 。該無感時間功能控制矩形脈波之任務因數’其係爲第二 比較器33b之輸出，不會大於一常數値’獨立於燈管電流 之輸出電壓VFB。 明確地說，在第五實施例中，無感時間產生電路31之 輸出信號輸入至第二比較器33b，因而控制第二比較器33b 之輸出脈波的任務因數。 沒有無感時間功能，下列的問題會發生。 在一個經濟性的設計中，於具有7至12V的輸入電壓 規格之壓電變流器內，該輸入電壓控制器1之平均輸出電 壓被設定在6.5V左右。在此情形下’當負載電流被控制在 32 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----
1 1 H 訂—----- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮〉 4 5 615 9 A7 _______B7____ 五、發明說明（a\) 固定時，即，在回授控制下，無論輸入電壓値爲何，輸入 電壓控制器1之平均輸出電壓被維持在6.SV。根據壓電變 壓器驅動器4的準-E級倍壓效應’該壓電變壓器驅動器4 之輸出電壓接近於20V的峰値電壓(=5VX3)。該壓電變壓 器驅動器4之場效應電晶體24c及場效應電晶體24d ’被 使用在具有接近60V的耐電壓。 在回授控制未動作的期間，例如，啓動的立即後續被 考慮。更明確地說’現在壓電變流器被啓動在21V的輸入 。緊接著啓動後之負載電流爲零。在第一實施例中’比較 器3a及比較器3b執行控制以造成輸入電壓控制器1中 100%的任務因數。輸入電壓控制器1的平均輸出電壓變爲 21V，且一 63V(=21VX3)的峰値電壓被送至壓電變壓器驅 動器4中的場效應電晶體。具有60V額定耐電壓的場效應 電晶體不能被使用。具有較高耐電壓的場效應電晶體可以 被使用。這在以尺寸、效能及成本的觀點並不是最佳的。 相對的，第五實施例被配置使得輸入電壓經由輸入電 壓端IN外加至無感時間產生電路31。無感時間產生電路 31之輸出電壓響應於輸入電壓而做改變。圖十五顯示該輸 入電壓控制器1之平均輸出電壓。 煩請参閱圖十五，一單點鏈線X表示回授控制期間輸 入電壓控制器1之平均輸出電壓，且顯示無論輸入電壓的 變化爲何，輸入電壓控制器1之平均輸出電壓是實質固定 的。當在一無回授控制狀態中，由一實線γ所表示，當沒 有無感時間產生電路被使用時，隨著輸入電壓上升則輸入 33 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ---1 訂·！------^,1、. 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局貝工消費合作法印製 456159 A7 _____ B7 五、發明說明（々y) 電壓控制器1之平均輸出電壓變高。 在具有倂入無感時間產生電路31之第五實施例中，當 輸入電壓上升時，具有倂入無感時間產生電路31之下，輸 入電壓控制器1之平均輸出電壓實質維持固定且控制在 UV或更低。無感時間產生器電路31的使用允許壓電變壓 器驅動器4，以具有60V之耐電壓的場效應電晶體來製成 〇 在第五實施例中該無感時間功能也可以被使用導致瞬 間關閉期間。比較器26b之輸出被送至無感時間產生器電 路31。該比較器26b之輸出轉換至高態時，比較器33b之 輸出被設定爲零百分比之任務因數。在這樣的配置之下， 輸入電壓控制器1的輸出變爲零，達到瞬間關閉期間。 在瞬間關閉期間，一電晶體27a同時導通。藉由等化 電阻R10及電阻R11之電阻値且由等化電阻R10’及電阻 9b之電阻値，如第三和第四實施例中相同方式，在瞬間關 閉期間過度任務因數的問題被避免。明確地說，無感時間 功能的使用有助於以簡單的電路配置來執行一瞬間燈光調 整。 第五實施例也包括一開路/短路保護電路32。該開路/ 短路保護電路32連接至第一比較器h的輸出端，因此接 收一回授電壓。 該開路/短路保護電路32可以如一種一般用途脈衝寬 度調變(PWM)IC的計時閂電路來加以製成。 該開路/短路保護電路32之操作現在來討論。此時， 34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -------訂it ------ 4 5 61 5 9 A7 __B7___ 五、發明說明（β) A·· 整流器9的輸出電壓，即是，回授電壓(VFB)轉變爲高態。 當VFB的値上升超過一預設的固定電壓時，一連接至開路/ 短路保護電路32之一時間常數設定端點的電容器102開始 被充電。當在時間常數設定端點的電壓上升至一固定電壓 之上，該壓電變流器之一般操作係停止。 在壓電變壓器的輸出開路或對地短路的不正常狀態下 ，負載電流變爲零。一開路/短路保護操作因此被執行，當 一不正常狀態持續一段預設的時間期間後，停止壓電變流 器之操作。 壓電變流器需要一預防性步驟以應付在黑暗條件下無 法點亮的情況(冷陰極燈管在實質黑暗點燈條件下無法點亮 )。爲此目的，壓電變流器所需要的功能係在輸出開路的情 形下，在一固定期間內輸出一電壓不低於點燈致能電壓， 而不是立即地停止。該“固定期間”依據使用者使用該變流 器的操作條件而改變，且從一秒至一段長時間做特定的改 變。該固定期間最好被外部設定。 在第五實施例中，電容器102有一最小需求電容値， 和一外部電容器連接至時間常數設定端點的中間連接端點 。一電容器如需要時係連接至外部電容器端點，且藉由改 變外部電容器的電容値，固定期間容易被調整。 不正常事件期間的保護操作，僅實質由固定壓電變壓 器之驅動頻率來執行。 當保護操作如上述的方法來執行時，相同的時間常數 應用至壓電變壓器6之輸出的開路或短路。如已經討論的 35 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂 -----------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4561 59 A7 ____B7 五、發明說明（w\) ，在一開路事件中，從開路的發生至保護操作之一秒或更 長的延遲時間典型上是需要的。在短路事件中也是一樣， 保護操作在一秒過後啓動。 當壓電變壓器6的輸出短路時，振盪頻率(在該頻率時 壓電變壓器6之輸入阻抗最小化)出現在低於正常的頻率間 。在具有如圖四所示之頻率對增益特性的壓電變壓器中， 在從54至55kHz的頻率範圍內輸入阻抗最小化。在由此 範圍內之頻率驅動之壓電變壓器6之下，大的能量被送至 壓電變壓器6，而該壓電變壓器6遭受如開路的問題。 在日本未審查專利公開案第7-220888號所揭示之習知 技術，以一振盪頻率不變地驅動壓電變壓器，且變Μ器的 開路是無法避免的。在日本未審查專利公開案第9-107684 號中所揭示之習知技術中，當壓電變壓器的輸出短路時， 負載電流不能夠達到目標値。頻率掃描機機構降低壓電變 壓器之驅動頻率。該驅動頻率通過最小化輸入阻抗之振盪 頻率，且掃至一較低頻率。因爲一不正常事件之電路保護 操作前的延遲時間係一秒或更長，壓電變壓器也會遭受開 路。 因爲本發明之壓電變流器中，壓電變壓器的頻率被固 定，在不正常事件中壓電變流器在振盪頻率下不能操作。 輸入至壓電變壓器6之能量因此被限制。如果一短路狀態 持續一秒或更長，一壓電變壓器6係免於開路。 輸出開路期間的保護操作現在來討論。 輸出開路期間，一電壓持續一固定期間被傳送直到開 36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) ----1111 訂--111 — 0. 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 4 5 6 15 9 A7 _ B7_ 五、發明說明U<) 路/短路保護電路32被啓動爲止。壓電變壓器6的操作頻 率（第二振盪器的振盪頻率）是固定的，且該壓電變壓器操 作在如圖十二中所示，在開路下具有高增益的區域之中。 第一振盪器12的輸出變得過大，且有一種變壓器不必要的 放電及崩潰發生的可能性。 在第五實施例中，電阻器R110及R1U係分壓該壓電 變壓器6的輸出，且一分壓後的電壓係驅動電晶體Q101。 該輸出電壓在開路下因此被控制。 當壓電變壓器6之輸出上升至由電阻器R110及R111 之分壓比所決定的固定電壓時，電晶體Q101導通。電阻 器R109的一端被接地。於是，一流出連接第一振盪器2 端點之電阻的電流增加，此係增加第一振盪器2的振盪頻 率。藉由將增加後的振盪頻率以四除頻所獲得的變壓器驅 動頻率也增加。 煩請參閱圖十二，當驅動頻率增加，壓電變壓器之增 益降低，而輸出電壓下降。換言之，在變壓器開路輸出的 事件中，輸出電壓維持至由電阻器R110及R111之分壓比 所決定的固定電壓。壓電變壓器不必要的放電及開路因此 被避免。 電壓分壓的接面及電晶體的基極間的連接係一 二極體D3和電阻器R112串聯連接。一電容器C103連接 在電阻器R1 Π和二極體D3的接面及接地電位間^電晶體 Q101的集極係連接至電阻器R109及電容器C101的接面 。電阻器RI09及電容器C101係連接接面12b及接地電位 37 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ill.---—訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 456159 五、發明說明 間。 ·. 在正常的操作條件下，一在第一振盪器2之設計中所 決定之固定電壓Vw。被送至電容器C101。在啓動之前，外 加至電容器C101之電壓爲零。在啓動時一用以充電電容 器C101之電流流經電阻器R109 —固定期間。在啓動時， 以一頻率掃描從高於正常操作條件中的頻率至一低頻側， 點燈被執行。在做成此功能之下，在啓動時過量的電流可 被避免流經負載。 圖十係顯示本發明第六實施例壓電變流器之電路圖。 該第六實施例除了在一輸出開路事件中保護操作外， 維持與圖九中所示之第五實施例不變。其餘的架構這裡將 不再討論。 煩請參閱圖十，電晶體Q101的集極係連接至電阻器 R113的一端，且電阻器RU3的另一端係連接至電晶體 Q102的基極。電晶體Qi〇2的射極連接至一參考電壓，它 的集極連接至無感時間產生器電路31。該無感時間產生器 31的輸入端被設計成，當電晶體Q102的集極電壓在高態 時，亦即，爲參考電壓，其任務因數爲零百分比。 當壓電變流器之輸出因爲某種原因而開路時，即是， 沒有負載之下，壓電變壓器之輸出電壓如圖九中所示同樣 的方式增加。二極體D3的陽極電壓增加，造成二極體D3 導通，且因而導通電晶體Q101。電晶體Q102經由電阻器 Q101導通，送一高態訊號至無感時間產生電路31。輸入 電壓控制器1之任務因數變成零百分比，降低了壓電變壓 38 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
裝 ----— II 訂--------1.V 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2iG X 297公釐） A7 B7 456159 五、發明說明（?!') i . 器6.之輸入電壓，且因而降低了壓電變壓器6的輸出電壓 。壓電變壓器輸出電壓中一初始的過量上升因此被避免。 在壓電變壓器輸出電壓減少之下，電晶體Q101及Q102被 關斷。輸入電壓控制器1中任務因數又開始擴展。該輸入 電壓控制器在它的平均輸出電壓上重複導通及關閉操作， 避免了輸出過量的電壓。 在上述的討論中，電晶體Q102完全導通，且輸入電 壓控制器1的任務因數變爲零百分比。降低任務因數至零 百分比不是一項要件。明確地說，電晶體Q101和Q102被 使用在線性區(半導通區），使得至無感時間產生電路31的 輸入電壓被控制在一中間電壓，比零伏特高且低於參考電 壓。該輸入電壓控制器1的輸出電壓不會完全變爲零，但 與實質固定電壓一致使得壓電變流器輸出電壓持續符合一 目標開路電壓。 在兩種情形中，當保護操作被執行以控制過量電壓的 產生，高於點燈致能電壓的電壓持續地輸出。 圖十一係顯示本發明第七實施例壓電變流器之電路。 在第七實施例中，一壓電變壓器驅動器54包括兩個場 效應電晶體54a和場效應電晶體54b被配置成一種半橋式 架構。輸入電壓控制器1的輸出被送至P型式場效應電晶 體54a的源極。場效應電晶體54a的汲極係連接至場效應 電晶體54b的汲極。場效應電晶體54b的源極接地。該場 效應電晶體54a及場效應電晶體54b的閘極，一起連接至 第二振盪器25。 _ . 39 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公爱） ------------ο裝 • n I n 一°'v n 1>1 I ·1· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 0, 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 456159 A7 ------— B7__.____ 五、發明說明（β) 電感器54d的一端連接至接面54c，該接面係場效應 電晶體Ma及場效應電晶體53b的汲極共同連接在一起之 接面。電感器54d的另一端連接至壓電變壓器6的一第一 輸入電極6a。一電容器5訂連接電感器54d的另一端及壓 電變壓器6的輸入電極6a之接面54e和接地電位間。明確 地說’由電感器54d及電容器54f所組成之一 LC低通濾 波器’連接至具有場效應電晶體54a及場效應電晶體5朴 之·半橋式架構的驅動電路之輸出。.該輸出電壓，其高頻率 成份已經由LC低通濾波器除去，係被加到壓電變壓器6。 該LC濾波器之振盪頻率，由電容器54f之電容量及 壓電變壓器6之輸入電容値的總和及電感器54d的電感値 來決定，係實質等於壓電變壓器6之驅動頻率。一最佳化 設計因此被達成。該壓電變壓器驅動器的電路安排不侷限 於任何特定型式。先前每一種實施例的壓電變壓器驅動器 之電路配置可以被實現。藉由連接該LC濾波器之下，一 電壓，其不想要的高頻成份被除去，係外加至壓電變壓器 〇 在第七實施例中，輸入電壓由電阻器R201及R202所 分壓。齊納二極體乂2的一端係連接至電阻器R201及_11202 之分壓接面51，且它的另一端經由電阻器R52連接至電晶 體Q201之基極。電晶體Q201的集極係經由電阻器R203 連接至第二振盪器25之頻率設定電阻端。該電晶體Q201 之射極被接地。 輸入電壓由電阻器R201及R202所分壓。當該分壓後 40 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -—裝*---i — 訂 - -------. 經濟部智慧財產咼員X.消費合阼itJS-ai 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 456159 A7 B7 五、發明說明（) A: 的電壓高於齊納二極體vz之齊納電壓時，齊納二極體vz 變爲導通。於是，電晶體Q201導通，增加了第二振盪器 25之頻率。相反地，當輸入電壓下降，關閉了該電晶體 Q201，一電阻器R203與接地電位隔離。第二振盪器之振 盪頻率因此下降。在正常操作條件期間，儘管在輸入電壓 中電壓下降的事件，壓電變流器操作在高效率頻率區且維 持點亮。此操作現在被討論。_ 現在討論壓電變流器被使用在一筆記型個人電腦中， 有一在7至20V的輸入電壓額定，且在電池操作期間一具 有10.8V的輸入電壓。 從圖四可淸楚地看到，給予壓電變壓器6 —最大效率 的頻率係稍微高於給予一最大增益的頻率。在一10.8V的 輸入電壓之下，一提供最大效率之57·ΑΗζ的頻率現在被 使用。該壓電變壓器6的倍壓增益係34dB，且至39dB的 最大增益有一 5dB的邊界。 現在討論一較少發生的情況係輸入電壓降到7V。當頻 率固定在57.5kHz時，壓電變壓器6 .的增益也固定。輸入 電壓控制器1的導通任務週期需要增加，以維持輸入電壓 控制器1的平均輸出電壓至一特定値。假設輸入電壓控制 益1要求之輸出電壓爲8V，矩形脈波任務週期變爲1〇〇。/0 ’且一SCP功能被啓動，停止該變流器。 藉由選擇電阻器R201、R202及R2〇3之適當電阻値， 電晶體Q2〇l在輸入電壓小於9V時關斷，且振盪頻率設定 移到56.5kHz ’在9V或更小的輸入電壓，壓電變壓器6的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
裝 ------ 訂---I I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ? 4 5 β 1 5 9 Α7 -—. _B7______ 五、發明說明（γ) ** 增益增加至38dB。輸入電壓控制器〗的平均電壓需要用以 維持負載電流下降’造成變流器儘管在7V的輸入電壓， 不會停止操作。 在一56.6kHz的振盪頻率，壓電變壓器呈現—稍微低 於57_5kHz的振盪頻率之效率。在實際操作條件下，—低 於9V之輸入電壓係很少被輸入。在實務上該頻率稍微較 低的效率不是一個問題。 當輸入電壓變爲低於想要的固定値時，一用以改變第 二振盪器的振盪頻率至稍微低於正常頻率之另一頻率的電 路被加入。在輸入電壓一廣泛的範圍之內及最常被使用的 輸入電壓之下’點燈係被確保’該壓電變壓器因此被驅動 在提供壓電變壓器一最大效率的頻率下。 在本發明的壓電變流器中，負載係連接至壓電變流器 的輸出電極’且電壓控制機機構係控制流經負載的電流接 近目標電流値。因爲電壓控制機機構運作以控制進入到壓 電變壓器之交流電壓的平均電壓，負載電流經由單一回授 控制而穩定化。控制電路系統的架構因此簡化且低成本。 輸入電壓控制器，包括切換電晶體及環流元件，被使用當 作電壓控制機機構。當輸入電壓控制器的任務因數被控制 使得流經負載的電流接近符合目標電流値時，一包括切換 電晶體及環流元件的壓降截波器電路被組裝。因爲截波器 電路不需要電感器及電容器來整流及平流，元件數目可減 少。它是足以控制輸入電壓控制器之任務因數，且控制系 統因此被簡化。一簡化且低成本電路配置因此得到。 42 ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----1--訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作It印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4561 5 9 a? _ B7_ 五、發明說明（υΛ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因爲該包括切換電晶體及環流元件的輸入電壓控制器 不需要平流機機構和整流機機構，輸入電壓控制器免於平 流及整流機機構所牽涉的損耗。 流經負載的負載電流由負載電流偵測器所偵測，且輸 入電壓控制器之矩形脈波的任務因數由任務因數控制器來 控制，使得負載電流接近符合目標電流値。在單回授控制 迴路之下，負載電流係被穩定化。換言之，控制系統被簡 化。可得到一低成本且可靠的壓電變流器。 輸入電壓控制器及壓電變壓器之驅動器的操作頻率分 別由第一和第二振盪器來決定。 該壓電變流器可能包括除頻器以將第一振盪器之頻率 除頻，且當第一振盪器之頻率的除頻後之頻率是第一振盪 器的輸出時，第一振盪器及第二振盪器構成一單一振盪電 路。此配置簡化了電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在壓電變壓器沒有負載當它的輸出，第二振盪器之振 盪頻率不高於壓電變壓器最大倍壓比的頻率，且在壓電變 壓器有負載，振盪頻率不低於壓電變壓器最大倍壓比的頻 率。此配置提供了高效率且控制了負載電流脈動的不穩定 操作。 壓電變流器也可以包括溫度補償電路，以修正第二振 盪器對於環境溫度上之振盪頻率的相依性。輸入電壓控制 器所需的平均輸出電壓因此由溫度補償功能來控制。此配 置減少了輸入電壓控制器輸出的變化，降低了對於具有不 必要更高的倍壓比之壓電變壓器的需求，而導致只需一低 43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 456159 A7 B7 五、發明說明（U(/) • ... '成本壓電變壓器。 組合熱敏電阻或溫度補償電容器，該溫度補償電路是 低成本的。 當目的電流値由響應第一外部調光信號而改變時’負 載電流也響應第一外部調光信號而改變。負載的調整’如 放電燈管亮度的調整容易被執行。 該壓電變壓器也可以包括可變振盪頻率電路’在不使 用回授控制之下，由響應第一調光信號用以改變第二振M 器之振盪頻率。輸入電壓控制器之平均輸出中的變化藉由 響應第一調光信.號來改變第二振盪器之頻率被設定小於在 所設定的負載電流上的變化。此配置增加了回授控制系統 的穩定性，且更增加了壓電變壓器的可靠性。 負載驅動時間控制器也可以包括在內以間歇性地導通 及截止負載的驅動，以響應第二外部調光信號來改變導通 ，時間比。該負載係響應第二外部調光信號而間歇性地導通 及截止。瞬間燈光調整因此被達到，增加了燈光調整的範 圍。 該壓電變流器也可以包括整流器，從負載電流偵測器 以整流負載電流及響應於負載電流來輸出直流電壓。當變 流器運作以設定負載係在一導通狀態，或負載在一導通狀 態，該實質等於出現在整流器輸出的電壓在整個期間被外 加至整流器的輸出，在整個期間中電路操作以設定負載在 一截止狀態，或負載在一截止狀態。任務因數控制器之輸 出矩形脈波的任務因數中的變化在瞬間關閉期間被控制。 44 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 * ^1 ] t^i n It Kt 訂----------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4561 59 A7 ____B7___ 五、發明說明（V^Z) 燈光調整特性因此被改善。 該壓電變流器又可以包括一無感時間控制器，用以控 制輸入電壓控制器之矩形脈波的任務因數不會高於一預設 値’不相依於流經負載的電流及整流器的輸出電壓。因爲 由無感時間控制器所控制的矩形脈波任務因數由響應輸入 電壓而改變，在一高輸入電壓及無回授狀態下，輸入電壓 控制器之輸出中的一過量上升被控制。低耐電壓、因此低 成本的場效應電晶體被用在壓電變壓器。瞬間燈光調整以 合乎成本效益地來執行。 該壓電變流器又可以包括電路操作停止單元，其在一 段流經負載的電流無法符合目標電流値的期間超過一預設 的固定期間時停止電路的操作。壓電變壓器不必需的放電 和崩潰被控制，且壓電變流器可靠地被保護。 從一不正常事件的發生至電路操作的停止之固定期間 可以由外部連接的元件常數來改變。藉由選擇適當的外部 元件，該固定期間之時間可容易被調整。 當壓電變壓器的輸出電壓超出一想要値時，壓電變壓 器之輸出中的上升’可以藉由將第二振盪器之振盪頻率往 高頻側改變來避免。在該情況中，壓電變壓器的崩潰可靠 地被避免，因而壓電變流器受到保護。 當輸入電壓控制器的輸出電壓超出一想要値時，如果 輸入電壓控制器的任務因數受到控制，則得到相同的效果 〇 53 ^ 一1振魯益之振盡頻率從闻頻側掃向低頻側時，啓 45 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------· 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 '456159 A7 _ B7_ 五、發明說明（4) 動操作係被執行。在此種配置中，在啓動下流動過量的輸 出電流係被避免。 當輸入電壓低於一想要値時，第二振盪器的振還頻率 移至低於正常振盪頻率的一低頻。在此種配置中，壓電變 壓器的操作頻率被移進低頻側，因而增加了倍壓增益。此 降低了放電燈管無法點亮的可能性，且造成放電燈管可靠 地點亮。在最經常使用的輸入電壓下，壓電變壓器因此驅 動在提供壓電變壓器最大效率的的頻率下。壓電變流器的 效率被增加。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i I 1 i 1 訂· ！| — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）