457833 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 —作 社 印 製 五、發明說明（1 > 〔發明所述之技術領域] 本發明係有關使用於一般照明，加熱處理裝置等之燈 絲（式）燈點燈裝置，更詳述之，乃有關連接燈絲燈於輸 •出側，而用以控制輸出電力（功率）用之燈絲燈點燈裝置。 〔習知技術〕 燈絲（式）燈之點燈裝置乃廣汎地被使用於加熱處理 或一般照明等。做爲燈絲燈點燈控制裝置對於加熱處理之 應用例之一，可舉出半導體晶圓（以下簡稱爲晶圓）的照 射光方式之加熱處理裝_置。 在於半導體製造過程之加熱處理，乃要進行急速加熱 、保持高溫、急速冷却之處理者。其乃遍及（生）成膜， 擴散、退火等之廣範之範圍被實施著。 上述之任何乙項之處理，均要加熱處理晶圓成高溫者 。若使用上述照射光方式之加熱處理裝置時，可急速地加 熱晶圓，且能在拾數秒鐘至數拾秒鐘之間，就可溫至 1 0 0 0 °C以上。又在停止光照射時，就可急速地加以冷 却。 然而，當加熱晶圓時，若產生溫度之不均勻於晶圓， 就會產生所謂滑動（slip )，亦即產生結晶轉移之缺陷， 使得具有會成不良品之虞。 爲此，當使用照射光方式之加熱處理裝置來對晶圓實 施加熱處理時，有需要加熱、保持高溫、冷却成晶圓之溫 度分布會形成均勻》 !!-裝·！ ！！訂--------••線 >- (請先閲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（210 X 297公釐） -4- 45783 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 而做爲以照射光來使晶圓之溫度分布成均勻的照射光 方式之加熱處理裝置，乃揭示於例如日本專利特開平 8_ 4 5 8 6 3號公報。記載於上述公報之照射光方式之 -加熱處理裝置的光源部，係構成配置個個直徑爲相異之複 數的環狀紅外光燈（泡）成同心圓狀之結構。以配置燈成 如此之時，可令晶圓分割爲同心圓狀之每一區域，使得溫 度之控制成爲容易。 若要使晶圓溫度成爲均勻，應測量晶圓之各區域之溫 度，並控制對應於各區域之紅外光燈的發熱量。亦即，當 晶圓周邊部之溫度變成低溫時，就加大配置於晶圓周邊部 之燈的輸入功率來提高燈之發熱量，以加熱晶圓。以下， 要使燈之發熱量產生變化乙事，將稱呼爲「調光」。 在於照射光方式之加熱處理裝置的紅外光燈，一般乃 使用著能以良好效率來放射（輻）射紅外線之鹵素燈，又 做爲點燈用之電源乃使用了交流電源。 調光燈絲燈之方式係以如下來進行。 (1 )對於調光在於一般照明器具之燈絲燈，.通常使 用著採用T R I A C (雙向三端開關）之電路，並以控制 TRIAC之導電角度來進行。 (2 )照射光方式之加熱處理裝置的調光，基本上亦 適用如此之電路，而使用著閘流體（Thyristor )。將在圖 9顯示採用閘流體之燈之點燈裝置的基本性之結構。再者 ，將1個燈對應於1部該燈之點燈裝置之顯示來配設。因 此，要實施控制點燈複數個之燈的裝置，就具有相當於燈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 - — II ------— i I I 訂 ί ! --- (請先閲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Λ社印製 I 4 5 7 3 3 3 A7 B7 五、發明說明（3 ) 之個數的燈的點燈裝置，且被收容於電源箱之裝置中。 圖9所示之點燈裝置，乃以變化要流動於閘流體 SCR1、SCR2之閘電流的時序（定時）來控制要輸 •入於燈之電力（功率），以實施調光。 由閘電流來控制功率可舉出以下之兩個方式，則導電 角度之控制和零交越之控制。再者，在此將定義以下之狀 況。由商用交流電源來輸入於（燈之）點燈裝置，將稱爲 「輸入」。而要輸入於點燈裝置之輸出，將稱爲「輸出」 。因此，所謂「輸出功率」，則意味著「燈之輸入功率」 (a )導電角度之控制 於圖9中，將從交流商用電源2 1輸入交流至（燈之 )點燈裝置100。點燈裝置1〇〇將配設由第1(之） 閘流體s C R 1和第2 (之）s C R 2所形成之（燈之） 點燈控制電路2 0 0。由控制部3 0 Q之閘信號產生電路 所產生之閘信號來使閘電流流動於（點之）點燈控制電路 200之閘流體SCR1、SCR2之閘極Gl、G2’ 則可從（燈之）點燈裝置1 〇 ◦輸出電流至燈2 3直至所 供予點燈控制電路2 0 0之閘流體s c R 1、s c R 2之 電流成爲0 (零）爲此。 圖1 0 ( a )爲點燈裝置1 0 0之輸入電壓波形。圖 1 0 ( b.)係顯示令閘電流流動於閘流體s c R 1、 SCR2之閘極Gl、 G2之時序例。①係表示第1閘流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6- — — — — — —----- 裝----！| 訂 -----!!線 . - (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 4 5 783 3 A7 B7 五、發明說明（4 ) 體S C R 1之閘電流，②係表示第2閘流體S C R 2之閘 電流。圖1 0 ( c )係顯示以同圖（a )之時序來流閘電 流時之輸出電流之波形。再者，在燈絲燈點燈裝置之時， •輸出電壓亦會與輸出電流成爲同樣之波形。 因此，從點燈裝置1 0 0之輸出電力（功率）乃成爲 圖1 0 ( C )之斜線部分所示之輸出電壓波形和輸出電流 波形予以相乘者。由於變化賦與閘流體S C R 1、 SCR2之閘電流的時序，就可改變圖10(c)之輸出 電流波形及輸出電壓波形，由而可改變輸出功率，亦即改 變燈之輸入功率，使得_可進行調光。 (b )零交越（之）控制 控制電路之結構係與圖9相同，而令要流於閘流體 SCR1、SCR2之閘電流的時序做成如圖11 (b) 。在此，①表示第1閘流體SCR1之閘電流，②表示第 2閘流體S C R 2之閘電流。 以圖1 1 ( b )之時序來流閘電流時之輸出電流及輸 出電壓，將形成如同圖（c )所示。亦即，以輸出波成稀 疏（隔著某間隔）之電流、電壓，就可變化燈之輸入功率 而可實施調光。 然而，上述之兩個控制方式具有如下之問題。 (1 )會產生升起（波形之上升時）之雜訊（在於控制導 電角度時） 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐) -7- 一 S： 1 之 注- 意 U 頁 訂 ▲ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457833 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合力社印製 五、發明說明（5 ) 在圖1 0所示之導電角度控制方式之時，會在調光時 形成如圖1 0 ( C )所示，會對於燈形成急速地施加大的 電壓。爲此，會產生所謂之升起雜訊於（燈之）點燈裝置 _內，使得裝置之控制系統有可能具有會產生誤生誤動作之 原因。又由於會流衝流於燈絲而使燈絲成爲過負載狀態， 使得容易產生燈絲產生斷線。 (2 )應答（響應）速度會降低而無法實施連續性的控制 (在於零交越控制之狀態時） 在於零交越控制之-狀態時，因形成電源電壓要成爲零 交越之時刻，予以導通閘流體，因而並不會對於燈急速地 施加大的電壓。然而如圖1 1 ( b )，因使所輸入之商用 頻率之波成爲稀疏，使得無法成爲較要輸入調光之應答速 的商用電源頻率更快，以致無法實施迅速之調光。又無法 成連續性地變化輸出功率，因而，無法實施細緻的調光。 (3 )產生高諧波失真 · 以進行圖10所示之控制導電角度時爲例’當要進行 如前所述之輸出側的功率控制時’輸出電壓和輸出電流會 個別成爲如圖1 2 ( a ) ( b )之狀態。 另一方面，燈點燈裝置1 〇 〇之輸入電壓波形係如圖 1 2 ( C )之商用交流電源2 1的電壓波形°又輸入電流 係成爲如圖1 2 ( d )與輸出電流波形相同。 當輸入電流成爲如此之波形時’就會產生如下之問題 !!!---裝！ 訂!_丨I _線 - - (請先閲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（210 X 297公S ) - 8 - 457833 A7 B7 五、發明說明（6 ) (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 。在圖1 2 ( d )之圓圈標記部分成爲非線型的部分，由 而會在輸入電流產生高諧波失真《而如此之高諧波失真逐 漸成爲被規範之對象。 • 同樣之問題，亦會產生於前述圖1 1所示之零交越控 制。圖1 2 ( e )之圓圏標記部分，波形爲非線型而會產 生高諧波失真。 (4)產生無功（無效）功率 於圖12中，假設V爲輸入電壓、I爲輸入電流、W 爲有效功率，V X I爲眉（在）功率之時，若輸入電壓波 形和輸入電流波形均爲正弦波且未具有相位差*則可成立 如下之關係。
V X I = W 在此，W可思爲輸出功率（燈之輸入功率）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而，具有如圖1 2 ( d )之波形失真之狀態時，必 定會產生無效電力（ = VX I _w)。因此，在於如圖 1 2 ( d )之具有波形失真時' 且欲輸出一有效電力w時 ，就有需要較波形爲正弦波者更大之視（在）功率1^ x I 〇 在於零交越控制之狀態時’圖1 2 ( e )之箭頭記號 部分會被思爲1個週期，因而同樣地會產生無效功率。 對於上述有關無效（無功）功率來說明時’亦即’當 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- 457833 A7 B7 五、發明說明（7 ) 控制輸出功率就形成會產生無效功率。而該狀況，將會在 製造實用裝置時，成爲大的問題。 <請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁) 亦郞，由以下之理由，因（燈之）點燈裝置1 〇 0的 輸出功率經常會被控制，使得在點燈裝置1 0 0 一定會產 生無效功率，以致做爲（燈之）點燈裝置，在效率上成爲 不佳。 ① 實用上，在於如照射光方式之加熱處理裝置之裝置 ，倘若對於（燈之）點燈裝置輸入商用之200V時，一 般會考慮1 0 %之電壓變動而所要使用之燈會採用較輸入 電壓約小1 0 %之額定Λ壓，例如1 80V者，以令裝置 具有容許度爲其常識。因此，即使以額定値來點燈時，亦 可予以控制點燈裝置之輸出。+· ② 再者，在於照射光方式之加熱處理裝置，將實施點· 燈，調光複數支之燈，而該時可由所使用之燈，額定値具 有相差異（有燈絲長度相差異）之狀態。該狀態時，就要 經常加以控制輸出功率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，做爲解決上述無效功率之問題的方式，有 提案交流截波（斬波）控制方式。所謂交流截波控制方式 乃由開關電路來截波（斬波）輸入電壓（電流），而控制 輸出電壓（電流）者，可由控制開關動作時之ON (接通 )時間，而可控制輸出電壓（輸出電流）。 亦即，將圖1 3 ( a )所示之輸入電壓（電流）以同 圖（b ).所示之開關信號來進行〇 N / 0 F F ’而獲得如 同圖（c )所示之輸出電流。再者，同圖係顯示工作（任 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Ί 833 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（8 ) 務）爲略5 0%之狀態，又表示在於構成爲，對於負載成 並聯配設整流用之開關電路之同時，成串聯於燈絲來配設 電感，以令串聯於輸入側之開關電路成爲斷路時，會接通 '上述整流用之開關電路，以令輸出電流藉上述整流電路來 持續地流動之結構。 甚至在同圖（c )所示之波形，倘若提高開關信號之 頻率時，亦可獲得接近於正弦波的波形，惟對於同圖（c )所示之輸出電流更予以實施濾波，亦可獲得同圖（d ) 所示之正弦波輸出。輸入電流當予以經過通低（頻）濾波 器時，亦可做成爲正弦波。 當使用上述之交流截波控制方式時，因可令輸出波形 成爲正弦波，又電壓、電流之相位會略成一致，因而前述 之無效功率之問題並不會發生。 又輸出電流並不會急遽地上升，因而亦不會發生上升 (建起）雜訊之問題，再者，亦可由控制開關信號之工作 (任務）來進行迅速且細緻之調光。 〔發明擬解決之課題〕 如上所述，在於以變化要輸入於燈絲（式）燈之功率 來控制燈之發熱量的（燈之）點燈裝置，乃要求著對於燈 以不急遽地來施加電壓（不使之產生雜訊，對於燈不給予 流動大的衝流），且會使響應速度迅速且成連續地可加以 調光之狀.況下來變化輸出功率。又有需要以不產生高諧波 失真於輸入電流，又以不產生無效（無功）功率之狀態下 — — — — — — — — — — In i 111 I I I ^ — II — II — {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（210 X 297公爱） -11 - 457833 A7 B7 五、發明說明（9 ) 來變化輸出功率。 ' 若使用如前述之交流截波控制方式時，因可令輸出電胃 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 流、輸出電壓、輸入電流之波形略形成爲正弦波，因而， •並不會產生無效功率，又在燈不會流動大的衝流，且可實 施響應速度迅速並成連續性的調光。 然而，交流截波控制方式係如前述圖1 3所示，以同 圖（b )所示之開關信號來進行輸入電壓（電流）之ON /OFF，因而，輸入側若未配設濾波電路時，輸入電流 就會發生高諧波失真。 尤其，在於照射光_方式之加熱處理裝置，有需要調光 複數之燈絲燈，以致上述被實施開關之輸入電流亦會變爲 大，使得會賦與電源側有高諧波失真之影響亦會變大。 本發明係鑑於上述之情事而發明者。將提供一種在於 調光複數之燈絲（式）燈之（燈絲燈）點燈裝置，並不需 要配設用於去除高諧波失真用之濾波電路於輸入側*或可 製成極小型化而不會賦與電源側有高諧波失真之影響的（ 燈絲燈）點燈裝置者。 經濟部智慧財產局員工消費合#社印製 〔解決課題用之手段〕 本發明乃以如下之方式來解決上述之課題。 在於連接交流電源於輸入側，並以控制其輸出功率來 點燈複數之燈絲（式）燈用之燈絲燈點燈裝置，將以對應 於上述複.數之燈絲燈來個別配設點燈控制電路之同時，配 設用於控制該點燈控制電路用的控制部。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 12 - A7 B7 457833 五、發明說明（1〇 > 上述點燈控制電路乃包括有要進行開關從上述交流電 源所供應之正弦波電流或對其實施全波整流之電流用之開 關元件’而在該開關元件接通（ON )時，就供予輸入電 •流於燈絲燈，並在開關元件斷路（0 F F )時，就由貯存 於與該燈絲燈成串聯之電感元件之能量來持續地流電流給 予燈絲燈：而後，以重複地實施上述之Ο N / Ο F F，以 供應整體言與輸入電流波形略相同形狀之輸出電流給予燈 絲燈。 又上述控制部乃以變化前述開關元件之ON/O F F 信號之工作來變化上述瀚出電流之（尖）峰値之同時，供 應錯開時序（定時）之Ο N / 0 F F信號給予上述各點燈 控制電路。 本發明因以如上述錯開要供予各點燈控制電路之Ο N /〇 F F信號的時序，因而並不需要濾波電路或可製成極 小型化，而使流入於燈絲燈點燈裝置整體之輸入電流波形 可成爲正弦波，且不會賦與高諧波失真之影響於電源側。 因此，可令裝置之結構簡單化，可企圖降低成本。 〔發明之實施形態〕 圖1係顯示本發明之第1實施例的燈絲燈之點燈裝置 結構圖。 同圖中，20爲交流電源，.2 — 1〜2_n爲燈（之 )點燈控.制電路。（燈）點燈控制電路2 — 1〜2 - η的 開關元件乃由從控制部3所供予之閘信號所被控制’以控 i!_i - i I — II I 訂------- 1" <請先閲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4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） -13- 經濟部智慧財產局員工消費合米社印製 457833 A7 _______B7 五、發明說明（11 ) 制從交流電源2 0所供應之交流輸入來調光燈絲燈4 一 1 〜4 — η。 控制部3係由要供予閘信號於點燈控制電路2 - 1〜 ’2 — η之開關元件用之閘信號產生電路3 a及CPU3 b 所構成。而閘信號產生電路3 a係依據CPU3b之輸出 來產生前述圖1 3 ( b )所示之開關信號，以令各燈之點
燈控制電路2 _ 1〜2 _ η之開關元件實施Ο N / 0 F F 〇 接著，說明圖1所示之燈之點燈控制電路之動作》 圖2係顯示圖1所示之本實施例的燈之點燈控制電路 之結構圖，同圖係抽出圖1所示之燈之點燈控制電路之一 來表示者。同圖中，2爲（燈之）點燈控制電路，20爲 交流電源，Tr 1〜Tr4爲開關元件，D1〜D4爲二 極體，C爲電容器，L爲電感，4爲燈絲燈（以下簡稱爲 燈）。 開關元件T r 1〜T r 4係由圖1所示之閘信號產生 電路3 a所產生之閘信號，以如前述圖1 3所示之所定的 驅動頻率來進行ON/O F F。而該驅動頻率將被選擇例 如2 0 kH z左右之頻率。因該頻率成爲較低時，會使配 設於輸出側之電容器C之電容變大，又會發出聲音。在另 一方面，若選擇較高頻率時，會使開關元件之效率惡化。 因此，適當地在兩者之間的區域選擇予以設定就可。 於圖.2中，盔之點燈控制電路2會動作成如下所述。 從交流電源2 0當供應商用交流電源給予燈之點燈控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -14 - !! I ·!!! — — — I $ 1 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 45?833 五、發明說明（12 ) 制電路，輸入電流會形成流向圖2之A方向之狀態，及流 向B方向之狀況產生。而各個狀況下，會以如圖3所示來 控制各開關元件。 (1 )輸入電流當流向A方向之狀況時 ①假設令第1及第3之開關元件Trl、 Tr3接通 (.〇 N )，而另外之開關元件T r 2、T r 4斷路（ 〇FF)。則輸出電流會以第1開關元件Trl —電感L —燈4 —第4二極體D 4之狀態來流動。 0以保持第3開關元件T r 3接通之下，令第1開關 元件Trl斷路，並使其他之開關元件Tr2、 Tr4維 持斷路狀態時，殘留於電感L之電流就成爲以電感L—燈 4 —第3開關元件T r 3 —第2二極體D 2—電感L之狀 態來流動。 ③ 以重複地實施組合上述①、②之開關動作。 (2 )輸入電流當流向B方向之狀況時 ④ 假設令第2及第4之開關元件T r 2、T r 4接通 (〇N)，而另外之開關元件Trl、Tr3斷路（ 〇 F F )。則輸出電流會以第4開關元件T r 4 —燈4 — 電感L —第1二極體D1之狀態來流動。 ⑤ 以保持第2開關元件T r 2接通之下’令第4開關 元件丁 r 4斷路，並使其他之開關元件T r 1、T r 3維 持斷路狀態時，殘留於電感L之電流就成爲以電感第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 ----— — — — — — — — — ·1111111 — — — — — — — - - (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製 -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7833 A7 ___B7_ 五、發明說明（13 ) 2開關元件T r 2 —第3二極體D 3 —燈4 —電感L之狀 態來流動。 ⑤以重複地實施組合上述④、⑤之開關動作。 • 以如上述來控制時，燈之點燈控制電路2之各部分的 波形會成爲如圖1 3所示。再者，在此，對於燈之點燈控 制電路2，假定輸入有5 Ο Η z之商用交流電源，而開關 元件丁『1〜1'14之開關頻率做爲2〇1^112。 輸入電壓之波形爲顯示於前述圖1 3 ( a )之波形， 當以約5 0 %任務（工作）來進行開關時，開關信號就會 成爲前述圖1 3 ( b_ )之狀態。而同.圖中①係顯示電路在 實施上述（1 )①之動作，0係顯示電路在實施上述（1 )②之動作。 當實施上述之開關動作，燈之點燈控制電路2的輸出 電流波形會成爲如前述圖1 3 ( c )。 亦即，在於圖13 (b)①時，來自交流商用電源之 電流會維持原狀來輸出，而燈之電流値會逐漸地增加。又 移到圖1 3 ( b )②時，輸出側雖會從交流商用電源被切 斷，惟仍有電流殘留於電感L，因而，流動於燈4之電流 會逐漸變爲小=倘若所殘留之電流成爲.0之前，再度做成 如上述①之狀態時，輸出電流會再度增加。而如此之狀況 ，對於④⑤亦會產生同樣之狀況。 再者，在圖1 3 ( C )乃爲了說明而使凹凸形成極爲 顯著，惟在實際狀態時，例如以2 0 k Η z來實施開關* 凹凸則變爲極小，即使未配設濾波電路於輸出側’輸出波 !Ι!ί· · I !| I 訂 * I — -- · (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16- ^5783 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（14 ) 形亦可槪略成爲正弦波。若有需要時，例如由配設於輸出 側之電容器C來予以平坦化，則可成爲更好之如圖1 3 ( d)所示之正弦波。 • 上述之開關頻率的①：0(或③：④）之時間比乃被 稱爲作用（duty )。作用爲1之時，因僅有①而已，使得 輸入於燈之輸入波形會成爲與輸入於燈之點燈裝置的波形 相同，另一方面，作用爲0時，僅有②而已，使得輸入於 燈成爲零。 因此，以從0至1之間來改變開關之作用，就可獲得 峰値能以0S〔輸出電流之峰値I P >〕客〔輸入電流之 峰値I P〕之範圍來變化的正弦波之輸出電流波形。亦即 ，對於燈4可供予成連續性可變化之電流。 另一方面，輸入於燈之點燈控制電路2的輸入電流波 形係由開關元件之作用而重複地進行著Ο N / 0 F F，因 而會成爲如前述圖1 3 a (參照同圖中之斜線部分）。 以如圖13 (a)所示，由20kHz來實施開關， 使得燈之點燈控制電路2之輸入電流會成爲具大的高諧波 失真之波形。 爲此，本實施例將以如下來實施各燈之點燈控制電路 之開關控制，以令輸入側之高諧波失真變小。 圖4係顯示燈之點燈控制電路2 _ 1〜2 — η之閘信 號的圖，同圖係顯示η — 4時’之狀態。 如同.圖所示，在於本實施例，將開關頻率以燈之數量 來分割，並對於要輸出於各個燈之燈之點燈控制電路2 - 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G * 297公釐).-17. ~ ----— —— — — —--裝！1 訂·！ I ·線 - * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ B7 五、發明說明（15 ) 1〜2-n的開關元件Tr 1〜Tr4，以設定時差且依 序來使之產生動作。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以開關頻率2 0 k Η 2來點燈4個燈爲例時，對於1 •個燈有1個燈之點燈控制電路，因此，燈之點燈控制電路 有1·〜4之4個。該狀態時，將20kHz (週期爲50 β s )之1週期予以分割爲4，而做成各閘信號之時差爲 1 2 . 5 # s ° 圖5係顯示以如上述由具有時差之閘信號來使複數之 燈之點燈控制電路產生動作時的輸入電流波形圖，同圖乃 表示點爲4個之場合。1 同圖中，當由閘信號來使要調光燈4 _ 1用之燈之點 燈控制電路2 — 1實施開關動作時，開關元件會以所定之 作用來動作，而燈之點燈控制電路2 - 1的輸入電流波形 將成爲如圖5 ( a )。
經濟部智慧財產局員工消費合办社印M 接著，從燈之點燈控制電路2 — 1的動作有1 2 . 5 从s之後，予以動作燈之點燈控制電路2 _ 2的開關元件 ，則燈之點燈控制電路2 - 2之輸入電流波形會成爲如圖 5 ( b )所示。 接著，同樣地依序來令燈之點燈控制電路2 - 3 —燈 之點燈控制電路2 — 4來使之動作時，各別之輸入電流波 形就會成爲如圖5(c)、 （d)。 當予以重疊圖5 ( a )〜（d )之電流波形，就成爲 做爲在於點燈複數之燈時之燈之點燈裝置整體的輸入電流 波形，其波形會成爲如圖5 ( e )所示之正弦波。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -18- 45^83 3 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（16 ) 例如在於n = 4而作用（工作）爲1 0%時，輸入電 流並不會成爲正弦波，惟輸入電流之頻率成爲8 0 k Η z ，最大電流値亦未增加時，因而，能以小型之濾波電路來 ’獲得正弦波。 圖6係以同一時序（定時），同一作用來實施開關以 對於複數燈進行點燈時之輸入電流波形。該狀況時，將如 同圖所示會成爲重疊電流値，使得電源側之高諧波失真變 爲極大。爲此，有需要可適應於大的電流値且可濾波2 0 kH ζ之濾波電路，由而裝置會成爲大型化，會成爲增加 成本之因素。 _ 圖7係顯示本發明之第2實施例的燈之點燈裝置結構 圖。 - 於圖7中，1 0_ 1〜1 0 — η爲燈之點燈控制電路 20，20爲交流電源、11爲全波整流電路、TrlO 爲開關元件、D10爲二極體、L爲電感、C爲電容器、 4爲燈絲之燈、3爲控制部、3 a爲閘信號產生電路、 3 b 爲 C P U。 _ 同圖所示之開關元件T r 1 0係由閘信號產生電路 3 a所產生之閘信號，以所定之驅動頻率來實施Ο N / 〇F F。該驅動頻率係與前述之第1實施例同樣，選擇爲 例如20kHz左右。 於圖7中，燈之點燈控制電路會動作成如下。 圖8 .係顯示本實施例之燈之點燈控制電路1 0 — 1〜 1 0 — η的各部波形圖，將由同圖來說明本實施例之燈之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19 - I-------!| -裝— —訂 *!!線 >* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 7 S3 3 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合--ft社印製 五、發明說明（17 ) 點燈控制電路的動作。 將從交流電源2 0供應商用交流電源給予燈之點燈控 制電路。輸入電流乃由全波整流電路1 1來實施全波整流 •，而供應圖8 ( a )所示之全波整流電壓給予開關元件 Trl〇。 ①將從控制部3供應◦ N (接通）信號給予開關元件 T r 1 〇，當開關元件T r 1 0接通時’輸出電流就形成 從全波整流電路1 1—開關元件T r 1 0 —電感L —燈4 —全波.整流電路1 1來流動。 0接著，開關元件_T r 10成爲OFF (斷路）時， 殘留於電感L之電流，將以電感L —燈4 —二極體D 1 〇 —電感L之狀態流動。 ③重複地實施組合上述①、②之開關動作。 以如上述地控制時，燈之點燈控制電路1 0 — 1〜 1 0 - η之各部的波形，將會形成如圖8所示之狀態。再 者，在此，對於燈之點燈控制電路，假定輸入有5 0 Η ζ 之商用交流電源，而開關元件T r 1 0_T r η之開關頻 率爲2 0 k Η ζ。 輸入電壓之波形係圖8 ( a )所示之波形，當以約 5 0 %之工作（作用）來進行開關時，燈之點燈控制電路 的輸出電流波形會成爲如前述圖8 ( b ) » 亦即，開關元件T r 1 〇接通時，將來自交流商用電 源之電流會維持廣狀輸出，而燈之電流値會逐漸地增加。 又在開關元件T r 1 〇成斷路時，輸出側雖會與全波整流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---- - - - - - ----裝— II 訂----- 線 . * (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 4 5 7 8 3 3 Α7 Β7 五、發明說明（18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 電路1 1成斷路，惟在電感L殘留有電流，而使流給燈4 之電流會逐漸地變小。倘若所殘留之電流成爲零（〇 )之 前，再度接通開關元件T r 1 0，輸出電流會再度增加。 • 再者，在圖8 ( b )乃爲了說明而使凹凸形成極爲顯 著，惟在實際狀態時，例如以2 0 k Η z來實施開關，凹 凸則會與第1實施例同樣變爲極小，即使未配設濾波電路 於輸出側，輸出波形亦可槪略成爲正弦波。若有需要時， 例如由配設於輸出側之電容器C來予以平坦化，則可成爲 更好之如圖8 ( d )所示之正弦波。 因此，以從0至1之間來改變開關之作用，就如前述 可獲得峰値爲可變之全波整流波形的輸出電流。亦即，對 於燈4可烘應成連續性可變化之電流。 另一方面，對於燈之點燈控制電路之輸入電流波形， 因由開關元件T r 1 0之作用而重複地實施ON/OFF 而成爲如前述圖8 ( c )，使得燈之點燈控制電路之輸入 電流會成爲具有大的高諧波失真。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 爲此，在於本實施例，亦與第1實施例同樣，以錯開 各燈之點燈控制電路的開關控制之時序，以縮小輸入側之 高諧波失真。 亦即，如前述圖4所示，將開關頻率以燈之數量來分 割，並對於要輸出於各個燈之點燈控制電路1 〇 - 1〜 1 0 — η的開關元件T r 1 0，以設定時差且依序來使之 動作。 以開關頻率2 0 k Η z來點燈4個燈爲例時，就以如 -21 - 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 - 五、發明說明（19 ) 前述，將20kHz (週期爲50// s)之1週期予以分 割爲4，以令各閘信號之時差成爲1 2 . 5// s。 而由具有如上述之時差的閘信號來使圖7所示之複數 •的燈之點燈控制電路10_1〜10-η產生動作時’就 會形成如前述圖5所說明，在於點燈複數之燈時的全波整 流電路1 1之輸出電流波形會成爲全波整流波形，並做爲 燈之點燈裝置整體的交流輸入電波之波形，亦會略成正弦 波。 於本實施例乃以如上述構成爲，由燈之點燈控制電路 來對全波整流波形實施開關作用，以獲得峰値爲可變之全 波整流波形，並以該波形來點燈，因而，並不會施加如前 述之導電角度控制之成急遽之大的電壓，故可獲得與前述 第1實施例同樣之效果。 又能以1個開關元件來構成燈之點燈控制裝置，使得 電路之結構能成爲簡單化。 再者，對於燈之輸出電流會在每交流輸入之半週期降 低至略接近於0 (零）之値，因而亦不會形成如在以直流 點燈時會在燈絲斷線時所產生之電弧的持續狀況。 〔發明之效果〕 如以上所說明，本發明可獲得如下之效果。 (1 )將輸出電流、輸出電壓做成正弦波，且以改變 峰値之高度來改變輸出功率，而可控制複數之燈絲（式） 燈之發熱量。不會施加急遽之電壓於燈，因而不會產生雜 !!!裝！| 訂！ I 線 1 « (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 297公釐〉 -22- 45 7 ^33 Α7 Β7 五、發明說明（2〇 ) ί請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 訊。由於不會流動衝流於燈絲，因而可增長燈之壽命。因 能以改變開關元件之工作（Duty，作用）來使峰値之高度 成連續，且使之即時的變化，因此，燈之亮度亦會成連續 •且可產生即時的變化。 (2 )由於錯開要供予複數之點燈控制電路的ON/ OFF信號之時序（定時），使得並不需要配設去除高諧 波用之濾波電路於.輸入側而可予以小型化，且可令輸入電 流之波形成爲正弦波。因此，可企圖裝置之結構成爲簡單 化，降低成本= 再者，甚至從燈之點燈裝置裝置所加以控制之功率之 時，亦不會產生無功（無效）功率。因此，可實現極佳效 率之燈的點燈裝置。 〔圖式之簡單說明〕 圖1係顯示本發明之第1實施例的燈絲燈之點燈裝置 結構圖。 圖2係顯示本發明之第1實施例的燈之點燈控制電路 結構圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3係用以說明驅動燈之點燈控制電路的各開關元件 的閘信號用之圖。 圖4係顯示要供予燈之點燈控制電路2 — 1〜2 — η 的閘信號之時序的一例子圖。 圖5係顯示由具有時差之閘信號來使複數之燈的點燈 控制電路產生動作時之輸入電流波形圖。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Α7 Β7 五、發明說明（21 ) 圖6係顯示以同一時序，同一作用來進行複數之燈的 開關而使之點燈時的輸入電流波形圖。 (猜先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖7係顯示本發明第2實施例之燈之點燈裝置的結構 .圖。 圖8係顯示第2實施例之燈之點燈控制電路之各部分 的波形圖。 圖9係顯示使用閘流體之燈之點燈裝置的基本性結構 例之圖。 圖10係顯示當在圖9中進行閘流體之導電角度控制 時的各部分之波形圖。， 圖1 1係顯示當在圖9中進行閘流體之零交越控制時 的各部分之波形圖。 圖12係顯示進行導電角控制、零交越控制時之輸入 、輸出之電流、電壓的波形圖。 圖1 3係顯示使用交流截波控制方式時之各部分的波 形圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔符號之說明〕 1 燈（之）點燈裝置 2 — 1〜2 — η 燈（之）點燈控制電路 3 控制部 3 a 閘信號產生電路 .
3b. CPU 4、4 一 1〜4 — η 燈.絲（式）燈 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） 45^833 五、發明說明（22 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 0 — 1 1 0 - n 燈 ( 之） 點 燈控制電路 1 1 全 波 整流 電 路 2 0 交 流 電源 T r 1 T r 4 開 關 元件 T r 1 0 開 關 元件 D 1 D 4 二 極 體 D 1 0 二 極 體 C 電 容 器 L 電 感 I!-----裝—---訂--- 線 i 1 (請先閲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<210 X 297公釐） -25-