TW588394B - Light source device - Google Patents

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TW588394B TW091123126A TW91123126A TW588394B TW 588394 B TW588394 B TW 588394B TW 091123126 A TW091123126 A TW 091123126A TW 91123126 A TW91123126 A TW 91123126A TW 588394 B TW588394 B TW 588394B
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TW091123126A
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Masashi Okamoto
Toshio Yokota
Original Assignee
Ushio Electric Inc
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    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
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    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 __ I 588394 A7 _______B7 五、發明説明(〇 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係有關使用於例如投影器用之光源,乃使用高 壓水銀放電燈或(金屬)鹵化物燈等之高亮度放電燈 (Η I D燈)的光源裝置。 〔習知技術〕 用於液晶投影(投射)器或D L Ρ τ Μ (美國德州儀器 產品)投影器等之光學裝置用的光源裝置,乃使用著 Η I D燈等之放電燈。有關驅動放電燈,有放電燈之兩極 的電極極性,亦就是一方爲陰極,另一方爲陽極的關係不 會變化之D C驅動,及陰極和陽極略成周期性交替的A C 驅動。又在A C驅動,其極性變化速度,亦就是驅動頻率 能以從數拾赫芝(Hz )至數百萬赫芝(MegaHz )爲止之 廣濶頻率來驅動。 然而,在如此之放電燈,其放電空間會顯示音聲性共 振空腔(音嚮性諧振空腔)之作用’倘若該共振頻率和饋 電電流之頻率成分成爲一致或接近時,就會產生所謂之音 頻共振現象。 一般,前述共振頻率乃響應於燈之形狀而具有複數之 頻率,共振頻率因依賴於尺寸(大小)或放電空間內之氣 體音速,因而每一燈,或燈之種類即使爲相同,但在放電 空間之形狀大小有偏差時’共振頻率也會依據每一燈而產 生變化,再者,即使爲同一之燈’也會伴隨著燈之溫度變 化而變化共振頻率。 本紙張尺ΐ適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21CX 297公釐) — ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慈財產局員工消费合作社印製 _ L 588394 A7 ____B7 五、發明説明(2 ) 饋電裝置之驅動方式,倘若爲前述之D C驅動時,將 會對於漣波電流及電流之高諧波成分產生共振。又驅動方 式爲前述A C驅動時,就會對於驅動頻率及其高諧波成分 產生共振,再者,在驅動半周期中有漣波時,也會對該漣 波成分及高諧波成分產生共振。 當產生音頻共振時,放電電弧因會振動而顯顯閃爍於 投影器畫面圖面之照(明)度,在於程度極爲大時,有時 會熄滅放電之情況產生。如前述,音頻共振頻率會響應於 燈之條件而產生種種變化,且對於饋電裝置之各種頻率產 生共振,因而要穩定地分開燈之音頻共振頻率和饋電裝置 之頻率成爲極困難。 於習知技術中,例如日本專利特開昭6 3 — 5 8 7 9 3號雖揭示有限制漣波成分頻率和漣波率,但如前述,要 穩定地分開燈之音頻共振頻率和饋電裝置的頻率因極爲困 難,以致也有產生無法實現之狀況。又例如日本專利特開 昭6 0 — 2 6 23 9 2號雖揭示有以所定周期來切換完全 不產生音頻共振之頻帶和可產生之頻帶者,但完全不產生 音頻共振之頻帶未存在時,就無法來適用。 日本專利特表2〇01 — 50536 ◦號,及美國專 利公報5,8 5 9,5 0 5號,雖揭示有測定燈泡點燈之 穩定性而成動態性地予以切換者,但其具有構造複雜且成 本會變高之問題。 又該等之切換頻率之方式,倘若具備有雜訊濾波器或 諧振電路,具有假諧振電路等之頻率特性的周邊電路時, 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2;CX297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-5 - 588394 A7 ___B7_ 五、發明説明(3) 將會在切換頻率之前後會使特性產生變化,由而具有發光 量有可能產生變化等之問題。又要令該樊化不會產生時, 更進一步需要想辦法來使例如加速燈電力控制之反饋響應 速度等,使得電路技術成爲高度化,以致具有會成爲高成 本之問題。 〔發明擬解決之課題〕 本發明係擬提供一種避免音頻共振之不適當狀況的 Η I D燈光源裝置爲其目的者。 〔解決課題用之手段〕 爲了解決該課題,本發明之申請專利範圍第1項(以 下簡稱爲申請項1,下同)的發明,係在連接成對向配置 一對電極之放電燈及用於起動(觸發)前述放電燈,以供 予放電電流於前述電極用之饋電裝置(Ε X )所形成的光 源裝置,其特徵爲:前述饋電裝置(Ε X)乃爲了調整供 予前述放電燈之饋電量而使用開關元件者,且對於前述開 關元件之略爲周期性的開關動作,予以施加相位調變(調 相)。 本發明之申請項2的發明,係在連接成對向配置一對 電極之放電燈及用於起動前述放電燈,以供予放電電流於 前述電極用之饋電裝置(Ε X)所形成之光源裝置,其特 徵爲:前述饋電裝置(Ε X)係要對於前述放電燈實施 A C驅動之饋電者,而對於略爲周期性之A C驅動的饋電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(2iCX 297公釐) ' ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝'
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 588394 A7 B7 五、發明説明(4) 動作,予以施加相位調變。 本發明之申請項3的發明,係起動放電燈來供應放電 流用之饋電裝置(Ex),其特徵爲··爲了調整供予前述 放電燈之饋電量而使用開關元件者,而對於前述開關元件 之略爲周期性的開關動作,予以施加相位調變。 本發明之申請項4的發明,係起動放電燈來供應放電 電流用之饋電裝置(Ex) ,其特徵爲:要進行AC驅動 之饋電於前述放電燈用者,而對於略成周期性之A C驅動 的饋電動作,予以施加相位調變。 〔作用〕 將在圖1顯示依據前述D C驅動方式之本發明光源裝 置的結構予以簡略化的一例子。於饋電裝置(E X )’ ( 電)降壓型(下)截波型之鎭流(穩定)電路(B X )係 接受來自PFC等之DC電源(Mx)之電壓供應而動作 ,以進行調整供予放電燈(L d )之饋電量。前述鎭流電 路(B X )係構成爲以F E T等之開關元件(Q X )來開 閉(on - of f)來自DC電源(Mx)之電流,並藉 由抗流線圈(Lx)來充電於平滑電谷器(Cx) ’且施 加該電壓於放電燈(L d ),使得可流電流於放電燈( L d ) 〇 再者,當前述開關元件(Q X )爲接通期間,將由通 過開關元件(Q X )之電流來直接供予電流而充電至平滑 電容器(C X )及作爲負載的放電燈(L d )之同時,以 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(21CX297公嫠) I--------w-批本-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588394 A7 ___ B7 五、發明説明(5 ) 疏通之形態來儲存能量於抗流線圈(L X ),至於前述開 關元件(Q X )在於斷路期間,則由以磁通形態儲存於抗 流線圈(L X )的能量而藉由續流二極體(fly-wheel diode )(Dx)來供電流給予充電於平滑電容器(Cx)及放 電燈(L d )。 前述降壓型截波型之鎭流電路(B X )係由對於前述 開關元件(Q X )之動作周期的前述開關元件(Q X )接 通狀態期間之比,亦就是由任務循環(工作週)比來調整 對於前述放電燈之饋電量。 於起動(觸發)器(Ui),將藉由電阻(Ri)而 由燈電壓(VL)來充電電容器(Ci)。當邏輯閘驅動 電路(G i )成爲活性(激活)化時,由於以閘流體等所 形成之開關元件(Q i )會接通,致使前述電容器(C i )會經由變壓器(K i )之一次側繞組(P i )來放電, 以致產生高電壓脈衝於二次側繞組(H i )。 而所產生於起動器(U i )之二次側繞組(H i )的 高電壓,將重疊於鎭流電路(B X)之輸出電壓來施加於 電極(El,E2)間,而可起動放電燈(Ld)之放電 〇 邏輯閘驅動信號生成電路(U p m ),將生成具有某 一作用比之邏輯閘驅動信號(S g ),而前述邏輯閘驅動 信號(S g ),乃藉由邏輯閘驅動電路(G X )來控制前 述開關元件(Q X )之邏輯閘端子,以控制來自前述之 D C電源(Μ X )之電流的通斷(開關)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(21CX297公釐) ' — -8- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
588394 A7 ______B7 五、發明説明(6 ) 流於前述放電燈(L d )之電極(E 1,E 2 )間的 電流(I L )及產生於電極(E 1,E 2 )間之燈電壓( V L )係構成可由電流偵測機構(I X )及電壓偵測機構 (V X )來偵測。再者,有關前述電流偵測機構(I X ) 係使用分流電阻,又有關前述電壓偵測機構(V X )係使 用分壓電阻,而可簡單地實現該偵測。 來自前述電流偵測機構(I X )之燈電流信號(S i )及來自前述電壓偵測機構(V X )之燈電壓信號(S v ),將輸入於饋電控制電路(F X ),以決定燈電流信號 (S i )之目標値能使燈電流(I L )和燈電壓(V L ) 之乘積成爲所期盼的値,並予以調整誤差積分信號( S S f )來減少其目標値和(實際之)測量値的誤差。 在邐輯閘驅動信號生成電路(U p m ),則依據前述 誤差積分信號(S f )而由脈(衝)寬(度)調變來賦予 適當的作用比,以生成反饋性所控制之前述邏輯閘驅動信 號(S g )。 首先,說明有關本發明之申請項1的發明。 如前述,前述開關元件(Qx)因會重複地實施開和 關之動作,因而在供電流至放電燈(L d )會包含有漣波 成分。具體地說明時,當前述開關元件(Q X)成接通時 ,從抗流線圈(L X )所供應之電流因大致會成直線性之 增加,致使燈電流也大致成直線性之增加,相反地前述開 關元件(Q X )成斷路時,從抗流線圈(L X )所供應之 電流因大致成直線性地減少,致使燈電流也會大致成直線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨CX297公釐) ~ -9- I 衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ·線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588394 A7 _______B7_ 五、發明説明(7) 性之減少。亦即,燈電流乃包含有以平均性之値爲中心來 重複地成加和減少的漣波成分。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當該漣波成分與放電燈(L d )所具有之音頻共振頻 率成爲一致或接近時,就會產生共振。共振現象係一般在 賦予共振頻率附近之周期性擾亂於系統時,系統因會成選 擇性地積聚振動能量而產生。因此,倘若賦予成一致於共 振頻率之擾亂且顯現成作爲具有害處程度之共振現象,需 要存在有積聚該能量用之共振成長時間,也就是需要具有 時間性之餘地。 將該情況以與另外之共振現象的類推法來說明時,可 舉出例如以線連結錘和支點之鐘擺的系統。鐘擺之擺動頻 率係由線長而決定,該擺動頻率,將成爲共振頻率。 開始時,鐘擺作成爲靜止狀態,而以相等於共振頻率 之頻率夂令前述支點朝水平以微小振幅來移動時,雖可由 共振而賦予擺動動量於鐘擺,但成靜止之鐘擺只能逐漸增 大振幅,並非開始移動前述支點之同時,會使鐘擺激烈地 擺動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,於共振現象,一般鐘擺擺動之相位會對於擾亂 之支點運動相位,具有約9 0 °之遲相(延遲)。 圖2 a係以槪念性地顯示本發明之對於重複地實施前 述開關元件(Q X )的開與關之動作所會賦予相位調變( 以下簡稱爲調相)的狀態圖。再者,該調相可在前述圖1 之邏輯閘驅動信號生成電路(U p m )進行脈寬調變時, 予以同時進行。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨CX297公釐) -10- 588394 A7 ___ B7 五、發明説明(8 ) 依照本發明之申請項1 ,對於前述開關元件(Q X ) 之周期性的開關動作,將期間(τ 〇 1 1 )較其他周期延 長時,就可賦予適當量之相移,亦即,由於施加調相而可 衰減期間(r 0 1 1 )在以前所成長之燈的音頻共振。 該狀況,倘若再以前述之鐘擺爲例來說明時,由於以 共振(諧振)頻率來移動支點而開始大擺動鐘擺,以適當 地延遲移動支點(未改變頻率之下)之相位時,可令鐘擺 趨向於減少鐘擺的振幅。 再者,該時,倘若要有效果性地來減少鐘擺之振幅, 將對於鐘擺之擺動,令支點運動之相位成爲具有約9 0 ° 之延遲。 即使由於在期間(r 〇 1 1 )之相移而衰減燈之音頻 . 共振,但不久共振當然共振也會開始朝向增大開始成長, 以致經過適當時間後的期間(r 〇 1 2 ),需要再度賦予 相移,而如此之附加相移也有需要成周期性或略成周期性 地重複進行方可。至於該重複之頻率的適當値,有需要以 實驗來求出。 再者,由有關上述之鐘擺例子的說明,在期間 (r〇ll ,r〇12,……)所賦予之相位,雖形成有 需要賦予從約9 0度之進相狀態至約9 0度之遲相狀態的 相位,但在燈之音頻共振時,因非爲線形而並不一定 1 8 0度爲最適當,因而有需要以實驗來求出適當之相移 量,亦即適當之進相或遲相的量。 有關在期間(r 〇 1 1 ,r 〇 1 2,……)所賦予相 i紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(21CX297公釐) ^~ -11 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588394 A7 __ B7 五、發明説明(9) 移之方式,除了如前述圖2 a ’由延長開關元件(QX) 之斷路期間來賦予者以外’也可由如圖2 b,在期間( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) r〇21 ,r〇22 ’ ......等)予以延長接通期間來賦予 者,再者,也可由如圖2c,在期間(r〇31, τ 0 3 2……)予以縮短斷路期間來賦予者,或可由如圖 2 d,在期間(τ* 0 4 1 ,r 0 4 2,……)期間予以縮 短接通期間來賦予者。 又除了如前述圖2 a〜2 d,由1個接通期間或斷路 期間來賦予一次所需要之相移之外,也可作成遍及複數之 接通或斷路的期間賦予一次相移者。例如圖3 a所示,延 長斷路之期間(r 1 1 1)和接通之期間(r 1 1 2)者 ,如圖3b之延長斷路期間(rl21 ,rl22)者, 如圖3 c之延長接通期間(r 1 3 1 ,r 1 3 2 )者,如 圖3 d之縮短斷路期間(r 1 4 1 ,r 1 4 3 )和接通期 間(r 1 4 2,r 1 4 4 )者,如圖3 e之縮短接通期間 (τ151 ,rl52)者,如圖3f之縮短斷路期間( rl61,rl62)者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,在前述圖1,雖記載作爲鎭流電路(Bx)使 用了降壓型截波器者,但即使爲使用如圖4所示之(電) 壓(上)升截波器者,或如圖5所示之反向截波器者,或 其他方式之鎭流電路,對於進行由開關元件來實施略爲周 期性的開關動作,也可良好地發揮本發明之效果。 至此,雖依據D C驅動方式之光源裝置來加以說明, 但在點燈此種放電燈時,有關燈電流漣波,甚至在A C驅 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21C X 297公釐) 一~" -12- 588394 A7 B7 五、發明説明(10) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 動方式者也有同樣之現象。因爲,例如要施加矩形波形之 交流的放電電壓於放電燈時,從極性倒轉直至下一次倒轉 爲止之半周期期間,可謂在短期間與D C驅動並無具有任 何不同(變化)之處,因此,產生於前述之CD驅動時之 現象,也會在AC驅動時產生。 如圖6所記載,在由前述(電)降壓型(落)截波器 所形成之鎭流電路(B X )之後段,以追加f E T等之開 關元件(Q 1 ,Q2,Q3,Q4)來構成全電橋方式之 反相器(U b ),而對於放電燈(L d / )形成施加矩形 波性的交流放電電壓,甚至對於A C驅動方式之光源裝置 ,也可對於開關元件(Q X )之開關動作適用本發明且可 良好地發揮其效果。 再者,在前述圖6所記載之全電橋方式之反相器( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 U b ),會使僅導通由F E T等所形成之開關元件(Q 1 )和開關元件(Q 4 )之狀態,及僅導通開關元件(Q 2 )和開關元件(Q 3 )之狀態的2個狀態成交替且重複地 動作。該時,爲使開關元件(Q 1 )和開關元件(Q 2 ) ,或開關元件(Q 3 )和開關元件(Q 4 )成爲同時導通 ,將在前述兩狀態之間,插入短期間之例如不會使任何之 開關元件成爲導通之期間。至於控制各開關元件係依據來 自反相器控制電路(F h )之信號,且藉由附屬於各開關 元件之邏輯閘驅動電路(Gl,G2,G3,G4)來實 施。 當然,作爲圖6之鎭流電路(B X ),即使採用前述 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2丨C X 297公釐) -13- 588394 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(11) 之升壓型截波器或反向截波器者,也可對於該鎭流電路 (B X )之開關元件的開關動作適用本發明,其效果也可 良好地發揮。 又作爲反相器,除了如圖6記載之全電橋方式以外, 甚至對於半電橋方式者時也可適用本發明,且也可良好地 發揮其效果。 接著,說明有關本發明之申請項2的發明。 ( 例如前述圖6所記載,雖在上述敘述有關在A C驅動 方式之光源裝置的漣波影響,但即使不具有鎭流電路 (B X)所會產生之漣波,也可由反相器之AC驅動成分 而有可能產生燈的音頻共振。 其理由係所施加於燈之電壓即使爲矩形波而使燈電流 成爲矩形波形,也由於其升壓型(及下降)速度爲有限, 以致並無法令燈電流之絕對値波形成爲完整的直流,因此 ,基(本)頻(率)即使爲低,也會具有其高諧波成分成 一致或接近於燈的音頻共振頻率的狀態,再者,當提高反 相器之頻率時,燈電流即使爲正弦波,基頻也有可能形成 一致或接近於音頻共振頻率之狀態的緣故而會產生。 圖7 a係以槪念性地來顯示重複地進行本發明之前述 反相器動作的圖。縱軸乃表示燈電壓(V L )。 依照本發明之申請項2,將對於前述反相器之周期性 的倒轉動作,以延長期間(r 2 1 1 )來賦予適當量之相 移,亦就是由於施加調相(相位調變)而可衰減在期間( r 2 1 1 )之前所成長的燈之音頻共振。‘ 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(21CX 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-14 - 588394 A7 ________B7 五、發明説明(1勿 甚至由在期間(r 2 1 1 )之相移而使燈之音頻共振 衰減,當然在不久後共振會朝向增大來開始成長,以致必 需在經過適當時間後的期間(7: 2 1 2 )再一次賦予相移 方可,且有需要成周期性或略爲周期性地來重複實施。至 於該重複之頻率則有需要以實驗來求出。 再者,在期間(r211,r2.12.......)所賦予 之相移,雖需要賦予從約9 〇 °之進相狀態至約9 0度之 遲相狀態的1 8 0 °之位移,但燈之音頻共振時,因其爲 非線形者,因而不一定1 8 0度爲最適當者,因此,需要 以實驗來求出適當的相移量,亦即,適當之進相或遲相的 量。 有關在期間(r 2 1 1 ,r 2 1 2,……)之相移方 式,除了如圖7 a之由延長燈電壓在於一方極性之期間來 賦予之外,也可構成爲如圖7 b之由縮短燈電壓在於一方 極性之期間來賦予。 又除了如前述圖7 a,7 b,對於燈電壓在於一方極 性期間之一個賦予一次所需要之相移之外,也可作成爲遍 及燈電壓在於某極性期間的複數個賦予一次之相移者。例 如延長如圖8 a之燈電壓在於一方極性之期間(r 3 1 1 )及持續於其的燈電壓在於另一方極性期間(r 3 1 2 ) 者,如圖8 b之延長燈電壓在於一方極性期間(r 3 2 1 ,r 3 2 2 )者,如圖8 c之縮短燈電壓在於一方極性期 間(r 3 3 1 ,r 3 3 3 )及燈電壓在於另一方極性期間 (r332,r334)者,如圖8d之縮短燈電壓在於 本纸張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(21CX297公釐) (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 -15- 588394 A7 ___ B7 五、發明説明(1为 一方極性期間(r 3 4 1,I· 3 4 2 )者等。 有關前述圖6.之鎭流電路(Bx),當然以無關於其 方式(降壓型截波器或升壓型截波器,反而截波器等之區 別)可適用本發明。又作爲反相器,除了如圖6所記載之 全電橋方式以外,甚至例如半電橋方式者等之方式時,也 可適用本發明,且可發揮良好之其效果。 將在此簡單地說明與有關如在習知技術所參照之切換 頻率的方式,亦即與頻率調變(調頻)之方式的差異。調 頻,本發明所應用之調相均爲所謂之角度調變的一種方式 ,但兩者有所區別之處。 在習知技術部也說明過,當應用於Η I D燈之饋電裝 置時,有關調頻方式,當存在有具有頻率特性的周邊電路 時,會在切換頻率前後具有產生變化特性之問題。爲此, 具有例如燈之亮度會在其頻率驅動之期間和以其他頻率驅 動之期間有變化,或由切換頻率而特性產生變化,以致會 在反饋電系統完成校正該變化期間爲止,具有燈之亮度產 生變化等之問題的情況。 然而,在本發明所應用之調相方式時,饋電裝置的截 波器或反相器之頻率,·幾乎在於任何之處爲相同,因而僅 會在用於產生相位變化之部分會產生在周期性的一瞬間之 不均勻而已,因此,具有甚至存在具有頻率特性的周邊電 路時,相位變化之影響,以對於整體來說成爲極少許之優 點。 又爲此,甚至擬減低由部分諧振電路,虛設(dummy 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2iex297公釐) ---------^1批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ,線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588394 A7 ___B7 五、發明説明(14) )諧振電路等之技術所產生之開關損失時,也能在損害該 技術所具有之特長下來倂用本發明之調相技術。 當然,也可倂用本發明之申請項1的發明和申請項2 之發明來實施。 〔實施例〕 首先,將說明依據申請項1之發明的第1實施例。圖 9係顯示記載於前述圖1之本發明光源裝置的饋電控制電 路(F X )及邏輯閘驅動信號生成電路(U pm)成簡略 化的結構例者。 前述燈電壓信號(S v )係輸入於總(綜合)控制部 (Xpu)中之AD變換器(Adc)而變換(轉換)爲 具有適當位數之數位的燈電壓資料(數據)(S’ X v ), 並輸入於微處理器單元(Mpu)。 微處理(器)單元(Mp u )係包括有,用於輸出( 輸)入C P U或程式記憶器,資料記憶器,(定)時脈( 衝)產生電路,計時器,數位信號用之I ◦控制器(輸出 入控制器)。 微處理單元(M p u ),將依據參照前述燈電壓資料 (S X. ν )之計算,或回應於該時刻之系統狀態的條件判 斷,而生成用於將後述之截波能力控制電路(U d )用的 截波能力控制目標資料(S X t )。而前述截波能力控制 目標資料(Sxt),將由DA變換器(Da c)來變換 成類比之截波能力控制目標資料(S t )而輸入於截波能 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2丨e X 297公釐)— ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-17- 588394 A7 B7 五、發明説明(15) 力控制電路(u d )。 再者,用於規定所容許之燈電流(I L )的上限値 I L m a X用之燈電流上限信號(S k )乃由燈電流上限 信號產生電路(U c )來產生,並輸入於截波能力控制電 路(U d )。 而在於前述截波能力控制電路(U d )內,前述截波 能力控制目標信號(S t )乃藉由因應於所需所配設之放 大器或緩衝器(Adi)和二極體(Ddl),再者,前 述燈電流上限信號(S k )乃藉由因應於所需所配設之放 大器或緩衝器(Ad2)和二極體(Dd2),而均連接 於提升電阻(R d 1 )的一端,以生成截波驅動目標信號 (S d 2 )。再者,前述提升電阻(R d 1 )的另一端‘則 連接於具有適當電壓之基準電壓源(Vdl)。 因此,前述截波驅動目標信號(S d 2 ),將成爲選 擇了對應於前述截波能力控制目標信號(S t )之信號( S d 3 )或者對應於前述燈電流上限信號(S k )之信號 (S d 4 )的任何其中之一的非爲大的信號。
亦即,前述總控制部(X P u ),將例如將對應於額 定功率(電力)之常數除以前述燈電壓資料(S X v )所 算出的用於達成額定功率用之燈電流(I L )的値,而生 成作爲對應於該値者等的以某種方法來生成前述截波能力 控制目標信號(S t ),而該値即使爲不適當之狀態時, 也會在前述截波能力控制電路(U d )內,以硬體性地來 限制前述截波驅動目標信號(S d 2 )而使燈電流(I L 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2iOX297公釐) t衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 588394 A7 B7 五、發明説明(16) )成爲不會超過前述燈電流上限信號(S k )。 順便地說,有關藉由前述AD變換器(Ad C )或微 處理單元(M p u )之控制,因動作速度慢(或作成快時 成本會高),以致當產生例如燈之放電狀態有產生突然的 變化情形時,因爲會產生前述之截波能力控制目標(S t )之不適當狀況,因而構成如此之電流限制功能成爲硬體 性乙事,從保護燈或饋電裝置之觀點來說,也極具有有益 之情事。 另一方面,前述燈電流信號(S i )乃藉由因應於所 需而配設之放大器或緩衝器(A d 3 )和二極體(D d 3 )來連接於一端連接於接地(Gn d X)之拉下電阻 (Rd5)的另一端,且生成控制對象信號(Sd5)。 再者,前述燈電壓信號(S v)係由比較器(Cmv )來與具有對應於前述無載釋放電壓之電壓的基準電壓源 (Vd2)之電壓相比較,倘若前述燈電壓信號(S v ) 高於無載釋放電壓時,電晶體(Q d 1 )會成爲斷路或主 動(活性)狀態,而從適當之電壓源(V d 3 )藉由電阻 (R d 4 )和二極體(D d 4 )流電流給予前述拉下電阻 (Rd 5 )來動作成拉高前述控制對象信號(S d 5 )的 水準。 相反地,前述燈電壓信號(S v )低於無載釋放電壓 時,前述電晶體(Q d 1 )因會成爲接通,使得來自前述 電壓源(V d 3 )之電流會被短路,而使前述控制對象信 號(S d 5 )會成爲對應於前述燈電流信號(S i )。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21CX297公釐) I -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 588394 A7 _B7 五、發明説明(17) 其理由係由前述之拉下電阻(Rd 5 )和二極體 (D d 3 ),二極體(Dd4)所形成之電路,將會選擇 對應於各二極體之陽極側的信號(S d 6 )和信號 (S d 7 )的任一方之不是小的一方電壓來產生於拉下電 阻(R d 5 )爲其緣故。 再者,有關前述比較器(Cmv )係予以插入正反饋 電阻於其輸出端子和非反相輸入端子(省略圖示)等,以 令比較動作具有滞後作用而可防止在比較輸出產生變化時 形成未意圖的振盪現象。 由於構成如上述,輸出電流即使幾乎成停止,而使前 述燈電壓信號(S i )形成不會進入之狀態,致使前述燈 電壓信號(S v )想要成爲高於前述無載電壓時,也由於 前述控制對象信號(S d 5 )會急速升壓型,使得燈電壓 (V L )經常成硬體性地被限制於槪略無載釋放電壓以下 〇 前述截波驅動目標信號(S d 2 )係由電阻(R d 2 )和電阻(R d 3 )被分壓,而輸入於運算放大器 (A d e )之反相輸入端子。 另一方面,前述控制對象信號(S d 5 )會輸入於前述 運算放大器(A d e )之非反相輸入端子。而前述運算放 大器(Ad e )之輸出則前述誤差積分信號(S f )乃藉 由積分電谷器(Cd 1)和加快電阻(Rd6 )來反饋( 回授)於反相輸入端子,因此,前述運算放大器(A d e )會積分對於由前述截波驅動目標信號(S d 2 )之電阻 本紙張尺度適用帽國家標準(CNS ) A4規格(2丨(}><297讀1 " 一 ~ -20- (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 588394 A7 B7 五、發明説明(18) (R d 2 )和電阻(R d 3 )所形成之分壓電壓的前述控 制對象信號(S d 5 )電壓的差’而作用爲誤差積分電路 前述誤差積分信號(S f ),將輸入於前述邏輯閘驅 動—信號生成電路(Upm)之邏輯閘調變電路(Uw) ’ 而由PWM調變來生成前述邏輯閘信號(Sg)。而前述 邏輯閘調變電路(U w )乃接受相位調變控制電路(111 )之相位調變(調相)信號(Sm),而在生成前述邏輯 閘驅動信號(S g )時會施加相位調變(調相)。 再者,前述邏輯閘調變電路(Uw)會生成前述調相 控制電路(U t )之動作所需要之時脈(定時脈衝) (C k w ) 〇 圖1 0係顯示簡略化前述邏輯閘調變電路(U w )之 .結構例者。從具有適當電壓之D C電壓源(V cc )藉由 電阻(Rw6)來充電容器(Cwl)。所充電之速度係 由前述電阻(Rw6 )之電阻値及前述電容器(Cwl ) 之靜電電容而決定,而前述電容器(C w 1 )之電壓,亦 即充電電壓信號(S w 1 )係例如圖1 2 a所示成時間性 之單調的增加。 DC電壓源(Vc c )之電壓係由分壓電阻(Rw7 ,Rw8 )來分壓成適當地比率,而輸入於比較器(
Cmw 1 )之一方輸入端子。又前述充電電壓信號(
Sw 1 )會輸入於前述比較器(Cmw 1 )之另一方輸入 端子,而與前述分壓電阻(Rw7,Rw8 )之電壓加以 比較。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2〖CX297公釐) (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 -21 - 588394 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(19) 當前述充電電壓信號(Sw 1 )的電壓高於前述分壓 電阻(Rw7,Rw8)之電壓時,前述比較器 (C m w 1 )會輸出高位準信號(S w 2 )(參照圖 12b),而單穩態多諧振盪器(T w )會生成具有一定 時間寬之高位準的前述時脈(C k w )。 前述時脈(C k w )係如前述會送到前述調變控制電 路(U t )之同時,藉由電阻(Rw5 )來使電晶體 (Qw3 )成爲接通狀態,由而前述電容器(Cwl )之 電荷會放電,以致前述充電電壓信號(Swl )會降低爲 槪略爲0伏特,而該狀態會在前述時脈(C k w )爲高位 準期間持續地予以維持。 當前述單穩態多諧振盪器(T w )經過設定時間時, 前述時脈(C k w )會恢復成低位準而使電晶體(Q w 3 )成爲斷路狀態,由而可再度開始充電前述之電容器( Cwl)。由於會重複如此之動作,使得前述充電電壓信 號(S w 1 )會呈現槪略爲鋸齒狀波形(參照圖1 2 a ) 〇 再者,前述單穩態多諧振盪器(T w )之高位準時間 寬,因只要至少能確實地由前述電晶體(Qw3 )來放電 電容器(C w 1 )就可,爲此,在圖1 0作爲一例子記載 了對於前述比較器(Cmwl)之信號(Sw2),由使 用電阻(Rwt )和電容器(Cwt )之延遲電路的輸出 來施加掩蔽於邏輯閘(Gwt )方式之最簡單者,但也可 採用其他之方式者。 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2ICX297公釐) ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-22- 588394 A7 _______B7_ 五、發明説明(20) 將連接前述誤差積分信號(S f )於藉由電阻 (Rw9)及二極體(Dwl ,Dw2)而具有適當電壓 之DC電壓源(Vcc),由而從前述電阻(Rw9)之 二極體(D w 2 )側端子所獲取之信號(S f / ),將成 爲施加較前述誤差積分信號(S f )偏移有二極體 (D w 1 ,D w 2 )之順向電壓份量的信號。而該信號( S f /)和槪略爲鋸齒狀波形之前述充電電壓信號 (S w 1 ),將在比較器(Cmw2)予以比較。且在前 述充電電壓信號(Swl )之電壓高於前述信號(S f > )之電壓時的期間,將生成會成爲高位準之前述邏輯閘驅 動信號(S g )。在圖1 2 a,以虛線來表示前述信號 (S f / )之位準,而在前述充電電壓信號(Swl )較 高於該位準之期間(τ 4 1 2 ),將在圖1 2 i顯示前述 邏輯閘驅動信號(S g )成爲高位準之狀態。 當輸入從前述邏輯閘驅動信號生成電路(U pm)所 輸出之前述驅動信號(S g )於前述邏輯閘驅動電路(G )之結果,會完成反饋前述燈電流信號(S i )及前述燈 電壓信號(S v)於開關元件(Qx)之動作的反饋控制 系統。 再者,如前述,前述信號(S f /)係施加偏移於誤 差積分信號(S f )者,因而,前述誤差積分信號(S f )即使爲零,前述邏輯閘驅動信(S g )之工作循環(duty cycle)比(作用比)會成爲較1 0 〇 %小之某一最大値,亦 就是成爲最大作用比D X m a X以下。有關所施加之偏移 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2ICX 297公釐) — ~ -23 - (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 588394 A7 B7 五、發明説明(21) 量,可由增減二極體(Dwl ,Dw2)之數量,或由置 換具有曾納(Zener)電壓之曾納二極體等來變更。 圖1 1係顯予以簡略化前述調相控制電路(U 6 )之 結構例者。用於規定對於前述邏輯閘調變電路(U w )施 加調相之周期用的信號(S t 〇 )乃由發射器(〇s c t )所生成(參照圖1 2 d )。該信號係由D正反器 % (F F t 1 )來變換成同步化之信號(S t 1 )(參照圖 1 2 e ),進而由D正反器(FFt2,FFt3)生成 施加有延遲之信號(S t 2,S t 3 )(參照圖1 2 f ) 。再者,用於動作D正反器(FFtl,FFt2, F F t 3 )用之時脈信號,將使用前述時脈(C k w ): 延遲最多之信號(S t 3 ),和較其延遲少之信號的 反相信號(S t 4 )〔現在之狀態係由於跨接端子 (J t 3 )的跨接而信號(S t 1 )之反相信號選擇作爲 前述反相信號(S t 4)〕會輸入於NOR邏輯的邏輯閘 ,以致從該邏輯閘(G t 1 )會在前述時脈(C kw)之 所定周期的期間(r 4 1 1 )〔現在之狀態時爲前述時脈 (Ckw)之2周期份量〕生成成爲高位準的信號( S t 5 ) ° 前述信號(S t 5 )〔由跨接至跨接端子(J t 3 ) 而被選擇〕,將作爲前述調相信號(S m )來傳送於前述 邏輯閘調變電路(U w )。而在前述邏輯閘調變電路( U w ),將由電阻(Rwl,Rw2)及電晶體(Qwl )所形成之反相(倒轉)電路,在於前述調相信號(s m 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2;CX297公釐) —-------裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 588394 A7 _B7_ 五、發明説明(22) )爲高位準期間會藉由電阻(R w 3 )來成接通電晶體( Q w 2 )之狀態,使得從D C電壓電源(V c c )藉由電 阻(Rw4)供充電電流至前述電容器(Cwl)。 如前述,通常係藉由電阻(Rw6 )來進行充電於電 容器(Cwl),但在前述調變信號(Sm)爲高位準期 間,也會藉由電阻(Rw4 )來進行充電’因而如圖 1 2 a之期間(r 4 1 1 )所成,將增加在於前述充電電 壓信號(S w 1 )波形之充電期間的波形傾斜’以致會縮 短前述邏輯閘驅動信號(S g )之周期’亦即縮短高位準 期間和低位準期間,其結果,縮短了前述開關元件(Q X )的接通期間和斷路期間雙方’而實現調相(相位調變) 。該狀態係對應於前述圖3 d。 該時,燈電流(I L )之漣波會成爲如以模式所表示 的圖1 2 j之實線所示,而相位形成爲較在期間 (r 4 1 1 )及其以後的由一點鏈線所示之未實施調相時 之漣波有所移位,因此,可察明能發揮用於避免由燈之音 頻共振所產生的不適當用的功能。 再者,因愈使圖1 0之前述邏輯閘調變電路(Uw) 的前述電阻(R w 4 )變爲小’愈能使前述調相信號( S m )在高位準期間之前述開關元件(Q X )之周期縮短 的程度變爲大,因而予以調整前述電阻(Rw4 )之値, 就可調整在期間(r 4 1 1 )所賦予的相移量。 又在圖1 1之前述調相控制電路(U t ),雖說明了 連接跨接線於跨接端子(J t 1 )之狀況’但以跨接其於 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2丨〇><^7公釐) 一 (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 -25- 588394 A7 .__B7 五、發明説明(23) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本X) 跨接端子(I t 2 ),就可變更成前述開關元件(Q X ) 之接通期間和斷路期間僅縮短前述時脈(C k w )之一周 期份量。 以如上述,因可遍及相等於供予邏輯閘(G t 1 )之 2個輸入信號的延遲階級數之差的前述時脈(C k w )周 期數之期間來縮短前述開關元件(Q X )之接通期間和斷 路期間,因而能以適當地增減D正反器之數量來調整用於 縮短前述開關元件(Q X )的接通期間和斷路期間用的前 述時脈(C k w )的周期數目。 再者,於圖1 1之前述調相控制電路(U t ),雖說 明了連接跨接線於跨接端子(J t 3 )之狀況,但以連接 其於跨接端子(J t 4 ),就能反相前述調相信號(S m ),因此,可變更成延長前述開關元件(Q X )‘之接通期 間和斷路期間雙方來實現調相。再者,以如此地來採用跨 接端子(J t 4 )之同時,採用跨接端子(J t 2 )時之 狀態,將成爲如前述圖3 a。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著,說明依據本發明之申請項2的發明之有關第2 實施例。圖1 3係顯示予以簡略化記載於前述圖6之本發 明A C驅動方式的光源裝置之前述反相控制電路(F h ) 的結構例者。 前述圖13中之振盪元件(Uo s c / )因具有與前 述圖1 0之振盪元件(U 〇 s c )同樣之結構,動作也同 樣,因此省略詳細說明。又調相控制電路(U t /)因具 有與前述圖1 1所記載之調相控制電路(U t )同樣之結 本紙張尺度適财麵家鮮(CNS ) A4規格(2i(?X297公釐1 ~ ~ 一 -26- 588394 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ——— ...B7五、發明説明(24) 構’動作也同樣,因而省略詳細說明。 爲此,有關前述振盪元件(U 〇 s c > )中之電容器 (C w 1 )的充電電壓信號(S h 1 )及單穩態多諧振盪 器(T h )所生成之時脈(C k h ),或調相控制電路 (U t > )所生成之調相信號(S m / )之狀態,將成爲 如圖14a,b,c所示者。 前述時脈(C k η )係作爲時脈(計時脈衝)來供予 DE正反器(FFhl),又前述D正反器(FFhl) 之輸出的反相信號(Sh4),作爲其輸入信號來輸入, 因而,前述D正反器(F Fh 1)所輸出之信號(Sh3 ),將在前述時脈(Ckh)每一次之升壓型時,會使該 輸出反相(參照圖1 4 d,e )。 另一方面,對於NOR邏輯之邏輯閘(Ghl )輸入 有前述時脈(Ckh)和來自前述D正反器(FFhl) 之信號(Sh3),而對於NOR邏輯之邏輯閘(Gh2 )則輸入有前述時脈(Ckh)和前述D正反器(FFh 1)之反相信號(Sh4),因而,前述邏輯閘(Ghl )所輸出的信號(G s 1 )及前述邏輯閘(G h 2 )所輸 出的信號(G s 2 )係形成爲如圖1 4 f ,g所示,前述 時脈(C k h )爲高位準期間成爲低位準,且兩者成交替 地形成高位置。 以使用前述信號(G s 1 )來控制用於控制前述全電 橋方式之反相器(Ub)的前述開關元件(Q1 ’ Q4) 用的前述邏輯閘驅動電路(G 1 ,G 4 ),又使用前述信 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨CX297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝 訂 ·線· -27- 588394 A7 ______B7 五、發明説明(25) 號(G s 2 )來控制用於控制前述開關元件(Q 2,Q 3 )用的前述邏輯閘驅動電路(G2,G3),就可驅動前 述全電橋式方式之反相器(Ub)(參照圖14h)。 當來自前述調相控制電路(U t /)之前述調相信號 (Sm /)成爲高位準時,可由與前面所說明之有關前述 邏輯閘調變電路(U w )和前述調相控制電路(U t )者 產生同樣之動作,而在前述調相信號(S m /)爲高位準 期間(τ511),可縮短來自前述D正反器(FFhl )之信號(Sh3)及其前述反相信號(Sh4)的周期 ,因而也可縮短前述信號(G s 1 )及前述信號(G s 2 )之周期,使得對於反相器之周期性的反相動作’能賦予 適當量之相移。其結果’可察明能發揮用於避免燈之音頻 共振的不適當用之功能。 再者,當依照本發明來構成前述圖9所記載之3截波 能力控制電路(u d )或前述圖1 〇所記載之邏輯閘調變 電路(Uw) ’前述圖1 3所記載之反相控制電路(F η )時,將可利用聚積有相當於前述運算放大器(Ad e ) 或振盪元件(Uo s e,Uo s c /)之一部分’比較器 (Cmw2) ,D 正反器(FFhl)和(Ghl, G h 2 )者之市面所銷售的積體電路(例如德州儀器公司 製之TL494,日本之日本電氣(株)製之 4 9 4 等)。 圖1 5係顯示以作爲前述積體電路(1 C 1 )使用 丁 L 4 9 4來構成前述截波能力控制電路(U d )之一部 I紙張尺度適财國國家標準(CNS) A4規格(2iex297公楚 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- 588394 A7 B7 五、發明説明(26) 分,及邏輯閘驅動信號生成電路(Upm),而生成用於 截波驅動用的前述邏輯閘驅動信號(S g )時之予以簡略 化的結構例者。 以連接電阻(R j 3 )於前述積體電路(I C 1 )之 振盪頻率決定電阻連接端子,且連接電容器(Cj 1)於 前述積體電路(I C 1 )之振盪頻率決定電容器連接端子 ,而動作前述積體電路(IX 1 )時,因在前述電容器( Cj 1)會呈現與前述圖12a同樣之鋸齒狀之信號,因 而可由分壓電阻(R j 4,R j 5 )來生成適當之臨界( 定限)電壓,而以使用比較器(Cmj 1)來比較該電壓 與前述電容器(C j 1 )之電壓,就可生成與前述圖 1 2 c同樣之時脈(C k w )。 以輸入該時脈(C kw)於前述調相控制電路(U t )而可生成與前述圖1 2 h同樣之調相信號(Sm) 。當 前述調相信號(S m )爲高位準之期間,電晶體(Q J 1 )會藉由電阻(R j 1 )來成接通狀態,且成並聯於前述 電阻(Rj3)插入有電阻(Rj2),致使前述積體電 路(I C 1 )在於該期間會縮短前述積體電路(I C 1 ) 之振盪周期,而進行與前述圖1 2之期間(r 4 1 1 )者 同樣動作。其結果會生成與前述圖1 2 i同樣之施加調相 的邏輯閘驅動信號(S g )。 又以構成前述反相控制電路(F h )來生成用於驅動 反相器用之前述信號(Gsl ,Gs2)時,可適用前述 圖1 5之電路,該狀態時,有關相異部分並記於括弧內。 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(21CX:Z97公釐) 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588394 A7 ______B7 五、發明説明(27) 因將前述比較器(Cmj 1 )之輸出作爲時脈(Ckh) 來輸入於前述調相控制電路(U t >),就可生成與前述 圖14c同樣的調相信號(Sm/),因而可生成與前述 1 4 f ,g同樣之信號(G s 1,G s 2 )。依據此情況 來使反相器(U b )動作之結果,就可實現如前述圖 1 4 h所示之施加調相的反相器動作。 再者,於前述圖1 5之電路,前述邏輯閘驅動信號 (S g )爲會在前述積體電路(I C 1 )振盪周期之每一 各周期生成脈衝的模態,而前述信號(G s 1 ,G s 2 ) 係要在每前述積體電路(I C 1 )振盪周期之二周期有一 次且成交替地生成脈衝的模態來動作,因此,前述積體電 路(I C 1 )係形成以從該第二種模態選擇目的之模態來 .設定。 又前述圖1 5之電路使用爲驅動截波器用時,和使用 爲驅動反相器用時,因前述積體電路(I C 1 )之振盪頻 率有相異,因而,電容器(C j 1 )之値當然要作成適合 於各頻率用者。 於上述,調相信號(Sm,Sm> )雖說明了有關同 步於時脈(C kw)來傳送者,但也可以予以簡略化電路 來作成以非同步地傳送者。圖1 6係顯示作爲前述積體電 路(I C 1 ).,以使用與前述相同之TL49 4來構成前 述截波能力控制電路(U d )之一部分,及前述邏輯閘驅 動信號生成電路(Upm),以生成用於截波驅動用之前 述邏輯閘驅動信號(S g )時的簡略化結構例者。 $紙張尺度適^中國國家標準(CNS ) A4規格(21CX297公釐) ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-30- 588394 A7 ___B7 五、發明説明( 此一電路係省略在前述圖15之電路中的依據電容器 (C j 1 )之電壓信號來生成時脈(Ckw)者。其乃爲 了要獲得類似於前述調相信號(S m )但爲非同步信號, 構成爲在決定進行相位調變(調相)之周期用的振盪器( 〇s c k )之信號上的例如升壓型(上沿)部,令單穩態 多諧振盪器(T k )成爲活性化來生成與前述調相信號( S m )類似的具有一定時間寬度之調相信號(S m 2 )之 處,有所不同。 以如上述,將調相信號(S m 2 )作成對於前述積體 電路(I C 1 )成爲非同步,以致調相之形態成爲非重現 者,例如前述調相信號(S m 2 )爲產生低位準者時,雖 會產生前述圖2之a和b,圖3 a者,但即使成爲如此, 也由於前述調相信號(S m 2 )之時間寬度形成一定,以 致在該期間所賦予之.相移量也會大致爲一定,而只要適當 地設定有該時間寬度時,就可有效地避免由調相所引起之 燈的音頻共振的不適當情況。 又以與說明有關前述圖15之電路完全同樣來構成前 述反相控制電路(F h ),而生成用於反相器驅動用的前 述信號(Gsl ,Gs2)時,也可適用前述圖15之電 路。 當然;本發明係在放電燈之放電開始後,尤其在開始 電弧放電後,方能發揮功能者,因而能無關於前述起動器 (Ui ,Ui>)之構造或施加於放電燈之前述起動器( 觸發器)(Ui ,Ui>)所產生的高電壓之方式來加以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2iCX 297公釐) " (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 -31 - 588394 A7 B7 五、發明説明(29) 適用。 因此,在於以配設輔助電極於放電燈之放電空間內或 密封體外面,而施加來自起動(觸發)器之高電壓於主要 用爲放電用之兩極中之任一方電極和前述輔助電極之間的 (D C驅動或A C驅動之方式的)外部觸發方式之光源裝 置,本發明之效果能良好地予以發揮。 本專利說明書所記載之電路結構乃爲了說明本發明之 光源裝置的動作或功能,作用而記載所需要之最少限度者 。因此,其前提爲有關在實施例所說明之電路動作的詳細 事項,例如信號之極性,或者選擇或追加,省略具體性之 電路元件,或方便於元件之獲取或依據經濟上之理由所作 的變更之創作想法,能在裝置之實際設計業務上,以具有 活用性地來完成。 尤其,有關用於從過電壓或過電流等之破壞因素保護 饋電裝置的F E T等之開關元件等的電路元件用的機構, 或者是減低伴隨著饋電裝置之電路元件的動作而產生之輻 射雜訊或傳導雜訊,或不讓所產生之雜訊外洩於外面用的 機構,例如緩衝器(snubber* )電路或變阻器,箝位二極體 ’(包括逐一之脈衝方式之)電流限制電路,共模或正常 (振盪)模態之靜噪濾波器抗流線圈,靜噪濾波器電容器 等’其前提爲可回應於所需要來追加於實施例所記載的電 路結構之各部分。 依據本發明之光源裝置結構,並未僅限定於本專利說 明書之實施例所記載的電路方式者而已,又也未限定於記 本紙張尺度適用中^家標準(CNS ) A4規格(2丨CX 297&釐) " —- -32- I--------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588394 A7 _______B7 五、發明説明(30) 載於實施例之波形或定時圖而已者。例如在調相(U t, Ut>),用於生成要規定施加調相之周期的信號(St ο )用之發射器(Os c t )雖顯示內裝於本光源裝置,但 也可作成其存在於外部,例如存在於用於內裝本光源裝置 用之投影機等的光學裝置本體一側,而信號(S t 〇 )係 以在光學裝置本體之晝像(圖像)處理上方便之定時來生 成,而供該信號至本光源裝置之形態。 再者,例如前述圖1之前述饋電控制電路(F X )的 前述總(綜合)控制部(X p u )作成予以A D變換對應 於燈電壓(V L )之前述燈電壓信號(S v ),並依據其 來設定前述截波能力控制目標信號(S t ),但即使在於 作成予以A D變化對應於燈電流(I L )之前述燈電流信 號(S i ),並以如設定校正前述截波能力控制目標信號 (S t )而使所獲得之電流値能成爲一致於電流目標値來 校正各電路元件參數之偏差影響的高精變化或高功能化, 或者是相反地例如以廢止前述微處理單元(M p u )而以 更單純之控制電路來替代的簡樸化等之光源裝置結構的多 樣化狀態下,本發明之效果也可良好地發揮。 〔發明.之效果〕 本發明的申請項1之光源裝置,可避免(避免)由 D C驅動或A C驅動的放電燈之燈的音頻共振所引起之不 適當狀況。 本發明的申請項2之光源裝置,可避免由A C驅動之 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2;CX 297公釐) - -------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33- 588394 A7 ____ B7 五、發明説明(31) 燈的音頻共振所引起之不適當狀況。 〔圖式之簡單說明〕 圖1係顯示予以簡略化依據電降壓型截波方式之饋電 裝置D C驅動方式之本發明光源裝置結構的一例子圖。 圖2 a〜d係顯示本發明光源裝置的饋電裝置之截波 動作的一例子圖。 圖3 a〜f係顯示本發明光源裝置的饋電裝置之截波 動作的另一例子圖。 圖4係顯示(電)壓(上)升截波器之一例子圖。 圖5係顯不反相截波器之一例子圖。 圖6係顯示予以簡略化A C驅動方式的本發明光源裝 •置之結構的一例子圖。 圖7 a ,b係顯示A C驅動方式的本發明光源裝置之 饋電裝置的反相器動作之一例子圖。 圖8 a〜d係顯示AC驅動方式的本發明光源裝置之 饋電裝置的反相器動作之另一例子圖。 圖9係顯示本發明光源裝置的饋電控制電路及邏輯閘 驅動信號生成電路之結構的一例子圖。 圖1 0係顯示本發明光源裝置的饋電裝置之截波用的 邏輯聞調變電路結構之一例子圖。 圖1 1係顯示本發明光源裝置的饋電裝置之截波用的 調相控制電路結構之一例子圖。 圖1 2 a〜j係顯示本發明光源裝置的饋電裝置之截 本纸張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(2丨CX297公釐) (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 -34- 588394 A7 B7 五、發明説明(33 波動作的一例子圖。 圖1 3係顯示.A C驅動方式的本發明光源裝置之饋電 裝置的反相器控制電路結構之一例子圖。 圖1 4 a〜h係顯示A C驅動方式的本發明光源裝置 之饋電裝置的反相動作之一例子圖。 圖1 5係顯示本發明光源裝置的饋電裝置之截波能力 控制電路的一部分和邏輯閘驅動信號生成電路,或A C驅 動方式的本發明光源裝置之反相控制電路的結構之一例子 圖。 圖1 6係顯示本發明光源裝置的饋電裝置之截波能力 控制電路的一部分和邏輯閘驅動信號生成電路,或A C驅 動方式的本發明光源裝置之反相控制電路的結構之另一例 子圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔符號之說明〕 Adi 〜Ad3: Adc : AD : Ade : Bx: C d 1 : Chl,Ci,Cj l,Ckl : Ckh, Ckw: Cmhl,Cmjl,Cmv,Cmwl,Cmw2 Cw1,C wt: 緩衝器 變換器 運算放大器 鎭流(穩定)電路 積分電容器 電容器 (定)時脈(衝) 比較器 電容器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨C X 297公釐) -35- 588394 A7 B7 經濟部智慧財產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) 五、發明説明(33)
Cx, Cxr, Cxu:
Dac:
Ddl 〜Dd4,Dwl,Dw2: Dx:
Dxr,Dxu : E1,E2:
Ex: FFhl,FFtl 〜FFt3 :
Fh: G1 〜G 4 :
Ghl,Gh2:
Gi: G n d x :
Gsl,Gs2:
Gt 1,Gwt:
Gx, Gxr, Gxu :
Hi: IC1 : IL: lx:
Jtl,Jt2,Jt3,Jt4:
Ki:
Ld,Ld ’ :
Lx,Lxr,Lxu: 平滑電容器 D A變換器 二極體 續流二極體 二極體 電極 饋電裝置 D正反器 反相(器)控制電路 邏輯閘驅動電路 邏輯閘 邏輯鬧驅動電路 接地 信號 邏輯閘. 邏輯閘驅動電路 二次繞組 積體電路 燈電流 電流偵測機構 跨接端子 變壓器 放電燈 抗流線圈 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS )八4規格(2丨CX 297公釐) -36- 588394 A7 B7 經濟部智慧財產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) 五、發明説明(3^)
Mpu:
Mx: 0 sck: 0 set:
Pi: Q 1 〜Q4:
Qdl,Qhl 〜Qh3 :
Qi:
Qjl,Qkl,Qwl 〜Qw3:
Qx,Qxr,Qxu :
Rdl :
Rd2〜Rd4:
Rd5:
Rd6:
Rhl 〜Rh8,Ri,Rj 1 〜Rj3 : Rj4,Rj5:
Rkl 〜Rk3,Rwl 〜Rw6: Rw7 ,Rw8 :
Rw9,Rwt:
Sd2:
Sd3,Sd4:
Sd5:
Sd6,Sd7:
Sf: 微處理單元 D C電源 振盪器 發射器 一次繞組 開關元件 電晶體 開關元件 電晶體 開關元件 提升電阻 電阻 拉下電阻 加速電阻 電阻 分壓電阻 電阻 分壓電阻 電阻 截波(器)驅動目標信號 信號 控制對象信號 信號 誤差積分信號 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(21CX 297公釐) -37- 588394 A7 B7 信號 邏輯閘驅動信號 充電電壓信號 信號 反相信號 燈電流信號 燈電流上限信號 調相(相位調變)信號 截波(器)能力控制目標 信號 信號 反相(倒轉)信號 信號 燈電壓信號 充電電壓信號 信號 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(3d> Sf,: Sg: Shi : Sh3 : Sh4: Si: Sk: S m,S m ’,S m 2 : St: StO,Stl,St2,st3: St4: St5: Sv: S w 1 : S w2 : Sxt: Sxv: T1 1,T12,T21,T22 Th,Tk,Tw: Ub: Uc: Ud: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 截波(器)能力控制目標資 料(數據) 燈電壓資料 端子 單穩態多諧振盪器 反相器 燈電流上限信號產生電路 截波能力控制電路 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0乂297公釐) -38- 588394 A7 B7 五、發明説明( Ui,Ui,: Uosc,Uosc,: Upm: Ut3Ut,: Uw: VL: Vcc: Vdl,Vd2: Vd3 : Vx: Xpu: τΟΙ 1,τ012,τ021,τ022: τ03 1,τ032,τ041 ,τ042: τΐ 1 1,τ112,τ121,τ122: τ13 1,τ132?τ141, τ142: τ1435τ1445τ151,τ152: τ161,τ162,τ211,τ212: τ222,τ311,τ312,τ331: τ3 3 2,τ3 3 3,τ3 3 4,τ341: τ3 42,τ411,τ412,τ511: 起動(觸發)器 振盪元件 邏輯閘驅動信號生成電路 調相控制電路 邏輯閘調變電路 燈電壓 D C電壓源 基準電壓源 電壓源 電壓偵測機構 總(綜合)控制部 期間 期間 期間 期間 期間 期間 期間 期間 期間 經濟部智慧財產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) -裝· 訂 -線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2iCX297公釐) -39-

Claims (1)

  1. 588394 AS B8 C8 __ D8 六、申請專利範圍 1 1 · 一種光源裝置,係連接成對向配置一對電極之放 電燈及用於起動(觸發)前述放電燈來供予放電電流於前 述電極用之饋電裝置(E X )所形成的光源裝置,其特徵 爲· 前述饋電裝置(E X )乃爲了調整供予前述放電燈之 饋電量而使用開關元件者,且對於前述開關元件之略爲周 期性的開關動作,予以施加相位調變(調相)。 2 · —種光源裝置,係連接成對向配置一對電極之放 燈及用於起動前述放電燈來供予放電電流於前述電極用之 饋電裝置(E X)所形成的光源裝置,其特徵爲: 前述饋電裝置(Ex)係要對於前述放電燈實施AC 驅動之饋電者,而對於略爲周期性的饋電動作,予以施加 相位調變。 3 · —種饋電裝置,係起動放電燈來供應放電電流用 之饋電裝置(Ex),其特徵爲: 爲了調整供予前述放電燈之饋電量而使用開關元件者 ,而對於前述開關元件之略爲周期性的開關動作,予以施 加相位調變。 4 . 一種饋電裝置,係起動放電燈來供應放電電流用 之饋電裝置(Ex),其特徵爲: 要進行A C驅動之饋電於前述放電燈甩者,而.對於略 成周期性的A C驅動之饋電動作,予以施加相位調變。 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· 锑 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4Ω -
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