TWI252060B - Phase controller - Google Patents

Description

1252060 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域】 器 本發明係關於-種用作白熱燈光控制器之相位控制 【先前技術】 傳統上使用雙向閘流體（bilaterai thyrist〇r ;此 稱為TRIAC)之相位控制器來作為白熱燈的光控制器。典型 相位控制器的電路圖如第22A到22C圖所示。 該相位控制器有兩個端點分別連接於一市電“和一如 白熱燈LA之負載的串聯電路之兩端。如第22A圖所示，一 雙向閘流體（TRIAC) Q1與該市tAC和該白熱燈u之串聯電 路並聯。一觸發電路T的構成包括一阻尼時間電路 (damping time circuit)，其係由一電阻R1、一可變電阻 R2和一電容C1所組成的串聯電路、一DI AC的，連接於該 電容C1和該可變電阻R2間的一個連接點以及該雙向閘流體 (TRIAC) Q1的一閘極端點之間、兩個齊納二極體（Zen二 diodes) ZD1和ZD2的一反向串聯電路，其係連接於該可變 電阻R2和該電容C1之串聯電路之兩端，用來維持一 於該 兩個端點間之電壓固定。一顯示在第22B圖之相位控制器 使用一觸發電路T，其使用一SBS(矽晶雙極開關）取代 該DIAC Q5 。 在該傳統的相位控制器中，當該電容C1的一電壓透過

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1252060 五、發明說明（2) 該電阻R1和該可變電阻R2充電達到該DI AC Q5之一崩潰電 壓（breakover voltage)時’或與該SBS Q5’的閘極相連之 齊納二極體ZD3的陰極上所施加之電壓高於一齊納電壓且 一閘極電流流入該SBS Q5’時，該D I AC Q5或該SBS Q5’會 被開啟。因此，該電容C1中的電荷被釋放成一閘極電 流M i ” ，使得該雙向閘流體（TR I AC ) Q 1被開啟。 另一方面，第2 2 C圖中所示之傳統相位控制器之構成 係用來使該閘極電流流至該雙向閘流體（TR I AC ) Q 1，其係 藉由一電晶體Q6，透過一二極體橋DB從一個預設的相位角 到一個AC電壓之零交越點（zero cross point)，而無需利 用 DIAC 或SBS。 在這些相位控制器中，該雙向閘流體（TR I AC ) Q 1係於 該市電A C的一個預設相位角下開啟，以使該白熱燈l A之一 負載電流流至該雙向閘流體（TR I AC ) _ Q 1。如此，當該相位 角接近9 0度時，該負載電流顯示急速上升的波形。尤其該 雙向閘流體（TRIAC) Q1開啟時之di / dt值更高，以致產生 高頻的雜訊（150千赫到30百萬赫）。而且，該白熱燈la的 燈絲會因該急速上升的負載電流而振動，使得聲音雜訊 (acoustic noise)進一步發生 ° 為了避免雜訊的發生，在傳統的相位控制器中，使一 電谷C0(或電容C0和C0的串聯電路）與該市電AC和該白熱 燈LA之串聯電路並聯’並且使一電抗元件[連接於該市電 AC和該白熱燈LA之串連電路以及該雙向閘流體（triac) Q1 之間，如圖所示。藉由如此的一個結構，該負載電流的上

第9頁 1252060 五、發明說明（3) 升變得流暢，所以該雜訊的發生減少。 在傳統的相位控制器中，為了減少雜訊的位準以滿足 例如I EC的標準，需要一非常大的電抗元件L。如此，該相 位控制器將被加大。再者，該電抗元件L會產生聲音雜訊 及/或熱。該使用於大負載的相位控制器顯示出這樣的傾 向。 根據日本專利第2 5 0 7 8 4 8號或第2 9 2 0 7 7 1號，使用一開 關裝置，例如一M0SFET、一 IGBT(絕緣閘雙極電晶體）或一 功率電晶體，作為一相位控制裝置，以取代該雙向閘流體 (TRIAC)或閘流體。 由於該開關裝置，如該M0SFET，開啟時的電阻大於該 雙向閘流體（TRIAC)，所以增大一散熱器是需要的。因 此，該相位控制器無可避免地變大。另外，為了使該開關 裝置的電阻降至實質上等於該雙向閘流體（TRIAC)的電 阻，則需要加大該開關裝置本身。如此，該相位控制器因 加大該開關裝置而變得昂貴。 【發明内容】 本發明的一個目的是為了提供一輕巧且不貴的相位控 制器，其可減少高頻雜訊的發生，甚至在連接一大型白熱 燈時亦然。 為了了解上述之目的，根據本發明之一方面之相位控 制器係連接於一 AC電源和一如白熱燈之負載之間，用以執

1252060 五、發明說明（4) 行該白熱燈的光控制。該相位控制器包括一由一反向阻隔 (b 1 〇 c k i n g)間流體或一雙極閘流體所構成的第一開關裝 置、一與該第一開關裝置之兩端並聯的負載電壓增加電 路，至少包含一自淬熄型（self-quenching type)之開關 裝置，用以在開啟該第一開關裝置前，逐漸增加一電壓到 該負載、以及一控制電路，用以控制該第一開關裝置和負 載電壓增加電路之驅動。 該控制電路在一相位控制的操作中設定一逐漸增加期 間，在此期間，逐漸驅動該負載電壓增加電路，以使施加 至該負載的電壓從一預設相位角開始增加，並於經過該逐 漸增加期間後開啟該第一開關裝置。 根據需求進一步提供一負載電流感測器，用以於該負 載電壓增加電路之自淬熄型開關裝置開啟時，感測流經該 自淬熄型開關裝置之負載電流。該控制電路將該負載電流 感測器上所感測到的負載電流值與至少一預設參考值做比 較，並根據比較結果選擇開啟該負載電壓增加電路之第一 開關裝置和自淬熄型開關裝置之方式。 藉由此結構，經過該負載電壓增加電路的自淬熄型開 關裝置施加至該負載之電壓藉由在該第一開關裝置開啟前 驅動該負載電壓增加電路而逐漸增加，使得流入該負載之 負載電流的增加能夠平順。如此，能減低因該白熱燈燈蕊 的振動所引起的聲音雜訊。 另外，該負載電壓增加電路之第一開關裝置和自淬熄 型開關裝置之驅動方式係根據該比較結果而選擇。如此，

1252060 五、發明說明（5) 例如當流入該負載的電流是一短路電流時，可停止該相位 控制，因而避免該第一開關裝置或該自淬熄型開關裝置的 損壞。再者，可以保護如該M0SFET或該絕緣閘雙極電晶體 (I GBT)等自淬熄型開關裝置免於受到該白熱燈的過大湧浪 電流（i n r u s h c u r r e n t)的損害。如此一來，可以使用對該 湧浪電流而言具有小誤差容忍（t ο 1 e r a n c e )的輕巧便宜 M0SFET或I GBT裝置，使得該相位控制器可縮小化。 圖式簡單說明 第1圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第一具體實施例； 第2圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中所用之參 考電壓值’其中，符號I max代表一個絕緣閘雙極電晶體 (I G B T)實際受損之臨界電流值所對應之參考電壓值，符號 I maxi代表一個具有與臨界電流值丨max相關誤差容忍之短 路電流值所對應之參考電壓值，而符號“以？代表一個絕 緣閘雙極電晶體（I GBT)預期受湧浪電流損害時之該過大湧 浪電流值所對應之參考電壓值； 第3A圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，當感測 到該過大湧浪電流時，該相位控制器的動作； 第3 B圖為一波形圖，顯示顯示在該第一具體實施例中，當 感測到該短路電流時，該相位控制器的另一動作； 第3C圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，當感測

第12頁 1252060 五、發明說明（6) 到該正常湧浪電流時，該相位控制器的另一動作； 第4圖為一流程圖，顯示該第一具體實施例之相位控制器 的動作； 第5 A圖為一波形圖，顯示在該相位控制器之第一具體實施 例中，一負載電壓的變化； 第5 B圖為一波形圖，顯示在該相位控制器之第一具體實施 例中，因該絕緣閘雙極電晶體（I GB T)所致之散失變化； 第6 A圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，施加至 該絕緣閘雙極電晶體（I GBT)上之一控制訊號之電壓實例； 第6 B圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，施加至 該絕緣閘雙極電晶體（I GBT)上之一控制訊號之另一電壓實 例； 第7A圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第一修飾 例之電流感測動作中，選擇一接近9 0度的I GBT開啟相位角 飾相 修啟 一 開 第BT 之IG 例的 施點 實越 體交 具零 一近 第接 該一 在擇 示選 顯， ， 中 圖作 形動 波測 一感 為流 圖電 ;7B之 α第例 飾 修 二 第 之 例 施 實 體 具 1 第 該 在 示 顯 圖 形 波 一 •，為 α圖 肖8Α 位第 位 相 啟 3^ 之 \j/ T B G Ti /(V 體 晶 極 雙 閘 緣 絕 該 間 期 熱 預 之； 例角 之 一時 第流 該電 在浪 示湧 顯大 ，過 圖一 形到 波測 一感 為當 圖 ’ B t ; 8 第例化 之 例 施 實 體 具 目 才 啟 af、 m^ τ Β 飾變 修的 二角 第位

第13頁 1252060 五、發明說明（7) 第9圖為一流程圖，顯示該相位控制器在該第一具體實施 例t之第三修飾例的動作； 第1 0 A圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第三修 飾例中，僅設定一預熱期間時該相位控制器的動作； 第1 0 B圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第三修 飾例中，設定多個預熱期間時該相位控制器的動作； 第11圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第四修飾 例_，在電流感測期間之相位角變化； 第1 2圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第四修飾 例中，在該絕緣閘雙極電晶體（I GB T )的短暫開啟中，與臨 界電流值、短路電流值和湧浪電流值相關之相位角關係； 第1 3圖為一流程圖，顯示該相位控制器在該第一具體實施 例中之第四修飾例的動作； 第1 4圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第四修飾 例之電流感測期間，該絕緣閘雙極電晶體（I GBT)之開啟相 位角的變化； 第1 5圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第二具體實施例； 第1 6A圖為一波形圖，顯示該第一具體實施例之相位控制 器中，該雙向閘流體（TRIAC)之ON電壓與該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT)之0N電壓和兩個二極體之0N電壓的總合間之電 壓差△ VI ; 第1 6B圖為一波形圖，顯示該第二具體實施例之相位控制 器中，該雙向閘流體（TRIAC)之0N電壓與該絕緣閘雙極電

1252060 五、發明說明（8) 晶體（I G B T )之0 N電壓和一個二極體之0 N電壓的總合間之電 壓差△ V2 ; 第1 7圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第三具體實施例； 第1 8A圖為一波形圖，顯示在該第三具體實施例中，流入 一白熱燈之負載電流； 第1 8 B圖為一波形圖，顯示在該第三具體實施例中，在一 漸增期間流入第四開關裝置之電流；

第1 8C圖為一波形圖，顯示在該第三具體實施例中，換成 流入第二開關裝置或第三開關裝置之電流； 第1 9圖為一波形圖，顯示該第三具體實施例之相位控制器 中，該雙向閘流體（TRIAC)之0N電壓與該絕緣閘雙極電晶 體（IGBT)之0N電壓和兩個二極體之0N電壓的總合間之電壓 差 AV3 ; 第2 0圖為一電路圖，顯示依據本發明第三具體實施例之修 飾例之相位控制器結構； 第2 1圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第四具體實施例；

第2 2 Α圖為一電路圖，顯示一傳統相位控制器結構； 第2 2 B圖為一電路圖，顯示另一傳統相位控制器結構；以 及 第2 2 C圖為一電路圖，顯示又一傳統相位控制器結構。 主要元件符號說明

第15頁 1252060 五、發明說明（11) Q4之相位控制角，使得該白熱燈LA的照度比等於一預設 值，並根據一從該電源電路1 1輸出的零交越點感測訊號 Z S，產生相對於該相位控制角之訊號。該數位類比（D / a ) 轉換電路1 3將該CPU電路1 2所輸出之用以驅動該絕緣閘雙 極電晶體（I GBT ) Q4之數位控制訊號轉換為一類比電壓， 以做為一控制訊號。該驅動電路1 4將該C P U電路1 2所輸出 之訊號供至該絕緣閘雙極電晶體（I GBT ) Q 1的閘極作為單 次（one-shot)觸發訊號。該電源電路丨丨包含一用以館存# 力之穩化電容（smoothing capacitor)等，當該雙向閘、☆電 體（TRIAC)Ql和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4開啟時f，以 以供應電力。 、用 接著’根據該第一具體實施例說明該相位控制 動作。 市』叫的 當該相位控制器1 A處於該相位控制之一預備等待模 時’在一 AC電力相位之完整期間或預定期間下，一電沪$ 該市電AC經由該白熱燈u和該二極體橋DB流到該電源=攸 11。該電源電路11感測該零交越點並輸入該零交越別路 號ZS到該CPU電路12，進一步供應該電力給該cpu電訊 該CPU電路12根據從該電源電路所輸出之該零交越點。 訊號ZS計算該零交越點的位置。 ”、欢剛 當相對於使用者所設照度比之開啟訊號和設 該外部輸入裝置2輸入時，該cpu電路12計算一可=由 部輸入裝置2中所設該白熱燈LA之照度比之相位角〜外 外，該CPU電路丨2輸出一作為控制訊號的電壓，用 任該

第18頁 1252060 五、發明說明（12) 市電AC的每一半週期中，根據該零交越感測訊號ZS短暫地 以一預設相位角α開啟該絕緣閘雙極電晶體（I⑶τ) Q 4。該 預設相位角α之細節將於後面敘述。

當該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4開啟時，由於該分 路電阻與該電流值相對應，因此該C P U電路1 2感測到經由 該二極體橋DB和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4流入該分 路電阻R 6之負載電流強度，以得到一個壓降。該c ρ υ電路 進一步比較該壓降值與一參考電壓值。該CPU電路執行如 下之判斷。第一個判斷為是否有和實際損壞該絕緣閘雙極 電晶體（I G B T ) Q 4的臨界值相對應值之電流流入。第二個 判斷為是否有相對於該臨界值的誤差容忍但大於該白熱燈 LA之湧浪電流之短路電流流入。第三個判斷為是否有可能 會損壞該絕緣閘雙極電晶體（I GBT) Q4的大湧浪電流流 入°

具體地說’在該CPU電路12中設定複數個參考電壓， 這些參考電壓與在分路電阻R6中所感測到的一電流值 I i nput相對應之電壓值加以比較。依據相對於該外部輸入 裝置2所設之每一預設相位角之實際流入該白熱燈“之消 浪電流值與進行電流感測時以一相位角α流入該分路電阻 R 6的電流值之間的關係，決定該等參考值。舉例來說，如 第2圖所示的三個參考電壓，分別對應至會實際損害該絕 緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4之該臨界電流值Imax、具有相 對於該界電流的誤差容忍之短路電壓I m a X 1，以及可能 損害該絕緣閘雙極電晶體（丨GBT) q 4之過大湧浪電流

第19頁 1252060 五、發明說明（13)

Imax2 〇 如第3A圖到第3C圖所示，將該市電的二個週期視為一 電流感測期間n Aπ ，用以感測流入該分路電阻R 6之電流。 如第4圖之流程圖所示，在該電流感測期間π A，，内，該C P U 電路1 2執行過電流（〇 v e Γ c u r r e n t)感測。 當該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4在該市電AC的每一 半週期以该預設相位角短暫地開啟時（S 1 )，該C P U電路1 2 開始感測流入該分路電阻R6之電流值I input中之過電流 (S2)。該CPU電路1 2比較相對應於該在該分路電阻R6感測 的電流值I input的電壓和相對應於該臨界電流imax、該短 路電流Imaxl及該過度流入電流Imax2之該等參考值（S3)。 當該電流值I input大於該汤浪電流值lmax2但小於該短路 電流值Imaxl時，該CPu電路將該電流感測期間，，A”後之例 如兩個市電AC週期設為一預熱期間”B” ，如第3A圖所示 (S4)。該CPU電路12控制該驅動電路14以輸出一觸發訊 號’用以以一接近該預設相位角之相位角開啟該雙向閘流 體（TR I AC) Q1，該預設相位角係在該預熱期間内之每—個 半週期之光控制前所設。 在該預熱期間’’B”中，該CPU電路12計算一可得到該白 熱燈L A之預定照度比之相位角，並根據該零交越感測訊號 ZS以一接近上述相位角之預設相位角石開啟該閘流體 (TRI AC) Q1。如此，一電流經該雙向閘流體（tri AC) qi流 入該白熱燈，以預先加熱該白熱燈。在該白熱燈LA之湧浪 電流由於預熱而減小之後，該CPU電路1 2轉成一對應於正乂

% 20 1 " ' "^^ 1252060 五、發明說明（14) 常運作’’C”的正常控制（S5)。 在該正常運作”c”中，該CPU電路12根據該零交越感測 訊號ZS，以一可得到該白熱燈照度比之相位角，經該數位 類比（D / A )轉換電路1 3輸出一控制訊號的電壓到該絕緣閘 雙極電晶體（IGBT) Q4。在如此的驅動中，一透過該絕緣 閘雙極電晶體（IGBT) Q4和該二極體橋帅施加至該白熱燈 L A兩端之間的負載電壓平順地沿著第5A圖所示之曲線L丨上 升。 包括該上升期間（在第3A和3(：圖中，一個由符號，，a，，代 表的期間）之該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4的驅動期間於 該雙向閘流體（TR I AC) Q 1開啟前開啟，並於該絕緣閘雙極 電晶體（I GBT ) Q4完美開啟（飽和狀態）且於轉換到一經由 該驅動電路1 4施加一脈衝觸發訊號至該雙向閘流體 (TRIAC) Q1之閘極以開啟該雙向閘流體（TRIAC) Q1之期間 (在第3 A和3 C圖中，一個由符號” b ”代表的期間）之後完 成。

、當該雙向閘流體（TRIAC) Q1開啟時，該期間持續至接 近該AC電壓的零交越點，在此，流入該雙向閘流體 (TRIAC) Q1的電流值變成等於或小於其一維持電流值。藉 由在該市電AC的每一個半週期中重複該順序的動作，以供 應一經相位控制之電力給該白熱燈LA，如此將該白熱燈LA 控制在該外部輸入裝置2所設定之預設照度比。 於是能夠控制作為第二開關裝置的絕緣閘雙極電晶體 (I GBT ) Q4 ’以在該電流感測期間” A，，中逐漸增加施加到該

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五、發明說明（15) :熱燈LA的負載電壓。如此’能夠避免電^勇 雙極電晶體（IGBT) Q4中，並於到達該臨界電流前，確實 地感測該短路電流或過大湧浪雷户 裝置免於損壞。 …-的發生’以保護該開關 在該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4之一驅動期間，該 CPU電路12以一種方式產生控制訊號來驅動該絕緣閘雙極 電晶體（IGBT) Q4，使得施加至該白熱燈u的負載電壓遵 循一預定模式平順地變化。 參考一實例說明用以控制該施加至該白熱燈以之電壓 的方法’此例係相對應於施加至該絕緣閘雙極電晶體 (IGBT) Q4的閘極之控制訊號電壓，改變該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT) Q4兩端間的電壓。該CPlJ電路12將該絕緣閘雙 極電晶體（IGBT) Q4的驅動期間分成複數個時段，並在每 日寸4又產生一相對應於施加至該絕緣閘雙極電晶體（I G b τ ) Q 4之閘極上之控制訊號電壓之數位控制訊號。在時間線上 所產生的該等數位控制訊號藉由該數位類比（D / A)轉換電 路1 3轉換成一類比電壓的控制訊號，該類比電壓控制訊號 被加至該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4的閘極上。藉由施 加該類比電壓控制訊號驅動該絕緣閘雙極電晶體（I G Β τ ) Q4，使得在初始期間之負載電壓沿著在第5A圖中所示之線 L2線性地增加，或沿著線L1非線性地增加。 第6A圖顯示施加至該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4的 閘極上以線性增加該負載電壓之該控制訊號之電壓變化模 式之實例。第6 B圖顯示另一施加至該絕緣閘雙極電晶體

第22頁 1252060 五、發明說明（16) (I GBT ) Q4的閘極上以非線性增加該負載電壓之該控制訊 號之電壓變化模式之實例。 ° 在第5B圖中’當該負載電壓沿著該線段L2增加時，一 曲線L3代表一切換損耗，而在第5A圖中，當該負載電壓沿 著該曲線L1增加時，一曲線l 4代表一切換損耗。比較該曲 線L 3及L 4 ’發現該用以增加負載電壓的期間愈短，該切換 損耗和熱量愈少。 ' 如第3 B圖所示，在該電流感測期間” A ”過了幾個週期 後’自違分路電阻R 6所感測到的電流值I i n p u t超越該短路 電流值Imaxl，該CPU電路12停止該相位控制，並轉換成停 止模式（S 6 )。其可提供一告知該相位控制緊急停止之警 訊。 在該電流感測期間” Aπ之每一個半週期中，當該電流 值I input超過該臨界電流值Imax時，該cpu電路丨2判斷發 生短路’並執行一轉成停止模式之程序。此時，一用以關 閉該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q4的時間延遲事先被包括 在該臨界電流值I m a x作為一誤差容忍。 另一方面，當該白熱燈LA之一負載電容更小時，在該 電流感測期間，，Απ中，該電流值I i nput小於該湧浪電流值 Imaxl。如此，如第3C圖所示，在剛完成該電流感測期 間，f Απ之後，該CPU電路1 2執行該正常運作，，Cn (S7)。 由於根據該第一具體實施例之該相控制器1 A設定該電 流感測期間’’ A ’’，用以在該相位控制開始時感測流入該絕 緣閘雙極電晶體（I G B T ) Q 4的電流，所以能夠避免該負載

第23頁 1252060 五、發明說明（17) 之短路或由於該過大湧浪電流所造成之開關裝置之損壞。 該相控制器1 A在該正常運作中另外執行一暫時被該絕緣閘 雙極電晶體（I GBT ) Q4分割的波形控制，如此可減少雜訊 的發生。 參考第7A圖及7B圖說明該第一具體實施例之第一個修 正例。如第7 A圖中所示，當在該電流感測期間” A ”以一接 近9 0度的相位角開啟該絕緣閘雙極電晶體（I GBT ) Q4時， 此時該市電A C之電壓較高，流入該絕緣閘雙極電晶體 (I GBT ) Q4之湧浪電流值或短路電流值將到達該臨界電流 值Imax。於是，該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4可能由於 短暫開啟該絕緣閘雙極電晶體（I GB T ) Q4以感測電流而受 損。 為了避免該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4的損壞，較 佳在該電流感測期間π Απ中，以一接近該AC電壓之零交越 點的相位角開啟該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4，如第7Β 圖所示。如此，短暫開啟到一個該絕緣閘雙極電晶體 (I GBT ) Q4不可能損壞的程度I s，可減少流入該絕緣閘雙 極電晶體（I G B T ) Q 4之、/勇浪電流或短路電流$。在^一接近 該A C電壓之零交越點的低相位角區域中，一相對於該參考 電壓之該實際湧浪電流值的相對比率變大，使得可在該電 流感測操作中確實地避免該絕緣閘雙極電晶體（I GBT ) Q4 的損壞。 參考第8 A和8B圖說明該第一具體實施例之第二修正 例。第8 A圖顯示在第8 B圖之該預熱期間π Βπ之放大波形

1252060 五、發明說明（18) 圖。在該第二個修正例中，逐漸延長該雙向閘流體 (TRIAC) Q1在該預熱期間ΠΒΠ中的開啟期間。在第8A圖 中，符號Imaxll、Imaxl2、Imaxl3和Imaxl4分別代表在該 開啟期間ΤΙ、T2、T3和T4中，流入該白熱燈LA之電流峰 值。 如第8 A和8 B圖所示，每一個半週期中，該雙向閘流體 (TRI AC)Q1之該開啟項ΤΙ、T2、T3、T4 · · ·從該預熱期 間π Βπ開始到完成逐漸延長，以致最後接近對應於該外部 輸入裝置2所設定之照度比之相位角。如此，可降低一與 相對應於該正常運作n Cπ中相位控制之設定角度相近之相 位角下之湧浪電流值。當該設定的相位角接近9 0度時，能 夠減少該雜訊的發生。

因為在轉換到該正常運作n Cπ之前之預熱期間"Βπ有幾 個週期（例如，在第8 Β圖中為2個週期），所以使用者很少 注意到改變該白熱燈LA的照度至該設定值所需之該期間。 因此，使用者可以操作該相位控制器1 Α去控制該白熱燈L A 艮 月B f ο 名1 不及 到OA 感1 % 會9 不第 而考 度參 照 的 2 Ί · 路 u p c 該 ο 例 正 修 個 三 第 之 例 施 實 體 具第 一考 第參 該係 明作 說動 圖的 程 流 之 示 顯 中 圖 在 ο 明 說 以 加 圖描 以 加 處 此 於 述 之 馬 步 般 一 的 中 圖 程 流 之 示 顯 中 圖 〇 4 第略 該省 自值 當流 ， 電 中界 3 β SL 驟該驟 步於步 該小該 在ut於 P ， η i時 感 6 R 阻 路 分 該 湧 該 於 大 但 到電 測浪 間 期 熱 預 該 定 設 中 4 5 第 與 與 之 2 ^ 值ax示 流Im所 電值圖 之流

第25頁 1252060 五、發明說明（19) 例相似。在完成該預熱期間’’ Βπ之後，該CPU電路1 2再一次 設定該電流感測期間n Aπ ，並且在該電流感測期間” A ”中， 當該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4短暫地開啟時，執行過 電流感測（S2 0 )。其次，該CPU電路1 2判斷與該絕緣閘雙極 電晶體（IGBT) Q4開啟時流入該分路電阻R6之電流值 I input相對應之該分路電阻R6兩端間之電壓是否小於一與 該臨界電流值I max相對應之參考電壓且大於另一與該湧浪 電流值Imax2相對應之參考電壓（S30)。 在該步驟S30的判斷中，當介於該分路電阻R6兩端間 與該輸入電流值I i nput相對應之電壓等於或小於對應於該 湧浪電流值Imax2之參考電壓時’該CPU電路12執行如第 10A圖步驟S5中所示之正常運作。另外，當當介於該分路 電阻R6兩端間與該輸入電流值I input相對應之電壓大於對 應於該湧浪電流值I m a X 2之參考電壓時’該C P U電路1 2回到 步驟S 4，並再一次設定該預熱期間” B ” ，如第1 〇 B圖所示。 該C P U電路1 2重複該順序步驟S 4，S 2 0和S 3 0直到該介於該 分路電阻R6兩端間相對應於該輸入電流值1 inPut之電壓等 於或小於對應於該湧浪電流值I max 2之參考電壓為止。 由於該湧浪電流被判斷為過大時，該預熱期間π Βπ和 該電流感測期間’’ Α，，會被重複地設定，而該湧浪電流被列 斷為未過大之後會轉換到該正常運作’ C ” ’所以如該絕緣 閘雙極電晶體（IGBT) Q4等裝置與電路能夠確實地被保護 以免由於過大湧浪電流所造成的損壞。當新設預熱期 間，，B，，的時間長度被選擇以對應至最後電流感測期間” A，，^ 斤r

1252060 五、發明說明（20) 感測到之輸入電流值I i n p u t時，可在短時間内執行轉換到 該正常運作” C ”。 若白熱燈LA到該相位控制器1 A的配線過長，該配線的 阻抗變得更大，如此使得該短路電流所致之該輸入電流值 I i n p u t變成和該湧浪電流所致之該輸入電流值I i n p u t有相 同的位準。因此，較佳在該CPU電路1 2提供一記憶裝置， 例如一快閃記憶體（圖中未示出），以記憶該電流感測操作 中所感測到之輸入電流值I i nput。該記憶體裝置所記憶之 該輸入電流值I i nput可用以區別該短路電流與該湧浪電 流。

在該電流感測期間n Aπ中，該C PU電路1 2以一預設相位 角α短暫地開啟該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4，並且將因 該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4短暫的開啟而流入該分路 電阻R 6之兩端之電流所致的電壓和一預設參考電壓加以比 較。如此，該CPU電路能夠判斷是否有大於該湧浪電流之 過大電流正在流動，或者是否有短路電流正在流動。該 CPU電路1 2記憶該輸入電流值I i npu t到該記憶裝置，並且 進一步比較該電流感測操作所感測到之輸入電流值I i n p u t 與上一個電流感測操作所感測到之輸入電流值I i npu t。該 CPU電路12重複該電流感測和比較該輸入電流值I input。 當該等輸入電流值I input有所變化，但這些值之間的差異 逐漸地減少時，該C P U電路1 2判斷該輸入電流值I i n p u t是 由於該白熱燈LA之湧浪電流，其係因該預熱的效果而逐漸 減少。當該等輸入電流值I i n p u t之間沒有差異時，該C P U

1252060 五、發明說明（21) 電路1 2判斷該輸入電流值I i n p u t是由於該負載的短路電 流，因而立刻停止該相位控制。因此，即使利用該參考電 壓而在該判斷中認為該電流值I i n p u t係由於該過大湧浪電 流所致，該電流值I i n p u t最後仍會被判定為由於該短路電 流所致，因此可避免該等裝置受損。 在該第一個電流感測中，沒有輸入電流值I i nput被記 憶在該記憶裝置中，以致未執行是否為湧浪電流或短路電 流的判斷。 參考第1 1到1 4圖說明該第一具體實施例之第四修正 例。當該電流感測期間π Απ所感測到之電流值I i nput較小 時，如第1 1圖所示，較佳於完成該正常電流感測期 間π Απ後，設定一修正之電流感測期間η Απ 。在該修正電流 感測期間” Απ中，在該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4開啟時 之該相位角α被更新成另一相位角α ’，以延長該絕緣閘雙極 電晶體（IGBT) Q4之開啟期間，因而改善該白熱燈LA之預 熱效果。藉由設定該修正電流感測期間’’ A ” ，該輸入電流 值I i npu t變大，如此該诱浪電流與該短路電流可確實加以 區別。該雙向閘流體（TR I AC ) Q 1開啟時，該相位角召能被 設定在該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4之最大可接受的電 流值之區域。 其它較佳用以在該電流感測期間π Απ驅動該絕緣閘雙 極電晶體（I GBT ) Q4的數個相位控制角a ( i )，以便分辨該過 大湧浪電流與該短路電流。該臨界電流值I m a X ( i )、該短 路電流值I m a x 1 ( i )及該湧浪電流值I m a x 2 ( i )係相對於每一

1252060 五、發明說明（22) 相位角（2 ( i )而設定。例如’在第1 2圖中所示’該臨界電流 值 Imax(O)到 Imax(2)、該短路電流值 Imaxl(O)到 Imaxl(2) 及該湧浪電流值I m a X 2 ( 0 )到I m a X 2 ( 2 )係相對於三個相位角 α(0)、α(1)及 α(2)而設定。 參考第13圖所示之流程圖說明該CPU電路12的動作。 當該電流感測期間ΠΑΠ開始（S1 )時，該CPU電路12開始 感測該過電流（S2)，而且該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4 在該相位角α ( 0 )短暫地開啟。其次，該C P U電路1 2將感測到 的作為該分路電阻R6電壓之輸入電流值Iinput與該臨界電 流值I m a X ( 0 )、該短路電流值I m a X 1 ( 0 )與該湧浪電流值 Imax2(0)作比較（S40)。 當該CPU電路12在步驟S40判斷lmax(0)> Iinput〉 Imaxl(O)以及 lmaxl(0)> Iinput〉Imax2(0)時，該CPU 電 路12進一步判斷該電流感測期間"An是否已經完成（S50)。 當該電流感測期間"Aπ尚未完成時，該CPU電路1 2在下一個 半週期中執行一用以將驅動該絕緣閘雙極電晶體（I G Β τ ) Q4的相位角從α ( 0 )更新到α (1 )之程序（s 6 0 )，然後回到步积 S2 ° 在步驟S2中，該CPU電路12在該相位角a (1 )短暫地開啟 該絕緣閘雙極電晶體（I G B T) Q 4。當該C P U電路1 2在步驟 S40 判斷 lmax(l)> linput> Imaxl(1)以及 Imaxl(1)>

Iinput〉I max2(l)時，該CPU電路12在下一個半週期中執 行一用以將驅動該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4的相位角 從α (1)更新到(2)之程序（S60)。若該等相位角被設定超過

1252060 五、發明說明（23) 4，則該相位角a ( i )以相同的方式依序加以更新。第1 4圖顯 示短暫開啟該絕緣閘雙極電晶體（I GBT) Q4時之相位角a (i ) 在該電流感測期間” Απ被更新。 當該電流感測期間’’A”已經完成（步驟S50的π是”）時， 該C P U電路1 2參考在步驟S 3中所得判斷程序之判斷數，判 斷該 >勇浪電流疋否過大或者是否該短路電流是否流通。在 步驟3中，該CPU電路12計算判斷結果linput> Imaxl(i)的 數目、判斷結果Imaxl(i)> Iinput>Imax2(i)的數目以及 判斷結果Iinput< Imax2(i)的數目。 當該CPU電路12判斷該短路電流被感測到時，該CPU電 路1 2立刻停止相位控制並轉換到該停止模式（§ 6 )。另一方 面，當該CPU電路1 2判斷該湧浪電流過大時，該cpu電路1 2 執行用以設定該預熱期間” B ’’的程序，與顯示在第4圖之流 程圖中者相似（S4)。於完成該預熱期間” B”之後，該CPU電 路1 2轉換到該正常運作” cn ( S 5 )。 當該CPU電路12在步驟S3判斷Iinput< Imax2(0)時， 該CPU電路12立刻轉換到正常運作（S7)。再者，當該cpu電 路12判斷Iinput> Imax(0)時，該cpu電路12立刻停止相位 控制。在步驟3的綜合性判斷中，可採取擁有最大數目的 判斷結果，當成該綜合性的判斷結果。 第二具體實例 參考第1 5圖說明依據本發明第二具體實例之相位控制

第30頁 1252060 五、發明說明（24) 器1B。 該相位控制器1 B包括當作第一開關裝置的一個雙向閘 流體（TR I AC ) Q 1 ，當作一自淬熄型第二開關裝置的一絕緣 閘雙極電晶體（IGBT) Q2，當作一自淬熄型第三開關裝置 的絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3，第一二極體D1 ，第二二 極體D2，一用以控制該雙向閘流體（TRI AC) Q1、該絕緣閘 雙極電晶體（IGBT) Q2和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3之 控制電路1 0，以及一外部輸入裝置2。該絕緣閘雙極電晶 體（IGBT) Q2和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3以一開啟該 絕緣閘雙極電晶體（I GBT ) Q2的方向和開啟絕緣閘雙極電 晶體（I G B T ) Q 3的方向相反的方式串聯連接於該雙向閘流 體（TRIAC) Q1的兩端間。該第一二極體μ緊接於當作該第 三開關裝置之絕緣閘雙極電晶體（I GBT) Q3的端點。該第 二二極體D 2緊接於當作該第二開關裝置之絕緣閘雙極電晶 體（IGBT) Q2的端點。此處，定義該緊鄰的連接方式成該 電流流入該二極體D 1和])2的方向與該電流流入該絕緣閘雙 極電晶體（IGBT) Q3和絕緣閘雙極電晶體（IGBt) Q2的方向 相反。該絕緣閘雙極電晶體（丨GBT ) q 2、該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT) Q3，該第一二極體D1和該第二二極體!)2等被 當作一負載電壓漸增電路，於該當作第一開關裝置之雙向 閘流體（TRI AC) Q1開啟前，用以增加施加至該白熱燈LA的 負載電壓。 該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q2之一集極連接到該雙 向閘流體（TR I AC ) Q丨的一端，而其一射極則接地。該絕緣

第31頁 1252060 五、發明說明（25) -- 閘雙極電晶體（IGBT) Q3的一集極連接到該雙向閘流體 (TRIAC) Q1的另一端，而其一射極則接地。該第二二極體 D 2的一陰極連接到該絕緣閘雙極電晶體（I G B T ) q 2的集 極，而第二二極體D 2的一陽極則連接到該絕緣閘雙極電晶 體（I G B T ) Q 2的射極。同樣地，該第一二極體D丨的一陰極 連接到該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3的集極，而第I二 極體D 1的一陽極連接到該絕緣閘雙極電晶體（I 〇 b τ ) q 3的 射極。該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2的一閘極和該絕緣 閘雙極電晶體（I G B T ) Q 3的一閘極分別連接到該控制電路 10的一數位類比（D/A)轉換電路13。 在使用金屬氧半導體場效應電晶體（M〇SFETs)當作第 二及第三開關裝置的方案中，該金屬氧半導體場效應電晶 體（MOSFETs)的寄生二極體可被視為該第一及第二二極體 D 1 和 D 2 〇 大體上’該控制電路1 〇與第一個具體實例中該相位控 制器1 A的控制電路結構相同，但不同處在該c p u電路1 2控 制該雙向閘流體（T R I A C ) Q 1，該絕緣閘雙極電晶體（I g B T ) Q2和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3。 接著說明根據該第二具體實例之該相位控制器1 B的動 作。 當該相位控制器1 B處於該相位控制準備就緒的等待模 式時，一電流從該市電A C流到該電源電路11。該電源電路 11感測到該零交越點並輸入該零交越感測信號2§到該cpu 電路12，並進一步供應該電力到該CPU電路12。該CPU電路

第32頁 1252060 五、發明說明（26) 2根據從該電源電路"輸出的該零交越感測信號ZS，計曾 該零交越點的位置。 寸^ 當從该外部輸入裝置2輸入之一開啟信號和一與使用 者之照度比率設定相對應的設定訊號時，該C p U電路1 2計 算可得到由該外部輸入裝置2所設定之該白熱燈LA的照度 比率之一相位角。再者，該CPU電路1 2輸出一電壓作為控 制訊號，以於該市電AC的每一個半週期中，根據該零交越 感測訊號ZS以一預設相位角α短暫地開啟該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT) Q2和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3。 在這個動作中，透過該絕緣閘雙極電晶體（I G B T ) Q 2 和該第一二極體D1或該絕緣閘雙極電晶體（iGBT) q3和該 第二二極體D2施加至該白熱燈LA之兩端的負載電壓沿著如 第5A圖所示之線L1平順地增加。換句話說，在該市電ac之 一正向半週期期間，連接到該白熱燈LA之電位變成負的， 驅動該用以當作第二開關裝置的該絕緣閘雙極電晶體 (I G B T ) Q 2，使電流流入一由該市電A C、該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT) Q2、該第一二極體D1以及該白熱燈la串聯而 成的封閉迴路。相反地，在該市電AC之一負向半週期期 間，連接到該白熱燈LA之該電位變成正的，驅動該用以當 作第三開關裝置的該絕緣閘雙極電晶體（I GBT ) Q 3使電流 在一由該市電A C、該白熱燈L A、該絕緣閘雙極電晶體 (IGBT) Q3及該第二二極體D2串聯而成的封閉迴路流動。 藉由如此的驅動，施加至該白熱燈L A的負載電壓可經由逐 漸增加流入該封閉迴路之電流而平順地增加。

第33頁 1252060 五、發明說明（27) 於該雙向閘流體（TRI AC) Q1開啟前，開始包含該上升 期間之該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2或該絕緣閘雙極電 晶體（I G B T) Q 3之一驅動期間，並於該絕緣閘雙極電晶體 (IGBT) Q2或該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3完美開啟（飽 和狀態）並轉換到一藉由經該驅動電路1 4施加到該雙向閘 流體（TRIAC) Q1之閘極之脈衝觸發訊號以開啟該雙向閘流 體（TRIAC) Q1之期間後完成。 當該雙向閘流體（T R I A C ) Q 1開啟時，該期間持續至接 近該AC電壓的零交越點，在此，流入該雙向閘流體 (T R I A C ) Q1的電流值等於或小於其一維持電流值。藉由在 該市電A C的每一個半週期中重複該順序的動作，將一相位 控制電源供應給該白熱燈LA，如此控制該白熱燈LA成為在 該外部輸入裝置2設定之該預設照度比。 在該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2及該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT) Q3之驅動期間，該CPU電路12以一種方式產生 控制訊號來驅動該絕緣閘雙極電晶體（I GBT) Q2及該絕緣 閘雙極電晶體（IGBT) Q3，使得施加至該白熱燈LA的負載 電壓遵循一預先設定的模式平順地變化。一用以控制施加 至該白熱燈LA之負載電壓的方法如一實例所示，此例係使 介於該絕緣閘雙極電晶體（I GBT) Q 2及該絕緣閘雙極電晶 體（I GBT ) Q3兩端間的電壓相對應於施加至該絕緣閘雙極 電晶體（I G B T ) Q 2及該絕緣閘雙極電晶體（I g B T ) Q 3的閘極 之該控制訊號的電壓而變化。該C P U電路1 2將該絕緣閘雙 極電晶體（IGBT) Q2及該絕緣閘雙極電晶體ugbT) Q3的驅

第34頁 1252060 五、發明說明（28)

動期間分成複數段’並在每一段產生一與施加至該絕緣閘 雙極電晶體（I G B T) Q 2或該絕緣閘雙極電晶體（I β τ ) Q 3的 閘極之該控制訊號電壓相對應的數位控制訊號。在時間線 上產生的該等數位控制訊號經該數位類比（D / Α )轉換電路 1 3轉換成一類比電壓的控制訊號，且該類比電壓控制訊號 施加到該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q2或該絕緣閘雙極電 晶體（I G B T) Q 3的閘極。藉由施加該等類比電壓控制訊 號’可驅動該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q2及該絕緣閘雙 極電晶體（I G B T) Q 3，如此在該開始期間的負載電壓沿著 在第5 A圖中描述的一線L 2線性地增加或沿著一線l 1非線性 地增加。 為了線性地增加施加至該白熱燈L A之負載電壓，可施 加一具有第6 A圖中所示變化型式之控制訊號電壓到該絕緣 閘雙極電晶體（IGBT) Q2或該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3 的閘極。相反地，為了非線性地增加施加至該白熱燈L A之 負載電壓，可施加一具有第6 B圖中所示變化型式之控制訊 號電壓到該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2或該絕緣閘雙極 電晶體（IGBT) Q3的閘極。

依據該第二具體實施例之相位控制器1 B於該雙向閘流 體（TRIAC) Q1開啟前設定一逐漸增加期間T1，同時施加至 該白熱燈LA的負載電壓透過該作為自淬熄型第二及第三開 關裝置的絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2及絕緣閘雙極電晶 體（I GBT ) Q3平順地增加。在該逐漸增加期間T 1中，該相 位控制器1 B以一預先試定的相位驅動各分割時段上之該絕

第35頁 1252060 五、發明說明（29) 緣閘雙極電晶體（I G B T ) Q 2及該絕緣閘雙極電晶體（I g B T) Q 3。於經過該逐漸增加期間T 1之後，開啟用以當作該第一 開關裝置的雙向閘流體（TRIAC) Q1。於是可再加熱該等自 淬熄型開關且可得到使該相位控制器1 B縮小的結果。 依據在第1圖中所示之該第一具體實施例之前述該相 位控制器1 A中，當該絕緣閘雙極電晶體（I GBT ) Q4開啟時 所組成之封閉迴路包括兩個介於該二極體橋|)β間的二極 體。介於該雙向閘流體（TRIAC) Q1之一 on電壓（1.3V to 1.4V)和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4之一 ON電壓（2V to 3V)與兩個二極體之ON電壓（0· 7 X 2 = 1· 4V)的總合間之 一電壓差AVI變成大約2 to 3V(見第16A圖）。 另一方面，在依據該第二具體實施例之相位控制器1 B 中，當該作為第二開關裝置之絕緣閘雙極電晶體（I G B T ) Q2開啟時，該封閉迴路的組成僅包括該第一二極體D丨。相 同地，當該當作第三開關裝置之絕緣閘雙極電晶體（I G B T) Q 3開啟時，該封閉迴路的組成僅包括該第一二極體d 2。於 是，介於該雙向閘流體（T R I A C ) Q1之一 〇 N電壓和該絕緣閘 雙極電晶體（IGBT) Q2或該絕緣閘雙極電晶體（IGBt) Q3之 一 0N電壓與一個二極體之0N電壓的總合間之一電壓差AV2 變成大約1. 3 to 2· 3V(見第16B圖）。在該相位控制器^ 中，由於二極體的壓降，該電壓差△ V 2可比在該相位控制 器1A中的該電壓差Δνΐ大約小0.7V。 由於依據該第二具體實施例之相位控制器1 Β需要兩個 自淬熄型開關裝置，所以該電路構造比依據該第一具體實

第36頁 1252060 五、發明說明（30) 施例之該相位控制器1 A的結構複雜一點。不過，該相位控 制ΙΠΒ有-個好處在於當該用作第一開關裝置的雙向問流 體（TIMAC) 開啟時，該電壓差於經過該逐漸增加期間之 後變小。因此可減少高頻雜訊的發生，即使當該白熱燈LA 的容量（capacity)更大時亦然。 除了該數位類比（D/A)轉換電路13外，可利用在該控 制電路丨0的CPU電路中產生之PWM(脈衝頻寬）訊號加以取 代，其係施加至該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) “和該絕緣 閉雙極電晶體（IGBT) Q3之閘極’以於該閘極中對電容充 1。如此，該控制訊號電壓會對應於儲存在該電容的電荷 =變化。㈣’亦可加入CR電路，用以施加該控制訊號 ? m絕緣^極電晶體（iut) Q2和該絕緣間雙極電 日日體（IGBT) Q3之閘極至該閘極中的電容旦。 畫接ί ΐ祕I進一步使用由該控制電路1 〇$控制之一電源以 Q2 i兮i @f之電源施加到該絕緣閘雙極電晶體（1 GBT) f =匕 晶體(IGBT) Q3之閘極。當在該絕緣 P;G!T) Q2或該絕緣開雙極電晶體(igbt) Q3 = ί割段控制該電源的輪出電流時，該電容 不冤日日體（IGBT) Q2和該絕緣閘雙極電 ^ 對應於該閘極中電容之雷丼旦& Λ电日日體（IGBT) Q3係相 “…一 T寬谷之電何里而加以驅動，所以能夠精確 1252060

五、發明說明（31) 第三具體實例 參考第1 7圖說明依據本發明之第三具體 相位控 制器1 C。 '

該相位控制器1 C包括一作為第一開關裝置的雙向閘流 體(TRIAC) Q1 ’ -作為第四自淬熄型開關之絕緣閘雙極電 晶體（IGBT) Q4，其係透過一二極體橋⑽連接於該雙向閘 流體（TRIAC)Ql兩端之間，一用作第二自淬熄型開關裝置 之絕緣問雙極電晶體（IGBT) Q2，一用作第^自淬熄型開 關裝置之絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3，一用以控制該雙 向問流體（TRIAC) Q1、該絕緣閘雙極電晶體（igbt)⑽、 該絕緣閘雙極電晶體（I G B T ) Q 3和該絕緣閘雙極電晶體 (IGBT) Q4的電路1〇，以及一外部輸入裝置2。該絕緣閘雙 極電μ體（I G B T ) Q 2和絕緣閘雙極電晶體（丨G B T ) q 3以一種 串，的方式連接於該雙向閘流體（T R丨AC ) Q丨的兩端，如此 使得開啟該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2的方向和開啟該 絕，閘雙極電晶體（IGBT) Q3的方向相反。該絕緣閘雙極 電晶體（IGBT) Q2的閘極和該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q3 的問極透過一電阻器r 4分別連接到該控制電路丨〇的一 D / a 轉換電路13。把該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2、該絕緣 閑雙極電晶體（IGBT) Q3、該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4、該二極體橋DB等當成一負載電壓漸增電路，於開啟作 為該第一開關裝置的雙向閘流體（T R丨AC ) Q丨之前，用以增 加施加至該白熱燈LA之負載電壓。

第38頁 1252060 五、發明說明（32) 〜

接著，說明依據第三具體實例之該相位控哭 作。不過，於相位控制關閉之等待模式和漸1 C的動 之動作實質上和前述依據第一個具體實例的^ =間T 1期間 相同。因此，省略其敘述。 〜相位控器1 A 第18圖A顯示流入該白熱燈LA負载電流的 圖B顯示流入作為該第四開關裝置之絕緣閘雙木形。第1 8 (IGBT) Q4之電流波形。第18圖（；顯示流入作查電^晶體 裝置之絕緣閘雙極電晶體（丨GBT ) q 2或作為該第#一第二開關 置之絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q3之電流波^。三開關裝 如第1 8圖A到C所示，當經過該逐漸增加期門τ 開啟該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q4 (飽和狀態9) 後完美 制電路10的該CPU電路12在該市電AC的正向半&期日、中’該控 過該驅動電路1 4提供一脈衝訊號給該絕緣閘雙極電曰^ (IGBT) Q2的閘極，並在該負向半週期中提供給該絕緣^ 雙極電晶體（I G B T ) Q 3的閘極，以作為觸發。因士 ―甲 M此’該絕 緣閘雙極電晶體（I G B T ) Q 2和絕緣閘雙極電晶體（I Q b τ) q 3 於一短暫期間T X分別被開啟。經過該短暫期間τ x後，施加 一脈衝信號至該雙向閘流體（TR I AC ) Q 1的閘極作為觸發， 藉以開啟該雙向閘流體（TRIAC) Q1。 當該雙向閘流體（TR I AC ) Q 1被開啟時，該期間持續至 接近該AC電壓的零交越點，此時流入該雙向閘流體 (T R I A C ) Q1之電流值變成等於或小於其一保持電流值。藉 由在該市電AC的每一半週期中，重複該順序的動作以供給 一相位控制的電源到該白熱燈LA，如此控制該白熱燈以符

第39頁 1252060 五、發明說明（33) 合由該外部輸入裝置2所設定之預設照度比。 當作為該第二開關裝置之絕緣間雙極電晶體（1 GBT ) Q2開啟時，一電流流入該f電AC、該絕緣閘雙極電晶體 (IGBT) Q2、該接地、該電源電路1 1、該二極體橋DB之一 二極體以及該白熱燈L A所串聯而成的封閉迴路。相反地， 當作為該第三開關裝置之絕緣間雙極電晶體（1 GBT) Q3開 啟時，一電流流入該市電AC、該白熱燈1^、該絕緣閘雙極 電晶體（IGBT) Q3、該接地、該電源電路1 1以及該二極體

橋DB之一二極體所串聯而成的封閉迴路。兩封閉迴路均僅 包括一個二極體，其構成該二極體橋DB。 如該第一具體實施例的相位控制器1 A般，依據第三具 體實例的相位控器1 C在施加至該白熱燈LA的負載電壓透過

作為該自淬熄型第四開關裝置 Q4平順地增加時，於該雙向閘 該逐漸增加期間T 1 (見第5圖a ) 相位控制器1 B從一預設的相位 動該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) 間T 1後，作為該第一開關裝置 Q 1被開啟。於是可再加熱該等 相位控制器1 C縮小的結果。 之絕緣閘雙極電晶體（IGBT) 流體（T R I A C ) Q 1開啟前設定 。在該逐漸增加期間T 1，該 在時間線之各分割時段中驅 Q4。於通過該逐漸增加期 的絕緣閘雙極電晶體（IGBT) 自淬熄型開關且可得到使該 mn 1 者m，據該第二具體實例’在該雙向閘流體 在二I : !，經過逐漸加期間τΐ後，該相位控制器 極電晶體(IGBT) Q2或作\\該作第二開關裝置的絕緣閉雙 f為第二開關裝置的絕緣閘雙極電

第40頁 1252060

五、發明說明（34) 晶體（IGBT) Q3。如此，邛能減少該封閉迴路所包括一極 體之數目，其中該電流僅流到一個二極體。一介於該又向 閘流體（TRIAC) Q1之一ON電壓與該絕緣閘雙極電晶體 (IGBT) Q2或Q3之一 ON電壓及一個二極體之一0N€壓之和 之間的電壓差△ V 3變得更小（見第1 9圖）。可減少該高頻雜 訊，甚至當該白熱燈LA的容量（caPacitor)更大時亦然。 另外，該絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q2和絕緣閘雙極 電晶體（IGBT) Q3係於該短暫期間Tx驅動，該短暫期間Tx 比該逐漸增加期間Τ 1小得多，致使具有非常小誤差容忍的 裝置亦可用作該絕緣閘雙極電晶體（1 GBT ) Q2和絕緣閘雙 極電晶體（I GBT ) Q3。該相位控制器1 c可變小且便宜。 另外，在依據該第三具體實例之該相位器1 c中，組成 該二極體橋DB的二極體取代了該第二具體實例之該相位控 制器中的第一和第二二極體D1和D2，以致該相位控制器1C 的電路組成由於元件的縮減而簡化且變便宜。 在此說明中，係以絕緣閘雙極電晶體（I GBT ) Q4作為 自淬熄型第四開關裝置。不過，亦可使用一M0SFET作為該 第四開關裝置以取代該絕緣閘雙極電晶體（I G B T )。 依據該第三具體實例之一修正例之相位控制器1 C，如 第20圖所示。一電抗元件L連接於該市電AC和該雙向閘流 體（TRIAC) Q1之間，如此可減低高頻雜訊的發生，雖然該 相位控制器1 C，的電路結構將變得稍微複雜一點。再者， 由於介於該雙向閘流體（TRIAC) Q1之0N電壓與該絕緣閑雙 極電晶體（IGBT) Q2或Q3之0N電壓及該二極體之0N電壓之

第41頁 1252060 五、發明說明（35) 和之間的電壓差厶V 3因電流所流經之封閉迴路中所包括二 極體的數目減少而變小之故，可用一具有較小電感的元件 作為該電抗元件L。如此，可以避免該相位控制器1 c ’變 大。 第四具體實例 參考第2 1圖說明根據本發明第四具體實例之相位控制 器1 D °該相位控制器1 D除了該第三具體實例之相位控制器 1 C結構外，另包括一在該第一具體實例中所述之分路電阻 R6 ° — MOSFET Q4取代該絕緣閘雙極電晶體（IGBT)作為該 第四開關裝置。該分路電阻與該MOSFET Q4以串聯方式連 接。把該絕緣閘雙極電晶體（丨GBT ) q2、該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT) Q3、該MOSFET Q4、該二極體橋DB等當成一負 載電壓漸增電路，於作為該第一開關裝置的雙向閘流體 (TRI AC) Q1開啟之前，用以增加施加至該白熱燈LA之負載 電壓。 當該Μ 0 S F E T Q 4開啟時，該c p u電路1 2感測經該二極體 橋D Β和該Μ 0 S F E T Q 4流入該分路電阻r β的電流而得因該分 路電壓R 6所致之壓降。該c P U電路1 2將該壓降值和一預設 參考電壓（門極：值）加以比較，並於該逐漸增加期間Τ 1之 後，相對應於該壓降與該門檻值間之關係改變控制方式。 於是，對應於一非常大的負載電流之第一參考電壓以及相 對應於等於或小於該雙向閘流體（τ R I AC ) Q 1之維持電流之

第42頁 1252060 五、發明說明（36) ^-- 極小負載電流之第二參考電壓被記憶於該cpu電路丨2 個§己憶體裝置（沒有顯示）中，以作為該等門檻值。、 該CPU電路1 2將該分路電阻R6中所感測到之〜 > 號電壓與該第一參考電壓和第二參考電壓加以比# 感測信號的電壓大於該第一參考電壓時，該CPlJ電略丄f、〃 經過該逐漸增加期間τ 1之後，在該短暫期間Τχ中開啟= 該第二開關裝置的絕緣閘雙極電晶體（丨GBT ) Q2或作為1今'、 第三開關裝置的絕緣閘雙極電晶體（IGBT) q3，赴且於= 短暫期間Tx之後，開啟該雙向閘流體（TR丨AC ) q i，此與1依 據第三具體實例之該相位控制器1 C相似。當該感測信^ ^ 電壓小於或等於該第一參考電壓但大於第二參考電壓1談 CPU電路1 2於經過逐漸增加期間τ 1之後，開啟該雙向閘流^ 體（TRIAC) Q1，此與依據第一具體實例之該相位控制器ia 相似。當該感測信號的電壓小於或等於該第二參考電壓， 該CPU電路1 2於經過該逐漸增加期間τ丨之後，驅動該 MOSFET Q4以取代該雙向閘流體（TRIAC) Q1，用以使該負 載電流流動。 ~ ' 易言之，當有大負載電流流至其間之白熱燈"被連接 時，該相位控制器丨!）實質上執行與依據第二具體實例之該 相位控制器1B相同的相位控帝卜因此減少該高頻雜訊的發 i : m巧小,的負載電流流至其間之白熱燈LA被連 緣閑雙極電晶體（謂）該第^關裝置的絕 閉雙極電晶體(謂）Q3，因：：該第三開關裝置的絕緣 此可避免因該絕緣閘雙極電

1252060 五、發明說明（37) 晶體（IGBT) Q2和絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q3所致之額外 熱量。再者，當有比該T R A C Q 1之保持電流更小的負載電 流流至其間之白熱燈L A被連接時，由於該雙向閘流體 (T R I A C ) Q1而不可能使該負載電流流流動。於是，由於該 MOSFET Q4取代該雙向閘流體（TRI AC) Q1，該相位控制器 1 D使該負載電流流動。依據該第四具體實施例的相位控制 器1D能夠回應該白熱燈LA之各種不同的容量。 理所當然上述第一到第四具體實施例的特性可依需要 加以組合。 此應用係根據2 〇 〇 3年6月2 7日提出申請之日本專利號 2 0 0 3- 1 8 5 744及2 0 0 3年7月31日提出中請之日本專利號 2 0 0 3 - 2 84 1 8 5，它們的内容在此納入參考。 雖然本發明已經藉由範例伴隨參考圖式的方式充分的 說，’然應了解其變化與修飾為熟習此技藝之人士所能明 ,、、、頁付4者因此’除非另為之變化和修改脫離本發明的範 圍，否則應該被解釋成包括在其中。

1252060 圖式簡單說明 第1圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第一具體實施例； 第2圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中所用之參 考電壓值，其中，符號I max代表一個絕緣閘雙極電晶體 (IGBT)實際受損之臨界電流值所對應之參考電壓值，符號 Imaxl代表一個具有與臨界電流值I max相關誤差容忍之短 路電流值所對應之參考電壓值，而符號I max 2代表一個絕 緣閘雙極電晶體（I GBT)預期受湧浪電流損害時之該過大湧 浪電流值所對應之參考電壓值；

第3A圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，當感測 到該過大湧浪電流時，該相位控制器的動作； 第3B圖為一波形圖，顯示顯示在該第一具體實施例中，當 感測到該短路電流時，該相位控制器的另一動作； 第3C圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，當感測 到該正常湧浪電流時，該相位控制器的另一動作； 第4圖為一流程圖，顯示該第一具體實施例之相位控制器 的動作； 第5 A圖為^一波形圖’顯不在該相位控制裔之第一^具體貫施 例中，一負載電壓的變化；

第5 B圖為一波形圖，顯示在該相位控制器之第一具體實施 例中，因該絕緣閘雙極電晶體（I GB T)所致之散失變化； 第6A圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，施加至 該絕緣閘雙極電晶體（I GBT)上之一控制訊號之電壓實例； 第6 B圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例中，施加至

第45頁 1252060 圖式簡單說明 該絕緣閘雙極電晶體（I GBT)上之一控制訊號之另一電壓實 例； 第7A圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第一修飾 例之電流感測動作中，選擇一接近9 0度的I GBT開啟相位角 飾 修- 第 之 例 施 實 體 具一 第 該 在 示 顯 圖 形 波一 為 圖 ;B 7 α第 相 啟 開 Τ Β G I 的 點 越 交 零 近 接一 擇 選 中 作 測 感 流； 電α 之角 例位 飾 修位 二相 第啟 之開 例之 施Τ) 實GB 體(I 具體 一 晶 第電 該極 在雙 示閘 顯緣 ，絕 圖該 形， 波間 一期 為熱 圖預 Α 之 8 J 第例 飾變 修的 二角 第位 之相 例啟 施開 實BT 體IG 具之 一時 第流 該電 在浪 示湧 顯大 ，過 圖一 形到 波測 一 感 為當 圖 ， ;B中 8 角第例 施 實 體 具- 第 該 在 器 制 控 位 相 該 示 顯 圖 程 流 1 為 圖 9 化第 例第飾第飾第 作 的 例 飾 修 三 第 之A 中ο 修 三 第 之 例 施 實 體 具一 第 該 在 示 顯 圖 形 波- 為 圖 中 圖 Β 例10 作 的 器 制 控 位 相 該 時 間 期 熱 預- 定 設 僅 為 修 三 第 之 例 施 實 體 具一 第 該 在 示 顯 圖 形 波 飾 修 •， 四 作第 動之 的# 器施 制實 控體 位具 相一 該第 寺玄 日 含口 間在 期示 熱顯 預， 個圖 多形 定波 設一 ，為 中圖 例11 角第(I 位該體 相在晶 之示電 間顯極 期，雙 測圖閘 感形緣 流波絕 電一該 在為在 ，111， 中1 2中 例第例 化 變 飾臨 修與 四， 第中 之啟 例開 施暫 實短 體的 具τ') I Β

第46頁 1252060 圖式簡單說明 界電流值、短路電流值和湧浪電流值相關之相位角關係； 第1 3圖為一流程圖，顯示該相位控制器在該第一具體實施 例中之第四修飾例的動作； 第1 4圖為一波形圖，顯示在該第一具體實施例之第四修飾 例之電流感測期間，該絕緣閘雙極電晶體（I GBT)之開啟相 位角的變化； 第1 5圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第二具體實施例； 第1 6A圖為一波形圖，顯示該第一具體實施例之相位控制 器中，該雙向閘流體（TRIAC)之0N電壓與該絕緣閘雙極電 晶體（IGBT)之0N電壓和兩個二極體之0N電壓的總合間之電 壓差△ VI ; 第1 6B圖為一波形圖，顯示該第二具體實施例之相位控制 器中，該雙向閘流體（TRIAC)之0N電壓與該絕緣閘雙極電 晶體（I G B T )之0 N電壓和一個二極體之0 N電壓的總合間之電 壓差△ V2 ; 第1 7圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第三具體實施例； 第1 8A圖為一波形圖，顯示在該第三具體實施例中，流入 一白熱燈之負載電流； 第1 8B圖為一波形圖，顯示在該第三具體實施例中，在一 漸增期間流入第四開關裝置之電流， 第1 8C圖為一波形圖，顯示在該第三具體實施例中，換成 流入第二開關裝置或第三開關裝置之電流；

1252060 圖式簡單說明 第1 9圖為一波形圖，顯示該第三具體實施例之相位控制器 中，該雙向閘流體（TRIAC)之0N電壓與該絕緣閘雙極電晶 體（IGBT)之0N電壓和兩個二極體之0N電壓的總合間之電壓 差△ V3 ; 第2 0圖為一電路圖，顯示依據本發明第三具體實施例之修 飾例之相位控制器結構； 第2 1圖為一電路圖，顯示依據本發明之相位控制器結構之 第四具體實施例； 第2 2 A圖為一電路圖，顯示一傳統相位控制器結構；

第2 2 B圖為一電路圖，顯示另一傳統相位控制器結構；以 及 第2 2 C圖為一電路圖，顯示又一傳統相位控制器結構。

第48頁

Claims (1)

1252060 案號:的1ϊΜΐ|2 Λ_ 曰 修正 六、申請專利範圍 1. 一種相位控制器，連接於一 AC電源與一白熱燈之間，其 包含： 一第一開關裝置，由一反向阻隔（b 1 ock i ng )閘流體或 一雙極閘流體所構成； 一負載電壓增加電路，與該第一開關裝置的兩端並 聯，至少包括一自淬熄型（s e 1 f - q u e n c h i n g t y p e )之開關 裝置，用以在開啟該第一開關裝置前，逐漸增加一電壓到 該負載；以及 一控制電路，用以控制該第一開關裝置和負載電壓增 加電路之驅動；其中 該控制電路在一相位控制的操作中設定一逐漸增加期間， 在此期間，逐漸驅動該負載電壓增加電路，以使施加至該 白熱燈的電壓從一預設相位角開始增加，並於經過該逐漸 增加期間後開啟該、第一開關裝置。 2. 根據申請專利範圍第1項之相位控制器，其中 該負載電壓增加電路包括一自淬熄型之第二開關裝置 和一自淬熄型之第三開關裝置，其與該第一開關裝置之兩 端並聯，使得該第二開關裝置的開啟方向和該第三開關裝 置的開啟方向相反、一與該第三開關裝置緊接之第一二極 體，以及一與該第二開關裝置緊接之第二二極體；且 φ 該控制電路在漸增期間交互驅動該第二開關裝置和第 三開關裝置，使得透過該第二開關裝置和第三開關裝置加 至該白熱燈的負載電壓逐漸增加。 3. 根據申請專利範圍第1項之相位控制器，其中

第49頁 2005.12.09.049 1252060 案號9311丨8612 Λ_Ά 曰 修正 六、申請專利範圍 該負載電壓增加電路包 和一自淬熄型之第三開關裝 端並聯，使得該第二開關裝 置的開啟方向相反、一自淬 第二開關裝置和第三開關裝 極體，當該第二開關裝置開 裝置構成' 從該市電到該白 二極體，當該第三開關裝置 關裝置構成一從該市電到該 該控制電路在漸增期間 過該第四開關裝置加至該白 經過漸增期間後於短暫期間 關裝置，並於經過該短暫期 4.根據申請專利範圍第3項 一二極體橋連接於該第 和第三開關裝置之串聯電路 把構成該二極體橋之二 接之第一二極體和與該第二 5 .根據申請專利範圍第2項 該第二開關裝置和第三 體（IGBT)所組成。 6.根據申請專利範圍第3項 該第二開關裝置和第三 體（IGBT)所組成。 括一自淬媳型之第二開 第一開關裝 該第三 裝置， 置，其與該 置的開啟方 熄型之第四 置之串聯電 啟時開啟， 熱燈之封閉 開啟時開啟 白熱燈之封 驅動該第四 熱燈的負載 驅動該第二 間之後開啟 之相位控制 四開關裝置 之間；且 極體當作與 開關裝置緊 之相位控制 開關裝置係 之相位控制 開關裝置係 向和 開關 路並 且透 迴路 ，且 閉迴 開關 電壓 開關 該第 器， 和該 聯 關裝置 置之兩 開關裝 其與該 第一二 過該第二開關 、以及一第二 透過該第三開 路；且 裝置，使得透 逐漸增加，在 裝置或第三開 一開關裝置。 其中 第二開 關裝置 該第三開關裝置緊 接之第二二極體。 器，其中 由絕緣閘雙極電晶 器，其中 由絕緣閘雙極電晶

第50頁 2005.12.09.050 1252060 案號 93118612 Λ_ 曰 修正 /、Tf請專科範猶一 7. 根據申請專利範圍第1項之相 一用以減低雜訊的電抗元件 第一開關裝置的電路中。 8. 根據申請專利範圍第1項之相 位控制器，其中 進一步提供一負載電流感測器，用以於該負載電壓增 開啟時，感測流經該自淬熄型 控制電路將該負載電流感測器 一預先設定之預設參考值做比 啟該第一開關裝置和自淬熄型 加電路之自淬熄型開關裝置 開關裝置之負載電流；且該 上所感測到的負載電流值與 較，並根據比較結果選擇開 開關裝置之驅動方式。 9 .根據申請專利範圍第8項 路在該相位控制中執行如下 設定一電流感測期間， 期間，在此期間内，在該市 暫地開啟該負載電壓增加電 一預定數目的電流感測動作 在該電流感測期間將從 複數個預定參考值加以比較 當該感測值大於該白熱 但等於或小於一短路電流之 流感測期間完成之後，設定 該第一開關裝置於該市電之 於完成該預熱期間之後 期間，於該預定相位角下驅 位控制器，其中 係連接在一從該市電到該 之相位控制器，其中該控制電 之操作： 其為從相位控制開始起之一段 電之一預定相位角下，藉由短 路之自淬熄型開關裝置而執行 該電流感測器所得之感測值與 燈之湧浪電流之相對應參考值 另一相對應參考值時，於該電 一預熱期間，在此期間，僅有 一預定相位角下被開啟； ，設定該逐漸增加期間，在此 動該負載電壓增加電路之自淬

第51頁 2005.12.09. 051 12520^0 案號 93118612 Λ_ 修正 六、申請專利範圍 熄型開關裝置，使得透 燈的負載電壓逐漸增加 開關裝置；以及 當該感測值仍大於 時，停止該相位控制動 1 0 .根據申請專利範圍 過該自淬熄型開關裝置加至該白熱 ，而在經過漸增期間後開啟該第一 置或 三開 流值 負載 第二11. 進一 第三 關裝 該控 與一 電流 開關 根據 進一 置開啟時 流值 負載 第四12. 型開 點者 該控 與一 電流 開關 根據 於該 關裝 步提供 開關裝 置之負 制電路 預先設 小於該 裝置或 申請專 步提供 ，感測 制電路 預先設 小於該 裝置而 申請專 電流感 置之相 一負載 置開啟 載電流 將該負 定之預 第一開 第三開 利範圍 一負載 流經該 將該負 定之預 第一開 供應一 利範圍 該短路電流之其它相對應參 作。 第2項之相位控制器，其中 電流感測器，用以於該第二 時，感測流經該第二開關裝 ；且 載電流感測器上所感測到的 設參考值做比較，並於所感 關裝置之維持電流時，藉由 關裝置而供應一電力至該白 第3項之相位控制器，其中 電流感測器，用以於該第四 第四開關裝置之負載電流； 載電流感測器上所感測到的 設參考值做比較，並於所感 關裝置之維持電流時，藉由 電力至該白熱燈。 第8項之相位控制器，其中 開啟該負載電壓增加電路之 測期間 位角係之選擇在接近一 AC電壓之 考值 開關裝 置和第 負載電 測到的 驅動該 熱燈。 開關裝 且 負載電 測到的 驅動該 自淬熄 零交越

第52頁 2005.12.09. 052 msioso 案號 9i31iqi2 修正 1 3 .根據申請專利範圍 於該電流感測期間 型開關裝置之複數個相 該負載電流係利用 電流感測期間中改變每 該控制電路將從該 與相對應於每一相位角 果選擇開啟該第一開關 方式。 1 4 .根據申請專利範圍 該負載電壓於該電 電壓增加電路之自淬熄 1 5 .根據申請專利範圍 在該預熱期間開啟 接近於一相對應於該白 1 6 .根據申請專利範圍 在該預熱期間開啟 接近於一相對應於該白 該等相位角從該預 1 7 .根據申請專利範圍 電路進一步執行如下之 於完成該預熱期間 間； 判定從該負載電流 A_ 第8項之相位控制器，其中 開啟該負載電壓增加電路之自淬熄 位角係於該電流感測期間設定； 該負載電流感測器，藉由在相同的 一電流感測操作之相位角而測得； 負載電流感測器中之所得之感測值 之參考值加以比較，並根據比較結 裝置和該自淬熄型開關裝置之驅動 第8項之相位控制器，其中 流感測操作期間，藉由驅動該負載 型開關裝置而逐漸增加。 第8項之相位控制器，其中 該第一開關裝置之相位角係選擇為 熱燈之相位控制所設之相位角。 第8項之相位控制器，其中 該第一開關裝置之相位角係選擇為 熱燈之相位控制所設之相位角；且 熱期間開始到完成中逐漸增加。 第8項之相位控制器，其中該控制 動作： 之後，再一次設定一電流感測期 感測器中所得之感測值是否大於在

第53頁 2005.12.09.053 1252060 案號 93118612 年月曰 修正 六、申請專利範圍 新設定的電流感測期間中對應於該白熱燈之湧浪電流之參 考值； 當該感測值大於該參考值時，再一次設定一預熱期 間；且 重複該電流感測期間和該預熱期間的設定，直到從該 負載電流感測器中所得之感測值小於或等於該白熱燈之湧 浪電流為止。 1 8.根據申請專利範圍第8項之相位控制器，其中 該控制電路包括一用以記憶從該負載電流感測器所得 感測值之記憶體；且 該控制電路執行如下之操作： 將該記憶體中所記憶之先前感測值和本次感測值加以 比較； 當其間有差異時，判定該負載電流是由於該白熱燈之 一湧浪電流； 當其間無差異時，判定該負載電流是由於一短路電 流； 當該負載電流是由於該白熱燈之一湧浪電流時，設定 該預熱期間；以及 當該負載電流是由於該短路電流時，停止該相位控制 之動作。 1 9.根據申請專利範圍第2項之相位控制器，其中 進一步提供一負載電流感測器，用以於該負載電壓增 加電路之自淬熄型開關裝置開啟時，感測流經該自淬熄型

第54頁 2005.12.09.054 PI2060 W^，1f專利範® 開關裝置之負 案號 93118612 A_Μ. 曰 修正 載電流， 該控制電路將該負 且 載電流感測器上所感測到的負 流值與一預先設定之預設參考值做比較，並根據比較 選擇開啟該第一開關裝置和該自淬熄型開關裝置之驅 式。 2 0 .根據申請專利範圍第3項之相位控制器，其中 進一步提供一負載電流感測器，用以於該負載電 裝置開啟時，感測流經該自淬 且 載電流感測器上所感測到的負 設參考值做比較，並根據比較 開關裝置和該自淬熄型開關裝置之驅 載電 結果 動方 加電路之自淬 開關裝置之負 該控制電 流值與一預先 熄型開關 載電流， 路將該負 設定之預 選擇開啟該第 式。 壓增 熄型 載電 結果 動方

第55頁 2005.12.09.055 1252()60 案號 93118612 年 月 修正 指定代表圖 )、本案代表圖為：第1圖 )、本案代表圖之元件代表符號簡單說明 電路控制1 0 CPU電路12 驅動電路1 4 市電AC 二極體橋DB 閘極電阻R3 相位控制器1 A 電源電路1 1 數位類比（D / A )轉換電路1 3 外部輸入裝置2 白熱燈LA 雙向閘流體（TRIAC) Q1 絕緣閘雙極電晶體（IGBT) Q4 閘極電容C3 分路電阻R 6

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