TWI481312B - 可自行充電之驅動電路 - Google Patents

Description

可自行充電之驅動電路

本發明係相關於一種燈管驅動電路，尤指一種可自行充電之燈管驅動電路。

請參考第1圖，第1圖為習知燈管驅動電路之自激式安定器於啟動時產生感應電流的示意圖。如第1圖所示，習知燈管驅動電路100包含一啟動電路110及一自激式安定器120。啟動電路110係用以提供電源以啟動自激式安定器120。自激式安定器120包含複數個感應線圈P1、P2、P3，當自激式安定器120接收到啟動電路110提供之電源後，自激式安定器120之感應線圈P1、P2、P3會相互感應以分別產生感應電流I1、I2、I3，進而驅動燈管130。

請參考第2圖，並一併參考第1圖，第2圖為第1圖燈管驅動電路之自激式安定器於啟動後產生反向感應電流的示意圖。如第2圖所示，當自激式安定器120被啟動電路110啟動後，啟動電路110即不再提供電源給自激式安定器120，當第1圖之感應線圈P1、P2、P3產生之感應電流I1、I2、I3逐漸減弱後，自激式安定器120之感應線圈P1、P2、P3會進行震盪以分別產生反向之感應電流以驅動燈管I1’、I2’、I3’。

習知燈管驅動電路100之自激式安定器120會如第1圖及第2圖所示般持續以一特定頻率震盪，進而提供交流電來驅動燈管130。然 而，自激式安定器120之震盪頻率有時會偏移，上述啟動電路110無法控制自激式安定器120之震盪頻率。為了控制自激式安定器120之震盪頻率，習知啟動電路110會由一半導體控制晶片所取代，以精確地控制自激式安定器120之震盪頻率，然而，半導體控制晶片需要持續提供一操作電壓以維持運作，因此較為耗電。

本發明之目的在於提供一種可自行充電之燈管驅動電路，以解決先前技術的問題。

本發明可自行充電之驅動電路包含一安定器，一驅動器，一驅動線圈，及一儲能元件。該安定器包含複數個感應線圈，用以於啟動時驅動燈管。該驅動器包含一第一輸出入端及一第二輸出入端。該驅動線圈係電連接於該第一輸出入端及該第二輸出入端，用以根據該安定器之感應線圈之電壓產生一感應電流。該儲能元件係電連接於該驅動器，用以提供該電壓源於該驅動器，以及用以回收及儲存該驅動線圈產生之感應電流。

相較於先前技術，本發明驅動電路可以回收及儲存驅動線圈產生之感應電流，以對儲能元件充電。因此，本發明驅動電路除了可以精確地控制控制安定器之震盪頻率外，本發明驅動電路之儲能元件可以持續對驅動器提供操作電壓，進而減少耗電。

100,200‧‧‧燈管驅動電路

110‧‧‧啟動電路

120‧‧‧自激式安定器

130,230‧‧‧燈管

210‧‧‧驅動器

212‧‧‧頻率調整電路

214‧‧‧訊號產生電路

216‧‧‧第一開關模組

218‧‧‧第二開關模組

220‧‧‧安定器

240‧‧‧儲能元件

250‧‧‧控制電路

V,Vcc‧‧‧電壓源

R‧‧‧電阻

P1,P2,P3‧‧‧感應線圈

P4‧‧‧驅動線圈

D1,D2,D3,D4‧‧‧二極體

Q2,Q3,S1,S2,S3,S4‧‧‧開關

HH,Hl,LH,LL‧‧‧控制端

Ho‧‧‧第一輸出入端

Lo‧‧‧第二輸出入端

I1,I2,I3,I4‧‧‧電流

第1圖為習知燈管驅動電路之自激式安定器於啟動時產生感應電流的示意圖。

第2圖為第1圖燈管驅動電路之自激式安定器於啟動後產生反向感應電流的示意圖。

第3A圖為本發明燈管驅動電路之安定器於啟動時產生感應電流的示意圖。

第3B圖為本發明燈管驅動電路之安定器於啟動時產生感應電流的示意圖。

第4A圖為本發明燈管驅動電路之安定器於啟動時產生感應電流的示意圖。

第4B圖為本發明燈管驅動電路之安定器於啟動時產生感應電流的示意圖。

第5圖為本發明驅動電路之相關訊號的波形示意圖。

請同時參考第3A圖至第4B圖。第3A圖至第4B圖為本發明燈管驅動電路之安定器於啟動時產生感應電流的示意圖。本發明驅動電路200包含一安定器220，一驅動器210，一驅動線圈P4，及一儲能元件240。安定器220包含複數個感應線圈P1、P2、P3，用以於啟動時驅動燈管230。驅動器210包含一第一輸出入端Ho及一第二輸出入端Lo，驅動器210係用以根據儲能元件240提供之電壓源Vcc運作。驅動線圈P4係電連接於第一輸出入端Ho及第二輸出入端Lo，用以根據安定器220之感應線圈P1產生電壓。如第3A圖所示，感應線圈P1之電壓會感應驅動線圈P4使得第一輸出入端Ho之電壓為負，第二輸出入端Lo之電壓為正，而安定器220之感應線圈P2、P3會被驅動線圈P4感應以分別產生感應電流I2、I3，進而開啟開關Q3及關閉開關Q2，使得電流I1流向接地端。接下來如第3B圖所示，感應線圈P1之電壓會反向並感應驅動線圈P4使得第一輸出入端Ho之電壓為正，第二輸出入端Lo之電壓為負，而安定器220之感應線圈P2、P3會被驅動線圈P4感應以使感應電流I2、I3反向，進而開啟開關Q2及關閉開關Q3，使得電流I1流向電壓源V，此時驅動線圈P4會產生感應電流I4流入第一輸出入端Ho。之後如第4A圖所示，感應線圈P1之電流會轉向至燈管230，此時第一輸出入端Ho 之電壓仍為正，第二輸出入端Lo之電壓仍為負，開關Q2仍被感應電流I2開啟，開關Q3仍被感應電流I2關閉。最後，如第4B圖所示，感應線圈P1之電壓會反向並感應驅動線圈P4使得第一輸出入端Ho之電壓為負，第二輸出入端Lo之電壓為正，而安定器220之感應線圈P2、P3會被驅動線圈P4感應以使感應電流I2、I3反向，進而開啟開關Q3及關閉開關Q2，使得電流I1從接地端流向燈管230，此時驅動線圈P4會產生感應電流I4流入第二輸出入端Lo。

驅動電路200之安定器220會如第3A圖至第4A圖所示般持續重複上述流程，進而提供交流電來驅動燈管230。驅動器210之頻率調整電路212可藉由調整和控制電路250匹配之電阻大小來調整安定器220之震盪頻率。

驅動器210另包含一第一開關模組216，一第二開關模組218，及一訊號產生器214。第一開關模組216係用以控制第一輸出入端Ho之電位，第二開關模組218係用以控制第二輸出入端Lo之電位。第一開關模組216包含一第一開關S1，及一第二開關S2。第一開關S1之第一端係電連接於儲能元件240。第二開關S2之第一端係電連接於第一開關S1之第二端及第一輸出入端Ho，第二開關S2之第二端係電連接於一接地端。第二開關模組218包含一第三開關S3，及一第四開關S4。第三開關S3之第一端係電連接於儲能元件240。第四開關S4之第一端係電連接於第三開關S3之第二端及第二輸出入端Lo，第四開關S4之第二端係電連接於接地端。訊號產生器214係用以產生一時脈訊號及一延遲訊號，其中第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3及第四開關S4係根據時脈訊號及延遲訊號進行開啟與關閉。

驅動器210另包含一第一二極體D1，一第二二極體D2，一第三二極體D3，及一第四二極體D4。第一二極體D1之陽極端係電連接於第一開關S1之第一端，第一二極體D1之陰極端係電連接於第一開關S1之第二端。第二二極體D2之陽極端係電連接於第二開關S2之第一端，第二二極體D2之陰極端係電連接於第二開關S2之第二端。第三二極體D3之陽極端係電連接於第三開關S3之第一端，第三二極體D3之陰極端係電連接於第三開關S3之第二端。第四二極體D4之陽極端係電連接於第四開關S4之第一端，第四二極體D4之陰極端係電連接於第四開關S4之第二端。

請參考第5圖，並一併參考第3A圖至第4B圖，第5圖為本發明驅動電路200之相關訊號的波形示意圖。如第5圖所示，第一開關S1係於時脈訊號clk和延遲訊號dly皆為高邏輯位準時開啟(第一開關之控制端HH電位為高邏輯位準)，第二開關S2係於時脈訊號clk為低邏輯位準時開啟(第二開關S2之控制端HL電位為高邏輯位準)，第三開關S3係於時脈訊號和延遲訊號皆為低邏輯位準時開啟(第三開關S3之控制端LH電位為高邏輯位準)，第四開關S4係於時脈訊號為高邏輯位準時開啟(第四開關S4之控制端LL電位為高邏輯位準)。當第一開關S1和第二開關S2皆關閉時(時段T2及時段T4)，第一輸出入端Ho之電位為浮動電位，若驅動線圈P4之第一輸出入端Ho之電壓上升，則驅動線圈P4產生之感應電流會經由第一二極體D1流至儲能元件240以對儲能元件240進行充電，當第一開關S1開啟時，驅動線圈P4產生之感應電流則會經由第一開關S1流至儲能元件240以對儲能元件240進行充電。當第三開關S3和第四開關S4皆關閉時(時段T1、時段T3及時段T5)，第二輸出入端Lo之電位為浮動電位，若驅動線圈P4之第二輸出入端Lo之電壓上升，則驅動線圈P4產生之感應電流會經由第三二極體D3流至儲能元件240 以對儲能元件240進行充電，當第三開關S3開啟時，驅動線圈P4產生之感應電流則會經由第三開關S3流至儲能元件240以對儲能元件240進行充電。

依據上述配置，儲能元件240除了可以提供電壓源Vcc於驅動器210外，儲能元件240亦可經由驅動器210之第一開關模組216及第二開關模組218回收及儲存驅動線圈P4產生之感應電流。

另外，本發明驅動電路200另包含一電阻R電連接於儲能元件及電壓源V之間。

相較於先前技術，本發明驅動電路可以回收及儲存驅動線圈產生之感應電流，以對儲能元件充電。因此，本發明驅動電路除了可以精確地控制控制安定器之震盪頻率外，本發明驅動電路之儲能元件可以持續對驅動器提供操作電壓，進而減少耗電。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

200‧‧‧燈管驅動電路

210‧‧‧驅動器

212‧‧‧頻率調整電路

214‧‧‧訊號產生電路

216‧‧‧第一開關模組

218‧‧‧第二開關模組

220‧‧‧安定器

230‧‧‧燈管

240‧‧‧儲能元件

250‧‧‧控制電路

V,Vcc‧‧‧電壓源

R‧‧‧電阻

P1,P2,P3‧‧‧感應線圈

P4‧‧‧驅動線圈

D1,D2,D3,D4‧‧‧二極體

Q2,Q3,S1,S2,S3,S4‧‧‧開關

HH,Hl,LH,LL‧‧‧控制端

Ho‧‧‧第一輸出入端

Lo‧‧‧第二輸出入端

Id,I1,I2,I3,I4‧‧‧電流

I1’,I2’,I3’,I4’ I4”

Claims (10)

1. 一種可自行充電之驅動電路，包含：一安定器，包含複數個感應線圈，用以於啟動時驅動燈管；一驅動器，包含一第一輸出入端及一第二輸出入端；一驅動線圈，電連接於該第一輸出入端及該第二輸出入端，用以根據該安定器之感應線圈之電壓產生感應電流；及一儲能元件，電連接於該驅動器，用以提供該電壓源於該驅動器，以及用以回收及儲存該驅動線圈產生之感應電流。
2. 如請求項1所述之驅動電路，另包含一電阻，電連接於該儲能元件及一電壓源之間。
3. 如請求項1所述之驅動電路，其中該驅動器另包含一第一開關模組用以控制該第一輸出入端之電位，及一第二開關模組用以控制該第二輸出入端之電位。
4. 如請求項3所述之驅動電路，其中該第一開關模組包含：一第一開關，該第一開關之第一端係電連接於該儲能元件；及一第二開關，該第二開關之第一端係電連接於該第一開關之第二端及該第一輸出入端，該第二開關之第二端係電連接於一接地端；及其中該第二開關模組包含：一第三開關，該第三開關之第一端係電連接於該儲能元件；及一第四開關，該第四開關之第一端係電連接於該第三開關之第二端及該第二輸出入端，該第四開關之第二端係電連接於該接地端。
5. 如請求項4所述之驅動電路，另包含一訊號產生器，用以產生一時脈訊號 及一延遲訊號，其中該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關係根據該時脈訊號及該延遲訊號進行開啟與關閉。
6. 如請求項4所述之驅動電路，另包含：一第一二極體，其陽極端係電連接於該第一開關之第一端，陰極端係電連接於該第一開關之第二端；一第二二極體，其陽極端係電連接於該第二開關之第一端，陰極端係電連接於該第二開關之第二端；一第三二極體，其陽極端係電連接於該第三開關之第一端，陰極端係電連接於該第三開關之第二端；及一第四二極體，其陽極端係電連接於該第四開關之第一端，陰極端係電連接於該第四開關之第二端。
7. 如請求項1所述之驅動電路，另包含一頻率調整電路，用以調整該安定器之震盪頻率。
8. 如請求項7所述之驅動電路，其中該頻率調整電路係藉由調整一匹配電阻以調整該安定器之震盪頻率。
9. 如請求項1所述之驅動電路，其中該儲能元件係經由該第一輸出入端及該第二輸出入端回收及儲存該驅動線圈產生之感應電流。
10. 如請求項1所述之驅動電路，其中該儲能元件係可對該驅動器供應電源。