TWI602470B

TWI602470B - 多燈管型態螢光燈／發光二極體燈通用型照明驅動電路

Info

Publication number: TWI602470B
Application number: TW105115663A
Authority: TW
Inventors: 吳永駿; 林進和
Original assignee: 國立虎尾科技大學
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2017-10-11
Also published as: TW201742508A

Description

多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路

本發明係關於一種燈具驅動的技術，更進一步來說，本發明係關於一種多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路。

近幾十年來，螢光燈已被廣泛的使用。然而，全球對環保的重視及要求日趨嚴苛，減少二氧化碳的排放量、有更高的能量轉換效率等要求已影響一些技術的發展，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)被應用在節能照明設備即是一例，發光二極體照明迅速取代螢光燈。發光二極體已被證實優於螢光燈，但發光二極體照明的普及率仍無法深入多數家庭與辦公場所，主要可能原因是發光二極體燈的售價仍高於螢光燈。除此之外，螢光燈與發光二極體燈的特性不同、驅動電路不同，兩者的燈具並不相容。除了製作成省電燈泡形狀的發光二極體燈與用螢光燈做成的省電燈泡之間沒有更換安裝燈泡的問題外，多數直管狀T8、T5的燈管如發光二極體燈管將其驅動器安置於燈管內[1]、[2]，而螢光燈的驅動電路安定器則多置於燈具內。用於螢光燈的燈具需將燈具內部的安定器拆除、重新佈線，或者是整個燈具做更換，才能更換使用發光二極體燈管[3]、[4]。燈具換回使用螢光燈時，則需再將安定器裝回燈具。這對大眾而言較為麻煩，增加人力成本，拆除安定器或更換舊有燈具也會造成資源浪費。

文獻[4]~[12]提出一些解決的方法，針對發光二極體燈管的驅動電路加以研究改善，第1圖繪示為先前技術的適應各式燈具的發光二極體燈管及其驅動架構之示意圖。如第1圖所示，上述文獻主要是研究可以連接在安定器的發光二極體燈管驅動器。故在舊有的燈具無需做任何變動下，可以直接安裝發光二極體燈管在舊燈具上。文獻[4]~[6]這些方法的發光二極體燈管驅動器適合用在連接電子式安定器的輸出端。文獻[7]、[8]發表只用被動式元件的發光二極體燈管驅動器，有可靠、長壽命的優點，但是只適合搭配用在鐵磁式安定器上。而文獻[9]~[12]所發展的發光二極體燈管驅動器則不受任何限制，不用拆除安定器甚至可以直接連接交流電源。

上述文獻[4]~[12]的相關研究，確實可以避免拆除安定器、重新佈線或更換舊有燈具的困擾。但是，有整體系統電路較複雜之問題。驅動發光二極體燈管需要同時存在螢光燈驅動電路及發光二極體燈管驅動器，體積大、整體的效率也會稍受到影響。雖然文獻[9] ~[12]所發展的驅動器可以避免需同時存在兩個驅動電路這個問題，但是就只能驅動發光二極體燈管，要使用螢光燈還是要再接上安定器。文獻[13]提出使用諧振電路驅動螢光燈或發光二極體燈管，採用變頻方式調光，但是驅動不同種類的燈管諧振電路元件值必須重新設計。

參考文獻：

[1] J. Robertson and R. Currie, “LED replacement for fluorescent lighting,” U.S. Patent 6860628, Mar. 1, 2005.

[2] Q. Hu and R. Zane, “LED Driver Circuit with Series-Input-Connected Converter Cells Operating in Continuous Conduction Mode,” IEEE Transactions Power Electronics, Vol. 25, No. 3, 2010, pp. 574-582.

[3]“電子安定器燈具的LED燈管組裝注意事項”，英群企業股份有限公司，民國104年12月，取自：http：//www.btc.com.tw/pdf/LED_EGC.pdf

[4] Nan Chen and Henrt Shu-Hung Chung,“A driving technology for retrofit LED lamp for fluorescent lighting fixtures with electronic ballasts,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 26, No.2, 2011, pp. 588-601.

[5] Eun S. Lee, Bo H. Choi, Duy Tan Nguyen, Gi C. Jang and Chun T. Rim, “Versatile LED Drivers for Various Electronic Ballasts by Variable Switched Capacitor,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 31, No. 2, Feb. 2016, pp. 1489-1502.

[6] Duy T. Nguyen, Eun S. Lee, Sonapreetha. M.R and Chun T. Rim, “A Compact and High Efficient LED Driver Compatible with Electronic Ballast by Synchronous Voltage Doubler Rectifier,” 9th International Conference on Power Electronics-ECCE Asia, 2015, pp. 1090-1096.

[7] Byunghun Lee, Hyunjae Kim and Chuntaek Rim, “Robust Passive LED Driver Compatible With Conventional Rapid-Start Ballast,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 26, No. 12, 2011, pp. 3694-3706.

[8] Hyunjae Kim, Byunghun Lee and Chun-Taek Rim, “Passive LED Driver Compatible with Rapid-Start Ballast,” 8th International Conference on Power Electronics - ECCE Asia, 2011, pp. 507-514.

[9] Nan Chen and Henry Shu-hung Chung, “An LED Lamp Driver Compatible With Low-and High-Frequency Sources,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 28, No. 5, 2013, pp. 2551-2568.

[10] Nan Chen and Henry Shu-hung Chung, “A Universal Driving Technology for Retrofit LED Lamp for Fluorescent Lighting Fixtures,” Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2012, pp. 980-987.

[11] Jaeyoung Choi, Hee-Seok Han and Kwyro Lee, “A Current-Sourced LED Driver Compatible With Fluorescent Lamp Ballasts,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 30, No. 8, 2015, pp. 4455-4466.

[12] Tsorng-Juu Liang, Wei-Jing Tseng, Wan-Rong Chen and Jiann-Fuh Chen, “Design and Implementation of Retrofit LED Lamp for Fluorescent Lamp Driven by Electronic, Electromagnetic Ballast and AC Mains,” 2013 1st International Future Energy Electronics Conference (IFEEC), 2013, pp. 585-589.

[13] Andre Tjokrorahardjo, “Simple Triac Dimmable Compact Fluorescent Lamp Ballast and Light Emitting Diode Driver,” Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2010, pp. 1352-1357.

本發明的一目的在於提供一種多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路，使用更具彈性的驅動器，可以驅動螢光燈管或發光二極體燈管，不會僅限單一種類燈管，甚至可以多支發光二極體燈管及螢光燈管混和同時驅動。如此，電路較簡單，使用更方便，不用拆除任東西或重新佈線，無須留意種類燈管、應用更廣，可較現有照明驅動器產品具競爭力。

有鑒於此，本發明提供一種多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路。此多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路用以驅動至少一第一燈管以及一第二燈管，其中，上述第一燈管包括一第一端以及一第二端，上述第二燈管包括一第一端以及一第二端，上述第一燈管的第一端包括一第一觸針以及一第二觸針，上述第一燈管的第二端包括一第一觸針以及一第二觸針，上述第二燈管的第一端包括一第一觸針以及一第二觸針，上述第二燈管的第二端包括一第一觸針以及一第二觸針。此多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路包括一第一燈具接頭組、一第二燈具接頭組、一控制電路、一上臂開關、一第一下行單相導通元件、一第一下臂開關、一第一上行單相導通元件、一第一諧振電路、一第二下行單相導通元件、一第二下臂開關、一第二上行單相導通元件以及一第二諧振電路。

第一燈具接頭組包括一第一接頭以及一第二接頭，其中，第一接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第一燈管的第一端之第一觸針以及第二觸針，另外，第二接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第一燈管的第二端之第一觸針以及第二觸針。第二燈具接頭組包括一第一接頭以及一第二接頭，其中，第一接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第二燈管的第一端之第一觸針以及第二觸針，另外，第二接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第二燈管的第二端之第一觸針以及第二觸針。上臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，上臂開關的控制端耦接該控制電路，上臂開關的第一端耦接一電源電壓。

第一下行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第一下行單相導通元件的第一端耦接上臂開關的第二端，第一下行單相導通元件用以限制電流由第一下行單相導通元件的第一端流向該第一下行單相導通元件的第二端。第一下臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，第一下臂開關的控制端耦接控制電路，第一下臂開關的第一端耦接該第一下行單相導通元件的第二端，第一下臂開關的第二端耦接一共接電壓以及第一燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點。第一上行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第一上行單相導通元件的第一端耦接第一下臂開關的第一端，第一上行單相導通元件的第二端耦接電源電壓，第一上行單相導通元件用以限制電流由該第一上行單相導通元件的第一端流向第一上行單相導通元件的第二端。第一諧振電路包括一輸入端、一第一端、一第二端、一第三端以及一第四端，其中，第一諧振電路的輸入端耦接第一下臂開關的第一端，第一諧振電路的第一端耦接第一燈具接頭組的第一接頭之第一接觸點，第一諧振電路的第二端耦接第一燈具接頭組的第一接頭之第二接觸點，第一諧振電路的第三端耦接第一燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點，第一諧振電路的第四端耦接第一燈具接頭組的第二接頭之第二接觸點。

第二下行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第二下行單相導通元件的第一端耦接上臂開關的第二端，第二下行單相導通元件用以限制電流由第二下行單相導通元件的第一端流向第二下行單相導通元件的第二端。第二下臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，第二下臂開關的控制端耦接控制電路，第二下臂開關的第一端耦接第二下行單相導通元件的第二端，第二下臂開關的第二端耦接一共接電壓以及第二燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點。第二上行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第二上行單相導通元件的第一端耦接第二下臂開關的第一端，第二上行單相導通元件的第二端耦接電源電壓，第二上行單相導通元件用以限制電流由第二上行單相導通元件的第一端流向第二上行單相導通元件的第二端。第二諧振電路包括一輸入端、一第一端、一第二端、一第三端以及一第四端，其中，第二諧振電路的輸入端耦接第二下臂開關的第一端，第二諧振電路的第一端耦接第二燈具接頭組的第一接頭之第一接觸點，第二諧振電路的第二端耦接第二燈具接頭組的第一接頭之第二接觸點，第二諧振電路的第三端耦接第二燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點，第二諧振電路的第四端耦接第二燈具接頭組的第二接頭之第二接觸點。控制電路根據第一諧振電路所回授的電壓決定第一下臂開關的責任週期，且控制電路根據該第二諧振電路所回授的電壓決定第二下臂開關的責任週期。

本發明另外提出一種多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路，用以驅動N個燈管，其中，上述每一燈管包括一第一端以及一第二端，第K個燈管的第一端包括一第一觸針以及一第二觸針，第K個燈管的第二端包括一第一觸針以及一第二觸針。此多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路包括N個燈具接頭組、一控制電路、一上臂開關、N個下行單相導通元件、N個下臂開關、N個上行單相導通元件、N個諧振電路。上述每一個燈具接頭組包括一第一接頭以及一第二接頭，其中，第K個燈具接頭組的第一接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接第K個燈管的第一端之第一觸針以及第二觸針，第K個燈具接頭組的第二接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接第K個燈管的第二端之第一觸針以及第二觸針。上臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，上臂開關的控制端耦接控制電路，上臂開關的第一端耦接一電源電壓。

每一個下行單相導通元件分別包括一第一端以及一第二端，其中，第K個下行單相導通元件的第一端耦接上臂開關的第二端，第K個下行單相導通元件用以限制電流由第K個下行單相導通元件的第一端流向第K個下行單相導通元件的第二端。每一個下臂開關分別包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，第K個下臂開關的控制端耦接控制電路，第K個下臂開關的第一端耦接第K個下行單相導通元件的第二端，第K個下臂開關的第二端耦接一共接電壓以及第K個燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點。N個上行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第K個上行單相導通元件的第一端耦接第K個下臂開關的第一端，第K個上行單相導通元件的第二端耦接電源電壓，第K個上行單相導通元件用以限制電流由第K個上行單相導通元件的第一端流向第K個上行單相導通元件的第二端。

每一個諧振電路分別包括一輸入端、一第一端、一第二端、一第三端以及一第四端，其中，第K個諧振電路的輸入端耦接第K個下臂開關的第一端，第K個諧振電路的第一端耦接該第K個燈具接頭組的第一接頭之第一接觸點，第K個諧振電路的第二端耦接該第K個燈具接頭組的第一接頭之第二接觸點，第K個諧振電路的第三端耦接該第K個燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點，第K個諧振電路的第四端耦接該第K個燈具接頭組的第二接頭之第二接觸點，其中，控制電路根據第K個諧振電路所回授之電壓決定第K個下臂開關的責任週期，其中N、K為自然數，N≧K。

依照本發明較佳實施例所述之多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路，上述多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路更進一步包括一交流轉直流電路、一升壓轉換電感以及一升壓轉換電容。交流轉直流電路包括一輸入埠、一第一輸出端以及一第二輸出端，其中，交流轉直流電路的第一輸出端輸出一直流電壓，交流轉直流電路的第二輸出端輸出共接電壓。升壓轉換電感包括一第一端以及一第二端，其中，升壓電感的第一端耦接交流轉直流電路的第一輸出端，升壓電感的第二端耦接該上臂開關的第二端。升壓轉換電容包括一第一端以及一第二端，其中，升壓轉換電容的第一端耦接上臂開關的第一端，升壓轉換電容的第二端耦接共接電壓。升壓轉換電感、升壓轉換電容、上臂開關以及N個下臂開關構成一升壓轉換器，用以進行功率因數調節。

本發明另外提出一種多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路，用以驅動至少一第一燈管以及一第二燈管，其中，該第一燈管包括一第一端以及一第二端，該第二燈管包括一第一端以及一第二端，該第一燈管的第一端包括一第一觸針以及一第二觸針，該第一燈管的第二端包括一第一觸針以及一第二觸針，該第二燈管的第一端包括一第一觸針以及一第二觸針，該第二燈管的第二端包括一第一觸針以及一第二觸針，該多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路包括一第一燈具接頭組(Fluorescent Lamp-holder set)、一第二燈具接頭組、一控制電路、一下臂開關、一第一上行單相導通元件、一第一上臂開關、一第一下行單相導通元件、一第一諧振電路、第二上行單相導通元件、一第二上臂開關、一第二下行單相導通元件以及一第二諧振電路。

第一燈具接頭組包括一第一接頭(Lamp-holder)以及一第二接頭，其中，該第一接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第一燈管的第一端之第一觸針以及第二觸針，該第二接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第一燈管的第二端之第一觸針以及第二觸針。第二燈具接頭組，包括一第一接頭以及一第二接頭，其中，該第一接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第二燈管的第一端之第一觸針以及第二觸針，該第二接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第二燈管的第二端之第一觸針以及第二觸針。下臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，該下臂開關的控制端耦接該控制電路，該下臂開關的第二端耦接一共接電壓。

第一下行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第一下行單相導通元件的第二端耦接該下臂開關的第一端，第一下行單相導通元件用以限制電流由該第一下行單相導通元件的第一端流向該第一下行單相導通元件的第二端。第一上臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，該第一上臂開關的控制端耦接該控制電路，第一上臂開關的第二端耦接第一下行單相導通元件的第一端，第一上臂開關的第一端耦接電源電壓以及第一燈具接頭組的第一接頭之第一接觸點。第一上行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第一上行單相導通元件的第二端耦接第一上臂開關的第二端，第一上行單相導通元件的第一端耦接共接電壓，第一上行單相導通元件用以限制電流由第一上行單相導通元件的第一端流向第一上行單相導通元件的第二端。第一諧振電路包括一輸入端、一第一端、一第二端、一第三端以及一第四端，其中，第一諧振電路的輸入端耦接第一上臂開關的第二端，第一諧振電路的第一端耦接第一燈具接頭組的第一接頭之第一接觸點，第一諧振電路的第二端耦接第一燈具接頭組的第一接頭之第二接觸點，第一諧振電路的第三端耦接第一燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點，第一諧振電路的第四端耦接該第一燈具接頭組的第二接頭之第二接觸點。

第二下行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第二下行單相導通元件的第二端耦接下臂開關的第一端，第二下行單相導通元件用以限制電流由第二下行單相導通元件的第一端流向第二下行單相導通元件的第二端。第二上臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，第二上臂開關的控制端耦接控制電路，第二上臂開關的第二端耦接第二下行單相導通元件的第一端，第二上臂開關的第一端耦接電源電壓以及第二燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點。第二上行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第二上行單相導通元件的第二端耦接第二上臂開關的第二端，第二上行單相導通元件的第一端耦接共接電壓，第二上行單相導通元件用以限制電流由第二上行單相導通元件的第一端流向該第二上行單相導通元件的第二端。第二諧振電路包括一輸入端、一第一端、一第二端、一第三端以及一第四端，其中，第二諧振電路的輸入端耦接第二上臂開關的第二端，第二諧振電路的第一端耦接第二燈具接頭組的第一接頭之第一接觸點，第二諧振電路的第二端耦接第二燈具接頭組的第一接頭之第二接觸點，第二諧振電路的第三端耦接第二燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點，第二諧振電路的第四端耦接第二燈具接頭組的第二接頭之第二接觸點。控制電路根據第一諧振電路所回授的電壓決定第一上臂開關的責任週期，且控制電路根據第二諧振電路所回授的電壓決定第二上臂開關的責任週期。

本發明另外提出一種多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路，用以驅動N個燈管，其中，每一該些燈管包括一第一端以及一第二端，第K個燈管的第一端包括一第一觸針以及一第二觸針，第K個燈管的第二端包括一第一觸針以及一第二觸針，該多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路包括N個燈具接頭組(Fluorescent Lamp-holder Set)、一控制電路、一下臂開關、N個上行單相導通元件、N個上臂開關、N個下行單相導通元件以及N個諧振電路。

每一該些燈具接頭組包括一第一接頭(Lamp-holder)以及一第二接頭，其中，第K個燈具接頭組的該第一接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第K個燈管的第一端之第一觸針以及第二觸針，第K個燈具接頭組的該第二接頭包括一第一接觸點以及一第二接觸點，分別用以電性連接該第K個燈管的第二端之第一觸針以及第二觸針。下臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，下臂開關的控制端耦接控制電路，下臂開關的第二端耦接一共接電壓。每一個下行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第K個下行單相導通元件的第二端耦接下臂開關的第一端，第K個下行單相導通元件用以限制電流由第K個下行單相導通元件的第一端流向第K個下行單相導通元件的第二端。N個上臂開關包括一控制端、一第一端以及一第二端，其中，第K個上臂開關的控制端耦接控制電路，第K個上臂開關的第二端耦接第K個上行單相導通元件的第二端，第K個上臂開關的第二端耦接一電源電壓以及第K個燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點。

每一個上行單相導通元件包括一第一端以及一第二端，其中，第K個上行單相導通元件的第二端耦接第K個上臂開關的第二端，第K個上行單相導通元件的第一端耦接共接電壓，第K個上行單相導通元件用以限制電流由第K個上行單相導通元件的第一端流向第K個上行單相導通元件的第二端。每一該些諧振電路包括一輸入端、一第一端、一第二端、一第三端以及一第四端，其中，第K個諧振電路的輸入端耦接第K個上臂開關的第二端，第K個諧振電路的第一端耦接該第K個燈具接頭組的第一接頭之第一接觸點，第K個諧振電路的第二端耦接該第K個燈具接頭組的第一接頭之第二接觸點，第K個諧振電路的第三端耦接該第K個燈具接頭組的第二接頭之第一接觸點，第K個諧振電路的第四端耦接該第K個燈具接頭組的第二接頭之第二接觸點，其中，控制電路根據第K個諧振電路所回授之電壓決定第K個上臂開關的責任週期，其中N、K為自然數，N≧K。

本發明的精神在於利用半橋電感電容諧振的電路，以共用上臂開關，並根據燈管數目配置下臂開關的方式，分別對對應的燈管進行驅動。另外，在上臂開關與下臂開關之間的電流路徑，分別耦接單向性導通元件，以單向性導通元件隔離，避免兩組諧振電路相互影響。另外，在下臂開關到電源電壓之間的電流路徑耦接單向性導通元件，提供諧振電感電流回流至電源的路徑。藉由電壓回授，控制下臂開關的責任週期，以根據燈管的種類給予不同的電流。藉此，可以在不更換燈具或照明驅動電路的情況下，適用於各種發光二極體燈或螢光燈。即便驅動的燈管為不同種類，本發明的照明驅動電路亦可以正常運作。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

201‧‧‧第一燈具接頭組

202‧‧‧第二燈具接頭組

203、2001‧‧‧控制電路

M_T、M_U1、M_U2‧‧‧上臂開關

M_D‧‧‧下臂開關

D_F1‧‧‧第一下行單相導通元件

M₁‧‧‧第一下臂開關

D_R1‧‧‧第一上行單相導通元件

C_B1‧‧‧第一直流阻隔電容

L_r1‧‧‧第一線圈

C_r1‧‧‧第一電容

D_F2‧‧‧第二下行單相導通元件

M₂‧‧‧第二下臂開關

D_R2‧‧‧第二上行單相導通元件

C_B2‧‧‧第二直流阻隔電容

L_r2‧‧‧第二線圈

C_r2‧‧‧第二電容

a1、b1‧‧‧第一燈具接頭組201的第一接頭的兩個接觸點

c1、d1‧‧‧第一燈具接頭組201的第二接頭的兩個接觸點

a2、b2‧‧‧第二燈具接頭組202的第一接頭的兩個接觸點

c2、d2‧‧‧第二燈具接頭組202的第二接頭的兩個接觸點

L_r‧‧‧諧振電感

C_r‧‧‧諧振電容

R_f‧‧‧燈管兩端的螢光燈燈絲的電阻

C_B‧‧‧直流阻隔電容

R_Lamp‧‧‧燈管等效電阻

Curvc1‧‧‧螢光燈未點亮前，燈管等效電阻R_Lamp很大時所獲得的曲線

Curvc2‧‧‧螢光燈點亮後，燈管等效電阻R_Lamp降低所獲得的曲線

R_LED‧‧‧發光二極體燈管內的發光二極體之等效電阻

1801‧‧‧橋式整流電路

L_pf‧‧‧功率因數電感

C_DC‧‧‧直流電容

1001、1003‧‧‧第一組燈腳

1002、1004‧‧‧第二組燈腳

第1圖繪示為先前技術的適應各式燈具的發光二極體燈管及其驅動架構之示意圖。

第2圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。

第3圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支螢光燈管時的電路圖。

第4圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支螢光燈管時，功率開關的驅動訊號時序圖。

第5圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接螢光燈管，且螢光燈管的燈絲預熱後的等效電路圖。

第6圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支螢光燈管時，燈管電壓V_Lamp與操作頻率的關係曲線圖。

第7圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接螢光燈管，且該螢光燈管未點亮前的等效電路圖。

第8圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支發光二極體燈管時的電路圖。

第9圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支發光二極體燈管時，功率開關的驅動訊號時序圖。

第10A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路所連接之發光二極體燈管的內部結構與等效電路圖。

第10B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路所連接之另一種發光二極體燈管的內部結構與等效電路圖。

第11A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10A圖的發光二極體燈管的電路圖。

第11B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10A圖的發光二極體燈管的等效電路圖。

第11C圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10A圖的發光二極體燈管的等效電路之簡化電路圖。

第12A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10B圖的發光二極體燈管的等效電路圖。

第12B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10B圖的發光二極體燈管的等效電路之簡化電路圖。

第13圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，發光二極體燈管之電流與操作頻率的關係曲線圖。

第14圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，發光二極體燈管的電流i_LED與驅動訊號的波形圖。

第15A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t0~t1時間的操作狀態圖。

第15B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t1~t2時間的操作狀態圖。

第15C圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t2~t3時間的操作狀態圖。

第15D圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t3~t4時間的操作狀態圖。

第15E圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t4~t5時間的操作狀態圖。

第15F圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t5~t6時間的操作狀態圖。

第15G圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t6~t7時間的操作狀態圖。

第16圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接一支螢光燈管與一支發光二極體燈管時的電路圖。

第17圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接一支螢光燈管與一支發光二極體燈管時，功率開關的驅動訊號時序圖。

第18圖繪示為本發明一較佳實施例的具有高功率因數調整電路之多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路的電路圖。

第19圖繪示為本發明一較佳實施例的高功率因數調整電路操作於不連續導通模式，功率因數電感L_pf的電流波形的示意圖。

第20圖繪示為本發明一較佳實施例的用以驅動4支燈管之多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路的電路圖。

第21圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。

第22圖繪示為本發明一較佳實施例的具有高功率因數調整電路之多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。

第23圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。

第24圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。

第25圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。

第2圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。請參考第2圖，本發明所提出的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路在此實施例是以半橋式諧振電路為主。在此實施例中，以具備有兩組燈管輸出之架構為例。如圖2所示，此多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路包括第一燈具接頭組201、第二燈具接頭組202、控制電路203、上臂開關M_T、第一下行單相導通元件D_F1、第一下臂開關M₁、第一上行單相導通元件D_R1、第一直流阻隔電容C_B1、第一線圈L_r1、第一電容C_r1、第二下行單相導通元件D_F2、第二下臂開關M₂、第二上行單相導通元件D_R2、第二直流阻隔電容C_B2、第二線圈L_r2以及第二電容C_r2。

在第2圖中，標號a1、b1分別表示第一燈具接頭組201的第一接頭的兩個接觸點；c1、d1分別表示第一燈具接頭組201的第二接頭的兩個接觸點；a2、b2分別表示第二燈具接頭組202的第一接頭的兩個接觸點；c2、d2分別表示第二燈具接頭組202的第二接頭的兩個接觸點。控制電路203耦接上臂開關M_T、第一下臂開關M₁以及第二下臂開關M₂的控制端以控制上臂開關M_T、第一下臂開關M₁以及第二下臂開關M₂的導通與截止。

第一下臂開關M₁控制第一組諧振電路(第一線圈L_r1以及第一電容C_r1所構成)，第二下臂開關M₂控制第二諧振電路(第二線圈L_r2以及第二電容C_r2所構成)。第2圖的驅動電路可以用來同時驅動兩支同是螢光燈或發光二極體燈管，或者是一支螢光燈及一支發光二極體燈管。驅動電路操作分成兩階段，第一階段的操作，工作頻率(f_s1)較高，作為燈管種類識別及燈絲預熱。第二階段的操作工作頻率降低為燈管滿載操作的頻率(f_s2)，再依據燈管種類給予適度的控制，使燈管皆能穩定且滿載操作。以下，分別以驅動兩支螢光燈、兩支發光二極體燈管以及一支螢光燈、一支發光二極體燈管做為例子以說明本發明。

工作模式一(連接二支螢光燈管)

第3圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支螢光燈管時的電路圖。第4圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支螢光燈管時，功率開關的驅動訊號時序圖。第5圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接螢光燈管，且螢光燈管的燈絲預熱後的等效電路圖。其中，第5圖為了說明方便，僅繪示一組等效電路。

當諧振電路驅動螢光燈時，若功率開關M_T、M₁交互導通且責任週期(duty ratio)D(t_on/T_S)接近0.5，因此，螢光燈管的電壓V_Lamp、螢光燈管的電流I_Lamp關係式分別如下：

其中，

f_S是諧振電路的操作頻率，R_Lamp是燈管的等效電阻。諧振電感的電流i_Lr與諧振電路的電壓v_s之相位關係如下：

由(1)式可畫出螢光燈管電壓V_Lamp與操作頻率的關係曲線。第6圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支螢光燈管時，燈管電壓V_Lamp與操作頻率的關係曲線圖。如第6圖所示。標號Curve1表示螢光燈未點亮前，燈管等效電阻R_Lamp很大時所獲得的曲線；標號Curve2表示螢光燈點亮後，燈管等效電阻R_Lamp降低所獲得的曲線。由第6圖的曲線Curve1以及Curve2可以獲知，此實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之操作頻率高時，燈管電壓較低，尚不足以將螢光燈點亮，但是可以利用此時高頻率操作，將燈絲加熱，使燈管有較佳的啟動特性及較長的使用壽命。當燈絲加熱到適當溫度時，電路操作頻率降低且接近諧振頻率 f_O，就可產生高電壓點亮燈管。

因此，當驅動螢光燈時，半橋式電路功率開關驅動訊號時序如第4圖所示。首先在0~t1時區，本實施例的驅動電路以高頻(f_S1)操作將燈絲預熱，經一端時間後(時間t1以後)，本實施例的驅動電路便降低操作頻率(f_S2)，將燈管點亮並工作於額定輸出功率。

第7圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接螢光燈管，且該螢光燈管未點亮前的等效電路圖。同樣的道理，第7圖為了說明方便，僅繪示一組等效電路。在螢光燈管尚未點亮前，由於燈管的等效電阻值R_Lamp很大，諧振電路相當於是燈管兩端的螢光燈燈絲的電阻R_f與諧振電感、電容串聯。若功率開關M_T、M₁交互導通且責任週期D接近0.5，因此，諧振電感電流i_Lr等於螢光燈燈絲的加熱電流i_Rf，如下式所示：

諧振電感L_r的二次側線圈電壓V_fb可表示如下：其中，

上式(5)中，n1及n2分別是諧振電感L_r的一次側與二次側圈數，等效電容C_eq=C_BC_r/(C_B+C_r)≒C_r(由於直流隔離電容遠大於諧振電容，一般C_B>10C_r)。R_f是螢光燈燈絲電阻，f_S1是燈絲預熱時電路的操作頻率。由(5)式獲得電壓V_fb(rms)與諧振電流i_Lr關係，因此可以藉由偵測電壓V_fb來得知諧振電流i_Lr的大小。由於螢光燈的額定功率通常高於發光二極體燈管的額定功率，因此，諧振電路的元件值以螢光燈在操作頻率f_S2、功率開關的責任週期D接近0.5下，利用(1)、(2)式設計出諧振電感L_r(L_r=L_r1=L_r2)及諧振電容C_r值(C_r=C_r1=C_r2)，使螢光燈有額定輸出功率。直流阻隔電容C_B不參與電路的諧振，此直流阻隔電容C_B的電容值一般來說選擇大於10倍諧振電容C_r值。

工作模式二(連接二支LED燈管)

第8圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支發光二極體燈管時的電路圖。第9圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接二支發光二極體燈管時，功率開關的驅動訊號時序圖。第10A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路所連接之發光二極體燈管的內部結構與等效電路圖。第10B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路所連接之另一種發光二極體燈管的內部結構與等效電路圖。此兩發光二極體燈管的差異在於，第10B圖的第一組燈腳1003與第二組燈腳1004分別連接橋式整流電路的兩個輸入端。第10A圖的橋式整流電路僅連接第二組燈腳1002，第10A圖的第一組燈腳1001的兩個燈腳短路。

又，第11A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10A圖的發光二極體燈管的電路圖。第11B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10A圖的發光二極體燈管的等效電路圖。第11C圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10A圖的發光二極體燈管的等效電路之簡化電路圖。當驅動圖10A圖之LED燈管時，驅動電路之等效電路如第11A圖所示。發光二極體燈管的一端的兩支燈腳是連接整流濾波電路及其內部的發光二極體，而發光二極體燈管的另一端的兩支燈腳是短路。因此，無論發光二極體燈管是正向連接到燈具接頭組或反向連接到燈具接頭組，等效電路均是如第11B圖所示，形成串聯諧振電路，更進一步簡化的第11B圖便如第11C圖所示。

另外，請參考第12A圖以及第12B圖，第12A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10B圖的發光二極體燈管的等效電路圖。第12B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接第10B圖的發光二極體燈管的等效電路之簡化電路圖。當驅動第10B圖的發光二極體燈管時，等效電路如第12A圖所示，燈管兩端的燈腳連接至LED整流濾波電路的輸入端。其簡化後的等效電路如第12B圖所示，發光二極體燈管內的發光二極體之等效電阻R_LED與諧振電感L_r、電容C_r形成並聯諧振電路。無論是哪一種結構的發光二極體燈管都可以用相同的控制方式。以下，以發光二極體燈管與諧振電感、電容形成串聯諧振電路作為例子，以說明本發明之精神。

首先，請先參考第8圖，電路在0~t1時區時，功率開關M_T、M₁交互導通而且責任週期D接近0.5，電路同樣以頻率f_S1操作，此時的操作頻率與螢光燈燈絲預熱時的頻率相同。假設發光二極體燈管內的整流濾波電路無損失，則諧振電感電流i_Lr等於發光二極體燈管電流i_LED，發光二極體燈管電流i_LED：可以表示如下：其中，，，，，其中，R _LED是發光二極體的等效電阻值。諧振電感的二次側線圈之電壓v_fb可以被表示如下：因此，可以藉由偵測諧振電感的二次側線圈之電壓v_fb來得知發光二極體燈管的電流之大小。利用諧振電感的二次側線圈的電壓作為偵測電流的優點是，電路不用串接偵測電流電阻，因此，不會造成功率損失，也不會影響諧振電路的工作點。

同樣地經過一端時間後(時間t1以後)，電路改變操作頻率為f_s2(<f_s1)。第13圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，發光二極體燈管之電流與操作頻率的關係曲線圖。請參考第13圖，由(6)式可畫出第13圖的發光二極體燈管之電流與操作頻率的關係曲線。由第13圖的曲線可以看出，操作頻率高時，發光二極體燈管的電流小，操作頻率越低，發光二極體燈管的電流越大。然而，發光二極體燈管的電流過大可能會導致燈管內部的發光二極體損毀。因此，較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路的上臂功率開關M_T的責任週期維持接近0.5，下臂功率開關M₁的責任週期D被適當地調整以控制發光二極體燈管的電流。

第14圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，發光二極體燈管的電流i_LED與驅動訊號的波形圖。第15A圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t0~t1段時間的操作狀態圖。請參考第14圖以及第15A圖，在t0~t1時間，上臂開關M_T截止，下臂開關M₁導通，此時，電感電流i_Lr與電容電壓v_C可以表示如下：

其中，t1=DT _S2

第15B圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t1~t2段時間的操作狀態圖。請參考第14圖以及第15B圖，在t1~t2時間，上臂開關M_T與下臂開關M₁皆截止，此時，電感電流i_Lr由上行單相導通元件D_R回到電源端。第15C圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t2~t3段時間的操作狀態圖。請參考第14圖以及第15C圖，在t2~t3時間，上臂開關M_T導通，下臂開關M₁截止，此時，電感電流i_Lr由上行單相導通元件D_R回到電源端。電感電流i_Lr與電容電壓v_C可以表示如下：

第15D圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t3~t4段時間的操作狀態圖。請參考第14圖以及第15D圖，在t3~t4時間，上臂開關M_T導通，下臂開關M₁截止，此時，電感電流i_Lr與電容電壓v_C可以表示如下：

t4=(D+0.5)T _S2

第15E圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t4~t5段時間的操作狀態圖。請參考第14圖以及第15E圖，在t4~t5時間，上臂開關M_T與下臂開關M₁皆截止。由於電感電流i_Lr必須連續，電感電流i_Lr由下臂開關M₁的寄生二極體流向發光二極體燈管。此時，電感電流i_Lr與電容電壓v_C可以表示如下：

第15F圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t5~t6段時間的操作狀態圖。請參考第14圖以及第15F圖，在t5~t6時間，上臂開關M_T與下臂開關M₁皆截止。下臂開關M₁的寄生電容C_OSS與電感L_r、電容C_r諧振。此時，電感L_r的電流 i_Lr可以表示如下：

第15G圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接發光二極體燈管時，諧振電路在t6~t7段時間的操作狀態圖。請參考第14圖以及第15G圖，在t6~t7時間，諧振電路無電流。電感L_r的電流i_Lr可以表示如下：i _Lr=0 (19)其中，，v _C (t)是電容的電壓，D是下臂開關M1的責任週期，T _S2=1/f _S2，V _LED=I _LED‧R _LED。

工作模式三(連接一支螢光燈與一支發光二極體燈管)

第16圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接一支螢光燈管與一支發光二極體燈管時的電路圖。第17圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路連接一支螢光燈管與一支發光二極體燈管時，功率開關的驅動訊號時序圖。請參考第16圖以及第17圖，在0~t1時區(第一階段操作)，依據先前分別對連接發光二極體燈管與螢光燈管的分析，在此期間，控制電路203選擇較高的操作頻率f_S1，在此操作頻率下，驅動螢光燈，由於燈管電壓低，螢光燈不會被點亮；同樣的情況，若驅動發光二極體燈管，則發光二極體燈管不會有過高的工作電流。雖然此時兩種燈管同樣是和電路形成串聯諧振，但是因為兩者的等效電阻值不同，諧振電流大小會不相同。驅動螢光燈及發光二極體燈管的諧振電感的二次側線圈之電壓v_fb分別如(5)式與(7)式，與諧振電流有關。在此高頻操作下，控制電路203利用回授電壓v_fb1與回授電壓v_fb2之大小的不同，作為燈管種類判斷的依據。

第一階段的操作主要有兩個目的：(1)燈管種類的辨識：判斷各組諧振電路連接的是螢光燈或是LED燈管；以及(2)螢光燈燈絲預熱：是若其中一組諧振電路連接的是螢光燈時，延長t1時間，可以藉此預熱螢光燈的燈絲，使螢光燈管有較佳的啟動溫度及較長的使用壽命。

當確認各組諧振電路所連接之燈管之種類後，時間t1以後(第二階段操作)即以頻率f_S2工作，半橋式電路上臂開關M_T的責任週期保持接近0.5。如果兩組諧振電路都是連接同種類的燈管，由(2)式及(6)式可獲知，藉由調頻方式可以使兩支同種類的燈管都能有滿載操作。考量連接的兩支燈管若不是同種類，燈管的額定功率不同、等效阻值不同，則調頻方式難以達到目的。因此，當判斷出諧振電路1連接的燈管為螢光燈時，在時間t1之後，功率開關的操作頻率變為f_S2及開關M₁的責任週期D約為0.5，讓螢光燈滿載工作。如第17圖中的下臂開關M₁的波形。而當判斷出諧振電路2連接的燈管是發光二極體燈管時，半橋式電路上臂功率開關M_T操作頻率依舊是f_S2，其責任週期仍保持接近0.5，但是降低下臂開關M₂的責任週期D以使發光二極體燈管有適當的工作電流，驅動訊號如第17圖中下臂開關M₂的波形。

除此之外，再藉由偵測諧振電感的二次側線圈的電壓v_fb2以調變下臂功率開關M₂的責任週期D，達到發光二極體燈管之穩流的目的。這樣的作法，可以因應不同的諧振電路連接不同種類的燈管時，諧振電路都以相同的操作頻率，只給予下臂開關的責任週期適度的控制，而不會影響其他燈管的操作功率。也因為下臂開關M₁、M₂的責任週期會不相同，電路必須串接單向性導通元件D_F1、D_F2，避免兩組諧振電路會相互影響。另外，還需再增加單向性導通元件D_R1、D_R2，使諧振電感的電流有回流至電源的路徑。

第18圖繪示為本發明一較佳實施例的具有高功率因數調整電路之多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路的電路圖。請參考第18圖，在此實施例中，除原本的電路外，額外新增了一個橋式整流電路1801、一功率因數電感L_pf以及一直流電容C_DC。在此實施例中，功率因數電感L_pf、直流電容C_DC、上臂開關M_T、下行單向導通元件D_F1、D_F2以及下臂開關M₁、M₂構成一個升壓型轉換器(Boost converter)。在此實施例中，上述升壓型轉換器可以被做為功率因數校正電路。此功率因數校正電路用以將功率因數校正級操作於不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)，以達成功因修正效果，如第19圖所示。第19圖繪示為本發明一較佳實施例的高功率因數調整電路操作於不連續導通模式，功率因數電感L_pf的電流波形的示意圖。假設輸入電壓為：v _i=V _l sin ω _l t功因電感L_pf的電流之峰值i_Lpf(peak)為：其中，ω_l(ω_l=2πf_l)是輸入電壓角頻率，開關切換頻率f_s，D_pf=max(D_M1,D_M2)。因為兩組諧振電路連接的燈管種類可能會不相同，下臂開關M₁、M₂的責任週期可能會不同。故只要任一開關先導通，功率因數電感L_pf即開始充電，功率因數電感i_Lpf的電流開始上升，功因校正級的操作的責任週期D_pf是為下臂開關M₁、M₂的責任週期中最大的。由式(20)推算出平均輸入電流i_i如下：若電路無損失，則驅動電路的總輸出功率P_O等於輸入功率P_i，此時，總輸出功率P_O可表示如下：功率因數電感L_pf的設計須滿足下式：(23) 其中，P_O為輸出功率。

本發明較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路所連接的燈管可任意變化：都是螢光燈管、或是發光二極體燈管、或是螢光燈管與發光二極體燈管混和。多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路的輸出功率之改變，會影響直流鏈電壓V_dc，導致上述功率因數校正電路(升壓轉換器)失去不連續導通工作模式，使功率因數校正效果變差，燈管無法保持在額定功率。因此負載功率改變時，調變下臂開關M₁、M₂的責任週期D_pf以維持高功因。下臂開關M₁、M₂的責任週期D_pf關係式如下：

同時驅動兩支螢光燈管時，多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路的輸出功率最高，下臂開關M₁以及M₂的責任週期最大，所以功率因數校正電路(升壓轉換器)的責任週期D_pf最大；驅動兩支發光二極體燈管時，其輸出功率最低，功率因數校正電路(升壓轉換器)的責任週期D_pf最小，直流電壓V_dc也最低。驅動混合螢光燈管及發光二極體燈管時，功率因數校正電路(升壓轉換器)的責任週期D_pf為控制螢光燈之下臂開關M₁的責任週期D_M1(以第18圖為例)。因為此時受到輸出功率降低的影響，下臂開關M1的責任週期D_M1則要稍微調降以符合實際輸出功率及高功因的需求，但是又不能影響螢光燈的操作功率，下臂開關M₁的責任週期D_M1須滿足下式：下臂開關M₁的責任週期滿足(25)式，除了不影會螢光燈的操作功率，也能確保下臂開關M₁的具有零電壓切換(Zero Voltage Switching，ZVS)的特點。

上述幾個實施例中，多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路可同時驅動多支螢光燈管或發光二極體燈管，相當適合應用在輕鋼架燈具或山形燈具，使用者無需留意燈管種類、拆除安定器、重新佈線。發光二極體燈管內也不用安裝發光二極體驅動器，可以降低成本，避免資源浪費。同時，發生故障損壞時，只需更換損壞的燈管或驅動器，而不用連同燈管及內部的驅動器一起丟棄造成環境汙染。

第20圖繪示為本發明一較佳實施例的用以驅動4支燈管之多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路的電路圖。請參考第20圖，此電路可以應用在輕鋼架燈具，如第20圖所示，控制電路2001檢測各組諧振電路的回授電壓v_fb1、v_fb2、v_fb3、v_fb4，作為燈管種類識別的依據及穩定電流的判斷基準，並依據電路的狀態，適度控制上臂開關M_T以及各下臂開關M₁~M₄的脈波寬度，控制電路2001也監控直流電壓V_dc，避免電壓過高造成整體電路損壞。

第21圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。請參考第2圖以及第21圖，比較第2圖以及第21圖可以看出，原本耦接在下臂開關M₁、M₂的諧振電路(L_r1、C_r1以及L_r2、C_r2)以及第一燈具接頭組201、第二燈具接頭組202改耦接到上臂開關M_U1、M_U2。由於操作原理相同，故在此不予贅述。

第22圖繪示為本發明一較佳實施例之具有高功率因數調整電路的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。請參考第18圖、第21圖以及第22圖，此實施例將第21圖的電路加上了功率因數轉換功能。此實施例與第18圖操作原理相同，故不予贅述。

第23圖繪示為本發明一較佳實施例的多燈管型態螢光燈/發光二極體燈通用型照明驅動電路之電路圖。請參考第2圖以及第23圖，在此實施例中，原本第2圖的電感L_r1與電容C_r1構成之諧振電路，在第23圖被改變了，由電感L_r1、L_p1與電容C_r1構成LLC之諧振電路。然而，即便諧振電路被改變，並不影響電路的操作。故本發明並不限制諧振電路的態樣。換句話說，只要電路如第24圖或第25圖，每個諧振電路分別耦接到燈具接頭組的第一接頭的第一、第二接觸點以及第二接頭的第一、第二接觸點，且諧振電路具有電感與電容，就屬於本發明精神所實施的電路。

再者，本案的上述幾個實施例中，雖然是一開始是以較高頻率的工作頻率f_s1進行點燈或燈管判斷，之後才以較低頻率的工作頻率f_s2進行燈管之驅動。然所屬技術領域具有通常知識者應當知道，根據諧振電路的設計之不同，電路之運作也有可能是一開始是以較低頻率的工作頻率f_s1進行點燈或燈管判斷，之後才以較高頻率的f_s2進行燈管之驅動。故本發明不以此為限。只要是工作頻率f_s1不等於工作頻率f_s2便符合本發明之精神。

綜上所述，本發明的精神在於利用半橋電感電容諧振的電路，以共用上臂開關，並根據燈管數目配置下臂開關的方式，分別對對應的燈管進行驅動。另外，在上臂開關與下臂開關之間的電流路徑，分別耦接單向性導通元件，以單向性導通元件隔離，避免兩組諧振電路相互影響。另外，在下臂開關到電源電壓之間的電流路徑耦接單向性導通元件，提供諧振電感電流回流至電源的路徑。藉由電壓回授，控制下臂開關的責任週期，以根據燈管的種類給予不同的電流。藉此，可以在不更換燈具或照明驅動電路的情況下，適用於各種發光二極體燈或螢光燈。即便驅動的燈管為不同種類，本發明的照明驅動電路亦可以正常運作。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。