TWI638585B - 低電磁干擾照明裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種低電磁干擾照明裝置，尤指一種應用於發光二極體(Light Emitting Diode,LED)照明燈管內的裝置，本發明為應用π型濾波電路(π-Type Filter Circuit)或L型濾波電路(L-Type Filter Circuit)加π型濾波電路的組合，其功能在解決電磁干擾值的降低，本發明能達到最小的電磁干擾效果，以達到符合安規的需求。

Description

低電磁干擾照明裝置

本發明係一種低電磁干擾照明裝置，尤指一種應用於發光二極體照明燈管內的裝置，本發明為應用π型濾波電路(π-Type Filter Circuit)或L型濾波電路(L-Type Filter Circuit)加π型濾波電路的組合，為解決發光二極體照明燈管內電路的電磁干擾值的降低，並且能達到最小的電磁干擾效果。

如圖6所示，為習知發光二極體電路裝置於照明燈管內的電路圖，自圖中可知，其包括有兩組整流濾波電路20(Rectifier and Filter Circuit)及負載30(Load)，負載30包括降壓型變換電路(Buck Converter Circuit)及發光二極體電路(Light Emitting Diode Circuit)；其整流濾波電路20之整流功能由全波整流器BR1負責，而濾波功能由電感器L1及電容器C1負責；其降壓型變換電路是由半橋式降壓積體電路U1所組成，發光二極體電路是照明用的發光二極體所組成的電路；交流電源有第一交流輸入端AC1及第二交流輸入端AC2，分别連接於發光二極體照明燈管外的兩邊連接端(Connect Terminals)；習知發光二極體電路為市售的2呎或4呎所採用的電路，2呎或4呎的差别性僅主動元件或被動元件值稍有變動而己，而本發明所提出的先前技術電路為市售4呎40W的電路圖，因為其為習知電路，所以其動作原理不予贅述。

如圖7所示，為圖6發光二極體電路裝置於照明燈管的示意圖，自圖中可知，發光二極體照明燈管10(Lighting Tube)在管內裝置有兩組全波整流器BR1，其一組裝置在左邊，另一組裝置在右邊，並且將保險絲F1、交流電容器C2及瞬間電壓抑制二極體V1(Transient Voltage Suppression Diode,TVS)的示出皆省略於圖7內，而只有橋式整流器BR1、電感器L1、電容器C1及負載30顯示於管內；發光二極體照明燈管10的左邊有第一連接端11及第二連接端12，發光二極體照明燈管10的右邊有第三連接端13及第四連接端14，發光二極體照明燈管10的左邊有第一連接端11及第二連接端12可以分别連接第一交流輸入端AC1及第二交流輸入端AC2；其發光二極體照明燈管10的右邊有第三連接端3及第四連接端4亦可以分别連接第一交流輸入端AC1及第二交流輸入端AC2，發光二極體照明燈管10在交流電源的供電下，其發光二極體照明燈管10的左右兩邊均可任意方向連接於交流電源之用。

如圖8所示，為圖6發光二極體電路裝置於發光二極體照明管外所測得的電磁干擾測試圖，自圖中可知，曲線A為電磁干擾準最高值，曲線B為電磁干擾平均值，曲線C為圖6發光二極體電路裝置於發光二極體照明燈管10外的左邊第一連接端11及第二連接端12或右邊第三連接端13及第四連接端14所測得之曲線，自圖8中的曲線C可知，其電磁干擾值在150KHZ至 330KHZ之間皆在曲線A與曲線B之間變動，尤其在150KHZ到330KHZ之高頻濾波效果差，因而電磁干擾值無法在曲線A與曲線B外；由上述可知，習知電路所製成的產品，有以下的缺點：

1.在高品質的電磁干擾值要求下，因為市售各種廠牌的發光二極體電路產品，所裝置的電感器L1及電容器C1所構成的L型濾波電路，其高頻干擾值大而造成產品的電磁干擾品質差。

2.在高品質的電磁干擾值要求下，其發光二極體電路裝置於發光二極體照明燈管10內的空間有限，不容易再多加主動元件或被動元件及增加成本。

本發明的目的：

1.本發明應用原有發光二極體照明燈管10內的空間及不增加主動元件及被動元件的條件下，將原有兩組L型濾波電路，設計為π型濾波電路，而達到低電磁干擾值的目的。

2.本發明應用原有發光二極體照明燈管10內的空間及不增加主動元件及被動元件的條件下，將原有兩組L型濾波電路，設計為L型濾波電路加π型濾波電路，而達到更低電磁干擾值的目的。

本發明有下列之特徵：本發明可以採用現成的市面上各種品牌特性不同的發光二極體照明燈管10，只需將兩組L型濾波電路的電感器L1及電容器C1，在不改變電感器L1的電感量值及電容器C1電容量值下，而設計為π型濾波電路，可節省一個電感器L1，並且可得到低電磁 干擾值的功能，而具進步性及新穎性。

本發明可以採用現成的市面上各種品牌特性不同的發光二極體照明燈管10，只需將兩組L型濾波電路的電感器L1及電容器C1，在不改變電感器L1電感量值及電容器C1電容量值下，而設計為L型濾波電路加π型濾波電路，可得到更低電磁干擾值的功能，而具進步性及新穎性。

本發明可以採用現成的市面上各種品牌特性不同的發光二極體照明燈管10內的負載30，而不必另行設計負載30電路，以達到節省生產成本。

10‧‧‧發光二極體照明燈管

11‧‧‧第一連接端

12‧‧‧第二連接端

13‧‧‧第三連接端

14‧‧‧第四連接端

20‧‧‧兩組整流濾波電路

21‧‧‧第一全波整流器

22‧‧‧第二全波整流器

23‧‧‧第一電容器

24‧‧‧第一電感器

25‧‧‧第二電容器

26‧‧‧第二電感器

30‧‧‧負載

AC1‧‧‧第一交流輸入端

AC2‧‧‧第二交流輸入端

BR1‧‧‧全波整流器

L1‧‧‧電感器

C1‧‧‧電容器

DC+‧‧‧直流正電壓端

DC-‧‧‧直流負電壓端

圖1為本發明低電磁干擾照明裝置的第一實施例示意圖。

圖2為本發明低電磁干擾照明裝置的第一實施例示意圖所測得的電磁干擾測試圖。

圖3為本發明低電磁干擾照明裝置的第二實施例示意圖。

圖4為本發明低電磁干擾照明裝置的第二實施例示意圖所測得的電磁干擾測試圖。

圖5為本發明低電磁干擾照明裝置的第三實施例示意圖。

圖6為習知發光二極體電路裝置於照明燈管內的電路圖。

圖7為圖6發光二極體電路裝置於照明燈管的示意圖。

圖8為圖6發光二極體電路裝置於發光二極體照明管外所測得的電磁干擾測試圖。

如圖1所示，為本發明低電磁干擾照明裝置的第一實施例示意圖，自圖中可知，包括有：發光二極體照明燈管10內的第一全波整流器21、第二全波整流器22、第一電容器23、第一電感器24、第二電容器24及負載30；發光二極體照明燈管10外的左邊設有第一連接端11及第二連接端12，右邊設有第三連接端13及第四連接端14；π型濾波電路為由第一電容器23、第一電感器24及第二電容器24所組成，其負載30為由降壓型變換電路及發光二極體電路所組成，負載30亦設有正電端及負電端在圖1內並没有標示出。

如圖1所示，交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照明燈管10左邊的第一連接端11及第二連接端12，其第一連接端11及第二連接端12連接於第一全波整流器21的兩AC端，若設定第一交流輸入端AC1為正半周，此時第一全波整流器21的正電壓端V+輸出交流電源的正半周電壓於π型濾波電路的第一電容器23，經過第一電容器23的濾波後再經過第一電感器24及第二電容器25，而完成π型濾波電路的濾波功能，此時第二電容器25兩端的直流正電壓端DC+供電於負載30的正電端，再經由負載30的負電端回到直流負電壓端DC-及第一全波整流器21的負電壓端V-，再由第一全波整流器21的負電壓端V-回到交流電源的第二交流輸入端AC2；若設定第二交流輸入端AC2為正半周，此時第一全波整流器21的正電壓端V+輸出交流電源的 正半周電壓於π型濾波電路的第一電容器23，經過第一電容器23的濾波後再經過第一電感器24及第二電容器25，而完成π型濾波電路的濾波功能，此時第二電容器25兩端的直流正電壓端DC+供電於負載30的正電端，再經由負載30的負電端回到直流負電壓端DC-及第一全波整流器21的負電壓端V-，再由第一全波整流器21的負電壓端V-回到交流電源的第一交流輸入端AC1；當交流電源供電一周期後其π型濾波電路的第二電容器25兩端的直流正電壓端DC+與直流負電壓端DC-之漣波(Ripple Wave)甚小，根據理論可知，π型濾波電路比L型濾波電路的低通(Low Pass)特性好，濾波效率高，因而π型濾波電路可得低電磁干擾值。

如圖1所示，交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照明燈管10的右邊的第三連接端13及第四連接端14，如同發光二極體照明燈管10的左邊與右邊互換，其動作原理與上述相同，而不贅述。

如圖2所示，為本發明低電磁干擾照明裝置的第一實施例示意圖所測得的電磁干擾測試圖，自圖1可知，本發明為設定第一全波整流器21及第二全波整流器22與圖7中的全波整流器BR1相同，本發明的第一電容器23及第二電容器25與圖7中的電容器C1電容量值相同，本發明的第一電感器24與圖7中的電感器L1電感量值相同，本發明的負載30與圖7中的負載30相同，在上述的條件下所測得的電磁干擾測試圖，自圖2中可知，其曲線A為電磁干擾準最高值，曲線B為電磁干擾平均值，曲線C為圖1本發明低電磁干擾照明裝置於發光二極體照明燈管10外的第一連接端11及第二連接端12兩端或第三連接端13及第四連接端14 兩端所測得之曲線，自圖2中的曲線C可知，其電磁干擾值皆在曲線A及曲線B之下，而得到低電磁干擾值；自圖8中可知，在150KHZ至330KHZ之間皆在曲線A與曲線B之間變動，尤其在150KHZ到330KHZ之高頻濾波效果差，因而電磁干擾值無法在曲線A與曲線B外，由本發明的圖2與圖8做比較可知，本發明少一個第二電感器26亦是圖7的電感器L1，其所得低電磁干擾值的功能亦比習知圖6為佳。

如圖3所示，為本發明低電磁干擾照明裝置的第二實施例示意圖，自圖中可知，包括有：發光二極體照明燈管10內的第一全波整流器21、第二全波整流器22、第二電感器26、第一電容器23、第一電感器24、第二電容器24及負載30；發光二極體照明燈管10外的左邊設有第一連接端11及第二連接端12，右邊設有第三連接端13及第四連接端14；其中負載30包括為由降壓型變換電路及發光二極體電路所組成的電路，負載30亦設有正電端及負電端在圖3內並没有標示出，其L型濾波電路為由第二電感器26及第一電容器23所組成，π型濾波電路為由第一電容器23、第一電感器24及第二電容器24所組成，其中第一電容器23為L型濾波電路及π型濾波電路所共同使用，因而第一電容器23具有雙功能。

如圖3所示，交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照明燈管10左邊的第一連接端11及第二連接端12，其第一連接端11及第二連接端12連接於第一全波整流器21的兩AC端，若設定第一交流輸入端AC1為正半周，此時第一全波整流器21的正電壓端V+輸出交流電源的正半周電壓於L型濾波電路的第二電感器26及第 一電容器23，再經過π型濾波電路的第一電容器23，經過第一電容器23的濾波後再經過第一電感器24及第二電容器25，而完成L型濾波電路加π型濾波電路的濾波功能，此時第二電容器25兩端的直流正電壓端DC+供電於負載30的正電端，再經由負載30負電端回到直流負電壓端DC-及第一全波整流器21的負電壓端V-，再由第一全波整流器21的負電壓端V-回到交流電源的第二交流輸入端AC2；若設定第二交流輸入端AC2為正半周，此時第一全波整流器21的正電壓端V+輸出交流電源的正半周電壓於L型濾波電路的第二電感器26及第一電容器23，再經過π型濾波電路的第一電容器23，經過第一電容器23的濾波後再經過第一電感器24及第二電容器25，而完成L型濾波電路加π型濾波電路的濾波功能，此時第二電容器25兩端的直流正電壓端DC+供電於負載30正電端，再經由負載30負電端回到直流負電壓端DC-及第一全波整流器21的負電壓端V-，再由第一全波整流器21的負電壓端V-回到交流電源的第一交流輸入端AC1；當交流電源供電一周期後其L型濾波電路加π型濾波電路的第二電容器25兩端的直流正電壓端DC+與直流負電壓端DC-之漣波甚小，根據理論可知，L型濾波電路加π型濾波電路比L型濾波電路的低通(Low Pass)特性好，濾波效率高，因而L型濾波電路加π型濾波電路可得低電磁干擾值。

如圖3所示，交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照明燈管10右邊的第三連接端13及第四連接端14，如同發光二極體照明燈管10的左邊與右邊互換，其動作原理與上述相同，而不贅述。

如圖4所示，為本發明低電磁干擾照明裝置的第二實施例示意圖所測得的電磁干擾測試圖，自圖3中可知，本發明為設定第一全波整流器21及第二全波整流器22與圖7中的全波整流器BR1相同，本發明的第一電容器23及第二電容器25與圖7中的電容器C1電容量值相同，本發明的第一電感器24及第二電感器26與圖7中的電感器L1電感量值相同，本發明的負載30與圖7中的負載30相同，在上述的條件下所測得的電磁干擾測試圖，自圖中可知，曲線A為電磁干擾準最高值，曲線B為電磁干擾平均值，曲線C為圖4本發明低電磁干擾照明裝置於發光二極體照明燈管10外的第一連接端11及第二連接端12兩端或第三連接端13及第四連接端14兩端所測得之曲線，自圖4中的曲線C可知，其電磁干擾值皆在曲線A及曲線B之下，而得到甚低電磁干擾值；自圖8中可知，在150KHZ至330KHZ之間皆在曲線A與曲線B之間變動，尤其在150KHZ到330KHZ之高頻濾波效果差，因而電磁干擾值無法在曲線A與曲線B外，由本發明的圖4與圖8做比較可知，本發明可以得到很低的電磁干擾值。

如圖5所示，為本發明低電磁干擾照明裝置的第三實施例示意圖，自圖中可知，包括有：發光二極體照明燈管10內的第一全波整流器21、第二全波整流器22、第二電感器26、第一電容器23、第一電感器24、第二電容器24及負載30；發光二極體照明燈管10外的左邊設有第一連接端11及第二連接端12，右邊設有第三連接端13及第四連接端14；其中負載30包括為由降壓型變換電路及發光二極體電路所組成的電路。

如圖5所示，交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照 明燈管10的左邊的第一連接端11及第二連接端12，其第一連接端11及第二連接端12連接於第一全波整流器21的兩AC端，其動作原理及功能的敘述均與圖1相同，而不贅述。

如圖5所示，交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照明燈管10的右邊的第三連接端13及第四連接端14，其第三連接端13及第四連接端14連接於第二全波整流器22的兩AC端，其動作原理及功能的敘述均與圖3相同，而不贅述。

如圖5所示，交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照明燈管10的左邊的第一連接端11及第二連接端12，其具有π型濾波電路的濾波功能；交流電源的第一交流輸入端AC1及交流電源的第二交流輸入端AC2連接到發光二極體照明燈管10的右邊的第三連接端13及第四連接端14，其具有L型濾波電路加π型濾波電路的濾波功能，其圖5之應用為隨廠商選擇，更具商品活用價值。

如圖2、圖4及圖8所示，曲線A為電磁干擾準最高值(Quasi-Peak Value)，曲線B為電磁干擾平均值(Average Value)，其曲線A與曲線B皆依歐規EN55015而定，本發明所測量的儀器型號為Pektronix公司的DPO4034型示波器，所測得的電磁干擾數據皆在該儀器的誤差容許範圍內。

綜合上述，如圖1、圖3及圖5所示，為了市場上的需求採用兩連接端型的發光二極體照明燈管10，本發明亦可以將第一連接端11及第二連接端保留應用，而不接第三連接端13、第四連接端14及第二全波整流 器22於發光二極體照明燈管10內；用理，為了市場上的需求採用兩連接端的發光二極體照明燈管10，本發明亦可以將第三連接端13及第四連接端14保留應用，而不接第一連接端11、第二連接端12及第一全波整流器21於發光二極體照明燈管10內，而不自限。

以上所述實施例僅是為充分說明本發明所舉的較佳的實施例，本發明的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員，在本發明基礎上所作的等同替代或變換，皆在本發明的保護範圍內。本發明的保護範圍以申請專利範圍書為準。

Claims (10)

1. 一種低電磁干擾照明裝置，放置於發光二極體照明燈管內，該發光二極體照明燈管外設置有連接端以供交流電源自連接端輸入，該低電磁干擾照明裝置包括：一第一全波整流器，具有兩交流端、正電壓端及負電壓端，該第一全波整流器的兩交流端連接該發光二極體照明燈管外的第一連接端及第二連接端；一第二全波整流器，具有兩交流端、正電壓端及負電壓端，該第二全波整流器的兩交流端連接該發光二極體照明燈管外的第三連接端及第四連接端，該第二全波整流器的正電壓端連接該第一全波整流器的正電壓端，該第二全波整流器的負電壓端連接該第一全波整流器的負電壓端；一第一電容器，具有正電端及負電端，該第一電容器的正電端連接該第一全波整流器的正電壓端，該第一電容器的負電端連接該第一全波整流器的負電壓端；一第一電感器，具有兩端，該第一電感器的一端連接該第一電容器的正電端；一第二電容器，具有正電端與負電端，該第二電容器的正電端連接該第一電感器的另一端，該第二電容器的負電端連接該第一全波整流器的負電壓端；及負載，具有正電端及負電端，該負載的正電端連接第二電容器的正電端，該負載的負電端連接第二電容器的負電端。
2. 如申請專利範圍第1項的低電磁干擾照明裝置，其中該第一連接端及該第二連接端保留應用，將該第三連接端及該第四連接端去除不用，該發光二極體照明燈管成為兩連接端型的發光二極體照明燈管。
3. 如申請專利範圍第1項的低電磁干擾照明裝置，其中 該第三連接端及該第四連接端保留應用，將該第一連接端及該第二連接端去除不用，該發光二極體照明燈管成為兩連接端型的發光二極體照明燈管。
4. 一種低電磁干擾照明裝置，放置於發光二極體照明燈管內，該發光二極體照明燈管外設置有連接端以供交流電源自連接端輸入，該低電磁干擾照明裝置包括：一第一全波整流器，具有兩交流端、正電壓端及負電壓端，該第一全波整流器的兩交流端連接該發光二極體照明燈管外的第一連接端及第二連接端；一第二全波整流器，具有兩交流端、正電壓端及負電壓端，該第二全波整流器的兩交流端連接該發光二極體照明燈管外的第三連接端及第四連接端，該第二全波整流器的正電壓端連接該第一全波整流器的正電壓端，該第二全波整流器的負電壓端連接該第一全波整流器的負電壓端；一第二電感器，具有兩端，該第二電感器的一端連接該第一全波整流器的正電壓端；一第一電容器，具有正電端及負電端，該第一電容器的正電端連接該第二電感器的另一端，該第一電容器的負電端連接該第一全波整流器的負電壓端；一第一電感器，具有兩端，該第一電感器的一端連接該第一電容器的正電端；一第二電容器，具有正電端與負電端，該第二電容器的正電端連接該第一電感器的另一端，該第二電容器的負電端連接該第一全波整流器的負電壓端；及負載，具有正電端及負電端，該負載的正電端連接第二電容器的正電端，該負載的負電端連接第二電容器的負電端。
5. 如申請專利範圍第4項的低電磁干擾照明裝置，其中 該第一連接端及該第二連接端保留應用，將該第三連接端及該第四連接端去除不用，該發光二極體照明燈管成為兩連接端型的發光二極體照明燈管。
6. 如申請專利範圍第4項的低電磁干擾照明裝置，其中該第三連接端及該第四連接端保留應用，將該第一連接端及該第二連接端去除不用，該發光二極體照明燈管成為兩連接端型的發光二極體照明燈管。
7. 一種低電磁干擾照明裝置，放置於發光二極體照明燈管內，該發光二極體照明燈管外設置有連接端以供交流電源自連接端輸入，該低電磁干擾照明裝置包括：一第一全波整流器，具有兩交流端、正電壓端及負電壓端，該第一全波整流器的兩交流端連接該發光二極體照明燈管外的第一連接端及第二連接端；一第二全波整流器，具有兩交流端、正電壓端及負電壓端，該第二全波整流器的兩交流端連接該發光二極體照明燈管外的第三連接端及第四連接端，該第二全波整流器的負電壓端連接該第一全波整流器的負電壓端；一第二電感器，具有兩端，該第二電感器的一端連接該第二全波整流器的正電壓端，該第二電感器的另一端連接該第一全波整流器的正電壓端；一第一電容器，具有正電端及負電端，該第一電容器的正電端連接該第二電感器的另一端，該第一電容器的負電端該第一全波整流器的負電壓端；一第一電感器，具有兩端，該第一電感器的一端連接該第一電容器的正電端；一第二電容器，具有正電端與負電端，該第二電容器的正電端連接該第一電感器的另一端，該第二電容器的負電端連接該第一全波整流器的負電壓端；及 負載，具有正電端及負電端，該負載的正電端連接第二電容器的正電端，該負載的負電端連接第二電容器的負電端。
8. 如申請專利範圍第7項的低電磁干擾照明裝置，其中該負載為由降壓型變換電路及發光二極體電路所組成。
9. 如申請專利範圍第7項的低電磁干擾照明裝置，其中該第一連接端及該第二連接端保留應用，將該第三連接端及該第四連接端去除不用，該發光二極體照明燈管成為兩連接端型的發光二極體照明燈管。
10. 如申請專利範圍第7項的低電磁干擾照明裝置，其中該第三連接端及該第四連接端保留應用，將該第一連接端及該第二連接端去除不用，該發光二極體照明燈管成為兩連接端型的發光二極體照明燈管。