专利名称：逆变器及使用其的照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种逆变器及使用其的照明设备，且特别涉及一种利用与原有的第一
侧电路互感而生的信号以控制输入电流的逆变器及使用其的照明设备。
背景技术：
图1所示为公知技术中常见的一种照明设备的电路方块图。照明设备10包括了 逆变器(Inverter) 12以及电源产生电路100。电源产生电路100用以产生一个交流电源 给逆变器12以驱动灯管132U34与136。逆变器12 —般被分为驱动部分110与回授部分 150。其中，驱动部分110包括了电感H2、114、116、118、122、124、126及128，且电感112与 122形成一个变压器结构，电感114与124形成一个变压器结构，电感116与126形成一个 变压器结构，电感118与128形成一个变压器结构。而且，电感112、 114、 116与118以首尾 串接的模式形成一个回路。由于电流守恒的关系，流过电感112、114、116与118的电流会 完全相同，若配合同样的变压器两侧线圈比，则灯管132、134与136将会被限制以同样的电 压与电流所驱动。 由于此种电路结构的驱动一致性，有许多的多光源照明设备都采用此种电路结构 以期达成统一光强度的目标。而为了稳定照明的强度，此照明设备12还采用了由电感118 与128所组成的变压器结构来提供回授电压。由于电感118与电感112U14及116是串接 的状态，所以流经其上的电流变化会直接与驱动灯管132等的电流相关，据此，在电感128 两侧所形成的电压也将与驱动灯管132等的电流直接相关。回授电路152即根据电感128 所提供的回授电压而产生控制信号至电源产生电路100，而电源产生电路100则根据控制 信号的内容而调整并稳定其输出电流。 此种电路架构诚然具有极佳的驱动稳定性，然而其产生回授电压的电路却需使用 额外的一组电感118与128。这种额外的电路元件不但将会增加制造成本，而且也使得产品 的尺寸很难做进一步的縮减。
发明内容
本发明的一实施例提供一种逆变器，其不需要使用一组额外的电感来产生回授电 压。 本发明的一实施例提供一种照明设备，其使用前述的逆变器而仍可提供稳定的照 明效果。 本发明的其他目的和优点可以从本发明所披露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种逆变 器，其适用于驱动多个灯管。此逆变器包括输入端子组、多个灯管供电模块、平衡电路及回 授电感。输入端子组包括第一电源输入端子与第二电源输入端子以接收输入电流。每一个 灯管供电模块包括用于与至少一个灯管相串接于第一电源输入端子与第二电源输入端子 之间的第一电感。平衡电路包括多个第二电感。这些第二电感依序串接且分别对应这些灯管供电模块，且这些串接的第二电感中的第一个第二电感的前端电耦接至这些串接的第二
电感中的最后一个第二电感的后端；此外，每一个第二电感与相对应的一个灯管供电模块
中的第一 电感形成变压器结构。回授电感用以与灯管供电模块其中之一的第一 电感形成变
压器结构，并与此第一电感互感而得回授电压，以作为控制前述输入电流之用。 本发明的另一个实施例提供了一种逆变器。此逆变器使用输入端子组用以接收输
入电流，且逆变器所使用的多个变压器结构中的多个第一侧电路各自电耦接于输入端子组
之间，而多个第二侧电路则依序串接且首尾相连而形成回路。此外，此逆变器还使用回授电
感用以与其中一个第一侧电路互感产生回授电压，以作为控制输入电流的大小之用。 本发明的一个实施例提供了一种照明设备，其使用了上述的任一种逆变器以及一
个转换控制电路。此转换控制电路将初始电压转换为前述的输入电流，并将此输入电流输
出至逆变器中。逆变器进一步包括一个回授电路，其电耦接于回授电感以接收前述的回授
电压，并依据回授电压而输出回授控制信号。转换控制电路则可以包括一个输出控制电路
及一个电源转换电路。输出控制电路电耦接至前述的回授电路以接收回授控制信号，并根
据此回授控制信号而产生输出控制信号；电源转换电路则接收初始电压及输出控制信号，
并根据输出控制信号来调整由初始电压转换而得的输入电流的大小。 本发明的实施例因为在进行回授电压的产生时仅多使用了一个电感而非一组 (两个)电感，所以可以进一步降低电路的成本以及整体产品的体积。 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更显而易见，下文特举优选实施例， 并配合所附图式，作详细说明如下。
图1为公知技术中常见的一种照明设备的电路方块2为根据本发明一实施例的照明设备的电路方块图。主要元件符号说明10、20:照明设备12、30 :逆变器22 :平衡电路24、152 :回授电路100 :电源产生电路110 :驱动部分112、 114、 116、 118、 122、 124、 126、 128 :电感222、232、242 :第一电感224、234、244 :第二电感250 :回授电感132、134、136、270、272、274 :灯管150:回授部分220、230、240 :变压器结构260 :电源转换电路262 :输出控制电路
26转换控制电路CI电容PI第一电源输入端子P2第二电源输入端子Rl第一电阻R2第二电阻FB回授控制信号Vs初始电压A :延缓点
具体实施例方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与效果，在以下配合参考图式的一优选 实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、 右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制 本发明。 请参照图2，其为根据本发明一实施例的照明设备的电路方块图。在本实施例中， 照明设备20包括了用以驱动多个灯管270、272与274的转换控制电路26以及逆变器30， 为方便说明，本实施例中灯管的数量为三，如图中灯管270、272与274，但数量并不以此为 限。转换控制电路26包括一个电源转换电路260以及一个输出控制电路262。逆变器30 包括由多个变压器结构220、230、240及回授电感250所组成的平衡电路22、由第一电源输 入端子Pl与第二电源输入端子P2所组成的输入端子组，以及回授电路24。
电源转换电路260接收外界提供的初始电压Vs，并根据输出控制电路262的输出 控制信号而将初始电压Vs转换为相对应的输入电流。这个输入电流从第一电源输入端子 Pl与第二电源输入端子P2被提供给逆变器30。在逆变器30之中，第一电感222、232与 242各自形成一个灯管供电模块。其中，包括第一 电感222的灯管供电模块与灯管270串接 于第一电源输入端子P1与第二电源输入端子P2之间；同样的，包括第一电感232的灯管供 电模块及包括第一电感242的灯管供电模块分别与灯管272及274串接于第一电源输入端 子P1与第二电源输入端子P2之间。由于电感的特性使然，被提供至输入端子组的输入电 流将会是交流电。除了在一开始因为灯管尚未导通时是通过第一电源输入端子P1与第二 电源输入端子P2之间的电压差以点亮灯管之外，在灯管(例如灯管270)点亮的状态下，第 一电感(例如第一电感222)会因为输入电流的交流变化而在其与灯管相电耦接的一侧形 成一个第一电位，而这个第一电位与第一电源输入端子P1所提供的电位之间的电位差(电 压)将用来持续驱动已被点亮的灯管。 从另一个角度来看，变压器结构220具有包括第一电感222的第一侧电路及包括 第二电感224的第二侧电路；变压器结构230具有包括第一电感232的第一侧电路及包括 第二电感234的第二侧电路；变压器结构240具有包括第一电感242的第一侧电路及包括 第二电感244的第二侧电路。上述的第二侧电路因为与相对应的第一侧电路之间的互感 (mutual induce)而产生感应电流。如图所示，这些第二侧电路依序串接且分别对应这些灯 管供电模块，且第一个第二侧电路(包括第二电感224)的前端进一步电耦接至最后一个第二侧电路(包括第二电感244)的后端以形成一个回路。由于在此回路上的电流被用来调 整驱动各灯管270、272与274的电流，且因为第二电感224、234与244为串接的状况，所以 流经第二电感224、234与244上的电流的变化皆相同，可以达到平衡驱动灯管270、272与 274的效果，所以这个由第二侧电路所组成的回路一般又被称为平衡回路。
为了稳定或确认驱动灯管270、272与274的电流，本发明提供了一个回授电感250 以与第一侧电路中的第一电感242形成一个变压器结构。回授电感250通过与第一电感 242之间的互感而在回授电感250的两端产生一个回授电压。此回授电压被提供给回授电 路24，而回授电路24则根据此回授电压而产生并输出一个相对应的回授控制信号FB至输 出控制电路262。输出控制电路262根据此回授控制信号FB而产生一个输出控制信号至电 源转换电路260，电源转换电路260则可根据此输出控制信号而调整其输出的电流大小。
如图所示，本实施例中的回授电路24包括了第一电阻R1、第二电阻R2与电容C1。 第一电阻Rl的一端电耦接至回授电感250，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2及电容Cl 的一端电耦接于点A。第二电阻R2及电容C1的另一端电耦接至地。此回授电路24所产生 的回授控制信号FB是由第一电阻Rl与第二 R2对回授电压进行分压所得，而电容Cl则在 回授电感250所产生的电压反向的时候延缓点A的电压变化状况，以使输出控制电路262 所得到的回授控制信号FB能被尽量维持在一个预设值之上。 应注意的是，虽然在本实施例中的回授电感250是设计成与第一电感242进行互
感操作，但本领域技术人员当知在实际运用的时候，回授电感250可以设计成与在其他任
何一个第一侧电路中的第一电感，即第一电感222或232，进行互感操作。此外，虽然本实施
例是以第一电阻Rl、第二 R2与电容Cl组成回授电路24，但其他任何常用为回授信号产生
的电路都可以取代这些电阻与电容而成为使用于本发明中的回授电路24，像一般常用的光
耦合电路即为一例。再者，回授控制信号FB不一定需保持在一预设值以上，其他的方式，例
如脉宽调制(Pulse Width Modulation)也是一种可行的回授控制方式。 综上所述，相较于在公知技术中采用的逆变器与照明设备，本发明实施例所提供
的相关电路设计明显在使用了较少元件的情况下还可以提供同样稳定且平衡的驱动电流。
因此，使用本发明实施例所提供的电路将可以在不降低产品品质的情况下减少生产成本并
縮小整个设备所占据的尺寸。 虽然本发明已以优选实施例披露如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以对其进行各种各样的修改和变更，因此本发 明的保护范围当以所附权利要求所界定的范围为准。另外本发明的任一实施例或权利要求 无需实现本发明所披露的全部目的、优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利 文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
权利要求
一种逆变器，适用于驱动多个灯管，包括一输入端子组，包括一第一电源输入端子与一第二电源输入端子，所述输入端子组用以接收一输入电流；多个灯管供电模块，每一所述灯管供电模块包括一第一电感，且所述第一电感用于与所述多个灯管的至少其一串接于所述第一电源输入端子与所述第二电源输入端子之间；一平衡电路，包括多个第二电感，所述多个第二电感依序串接且分别对应所述多个灯管供电模块，串接的所述多个第二电感中的第一个所述第二电感的前端电耦接至串接的所述多个第二电感中的最后一个所述第二电感的后端，其中，每一所述第二电感与相对应的所述灯管供电模块的所述第一电感形成一变压器结构；以及一回授电感，所述回授电感与所述多个灯管供电模块之一的所述第一电感形成一变压器结构，所述回授电感用以与所述第一电感互感而得一回授电压，以作为控制所述输入电流之用。
2. 如权利要求1所述的逆变器，还包括一回授电路，所述回授电路电耦接于所述回授 电感，以接收所述回授电压，并依据所述回授电压而输出一回授控制信号至一输出控制电 路，以控制所述输入电流的大小。
3. 如权利要求2所述的逆变器，其中所述回授电路包括 一第一电阻，所述第一电阻的一端电耦接至所述回授电感；一第二电阻，所述第二电阻的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的 另一端电耦接至地；以及一电容，所述电容的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述电容的另一端电耦接 至地。
4. 一种照明设备，利用一初始电压以驱动多个灯管而提供照明，包括 一转换控制电路，用以将所述初始电压转换为一输入电流并输出所述输入电流；以及 一逆变器，包括一输入端子组，包括一第一电源输入端子与一第二电源输入端子，所述输入端子组用 以接收所述输入电流；多个灯管供电模块，每一所述灯管供电模块包括一第一电感，且所述第一电感用于与 所述多个灯管的至少其一串接于所述第一电源输入端子与所述第二电源输入端子之间；一平衡电路，包括多个第二电感，所述多个第二电感依序串接且分别对应所述多个灯 管供电模块，串接的所述多个第二电感中的第一个所述第二电感的前端电耦接至串接的所 述多个第二电感中的最后一个所述第二电感的后端，其中，每一所述第二电感与相对应的 所述灯管供电模块中的所述第一电感形成一变压器结构；以及一回授电感，所述回授电感与所述多个灯管供电模块之一的所述第一电感形成一变压 器结构，所述回授电感用以与所述第一电感互感而得一回授电压，以作为控制所述输入电 流之用。
5. 如权利要求4所述的照明设备，还包括一回授电路，所述回授电路电耦接于所述回授电感，以接收所述回授电压，并依据所述 回授电压而输出一回授控制信号至所述转换控制电路，以控制所述输入电流的大小。
6. 如权利要求5所述的逆变器，其中所述回授电路包括一第一电阻，所述第一电阻的一端电耦接至所述回授电感；一第二电阻，所述第二电阻的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的 另一端电耦接至地；以及一电容，所述电容的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述电容的另一端电耦接 至地。
7. 如权利要求5所述的照明设备，其中所述转换控制电路包括一输出控制电路，电耦接至所述回授电路，以接收所述回授控制信号，并根据所述回授 控制信号而产生一输出控制信号；以及一电源转换电路，用以接收所述初始电压及所述输出控制信号，并根据所述输出控制 信号而调整由所述初始电压转换而得的所述输入电流的大小。
8. —种逆变器，包括一输入端子组，包括一第一电源输入端子与一第二电源输入端子，所述输入端子组用 以接收一输入电流；多个变压器结构，包括多个第一侧电路与相对应的多个第二侧电路，所述多个第一侧 电路各自电耦接于所述第一电源输入端子与所述第二电源输入端子之间，所述多个第二侧 电路依序串接且首尾相连而形成回路；以及一回授电感，用以与所述多个第一侧电路其中之一互感而产生一回授电压，以控制所 述输入电流的大小。
9. 如权利要求8所述的逆变器，其中每一所述第一侧电路包括一灯管及一第一电感， 且所述灯管与所述第一 电感串接于所述第一 电源输入端子与所述第二电源输入端子之间。
10. 如权利要求8所述的逆变器，还包括一回授电路，所述回授电路电耦接于所述回授 电感，以接收所述回授电压，并依据所述回授电压而输出一回授控制信号至一输出控制电 路，以控制所述输入电流的大小。
11. 如权利要求10所述的逆变器，其中所述回授电路包括 一第一电阻，所述第一电阻的一端电耦接至所述回授电感；一第二电阻，所述第二电阻的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的 另一端电耦接至地；以及一电容，所述电容的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述电容的另一端电耦接 至地。
12. —种照明设备，利用一初始电压提供照明，包括一转换控制电路，用以将所述初始电压转换为一输入电流并输出所述输入电流；以及 一逆变器，包括一输入端子组，包括一第一 电源输入端子与一第二电源输入端子，所述输入端子组用 以接收所述输入电流；多个变压器结构，包括多个第一侧电路与相对应的多个第二侧电路，所述多个第一侧 电路各自电耦接于所述第一电源输入端子与所述第二电源输入端子之间，所述多个第二侧 电路依序串接且首尾相连而形成回路；以及一回授电感，用以与所述多个第一侧电路其中之一互感而产生一回授电压，以控制所 述输入电流的大小。
13. 如权利要求12所述的照明设备，还包括一回授电路，所述回授电路电耦接于所述回授电感，以接收所述回授电压，并依据所述 回授电压而输出一回授控制信号至所述转换控制电路，以控制所述输入电流的大小。
14. 如权利要求13所述的逆变器，其中所述回授电路包括 一第一电阻，所述第一电阻的一端电耦接至所述回授电感；一第二电阻，所述第二电阻的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的 另一端电耦接至地；以及一电容，所述电容的一端电耦接至所述第一电阻的另一端，所述电容的另一端电耦接 至地。
15. 如权利要求13所述的照明设备，其中所述转换控制电路包括 一输出控制电路，电耦接至所述回授电路，以接收所述回授控制信号，并根据所述回授控制信号而产生一输出控制信号；以及一电源转换电路，用以接收所述初始电压及所述输出控制信号，并根据所述输出控制 信号而调整由所述初始电压转换而得的所述输入电流的大小。
全文摘要
一种逆变器及使用其的照明设备。此逆变器使用输入端子组用以接收输入电流，且逆变器所使用的多个变压器结构中的多个第一侧电路各自电耦接于输入端子组之间，而多个第二侧电路则依序串接且首尾相连而形成回路。此外，此逆变器还使用回授电感用以与其中一个第一侧电路互感而产生回授电压，以作为控制输入电流的大小之用。
文档编号H05B41/282GK101754547SQ200810184359
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者段永华, 王春 申请人:苏州璨宇光学有限公司