专利名称：具有线性化调光结构的电子安定器的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种电子安定器，并且特别地是关于一种可提供线性控制 与调光的电子安定器。
背景技术：
爱迪生发明使用电发光的白炽灯，为人类开创了一个新生活模式并且改变 以往日出而作、日落而息的生活型态，同时点亮人类夜间生活。随后，全球投 入大量资源发展各种光源，以黑暗为背景尽情地点缀夜间世界。现今市面上光源种类繁多，举例来说，照明光源种类小至以半导体发光的 发光二极管，大至各种户外探照灯。然而，在各种光源系统中，荧光灯仍是目 前最为广泛使用的灯源之一，无论是一般住宅、政府机关或是办公室等场所， 皆可发现荧光灯的布置。再者，基于节能意识高涨，电子安定器较传统电^f兹式安定器更为省电且发 光效率更高的情况，使电子安定器逐步取代传统电磁式安定器。但相关领域人 员，为寻求更具省能的电子安定器，因此，便发展出一种可调光的电子安定器。 可调光安定器提供使用者依空间环境亮暗程度，决定辅助光源的输出，进而达 到节能的效果。请参阅图l，图1所示为习知的电子安定器2的功能方块图。如图1所示， 习知的电子安定器2包含电磁干扰(electro magnetic interference, EMI)滤 波器20、整流模组22、功因修正模组24以及驱动模组26。电磁干扰滤波器20连接至电源10,电磁干扰滤波器20接收交流讯号并滤 除或隔离伴随交流讯号进入电子安定器2的噪声。滤波后的交流讯号经整流模 组22将交流讯号转换为直流讯号。实际上，由于整流后的直流讯号并非平稳的 直流讯号，而是具有涟波(ripple)成分的电流。涟波成分影响输出的直流讯号 质量，换言之，涟波越大，直流讯号质量不佳；反之，涟波小可提供稳定直流 讯号。进一步说明，具涟波成分的直流讯号亦会影响电子安定器的功率因子，因此需利用功因修正模组2 4修正其功率因子，以提供下一级稳定且高功率因子的 直流讯号。接着，直流讯号经驱动模组26的直流转交流的转换器(DC-AC inverter)转换成高频的交流讯号，高频的交流讯号与振荡电路产生高频率增 益，即可推动并点亮灯管30。习知的可调光电子安定器，是利用调整振荡频率来达到完成调光的目的。 然而，这种调光方式不易控制且无法提供线性化调光的功能，以至于无法因地 适时调整所需亮度，以达到节约能源的目的。实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供一种电子安定器，其利用线性转换讯号 控制灯管电流，进而达到控制灯管的光输出比例及节能的效果。根据具体实施例，本实用新型的电子安定器包含处理模组、调节模组、拟 线性补偿模组及驱动模组。处理模组用以根据第一交流讯号产生直流讯号。调 节模组用以产生调节变化量并根据调节变化量的大小产生相对应的调节讯号。 拟线性补偿模组耦接至调节模组，用以根据调节讯号调整补偿电路，使补偿电 路的等效电阻值变化量呈现拟线性以产生拟线性补偿讯号。此外，驱动模组耦 接至处理模组、拟线性补偿模组及灯管，用以根据直流讯号及拟线性补偿讯号 产生驱动讯号以驱动灯管产生相对应的亮度变化。综合上述，本实用新型提供的电子安定器，可透过线性转换讯号控制灯管 电流，进而达到控制灯管的光输出比例及节能的功效。藉此，电子安定器可4是 供更具弹性的调光系统，并扩大调光的范围，让调光控制在操作上更为容易以 符合使用者的实际需求。关于本实用新型的优点与精神可以藉由以下的详述及所附图式得到进一 步的了解。
图1所示为习知的电子安定器的功能方块图。图2A所示为根据本实用新型的第一具体实施方式
的电子安定器的功能方块图。图2B所示为图2A的补偿电路的电路图。图2C所示为图2A中处理模组的详细功能方块图。图3所示为根据本实用新型的具体实施方式
的电子安定器运作的方法。图4所示为根据本实用新型的具体实施方式
的电子安定器的运作方法流程图。
具体实施方式
请一并参阅图2A及图2B,图2A所示为根据本实用新型的第一具体实施方 式的电子安定器的功能方块图。而图2B所示为图2A的补偿电路的电路图。如 图所示，电子安定器4包含处理模组40、调节模组42、拟线性补偿(quasi-linear compensation)才莫纟且44及马区动才莫纟且46。处理模组40是耦接至电源10并自电源10接收第一交流讯号，处理模组40 根据第一交流讯号产生直流讯号，第一交流讯号是指一般的交流讯号，用以提 供电子安定器4所需的基本电源。调节模组42用以产生调节变化量，并且调节模组42根据调节变化量的大 小产生相对应的调节讯号。于本实施方式中，调节模组可包含有可变电阻器 (variable resistor) 420,可变电阻器420的电阻值可在额定范围内任意变更， 但是电阻值的改变也使调节变化量产生变化。换言之，本实用新型为控制调节 变化量的大小，可釆用可变电阻器420，但并不以此为限。举例而言，可变电阻器420可包含第一电阻组件R1及第二电阻组件R2。其 中，第一电阻组件Rl的第一电阻值与第二电阻组件R2的第二电阻值均可任意 变动，但第一电阻值与第二电阻值的总和将会维持固定值。换言之，可变电阻 器420的额定值即是第一电阻值及第二电阻值的总和的固定值。值得注意的是，调节模组42内的可变电阻器420是由按钮或旋钮等控制方 式调节其输出电阻值。藉此，调节模组42受可变电阻器420的按压动作或旋转 动作的作用而产生调节变化量，即可变电阻器420改变其输出的电阻值。于实际应用中，调节变化量控制驱动频率的输出，但对于最终灯管光输出 并无法获得理想的线性控制，因此在本实用新型中，特设置拟线性补偿 (quasi-linear compensation)模组44，耦接至调节才莫组42,用以根据调节讯 号调整补偿电路440,使补偿电路440的等效电阻值Rth变化量呈现拟线性 (quasi-linear)以产生拟线性补偿讯号。举例而言，补偿电路440可包含输入端4400、输出端4402及第三电阻组件 R3。输入端4400耦接至可变电阻器420的第一电阻组件R1。输出端4402耦接至可变电阻器420的第二电阻组件R2。以及，第三电阻组件R3耦接至输入端 4400及接点n0, 4妾点n0位于第一电阻组件Rl与第二电阻组件R2之间。当调 节模组42产生调节变化量时，第一电阻值与第二电阻值亦随的改变，使得输入 端4400及输出端4402间的等效电阻值Rth呈现拟线性变化。实际上，补偿电 路440的架构可以为其它变化型式，只要能够使其等效电阻值Rth的变化量呈 现拟线性即可，并不以上述架构为限。驱动模组46是耦接至处理模组40、拟线性补偿模组44及灯管50，驱动模 组46根据直流讯号及拟线性补偿讯号以产生驱动讯号至灯管50，藉以驱动灯管 50并使灯管50产生相对应的亮度变化。其中，驱动模组46先将直流讯号经直 流转交流的转换器(DC-AC inverter)转换为第二交流讯号，于此，第二交流讯 号为高频的交流讯号。接着，驱动模组46再根据拟线性补偿讯号的频率调整第 二交流讯号的频率，以产生具有适当频率增益的驱动讯号。于本实施方式中，透过拟线性补偿模组44调节驱动频率，再由驱动模组46 进一步调节输出至灯管50的电流，使其灯管电流以及光输出比例得以呈线性变 化(灯管50额定照度的10-100%)。实际上，灯管50的数量可以是单一灯管或复 数个灯管的架构。于本实施方式中，电子安定器4可进一步包含保护模组48。保护模组48耦 接至驱动模组46及灯管50,当保护模组48侦测到灯管50的异常状态时，保护 模组48控制驱动模组46停止输出驱动讯号至灯管50。实际上，异常状态可能 是灯管50的老化、破裂、灯丝断裂或线路连接错误等问题。保护模组48能提 供一种安全防护，以防止电子安定器损坏或是人员因更换灯管线路而触电。若在电子安定器4启动保护模组48时，即侦测到灯管50或接线状态发生 异常，则驱动4莫组46不输出任何驱动讯号至灯管50。若是电子安定器4已启动 且灯管50亦正常动作情况下，突然有异常状态发生，则保护模组化将会立即 命令驱动模组46停止输出灯管电流至灯管50,以达到保护的功效。请参阅图2C，图2C所示为图2A中处理冲莫组40的详细功能方块图。如图 2C所示，处理模组40可进一步包含第一处理单元400、第二处理单元402及第 三处理单元404。其中，第一处理单元400耦接至电源10，可滤除第一交流讯 号的电磁干扰噪声；第二处理单元402耦接至第一处理单元400,可将第一交流 讯号转换为直流讯号；第三处理单元404耦接至第二处理单元402,用以提升直 流讯号的功率因子(power factor, PF)。功率因子数值在0-1之间变化，功率因子越高(趋近于1)表示电子安定器4电力利用率接近100。/。或是电力损失极低。藉此，处理模组40可将交流讯号做进一步整流而产生直流讯号，并提供稳定且高功率因子的直流讯号以供下一级使用。
请参见图3，图3所示为根据本实用新型的具体实施方式
的电子安定器的运作方法。电子安定器包含有补偿电路，用以调节频率。本实用新型的电子安定器的运作方法藉由拟线性补偿模组的控制，将灯管输出照度与补偿电路的电阻变化量以线性控制，以下详细说明电子安定器的运作方法所包含的步骤
首先，执行步骤S60，根据第一交流讯号产生直流讯号。实际上，第一交流讯号相当于一般交流讯号，交流讯号经线路传输过程可能受邻近设备影响，导致第一交流讯号含有噪声，而非理想弦波电流。透过步骤S60，该方法可先滤除或隔离第一交流讯号所包含的噪声，再将其整流转换为直流讯号并提高其功率因子。当其功率因子值愈趋近l时，表示越能提供下一级稳定的直流电源。
接着，执行步骤S62，依据调节电路的可变电阻器(variable resistor)产生调节变化量，并根据调节变化量的大小产生相对应的调节讯号。因此，可变电阻器的电阻值变化量与调节模组产生的调节讯号息息相关。
其中，可变电阻器包含第一电阻组件以及第二电阻组件。第一电阻组件的第一电阻值与第二电阻组件的第二电阻值均可随控制任意变动，但第一电阻值与第二电阻值的总和将会维持固定值。换言之，可变电阻器的额定值即是第一电阻值及第二电阻值的总和的固定值。
随后，执行步骤S64，根据调节讯号调整补偿电路。其中，补偿电路包含输入端、输出端及第三电阻组件，其连接方式如上所述，在此不再赘述。并针对补偿线路的输入端与输出端进行电路分析，可获得等效电阻值。
接着，执行步骤S66,判断补偿电路的等效电阻值是否产生变化。举例而言，补偿电路可包含第一电阻组件以及第二电阻组件，并且第一电阻组件与第二电阻组件为可变电阻器的组件。第 一 电阻组件的第 一 电阻值与第二电阻组件的第二电阻值均可随控制任意变动，其变动方式是由可变电阻器的按压动作或旋动旋钮等控制方式以调节可变电阻器输出的等效电阻值。实际上，补偿电路440的架构可以为其它变化型式，只要能够使其等效电阻值的变化量呈现拟线性即可，并不以上述架构为限。
若步骤S66的判断结果为是，亦即第一电阻值与第二电阻值产生变化时，执行步骤S68,使等效电阻值呈现拟线性变化，以产生拟线性补偿讯号调整输出
7的频率。接着，执行步骤S70,根据直流讯号及拟线性补偿讯号产生驱动讯号。驱动讯号是根据拟线性补偿讯号调整第二交流讯号的频率，第二交流讯号是由
处理模组输出的稳定直流讯号经直流转交流的转换器(DC-AC inverter)转换而获得的高频交流讯号。第二交流讯号是用以提供灯管所需电流，并驱动灯管产生相对应的亮度(额定照度的10-100%)。
以下将进一步说明本实用新型的电子安定器的保护方式。请参阅图4，图4所示为根据本实用新型的具体实施方式
的电子安定器的运作方法流程图。如图4所示，首先，执行步骤S80,根据驱动讯号对应产生驱动灯管的灯管电流。接着，执行步骤S82，根据该灯管电流判断灯管或接线是否产生异常状态。实际上，异常状态可能是灯管老化、灯管破裂、灯丝断裂或是线路连接错误等。
若步骤S82的判断结果为是，则执行步骤S84,停止输出驱动讯号(即灯管电流)至灯管。相反地，若步骤S82的判断结果为否，则执行步骤S86，输出驱动讯号以使灯管产生相对应的亮度。
综合上述，本实用新型提供的电子安定器，可利用线性转换讯号控制灯管电流，进而达到控制灯管的光输出比例及节约能源的功效。藉此，电子安定器能够提供更具弹性的调光系统，并扩大调光的范围，让调光控制在操作上能更为容易以符合使用者的实际需求。
藉由以上较佳具体实施方式
的详述，是希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施方式
来对本实用新型的权利要求范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型的权利要求范围内。
权利要求1.一种具有线性化调光结构的电子安定器，其特征在于包含处理模组，用以根据第一交流讯号产生直流讯号；调节模组，用以产生调节变化量并根据该调节变化量的大小产生相对应的调节讯号；拟线性补偿模组，耦接至该调节模组，用以根据该调节讯号调整补偿电路，使该补偿电路的等效电阻值变化量呈现拟线性以产生拟线性补偿讯号；以及驱动模组，耦接至该处理模组、该拟线性补偿模组及灯管，用以根据该拟线性补偿讯号产生驱动讯号以驱动该灯管。
2. 如权利要求1所述的电子安定器，其特征在于还包括保护模组，该保 护模组耦接至该驱动模组以及该灯管。
3. 如权利要求1所述的电子安定器，其特征在于该调节模组包含可变电 阻器，该调节模组根据该可变电阻器的电阻值变化量产生该调节变化量，该 调节变化量随着该电阻值变化量而改变。
4. 如权利要求3所述的电子安定器，其特征在于该可变电阻器包含第一 电阻组件及第二电阻组件，该第 一 电阻组件与该第二电阻组件为电阻值可变 的电阻 组件，第一电阻组件的第一电阻值与第二电阻组件的第二电阻值的总 和为固定值。
5. 如权利要求3所述的电子安定器，其特征在于该调节模组包括4安4丑或 旋钮，该按钮或旋钮受到按压动作或旋转动作的作用而产生该调节变化量。
6. 如权利要求5所述的电子安定器，其特征在于该补偿电路包含 输入端，耦接至该第一电阻组件；输出端，耦接至该第二电阻组件；以及第三电阻组件，耦接至该输入端及接点，该接点位于该第一电阻组件与 该第二电阻组件之间；其中当该调节模组产生该调节变化量时，该第一电阻值与该第二电阻值 也随之改变，使得该输入端及该输出端间的该等效电阻值呈现拟线性变化。
专利摘要本实用新型提供一种具有线性化调光结构的电子安定器。根据本实用新型的电子安定器包含处理模组、调节模组、拟线性补偿模组以及驱动模组。处理模组用以根据第一交流讯号产生直流讯号。调节模组用以产生调节变化量并根据调节变化量的大小产生相对应的调节讯号。拟线性补偿模组耦接至该调节模组用以根据该调节讯号调整补偿电路，使补偿电路的等效电阻值变化量呈现拟线性以产生拟线性补偿讯号。驱动模组耦接至该处理模组、拟线性补偿模组及灯管，用以根据直流讯号及拟线性补偿讯号产生驱动讯号以驱动灯管产生相对应的亮度变化。
文档编号H05B41/38GK201365370SQ200920003289
公开日2009年12月16日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者叶俊麟, 许育诚 申请人:苏州达方电子有限公司;达方电子股份有限公司