专利名称：电子安定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子安定装置，特别是涉及一种灯具安定装置。
背景技术：
由于荧光灯相较于白炽灯泡，具有较高的发光效率、较低灯管温度和较长的使用 寿命等优点。因此，荧光灯得以迅速地取代白炽灯泡，进而成为目前工业与家庭照明的主流。一般而言，荧光灯管内充满由低压水银蒸气和氩气、氪气等低压惰性气体的混合 气体。灯管内管壁涂布荧光物质，并且在灯管的两端设有由钨制成的灯丝线圈。当电源接通 后，使得灯丝加热至足够温度时，将产生释放出电子，而电子会把管内气体变成等离子体， 并令管内电流加大。此外，当两端灯丝间的电压超过一定值时，灯管则开始产生放电，导致 高速运动的电子和管内水银蒸汽相互撞击，游离出更多的电子和离子，产生以水银蒸气为 主的253. 7nm及185nm波长的紫外线。此时，荧光灯管内侧表面的磷光物质将吸收紫外线， 并同时释放出较低波长的可见光。然而，由于荧光灯呈现负增带电阻(Negative IncrementalResistance)特性当 更多电流流进荧光管后使得更多气体被离子化时，管内的导通电阻将不断降低，如此便会 令更多电流流入荧光管内。因此，需要藉由电子安定装置来控制电流至一固定水平值，以达 到最佳的放电状态。一般启动荧光灯的方式可为预热启动。预热启动是先给予灯丝预热或者加温，其 最大特色为不受灯管开关点灭次数的影响，减轻灯管黑化现象，进而延长灯管的寿命，其平 均寿命将可提升至8，000次至20，000小时。然而，传统一般扫频预热电路架构趋于复杂，且由于其内部电容充放电时间过长， 故当预热时间设计过为短暂或在短时间内重复启闭荧光灯时，则无法实现扫频预热功能。 因此，如何简化及改善扫频预热电路，以节省降低元件成本，并且维持扫频预热功能下，便 成为一个重要的课题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的电子安定装置存在的缺陷，而提供一种新型结构 的电子安定装置，所要解决的技术问题是使其可改善灯具预热电路架构的复杂度，并使扫 频预热功能更为快速稳定。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种电子安定装置，其包含一安定器与一扫频预热电路；该安定器，包含一第一输入端、 一第二输入端与一输出端，该安定器的输出端电性连接一荧光灯，该安定器还包含一电源 模块，用以提供一工作电压至该第一输入端。该扫频预热电路，包含一升压元件，包含一第 一端与一第二端，该升压元件的第一端电性连接该安定器的第一输入端；一阻抗元件，包含 一第一端与一第二端，该阻抗原件的第一端电性连接该升压元件的第二端；一开关，包含一
3输入端、一输出端与一参考电压输入端，该开关的输入端电性连接该升压元件的第二端与 该阻抗元件的第一端，而该参考电压输入端电性连接该升压元件的第一端与该安定器的第 一输入端；及一频率选择电路，电性连接该开关的输出端与该安定器的第一输入端和第二 输入端。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电子安定装置，其中所述的开关还包含一NPN双载子接面晶体管(晶体管 或称为电晶体)；一二极管，包含一 P端与一 N端，该N端连接该NPN双载子接面晶体管的 一基极；以及一基极电阻，包含一第一端与一第二端，该基极电阻的第一端电性连接该二极 管的P端，而该基极电阻的第二端电性连接该阻抗元件的第一端与该升压元件的第二端。前述的电子安定装置，其中所述的频率选择电路包含一电容，包含一第一端与一 第二端；一第一电阻，包含一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端电性连接该电容的第 一端，而该第一电阻的第二端电性连接该NPN双载子接面晶体管的一射极；以及一第二电 阻，包含一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端电性连接该NPN双载子接面晶体管的 一集极和该安定器的第一输入端，该第二电阻的第二端电性连接该电容的第一端和该安定 器的第二输入端。前述的电子安定装置，其中所述的开关还包含一 N通道金属氧化半导体晶体管； 以及一二极管，包含一 P端与一 N端，该P端电性连接该阻抗元件的第一端与该升压元件的 第二端，该N端电性连接该N通道金属氧化半导体晶体管的一栅极。前述的电子安定装置，其中所述的频率选择电路包含一电容，包含一第一端与一 第二端；一第一电阻，包含一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端电性连接该电容的第 一端，而该第一电阻的第二端电性连接该N通道金属氧化半导体晶体管的一源极；以及一 第二电阻，包含一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端电性连接该N通道金属氧化半 导体晶体管的一汲极和该安定器的第一输入端，该第二电阻的第二端电性连接该电容的第 一端和该安定器的第二输入端。前述的电子安定装置，其中所述的升压元件包含一电容。前述的电子安定装置，其中所述的阻抗元件包含一电阻。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目 的，依据本发明一实施例，提供一种电子安定装置，包含安定器与扫频预热电路。安定器包 含一第一输入端、一第二输入端与一输出端。安定器的输出端电性连接荧光灯，而且，安定 器还包含电源模块，用以提供一工作电压至第一输入端。扫频预热电路还包含一升压元件、 一阻抗元件、一开关与一频率选择电路。升压元件包含一第一端与一第二端，其中第一端与 第二端分别电性连接至安定器的第一输入端与阻抗元件的一端，而阻抗元件的另一端则接 地。另外，开关包含一输入端、一输出端与一参考电压输入端，其中输入端电性连接升压元 件与阻抗元件的共同接点，输出端与频率选择电路相接，而参考电压输入端则同时电性连 接升压元件的第一端与安定器的第一输入端。并且，频率选择电路电性连接至安定器的第 一输入端与第二输入端。借由上述技术方案，本发明电子安定装置至少具有下列优点及有益效果本发明 的电子安定装置不仅可大幅减少电子元件的使用，以达到扫频预热的目的，且同时愈能提 升其效能及稳定性。
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上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明一实施方式的安定装置的功能方块图。
图2Α是本发明一实施例的一种扫频预热电路的电路图。
图2Β是本发明一实施例的另一种扫频预热电路的电路图。
100:电子安定装置200 安定器
210:电源模块300 扫频预热电路
310 升压元件312 电容
320 阻抗元件322 电阻
330 开关332a =NPN双载子接
332b =N通道金属氧化半导体晶体管 334 二极管
336 基极电阻340 频率选择电路
342 电容344 第一电阻
346 第二电阻400 荧光灯
晶体管
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电子安定装置其具体实施方式
、结构、特征及其功 效进行详细说明。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参阅所附的图式及以下所述各种实施 例，图式中相同的号码代表相同或相似的元件。请参阅图1所示，是根据本发明一实施方式的灯具安定装置的功能方块图。如图 所示，本发明的电子安定装置100包含安定器200与扫频预热电路300。上述的安定器200包含一第一输入端、一第二输入端与一输出端。安定器200的 输出端电性连接荧光灯400，而且，安定器200还包含电源模块210，用以提供一工作电压至 第一输入端。上述的扫频预热电路300包含一升压元件310、一阻抗元件320、一开关330与一 频率选择电路340。该升压元件310包含一第一端与一第二端，其中第一端与第二端分别电性连接至 安定器200的第一输入端与阻抗元件320的一端，而阻抗元件320的另一端则接地。另外， 开关330包含一输入端、一输出端与一参考电压输入端，其中输入端电性连接升压元件310 与阻抗元件320的共同接点，输出端与频率选择电路340相接，而参考电压输入端则同时电 性连接升压元件310的第一端与安定器200的第一输入端。并且，频率选择电路340电性 连接安定器200的第一输入端与第二输入端。请参阅图2Α，其是根据本发明一实施例的一种扫频预热电路的电路图。如图所 示，升压元件310至少包含一电容312，而阻抗元件320则至少包含一电阻322。另外，开关330是由一 NPN双载子接面晶体管332a、一二极管334与一基极电阻336所组成，其中二极 管334包含一 P端与一 N端，并且N端连接NPN双载子接面晶体管332a的基极。基极电阻 336包含一第一端与一第二端，其中第一端电性连接二极管的P端，而第二端则电性连接阻 抗元件312与升压元件322的共同接点处。频率选择电路340至少包含电容342、第一电阻344与第二电阻346，其中电容342 包含一第一端与一第二端。第一电阻344的第一端与第二端，分别电性连接电容342的第 一端与NPN双载子接面晶体管332a的射极，而电容342的第二端则接地。此外，第二电阻 346的第一端电性连接NPN双载子接面晶体管332a的集极和安定器200的第一输入端，而 第二电阻346的第二端则电性连接电容342的第一端和安定器200的第二输入端。具体而言，当电源模块210启动时，将提供一工作电压至第一输入端，以对电容 312进行充电。接着，电容312随之产生耦合电压，以产生开关330的输入电压，使得二极管 334顺向导通，进而开启NPN双载子接面晶体管332a。并且，由频率选择电路340提供一第 一震荡频率至安定器200。此时，频率选择电路340的等效电阻则为第一电阻344与第二电 组346的并联，其等效电阻值将变小，而频率选择电路340的等效电容为电容342。然而，由 于第一震荡频率为等效电阻与等效电容乘积的倒数，所以其震荡频率将立即升高至90KHz 与IlOKHz之间，从而进行预热。另外，基极电阻334是用以将输入电压转换为电流，让NPN 双载子接面晶体管332a的工作状态更为稳定。当电容312电压逐渐充满至一稳定电压值时，即电子安定装置100完成扫频预热 功能将进入稳定状态，电容312形成开路，并产生震荡电压于开关330的输入端。然而，通过 二极管334将可阻隔震荡电压，以避免产生误动作并确保NPN双载子接面晶体管332a维持 于关闭状态。并且，由频率选择电路340提供一第二震荡频率给安定器200。此时，频率选 择电路340的等效电阻与等效电容，分别为第二电阻346与电容342。然而，由于第二震荡 频率是为等效电阻与等效电容乘积的倒数，所以其震荡频率将由高频逐渐降至安定器200 的工作频率，而完成灯丝扫频预热功能。一般而言，安定器200的工作频率系设计为45KHz 至50KHz，扫频预热时间则由电阻322与电容312所决定。另外，由于电容312电性连接至安定器200的第一输入端，因此当关闭荧光灯400 时，第一输入端的电压位准立即降至0伏特。并且，由于电阻322的另一端接地，此时电容 312可视为两端短路，进而快速地排放其储存电荷。如此一来，当所设计的预热时间过为短 暂，或在短时间内重复启闭荧光灯400时，电容312可快速充放电，以维持扫频预热功能。请参阅图2B所示，其是根据本发明一实施例的另一种扫频预热电路的电路图。如 图所示，升压元件310至少包含一电容312，而阻抗元件则至少包含一电阻322。另外，开关 330是由一 N通道金属氧化半导体晶体管332b与一二极管334所组成，其中二极管334包 含一 P端与一 N端。P端电性连接阻抗元件320与升压元件310的共同接点处，而N端电性 连接N通道金属氧化半导体晶体管332b的栅极。频率选择电路340至少包含电容342、第一电阻344与第二电阻346，其中电容342 包含一第一端与一第二端，电容342的第二端接地，而第一电阻344的第一端与第二端，分 别电性连接电容342的第一端与N通道金属氧化半导体晶体管332b的源极。此外，第二电 阻346包含一第一端与一第二端，第二电阻346的第一端电性连接N通道金属氧化半导体 晶体管332b的汲极和安定器200的第一输入端，而第二电阻346的第二端则电性连接电容342的第一端和安定器200的第二输入端。更具体地说，当电源模块210启动时，将提供一工作电压至第一输入端，以对电容 312进行充电。接着，电容312将随之产生耦合电压，以产生开关330的输入电压，使得二 极管334顺向导通，进而开启N通道金属氧化半导体晶体管332b。并且，而由频率选择电 路340提供一第一震荡频率给安定器200。此时，频率选择电路340的等效电阻为第一电阻 344与第二电组346的并联，其等效电阻值亦将变小，而频率选择电路340的等效电容则为 电容342。所以，频率选择电路340的震荡频率随的升高至90KHz与IlOKHz之间。而当电容312电压逐渐充满至一稳定电压值时，即电子安定装置100完成扫频预 热功能将进入稳定状态，电容312形成开路，并产生震荡电压于开关330的输入端。然而，通 过二极管334将可阻隔震荡电压，以避免产生误动作并确保N通道金属氧化半导体晶体管 332b维持于关闭状态。并且，由频率选择电路340提供一第一震荡频率给安定器200。此 时，频率选择电路340的等效电阻与等效电容，分别为第二电组346与电容342，进而使其震 荡频率由高频逐渐降至安定器200的工作频率，以完成灯丝扫频预热功能。一般而言，安定 器200的工作频率设计为45KHz至50KHz，扫频预热时间则由电阻312与电容322所决定。另外，由于电容312电性连接至安定器200的第一输入端，因此当关闭荧光灯400 时，第一输入端的电压位准立即降至0伏特。并且，由于电阻322的另一端接地，此时电容 312可视为两端短路，进而快速地排放其储存电荷。如此一来，当所设计的预热时间过为短 暂，或在短时间内重复启闭荧光灯400时，电容312可快速充放电，以维持扫频预热功能。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种电子安定装置，其特征在于其包含一安定器，包含一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该安定器的输出端电性连接一荧光灯，该安定器还包含一电源模块，用以提供一工作电压至该第一输入端；以及一扫频预热电路，包含一升压元件，包含一第一端与一第二端，该升压元件的第一端电性连接该安定器的第一输入端；一阻抗元件，包含一第一端与一第二端，该阻抗原件的第一端电性连接该升压元件的第二端；一开关，包含一输入端、一输出端与一参考电压输入端，该开关的输入端电性连接该升压元件的第二端与该阻抗元件的第一端，而该参考电压输入端电性连接该升压元件的第一端与该安定器的第一输入端；及一频率选择电路，电性连接该开关的输出端与该安定器的第一输入端和第二输入端。
2.根据权利要求1所述的电子安定装置，其特征在于其中所述的开关还包含 一 NPN双载子接面晶体管；一二极管，包含一 P端与一 N端，该N端连接该NPN双载子接面晶体管的一基极；以及 一基极电阻，包含一第一端与一第二端，该基极电阻的第一端电性连接该二极管的P 端，而该基极电阻的第二端电性连接该阻抗元件的第一端与该升压元件的第二端。
3.根据权利要求2所述的电子安定装置，其特征在于其中所述的频率选择电路包含一电容，包含一第一端与一第二端；一第一电阻，包含一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端电性连接该电容的第一 端，而该第一电阻的第二端电性连接该NPN双载子接面晶体管的一射极；以及一第二电阻，包含一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端电性连接该NPN双载子 接面晶体管的一集极和该安定器的第一输入端，该第二电阻的第二端电性连接该电容的第 一端和该安定器的第二输入端。
4.根据权利要求1所述的电子安定装置，其特征在于其中所述的开关还包含 一 N通道金属氧化半导体晶体管；以及一二极管，包含一 P端与一 N端，该P端电性连接该阻抗元件的第一端与该升压元件的 第二端，该N端电性连接该N通道金属氧化半导体晶体管的一栅极。
5.根据权利要求4所述的电子安定装置，其特征在于其中所述的频率选择电路包含一电容，包含一第一端与一第二端；一第一电阻，包含一第一端与一第二端，该第一电阻的第一端电性连接该电容的第一 端，而该第一电阻的第二端电性连接该N通道金属氧化半导体晶体管的一源极；以及一第二电阻，包含一第一端与一第二端，该第二电阻的第一端电性连接该N通道金属 氧化半导体晶体管的一汲极和该安定器的第一输入端，该第二电阻的第二端电性连接该电 容的第一端和该安定器的第二输入端。
6.根据权利要求1所述的电子安定装置，其特征在于其中所述的升压元件包含一电容。
7.根据权利要求1所述的电子安定装置，其特征在于其中所述的阻抗元件包含一电阻。
全文摘要
本发明是有关一种电子安定装置，包含安定器与扫频预热电路。安定器包含一第一输入端、一第二输入端与一输出端，输出端电性连接荧光灯，该安定器还包含电源模块，用以提供工作电压至第一输入端。扫频预热电路还包含升压元件、阻抗元件、开关与频率选择电路。升压元件则包含一第一端与一第二端，其中第一端电性连接安定器的第一输入端，第二端与阻抗元件的一端相接，而阻抗元件的另一端则接地。开关包含一输入端、一输出端与一参考电压输入端，其中输入端电性连接升压元件与阻抗元件的共同接点，输出端则与频率选择电路相接，而参考电压输入端电性连接升压元件的第一端与安定器的第一输入端。频率选择电路，则连接安定器的第一输入端与第二输入端。
文档编号H05B41/18GK101965089SQ20091016008
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者陈清标 申请人:广闳科技股份有限公司