单级电子安定器电路

摘要

一种单级式电子安定器电路，可输出低频方波电流驱动至少一高压气体放电灯(HID灯)，包括一整流与功因修正器、一桥式换流器及一控制电路，该整流与功因修正器系可将输入之一交流电源整流成直流电，并作为输入电流之路径及储能单位；该桥式换流器系由四开关元件组成一桥式臂，桥式臂中点连接至该整流与功因修正器，可将直流电转成方波输出电流，以驱动该HID灯并进行输出功率控制，该一或二负载端并连接至该整流与功因修正器之输出端，以调变输入电流波形使具有高功率因数并进行输入功率控制；该控制电路之输出端连接该桥式换流器之该四开关元件，用以驱动该四开关元件进行脉波宽度调变控制与保护，可简化整体电路，减少多级电路的转换损失，提高整体效率。

主权项

1.一种单级式电子安定器电路，系可输出方波电流驱动一高压气体放电灯(HID灯)，包括：一整流与功因修正器，系输入端连接一交流电源，将交流电整流成直流电，并作为输入电流之路径及储能单位；一桥式换流器，系分别由一第一至第四开关元件组成一全桥之桥式臂，该第一及第二开关元件之连接端连接一直流链电容器之+端，而该第四及第三开关元件之连接端连接该直流链电容器之-端，并连接该共地端；该第一及第四开关元件之连接端形成一第一负载端，该第二及第三开关元件之连接端形成一第二负载端；而该第一负载端及第二负载端间连接该HID灯，可将直流电转成方波输出电流，以驱动该HID灯并进行输出功率控制，该一或二负载端并连接至该整流与功因修正器之输出端，以调变输入电流波形使具有高功率因数并进行输入功率控制；及一控制电路，输入端分别连接于该桥式换流器之直流链电压端及负载端，输出端则分别连接该桥式换流器之四开关元件，用以驱动该四开关元件进行脉波宽度调变控制与保护，使该桥式换流器输出方波电流。 ;2.如申请专利范围第1项所述之单级式电子安定器电路，其中该HID灯更连接有一输出滤波器，用以滤除输出电流中的谐波电流成份。 ;3.如申请专利范围第1项所述之单级式电子安定器电路，其中该整流与功因修正器与该交流电源间更连接一输入滤波器，用以滤除输入电流中的谐波电流。 ;4.如申请专利范围第1项所述之单级式电子安定器电路，其中该控制电路包括：一直流汇流排，系连接于该桥式换流器之直流链电压端；一第一检测器，连接于该直流汇流排，供检测直流链电压；一第一放大器，输入端连接于该第一检测器，用以将该第一检测器之反馈讯号放大；一第二检测器，连接于该桥式换流器之负载端，供检测该桥式换流器的输出电流；一第二放大器，输入端连接于该第二检测器，用以将该第二检测器之反馈讯号放大；一参考电压产生器，系用以产生一参考电压讯号；一方波产生器，输出讯号传送至该逻辑电路，用以决定该换流器输出方波电流之频率；一第一比较器，输入端分别连接该第一放大器及该参考电压产生器，用以比较该第一检测器之反馈讯号与该参考电压讯号；一第二比较器，输入端分别连接该第二放大器及该参考电压产生器，用以比较该第二检测器之反馈讯号与该参考电压讯号；一逻辑电路，输入端分别连接至该第一比较器之输出端及该第二比较器之输出端，依该第一比较器和第二比较器的比较输出产生一波宽调变讯号；及一驱动器，输入端连接于该逻辑电路，用以将该波宽调变讯号放大并作电气隔离后，再传送至该桥式换流器，以驱动该桥式换流器中的四开关元件，进行该桥式换流器之脉波宽度调变控制与保护。 ;5.如申请专利范围第1项所述之单级式电子安定器电路，其中该整流及功因修正电路，其输入端连接一交流电源，其输出端连接一桥式换流器形成之第一负载端与第二负载端，该电路包括：一第一整流组，系由一第一二极体及一第四二极体串接组成，该第一二极体之+端连接第四二极体之-端，形成一第一电源端连接于该交流电源之一端，该第一二极体之-端形成一第一输出端；一第二整流组，系由一第二二极体及一第三二极体串接组成，该第二二极体之+端连接第三二极体之-端，形成一第二电源端连接于该交流电源之另一端，该第二二极体之-端形成一第二输出端，且该第三二极体与第四二极体之+端相连接形成一共地端；及至少一储能电感LPFC，系可串接于该第一整流组之第一电源端与交流电源之间，或者串接于该第一整流组之第一输出端与该第一负载端之间，或者串接于该第二整流组之第二输出端与该第二负载端之间。 ;6.如申请专利范围第5项所述之整流及功因修正电路，其中该交流电源与该第一整流组及该第二整流组之间，更连接一输入滤波器。 ;7.如申请专利范围第6项所述之整流及功因修正电路，其中该输入滤波器系串接该储能电感LPFC至该第一电源端。 ;8.如申请专利范围第5项所述之整流及功因修正电路，其中该桥式换流器系由一第一至第四开关元件组成一全桥电路，其中该第一及第四开关元件之连接端形成该第一负载端；该第二及第三开关元件之连接端形成该第二负载端；该第一及第二开关元件之连接端连接一直流链电容器之+端，而该第四及第三开关元件之连接端连接该直流链电容器之-端，并连接该共地端。 ;9.如申请专利范围第5项所述之整流及功因修正电路，其中该储能电感LPFC系设有二组，分别串接于该第一输出端与该第二负载端之间，以及该第二输出端与该第一负载端之间。 ;10.如申请专利范围第5项所述之整流及功因修正电路，其中该第一整流组之第一输出端系直接连接于第一负载端，而该第二整流组之第二输出端系直接连接于该第二负载端。 ;11.如申请专利范围第5项所述之整流及功因修正电路，其中该第一整流组之第一输出端系连接于该第二整流组之第二输出端，再连接于该第一负载端。 ;12.申请专利范围第11项所述之整流及功因修正电路，其中该第一输出端连接第二输出端后，再串接该储能电感LPFC至该第一负载端。 ;13.如申请专利范围第11项所述之整流及功因修正电路，其中该第一输出端连接第二输出端后，再串接该储能电感LPFC，并分别再串接一第五二极体至该第二负载端，以及串接一第六二极体至该第一负载端。;图一系为高频弦波电流供电之电子安定器电路图；图二系为一三级式HID灯电子安定器电路；图三系为本发明单级式电子安定器电路方块示意图；图四(a)系为双组功因修正储能电感LPFC置于整流器后之双臂值入实施例电路图；图四(b)系为单组功因修正储能电感LPFC置于整流器后之双臂植入实施例电路图；图四(c)系为功因修正储能电感LPFC置于整流器前之双臂植入实施例电路图；图四(d)系为功因修正储能电感LPFC置于整流器后之单臂植入实施例电路图；图四(e)系为功因修正储能电感LPFC置于整流器前之单臂植入实施例电路图；图五系为本发明电路之输入滤波器之输出电流波形示意图；图六系为本发明电路之输出电压、电流波形示意图；图七系为本发明电路之较佳实施例系统方块图；图八系为本发明电路之较佳实施例完整电路图；图九(a)~(f)系为图四(a)之电流路径示意图；图十(a)~(f)系为图四(b)之电流路径示意图；图十一(a)~(f)系为图四(c)之电流路径示意图；及图十二(a)~(f)系为图四(d)及(e)之电流路径示意图。