| 主权项 |
1.一种相位控制器,连接于一AC电源与一白热灯之 间,其包含: 一第一开关装置,由一反向阻隔(blocking)闸流体或 一双极闸流体所构成; 一负载电压增加电路,与该第一开关装置的两端并 联,至少包括一自淬熄型(Self-quenching type)之开关装 置,用以在开启该第一开关装置前,逐渐增加一电 压到该负载;以及 一控制电路,用以控制该第一开关装置和负载电压 增加电路之驱动;其中 该控制电路在一相位控制的操作中设定一逐渐增 加期间,在此期间,逐渐驱动该负载电压增加电路, 以使施加至该白热灯的电压从一预设相位角开始 增加,并于经过该逐渐增加期间后开启该第一开关 装置。 2.根据申请专利范围第1项之相位控制器,其中 该负载电压增加电路包括一自淬熄型之第二开关 装置和一自淬熄型之第三开关装置,其与该第一开 关装置之两端并联,使得该第二开关装置的开启方 向和该第三开关装置的开启方向相反、一与该第 三开关装置紧接之第一二极体,以及一与该第二开 关装置紧接之第二二极体;且 该控制电路在渐增期间交互驱动该第二开关装置 和第三开关装置,使得透过该第二开关装置和第三 开关装置加至该白热灯的负载电压逐渐增加。 3.根据申请专利范围第1项之相位控制器,其中 该负载电压增加电路包括一自淬熄型之第二开关 装置和一自淬熄型之第三开关装置,其与该第一开 关装置之两端并联,使得该第二开关装置的开启方 向和该第三开关装置的开启方向相反、一自淬熄 型之第四开关装置,其与该第二开关装置和第三开 关装置之串联电路并联、一第一二极体,当该第二 开关装置开启时开启,且透过该第二开关装置构成 一从该市电到该白热灯之封闭回路、以及一第二 二极体,当该第三开关装置开启时开启,且透过该 第三开关装置构成一从该市电到该白热灯之封闭 回路;且 该控制电路在渐增期间驱动该第四开关装置,使得 透过该第四开关装置加至该白热灯的负载电压逐 渐增加,在经过渐增期间后于短暂期间驱动该第二 开关装置或第三开关装置,并于经过该短暂期间之 后开启该第一开关装置。 4.根据申请专利范围第3项之相位控制器,其中 一二极体桥连接于该第四开关装置和该第二开关 装置和第三开关装置之串联电路之间;且 把构成该二极体桥之二极体当作与该第三开关装 置紧接之第一二极体和与该第二开关装置紧接之 第二二极体。 5.根据申请专利范围第2项之相位控制器,其中 该第二开关装置和第三开关装置系由绝缘闸双极 电晶体(IGBT)所组成。 6.根据申请专利范围第3项之相位控制器,其中 该第二开关装置和第三开关装置系由绝缘闸双极 电晶体(IGET)所组成。 7.根据申请专利范围第1项之相位控制器,其中 一用以减低杂讯的电抗元件系连接在一从该市电 到该第一开关装置的电路中。 8.根据申请专利范围第1项之相位控制器,其中 进一步提供一负载电流感测器,用以于该负载电压 增加电路之自淬熄型开关装置开启时,感测流经该 自淬熄型开关装置之负载电流;且该控制电路将该 负载电流感测器上所感测到的负载电流値与一预 先设定之预设参考値做比较,并根据比较结果选择 开启该第一开关装置和自淬熄型开关装置之驱动 方式。 9.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中该控 制电路在该相位控制中执行如下之操作: 设定一电流感测期间,其为从相位控制开始起之一 段期间,在此期间内,在该市电之一预定相位角下, 藉由短暂地开启该负载电压增加电路之自淬熄型 开关装置而执行一预定数目的电流感测动作; 在该电流感测期间将从该电流感测器所得之感测 値与复数个预定参考値加以比较; 当该感测値大于该白热灯之涌浪电流之相对应参 考値但等于或小于一短路电流之另一相对应参考 値时,于该电流感测期间完成之后,设定一预热期 间,在此期间,仅有该第一开关装置于该市电之一 预定相位角下被开启; 于完成该预热期间之后,设定该逐渐增加期间,在 此期间,于该预定相位角下驱动该负载电压增加电 路之自淬熄型开关装置,使得透过该自淬熄型开关 装置加至该白热灯的负载电压逐渐增加,而在经过 渐增期间后开启该第一开关装置;以及 当该感测値仍大于该短路电流之其它相对应参考 値时,停止该相位控制动作。 10.根据申请专利范围第2项之相位控制器,其中 进一步提供一负载电流感测器,用以于该第二开关 装置或第三开关装置开启时,感测流经该第二开关 装置和第三开关装置之负载电流;且 该控制电路将该负载电流感测器上所感测到的负 载电流値与一预先设定之预设参考値做比较,并于 所感测到的负载电流小于该第一开关装置之维持 电流时,藉由驱动该第二开关装置或第三开关装置 而供应一电力至该白热灯。 11.根据申请专利范围第3项之相位控制器,其中 进一步提供一负载电流感测器,用以于该第四开关 装置开启时,感测流经该第四开关装置之负载电流 ;且 该控制电路将该负载电流感测器上所感测到的负 载电流値与一预先设定之预设参考値做比较,并于 所感测到的负载电流小于该第一开关装置之维持 电流时,藉由驱动该第四开关装置而供应一电力至 该白热灯。 12.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中 于该电流感测期间开启该负载电压增加电路之自 淬熄型开关装置之相位角系之选择在接近一AC电 压之一零交越点者。 13.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中 于该电流感测期间开启该负载电压增加电路之自 淬熄型开关装置之复数个相位角系于该电流感测 期间设定; 该负载电流系利用该负载电流感测器,藉由在相同 的电流感测期间中改变每一电流感测操作之相位 角而测得; 该控制电路将从该负载电流感测器中之所得之感 测値与相对应于每一相位角之参考値加以比较,并 根据比较结果选择开启该第一开关装置和该自淬 熄型开关装置之驱动方式。 14.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中 该负载电压于该电流感测操作期间,藉由驱动该负 载电压增加电路之自淬熄型开关装置而逐渐增加 。 15.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中 在该预热期间开启该第一开关装置之相位角系选 择为接近于一相对应于该白热灯之相位控制所设 之相位角。 16.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中 在该预热期间开启该第一开关装置之相位角系选 择为接近于一相对应于该白热灯之相位控制所设 之相位角;且 该等相位角从该预热期间开始到完成中逐渐增加 。 17.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中该 控制电路进一步执行如下之动作: 于完成该预热期间之后,再一次设定一电流感测期 间; 判定从该负载电流感测器中所得之感测値是否大 于在新设定的电流感测期间中对应于该白热灯之 涌浪电流之参考値; 当该感测値大于该参考値时,再一次设定一预热期 间;且 重复该电流感测期间和该预热期间的设定,直到从 该负载电流感测器中所得之感测値小于或等于该 白热灯之涌浪电流为止。 18.根据申请专利范围第8项之相位控制器,其中 该控制电路包括一用以记忆从该负载电流感测器 所得感测値之记忆体;且 该控制电路执行如下之操作: 将该记忆体中所记忆之先前感测値和本次感测値 加以比较; 当其间有差异时,判定该负载电流是由于该白热灯 之一涌浪电流; 当其间无差异时,判定该负载电流是由于一短路电 流; 当该负载电流是由于该白热灯之一涌浪电流时,设 定该预热期间;以及 当该负载电流是由于该短路电流时,停止该相位控 制之动作。 19.根据申请专利范围第2项之相位控制器,其中 进一步提供一负载电流感测器,用以于该负载电压 增加电路之自淬熄型开关装置开启时,感测流经该 自淬熄型开关装置之负载电流;且 该控制电路将该负载电流感测器上所感测到的负 载电流値与一预先设定之预设参考値做比较,并根 据比较结果选择开启该第一开关装置和该自淬熄 型开关装置之驱动方式。 20.根据申请专利范围第3项之相位控制器,其中 进一步提供一负载电流感测器,用以于该负载电压 增加电路之自淬熄型开关装置开启时,感测流经该 自淬熄型开关装置之负载电流;且 该控制电路将该负载电流感测器上所感测到的负 载电流値与一预先设定之预设参考値做比较,并根 据比较结果选择开启该第一开关装置和该自淬熄 型开关装置之驱动方式。 图式简单说明: 第1图为一电路图,显示依据本发明之相位控制器 结构之第一具体实施例; 第2图为一波形图,显示在该第一具体实施例中所 用之参考电压値,其中,符号Imax代表一个绝缘闸双 极电晶体(IGBT)实际受损之临界电流値所对应之参 考电压値,符号Imax1代表一个具有与临界电流値Imax 相关误差容忍之短路电流値所对应之参考电压値, 而符号Imax2代表一个绝缘闸双极电晶体(IGBT)预期 受涌浪电流损害时之该过大涌浪电流値所对应之 参考电压値; 第3A图为一波形图,显示在该第一具体实施例中,当 感测到该过大涌浪电流时,该相位控制器的动作; 第3B图为一波形图,显示显示在该第一具体实施例 中,当感测到该短路电流时,该相位控制器的另一 动作; 第3C图为一波形图,显示在该第一具体实施例中,当 感测到该正常涌浪电流时,该相位控制器的另一动 作; 第4图为一流程图,显示该第一具体实施例之相位 控制器的动作; 第5A图为一波形图,显示在该相位控制器之第一具 体实施例中,一负载电压的变化; 第5B图为一波形图,显示在该相位控制器之第一具 体实施例中,因该绝缘闸双极电晶体(IGBT)所致之散 失变化; 第6A图为一波形图,显示在该第一具体实施例中,施 加至该绝缘闸双极电晶体(IGBT)上之一控制讯号之 电压实例; 第6B图为一波形图,显示在该第一具体实施例中,施 加至该绝缘闸双极电晶体(IGBT)上之一控制讯号之 另一电压实例; 第7A图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 一修饰例之电流感测动作中,选择一接近90度的IGBT 开启相位角; 第7B图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 一修饰例之电流感测动作中,选择一接近零交越点 的IGBT开启相位角; 第8A图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 二修饰例之预热期间,该绝缘闸双极电晶体(IGBT)之 开启相位角; 第8B图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 二修饰例中,当感测到一过大涌浪电流时之IGBT开 启相位角的变化; 第9图为一流程图,显示该相位控制器在该第一具 体实施例中之第三修饰例的动作; 第10A图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 三修饰例中,仅设定一预热期间时该相位控制器的 动作; 第10B图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 三修饰例中,设定多个预热期间时该相位控制器的 动作; 第11图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 四修饰例中,在电流感测期间之相位角变化; 第12图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 四修饰例中,在该绝缘闸双极电晶体(IGBT)的短暂开 启中,与临界电流値、短路电流値和涌浪电流値相 关之相位角关系; 第13图为一流程图,显示该相位控制器在该第一具 体实施例中之第四修饰例的动作; 第14图为一波形图,显示在该第一具体实施例之第 四修饰例之电流感测期间,该绝缘闸双极电晶体( IGBT)之开启相位角的变化; 第15图为一电路图,显示依据本发明之相位控制器 结构之第二具体实施例; 第16A图为一波形图,显示该第一具体实施例之相位 控制器中,该双向闸流体(TRIAC)之ON电压与该绝缘闸 双极电晶体(IGBT)之ON电压和两个二极体之ON电压的 总合间之电压差V1; 第16B图为一波形图,显示该第二具体实施例之相位 控制器中,该双向闸流体(TRIAC)之ON电压与该绝缘闸 双极电晶体(IGBT)之ON电压和一个二极体之ON电压的 总合间之电压差V2; 第17图为一电路图,显示依据本发明之相位控制器 结构之第三具体实施例; 第18A图为一波形图,显示在该第三具体实施例中, 流入一白热灯之负载电流; 第18B图为一波形图,显示在该第三具体实施例中, 在一渐增期间流入第四开关装置之电流; 第18C图为一波形图,显示在该第三具体实施例中, 换成流入第二开关装置或第三开关装置之电流; 第19图为一波形图,显示该第三具体实施例之相位 控制器中,该双向闸流体(TRIAC)之ON电压与该绝缘闸 双极电晶体(IGBT)之ON电压和两个二极体之ON电压的 总合间之电压差V3; 第20图为一电路图,显示依据本发明第三具体实施 例之修饰例之相位控制器结构; 第21图为一电路图,显示依据本发明之相位控制器 结构之第四具体实施例; 第22A图为一电路图,显示一传统相位控制器结构; 第22B图为一电路图,显示另一传统相位控制器结构 ;以及 第22C图为一电路图,显示又一传统相位控制器结构 。 |
