热阴极萤光灯管的调光方法及其装置制造方法及图纸

一种热阴极萤光灯管的调光方法及其装置，其披露了一种结合变频以及脉波宽度调变（ＰＷＭ）的方式，由此改变压电变压器的输出电压与电流，进而达到调整热阴极萤光灯管（ＨＣＦＬ）的亮度的目的；且本发明专利技术可取代热阴极灯管的启动器及稳压器，更无须装设工作中容易发热的稳定器，并具有延长灯管使用寿命、简化灯管组成构件、以及可以快速启动灯管的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种萤光灯管的调光方法及其装置，特别是一种通 过改变压电变压器的马区动方式，进而改变其输出电压与电源/人而达 到调整热阴极萤光灯管的亮度的方法及其装置。
技术介绍
现今市面上常见的日光灯的组配方式，是直4妻以日光灯的两端 电极与启动器、稳定器及开关形成电连接，而日光灯简单地说是一个密闭的气体放电管。管内主要气体为氩(argon)气(还包含氖 (neon)或氪(krypton)),气压约大气的0.3%。另外，也包含约占 所有气体千分之一比例的少许水银。通过使日光灯管内具有够电场加速的电子，使管内气体游离， 形成激发态气体(水银原子吸收了电子动能)后转为电磁波辐射出 来，从而发出紫外线。通过灯管内表面的萤光物质吸收紫外线释放 出可见光，从而不同的萤光物质会发出不同的可见光。虽然，日光灯可达到照明的使用目的，但是由于现有的日光灯 亮度，并不能依据使用者安装的环境进行调整，其亮度是取决于灯 管的长度，若使用者欲调整4吏用环境的照明亮度，则必须更换不同 长度的灯管，造成使用者极大的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热阴极萤光灯管的调光方法，特别 是一种结合变频以及"氷波宽度调变的方式来改变压电变压器的输_ 出电压与电流，进而达到调整热阴才及萤光灯管的亮度的目的。才艮据本专利技术的热阴极营光灯管的调光方法，其通过改变用以驱 动热阴才及萤光灯管的压电变压器的输出电压与电流，进而调整热阴极萤光灯管的亮度，其特征在于包括以下步骤产生含有工作周期 T。n和T。ff的脉宽调变控制信号；以及在脉宽调变控制信号的不同工 作周期T。n和T。ff分别产生具有不同频率fl 、 f2的高频交流信号S2， 用以驱动压电变压器；通过调整压电变压器的输出电压与电流，进 而调整热阴极萤光灯管的亮度。本专利技术的另一目的在于4是供一种可以调整压电变压器的输出 电压与电流，而且不会对其使用寿命造成不良影响的电源控制装置。根据本专利技术的热阴极萤光灯管的调光装置特征在于，包括电 源供给单元，用以提供驱动热阴极萤光灯管所需的直流电源；PWM 控制单元，以脉宽调变的技术输出脉波信号Sl，并以脉波信号Sl控制电源供给单元输出含有工作周期T。n和T。ff的脉宽调变控制信号；谐振频率控制单元，将脉宽调变控制信号调变为高频交流信号， 且谐振频率控制单元在不同工作周期T。。和T。ff分别产生具有不同 频率fl、 f2的高频交流信号S2;以及压电变压器，将高频交流信 号S2增益为驱动热阴极萤光灯管所需要的高输出电压V。w和输出 电流I。ut,进而驱动热阴极萤光灯管发亮。依据本专利技术所4皮露的方法，将不会对压电变压器频繁地进行充 电或是完全停止充电的操作，因此，相对于传统的突冲模式，或是純粹的脉波宽度调变控制方式而言，本专利技术的装置更有助于延长压 电变压器的使用寿命，取代现有技术中热阴极灯管的启动器及稳压 器，也无须工作热度极高的稳定器，除了达到延长灯管使用寿命、 简化灯管组成构件之外，还可使灯管具有快速启动的功效。附图说明图1是本专利技术的第一优选实施例的电路结构。图2是本专利技术的另一优选实施例的电路结构。图3是压电变压器的电压增益与谐^振频率的关系图。图4是脉宽调变控制信号的波形图。图5是对应于图4中脉宽调变控制信号的高频交流信号S2的 波形图。图6是对应于图5中高频交流信号S2、在压电变压器的次级电 极输出的电压波形图。图7是调低热阴极萤光灯管的亮度时，前述图4的脉宽调变控 制^f言号改变后的波形图。图8是对应于图7中脉宽调变控制信号、在压电变压器的次级 电扭J渝出的电压波形图。具体实施方式有关本专利技术的优选实施例及详细
技术实现思路
，现结合附图说明如下 本专利技术的第一优选实施例，由图中的电路结构可以了解，应用于热阴极萤光灯管IO的调光装置包括电源供给单元20，用以提供驱动热阴极萤光灯管IO所需的直 流电源(根据热阴极萤光灯管10的规格而定， 一般为0伏特至几 《犬4争电压的直;^u电源)；PWM控制单元30，以脉宽调变的4支术输出脉波信号Sl，并以 脉波信号Sl控制电源供给单元20输出含有工作周期T。n和T。ff的 脉宽调变控制信号，简而言之，就是利用这个脉波信号Sl改变电 源供主合单元20输出的直流电源(DC)在O伏特(OV)与满幅输出 (如3.3V)的占空比，其输出波形可参照图4;谐振频率控制单元40，其是一种频率控制1C，将电源供给单 元20输出的脉宽调变控制信号调变为高频交流信号S2，而且这个 谐振频率控制单元40会在脉宽调变控制信号的不同工作周期T。n 和T。ff分别产生具有不同频率f 1 、 f2的高频交流信号S2 (其输出波 形可参照图5)，用以改变后续的压电变压器50的电压增益(gain), 简言之，就是在脉宽调变控制信号的不同工作周期T。n和1W中自 动改变高频交流信号S2的频率fl、 f2;以及压电变压器50，其初级电才及51连接于i皆振频率4空制单元40 输出的高频交流信号S2,将高频交流信号S2增益为驱动萤光灯管 所需要的高输出电压V。ut和输出电流I。ut,进而从次级电极52输出， 此高输出电压V则和输出电流I。ut连接于热阴极萤光灯管10的高压 侧电才及ll，进而驱动热阴才及萤光灯管10发亮；而来自于热阴才及萤 光灯管10的4氐压侧电才及12的电压信号，则可反々f至PWM控制单 元30，通过调整脉波信号Sl的脉宽的方式，以便对热阴极萤光灯 管10的光强度进行调节。而另一可行的优选实施例，则是可将来自于热阴极萤光灯管10 的低压侧电极12的电压信号反馈至谐振频率控制单元4(K见图2 )， 通过改变高频交流信号S2在不同工作周期TQn和T。ff中的频率fl 、 f2的方式，以便对热阴极螢光灯管10的亮度进行调节。由于压电变压器50的电压增益除了和其构造(如单层或是积 层结构的压电变压器)有关，其输出的电压增益还可通过改变其高 频交流信号S2的频率加以调整(如图3所示)，例如当其高频交 流信号S2的频率为54 kHz时，其增益值若为100,则表示自其次 级电极52输出的输出电压值将会是初级电极51的输入电压值的 100倍，简而言之，若输入电压为3.3V,则其输出电压将达到330V;相反，若改变其高频交流信号S2的频率为58kHz之后，其增 益值降为10,则表示自其次级电极S2输出的输出电压值将会是初 级电极51的输入电压值的IO倍，简而言之，若输入电压为3.3V， 则其输出电压将达到33V;因此，利用该特性，本专利技术利用谐振频 率控制单元40在脉宽调变控制信号的不同工作周期T。n和T。ff分别 产生具有不同频率fl、 f2的高频交流信号S2,再利用这个高频交 流信号S2驱动压电变压器50工作，通过调整压电变压器50的输" 出电压增益，进而提供一种在不改变脉宽调变控制信号的振幅的条 件下，改变压电变压器50的输出电压与电流，进而达到调整热阴 极萤光灯管10的亮度的目的。传统的脉波宽度调变控制方法，主要是在固定的谐振频率下， 通过调整脉波宽度调变信号的占空比、以及谐振频率的振幅的方式 控制热阴极萤光灯管中的管电流，进而达到调整热阴极萤光灯管的 亮度的目的，这种方法以高于肉眼能察觉的频率(>100Hz)通过调 整占空比来控制热阴极萤光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热阴极萤光灯管的调光方法，通过改变用以驱动热阴极萤光灯管的压电变压器的输出电压与电流，进而调整热阴极萤光灯管的亮度，其特征在于，包括以下步骤：产生含有工作周期Ｔ↓［ｏｎ］和Ｔ↓［ｏｆｆ］的脉宽调变控制信号；以及在所述脉宽调变控制信号的不同工作周期Ｔ↓［ｏｎ］和Ｔ↓［ｏｆｆ］分别产生具有不同频率ｆ１、ｆ２的高频交流信号Ｓ２，用以驱动所述压电变压器；通过调整所述压电变压器的输出电压与电流，进而调整所述热阴极萤光灯管的亮度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周进文，郑英男，
申请(专利权)人：新巨企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]