專利名稱：簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，特別是關(guān)于一種簡(jiǎn)化制造工藝的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參閱圖1所示，現(xiàn)有的啟動(dòng)電路中使用一個(gè)電流變壓器來(lái)驅(qū)動(dòng)氣體放電燈管， 這電路包括雙向觸發(fā)開(kāi)關(guān)41連接到電流變壓器42的輸入端，和功率晶體管43、44連接至電流變壓器42的電感線圈，氣體放電燈管40串接于電感與電容所構(gòu)成的LC電路，耦接至電流變壓器42。由雙向觸發(fā)開(kāi)關(guān)41提供觸發(fā)脈沖，使其振蕩導(dǎo)通功率晶體管，電路保持工作在高頻自激振蕩，最后讓電容C和電感L產(chǎn)生串聯(lián)諧振，使得Q諧振點(diǎn)亮氣體放電燈管40。其中功率晶體管原始架構(gòu)為雙極結(jié)型晶體管(BJT)，無(wú)法使用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET)的原因?yàn)槠渥约げㄐ尾蛔阋则?qū)動(dòng)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。請(qǐng)參閱圖2所示，圖中為了能夠使用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管來(lái)改善功率和制作合格率，改用現(xiàn)有高壓制造工藝驅(qū)動(dòng)IC 50來(lái)驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)有高壓制造工藝驅(qū)動(dòng)IC 50 需有高側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出HO與低側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出L0，去驅(qū)動(dòng)功率晶體管43、44，此二功率晶體管43、44的中間連接至現(xiàn)有高壓制造工藝驅(qū)動(dòng)IC 50的VSS，且與前述的LC電路耦接耦點(diǎn)亮氣體放電燈管40。根據(jù)前述點(diǎn)亮氣體放電燈管40的法則，現(xiàn)有高壓制造工藝驅(qū)動(dòng)IC 50必須提供很高的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)功率晶體管43，所以現(xiàn)有高壓制造工藝驅(qū)動(dòng)IC 50必須有耐高壓的特性， 即其內(nèi)部構(gòu)造制造工藝需承受高壓，需有較復(fù)雜的高壓制造工藝才能做到，相對(duì)增加較高成本。本案創(chuàng)作人鑒于上述各方式所衍生的各項(xiàng)問(wèn)題及不足，乃亟思加以改良創(chuàng)新，并經(jīng)多年苦心孤詣潛心研究后，終于成功研發(fā)完成簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器。請(qǐng)參閱圖3所示，雖然目前已經(jīng)有人針對(duì)上述缺點(diǎn)，提出普通制造工藝的浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器60取代，但是必須利用現(xiàn)有控制IC 61提供兩組信號(hào)0UT1、0UT2和兩個(gè)高壓耦合電容C2、C3耦接至INI、IN2，但是如此必額外增加外部高壓零件成本及控制復(fù)雜度。

實(shí)用新型內(nèi)容由前述說(shuō)明可得知，現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)燈管所用的方式，不乏以往陳舊技術(shù)驅(qū)動(dòng)，即便 改以集成電路驅(qū)動(dòng)，也需使用高壓制造工藝制造，其中不確定制造工藝因素，往往造成驅(qū)動(dòng)電路合格率下降或是壽命減少。且制作成本較高，雖然已有普通制造工藝取代高壓集成電路制造工藝來(lái)改善，但是仍需要多個(gè)控制信號(hào)與多個(gè)高壓耦合電容來(lái)點(diǎn)亮氣體放電燈管。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的主要目的即在于簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)IC的控制；其借助浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器與微處理器通過(guò)一耦合電容耦接，不需使用兩個(gè)高壓耦合電容耦接來(lái)給予控制信號(hào)，以大大的簡(jiǎn)化控制方式。[0010]本實(shí)用新型的次要目的在于降低成本；本實(shí)用新型借助改進(jìn)現(xiàn)有浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的制造工藝，其與微處理器之間改以一普通制造工藝的電容，以降低制作成本與制造工藝因素。本實(shí)用新型是一種簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，用以點(diǎn)亮燈管的驅(qū)動(dòng)電路，其主要包括一微處理器、一浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器及一驅(qū)動(dòng)電路單元。其中微處理器、浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器為集成電路元件，微處理器通過(guò)一普通制造工藝的耦合電容連接至浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器，作為橋接低壓到高壓的參考。微處理器與浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器分別提供一低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出、一高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出，用以控制驅(qū)動(dòng)電路單元中的功率晶體管。浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器主要是利用低成本制造工藝來(lái)推動(dòng)高壓部分的高壓側(cè)功率晶體管，僅需控制連接低壓側(cè)功率晶體管的微處理器的信號(hào)，即可點(diǎn)亮驅(qū)動(dòng)電路單元中的燈管。最佳的是，驅(qū)動(dòng)電路單元為一半橋架構(gòu)，包含一連接于驅(qū)動(dòng)高壓及浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出的高壓側(cè)功率晶體管以及一串接于高壓側(cè)功率晶體管與接地之間，且連接微處理器低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出的低壓側(cè)功率晶體管。最佳的是，高壓側(cè)功率晶體管與低壓側(cè)功率晶體管間的串接節(jié)點(diǎn)是連接該燈管的一端，另端連接至接地。最佳的是，高壓側(cè)功率晶體管及低壓側(cè)功率晶體管為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。最佳的是，浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器接腳包含一連接于直流電源以提供浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的工作電壓的電源接腳以及一連接于驅(qū)動(dòng)電路單元的高壓側(cè)功率晶體管及低壓側(cè)功率晶體管的串接節(jié)點(diǎn)的負(fù)電源接腳。最佳的是，該浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部除包含比對(duì)電路外，浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部還包含二鉗位二極管、一電壓偵測(cè)器、一控制補(bǔ)償電路及一驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于，本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)IC的控制；利用了浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器與微處理器通過(guò)一耦合電容耦接，不需使用兩個(gè)高壓耦合電容耦接來(lái)給予控制信號(hào)，大大的簡(jiǎn)化了控制方式。而且本實(shí)用新型降低了成本；本實(shí)用新型改進(jìn)了現(xiàn)有浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的制造工藝，其與微處理器之間改以一普通制造工藝的電容，降低了制作成本與制造工藝因素。

圖1是使用電流變壓器的現(xiàn)有示意圖。圖2是使用高壓驅(qū)動(dòng)IC的現(xiàn)有示意圖。圖3是雙高壓耦合電容的現(xiàn)有示意圖。圖4是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)電路示意圖。圖5是本實(shí)用新型浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部電路方塊圖。圖6是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)電路另一實(shí)施例示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明10…微處理器20…浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器21、22…鉗位二極管23…電壓偵測(cè)器[0029]24.. 控制補(bǔ)償電路25…驅(qū)動(dòng)器[0030]26.. RS觸發(fā)器30…驅(qū)動(dòng)電路單元[0031]31a、31b…高壓側(cè)功率晶體管32a、32b···低壓側(cè)功率晶體<[0032]40.. 氣體放電燈管41…雙向觸發(fā)開(kāi)關(guān)[0033]42.. 電流變壓器43、44…功率晶體管[0034]50.. 現(xiàn)有高壓制造工藝驅(qū)動(dòng)IC[0035]60- 普通制造工藝的浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器[0036]61.. 現(xiàn)有控制ICHO…高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出[0037]LO.. 低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出mi、IN2…控制信號(hào)輸入[0038]0UT1、0UT2…控制信號(hào)輸出Cl…耦合電容[0039]C2、C3…高壓耦合電容C、C4…電容[0040]L·..電感D1、D2、D3…二極管
具體實(shí)施方式
為使方便了解本實(shí)用新型的其他特征內(nèi)容與優(yōu)點(diǎn)，及其所達(dá)成的功效能夠更為顯現(xiàn)，茲將本實(shí)用新型配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖4所示，本實(shí)用新型的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器是使用一微處理器(MCU) 10及一耦接該微處理器10的浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器(FPD) 20，由兩者共同控制一驅(qū)動(dòng)電路單元30，該驅(qū)動(dòng)電路單元30是連接一氣體放電燈管40的一端。該微處理器10與浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20為求降低成本可將其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成專用IC。該微處理器10通過(guò)一普通制造工藝的耦合電容Cl連接至浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20， 作為橋接低壓到高壓的參考。該驅(qū)動(dòng)電路單元30于本實(shí)施例中是由兩顆功率晶體管構(gòu)成一半橋架構(gòu)，串接于一驅(qū)動(dòng)高壓及接地之間，其中高壓側(cè)功率晶體管31a與浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20的高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出OUT連接；低壓側(cè)功率晶體管3 與微處理器10的控制信號(hào)輸出OUTl連接。該氣體放電燈管40連接于高壓側(cè)功率晶體管31a與低壓側(cè)功率晶體管3 之間， 可以為氣體放電燈泡任一類型，如節(jié)能燈管或日光燈。請(qǐng)參閱圖5所示，本圖為浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20內(nèi)部電路方塊圖二鉗位二極管 2U22串接于VDD、VSS之間，IN接腳耦合輸入電容，與二鉗位二極管21、22的串接節(jié)點(diǎn)相接，一電壓偵測(cè)器23和一反相器與RS觸發(fā)器沈相連目的為了避免雜波干擾，而RS觸發(fā)器沈后的控制補(bǔ)償電路M則為補(bǔ)償死區(qū)時(shí)間(Dead time)的補(bǔ)償電路；其后串接反相器、驅(qū)動(dòng)器25至OUT接腳，予以驅(qū)動(dòng)高側(cè)功率晶體管31a、31b。其中鉗位二極管21、22為相對(duì)高壓導(dǎo)入制造工藝的關(guān)鍵因素，而使本實(shí)用新型可以使用普通電容來(lái)降低成本。由于浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20整體邏輯即為一反相器，因此僅需微處理器10的控制信號(hào)即可產(chǎn)生浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20所需的反相信號(hào)，制造一死區(qū)時(shí)間，避免同時(shí)導(dǎo)通兩功率晶體管，以簡(jiǎn)化控制信號(hào)的方式。本實(shí)用新型的工作原理，為浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20的VSS的變動(dòng)電壓，由低壓側(cè)功率晶體管3 導(dǎo)通為GND接地電位，又當(dāng)高壓側(cè)功率晶體管31a導(dǎo)通時(shí)，VSS為直流400伏特，因此浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20的VSS的電位即在接地與直流400伏特之間。在浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20的VDD、VSS間有一電容C4，VCC與VDD間有一二極管D3。VDD等同VCC電壓時(shí)， VSS又于接地與直流400伏特間浮動(dòng)，因此VDD的電位會(huì)是VCC與直流400伏特的加總，可知電容C4與二極管D3的主要目的為提升準(zhǔn)位電位，又浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20可不用特殊高壓制成，因?yàn)橥ǔCC與GND間的電位約直流8至15伏特之間。請(qǐng)參閱圖6所示，本圖為簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器另一實(shí)施例。其實(shí)施方式更為簡(jiǎn)單微處理器10僅需要一個(gè)OUTl接腳連接至低壓側(cè)功率晶體管32b，OUTl也同時(shí)經(jīng)耦合電容Cl耦接至浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器20的控制信號(hào)輸入接腳IN。除已簡(jiǎn)化了信號(hào)輸入方式，也可簡(jiǎn)化微處理器10的制造工藝成本。另外可以取決于該高壓側(cè)功率晶體管 31b、及低壓側(cè)功率晶體管32b的特性，決定需否并聯(lián)二極管D1、D2，以期更簡(jiǎn)化制造工藝與節(jié)省成本。結(jié)合圖4至圖6所述，本實(shí)用新型可將制造成本降低、制造工藝因素減少、隔離高低壓、控制方法簡(jiǎn)化。上列詳細(xì)說(shuō)明是針對(duì)本實(shí)用新型的一可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，惟該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。綜上所述，本案不但在技術(shù)思想上確屬創(chuàng)新，并能較習(xí)用物品增進(jìn)上述多項(xiàng)功效。
權(quán)利要求1.一種簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，其包含一個(gè)微處理器，為集成電路元件，其接腳包含一個(gè)低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端以及一個(gè)控制信號(hào)輸出接腳；一個(gè)浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器，為集成電路元件，其接腳包含一個(gè)高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出接腳以及一個(gè)控制信號(hào)輸入接腳，該控制信號(hào)輸入通過(guò)耦合電容耦接至微處理器的控制信號(hào)輸出接腳；一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路單元，連接于一個(gè)驅(qū)動(dòng)高壓及接地之間，受微處理器及浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的控制點(diǎn)亮氣體放電燈管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)電路單元為半橋架構(gòu)，包含一個(gè)連接于該驅(qū)動(dòng)高壓及該浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出接腳的高壓側(cè)功率晶體管，以及一個(gè)串接于高壓側(cè)功率晶體管與接地之間且連接微處理器低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出接腳的低壓側(cè)功率晶體管，其中該高壓側(cè)功率晶體管與低壓側(cè)功率晶體管間的串接節(jié)點(diǎn)是連接該燈管的一端，而另一端連接至接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該高壓側(cè)功率晶體管及低壓側(cè)功率晶體管為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器接腳包含一個(gè)連接于直流電源以提供浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的工作電壓的電源接腳以及一個(gè)連接于驅(qū)動(dòng)電路單元的高壓側(cè)功率晶體管及低壓側(cè)功率晶體管的串接節(jié)點(diǎn)的負(fù)電源接腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部含兩個(gè)鉗位二極管、一個(gè)電壓偵測(cè)器、一個(gè)控制補(bǔ)償電路及一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。
6.一種簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，其包含一個(gè)微處理器，為集成電路元件，其中接腳包含一個(gè)低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出接腳；一個(gè)浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器，為集成電路元件，其中接腳包含一高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出接腳以及通過(guò)一個(gè)耦合電容耦接至微處理器低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出的控制信號(hào)輸入接腳；一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路單元是連接于一個(gè)驅(qū)動(dòng)高壓及接地之間，受微處理器及浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的控制點(diǎn)亮氣體放電燈管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)電路單元為半橋架構(gòu)，包含一個(gè)連接于該驅(qū)動(dòng)高壓及浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出接腳的高壓側(cè)功率晶體管，以及一個(gè)串接于高壓側(cè)功率晶體管與接地之間，且連接微處理器低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出接腳的低壓側(cè)功率晶體管；其中該高壓側(cè)功率晶體管與低壓側(cè)功率晶體管間的串接節(jié)點(diǎn)是連接該燈管的一端，而另一端連接至接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路單元，其特征在于，該高壓側(cè)功率晶體管及低壓側(cè)功率晶體管為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器接腳包含一個(gè)連接于直流電源以提供浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的工作電壓的電源接腳以及一連接于驅(qū)動(dòng)電路單元的高壓側(cè)功率晶體管及低壓側(cè)功率晶體管的串接節(jié)點(diǎn)的負(fù)電源接腳。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部包含兩個(gè)鉗位二極管、一個(gè)電壓偵測(cè)器、一個(gè)控制補(bǔ) 償電路及一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。
專利摘要一種簡(jiǎn)易式日光燈浮動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，用以點(diǎn)亮燈管的驅(qū)動(dòng)電路，其主要包括一微處理器、一浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器及一驅(qū)動(dòng)電路單元。其中微處理器、浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器為集成電路元件，微處理器通過(guò)一普通制造工藝的耦合電容連接至浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器，作為橋接低壓到高壓的參考。微處理器與浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器分別提供一低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出、一高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出，用以控制驅(qū)動(dòng)電路單元中的功率晶體管。浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器主要是利用低成本制造工藝來(lái)推動(dòng)高壓部分的高壓側(cè)功率晶體管，僅需控制連接低壓側(cè)功率晶體管的微處理器的信號(hào)，即可點(diǎn)亮驅(qū)動(dòng)電路單元中的燈管。本實(shí)用新型改進(jìn)了現(xiàn)有浮動(dòng)式電源驅(qū)動(dòng)器的制造工藝，降低了制作成本與工藝因素。
文檔編號(hào)H05B41/36GK202068638SQ20112003362
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者欉文祥 申請(qǐng)人:一華半導(dǎo)體股份有限公司