专利名称：使用半桥式电路的电力供应设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及使用半桥式电路的电力供应设备，更详细地说，适用于稳定器或变 5换器等补偿功率因素、体现低振幅因素以及维持正输出并使用半桥式方式驱动电路 的电力供应设备。
背景技术：
一般，适用于灯(Lamp)的电子式稳定器或变换器作用是把常用电源频率转换 10为高频，为了防止过电流调整电流。上述的稳定器为了电流消耗、改善寿命以及提 高产品可靠性，可采用各种方法的功率因素补偿电路。
比如，利用二极管功率因素补偿电路变频，从而体现高功率因素以及低振幅因素。
但是，此方法因并不利用高价的功率因素补偿专用集成电路，虽然以廉价体现 15功率因素补偿以及低振幅因素，但是频率可变范围大，根据这些产生问题。
具体地说，当提高频率时，随着共振电路效率的降低，稳定器的效率也降低。 随着频率变化宽度的加宽增加EMI噪音问题，提高频率时增加开关器的开馆电力损 失，提高频率时随着供应到灯丝的能源的增加縮短灯管寿命，并降低稳定器的效率。 然后，只变化频率来控制输出时，因控制输出动态(dynamic)特性低，控制 M反馈电路不仅安装难，而且稳定器華础特性不好，实际不可使用。
尤其是，输入电压变化时，因消费电力、振幅因素、灯丝电力等变化大，跟目 标值的差异很大。
另一方面，代替二极管功率因素补偿电路利用功率因素补偿专用集成电路的方 法是因高价经济负担大。而且，为了体现需要很多零件，且加*尺寸。
发明内容
本发明的目的在于提供适用变.频和脉宽控制，可使用在提高输出控制动态特性 的稳定器或变换器等并使用半桥式电路的电力供应设备。 5 本发明的另一目的在于提供可使用在另外无需高功率因素电路且具有高功率 因素、正输出、低振幅因素特性的稳定器或变换器等，并使用在半桥式电路的电力 供应设备。
本发明的另一目的在于提供提高电力效率防止灯管寿命的縮短，可使用在改善 光变换效率的稳定器或变换器等，并使用半桥式电路的电力供应设备。
10
图1是使用根据本发明的适用于稳定器的半桥式电路的电力供应设备实例的电 路图。
图2是图1实例线电压检测器的详细结构图。 15图3是为了说明根据本发明的软启动器时间继电器控制的波形图。 图4是图1实例死时间控制部的详细结构图。 图5a以及图5b是说明死时间控制部动作的波形图。 图6是对应线电压变换增幅部的输出大小变化的脉宽变化的波形图。 图7a以及图7d是对应频率和线电压变换增幅部输出变化的脉宽变化的波形
20图。
图8是适用简易高功率因素电路的本发明另一实例的电路图。 图9a以及图9b是在图8实例整流的输出和对应它的线电压变换增幅部的输出 波形图。
图10a楚实例的输入电源电压降低到一定大小以下时，说明线电压变换增幅部
的标准输入端口 (EA+)变化以及相应它的输出电力变化的波形图。 图lOb是对应输入电压变化的线电压变换增幅部的输出波形图。 ,11是适用减低亮度控制电压的本发明另一实例的电路图。 图12是利用vally电压整流方式的简易高功率因素电路的CCFL变换器电路上 5适用的本发明另一实例的电路图。
图13a至图13c是相对输入评价负荷电压以及电流特性的波形图。
具体实施例方式
使用根据本发明的整流交流电源之后，传送到负荷的半桥式电路的电力供应设 10备其特征在于；具备检测传送到上述负荷的输入电源电压的线电压检测器；把上述 线电压检测器检测的电压跟标准电压比较之后，输出对应其之差电压的线电压变换 增幅器；对应上述线电压变换增幅器的输出大小输出脉冲且此脉冲具备可变脉宽的 脉宽调制器；作为上述脉宽调制器提供的脉冲生成对应高端的第一脉冲和对应低端 的第二脉冲并输出，第一脉冲和第二脉冲相互脉宽不同，且输出时使上升和下降始 15点不同的死时间控制器；根据上述第一脉冲和上述第二脉冲向上述负荷供应的电源 按恒电流状态驱动的驱动器。
在此，上述线电压检测器，具备把上述输入电源平流之后，转换为直流(DC) 电压的低通滤波器；以及上述低通滤波器电压不到一定值时，传送到上述线电压变 换增幅器的线电压检测器。 20 还有，上述线电压检测器当上述低通滤波器电压达到一定值以上时，另外输出
logic值的输出信号，并驱动停止部。
还有，上述线电压变换增幅器，具备比较上述线电压检测器检测的电压和正电 压之后输出的比较器；加上上述比较器的输出和分压的标准电压之后输出的电压分
配部以及比较上述电压分配部提供的电压和供应到上述灯(Lamp)的电压反馈的 电压之后，输出对应其之差信号的线电压变换增幅器。
还有，上述电压分配部代替标准电压传送减低壳度控制电压。 还有，对应上述线电压变换增幅器的输出大小，另外具备向上述脉宽调制器提 5供可变频率的频率发生部，上述脉宽调制器得到上述频率产生部提供的信号频率， 并对应上述线电压变换增幅器的输出大小，输出可变脉宽的脉冲。
还有，另外具备初期启动上述频率发生部和上述线电压变换增幅器的时候控 制，在认可电源初期以高频率和最大脉宽控制输出，其后逐渐降低频率，经过一定 时间之后停止动作的软启动器时间继电器。 10 还有，上述死时间控制器，具备输出把上述脉宽调制器的输出上升始点延迟一
定时间的第一死时间被适用的上述第一脉冲的延迟器；以及翻转上述脉宽调制器的 输出，输出把上述被翻转信号的上升始点延迟一定时间的第二死时间被适用的上述 第二脉冲的延迟器。
还有，上述驱动器，具备作为第一脉冲为高端输出驱动信号的高端驱动器； 15 作为第二脉冲为了低端输出驱动信号的低端驱动器；根据上述高端驱动器的输
出传送到上述负荷并开关交流电源高端的第一开关器；以及根据上述低端驱动器的 输出传送到上述负荷并开关交流电源低端的第二开关器。
还有，另外具备可控制传送到上述负荷的输入电源功率因素的高功率因素电 路。负荷为CCFL。 20 以下，参照
根据本发明的实例。
根据本发明的实例体现变频和脉宽控制。即，根据电源供应的电压高低，改变 提供到负荷的信号脉宽，可同时改变选择性地提供到负荷的信号频率。根据这些提 供向负荷提供输出的技术。
图1是把本发明实例适用于稳定器。参照这些，整流电路10的四个二极管构 成桥式结合，电波整流交流电源(J^e)。
提供驱动整流电路10负荷灯(Lamp) 36的路径和提供到负荷的输出一直稳定 的控制路径。
5 首先，为了驱动负荷灯(Lamp) 36,整流电路10的输出提供到高端晶体管
Ml和低端晶体管M2串联连接的部分。高端晶体管Ml和低端晶体管M2交替开关， 并把整流电路IO提供的电流传送到负荷灯(Lamp) 36。根据这些开关时间的调整 控制提供到灯(Lamp) 36的电力。
调整高端晶体管Ml和低端晶体管M2开关的结构相当于一直稳定维持负荷输
10出的控制路径。
高端晶体管Ml和低端晶体管M2之间形成node。串联连接此node的辅助电 源34和灯36之间连接接触node。然后，灯36接地侧形成负荷阻抗RL，低端晶体 管M2接地侧构成感应阻抗RS。负荷阻抗RL是用电压检测灯36的电流量，感应 阻抗RS是用电压检测低端晶体管M2的电流量。
15 辅助电源34构成输入关闭部42的输出DS并控制VREF活性的Vref部421， UVLO部422，并联连接的重新启动阻抗(RS)以及电容器(CV),逆方向连接的 二极管(D4)。稳压二极管(DZ)与这些并联连接。二极管(D4)和稳压二极管(DZ) 是控制反电动势和波纹(ripple)。在此，UVLO部422是执行欠压锁定(Under Voltage LockOut)。具体地说，初期启动时在高Vcc开始启动，启动之后充电在电容器CV
20的电荷瞬间放电，这时Vcc瞬间会降低。Vcc瞬间降低也为了不影响电路起动，停 止电路起动电压比启动电压约低1.5V或2V,使之初期启动顺利，相当于具有滞后 作用的比较器。
另一方面，相当于一直稳定维持负荷输出的控制路径，而整流电路10输出提 供到低通波滤器(LPF, 12)。
低通波滤器12平滑在整流电路10电波整流之后供应的AC电压，并输出相应 的DC电压。此DC电压提供到线电压检测器14。
线电压检测器14检测出Logic值的输出信号DA和线型值的输出信号DB。 艮P，线电压检测器14是低通波滤器(LPF)的输出达到一定以上时，检测出这 5些之后，生成关闭(Shutdown)整体电路的输出信号DA，并提供到nor gate (40)。 相反，低通波滤器(LPF)的输出降低到一定以下时，把对应它的线型值的输出信 号DB利用比较器16的正端口输出。
具体地说，线电压检测器14是如图2构成，参照这些，线电压检测器14低通 波滤器12的输出分别输入到高端检波器142和低端检波器144，高端检波器142是 10输入电压达到一定值以上时，输出相应它的信号DA，低端检波器144是输入电压 降到一定值以下时，以线型增幅器148传送输入电压。根据这些线型增幅器148的 输入电压维持线型状态并调整输出的状态下输出信号DB。
逐渐减少根据输出信号DB并根据线电压变换增幅器(EA)提供的标准电压， 结果传送到负荷的电力被减少。 15另一方面，继续参照图l时，比较器16是负端口上加一定电压VB。比较增幅 线电压监测器14的输出信号DB之后，提供到电压分配部18。
电压分配部18是与线电压变换增幅部(EA)的正端口连接的Node和并联连 接的阻抗R1,R2来构成。分压的标准电压Vref上加比较器16的输出，并提供到线 电压变换增幅部(EA)的正端口。 20 线电压变换增幅部(EA)根据软启动器时间继电器26控制起动，向频率发生 部(VCO， 20)和脉宽变换部(PWM， 22)提供输出。用户在频率发生部20和线 电压变换增幅部(EA)之间构成任意操作的开关24，从而选择适用变频。
然后，频率发生部20从线电压变换增幅部(EA)传送输出时，产生对应输入 电压的频率信号并提供到脉宽变换部22。从线电压变换增幅部(EA)并没有传送 输出时，产生固定的频率信号并提供到脉宽变换部22。
然后，脉宽变换部22根据频率发生部20提供的频率信号输出频率脉冲，对应 5线电压变换增幅部(EA)提供的电压输出改变脉宽的脉冲。
软启动器时间继电器26是为了在初期启动时慢慢传送电力，控制频率的电路。 加电源初期以高频率和最大脉宽输出，其后，逐渐降低频率，经过一定时间之后， 停止软启动器时间继电器26的动作，起动反馈电路控制整体闭合电路。对上述动 作如图3可说明。
10另一方面，死时间控制部28使从脉宽变换部22输出的信号在高端和低端之间 存在死时间(dl，d2)，死时间控制部28如图4构成。
艮P，死时间控制部28具备把脉宽变换部22的输出信号PWMJN上升始点按 dl延迟的延迟282，翻转脉宽变换部22的输出信号PWM一IN而输出信号 PWM一IN一B的变换器284，把变换器284输出下降始点按d2延迟的延迟286。 15参照图5a说明上述死时间控制部28。
脉宽变换部22把线电压变换增幅部(EA)的输出作为标准触发从频率发生部 20提供的频率信号之后输出一定宽度的脉冲，线电压变换增幅部(EA)的输出大 小高或低时，脉宽变换部22对应这些加宽或变窄脉宽并输出。
即，如图5B死时间根据线电压变换增幅部(EA)的输出电压在脉宽变换部22 20可变HO的输出脉宽，这时在HO和LO之间一直维持一定时间间距(DEAD TIME)。 具体地说，参照图5a，脉宽变换部22的输出PWMJN根据延迟282变换驱动 高端的脉冲H一DRV。脉冲H_DRV的上升始点与信号PWMJN上升始点比较之后 按dl延迟，下降始点的脉宽相互相同。然后，脉宽变换部22的输出PWM_IN根据变换器284翻转为信号PWM_IN_B。 此翻转的信号PWM—IN_B根据延迟286变换驱动低端的脉冲L—DRV。脉冲L—DRV 的上升始点相互相同，下降始点与信号PWM—IN—B比较之后具有按d2延迟的脉宽。
在此，延迟282和变换器284具备决定死时间(DEAD TIME) dl， d2的延迟时 5间。延迟时间相互相同或类似。
如上述线电压变换增幅部(EA)的输出如图6的V1至V3改变时，根据这些 跟图6的下部脉冲一起死时间控制部280输出对应线电压变换增幅部(EA)输出大 小宽度的脉冲。这时脉宽再变化也死时间相同。
死时间是为了防止高端晶体管Ml和低端晶体管M2同时开启，维持一定时间 10间距。
图6是对应固定频率根据线电压变换增幅部(EA)的输出变化的死时间控制部 28输出的脉冲变化。
与这些不同，因整流电流10输出的电流被减少，输入电压被降低时，把频率 也一起改变从而提高动态特性。 15具体地说，如图7a至图7c同时对应频率变化和线电压变换增幅部(EA)的输 出变化，可不同地调整脉冲。
图7a是频率高线电压变换增幅部(EA)的输出低时，脉宽狭窄的状况，图7b 是频率属于中间线电压变换增幅部(EA)的输出属于中间时，脉宽属于中间，图7c 是频率低线电压变换增幅部(EA)的输出高时，脉宽属于宽。参照图7a至图7c根 20据频率高端和低端的脉宽比率在变更。
如上述的脉宽分别输入到高端驱动器30和低端驱动器32，根据这些高端晶体 管M1和低端晶体管M2分别不同的时间开启，结果在灯(Lamp)36维持正输出。
本发明是AC线输入电压低的时候也，为了有效率地供应负荷电力，对半桥式 驱动电路高端的脉冲任务不是如一般的半桥式电路固定为50%，而是根据情况变化为50%以上或者以下。对此的高端(上部脉冲)和低端(下部脉冲)之间的脉冲关 系是如图7d。
如上述，从整流电路10提供到负荷灯(Lamp) 36的电流发生变动时，对应这 些改变高端晶体管M1和低端晶体管M2的开启时间，从而灯(Lamp)36维持正输 5出。
另一方面，负荷灯(Lamp)36发生异常而晶体管上流过电流时，这些根据阻抗 RS感应而停止电路动作。上述电路动作的控制是在被提供norgate40输出的关闭部 42实现，根据关闭部42输出的信号DS VREF部421非活性Vref之后停止发振， 跟这些联动停止辅助电源的供应，停止电流供应到负荷。 10然后，提高周边温度时，这些根据热检测器38被检测，从而停止如上述的电 路动作。
并且，负荷发生异常而流过电流时，这些根据阻抗RL被检测，重新启动判断 部43向关闭部42传送对应它的信号，其后停止如上述的电路动作。
上述本发明如图8可适用于Vally电压整流方式的简易高功率因素电路的稳定 15器上。
图8是与图1的实例只是简易高功率因素电路800和负荷的一些结构不同，而 其他零件的结构是相同，因此省略说明这些重复的结构以及动作。在此，简易高 功率因素电路800是具备多个二极管(D1，D2，D3)和多个电容器(Cl， C2)以及 阻抗(Rl)的公知结构而省略对此的具体说明。 20 .根据简易高功率因素电路800桥式二极管10输出如图9a。根据这些线电压变 换增幅器(EA)的输出波形如图9b。
艮P，在输入电压高的部分提高频率减少脉宽，在输入电压低的部分减少频率加 宽脉宽，从而维持正输出。这时，线电压变换增幅部(EA)的输出电压是如图9b。
并且，本发明的实例是输入电源电压降低到一定大小以下时，根据线电压监测 器逐渐减少输出电压，从而防止过电流流到驱动用晶体管。这些控制如图10a。
这是线电压检测器14的输出比比较器16的标准电压幵始低时，比较器的输出 电流与降低电压成反比率增加，降低作为线电压变换增幅部(EA)的反馈标准电压 5的正端口的电压，从而输出也跟着这些降低。
根据本发明的实例经过整体区间改变脉宽和频率之后，控制电力并输出，体现 高功率因素同时交流输入180V-300V经过整体区间实现正输出和1.5以下的灯 (Lamp)电流振幅因素，灯丝电力也控制到+/-10°/以内。
就是说，输入电压变化小时，主要通过控制脉宽控制输出，输入电压变化大时， 10加宽频率可变范围，根据输入电压频率以及脉宽联动移动，对光带宽输入变动也一 直维持正输出。
这些附图如图10b。
参照图10b， (A)是输入电压变动范围小时，频率变动范围小主要通过变化脉 宽来控制输出时，显示线电压变换增幅器的输出波形，(B)是输入电压变动范围大 15时，加宽频率变动范围同时改变脉宽，而控制输出时候的线电压变换增幅部(EA) 的输出波形图。
并且，本发明可适用于减低亮度稳定器上。适用于减低亮度稳定器的实例是如 图11具有在图1向电压分配器18代替标准电压提供减低亮度控制电压的结构。
变更线电压变换增幅部(EA)的标准电压时，根据这些输出也改变。因此，为 20 了减低亮度，决定线电压变换增幅部(EA)标准电压的阻抗R1上加减低亮度控制 电压时，根据加入电压控制输出电流，由此调整灯(Lamp)亮度。
为了调低照度，降低线电压变换增幅部(EA)的标准电压减少反馈量时，提高 频率同时减少脉宽。与只增加频率来降低照度方式比较时，有效率地限制传送到灯
丝的能源。并且，因频率变化量很小，可不超出最佳共振的条件下调低照度，因此 降低照度时很有利。
并且，根据本发明的实例如图12可适用于vally电压整流方式的简易高功率因 素电路的CCFL变换器电路上，这些动作与上述实例相同而省略说明。 5对上述实例评价相对输入的负荷电压以及电流特性是如图13a至图13c。
具体地说，图13a是输入电流以及电压的波形图，图13b是输出电压的波形图， 图13c是输出电流的波形图。参照图13a至图13c，本发明实例的输出电压以及电 流被稳定，体现高功率因素以及低振幅因素。
根据本发明可适用于半桥式方式地荧光灯、稳定器以及CCFL变换器电路，即 10变频小带宽的频率，又控制脉宽，而提高输出控制动态特性。
从而，在具有Vally电压的正(positive)方式高功率因素整流电路条件下也， 对应广泛的输入电压变化，可体现把正输出和电子管电流CF以很低的状态下稳定 控制的稳定器和变换器。
并且，频率可变宽度再小也实现很高的动态特性，电路在最佳的共振条件下起 15动，而提高稳定器或者变换器的光变换效率。荧光灯的稳定器时，流到灯丝的能源 变化也是很小，从而延长电子管寿命。
比如，使用现有的半桥式电路的时候电压变动和电子管之间存在偏差时，控制 动态特性不好。因此，电子管的电流CF值明显下降，静电力也不完全，频率变化 宽度也大，从而流到灯丝的电流变化也大，光变换效率也不好，电子管寿命也大幅 20縮短，实际不可使用。
并且，把本技术可利用于荧光灯或者CCFL等的减低亮度上，根据这些现有控 制方式无法比较程度稳定减低亮度到很低的照度。
权利要求
1、一种使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，该设备包括整流交流电源之后传送到负荷的使用半桥式电路的电力供应设备，具备检测传送到上述负荷的输入电源电压的线电压检测器；把上述线电压检测器检测的电压跟标准电压比较之后，输出对应其之差电压的线电压变换增幅器；对应上述线电压变换增幅器的输出大小输出脉冲且此脉冲具备可变脉宽的脉宽调制器；作为上述脉宽调制器提供的脉冲生成对应高端的第一脉冲和对应低端的第二脉冲并输出，第一脉冲和第二脉冲相互脉宽不同，且输出时使上升和下降始点不同的死时间控制器；根据上述第一脉冲和上述第二脉冲向上述负荷供应的电源按恒电流状态驱动的驱动器。
2、 如权利要求1中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 10线电压检测器，具备把上述输入电源平流之后，转换为直流(DC)电压的低通滤波器；以及上述低通滤波器电压不到一定值时，传送到上述线电压变换增幅器的线电 压检测器。
3、 如权利要求2中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 线电压检测器在上述低通滤波器电压达到一定值以上时，另外输出logic值的输出15信号。
4、 如权利要求l.中所述使用半桥式电路的电力供应设备其特征在于，所述线 电压变换增幅器，具备比较上述线电压检测器检测的电压和正电压之后输出的比较 器；加上上述比较器的输出和分压的标准电压之后输出的电压分配部；以及比较上 述电压分配部提供的电压和供应到上述灯(Lamp)的电压反馈的电压之后，输出对20应其之差信号的线电压变换增幅器。
5、 如权利要求4中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 电压分配部代替标准电压加减低亮度控制电压。
6、 如权利要求1中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 对应上述线电压变换增幅器的输出大小，另外具备向上述脉宽调制器提供可变频率的频率发生部，上述脉宽调制器得到上述频率产生部提供的信号频率，并对应上述 线电压变换增幅器的输出大小，输出可变脉宽的脉冲。
7、 如权利要求6中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 另外具备初期启动上述频率发生部和上述线电压变换增幅器的时候控制，在认可电5源初期以高频率和最大脉宽控制输出，其后逐渐降低频率，经过一定时间之后停止 动作的软启动器时间继电器。
8、 如权利要求1中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 死时间控制器，具备输出把上述脉宽调制器的输出上升始点延迟一定时间的第一死 时间被适用的上述第一脉冲的延迟器；以及翻转上述脉宽调制器的输出，输出把上10述被翻转信号的上升始点延迟一定时间的第二死时间被适用的上述第二脉冲的延 迟器。
9、 如权利要求1中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 驱动器，具备作为第一脉冲为高端输出驱动信号的高端驱动器；作为第二脉冲为了 低端输出驱动信号的低端驱动器；根据上述高端驱动器的输出传送到上述负荷并开15关交流电源高端的第一开关器；以及根据上述低端驱动器的输出传送到上述负荷并 开关交流电源低端的第二开关器。 -
10、 如权利要求l中所述使用半桥式电路的电力供应设备，其特征在于，所述 另外具备把传送到上述负荷的输入电源功率因素控制的高功率因素电路。
11、 如权利要求1或者权利要求9中所述使用半桥式电路的电力供应设备其特 20征在于，所述负荷为CCFL。
全文摘要
本发明涉及为了补偿功率因素、体现低振幅因素以及维持正输出，使用半桥式电路的电力供应设备。为了整流交流电源之后传送到负荷，具备检测传送到上述负荷的输入电源电压的线电压检测器；把上述线电压检测器检测的电压跟标准电压比较之后，输出对应其之差电压的线电压变换增幅器；对应上述线电压变换增幅器的输出大小输出脉冲且此脉冲具备可变脉宽的脉宽调制器；作为上述脉宽调制器提供的脉冲生成对应高端的第一脉冲和对应低端的第二脉冲并输出，第一脉冲和第二脉冲相互脉宽不同，且输出时使上升和下降始点不同的死时间控制器；根据上述第一脉冲和上述第二脉冲向上述负荷供应的电源按恒电流状态驱动的驱动器。
文档编号H05B37/02GK101114799SQ20061010349
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月25日 优先权日2006年7月25日
发明者卢时烈, 梁敏成 申请人:爱博德株式会社