提升功率因子改善电路效能的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种提升功率因子改善电路效能的装置，其包括一主要负载、一电源模块、一功率因子改善模块、一电流源模块及一辅助负载。所述电源模块用于将一交流电压整流至一脉冲直流电压。所述功率因子改善模块用于调整所述脉冲直流电压至一驱动电压。所述电流源模块连接于所述电源模块、所述主要负载与所述功率因子改善模块的一侧，以所述驱动电压驱动所述主要负载。所述辅助负载连接于所述功率因子改善模块的另一侧，并由所述功率因子改善模块所驱动。

【技术实现步骤摘要】
提升功率因子改善电路效能的装置
本专利技术关于一种提高用电效能的装置，特别是一种用于改良并提升功率因子改善电路效能的电路。
技术介绍
为了提高电子产品功率因子(Power factor)，特别在于照明应用的电路上，目前有许多功率因子改善电路于设计上被归类为耗能、增加成本、增加复杂度与占据空间。请参考图1A及IB所示，其揭露一种定电流源的发光二极管14的基本电路架构，其搭配桥式整流器10与滤波电容C。图1B显示出此电路架构具有高谐波噪声与低功率因子，主要原因在于滤波电容C放电速度慢，但充电速度极快，导致于输入电压101的每一个周期间具有一个电流突波140。一般来说，这电路架构的功率因子为0.5。请参考图2A及2B所示，一个限流装置16与滤波电容C串联设置，此作法可以增加电路的功率因子。图2B为图2A的波型模拟图，由此图可以发现在增设限流装置16的输入电流100与输入电压101，可让滤波电容C的电流量于每个半周期受到限制。然而，为了要能够有效限制电流量，如图2B所示，限流装置16就必须要被施予一定的电压161，而限流装置16在拥有足够电压161与电流，才能有效限制电流量的情况下，这些额外施加的电能大多在之后转换为热能。因此，就电能效率来说，具有限流装置16的功率因子改善电路有电能浪费的缺点。
技术实现思路
依据上述的需求，本专利技术的一目的在于提供一种用于改良功率因子改善电路的用电效率。根据一实施例，一种提升功率因子改善电路效能的装置，其包括一主要负载、一电源模块、一功率因子改善模块、一电流源模块及一辅助负载。所述电源模块用于将一交流电压(Alternating Current (AC) voltage)整流至一脉冲直流电压(Pulsating DirectCurrent (DC) voltage)。所述功率因子改善模块用于调整所述脉冲直流电压至一驱动电压。所述电流源模块连接于所述电源模块、所述主要负载与所述功率因子改善模块的一侧，以所述驱动电压驱动所述主要负载。所述辅助负载连接于所述功率因子改善模块的另一侧，并由所述功率因子改善模块所驱动。于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于所述功率因子改善模块包括一滤波电容，所述滤波电容具有一第一端及一第二端，其特征在于所述第一端连接于所述电源模块，所述第二端连接于所述辅助负载。于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于所述功率因子改善模块另包括一限流装置，所述辅助负载连接于所述限流装置与所述滤波电容之间。于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于所述主要负载为一发光二极管灯串，所述辅助负载包括:多个串联的发光二极管，并连接于所述滤波电容的所述第二端与所述限流装置之间；多个开关，各开关具有一第一端、一第二端及一第三端，其特征在于各所述开关的所述第一端与所述第二端分别连接所述对应的发光二极管的两端；及一控制器，连接所述限流装置来侦测所述限流装置的一电压，并连接各所述开关的所述第三端，依序禁止对应的开关，来对应驱动所述辅助负载中的所述些发光二极管。于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于所述控制器包括一连接于所述限流装置的比较器，以供所述控制器得以根据所述比较器预设的一高门坎值与一低门坎值，依序禁止或使能所述对应的开关，其中:当所述限流装置的所述电压高于所述高门坎值，所述控制器使能所述对应的开关;及当所述限流装置的所述电压低于所述低门坎值，所述控制器禁止所述对应的开关。于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，所述控制器另连接于所述电流源模块，并传送一电流调整信号至所述电流源模块，以控制流至所述主要负载的电流量。 于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于所述主要负载为一发光二极管灯串，所述辅助负载包括:一限制二极管，连接于所述滤波电容的所述第二端；及一发光二极管数组，与所述限制二极管并联，并包括多个并联的发光二极管灯串，各所述发光二极管灯串由多个发光二极管串联所构成，并与一限流电阻串接。于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，于所述发光二极管数组中，各所述发光二极管灯串的发光二极管的数量依序渐增。于一实施例，所述的提升功率因子改善电路效能的装置，所述电流源模块另连接于所述发光二极管数组，并对应所述发光二极管数组调整流至所述主要负载的电流量。【附图说明】图1A为习知定电流源驱动发光二极管的电路架构示意图。图1B为图1A的输入电压与电流的波型式意图。图2A为习知利用限流装置的功率因子改善电路的示意图。图2B为图2A电流与电压关系的波型示意图。图3为本专利技术提升功率因子改善电路效能的装置示意图。图4A为本专利技术一实施例的装置电路图。图4B为图4A电流与电压关系的波型示意图。图5为本专利技术另一实施例的装置电路图。【主要组件符号说明】3功率因子改善模块4辅助负载10电源模块12电流源模块14主要负载16、30限流装置100输入电流101输入电压140电流突波141功率161、301 电压40发光二极管41开关42控制器43比较器44电流调整信号45LED 数组 46LED 灯串C滤波电容D限制二极管R限流电阻【具体实施方式】请参考图3所示，一种提升功率因子改善电路效能的装置，其包括一主要负载14、一电源模块10、一功率因子改善模块3、一电流源模块12及一辅助负载4。所述电源模块10用于将一交流电压(Alternating Current (AC) voltage)整流至一脉冲直流电压(Pulsating Direct Current (DC) voltage)。所述功率因子改善模块3用于调整所述脉冲直流电压至一驱动电压。所述电流源模块12连接于所述电源模块10、所述主要负载14与所述功率因子改善模块3的一侧，以所述驱动电压驱动所述主要负载14。所述辅助负载4连接于所述功率因子改善模块3的另一侧，并由所述功率因子改善模块3所驱动。值得注意的是，本案特征在于，利用传统功率因子改善模块3所浪费的能量，驱动辅助负载4工作，以提升功率(power)效能的利用。请参考图4A与4B所示，图4A为本专利技术一实施例的电路架构示意图,其应用限流装置(Current limiting Device, CLD)式功率因子改善模块,来达到功率因子改善的效果。于本实施例，所述电源模块10为一桥式整流电路，所述功率因子改善模块3由一滤波电容C与一限流装置30所构成。所述主要负载14为一连接于所述电流源模块12的发光二极管(light emitting diode, LED)灯串。值得注意的是，本实施例利用灯具或发光装置来辅助说明本专利技术的技术特征，具有本案通常技艺人士可知悉，相关应用可以套用至其它需要功率因子改善的电子装置中，故本案的应用包括但不限于灯具的应用。所述滤波电容C的第一端连接于所述电源模块10、所述电流源模块12与所述辅助负载4。所述辅助负载4连结于所述限流装置30与所述滤波电容C之间，并包括多个LED40、多个开关41与一控制器42。各开关41具有一第一端、一第二端与一第三端,各所述开关41的第一端与第二端分别连接对应的LED40。如图4A所示，所述些LED40为串联并设于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于，包括：一主要负载；一电源模块，用于将一交流电压整流至一脉冲直流电压；一功率因子改善模块，用于调整所述脉冲直流电压至一驱动电压：一电流源模块，连接于所述电源模块、所述主要负载与所述功率因子改善模块的一侧，以所述驱动电压驱动所述主要负载；及一辅助负载，连接于所述功率因子改善模块的另一侧，并由所述功率因子改善模块所驱动。

【技术特征摘要】
2013.02.24 US 61/768,524;2014.02.10 US 61/938,0301.一种提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于，包括: 一主要负载； 一电源模块，用于将一交流电压整流至一脉冲直流电压； 一功率因子改善模块，用于调整所述脉冲直流电压至一驱动电压: 一电流源模块，连接于所述电源模块、所述主要负载与所述功率因子改善模块的一侧，以所述驱动电压驱动所述主要负载；及 一辅助负载，连接于所述功率因子改善模块的另一侧，并由所述功率因子改善模块所驱动。2.如权利要求1所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于，所述功率因子改善模块包括一滤波电容，所述滤波电容具有一第一端及一第二端，其特征在于所述第一端连接于所述电源模块，所述第二端连接于所述辅助负载。3.如权利要求2所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于，所述功率因子改善模块另包括一限流装置，所述辅助负载连接于所述限流装置与所述滤波电容之间。4.如权利要求3所述的提升功率因子改善电路效能的装置，其特征在于，所述主要负载为一发光二极管灯串，所述辅助负载包括: 多个串联的发光二极管，并连接于所述滤波电容的所述第二端与所述限流装置之间； 多个开关，各开关具有一第一端、一第二端及一第三端，其特征在于各所述开关的所述第一端与所述第二端分别连接所述对应的发光二极管的两端；及 一控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：理察·蓝德立·葛瑞，茅于海，
申请(专利权)人：理察·蓝德立·葛瑞，
类型：发明
国别省市：美国;US