应用于无汞平面灯的改善启动驱动方式制造技术

本发明专利技术是有关于一种无汞平面灯的启动驱动方法，包括提供一串电压脉波据以驱动无汞平面灯，以及在平面灯启动时，改变所驱动电压脉波的责任周期、切换频率及／或操作电压。将上述三种方式经适当组合，以达成快速启动、均匀点亮且低启动电流的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种无汞平面灯的驱动方法，且特别是有关于一种具有快速启动、均匀点亮且具低启动电流的无汞平面灯启动驱动方法。
技术介绍
传统上冷阴极平面荧光灯(Cold Cathode Flat Fluorescent Lamp)使用弦波方式驱动，如图1所示。图1为传统上冷阴极平面荧光灯驱动的电压波形120及灯管电流波形110。由实际操作可知，因为弦波方式驱动波形会有相当大的循环电流(Circulating current)流经驱动电路及灯片，造成无谓的功率损失，这不仅降低灯片发光效率，并且加热灯片，增加灯体的温升。而在启动方面，冷阴极平面荧光灯虽然可以不需要预热即可启动，但是冷阴极平面荧光灯在调光(Dimming)的操作期间需周期性地启动与截止，因此，若无良好的启动程序必将造成灯管寿命大幅降低。而由于平面灯在未启动时，具有高阻抗，因此，需经驱动电路使用共振方式，将灯体端电压升至点灯电压后启动荧光灯。然而，驱动电路长时间处于启动状态时，因共振造成高循环电流，容易使电路烧毁，故此种电路要有开路保护功能，以防范灯片未接或破裂情形。以往技术上，抑制高循环电流使用改变频率方式(Variable frequency)来控制。然而单纯使用改变频率方式易使磁性元件诸如变压器或储能电感难以最佳化，甚至易使磁性元件铁心饱和终至失效。在另一方面，由于平面灯尺寸为大面积的灯体，启动时不易将整面灯体快速、均匀同时地点亮，常会发生亮度不均匀的情况。为了改善此问题，OSRAM公司所发表的改善方式为改变切换频率配合脉动式调光(Burst Mode Dimming)来达成无汞平面灯均匀点亮。如图2是说明脉动式调光的方式启动，如图所示，经由数次的脉动式调光以达到稳定点亮的状态。而取其中一小段310的实验结果放大后，如标号310A所示为脉动式调光程序。而图3是说明配合调整频率，也就是标号310所示的频率改变时段以及标号320所示正常频率时段的不同，以便改善亮度不均匀的情况。然而，此方式具有高启动电流、易使磁性元件饱和，负载不能开路的缺失，在点亮时需一段时间将电压由低电位藉由共振方式升至点灯电压，故常无法精确、快速启动。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无汞平面灯的启动驱动方法，可快速地启动且均匀地点亮。本专利技术的目的是提供一种无汞平面灯的启动驱动方法，可快速地启动点亮且具有低启动电流。为达上述或是其他目的，本专利技术提出一种无汞平面灯的启动驱动方法，包括提供一串电压脉波据以驱动无汞平面灯，以及在平面灯启动时，改变所驱动电压脉波的责任周期、切换频率及/或操作电压。将上述三种方式经适当组合，以达成快速启动、均匀点亮且低启动电流的目的。而上述的无汞平面灯的启动驱动方法，其电压脉波是将直流电压源或交流电经整流滤波后所提供的直流电压源切成方波电压，以形成据以驱动平面灯的电压脉波。而上述的无汞平面灯的启动驱动方法中，在启动时间改变电压脉波的责任周期，其中改变为加大或缩小原有的责任周期。而上述的无汞平面灯的启动驱动方法中，在启动时间改变电压脉波的切换频率，其中改变为增加或减少原有的切换频率。而上述的无汞平面灯的启动驱动方法中，在启动时间改变电压脉波的操作电压值，其中改变为增加原有的操作电压。而上述的无汞平面灯的启动驱动方法也适用于脉动式调光(Burst modedimming)。在脉动式调光的连续点灭的操作的启动时间内，视为单独启动，可对电压脉波的责任周期、切换频率及/或操作电压三种方式经适当组合，以达成快速启动、均匀点亮且低启动电流的目的。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1是传统冷阴极平面荧光灯驱动的电压波形及灯体电流波形示意图。图2是说明脉动式调光的驱动波形示意图。图3是说明脉动式调光的驱动配合调整频率改善亮度不均匀的情况。图4是说明本专利技术实施例的驱动方法的灯体电压与灯体电流的电压与电流波形示意图。图5是说明本专利技术实施例的脉动式调光驱动方法。120电压波形 110灯体电流波形TStart启动时间Dp、Ds责任周期(Duty cycle)fp、fs切换频率Vp、Vs操作电压值Ip、Is灯体电流的值 具体实施例方式为了让使用外部电极方式的无汞平面灯(Mercury-free FlatFluorescent Lamp)均匀点亮，本专利技术使用一种新型启动驱动方法，使得无汞平面灯得以快速、正常且均匀地启动点亮，而且可以减少平面灯的启动电流。本专利技术主要方式为电压脉波驱动取代弦波电压方式，所施加于平面灯的灯体电压形状为脉波电压，其电流形亦为脉波电流。本专利技术所提出对于平面灯以快速、正常且均匀地点亮的方式将在底下详细介绍。首先，必须利用功率元件或是其他任何熟习此技艺者的方式，将直流电源切成方波电压。而后，利用传统高频变压器、自耦变压器或是耦合电感将方波电压升到点灯电压，以便供应点灯时使用。在进行点灯后，灯体电压形状为脉波电压，其电流形状亦为脉波电流。本专利技术所提出的启动驱动方法，流经灯体电流为脉冲式电流，只在灯体电压上升或下降边缘时有电流存在。而由于灯体电流为脉冲式电流，为了让启动快速、均匀点亮，必须提供额外功率的方式促使平面灯均匀点亮，所使用的方法为改变功率元件处理时间。本专利技术所提出的启动驱动方法，对于提供额外功率的方式，可以是改变责任周期(Duty cycle)、改变切换频率(Variable Switching Frequency)及/或改变操作电压。本启动驱动方式是利用前述三种方式混合使用，达成快速启动、均匀点亮且低启动电流的目的。本专利技术所提出在启动时间提供额外功率的方式，在实施例中，可使用改变操作电压，将灯体电压操作于高于点弧电压有助于快速点灯。在另一选择实施例中，可使用改变切换频率以增加额外功率，让平面灯正常点亮，另外，改变切换频率亦具有扰动电浆作用，可使平面灯启动点亮时更均匀。在又一选择实施例中，使用改变责任周期，以减少平面灯所需的启动电流。本专利技术所提出的启动驱动方法，亦适合使用于脉动式调光(Burst modedimming)，可以减少平面灯调光时的闪烁(Flicker)现象，故极适合用于外部电极方式的无汞平面灯均匀点亮使用。本专利技术所提出的启动驱动方法实施例的灯体电压与灯体电流的电压与电流波形图，如图4所示。首先，提供具有方波电压波形的灯体电压，而其所产生的电流形状亦为脉波电流。而在启动时间TStart，此实施例的驱动方式可以利用改变责任周期(Duty cycle)、改变切换频率(VariableSwitching Frequency)及/或改变操作电压等三种方式混合使用。例如，将灯体电压的正常责任周期(Duty cycle)Dp，更改为如启动时间TStart的较小的责任周期Ds，如此将可有效地减少平面灯所需的启动电流。此责任周期Ds可为正常责任周期Dp的5％～80％之间，可视设计上的需要而变更。另外，在一选择实施例中，亦可在启动时间TStart时，将原有正常责任周期Dp更改为的较大的责任周期，而增加的幅度约5％～80％之间。又例如在一实施例中可以将灯体电压的改变切换频率从原来正常的切换频率fp更改为较高频率的fs，而频率增加，则可增加额外功率让平面灯点亮，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面灯的启动驱动方法，包括：提供一电压脉波据以驱动该平面灯；以及在一启动时间，改变该电压脉波的责任周期、改变切换频率及／或改变操作电压三种方法择一或一预定的组合，藉以启动该平面灯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡君徽，洪金泉，萧昌钧，樊雨心，
申请(专利权)人：翰立光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]