[发明专利]功率控制电路及其具有该功率控制电路的电子安定器

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率控制电路及其具有该功率控制电路的电子安定器，特别是涉及一种适用于高照度气体放电灯的功率控制电路及其具有该功率控制电路的电子安定器。

背景技术

高照度气体放电(high intensity discharge，HID)灯的等效阻抗因为会随着使用时间而增大，因此为了维持灯管输出的流明稳定，灯管需要接收一个稳定的功率，因此需要一个功率控制电路用来控制提供给灯管的功率。

美国专利公开号2006/0261746 A1，名称为“Power control circuit forcontrolling rated power supplied to a load”中，提出一种功率控制电路，且该功率控制电路适用于一高照度气体放电灯的电子安定器内。

请参阅图1所示，是一以往现有的电子安定器的电路图。该电子安定器，包含一滤波整流电路1、一主动功率因数修正电路2、一功率控制电路3以及一全桥换流电路4。

该滤波整流电路1，对一交流电压进行滤波和整流，且输出一直流电压。

该主动功率因数修正电路2，是一种升压(boost)直流-直流转换器，且包括一升压电感L、一升压功率开关S、一升压二极管D及一电容C。该主动功率因数修正电路2升压该滤波整流电路1输出的直流电压，且产生已升压的直流电压给该电容C。

该功率控制电路3，可调整输入至灯管的功率。而该功率控制电路3的详细作动情形稍后会再加以描述。

该全桥换流电路4，可将该功率控制电路3输出的直流电压转换成交流电压以驱动该灯管。

请参阅图2所示，是以往现有的功率控制电路的电路图。该功率控制电路3，包括一降压(buck)直流-直流转换器、一电压侦测单元33、一电流侦测单元34、一比较器35和一驱动器36。该降压直流-直流转换器包括一电感-电容(LC)电路31和一功率开关单元32。

该电感-电容电路31，包括一电感L、一二极管D和一电容C。

该功率开关单元32，其与该电感-电容电路31电连接，并且为了方便说明，可以以一直流电压Vi代表该主动功率因数修正电路2输出的直流电压，而该功率开关单元32可切换地将该直流电压Vi送入该电感-电容电路31。此外，可将该全桥换流电路4和该灯管以一负载R表示，且该电感-电容电路31可产生一输出电压Vo到该负载R。

该电压侦测单元33，侦测施于该负载R上的输出电压Vo，且根据侦测到的电压产生一第一电压信号V1。

该电流侦测单元34，侦测流经该功率开关单元32的电流，且根据侦测到的电流产生一第二电压信号V2。

该比较器35，将该第一电压信号V1和该第二电压信号V2的总合与一参考电压Vref比较，且根据比较结果输出一脉宽调变信号。

该驱动器36，根据该比较器35输出的脉宽调变信号产生一驱动信号来控制该功率开关单元32的工作周期(duty cycle)，以借此控制提供给该负载R的功率对应于该参考电压Vref。

但是，此以往现有的功率控制电路3中，电流侦测单元34是每一周期侦测一次，电压侦测单元33所侦测到的是该输出电压Vo的平均值，而这两个侦测结果相加后会造成电流侦测的反应变慢，而无法达到即时调整功率的目的。此外，当负载R开路或短路时，电流侦测单元34或电压侦测单元33所侦测到的信号为零，因而该功率开关单元32会导通，造成输出电压Vo将等于输入电压Vi，输出暂态响应很差导致位于该功率控制电路3后级(如：全桥换流电路4)的电压应力等于前级，因此后级的电路需要使用耐高压的元件，例如：全桥换流电路4中作为开关的晶体管(晶体管即电晶体，本文均称为晶体管)，以避免受损，而耐高压元件的使用将造成电路成本的上升。

由此可见，上述现有的功率控制电路及电子安定器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的功率控制电路及其具有该功率控制电路的电子安定器，实属当前重要的研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。