[发明专利]大功率电源开关切换式调光器、调光系统及调光方法

说明书

所属技术领域

本发明关于一种灯具的发光控制装置，尤指一种不会产生高热且适用于大功率负载之电源开关切换式调光器。

背景技术

参考图10所示，揭示了一既有的调光控制器70与不同照明装置90连接的示意图，依据传统的连接方式，各个照明装置90必须透过控制信号线72连接至调光控制器70的输出端以接收调光指令，除此之外，各个照明装置90本身还必须经由电源线74连接至一输入电源76以接收所需的工作电压，设于照明装置90内部的控制模组即依据所接收之调光指令改变本身的照明亮度，达到调光目的。

惟上述作法在实际作业时具有布线复杂、耗时费力等诸多不便，举例而言，若要在大型场地装设数十个甚至高达数百个照明装置90时，单独就电源线74的接线作业而言已经是相当复杂且庞大的工作，何况还必须有足够的空间供控制信号线72设置，且连接控制信号线72又是另一项繁复的作业，另外万一把电源线74与控制信号线72误接在一起，将可能造成整个系统毁损。

再请参考图11所示，为一种改善图10之缺点，将图10的控制信号线72合并入电源线74之传统的调光控制器80与照明装置90的连接示意图。该调光控制器80的内部主要包含有一整流电路82及一切换开关84，其中，该整流电路82将接收到的交流电源转换为一全波直流电源，该调光控制器80由第一输出端801及第二输出端802之间输出该全波直流电源，照明装置90以并联的方式连接在第一输出端801及第二输出端802之间，而该切换开关84则是串接在第二输出端802与接地之间。

但是在图11所示的电路中，该调光控制器80的整流电路82恒维持在工作状态，持续将交流电源转换为全波直流电源；且为使电力供电回路正常工作，调光控制器80内部的切换开关84输入端输入一高电位(如图12(A))让切换开关84恒维持导通状态，使电流能通过该切换开关84而传输至接地，此时调光控制器80输出为一全波直流电源(如图12(C))。因此从整流电路82连接至复数照明装置90，再连接至切换开关84，最后回到整流电路82，形成一个电力之供电回路。此电力供电回路供电给照明装置90之功能如同第10图之电源线74之功能；而第10图的控制信号线72之功能，是藉由在切换开关84输入端灌入脉波信号之调光指令(如图12(B))，进行快速开与关动作而控制由该整流电路82输出之全波直流电源快速导通与关闭，该快速导通与关闭让整流电路82输出之全波直流电源内含脉波，如同图12(D)之波形，传至复数照明装置90中，该照明装置90再从内含脉波的全波直流电源中解码该脉冲波之调光指令，再根据此调光指令进行调光动作。

根据电路动作可发现在使用者无论有没有使用调光控制器80调整亮度而照明装置90正常动作点亮时，调光控制器80内部的整流电路82及切换开关84仍持续动作而有电流通过，换言之，该调光控制器80持续消耗功率。

因此，图11所示的电路仅适用在小功率的负载，无法适用于大功率的输出。例如在输入的交流电源为110V的情况下，欲控制20盏5W之照明装置90。全体照明装置90所需使用的电源功率为100W，在交流电源110V环境下其工作电流约为0.9A，假设该切换开关84由一NMOS场效电晶体构成，其导通内阻为0.5欧姆，此时：

(1)该整流电路82之二极体导通电压1V，且都必须经过两颗二极体，因此在整流电路82所消耗之功率为(1V+1V)x0.9A＝1.8W

(2)该NMOS场效电晶体切换开关84所消耗之功率为：0.9Ax0.9Ax0.5欧姆＝0.4W

对小功率的负载来说，只要稍加散热，该整流电路82与切换开关84还可以正常工作。

但是如果把原来的20盏5W之照明装置90改为44W之LED轻钢架平板灯，全体需耗用之电源功率为880W，在交流电源110V环境下其工作电流约为8A，假设该切换开关84由一NMOS场效电晶体构成，其导通内阻为0.5欧姆，此时：

(1)该整流电路82所消耗之功率为：整流电路导通电压(1V+1V)x8A＝16W

(2)该NMOS场效电晶体切换开关84所消耗之功率为：8Ax8Ax0.5欧姆＝32W

如此大的消耗功率需要庞大的散热片并外加风扇才能达成散热效果，已经失去产品的商业价值及可行性。

另外，当整流电路82的工作温度超过100度时，其耐流特性会开始下降。例如，额定电流可能由原本的10A下降为5A，由于可承受的电流值下值，恐将会导致整流电路82直接烧毁。

发明内容