[发明专利]在跨零点切换开关状态的控制电路

说明书

一种在跨零点切换开关状态的控制电路，应用至一交流负载上，该控制电路包括一控制开关与一处理单元，其中，该控制开关会与该交流负载相串联，且能接收外部传来的交流电，该处理单元则能控制该控制开关为导通状态或关断状态，并且，当处理单元接收到一导通指令后，其会在交流电的电压波形为零点时，使该控制开关呈导通状态，当处理单元接收到一关断指令后，其会在交流电的电流波形为零点时，使该控制开关呈关断状态，且该控制开关的关断状态会保持至少一个的半周期，如此，既能使交流负载所呈现的变化不致被使用者察觉，又能达成节能效果。

技术领域

本发明涉及交流负载(如：感应马达、电热器...)的控制电路，尤其涉及一种能够在跨零点时，切换开关的导通或关断状态，借以调节负载功率的控制电路。

背景技术

目前调节负载功率(如：调光器)的驱动方式，大致分为前切式(leading edge)与后切式(tailing edge)，其中，前切式(leading edge)是指调光开关调整输出电压的角度是在半周期的前缘进行控制，请参阅图1A～1B所示，每一个半周期的前缘会先保持关断(如图1A～1B的虚线所示)，之后再保持导通，直至下一个半周期，因此，越早导通的情况下，其平均功率较高，换言之，图1A～1B两者相较之下，图1A的亮度会较高。

承上，后切式(tailing edge)则是指调光开关调整输出电压的角度是在半周期的后缘进行控制，请参阅图2A～2B所示，每一个半周期的前缘会先保持导通，之后会再进行关断(如图2A～2B的虚线所示)，直至下一个半周期，因此，越早关断的情况下，其平均功率较低，换言之，图2A～2B两者相较之下，图2A的亮度会较高。

此外，发明人要将前述的驱动方式应用至一般交流负载(如：感应马达、电热器...等)上，以通过控制平均电流而达到控制功率的效果(如：感应马达的转速、电热器的温度...等)。现以感应马达与电热器为例，进行说明，首先，感应马达(Induction motor)为交流电动机，其是通过定子产生的旋转磁场与转子绕组的相对运动，使得转子绕组切割磁感线产生感应电动势，进而使转子绕组中产生感应电流。之后，转子绕组中的感应电流会与磁场作用，产生电磁转矩，使转子旋转。然而，发明人发现，若感应马达采用前切式时，会造成辅线圈的电容工作不正常；若感应马达采用后切式时，则会因马达电感产生强大突波。其次，电热器通常为电阻负载，根据焦耳定律，其所产生的热量会与通电时间呈正比，只是，发明人发现，针对电热器而言，无论采用前切式或后切式等方式，都会造成功率因子的大幅降低，不甚理想。

综上所述，如何针对现有交流负载的问题，设计出一种更为理想的控制电路，以在进行关断操作控制功率时，能大幅降低前述问题的发生机率，即成为本发明所要解决的重要问题。

发明内容

为能有效解决前述问题，发明人凭借着多年来专业从事各式功率电子、控制、与系统设计、加工及制造的丰富实务经验，且秉持着精益求精的研究精神，在经过长久的努力研究与实验后，终于研发出本发明的一种在跨零点切换开关状态的控制电路，以期通过本发明的公开，提供用户更好的产品使用经验。

本发明的一个目的，是提供一种在跨零点切换开关状态的控制电路，其应用至一交流负载上，该控制电路包括一控制开关与一处理单元，其中，该控制开关会与该交流负载相串联，且能接收外部传来的交流电；该处理单元则电气连接至该控制开关，且能控制该控制开关的导通状态或关断状态；本发明的特征在于，当处理单元接收到一导通指令后，其会在交流电的电压波形为零点时，使该控制开关呈导通状态；当处理单元接收到一关断指令后，其会在交流电的电流波形为零点时，使该控制开关呈关断状态，且该控制开关的关断状态会保持至少一个的半周期。

为了便于对本发明目的、技术特征及其功效，作更进一步的认识与了解，现列举数实施例配合附图，详细说明如下：

附图说明

图1A是前切式的一波形示意图；

图1B是前切式的另一波形示意图；