[发明专利]以调控电子式安定器输出功率为主的灯源控制系统

说明书

技术领域

本发明是有关于灯具，尤其是一种以调控电子式安定器输出功率为主的灯源控制系统，本发明的系统可达到光强控制，温度保护，灯自动启动控制，电力量测监控，时间与照度规划的目的。

背景技术

请参考图1及图2，图1显示HID灯启动电压对时间的关系图，图2显示HID灯启动电流与时间的关系图。当一HID灯启动时，主要是以高电压激发内部气体，所以必须提供瞬间高压动作。HID灯启动后，因内部气体转换成电桨形式发光，其灯管两电极的端电压渐渐趋于某一特定电压范围内运作。HID灯稳定后，灯管发光效率特性可以就由调整电流大小来控制，但电极两端的端电压变化不大。

HID灯驱动的电源讯号有AC和DC两种，在HID灯点亮后，要维持两端电极温度，若电极温定下降超过一特定温定，将无法激发电子动作，则HI D灯将熄灭。AC讯号驱动主要是切换HID灯的两端电极发射电子加温两端电极；DC讯号驱动值要依照HID灯摆放状态才能使用，此方式HID灯必须是垂直放置，因热是往上流动，造成上面电极温度较下面电极高，故可以使用DC驱动固定阴极端在上面位置，阳极端在下面位置。

控制HID灯发光功率，主要是调整输入HID灯的电流。一般HID灯有固定的发光功率，所以控制程序为正常发光功率驱动HID灯动作，等到HID灯稳定后再调整输入的电流来控制HID的发光功率。

但此种控制方式必需与整个灯体的安定器的原始结构配合，相当不便。

发明内容

所以本发明的目的是提供一种以调控电子式安定器输出功率为主的灯源控制系统，其中用控制安定器中的降压型直流电压转换器的输出功率，并在系统中安装各种感测器，以进行电力系统监控装置、光场亮度监控等的目的。

为达到上述目的本发明提出一种以调控电子式安定器输出功率为主的灯源控制系统，包含至少一灯源，所述灯源包含：一灯体；一安定器连接到所述灯体，所述安定器包含：一整流升压PFC控制器，用于将AC电流转成DC电流且升压；一降压型直流电压转换器，以进行DC至DC的转换，此DC至DC转换是以电流控制为主；其中降压型直流电压转换器的一晶体管的栅极或基极输入端及所述灯体的输入端之间串接一PWM控制器，所述PWM控制器外加一可调变振荡器及一振荡调控处理器；其中所述可调变振荡器产生一特定频率信号予所述PWM控制器，所述PWM控制器接收来自灯体输入端的反馈信号，以与来自所述可调变振荡器输出的特定频率信号进行脉宽调变，因此改变所述降压型直流电压转换器的输出功率，所以改变所述灯体的亮度；所述振荡调控处理器产生信号使所述可调变振荡器产生所述特定频率；以及一点灯电路(igniter)以触发灯体发光；一灯控制器；为HID灯体的控制中心；内含控制程序以控制所述振荡调控处理器的输出；以及一第一亮度感测器位于所述灯体端以量测所述灯体的亮度；所述第一亮度感测器连接到所述灯控制器；所述灯控制器可据此经由改变所述振荡调控处理器的输出频率而调控所述灯体的亮度。

由下文的说明可更进一步了解本发明的特征及其优点，阅读时并请参考附图。

附图说明

图1显示HID灯启动电压对时间的关系图；

图2显示HID灯启动电流与时间的关系图；

图3-1及图3-2为HID安定器的内部功能图，其中图3-1适用于AC型式的HID灯，图3-2适用于DC型式的HID灯；

图4是降压型直流电压转换器(Buck DC-DC Converter)简单的电路模型；

图5显示在降压型直流电压转换器(Buck DC-DC Converter)的晶体管Q1串接一PWM控制器，并以一振荡器提供基频讯号予所述PWM控制器；

图6显示图5所示各元件的电流状态；

图7显示图5所示各元件的电流状态；

图8为控制Q1的PWM控制动作的流程图；

图9是PWM控制的简单示意图，其为负载固定下的关系图；

图10是PWM控制的简单示意图，其为负载变小的关系图；

图11是PWM控制的简单示意图，其为负载变大的关系图；

图12是在某特定频率跟负载下的状况，电流跟PWM讯号的脉宽比(dutycycle)变化的状况；

图13是在频率变成两倍时，电流跟PWM讯号的脉宽比(duty cycle)变化的状况；

图14是本案中PWM控制器外加一可调变振荡器及一振荡调控处理器；

图15是本案中调控电路的第一态样；

图16是本案中调控电路的第二态样；