用于高压点灯的压电振荡器.pdf

本发明为一种用于高压点灯的压电振荡器，是将一压电电容器并联在LC谐振电路来进行功率输出，LC谐振电路用以产生谐振，并利用压电电容器通电变形产生逆压电效应，与变形后产生的正压电效应所生成的正电荷，而具有放大电压的效果，如此节省耗电、降低生产成本。

1、  一种用于高压点灯的压电振荡器，其包含一电容器与一LC谐振电路，其特征在于：
所述的电容器为一压电电容器，并与所述的LC谐振电路并联，所述的压电电容器包含有：
一圆板基材，其具有上表面与下表面，为压电材质；与
两导电层，其分别形成在所述的圆板基材的上表面与下表面，而构成所述的压电电容器的两极。

2、  根据权利要求1所述的用于高压点灯的压电振荡器，其特征在于：还包含一辅助电容器，并联在所述的压电电容器与所述的LC谐振电路之间。

3、  根据权利要求2所述的用于高压点灯的压电振荡器，其特征在于：所述的辅助电容器的电容值与所述的压电电容器的电容值相当。

4、  根据权利要求1所述的用于高压点灯的压电振荡器，其特征在于：所述的LC谐振电路是由半桥谐振电路或全桥谐振电路所构成。

5、  根据权利要求1所述的用于高压点灯的压电振荡器，其特征在于：所述的两导电层外侧还分别焊接设置有一电极接脚，以连接所述的LC谐振电路。

6、  根据权利要求5所述的用于高压点灯的压电振荡器，其特征在于：所述的圆板基材与所述的两导电层是两组，并通过一引线加以串联或并联。

7、  根据权利要求1所述的用于高压点灯的压电振荡器，其特征在于：所述的两导电层为圆形，并分别形成在所述的圆板基材的整个或部分的上表面与下表面。

8、  根据权利要求1所述的用于高压点灯的压电振荡器，其特征在于：所述的两导电层由银胶、铜膏或镍膏所形成。

用于高压点灯的压电振荡器
技术领域
本发明涉及的是一种高压点灯，特别涉及的是一种用于高压点灯的压电振荡器。
背景技术
冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)发光原理与一般日光灯相似，其发光原理为，当高压电由电极端输入后，管内少数电子分子高速撞击电极，此时产生二次电子发射，开始放电时，电子与水银原子发生碰撞，水银原子受激发辐射出253.7nm的紫外光，紫外光激发涂布在管壁上的荧光粉而产生相对色温的可见光。一般除可应用在显示器、个人数字助理、数字相机与手机等，还是液晶显示器不可或缺的背光材料之一。由于冷阴极荧光灯不采用灯丝，故无灯丝烧断的问题，因此有非常可靠的使用寿命，应用此种灯管作为照明光源，具有高发光效率、管径小、高辉度、热量少、寿命长等优点。
为达到体积小与良好电气效能的要求，冷阴极灯管的点灯电路采用压电变压器(piezoelectric transformer)代替线圈型升压变压器。由于压电变压器具有体积小、高电压增益、高效率、绝缘良好与无电磁干扰等优越电气特性。因此，一般通常将压电变压器应用在高发光效率照明系统的点灯电路，可达到短小轻薄与优越的电气效能。
然而，为了使压电变压器提供还大的输出功率，除了加大尺寸外，最简单的方式是将其银电极面的面积增大，然而银电极面面积变大，会有降低升压比的效果，使得原先预期提高输出功率的效果不彰。加大尺寸除了增加成本之外，也与希望轻薄短小的要求相违背。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种用于高压点灯的压电振荡器，利用结构简单的压电电容器配合LC谐振电路，来达到大功率输出，从而可以减轻耗电与生产成本，极具有市场竞争优势。
本发明的另一目的在于提供一种用于高压点灯的压电振荡器，是通过压电电容器在LC谐振电路下的压电效应，在负载过载时会发挥自动保护机制，避免造成故障与过热的危险。
因此，为达上述目的，本发明所公开的用于高压点灯的压电振荡器，是将原应用在超音波震荡器的大功率压电震荡片转而应用在高压点灯的安定器与换流器中作为压电电容器，此压电电容器能够在通电变形时产生逆压电效应，变形后产生正压电效应，如此会有正电荷产生，具有放大电压的效果，而达到大功率输出，改变了传统压电变压器只提供高电压、小电流与功率输出受限的缺点。
且本发明将压电电容器与LC谐振电路搭配，当LC谐振电路谐振时，能发挥最佳输出效能，并当负载过载时，压电电容器的温度会上升、电容值变大，使得LC谐振电路无法产生谐振，输出效能变小，而具有自动保护功能。
另外，本发明将压电电容器可与LC谐振电路搭配外，还可选配一颗电容值与压电电容器相当的辅助电容器作匹配，在LC谐振电路在谐振时，使压电效果提升，达到输出功率最佳化。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的用于高压点灯的压电振荡器的示意图；
图2是本发明实施例所提供的压电电容器的示意图；与
图3是本发明另一实施例所提供的压电电容器的示意图。
附图标记说明：10-压电电容器；11-圆板基材；12-导电层；121-电极接脚；13-导电层；131-电极接脚；20-LC谐振电路；30辅助电容器；40-压电电容器；50-引线。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参照图1，其是本发明的实施例所提供的用于高压点灯的压电振荡器的示意图，主要包含互相并联的电容器10、LC谐振电路20以及辅助电容器30。压电振荡器所使用的电容器10为一压电电容器，用以储存电能并具有压电特性，可以调整功率因素再将功率输出，通电变形时会产生逆压电效应，变形后会产生正压电效应，而其正、逆压电效应的转换将会生成正电荷，使电压放大，而具有放大电压的效果，以达到大功率输出，且本实施例将压电电容器10搭配用以产生谐振的LC谐振电路20，当LC谐振电路20谐振时，能产生最佳输出效能。
由于压电电容器10的电容值主要会受温度所影响，因此，在定电流的情况下，其输出电压会改变，本实施例是选配辅助电容器30与变压电容器10作匹配，辅助电容器30的电容值与变压电容器10的电容值相当，用以辅助充电，使压电效应达到输出功率最佳化。当点灯时电压会瞬间升高，点灯完电容值则会做出适当的匹配，所以输出会跟着压电效应进行调整，能减少额外的电力消耗。
如图2所示，本实施例的压电电容器10是以压电材质制作一圆板基材11，再以银胶、铜膏或镍膏制作同样为圆形的导电层12、13在圆板基材11的整个或部分的上表面与下表面，以构成压电电容器10的两极，并在导电层12、13外侧分别焊接设置有电极接脚121、131，以连接LC谐振电路20。本实施例中是使用一颗压电电容器10，可以输出高达70瓦的功率，只需要搭配半桥谐振电路，可减少生产成本，极具有价格竞争的优势，当然，若搭配全桥谐振电路即可以推动还高功率的输出。再者，此压电电容器10若搭配L阻抗型的LC谐振电路具有自动保护功能，可以在负载过载时因电容值变大而改变谐振输出，输出功率降低，而使温度下降；由于压电电容器10具有压电特性，一旦负载过载时，其温度上升、电容值变大，使得LC谐振电路内部的电容值改变，而无法产生谐振，输出效能变小，灯也随的暗了下来，如此可避免造成故障与过热的危险。
此外，如图3所示，本发明的另一实施例是使用通过一引线50作上下连接的两颗压电电容器10、40，实务上压电电容器可以为串联或并联，其分别具有一组圆板基材11与对应的两导电层12、13(压电电容器10、40结构相同，故仅以压电电容器10为代表)。由于电容值提高，电感值增加，共振后所产生的功率也会跟着变大，可以输出高达100瓦的功率，而温度则可以维持在30℃左右。这也表示本实施例的压电电容器较的传统压电变压器是可提供倍数增加的输出功率，且没有过热的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。