專利名稱：日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種日光燈的電子安定器，且特別是有關(guān)于一種日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路。
電子安定器可用驅(qū)動(dòng)單管日光燈或多管日光燈，當(dāng)電子安定器用以驅(qū)動(dòng)多管日光燈時(shí)，必須要考慮部分燈管故障的情況。多管日光燈在正常工作時(shí)，每個(gè)燈管的工作特性比較一致，即負(fù)載工作平衡，若部分燈管發(fā)生故障時(shí)，如燈管漏氣、不啟動(dòng)、壽命末期整流狀態(tài)與負(fù)載短路等，由于負(fù)載工作不平衡，會(huì)產(chǎn)生一定量的故障信號(hào)。
電子安定器在工作中，當(dāng)燈管故障時(shí)，一般電子安定器的保護(hù)電路是取樣功率回路的電流，或是取樣燈管上的電壓，保護(hù)電路利用正常工作與故障時(shí)所取樣的電流或電壓信號(hào)的差異來進(jìn)行保護(hù)，如果電子安定器用以驅(qū)動(dòng)多管日光燈，而只有部分燈管故障，則正常時(shí)的取樣信號(hào)與部分燈管故障時(shí)取樣信號(hào)的差異不大，如果再考慮燈管工作于不同的情況下，如低電壓或低溫的情況，則會(huì)發(fā)生正常時(shí)的取樣信號(hào)與部分燈管故障時(shí)取樣信號(hào)的范圍交叉，而造成無法選定保護(hù)電路適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)動(dòng)作臨界值。
本發(fā)明提供一種日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，此電子安定器具有一換流器，此換流器將一直流電源轉(zhuǎn)換為一方波電源，并提供此方波電源給數(shù)個(gè)燈管。此停振保護(hù)電路包括數(shù)個(gè)諧振電容、一取樣變壓器、一保護(hù)信號(hào)處理電路與一停振電路。這些諧振電容的第一端分別電連接這些燈管的一端。取樣變壓器具有一輸出繞組與數(shù)個(gè)偵測(cè)繞組，這些偵測(cè)繞組的第一端分別電連接這些燈管的另一端，這些偵測(cè)繞組的第二端分別電連接這些諧振電容的第二端，此取樣變壓器用以產(chǎn)生一正常取樣信號(hào)與一故障取樣信號(hào)，并使正常取樣信號(hào)與故障取樣信號(hào)具有很大的差異。保護(hù)信號(hào)處理電路電連接輸出繞組，用以接收正常取樣信號(hào)與故障取樣信號(hào)，并在接收故障取樣信號(hào)時(shí)送出一故障信號(hào)。以及，停振電路電連接保護(hù)信號(hào)處理電路與換流器之間，當(dāng)接收到故障信號(hào)時(shí)，則送出一停振信號(hào)，以使換流器停止工作。
其中，停振電路包括一負(fù)載用電阻、一二極管與一可控開關(guān)。負(fù)載用電阻的第一端電連接直流電源的正端，二極管的正極電連接換流器，而負(fù)極電連接負(fù)載用電阻的第二端，以及，可控開關(guān)具有電源端、負(fù)載端與控制端，此可控開關(guān)的電源端電連接負(fù)載用電阻的第二端與二極管的負(fù)極，此可控開關(guān)的負(fù)載端電連接直流電源的負(fù)端，此可控開關(guān)的控制端電連接保護(hù)信號(hào)處理電路。保護(hù)信號(hào)處理電路包括一二極管、一濾波用電容、一第一延時(shí)用電阻、一第二延時(shí)用電阻、一延時(shí)用電容、一稽納二極管與一消除干擾用電容。二極管的正極電連接輸出繞組的一端，濾波用電容的第一端電連接二極管的負(fù)極，而第二端電連接輸出繞組的另一端與直流電源的負(fù)端，第一延時(shí)用電阻的第一端電連接二極管的負(fù)極與濾波用電容的第一端，第二延時(shí)用電阻的第一端電連接第一延時(shí)用電阻的第二端，而第二端電連接直流電源的負(fù)端，延時(shí)用電容的第一端電連接第一延時(shí)用電阻的第二端與第二延時(shí)用電阻的第一端，而第二端電連接直流電源的負(fù)端，稽納二極管的負(fù)極電連接第一延時(shí)用電阻的第二端、第二延時(shí)用電阻的第一端與延時(shí)用電容的第一端，而正極電連接停振電路，以及，消除干擾用電容的第一端電連接稽納二極管的正極與停振電路，而第二端電連接直流電源的負(fù)端。
附圖標(biāo)記說明10電子安定器11直流電源的正端12直流電源的負(fù)端15換流器20驅(qū)動(dòng)電路21負(fù)載用電阻22、33、34、61二極管23SCR
25停振電路31、32換流開關(guān)35方波輸出端38半橋式換流電路41隔離直流用電容42、43諧振電感51、52燈管53、54諧振電容55、56偵測(cè)繞組57輸出繞組59取樣變壓器60保護(hù)信號(hào)處理電路62濾波用電容63、64延時(shí)用電阻65延時(shí)用電容66稽納二極管67消除干擾用電容69停振保護(hù)電路71停振電路的輸出端73保護(hù)信號(hào)處理電路的輸出端81～84燈絲在

圖1中，電子安定器10具有一換流器(Inverter)15與停振保護(hù)電路69，換流器15用以將直流電源轉(zhuǎn)換為方波電源，并提供方波電源給燈管51、52(本實(shí)施例是以應(yīng)用在兩個(gè)燈管為例，但實(shí)際上可應(yīng)用在兩個(gè)燈管以上)，而停振保護(hù)電路69包括諧振電容53、54、一取樣變壓器59、保護(hù)信號(hào)處理電路60與一停振電路25。燈管51、52為串聯(lián)連接，燈管51的燈絲82的第二端電連接燈管52的燈絲83的第二端，燈管52的燈絲84的第二端電連接直流電源的負(fù)端12，而燈管51的燈絲81的第二端電連接換流器15，燈管51的燈絲81的第一端、燈絲82的第一端燈管52的燈絲83的第一端與燈絲84的第一端分別電連接停振保護(hù)電路69。
在圖1中，換流器15包括一橋式換流電路38、一驅(qū)動(dòng)電路20、一隔離直流用電容41與一諧振電感42。半橋式換流電路38(也可使用全橋式換流電路)電連接停振保護(hù)電路69，半橋式換流電路38將直流電源轉(zhuǎn)換為方波電源。驅(qū)動(dòng)電路20電連接半橋式換流電路38，驅(qū)動(dòng)電路20驅(qū)動(dòng)半橋式換流電路38。隔離直流用電容41的第一端電連接半橋式換流電路38，諧振電感42的第一端電連接隔離直流用電容41的第二端，而諧振電感42的第二端電連接燈管51的燈絲81的第二端。
其中，半橋式換流電路38的方波輸出端35電連接隔離直流用電容41的第一端，半橋式換流電路38包括換流開關(guān)31、32與二極管33、34。二極管33的負(fù)極電連接直流電源的正端11，而二極管33的正極電連接方波輸出端35，二極管34的負(fù)極電連接方波輸出端35，而二極管34的正極電連接直流電源的負(fù)端12。換流開關(guān)31的電源端電連接直流電源的正端11，換流開關(guān)31的負(fù)載端電連接方波輸出端35，換流開關(guān)31的控制端電連接驅(qū)動(dòng)電路20，換流開關(guān)32的電源端電連接方波輸出端35，換流開關(guān)32的負(fù)載端電連接直流電源的負(fù)端12，換流開關(guān)32的控制端電連接驅(qū)動(dòng)電路。其中，換流開關(guān)31、32可以使用雙載子晶體管(Bipolar Transistor)或MOSFET。
在圖1中，取樣變壓器59包括偵測(cè)繞組55、56與輸出繞組57，而偵測(cè)繞組55、56的繞組圈數(shù)相同。燈管51的燈絲81與燈管52的燈絲84的第一端分別電連接諧振電容53、54的第一端，諧振電容53、54的第二端分別電連接偵測(cè)繞組55、56的第二端，燈管51的燈絲82與燈管52的燈絲83的第一端分別電連接偵測(cè)繞組55、56的第一端(在圖1中有注記“*”處)。
當(dāng)燈管51、52正常時(shí)，則負(fù)載為平衡狀態(tài)，在偵測(cè)繞組55、56上的電流相同，由于偵測(cè)繞組55、56連接燈管的方式將使得偵測(cè)繞組55、56所產(chǎn)生的磁通互相抵消，所以在輸出繞組57上的電壓為0V，即使考慮取樣變壓器59本身的誤差，在輸出繞組57上的電壓也是很小。當(dāng)燈管51、52至少有一個(gè)燈管發(fā)生故障時(shí)，則負(fù)載為不平衡狀態(tài)，在偵測(cè)繞組55、56上的電流會(huì)不相同，所以偵測(cè)繞組55、56所產(chǎn)生的磁通不能互相抵消，因此在輸出繞組57上會(huì)形成一定量的電壓。
保護(hù)信號(hào)處理電路60電連接輸出繞組57，并接收輸出繞組57所送出的電壓，當(dāng)保護(hù)信號(hào)處理電路60會(huì)接收到一定量的電壓時(shí)，表示燈管51、52至少有一個(gè)燈管故障，則由保護(hù)信號(hào)處理電路60送出一故障信號(hào)至停振電路25。停振電路25電連接在保護(hù)信號(hào)處理電路60與換流器15之間，當(dāng)停振電路25接收到保護(hù)信號(hào)處理電路60所送出的故障信號(hào)時(shí)，則停振電路25送出一停振信號(hào)至換流器15，以使換流器15停止工作。
圖2為本發(fā)明另一種實(shí)施例電子安定器的電路方框圖。圖2與圖1不同處在于燈管51、52由串聯(lián)方式改成并聯(lián)方式，而燈管51的燈絲82與燈管52的燈絲84的第二端共同電連接直流電源的負(fù)端12，并且由一個(gè)諧振電感42增加為兩個(gè)諧振電感42、43，此諧振電感42、43的第一端共同電連接隔離直流用電容41的第二端，諧振電感42、43的第二端分別電連接燈管51的燈絲81與燈管52的燈絲83的第二端。圖2的動(dòng)作原理與圖1相同，在此不多加贅述。
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的保護(hù)信號(hào)處理電路與停振電路方框圖。在圖3中，保護(hù)信號(hào)處理電路包括一二極管61、一濾波用電容62、延時(shí)用電阻63、64、一延時(shí)用電容65、一稽納二極管66與一消除干擾用電容67。
二極管61的正極電連接輸出繞組57(如圖1或圖2所示)，濾波用電容62的第一端電連接二極管61的負(fù)極，而濾波用電容62的第二端電連接直流電源的負(fù)端12，在輸出繞組57上具有交流信號(hào)的電壓由二極管61整流和濾波用電容62濾波后而形成一直流信號(hào)。延時(shí)用電阻63的第一端電連接二極管61的負(fù)極與濾波用電容62的第一端，延時(shí)用電阻64的第一端電連接延時(shí)用電阻63的第二端，而延時(shí)用電阻64的第二端電連接直流電源的負(fù)端12，延時(shí)用電容65的第一端電連接延時(shí)用電阻63的第二端與延時(shí)用電阻64的第一端，而延時(shí)用電容65的第二端電連接直流電源的負(fù)端12，前述的直流信號(hào)由延時(shí)用電阻63、64與延時(shí)用電容65的延時(shí)，以消除因干擾和燈管啟動(dòng)時(shí)形成負(fù)載不平衡所產(chǎn)生的誤動(dòng)作?；{二極管(Zener Diode)66的負(fù)極電連接延時(shí)用電阻63的第二端、延時(shí)用電阻64的第一端與延時(shí)用電容65的第一端，而稽納二極管66的正極電連接停振電路25，稽納二極管66用以設(shè)定保護(hù)的動(dòng)作臨界值。消除干擾用電容67的第一端電連接稽納二極管66的正極與停振電路25，而消除干擾用電容67的第二端電連接直流電源的負(fù)端12，消除干擾用電容67用以吸收正常工作電路所產(chǎn)生的干擾。
在圖3中，停振電路25包括一負(fù)載用電阻21、一二極管22與一SCR 23。負(fù)載用電阻21的第一端電連接直流電源的正端11，二極管22的正極電連接換流器15中的半橋電路38的換流開關(guān)31的控制端，而二極管22的負(fù)極電連接負(fù)載用電阻21的第二端，SCR 23的電源端電連接負(fù)載用電阻21的第二端與二極管22的負(fù)極，SCR 23的負(fù)載端電連接直流電源的負(fù)端12，SCR 23的控制端電連接保護(hù)信號(hào)處理電路60中的稽納二極管66的正極與消除干擾用電容67的第一端。
因此，當(dāng)部分燈管發(fā)生故障時(shí)，在輸出繞組57上有足夠高的電壓且維持一定的時(shí)間后，在延時(shí)用電容65上的電壓高于稽納二極管66的反向偏壓，使稽納二極管66反向?qū)?，而在保護(hù)信號(hào)處理電路60的輸出端73形成一高電壓信號(hào)。保護(hù)信號(hào)處理電路60的輸出端73接于停振電路25中的SCR 23的控制端，此高電壓信號(hào)使得SCR 23導(dǎo)通，因?yàn)樨?fù)載用電阻21連接在直流電源的正端11與SCR 23的電源端，因此SCR 23仍維持導(dǎo)通，所以，停振電路25的輸出端71維持接近0V的電壓。半橋電路38的換流開關(guān)31的控制端在接收停振電路25的輸出端71所輸出接近0V的電壓后，使得換流開關(guān)31不再導(dǎo)通，因此換流電路15達(dá)到停振的目的。當(dāng)外部電源關(guān)掉時(shí)，直流電源的電壓下降，則SCR 23不再導(dǎo)通。如果燈管故障消除，在外部電源重新開啟后，電子安定器10(參考圖1)又正常工作。
本發(fā)明也適用在兩個(gè)燈管以上的串聯(lián)與并聯(lián)的應(yīng)用，只須改變?nèi)幼儔浩髦袀蓽y(cè)繞組的圈數(shù)比例，在正常工作時(shí)可使輸出繞組上的電壓為0V，而發(fā)生部分燈管故障時(shí)，因負(fù)載不平衡使得輸出繞組上的電壓升高以進(jìn)行保護(hù)。
因此，本發(fā)明的特征是使燈管正常時(shí)的取樣信號(hào)與部分燈管故障時(shí)的取樣信號(hào)有足夠大的差異，使停振保護(hù)電路能夠正確地動(dòng)作。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以實(shí)施例說明如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，該電子安定器具有一換流器，該換流器將一直流電源轉(zhuǎn)換為一方波電源，并提供該方波電源給復(fù)數(shù)個(gè)燈管，其特征為該停振保護(hù)電路包括復(fù)數(shù)個(gè)諧振電容，其第一端分別電連接該些燈管的一端；一取樣變壓器，具有一輸出繞組與復(fù)數(shù)個(gè)偵測(cè)繞組，該些偵測(cè)繞組的第一端分別電連接該些燈管的另一端，該些偵測(cè)繞組的第二端分別電連接該些諧振電容的第二端，該取樣變壓器用以產(chǎn)生一正常取樣信號(hào)與一故障取樣信號(hào)，并使該正常取樣信號(hào)與該故障取樣信號(hào)具有很大的差異；一保護(hù)信號(hào)處理電路，電連接該輸出繞組，用以接收該正常取樣信號(hào)與該故障取樣信號(hào)，并在接收該故障取樣信號(hào)時(shí)送出一故障信號(hào)；以及一停振電路，電連接該保護(hù)信號(hào)處理電路與該換流器之間，當(dāng)接收到該故障信號(hào)時(shí)，則送出一停振信號(hào)，以使該換流器停止工作。
2.如權(quán)利要求1所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該停振電路還包括一負(fù)載用電阻，其第一端電連接該直流電源的正端；一二極管，其正極電連接該換流器，而負(fù)極電連接該負(fù)載用電阻的第二端；以及一可控開關(guān)，具有電源端、負(fù)載端與控制端，該可控開關(guān)的電源端電連接該負(fù)載用電阻的第二端與該二極管的負(fù)極，該可控開關(guān)的負(fù)載端電連接該直流電源的負(fù)端，該可控開關(guān)的控制端電連接該保護(hù)信號(hào)處理電路。
3.如權(quán)利要求2所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該可控開關(guān)為一SCR。
4.如權(quán)利要求1所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該保護(hù)信號(hào)處理電路還包括一二極管，其正極電連接該輸出繞組的一端；一濾波用電容，其第一端電連接該二極管的負(fù)極，而第二端電連接該輸出繞組的另一端與該直流電源的負(fù)端；一第一延時(shí)用電阻，其第一端電連接該二極管的負(fù)極與該濾波用電容的第一端；一第二延時(shí)用電阻，其第一端電連接該第一延時(shí)用電阻的第二端，而第二端電性連接該直流電源的負(fù)端；一延時(shí)用電容，其第一端電連接該第一延時(shí)用電阻的第二端與該第二延時(shí)用電阻的第一端，而第二端電連接該直流電源的負(fù)端；一稽納二極管，其負(fù)極電連接該第一延時(shí)用電阻的第二端、該第二延時(shí)用電阻的第一端與該延時(shí)用電容的第一端，而正極電連接該停振電路；以及一消除干擾用電容，其第一端電連接該稽納二極管的正極與該停振電路，而第二端電連接該直流電源的負(fù)端。
5.如權(quán)利要求1所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該些燈管分別具有一第一燈絲與一第二燈絲。
6.如權(quán)利要求5所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該些燈管為串聯(lián)時(shí)，由第一個(gè)燈管的該第二燈絲的第二端電連接下一個(gè)燈管的該第一燈絲的第二端，依序連接，至最后一個(gè)燈管的該第二燈絲的第二端電連接該直流電源的負(fù)端，而第一個(gè)燈管的該第一燈絲的第二端電連接該換流器。
7.如權(quán)利要求6所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該換流器還包括一橋式換流電路，電連接該停振電路，用以將該直流電源轉(zhuǎn)換為該方波電源；一驅(qū)動(dòng)電路，電連接該橋式換流電路，用以驅(qū)動(dòng)該橋式換流電路；一隔離直流用電容，其第一端電連接該橋式換流電路；以及一諧振電感，其第一端電連接該隔離直流用電容的第二端，而第二端電連接第一個(gè)燈管的該第一燈絲的第二端。
8.如權(quán)利要求7所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該橋式換流電路為一半橋式換流電路與一全橋式換流電路的二者擇一。
9.如權(quán)利要求8所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該半橋式換流電路的一方波輸出端電連接該隔離直流用電容的第一端，該半橋式換流電路還包括一第一二極管，其負(fù)極電連接該直流電源的正端，而正極電連接該方波輸出端；一第二二極管，其負(fù)極電連接該方波輸出端，而正極電連接該直流電源的負(fù)端；一第一換流開關(guān)，具有電源端、負(fù)載端與控制端，該第一換流開關(guān)的電源端電連接該直流電源的正端，該第一換流開關(guān)的負(fù)載端電連接該方波輸出端，該第一換流開關(guān)的控制端電連接該驅(qū)動(dòng)電路；以及一第二換流開關(guān)，具有電源端、負(fù)載端與控制端，該第二換流開關(guān)的電源端電連接該方波輸出端，該第二換流開關(guān)的負(fù)載端電連接該直流電源的負(fù)端，該第二換流開關(guān)的控制端電連接該驅(qū)動(dòng)電路。
10.如權(quán)利要求9所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該第一換流開關(guān)與該第二換流開關(guān)為一雙載子晶體管與一MOSFET中擇其一。
11.如權(quán)利要求5所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該些燈管為并聯(lián)時(shí)，該些燈管的該第一燈絲的第二端分別電連接該換流器，該些燈管的該第二燈絲的第二端共同電連接該直流電源的負(fù)端。
12.如權(quán)利要求11所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該換流器還包括一橋式換流電路，電連接該停振電路，用以將該直流電源轉(zhuǎn)換為該方波電源；一驅(qū)動(dòng)電路，電連接該橋式換流電路，用以驅(qū)動(dòng)該橋式換流電路；一隔離直流用電容，其第一端電連接該橋式換流電路；以及復(fù)數(shù)個(gè)諧振電感，該些諧振電感的第一端共同電連接該隔離直流用電容的第二端，該些諧振電感的第二端分別電連接該些燈管的該第一燈絲的第二端。
13.如權(quán)利要求12所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該橋式換流電路為一半橋式換流電路與一全橋式換流電路的二者擇一。
14.如權(quán)利要求13所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該半橋式換流電路的一方波輸出端電連接該隔離直流用電容的第一端，該半橋式換流電路還包括一第一二極管，其負(fù)極電連接該直流電源的正端，而正極電連接該方波輸出端；一第二二極管，其負(fù)極電連接該方波輸出端，而正極電連接該直流電源的負(fù)端；一第一換流開關(guān)，具有電源端、負(fù)載端與控制端，該第一換流開關(guān)的電源端電連接該直流電源的正端，該第一換流開關(guān)的負(fù)載端電連接該方波輸出端，該第一換流開關(guān)的控制端電連接該驅(qū)動(dòng)電路；以及一第二換流開關(guān)，具有電源端、負(fù)載端與控制端，該第二換流開關(guān)的電源端電連接該方波輸出端，該第二換流開關(guān)的負(fù)載端電連接該直流電源的負(fù)端，該第二換流開關(guān)的控制端電連接該驅(qū)動(dòng)電路。
15.如權(quán)利要求14所述的日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，其特征為該第一換流開關(guān)與該第二換流開關(guān)為一雙載子晶體管與一MOSFET中擇其一。
全文摘要
一種日光燈電子安定器的停振保護(hù)電路，此電子安定器具有一換流器，此換流器將一直流電源轉(zhuǎn)換為一方波電源，并提供此方波電源給數(shù)個(gè)燈管。此停振保護(hù)電路包括數(shù)個(gè)諧振電容、一取樣變壓器、一保護(hù)信號(hào)處理電路與一停振電路。取樣變壓器在燈管正常與故障時(shí)，分別取樣到一正常取樣信號(hào)與一故障取樣信號(hào)，并使正常取樣信號(hào)與故障取樣信號(hào)具有很大的差異。保護(hù)信號(hào)處理電路在接收故障取樣信號(hào)時(shí)，則送出一故障信號(hào)。停振電路在接收到故障信號(hào)時(shí)，則送出一停振信號(hào)至換流器，以使換流器停止工作。
文檔編號(hào)H05B41/298GK1429059SQ0114487
公開日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2001年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者張康紅, 趙建范, 邱義芳 申請(qǐng)人:山拔克電子股份有限公司, 兆名有限公司