專(zhuān)利名稱(chēng)：熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)。
熒光燈是一種大眾化的照明光源，由于其負(fù)阻特性，必須有相應(yīng)的鎮(zhèn)流器與之匹配才能正常工作。電子鎮(zhèn)流器是一種新近發(fā)展出來(lái)的電子裝置，它工作頻率一般在幾十千赫茲。由于工作頻率由五十或六十赫茲的工頻提高到了幾十千赫茲，使得電子鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器相比具有更高的效率。
熒光燈是氣體放電燈的一種。在熒光燈的使用過(guò)程中，隨著熒光燈管的日益老化，燈管電壓會(huì)逐漸增加，同時(shí)燈絲陰極的熱電子發(fā)射能力也逐漸降低。由于燈管兩個(gè)燈絲的老化程度不可能完全相同，造成兩個(gè)燈絲陰極的電子發(fā)射能力不同，使得流過(guò)燈管的交流電流的正負(fù)部分不相同，這表明熒光燈管出現(xiàn)了整流效應(yīng)，也就是說(shuō)熒光燈管的壽命即將終結(jié)。當(dāng)熒光燈出現(xiàn)整流效應(yīng)時(shí)，燈絲處的陰極電壓降會(huì)明顯增加，從而使得燈絲電極的溫度急劇增加，嚴(yán)重時(shí)將使燈絲電極端的玻璃管壁熔化，或使燈頭處的燈具接插件燒毀，從而可能造成火災(zāi)等嚴(yán)重后果，同時(shí)也可能使電子鎮(zhèn)流器因輸出功率過(guò)大而失效。因此在電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)中必須考慮加入整流效應(yīng)保護(hù)電路，這樣才能提高系統(tǒng)的可靠性。
已有的熒光燈整流效應(yīng)保護(hù)電路是通過(guò)檢測(cè)燈工作電流的直流成分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

圖1是一般的熒光燈整流效應(yīng)保護(hù)電路實(shí)施例。圖中V為方波信號(hào)源，L和C1為串聯(lián)諧振電感和電容，TX為輸出變壓器。R1、D1、R2和D2構(gòu)成熒光燈管等效阻抗，在燈管無(wú)整流效應(yīng)時(shí)，R1和R2的阻值相等，當(dāng)燈管出現(xiàn)整流效應(yīng)時(shí)，R1和R2的阻值不相等。采樣電容C2用于檢測(cè)燈管電流的直流成分。當(dāng)燈出現(xiàn)整流效應(yīng)時(shí)，流過(guò)燈管的交流電流中出現(xiàn)了部分直流成分，由此在電容C2上產(chǎn)生了直流壓降，當(dāng)控制電路IC的EOL端，檢測(cè)到此直流壓降超過(guò)某個(gè)設(shè)定值時(shí)，控制電路IC產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，使電子鎮(zhèn)流器停止工作，從而避免了因燈管出現(xiàn)整流效應(yīng)而使燈絲電極過(guò)熱的現(xiàn)象。
這種整流效應(yīng)保護(hù)電路雖然可以工作，但也有其相應(yīng)的缺點(diǎn)。
第一，由于要采樣燈管電流的直流成分，必須將采樣電容C2直接與燈管串聯(lián)，這樣就不能實(shí)現(xiàn)電子鎮(zhèn)流器與燈管負(fù)載之間的電氣隔離，從而限制了在某些嚴(yán)格要求電氣隔離的場(chǎng)合中的應(yīng)用。如果一定要在此場(chǎng)合使用，則必須增加諸如光耦等器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，因而使電子鎮(zhèn)流器的成本增加。
第二，由于燈管與采樣電容串聯(lián)，使得在電路結(jié)構(gòu)中必須增加一個(gè)輸出變壓器，從而增加了電子鎮(zhèn)流器的成本。
第三，由于采樣電容與燈管串聯(lián)，在正常工作時(shí)，燈電流在電容上會(huì)產(chǎn)生一定的交流電壓降，為了防止誤動(dòng)作，必須將控制電路IC中的比較電平設(shè)得較高，由此帶來(lái)得缺點(diǎn)是，只有當(dāng)燈管出現(xiàn)極其嚴(yán)重的整流效應(yīng)時(shí)保護(hù)電路才能動(dòng)作，而在燈管處于非嚴(yán)重整流態(tài)時(shí)保護(hù)電路無(wú)法判斷。
由于上述三個(gè)缺點(diǎn)，使得此種整流效應(yīng)保護(hù)電路在性能上具有一定的局限性，也限制了在電子鎮(zhèn)流器上的應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種保護(hù)及時(shí)準(zhǔn)確、成本低、應(yīng)用廣的熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)保護(hù)電路。
本實(shí)用新型由燈管電壓正峰值采樣電路，燈管電壓負(fù)峰值采樣電路，正負(fù)峰值電壓信號(hào)相加電路構(gòu)成。與電子鎮(zhèn)流器連接的熒光燈管分別與燈管電壓正峰值采樣電路，燈管電壓負(fù)峰值采樣電路連接。正負(fù)峰值采樣電路與正負(fù)峰值電壓信號(hào)相加電路連接，信號(hào)相加電路與絕對(duì)值比較器連接，最后接控制停振電路。
上述電路需將熒光燈管交流電壓降分壓，分別獲得燈管電壓正相峰值和負(fù)相峰值，待正負(fù)峰值電壓信號(hào)相加后經(jīng)比較判斷，控制電路決定是否停振。
本實(shí)用新型的保護(hù)電路結(jié)構(gòu)可以是圖2，即V為方波信號(hào)源，L和C1為串聯(lián)諧振電感和電容。R1、R2、D1和D2構(gòu)成熒光燈管等效阻抗，在燈管無(wú)整流效應(yīng)時(shí)，R1和R2的阻值相等，當(dāng)燈管出現(xiàn)整流效應(yīng)時(shí)，R1和R2的阻值不相等。電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，電容C2、C3、C4，二極管D3、D4，這些元件組成了熒光燈整流效應(yīng)檢測(cè)電路，檢測(cè)到的信號(hào)送至控制電路IC的EOL輸入端。
該電路的工作原理是通過(guò)檢測(cè)燈交流電壓降的正負(fù)幅度的不對(duì)稱(chēng)性，從而判斷熒光燈是否處于整流態(tài)。燈管電壓通過(guò)電阻R3 R4分壓。二極管D4、電阻R6和電容C2構(gòu)成半波整流濾波電路，在電容C2上生成的電壓比例于燈管電壓的正相峰值。二極管D3、電阻R5和電容C4構(gòu)成另一個(gè)半波整流濾波電路，在電容C4上生成的電壓比例于燈管電壓的負(fù)相峰值。電容C2上的正電壓通過(guò)電阻R7對(duì)電容C3作正向充電，電容C4上的負(fù)電壓通過(guò)電阻R8對(duì)電容C3作反向充電，將電容C3上的電壓信號(hào)送至控制電路IC?？刂齐娐稩C將此電壓與參考電壓作比較，以判斷是否要作整流效應(yīng)保護(hù)動(dòng)作。在電路中，電阻R5和R6的阻值相同，電阻R7和R8的阻值相同。
在熒光燈管完全正常工作沒(méi)有出現(xiàn)整流效應(yīng)時(shí)，流過(guò)燈管的交流電流的正負(fù)部分相同，燈管正向與反向工作的等效電阻R1和R2也相同，因而燈電壓的正負(fù)部分也完全對(duì)稱(chēng)。燈電壓經(jīng)分壓、半波整流和濾波后，在電容C2上生成的正電壓等于在電容C4上生成的負(fù)電壓，電阻R7和R8相同，因而電容C3上的電壓等于零伏。在控制電路IC中設(shè)定正負(fù)兩個(gè)比較電壓。由于電容C3上的電壓不超過(guò)正負(fù)比較電壓，控制電路IC不產(chǎn)生停振信號(hào)，電子鎮(zhèn)流器繼續(xù)工作。
當(dāng)燈管老化而出現(xiàn)整流效應(yīng)時(shí)，燈管等效電阻R1和R2不相同，燈電流中出現(xiàn)了直流成分，同時(shí)燈電壓的正負(fù)部分也不對(duì)稱(chēng)。燈電壓經(jīng)分壓，半波整流和濾波后，在電容C2上生成的正電壓不等于在電容C4上生成的負(fù)電壓，因而電容C3上的電壓不等于零伏。此電壓可能為正，也可能為負(fù)，這取決于整流態(tài)時(shí)燈管電壓的正負(fù)幅度哪一個(gè)更高。當(dāng)C3上的電壓為正，且高于控制電路IC中的正值比較電壓時(shí)，或者當(dāng)C3上的電壓為負(fù)，且低于控制電路IC中的負(fù)值比較電壓時(shí)，控制電路IC判斷為燈管處于整流態(tài)，產(chǎn)生相應(yīng)的停振信號(hào)，電子鎮(zhèn)流器停止工作，從而避免了燈絲電極過(guò)熱現(xiàn)象，達(dá)到了整流效應(yīng)保護(hù)功能。
當(dāng)燈管負(fù)載需要與電子鎮(zhèn)流器實(shí)現(xiàn)電氣上的隔離時(shí)，此保護(hù)電路見(jiàn)圖3，圖中V為方波信號(hào)源，L和C1為串聯(lián)諧振電感和電容，TX為輸出變壓器。R1、D1、R2和D2構(gòu)成熒光燈管等效阻抗，在燈管無(wú)整流效應(yīng)時(shí)，R1和R2的阻值相等，當(dāng)燈管出現(xiàn)整流效應(yīng)時(shí)，R1和R2的阻值不相等。電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，電容C2、C3、C4，二極管D3、D4，這些元件組成了熒光燈整流效應(yīng)檢測(cè)電路，檢測(cè)到的信號(hào)送至控制電路IC的EOL輸入端。
該電路的工作原理同樣是通過(guò)檢測(cè)燈交流電壓降的正負(fù)幅度的不對(duì)稱(chēng)性，從而判斷熒光燈是否處于整流態(tài)。其具體的描述與前述的電路相同。
本實(shí)用新型保護(hù)電路的優(yōu)點(diǎn)在于第一，電路中可以不設(shè)置輸出變壓器，從而簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低了電子鎮(zhèn)流器的成本。第二，靈活地設(shè)定電阻R3和R4的分壓比，可以定量地判斷整流效應(yīng)的嚴(yán)重程度，以便精確地設(shè)定整流效應(yīng)保護(hù)功能的觸發(fā)電壓信號(hào)幅值。這意味著當(dāng)燈管出現(xiàn)微弱的整流效應(yīng)時(shí)，保護(hù)電路也能準(zhǔn)確地識(shí)別。第三，可以設(shè)置輸出變壓器，從而實(shí)現(xiàn)燈管與電子鎮(zhèn)流器在電氣上的嚴(yán)格隔離，擴(kuò)大了本實(shí)用新型在電子鎮(zhèn)流器中的應(yīng)用范圍。由此可見(jiàn)，與已有的此類(lèi)保護(hù)電路相比，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)靈活，成本低，適用性廣。
具有本實(shí)用新型整流效應(yīng)保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖4，圖中1是電子鎮(zhèn)流器逆變電路，2是熒光燈，3是燈管電壓正峰值采樣電路，4是燈管電壓負(fù)峰值采樣電路，5是正負(fù)峰值電壓信號(hào)相加電路，6是絕對(duì)值比較器電路，7是停振控制電路。由3、4、5部分組成的就是本發(fā)明所描述的整流效應(yīng)保護(hù)電路。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)。
圖2是本實(shí)用新型整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)。
圖3是本實(shí)用新型整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)。
圖4是具有本實(shí)用新型保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)框圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例取如下數(shù)值的元器件，按圖2方式連接一整流效應(yīng)保護(hù)電路。R1＝200 R3＝200k R5＝200k R7＝100k D1＝1n4937 D3＝1n4148R2＝250 R4＝40k R6＝200k R8＝100k D2＝1n4937 D4＝1n4148C1＝5600pf L＝1mHC2＝1000pfC3＝1000pfC4＝1000pf
權(quán)利要求1.熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)，由燈管電壓正峰值采樣電路，燈管電壓負(fù)峰值采樣電路，正負(fù)峰值電壓信號(hào)相加電路組成，其特征是與電子鎮(zhèn)流器1連接的熒光燈管2，分別與燈管電壓正峰值采樣電路3、燈管電壓負(fù)峰值采樣電路4連接，正負(fù)峰值采樣電路與正負(fù)峰值電壓相加電路連接，信號(hào)相加電路與絕對(duì)值比較器6連接，最后接控制停振電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)，其特征是方波信號(hào)源V，串聯(lián)諧振電感L和電容C1連接在熒光燈電路兩端，R1、D1、R2、D2構(gòu)成熒光燈管等效阻抗，檢測(cè)電路由電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，電容C2、C3、C4及二極管D3、D4構(gòu)成，連接方式如圖2，檢測(cè)到的信號(hào)連接至控制電路IC的EOL輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)，其特征是在串聯(lián)諧振電感電容和熒光燈之間接有輸出變壓器TX。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)的該類(lèi)電路結(jié)構(gòu)存在成本高，保護(hù)不及時(shí)等不足。本實(shí)用新型用燈管電壓正峰值采樣電路，燈管電壓負(fù)峰值采樣電路與正負(fù)峰值電壓信號(hào)相加電路連接，信號(hào)相加電路與絕對(duì)值比較器連接，最后接控制停振電路。通過(guò)檢測(cè)熒光燈交流電壓降正負(fù)幅度的不對(duì)稱(chēng)性，判斷熒光燈是否處于整流狀態(tài)。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，判斷及時(shí)準(zhǔn)確，且應(yīng)用廣泛。
文檔編號(hào)H05B41/28GK2492037SQ0124631
公開(kāi)日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月3日
發(fā)明者陳忠 申請(qǐng)人:上海復(fù)旦微電子股份有限公司