專利名稱：一種用于熒光燈的容性保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于熒光燈的容性保護(hù)電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用在熒光燈系統(tǒng)中，能夠迅速檢測系統(tǒng)的容性狀態(tài)，并能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行升頻的容性保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
[0002]在熒光燈系統(tǒng)中，往往由于電源電壓的波動、負(fù)載的變化或者由于溫度變化導(dǎo)致部分關(guān)鍵元器件的值發(fā)生偏離，進(jìn)而使得系統(tǒng)發(fā)生容性的情況。圖1為熒光燈半橋負(fù)載特性原理圖，當(dāng)系統(tǒng)的工作頻率工作在諧振頻率的左邊區(qū)域時，系統(tǒng)處于容性區(qū)域，系統(tǒng)的兩個功率MOS管會出現(xiàn)硬開關(guān)現(xiàn)象，甚至發(fā)生共通現(xiàn)象，如果沒有適當(dāng)?shù)娜菪员Ｗo(hù)措施，可能會由于其系統(tǒng)的短路故障，造成功率管燒壞進(jìn)而損壞整個系統(tǒng)。因此，熒光燈驅(qū)動系統(tǒng)必須要妥善考慮容性保護(hù)設(shè)計，考慮將系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離諧振頻率，通過升頻的方式，將系統(tǒng)從容性區(qū)域拉至感性區(qū)域。[0003]在傳統(tǒng)的容性保護(hù)電路中見圖2，系統(tǒng)檢測到有容性信號時，然后升頻，等待一段時候，再檢測系統(tǒng)是否有容性信號，如果還有，則鎖定系統(tǒng)，系統(tǒng)停振，然后等待系統(tǒng)重新上電。[0004]該傳統(tǒng)容性保護(hù)電路的特點(diǎn)在于能夠?qū)ο到y(tǒng)的容性現(xiàn)象做出二次判斷，不是一發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于容性狀態(tài)，就關(guān)斷系統(tǒng)，而是進(jìn)行第二次判斷，第二次檢測，系統(tǒng)沒有處于容性狀態(tài)，則忽略，如果第二次檢測，系統(tǒng)仍然有容性現(xiàn)象，則系統(tǒng)停振，等待系統(tǒng)的重新啟動。這種容性保護(hù) 電路俗稱“傻瓜式容性保護(hù)電路”，顯然對熒光燈系統(tǒng)的正常工作帶來一定的干擾。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于熒光燈的容性保護(hù)電路。該容性保護(hù)電路在熒光燈系統(tǒng)處于容性的情況下，能夠迅速檢測，并且對系統(tǒng)進(jìn)行升頻處理，使得系統(tǒng)從容性區(qū)域拉到感性區(qū)域。[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:[0007]—種用于熒光燈的容性保護(hù)電路，包括:相位檢測電路、相位判斷電路、升頻電路以及驅(qū)動電路連接組成。[0008]所述相位檢測電路包括:一個比較器comp以及采樣電阻R1。[0009]所述的比較器comp的正端接采樣電阻Rl的上端，比較器comp的負(fù)端接Vref電平。[0010]所述相位判斷電路包括:用于相位信號判斷的D觸發(fā)器。[0011]所述的相位判斷電路的上輸入端接比較器comp的輸出端，下輸入端接驅(qū)動電路Driver的輸出端LD信號，復(fù)位端接驅(qū)動電路Driver的輸出端HD信號。[0012]所述升頻電路包括:用于控制壓控振蕩器VCO的壓控振蕩電壓Vc的Re電阻以及控制開關(guān)管Mnl ;用于穩(wěn)定電壓Vc的電容Cl ;用于產(chǎn)生頻率的電路VCO與分頻器；[0013]所述驅(qū)動電路包括:用于驅(qū)動兩個功率MOS管的driver驅(qū)動電路。[0014]所述升頻電路中，Re電阻的上端接Cl電容的上端與V⑶的輸入端，Re電阻下端接NMOS管Mnl的漏端；NM0S管Mnl的漏端接Re電阻的下端，柵端接PHD的輸出端，源端接地；電容Cl的上端接運(yùn)Re電阻的上端，VCO的輸入端，其下端接地；VC0的輸入端接Re電阻上端，Cl電容上端,輸出端接分頻器2_divder的輸入端；分頻器2_divder的輸入端接VCO的輸出端，輸出端接driver的輸入端，driver的輸出端HD接MPl的柵極，driver的輸出端LD接MP2的柵極。[0015]信號經(jīng)過相位檢測電路、相位判斷電路、升頻電路以及驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的信號HD與LD反饋至相位判斷電路，其中HD信號為相位判斷電路的復(fù)位信號，LD信號與比較器信號comp輸出信號Poscs進(jìn)行相位判斷。[0016]本實(shí)用新型所提供的熒光燈容性保護(hù)電路能夠迅速檢測系統(tǒng)容性狀態(tài)，并且能夠?qū)ζ渖l處理，使得系統(tǒng)從容性區(qū)域移動到感性區(qū)域，改善整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及提高整個系統(tǒng)的可靠性。


[0017]圖1為熒光燈系統(tǒng)的負(fù)載特性；[0018]圖2為傳統(tǒng)的熒光燈系統(tǒng)的容性保護(hù)電路示意圖；[0019]圖3為本實(shí)用新型所提供的熒光燈系統(tǒng)的容性保護(hù)電路圖；[0020]圖4為本實(shí)用新型所提供的熒光燈系統(tǒng)容性保護(hù)應(yīng)用電路圖；[0021]圖5為本實(shí)用新型所提供的容性保護(hù)電路中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的波形圖；具體實(shí)施方式
:[0022]
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。[0023]一種用于熒光燈的容性保護(hù)電路，如圖3所示，包括:相位檢測電路、相位判斷電路、升頻電路以及驅(qū)動電路連接組成。相位檢測電路包括:一個比較器comp以及采樣電阻Rlo比較器comp的正端接采樣電阻Rl的上端，比較器comp的負(fù)端接Vref電平。相位判斷電路包括:用于相位信號判斷的D觸發(fā)器。相位判斷電路的上輸入端接比較器comp的輸出端，下輸入端接驅(qū)動電·路Driver的輸出端LD信號，復(fù)位端接驅(qū)動電路Driver的輸出端HD信號。升頻電路包括:用于控制壓控振蕩器VCO的壓控振蕩電壓Vc的Re電阻以及控制開關(guān)管Mnl ;用于穩(wěn)定電壓Vc的電容Cl ;用于產(chǎn)生頻率的電路VCO與分頻器；驅(qū)動電路包括:用于驅(qū)動兩個功率MOS管的driver驅(qū)動電路。升頻電路中，Re電阻的上端接Cl電容的上端與VCO的輸入端，Re電阻下端接NMOS管Mnl的漏端；NM0S管Mnl的漏端接Re電阻的下端，柵端接PHD的輸出端，源端接地；電容Cl的上端接運(yùn)Re電阻的上端，VCO的輸入端，其下端接地；VC0的輸入端接Re電阻上端，Cl電容上端，輸出端接分頻器2_divder的輸入端；分頻器2_divder的輸入端接VCO的輸出端,輸出端接driver的輸入端,driver的輸出端HD接MPl的柵極，driver的輸出端LD接MP2的柵極。[0024]信號經(jīng)過相位檢測電路、相位判斷電路、升頻電路以及驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的信號HD與LD反饋至相位判斷電路，其中HD信號為相位判斷電路的復(fù)位信號，LD信號與比較器信號comp輸出信號Poscs進(jìn)行相位判斷。[0025]如圖4所示，本實(shí)用新型所述容性保護(hù)電路還可以包括半橋逆變電路、負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和容性保護(hù)處理電路。其中，兩個功率MOS管MP1、MP2組成逆變電路。上功率MOS管的漏極接整流橋后的母線電壓HV，柵極接驅(qū)動級的輸出信號HD，源極接下功率MOS管的漏極以及電感LI的左端；下功率MOS管的漏極接上功率MOS管的源極以及電感LI的左端，柵極接驅(qū)動級的輸出信號LD，源極接采樣電阻Rl的上端。半橋逆變電路中的下功率MOS管MP2和采樣電阻Rl將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號并輸出到比較器的正端。容性保護(hù)電路包括比較器C0MP、相位判斷電路、運(yùn)放amp、壓控振蕩器VC0、I個電阻Re、I個開關(guān)管Mnl、l個環(huán)路濾波電容Cl、分頻器divder以及驅(qū)動級driver。比較器COMP的輸出端接相位判斷電路的上輸入端，輸出驅(qū)動Driver的下輸出端LD接相位判斷電路的下輸入端；相位判斷電路的輸出端接麗I的柵端,麗I的漏端接Re電阻下端，MNl的源端接地，電阻Re的上端接運(yùn)放amp的輸出端、Cl電容的上端以及V⑶的輸入端，電容Cl的下端接地；VC0壓控振蕩器的輸入接運(yùn)放amp的輸出端、Re電阻的上端、Cl電容的上端,輸出端接分頻器2_divder的輸入端；分頻器2_divder的輸出端接驅(qū)動電路divder的輸入端；驅(qū)動電路divder的上輸出端HD接半橋逆變電路的上功率MOS管的柵極以及相位判斷PHD的復(fù)位reset信號端，下輸出端LD接半橋逆變電路的下功率MOS管柵極以及相位判斷PHD的下輸入端；分頻器2_diVder的輸出端接驅(qū)動電路divder的輸入端；驅(qū)動電路divder的上輸出端接半橋逆變電路的上功率MOS管的柵極，下輸出端接半橋逆變電路的下功率MOS管柵極。[0026]所述過流保護(hù)電路的具體工作原理(見圖5波形圖)如下:[0027]當(dāng)所述CS信號在上功率MOS管的柵極驅(qū)動信號HD與下功率MOS管的柵極驅(qū)動信號LD同時為低電平期間(死區(qū)時間)，小于Vref電平時，則相位檢測電路一比較器comp輸出信號poses輸出低電平,大于Vref電平時,貝U相位檢測電路一比較器comp輸出信號poses輸出高電平，poses信號從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，產(chǎn)生一上升沿信號，這個上升沿信號通過相位判斷電路，與功率MOS管柵極驅(qū)動信號LD的上升沿進(jìn)行相位比較，滯后于LD信號，則相位判斷電路輸出rise信號為低電平；此時的rise信號為低，麗I管關(guān)閉，使得Cl電容上的電荷保持不變，振蕩器VCO的壓控振蕩線Vc也不變，因此VCO輸出頻率也保持不變。[0028]當(dāng)所述CS信號在上功率MOS管的柵極驅(qū)動信號HD與下功率MOS管的柵極驅(qū)動信號LD同時為低 電平期間(死區(qū)時間)，小于Vref電平時，則相位檢測電路一比較器comp輸出信號poses輸出低電平,大于Vref電平時,則相位檢測電路一比較器comp輸出信號poses輸出高電平，poses信號從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，產(chǎn)生一上升沿信號，這個上升沿信號通過相位判斷電路，與功率MOS管柵極驅(qū)動信號LD的上升沿進(jìn)行相位比較，若超前于LD信號，則相位判斷電路輸出rise信號為高電平，該rise高電平信號直至相位判斷電路被HD信號復(fù)位成低電平；此時的rise信號用來開通麗I管，使得Cl電容上的電荷，通過Re與MNl管泄放，也使壓控振蕩器VCO的壓控振蕩線Vc變低，進(jìn)而使得VCO輸出頻率變高(由于VCO的工作頻率與輸入的壓控振蕩線Vc為相反地變化關(guān)系，即VCO增益為負(fù)的)。[0029]綜上所述，當(dāng)系統(tǒng)由于某種非理想因素(電壓波動、負(fù)載變化等)，系統(tǒng)工作在容性區(qū)域，采樣的CS信號在上功率MOS管的柵極驅(qū)動信號HD與下功率MOS管的柵極驅(qū)動信號LD同時為低電平期間(死區(qū)時間電平時，則相位檢測電路一比較器comp輸出信號poses輸出低電平,大于Vref電平時,則相位檢測電路一比較器comp輸出信號poses輸出高電平，poses信號從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，產(chǎn)生一上升沿信號，這個上升沿信號通過相位判斷電路，與功率MOS管柵極驅(qū)動信號LD的上升沿進(jìn)行相位比較，poses信號超前于LD信號，則輸出rise信號為高電平，此高電平持續(xù)相位判斷電路的復(fù)位信號HD信號為高電平時，被拉成低電平；rise信號為高時，麗I管開通，電容Cl上的電荷通過電阻Re以及麗I管泄放，壓控振蕩器VCO的壓控振蕩線Vc變低，又由于VCO的工作頻率與輸入的壓控振蕩線Vc為相反地變化關(guān)系(即VCO增益為負(fù)的)，因此嚴(yán)控振蕩器VCO的輸出頻率ClkO變高，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升頻動作，此ClkO信號頻率經(jīng)過分頻器2_diVder分頻整形，再經(jīng)過驅(qū)動級Driver,產(chǎn)生高壓驅(qū)動信號HD與低壓驅(qū)動信號LD，用來驅(qū)動功率MOS管MPl與MP2的柵端。由于系統(tǒng)頻率的升高，系統(tǒng)頻率離開諧振頻率，從容性區(qū)域進(jìn)入到感性區(qū)域，減少了硬開關(guān)次數(shù)，進(jìn)而消除系統(tǒng)的容性現(xiàn)象。[0030]上面對本實(shí)用新型所述一種用于熒光燈容性保護(hù)的電路進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不違背本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)的前提下對其做任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本實(shí)用新型專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng) 的法律責(zé)任。
權(quán)利要求1.一種用于熒光燈的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述容性保護(hù)電路包括相位檢測電路、相位判斷電路、升頻電路以及驅(qū)動電路連接構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述相位檢測電路包括:一個比較器comp以及采樣電阻Rl。
3.如權(quán)利要求2所述的容性保護(hù)電路，其特征在于: 所述的比較器comp的正端接采樣電阻Rl的上端，比較器comp的負(fù)端接Vref電平。
4.如權(quán)利要求1所述的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述相位判斷電路包括:用于相位信號判斷的D觸發(fā)器。
5.如權(quán)利要求4所述的容性保護(hù)電路，其特征在于: 所述的相位判斷電路的上輸入端接比較器comp的輸出端，下輸入端接驅(qū)動電路Driver的輸出端LD信號，復(fù)位端接驅(qū)動電路Driver的輸出端HD信號。
6.如權(quán)利要求1所述的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述升頻電路包括:用于控制壓控振蕩器VCO的壓控振蕩電壓Vc的Re電阻以及控制開關(guān)管Mnl ;用于穩(wěn)定電壓Vc的電容Cl ;用于產(chǎn)生頻率的電路VCO與分頻器。
7.如權(quán)利要求1所述的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述驅(qū)動電路包括:用于驅(qū)動兩個功率MOS管的driver驅(qū)動電路。
8.如權(quán)利要求6所述的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述升頻電路中，Re電阻的上端接Cl電容的上端與VCO的輸入端，Re電阻下端接NMOS管Mnl的漏端；NM0S管Mnl的漏端接Re電阻的下端,柵端接PHD的輸出端，源端接地；電容Cl的上端接運(yùn)Re電阻的上端，VCO的輸入端，其下端接地；VC0的輸入端接Re電阻上端，Cl電容上端，輸出端接分頻器2_divder的輸入端；分頻器2_divder的輸入端接VCO的輸出端,輸出端接driver的輸入端，driver的輸出端HD接MPl的柵極，driver的輸出端LD接MP2的柵極。
9.如權(quán)利要求1所述的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述容性保護(hù)電路包括半橋逆變電路。
10.如權(quán)利要求9所述的容性保護(hù)電路，其特征在于:所述半橋逆變電路包括兩個功率MOS 管 MP1、MP2 組成 。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種熒光燈容性保護(hù)電路，所述容性保護(hù)電路由相位檢測電路、相位判斷電路、升頻電路和驅(qū)動電路構(gòu)成；輸入信號依次經(jīng)過相位檢測電路、鑒相電路和升頻電路的處理后傳輸至驅(qū)動電路，然后由所述驅(qū)動電路的輸出端輸出至后續(xù)半橋逆變電路。采用本實(shí)用新型能夠減小芯片面積，降低成本，優(yōu)化電路的設(shè)計，在系統(tǒng)處于容性狀態(tài)時候，迅速升頻，使得系統(tǒng)從容性區(qū)域移到感性區(qū)域，將少硬開關(guān)的次數(shù)，降低了功率管的損耗。
文檔編號H05B41/14GK203120266SQ201320110339
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者趙新江, 杜斐, 王加?xùn)| 申請人:上海登芯微電子科技有限公司