CN100508686C - 灯寿的检测及保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灯寿的检测及保护装置，包括：灯管，驱动灯管的半桥驱动器，设置在灯管与半桥驱动器之间的电容C1和电感L1，连接在灯管E端与F端之间的电容C2；其特点是还包括：一灯寿采样器，该灯寿采样器与灯管连接，用于检测灯管的管压；一电子整流器控制集成电路，该电子整流器控制集成电路接收灯寿采样器送来的灯管两端的电压，经比较后送出一控制信号给半桥驱动器，以控制半桥驱动器的工作。由此，本发明灯寿的检测及保护装置通过在灯管连接设置一检测灯管状态的灯寿采样器，灯寿采样器将检测到的灯管管压送至电子整流器控制集成电路，经电子整流器控制集成电路的处理，发出控制半桥驱动器工作的信号，从而达到灯寿的检测和保护功能。

Description

灯寿的检测及保护装置

技术领域

本发明涉及一种荧光灯电子镇流器设备，尤其涉及一种适用于需要提供灯寿保护功能的荧光灯电子镇流器上的灯寿的检测及保护装置。

背景技术

当荧光灯灯管的寿命结束时，由于灯管阴极发射电子能力的下降而进入不对称的工作状态(俗称整流态)，此时灯管的灯丝由于过热熔化而溅射到灯管壁上，由此而造成灯管玻璃炸裂或者烧毁镇流器的危险，甚至造成对人体的伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灯寿的检测及保护装置，它能在灯管寿命结束时检测到灯管的不对称工作状态，从而及时关断镇流器，避免发生灯管炸裂或者烧毁镇流器的危险。

本发明的目的是这样实现的：

一种灯寿的检测及保护装置，包括：灯管，驱动灯管的半桥驱动器，设置在灯管与半桥驱动器之间的电容C1和电感L1，连接在灯管E端与F端之间的电容C2；其特点是还包括：

一灯寿采样器，该灯寿采样器与灯管连接，用于检测灯管的管压；

一电子整流器控制集成电路，该电子整流器控制集成电路接收灯寿采样器送来的灯管两端的电压，经比较后送出一控制信号给半桥驱动器，以控制半桥驱动器的工作。

在上述的灯寿的检测及保护装置中，其中，所述的灯寿采样器包括分压电路和耦合电路；分压电路由设置在灯管E端与F端的电阻Rel1和Rel2组成；耦合电路由电容Cel1组成，电容Cel1的一端连接在分压电阻Rel1和Rel2之间，另一端送到电子整流器控制集成电路的C点。

在上述的灯寿的检测及保护装置中，其中，所述的灯寿采样器包括分压电路和滤波电路；分压电路由设置在灯管F端与接地之间的电阻Rel1和Rel2组成；滤波电路由电容Cel1组成，该滤波电容Cel1与分压电阻Rel2并联连接。

在上述的灯寿的检测及保护装置中，其中，所述的灯寿采样器包括分压电路、滤波电路和偏置电路；分压电路由设置在灯管E端与F端的电阻Rel1和Rel2组成；滤波电路由电容Cel1组成，该滤波电容Cel1与分压电阻Rel2并联连接；偏置电路由偏置电阻Rel3构成，该偏置电阻Rel3的一端与电源连接，另一端与滤波电容Cel1连接。

本发明灯寿的检测及保护装置，由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有显著的优点和积极效果。本发明由于在灯管连接设置一检测灯管状态的灯寿采样器，灯寿采样器将检测到的灯管管压送至灯寿采样器，通过灯寿采样器之后送到电子整流器控制集成电路的信号，或者正峰值高于V1，或者负峰值低于V2，均能使电子整流器控制集成电路动作，发出控制信号D，关断半桥驱动器，从而完成灯寿的检测和保护功能。

附图说明

通过以下对本发明灯寿的检测及保护装置的若干实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是本发明灯寿的检测及保护装置的电路框图；

图2是本发明灯寿的检测及保护装置第一实施例的电原理图；

图3是图2中A、B、C各点的电压波形图；

图4是图2中灯管各状态的电流波形图；

图5是本发明灯寿的检测及保护装置第二实施例的电原理图；

图6是图5中A、B、C各点的电压波形图；

图7是图5中灯管各状态的电流波形图；

图8是本发明灯寿的检测及保护装置第三实施例的电原理图；

图9是图8中A、B、C各点的电压波形图；

图10是图8中灯管各状态的电流波形图。

具体实施方式

请参见图1所示，这是本发明灯寿的检测及保护装置的电路框图。本发明一种灯寿的检测及保护装置，包括：灯管1，驱动灯管1的半桥驱动器2，设置在灯管1与半桥驱动器2之间的电容C1和电感L1，连接在灯管1E端与F端之间的电容C2；还包括：一灯寿采样器3，该灯寿采样器3与灯管1连接，用于检测灯管1的管压；一电子整流器控制集成电路4，该电子整流器控制集成电路4接收灯寿采样器3送来的灯管1两端的电压，经比较后送出一控制信号给半桥驱动器2，以控制半桥驱动器2的工作。

请参见图2至图4所示，它们是本发明灯寿的检测及保护装置第一实施例的电原理图、电压与电流波形图波形图。如图2所示，在本实施例中，本发明灯寿的检测及保护装置由灯管1、半桥驱动器2、电子整流器控制集成电路4、灯寿采样器3，以及电感L1、电容C1、C2组成；该电子整流器控制集成电路4接收灯寿采样器3送来的灯管1两端的电压，经比较后送出一控制信号给半桥驱动器2，以控制半桥驱动器2的工作。半桥驱动器2、灯管1、电感L1、电容C1、C2为普通电子镇流器的构成模块；灯寿采样器3包括分压电路和耦合电路；分压电路由设置在灯管1E端与F端的电阻Rel1和Rel2组成；耦合电路由电容Cel1组成，电容Cel1的一端连接在分压电阻Rel1和Rel2之间，另一端送到电子整流器控制集成电路4的C点；灯寿采样器3和电子整流器控制集成电路4共同完成灯寿保护功能。

请结合图2参见图3所示，本实施例的工作原理是：

灯寿采样器3采得的灯管1的管压(A点)先经过分压电阻Rel1和Rel2分压(B点)，然后通过耦合电容Cel1送到电子整流器控制集成电路4(C点)；电子整流器控制集成电路4有一个上门限电压V1、一个下门限电压V2，同时提供一个直流电压V3 $(V3=\frac{V1+V2}{2})$ 作为偏置提供给C点；

电子整流器控制集成电路4的作用是：一旦C点的电压Vc高于上门限V1或者低于下门限V2，电子整流器控制集成电路4动作，输出一个高电平给半桥驱动器2(D点)，使半桥驱动器停止工作。

请结合图2参见图4所示，在本实施例中，灯管1的各状态是，

当灯管1处于正常工作状态时(灯寿结束之前)，C点电压是以V3为中心上下对称的正弦波(如图4a所示)，幅度不会超过上、下门限V1、V2；

当灯管1寿命结束时，灯管1的管压(A点电压)会发生变化，分为下列三种情况：

(1)上阴极(灯丝E)灯寿结束：此时A点电压的正峰值增高，造成C点电压峰峰值增高(如图4b所示)；

(2)下阴极(灯丝F)灯寿结束：此时A点电压的负峰值增高，造成C点电压峰峰值增高(如图4c所示)；

(3)上下阴极灯寿同时结束：此时A点电压的正、负峰值同时增高，造成C点电压峰峰值增高(如图4d所示)。

对于以上三种情况，通过灯寿采样器3之后送到电子整流器控制集成电路4的信号(C点电压)的峰峰值都会增加，或者正峰值高于V1，或者负峰值低于V2，从而使电子整流器控制集成电路4动作，发出控制信号D，关断半桥驱动器2，完成灯寿保护功能。

请参见图5至图7所示，它们是本发明灯寿的检测及保护装置第二实施例的电原理图、和电压与电流波形图波形图。如图5所示，在本实施例中，本发明灯寿的检测及保护装置由灯管1、半桥驱动器2、电子整流器控制集成电路4、灯寿采样器3，以及电感L1、电容C1、C2组成；灯寿采样器3包括分压电路和滤波电路；分压电路由设置在灯管1F端与接地之间的电阻Rel1和Rel2组成；滤波电路由电容Cel1组成，该滤波电容Cel1与分压电阻Rel2并联连接；灯寿采样器3和电子整流器控制集成电路4共同完成灯寿保护功能。

请结合图5参见图6所示，本实施例的工作原理是：

灯寿采样器3采得的灯管1回路中隔直流电容C1上的电压(A点)，先经过分压电阻Rel1和Rel2分压、并经过滤波电容Cel1滤波去掉交流分量后送到电子整流器控制集成电路4(B点)；电子整流器控制集成电路4有一个上门限电压V1、一个下门限电压V2，同时提供一个直流电压V3 $(V3=\frac{V1+V2}{2})$ 作为偏置提供给B点，通过调节电阻Rel1和Rel2的比值，使得当A点电压为Vnormal时，B点的电压Vb刚好等于V3 $(\frac{\mathrm{Rel}2}{\mathrm{Rel}1+\mathrm{Rel}2}\mathrm{Vnormal}=V3);$

电子整流器控制集成电路4的作用是：一旦B点的电压Vb高于上门限V1或者低于下门限V2，电子整流器控制集成电路4动作，输出一个高电平给半桥驱动器2(D点)，使半桥驱动器2停止工作。

请结合图5参见图7所示，在本实施例中，灯管1的各状态是，

当灯管1处于正常工作状态时(灯寿结束之前)，A点电压为一对称的正弦波，直流分量＝Vnormal，所以B点电压Vb＝V3(如图7a所示)，不会超过上、下门限V1、V2；

当灯管1寿命结束时，灯管1进入整流态，其管压(A点电压)会发生变化，分为下列两种情况：

(1)上阴极(灯丝E)灯寿结束：此时A点电压的正峰值增高，其直流分量>Vnormal，造成B点电压增高，Vb>上门限电压V1，(如图7b所示)；

(2)下阴极(灯丝F)灯寿结束：此时A点电压的负峰值增高，其直流分量<Vnormal，造成B点电压降低，Vb<下门限电压V2，(如图7c所示)。

对于以上两种情况，通过灯寿采样器3之后送到电子整流器控制集成电路4的信号(B点电压)或者升高而高于V1，或者降低而低于V2，从而使电子整流器控制集成电路4动作，发出控制信号D，关断半桥驱动器2，完成灯寿保护功能。

请参见图8至图10所示，它们是本发明灯寿的检测及保护装置第三实施例的电原理图、和电压与电流波形图波形图。如图8所示，在本实施例中，本发明灯寿的检测及保护装置由灯管1、半桥驱动器2、电子整流器控制集成电路4、灯寿采样器3、以及电感L1、电容C1、C2组成；灯寿采样器3包括分压电路、滤波电路和偏置电路；分压电路由设置在灯管1E端与F端的电阻Rel1和Rel2组成；滤波电路由电容Cel1组成，该滤波电容Cel1与分压电阻Rel2并联连接；偏置电路由偏置电阻Rel3构成，该偏置电阻Rel3的一端与电源连接，另一端与滤波电容Cel1连接；灯寿采样器3和电子整流器控制集成电路4共同完成灯寿保护功能。

请结合图8参见图9所示，本实施例的工作原理是：

灯寿采样器3采得的灯管1的管压(A点)先经过分压电阻Rel1和Rel2分压，然后通过滤波电容Cel1滤波去掉交流分量后送到电子整流器控制集成电路4(B点)；电子整流器控制集成电路4有一个上门限电压V1、一个下门限电压V2，同时提供一个直流电压V3 $(V3=\frac{V1+V2}{2})$ 作为偏置提供给B点；偏置电阻Rel3的作用是由VCC提供一个直流偏置给B点，使得当A点电压为零时，B点电压Vb＝V3 $(\frac{\mathrm{Rel}1*\mathrm{Rel}2}{\mathrm{Rel}1*\mathrm{Rel}2+\mathrm{Rel}1*\mathrm{Rel}3+\mathrm{Rel}2*\mathrm{Rel}3}*\mathrm{VCC}=V3);$

电子整流器控制集成电路4的作用是：一旦B点的电压Vb高于上门限V1或者低于下门限V2，电子整流器控制集成电路4动作，输出一个高电平给半桥驱动器2(D点)，使半桥驱动器2停止工作。

请结合图8参见图10所示，在本实施例中，灯管1的各状态是，

当灯管1处于正常工作状态时(灯寿结束之前)，A点电压为一对称的正弦波，直流分量＝0，所以B点电压Vb＝V3(如图10a)，不会超过上、下门限V1、V2；

当灯管1寿命结束时，灯管1进入整流态，其管压(A点电压)会发生变化，分为下列两种情况：

(1)上阴极(灯丝E)灯寿结束：此时A点电压的正峰值增高，其直流分量>0，造成B点电压增高，Vb>上门限电压V1，(如图10b所示)。

(2)下阴极(灯丝F)灯寿结束：此时A点电压的负峰值增高，其直流分量<0，造成B点电压降低，Vb<下门限电压V2，(如图10c所示)。

对于以上三种情况，通过灯寿采样器3之后送到电子整流器控制集成电路4的信号(B点电压)或者升高而高于V1，或者降低而低于V2，从而使电子整流器控制集成电路4动作，发出控制信号D，关断半桥驱动器2，完成灯寿保护功能。

在本发明中，所述的电子整流器控制集成电路4由比较放大器构成。

在上述三实施例中，其中，第一实施例，既可以检测灯管1寿命终止时出现的不对称工作状态(整流态)，又可以检测上下阴极灯寿同时结束而造成的灯管1电压对称的升高；第二、第三实施例，只检测灯管1寿命终止时出现的不对称工作状态(整流态)，对于灯管1电压的对称变化不敏感。

因为不同厂家生产的灯管1的灯管电压有所不同，但是进入灯寿后期所出现的整流态现象却是共通的，所以，第一实施例，适用于配套固定参数(灯管电压)灯管的电子镇流器的灯寿保护；第二、第三实施例适用于配套非固定参数(灯管电压)灯管的电子镇流器的灯寿保护。

综上所述，本发明灯寿的检测及保护装置由于在灯管连接设置一检测灯管状态的灯寿采样器，灯寿采样器将检测到的灯管管压送至电子整流器控制集成电路，通过电子整流器控制集成电路的处理，发出控制信号D，控制半桥驱动器的工作或关断，从而完成灯寿的检测和保护功能。

Claims (4)

1.一种灯寿的检测及保护装置，包括：灯管(1)，驱动灯管(1)的半桥驱动器(2)，设置在灯管(1)与半桥驱动器(2)之间的电容C1和电感L1，连接在灯管(1)E端与F端之间的电容C2；其特征在于还包括：

一灯寿采样器(3)，该灯寿采样器(3)与灯管(1)连接，用于检测灯管(1)的管压；

一电子整流器控制集成电路(4)，该电子整流器控制集成电路(4)设有上门限电压和下门限电压，电子整流器控制集成电路(4)接收灯寿采样器(3)送来的与灯管(1)两端的电压相关的灯管寿命状态电压，并将该灯管寿命状态电压与所述上门限电压和所述下门限电压进行比较，在所述灯管寿命状态电压大于上门限电压或小于下门限电压时送出一控制信号给半桥驱动器(2)，使半桥驱动器(2)的工作停止。

2.如权利要求1所述的灯寿的检测及保护装置，其特征在于：所述的灯寿采样器(3)包括分压电路和耦合电路；分压电路由设置在灯管(1)E端与F端的电阻Rel1和Rel2组成；耦合电路由电容Cel1组成，电容Cel1的一端连接在分压电阻Rel1和Rel2之间，另一端送到电子整流器控制集成电路(4)的C点。

3.如权利要求1所述的灯寿的检测及保护装置，其特征在于：所述的灯寿采样器(3)包括分压电路和滤波电路；分压电路由设置在灯管(1)F端与接地之间的电阻Rel1和Rel2组成；滤波电路由电容Cel1组成，该滤波电容Cel1与分压电阻Rel2并联连接。

4.如权利要求1所述的灯寿的检测及保护装置，其特征在于：所述的灯寿采样器(3)包括分压电路、滤波电路和偏置电路；分压电路由设置在灯管(1)E端与F端的电阻Rel1和Rel2组成；滤波电路由电容Cel1组成，该滤波电容Cel1与分压电阻Rel2并联连接；偏置电路由偏置电阻Rel3构成，该偏置电阻Rel3的一端与电源连接，另一端与滤波电容Cel1连接。

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