CN101472376A - 电子镇流器及其点火电流限流的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可对点火电流进行限流的电子镇流器包括镇流器芯片IC，由功率管组成的半桥驱动器，谐振电路，在半桥驱动器的第二功率管T2与接地之间串联一采样电阻，所述镇流器芯片IC的检测端连接到所述第二功率管T2与所述采样电阻之间的节点。且也提供了电子镇流器的点火电流限流的控制方法，对点火时的电流进行限流以避免电子镇流器的半桥驱动器的功率管承受大的电流，保护电子镇流器不被烧毁。

Description

电子镇流器及其点火电流限流的控制方法

技术领域

本发明涉及荧光灯电子镇流器领域，特别涉及一种可对点火电流进行限流的电子镇流器及其点火电流限流的控制方法。

背景技术

图1是用电子镇流器芯片IC作为控制器的串联谐振电子镇流器的基本电路图。图中T1、T2是功率管，可以是双极型晶体管，也可以是MOSFET，功率管组成半桥驱动器。C1是隔直电容，L是谐振(限流)电感，C是谐振电容，LAMP是荧光灯管。

一般来说，这种电路有三种状态：预热状态、点火状态和工作(点亮)状态。其等效电路图为图2(预热状态)和图3(工作状态)。

从图2中可以得出，当灯管没有导通时，直流电压经过半桥驱动器并经过隔直电容器C1后在A点变成为交流电，这交流电施加于由电感L、电容C组成的LC谐振网络。其谐振频率f_o为：

$f_o=1/2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}$

图4为流过回路的电流i和频率f的关系曲线。图中f_o为谐振频率，在f_o的左边电路呈容性状态，在f_o的右边电路呈感性状态。由于对于“它激式”的半桥驱动器，一般来说都要求其工作在感性状态，所以半桥驱动器的工作频率是要求大于f_o。

图4还表示对LC谐振网络施加交流电压后，在感性区，其电流i随频率的降低而增大，在f_o处达到最大值(纯电阻状态)。

电子镇流器在预热状态时，由于频率f_p较高，于f_o偏右，此时电流i_p较小，见图5。

而当电子镇流器进行点火时，点火是个动态的过程，也就是施加于LC网络的交流电频率迅速向谐振点靠近，也就是频率从f_p向工作频率fr扫描，称为扫频，一般工作频率约等于谐振频率f_o。此时电流会随着频率的降低而迅速增大，谐振电容C两端的电压也会随着频率的降低而迅速增大。由于荧光灯管是连接在C两端的，所以相当于荧光灯管得到了瞬间的高电压。假如这种电压高于荧光灯管的启动击穿电压，灯管就会被点亮，电路进入正常的工作状态。一旦电路进入正常工作状态，也就如图3所示的等效电路，此时电路的谐振频率从f_o变为f_o’，f_o’较f_o小，如图6所示。此时的f_o’仍远小于工作频率f_r，电路仍处在感性区，电流不会很大，整个系统是安全的。

上面讨论的是荧光灯管是正常的，并且是连接良好的。问题是假如荧光灯管出现异常，如漏气、断裂、灯管连接不良等等，在那些异常情况下，当在点火也就是频率扫描时，频率迅速向f_o靠近，电流会急剧增加，并且是长时间维持大电流。一般来说，这样的大电流，时间长了就会烧毁半桥驱动器的功率管。针对这种情况，有必要采取措施对电流加以限制，以避免功率管被烧毁。目前存在的电子镇流器芯片IC，大多数都没有对功率管的电流加以限制，若荧光灯管出现异常情况，电子镇流器的半桥驱动器的功率管会承受很大的电流，电子镇流器很容易烧毁。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种对点火电流进行限流的电子镇流器及其点火电流限流的控制方法。

本发明提供的电子镇流器，包括镇流器芯片IC，由功率管组成的半桥驱动器，谐振电路，在半桥驱动器的第二功率管T2与接地之间串联一采样电阻，所述镇流器芯片IC的检测端连接到所述第二功率管T2与所述采样电阻之间的节点。

进一步地，所述功率管为双极型晶体管，所述第二功率管T2的发射极与所述采样电阻连接。

进一步地，所述功率管为MOSFET，所述第二功率管T2的源极与所述采样电阻连接。

另外本发明还提供了电子镇流器的点火电流限流的控制方法，方案如下，

在电子镇流器芯片IC上设置一检测比较电压V_max和一最大允许电流i_max，当半桥驱动器的功率管的电流达到最大允许电流i_max时，采样电阻上得到与所述检测比较电压V_max相等的电压；

若所述半桥驱动器的功率管的电流小于最大允许电流i_max，采样电阻上的电压小于检测比较电压V_max，则电子镇流器芯片IC输出脉冲正常扫描频率；若所述半桥驱动器的功率管的电流达到或超过最大允许电流i_max，采样电阻上的电压达到或超过检测比较电压V_max，则停止扫描频率，并保持输出频率f_max不变；

若输出频率f_max维持时间超过预定时间T，则电子镇流器芯片IC关闭输出脉冲。

采用本发明提供的点火电流限流的控制方法的电子镇流器，若荧光灯管出现故障时，点火时电子镇流器芯片IC维持输出频率f_max一定时间T，如果维持时间超过预定时间T，则电子镇流器芯片IC立即关闭输出脉冲，保护电子镇流器不被烧毁。

附图说明

图1为串联谐振电子镇流器的基本电路图；

图2为串联谐振电子镇流器处于预热状态的等效电路图；

图3为串联谐振电子镇流器处于工作状态的等效电路图；

图4为回路电流和频率的关系曲线图；

图5为电子镇流器处于预热状态时回路电流和频率的关系曲线图；

图6为电子镇流器处于工作状态时回路电流和频率的关系曲线图；

图7为根据本发明一优选实施例的串联谐振电子镇流器的电路图；

图8为根据本发明一优选实施例的回路电流和频率的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图7所示，本发明的优选实施例的电子镇流器是在图1中的半桥驱动器的第二功率管T2与接地之间串接一采样电阻Rs，若该半桥驱动器的功率管采用双极型晶体管，则第二功率管T2的发射极连接采样电阻Rs，若该半桥驱动器的功率管采用MODFET，则第二功率管T2的源极连接采样电阻Rs。在电子镇流器芯片IC中设置检测比较电压V_max和最大允许电流i_max，电子镇流器芯片IC的检测端DET连接至第二功率管T2与采样电阻Rs之间的节点。组成的回路中，采样电阻Rs用来检测功率管的电流。

本发明一优选实施例的电子镇流器点火电流限流的控制方法为，在如图7所示的电子镇流器的电子镇流器芯片IC上设置一检测比较电压V_max和一最大允许电流i_max。当半桥驱动器的功率管的电流达到最大允许电流i_max时，采样电阻Rs上将得到与检测比较电压V_max相等的电压；通过检测端DET将该电压送到电子镇流器芯片IC。

在点火扫描时，若半桥驱动器的功率管的电流小于最大允许电流i_max，采样电阻Rs上的电压小于检测比较电压V_max，则电子镇流器芯片IC输出脉冲正常扫描频率；若半桥驱动器的功率管的电流达到或超过最大允许电流i_max，采样电阻Rs上的电压达到或超过检测比较电压V_max，电子镇流器芯片IC的输出脉冲频率就不继续向谐振频率f_o靠近，停止扫描频率，并保持对应的输出频率f_max不变，如图8所示，从图8中可以看出，i_max可以设为远小于i_o，这样谐振电流不会再增加，可限制在一个可以控制的水平上；若荧光灯出现故障，如漏气、断裂、灯管连接不良等，当输出频率f_max维持一段时间T还没有排除故障，一旦这种状态超过预定时间T时，镇流器芯片IC就立即关闭输出脉冲，以保护电子镇流器不被烧毁；若在预定时间T内，荧光灯管的故障被排除，那么，电子镇流器芯片IC继续扫频，直到荧光灯管被点亮为止。

当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1、一种电子镇流器，包括镇流器芯片IC，由功率管组成的半桥驱动器，谐振电路，其特征在于，在半桥驱动器的第二功率管T2与接地之间串联一采样电阻，所述镇流器芯片IC的检测端连接到所述第二功率管T2与所述采样电阻之间的节点。

2、根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于，所述功率管为双极型晶体管，所述第二功率管T2的发射极与所述采样电阻连接。

3、根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于，所述功率管为MOSFET，所述第二功率管T2的源极与所述采样电阻连接。

4、如权利要求1所述的电子镇流器的点火电流限流的控制方法，其特征在于，

在电子镇流器芯片IC上设置一检测比较电压v_max和一最大允许电流i_max，当半桥驱动器的功率管的电流达到最大允许电流i_max时，采样电阻上得到与所述检测比较电压v_max相等的电压；

若所述半桥驱动器的功率管的电流小于最大允许电流i_max，采样电阻上的电压小于检测比较电压v_max，则电子镇流器芯片IC输出脉冲正常扫描频率；若所述半桥驱动器的功率管的电流达到或超过最大允许电流i_max，采样电阻上的电压达到或超过检测比较电压v_max，则停止扫描频率，并保持输出频率f_max不变；

若输出频率f_max维持时间超过预设时间T，则电子镇流器芯片IC关闭输出脉冲。

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