CN104093258B - 日光灯故障检测自动断电装置 - Google Patents
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Abstract
一种日光灯故障检测自动断电装置，连接于一日光灯模块，且该日光灯模块连接于一市电，所述日光灯故障检测自动断电装置包括一控制单元、一开关单元及一电流侦测单元。该开关单元具有一开关部及一线圈部，该开关部耦接该市电，该线圈部经由一驱动电路耦接该控制单元；该电流侦测单元的一端分别耦接该日光灯模块及该开关部，该电流侦测单元的另一端耦接该控制单元。装设本发明日光灯故障检测自动断电装置的日光灯启动电路，可实时侦测日光灯管或启动器损坏情况，并自动对该日光灯管进行断电。本发明另提供一种日光灯故障检测自动断电方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动断电装置，特别是指一种日光灯故障检测自动断电装置。
背景技术
按，照明设备是现代人不可或缺的一种简单的电气用品，其种类亦有许多种如日光灯、灯泡、LED灯，然而最普及、最实用及最便宜的仍属日光灯之类，其系有直管灯管、球形灯管、3U灯管或丽晶灯管。日光灯照明设备多半用于学校教室、办公大楼、医院、百货公司以及大型地下停车场等地点，且为了拥有足够的照明亮度，会同时使用多盏日光灯。
惟，日光灯管的损坏属于渐进式，并非损坏就熄灭，故时常发现有故障的日光灯管一直闪烁个不停，此时若切断电源会同时切掉所有日光灯，大幅影响照明亮度，因此，大部份的使用者采取的方式是置之不理，让日光灯管一直闪烁直至灯丝完全损坏熄灭，此种消极作法含有许多的缺点：
1.影响视觉及听觉感官：日光灯故障闪烁会破坏原有的舒适照明环境，使用者处于灯光闪烁的环境下会受到光线及噪音干扰，容易感觉昏眩不舒服，更造成人们身体得不舒适感。
2.浪费电力能源：日光灯故障闪烁是一种重复点灯的动作，须不断的耗损电力能源，然而灯光闪烁可视为无用照明，故此电力能源的使用只是多余的浪费。
3.威胁生命安全：日光灯故障闪烁时，两端灯丝产生高温可能会引发火灾，威胁到使用者的生命安全。
4.降低组件寿命：日光灯点灯时须启动器与安定器作用，日光灯故障闪烁不断的重复点灯，使启动器与安定器不断动作而过度被使用，因而降低其使用的寿命。有鉴于此，本发明人乃秉持多年该相关行业之丰富设计开发及实际制作经验，针对现有之结构及缺失予以研究改良，终于提出一种具备更佳实用价值性之日光灯故障检测自动断电装置。
发明内容
本发明在于提供一种可实时侦测日光灯管或启动器是否损坏的日光灯故障检测自动断电装置，一旦发生日光灯管闪烁时可随即将其断电，并让使用者知道需更换日光灯管或是启动器，以有效减少电力能源消耗与节省电费，并且达到节能减碳的目的。
根据本发明之一实施例，所述日光灯故障检测自动断电装置系连接于一日光灯模块，且该日光灯模块连接于一市电，包括一控制单元、一开关单元及一电流侦测单元。该开关单元具有一开关部及一线圈部，该开关部耦接该市电，该线圈部经由一驱动电路耦接该控制单元；该电流侦测单元的一端分别耦接该日光灯模块及该开关部，该电流侦测单元的另一端耦接该控制单元；其中，控制单元具有一输入端及一输出端，其中输入端连接至电流侦测单元，而输出端连接至驱动电路；当电流侦测单元侦测到通过日光灯模块的电流时，随即输出相对该电流的一模拟信号至控制单元，并且控制单元将该模拟信号转换成数字信号，进而判断电流是否稳定；上述判断方式为在一预定时间内侦测该模拟信号的稳定性；若稳定，电流侦测单元则持续侦测该模拟信号，并输出一高准位信号至开关单元，过程中驱动电路会对该高准位信号进行放大；开关单元的线圈部可供电流流通以产生电磁效应，开关部会受到线圈部的磁吸作用而呈闭合状态，进而市电持续供给日光灯模块的日光灯管启动所需的电源；若不稳定，电流侦测单元随即输出一低准位讯号至开关单元，以中断线圈部的电流流通，开关单元的开关部因为线圈部停止磁吸作用而呈断开状态，以切断市电与日光灯模块之间的连接；日光灯模块开启之时，电流侦测单元所传递的模拟信号会根据日光灯管发生闪烁而中断，控制单元所侦测到的中断次数与时间系预先进行设定；据此，只要在一预定时间内模拟信号的中断次数不超过预定次数，控制单元就不会下令开关单元断电指令。
较佳地，所述日光灯故障检测自动断电装置更包括一稳压器，该稳压器耦接于该开关单元的该线圈部与该驱动电路之间。
较佳地，该开关部包括一第一受控端及一第二受控端，该第一受控端连接该市电，该第二受控端连接该电流侦测单元。
较佳地，该驱动电路包括一双极性接面型晶体管及一保护电阻，该双极性接面型晶体管具有一射极、一基极接面及一集极，该射极连接该开关单元的该线圈部，该基极接面经由该保护电阻连接该控制单元的输出端，该集极耦接一接地电位。
较佳地，该开关单元为一继电器，该控制单元为一微控制器，该稳压器为一整流二极管。
本发明至少具有下列有益效果：本发明的日光灯故障检测自动断电装置可实时侦测日光灯管或启动器是否损坏，一旦日光灯管发生闪烁时可随即将其断电，以减少能源消耗，并且避免因长期使用或寿命即将耗尽的日光灯管持续闪烁，造成处于该闪烁灯光下的人们身体产生不舒适。
以上关于本发明内容的说明以及以下实施方式的说明系用以举例并解释本发明的原理，并且提供本发明之专利申请范围进一步的解释。
附图说明
图1为应用本发明的日光灯故障检测自动断电装置的日光灯启动电路的电路架构图；以及
图2为本发明日光灯故障检测自动断电方法的流程示意图。
【主要组件符号说明】
100日光灯故障检测自动断电装置
1日光灯模块
2开关单元
21开关部
211第一受控端
212第二受控端
22线圈部
3电流侦测单元
4控制单元
41输入端
42输出端
5市电
6驱动电路
61双极性接面型晶体管
611射极
612基极接面
613集极
62保护电阻
63接地电位
7稳压器
具体实施方式
本揭露书提供一种装设于日光灯启动电路的日光灯故障检测自动断电装置，其可藉由侦测一预定时间内通过日光灯管的电流是否稳定来判定日光灯管或启动器是否损坏，以避免因长期使用或寿命即将耗尽的日光灯管持续闪烁，造成处于该闪烁灯光下的人们身体产生不舒适。以下，将配合所附图式显示的一较佳实施例来详细说明本发明的特点与功效。
请参考图1，为应用本发明较佳实施例的日光灯故障检测自动断电装置的日光灯启动电路的电路架构图。如图所示，所述日光灯故障检测自动断电装置100连接于一日光灯模块1，包括一开关单元2、一电流侦测单元3、及一控制单元4。
具体而言，日光灯模块1包括日光灯管与启动器(图未显示)；日光灯模块1的一端连接至一市电5且另一端连接至电流侦测单元3，意即日光灯模块1系串联于市电5与电流侦测单元3之间。藉此，市电5能供给日光灯管启动的电源，且当日光灯管点亮后，电流侦测单元3即侦测到串联路径上的电流。在本实施例中，电流侦测单元3可为电流/电压监视电路(current/powermonitor)，但不限制于此。
开关单元2包括一开关部21及一线圈部22，其中线圈部22经一驱动电路6连接至控制单元4；开关部21具有一第一受控端211及一第二受控端212，第一受控端211同样连接至市电5，第二受控端212则连接至电流侦测单元3。在本实施例中，开关单元2可为一继电器，但不限制于此。
控制单元4可为一微控制器(如microchip公司PIC10F220)，但本发明非以此为限。控制单元4具有一输入端41及一输出端42，其中输入端41连接至电流侦测单元3，而输出端42连接至驱动电路6。当电流侦测单元3侦测到通过日光灯模块1的电流时，随即输出相对该电流的一模拟信号至控制单元4，并且控制单元4可将该模拟信号转换成数字信号，进而判断电流是否稳定。
更详细地说，上述判断方式为在一预定时间内侦测该模拟信号的稳定性；若稳定，电流侦测单元3则持续侦测该模拟信号，并输出一高准位信号至开关单元2，过程中驱动电路6会对该高准位信号进行放大。如此，开关单元2的线圈部22可供电流流通以产生电磁效应，而开关部21会受到线圈部22的磁吸作用而呈闭合状态，进而市电5可持续供给日光灯模块1的日光灯管启动所需的电源。若不稳定，电流侦测单元3随即输出一低准位讯号至开关单元2，以中断线圈部22的电流流通，此时开关单元2的开关部21因为线圈部22停止磁吸作用而呈断开状态，以切断市电5与日光灯模块1之间的链接。
补充说明的是，日光灯模块1开启之时，电流侦测单元3所传递的模拟信号会根据日光灯管发生闪烁而中断，然控制单元4所侦测到的中断次数与时间系预先进行设定；据此，只要在一预定时间内模拟信号的中断次数不超过预定次数，控制单元4就不会下令开关单元2断电指令。
驱动电路6包括一双极性接面型晶体管61及一保护电阻62，其中的保护电阻62可限流以保护双极性接面型晶体管61；双极性接面型晶体管61具有一射极(Emitter)611、一基极接面(Base)612及一集极(Collector)613，射极611连接至继电器的线圈部22，基极接面612经由保护电阻62与控制单元4的输出端42相连接，集极613耦接一接地电位63。
本实施例的日光灯故障检测自动断电装置100可进一步包括一稳压器7，其可为但不限于整流二极管。稳压器7系连接至开关单元的线圈部22与双极性接面型晶体管61之间，可防止开关单元2关闭时产生的反动电势对双极性接面型晶体管61造成影响。
请参阅图2，为本发明日光灯故障检测自动断电方法的流程示意图。并请配合参考图1，所述日光灯故障检测自动断电方法包括以下步骤：
首先如方块S1所示，将一日光灯模块1分别连接至一市电5与一上述的日光灯故障检测自动断电装置100；接着如方块S2所示，电流侦测单元3持续侦测通过日光灯模块1的电流，并输出相对该电流的一模拟信号至控制单元4；然后如方块S3所示，控制单元4于一预定时间内判断相对该电流的模拟信号是否稳定；若是，如方块S4所示，控制单元4输出一高准位信号至开关单元2，使得开关单元2持续导通日光灯模块1与市电5；若否，则如方块S5所示，控制单元4输出一低准位信号至开关单元2，使得开关单元2断开日光灯模块1与市电5之间的连结。
经由以上所述，本发明与现有结构相较之下可产生以下有益效果：
1.本发明的日光灯故障检测自动断电装置可实时侦测日光灯管或启动器是否损坏，一旦日光灯管发生闪烁时可随即将其断电，以减少能源消耗，并且避免因长期使用或寿命即将耗尽的日光灯管持续闪烁所产生的光线、噪音干扰。
2.上述日光灯故障检测自动断电装置藉由检测一预定时间内通过日光灯管的电流稳定性来判定日光灯管或启动器是否损坏，可避免发生误判日光灯管刚点亮时之自然短暂闪烁为损坏之情事。
本发明虽以较佳实施例方式揭露，然其并非用以限制本发明，任何熟习此项技艺人士，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种更动与修饰，因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。
Claims (5)
1.一种日光灯故障检测自动断电装置，系连接于一日光灯模块，且该日光灯模块连接于一市电，其特征在于，该日光灯故障检测自动断电装置包括：
一控制单元；
一开关单元，具有一开关部及一线圈部，该开关部耦接该市电，该线圈部经由一驱动电路耦接该控制单元；以及
一电流侦测单元，该电流侦测单元的一端分别耦接该日光灯模块及该开关部，该电流侦测单元的另一端耦接该控制单元；其中，控制单元具有一输入端及一输出端，其中输入端连接至电流侦测单元，而输出端连接至驱动电路；当电流侦测单元侦测到通过日光灯模块的电流时，随即输出相对该电流的一模拟信号至控制单元，并且控制单元将该模拟信号转换成数字信号，进而判断电流是否稳定；上述判断方式为在一预定时间内侦测该模拟信号的稳定性；若稳定，电流侦测单元则持续侦测该模拟信号，并输出一高准位信号至开关单元，过程中驱动电路会对该高准位信号进行放大；开关单元的线圈部可供电流流通以产生电磁效应，开关部会受到线圈部的磁吸作用而呈闭合状态，进而市电持续供给日光灯模块的日光灯管启动所需的电源；若不稳定，电流侦测单元随即输出一低准位讯号至开关单元，以中断线圈部的电流流通，开关单元的开关部因为线圈部停止磁吸作用而呈断开状态，以切断市电与日光灯模块之间的连接；日光灯模块开启之时，电流侦测单元所传递的模拟信号会根据日光灯管发生闪烁而中断，控制单元所侦测到的中断次数与时间系预先进行设定；据此，只要在一预定时间内模拟信号的中断次数不超过预定次数，控制单元就不会下令开关单元断电指令。
2.如权利要求1所述的日光灯故障检测自动断电装置，其特征在于，更包括一稳压器，该稳压器耦接于该开关单元的该线圈部与该驱动电路之间。
3.如权利要求2所述的日光灯故障检测自动断电装置，其特征在于，该开关部包括一第一受控端及一第二受控端，该第一受控端连接该市电，该第二受控端连接该电流侦测单元。
4.如权利要求3所述的日光灯故障检测自动断电装置，其特征在于，该驱动电路包括一双极性接面型晶体管及一保护电阻，该双极性接面型晶体管具有一射极、一基极接面及一集极，该射极连接该开关单元的该线圈部，该基极接面经由该保护电阻连接该控制单元的输出端，该集极耦接一接地电位。
5.如权利要求4所述的日光灯故障检测自动断电装置，其特征在于，该开关单元为一继电器，该控制单元为一微控制器，该稳压器为一整流二极管。
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