CN109076671B - 用于安装至管状灯具的管状设备 - Google Patents

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Abstract

管状固态照明设备具有被电气连接至一端的连接管脚的管脚安全电路。该管脚安全电路包括不同类型的两个保护组件。在一组示例中，存在电气控制的隔离开关以及充当高压隔离势垒的电子开关。该开关提供完全的流电接触分离，而如果该隔离开关不起作用，则隔离势垒提供电流保护。在另一组示例中，存在机械控制的隔离开关以及电气或电子隔离势垒。这提供了两级保护，但是照明设备的安装者仅需要单次手动操作。它避免了在照明设备的安装期间寿命终止保护电路系统被触发。

Description

用于安装至管状灯具的管状设备
技术领域
本发明涉及管状灯具，具体地，涉及被容纳在这种灯具中的管状照明设备。
背景技术
固态照明(SSL)正在迅速成为许多照明应用的标准。这是因为诸如发光二极管(LED)等SSL元件可以表现出优异的寿命和能量消耗以及实现可控的光输出颜色、强度、光束扩展、和/或照明方向。
管状照明设备被广泛地用于商业照明应用中，诸如，用于办公室照明、用于零售环境、用在走廊中、用在酒店中等。常规的管状灯具在每一端处都具有插座连接器，以用于与管状灯的每一端处的连接管脚(pin)进行机械和电气连接。常规的管状灯是以荧光灯管的形式。存在配备有用于荧光灯管的电子镇流器的巨大的灯具安装底座。镇流器电路在光管的外部，并且在磁性镇流器的情况下包括镇流器(电感器)和启动器电路。镇流器、启动器电路和两对连接管脚来自闭合电路。在常规的荧光灯管中，在每对连接管脚之间的加热灯丝使电路完整。电子镇流器不需要分离的启动器。
现在存在管状LED(“TLED”)固态灯，该管状LED固态灯可以被用作传统荧光灯管的直接替代品。以这种方式，可以在不改变现有灯具的费用的情况下获得固态照明的优势。
图1示出了基本的已知管状固态灯10的一个示例，包括在每一端(仅示出了一端)处具有端盖14的管状外壳12。图1示出了非圆形管，仅为了说明管状LED不限于常规荧光管的圆形轮廓，当然圆形管状LED同样是众所周知的。端盖14承载以两个管脚形式的外部连接器16，这两个管脚从端盖14的中心轴向各侧偏移，平行于管状外壳12的伸长的轴线15。端盖14电气连接至内部驱动器板和电路板，该电路板将固态照明元件(例如，LED)安装在管状外壳12之内。
图2示出了标准荧光灯管灯具的基本电路。它包括辉光启动器17、镇流器18和市电AC源19。与在管10的各端处的接触管脚对桥接的灯丝导线一起，形成闭合电路。诸如图2所示的基本电磁(EM)镇流器可以在市电频率下操作，而电子镇流器具有用于在高频(诸如，20kHz)下操作的电子组件。
图2图示了如何安全地触摸荧光灯管的管的未连接端。常规的荧光灯管可以没有任何危险地被插入到这种带电市电器材中，因为灯的任一端上的连接管脚通过灯的玻璃管和灯内的气体彼此电气绝缘。仅在灯内的气体被点燃时，才建立灯的两端之间的电气接触，并且这仅在灯的两端已被插入到灯具中之后才可能发生。
将灯从灯具中取出将立即阻止流过灯的电流和在灯中的气体放电，因此立即在灯的两端之间重新建立电气绝缘。
然而，将TLED灯插入到灯具中是具有潜在危险的，因为可能触摸灯的一端的连接管脚，而灯的另一端已经被插入、并且与危险电压接触。
通常的TLED改造灯包含LED PCB和LED驱动器PCB，它们在TLED的两端的连接管脚之间几乎不提供电气绝缘。因此，将这种TLED插入到带电市电器材中可能是危险的，因为在管的两端之间存在导电路径。
已经提出了各种管脚安全措施来克服这个安全问题。这些管脚安全措施通常通过至少一个开关来中断TLED的两端之间的电气连接，该至少一个开关仅在TLED的两端被插入到灯具中时被闭合。
电气和机械管脚安全机构(mechanisms)都是已知的。
在一种已知的电气管脚安全解决方案中，仅从管的第一侧获取电力，而另一侧与第一侧隔离并且被布置为在另一侧的两个管脚连接之间的短路。辉光启动器17(图2)必须由内部具有桥接导线或保险丝的虚拟启动器代替，使得电流的回路被闭合。这种方法具有其局限性，因为它仅在包含启动器的照明器材的情况下起作用(图2)。例如，针对电子镇流器器材，在电路中不存在启动器，因此虚拟启动器方法不起作用。针对电子镇流器器材以及针对一些其他类型的镇流器，需要其他管脚安全解决方案。
例如，在一些其他电气管脚安全解决方案中，当TLED的两端被插入到灯具中的灯座中时，电磁继电器被闭合。仅当插入一端时，继电器保持开路(open)。使用来自电子镇流器的电流和电压而检测到将TLED插入到灯具中并且闭合电磁继电器。继电器管脚安全解决方案的优势在于，它十分安全并且保持普通灯的外观和感觉。
使用继电器的一个问题在于，归因于移动部件(触点)和电弧放电损坏，继电器容易发生故障。一种经常看到的故障模式是开路(open)触点的短路故障。如果发生这种情况，则不再存在任何管脚安全保护。
该问题的一个解决方案是使用如图3中所示的两个继电器。第一继电器30和第二继电器32与共享的继电器线圈电源电路34串联在一端处的管脚16a与LED驱动器和负载(一起被示出为36)之间。图3还示出了与每一组管脚16a、16b相关联的灯丝仿真电路38。继电器线圈电源电路实施故障检测。当继电器30、32中的一个未能进入短路模式时，另一个将不再切换以提供安全性(灯也将不再点亮)。然而，由于需要两个继电器，所以该解决方案相对昂贵并且尺寸较大。
在机械管脚安全解决方案中，在TLED的各端处，当按下按钮或者操作滑块或其他机械输入时，开关被闭合。当将TLED插入到灯具中时，灯座会按下按钮，或者它需要手动按下。这可以被用于所有类型的镇流器，但是它改变了必须安装TLED的方式，并且它可能与所有不同灯具和插座机械设计不兼容，因为这取决于按钮设计和灯具和插座设计。
机械开关设计无法被意外激活。例如，这通过以激活需要两步法的这种方式来设计机械开关来实现。第一步是插入检测按钮的激活(例如，通过将灯插入到灯具中)，并且第二步是通过手动用户动作操作开关。以这种方式，在安装到灯具中之后，灯管脚在灯的各端处被连接至高频电子镇流器，但是电流最初不会流过灯、从一端流到另一端。仅在用户激活手动开关之后，电流才能流动。
许多高频电子镇流器设计包括在(荧光)管状灯已达到其寿命终止的情况下防止电流流动的保护电路。该保护电路防止高频电子镇流器在寿命终止的情况下过热。通常通过检测一个灯端中的两个管脚之间的灯丝是完好还是断裂来激活寿命终止保护。断裂的灯丝是荧光管状灯寿命终止失败的典型根本原因。
通常，用户不知道高频电子镇流器是否具有寿命终止保护功能。粗略估计，全球70％的高频电子镇流器类型都包含这种保护。
如上文所描述，具有机械管脚安全保护的TLED灯的安装仅在激活手动开关之后才会亮起。当安装了具有寿命终止保护的高频电子镇流器时，电子镇流器会在手动开关未接通时将TLED检测为寿命终止灯。通常，高频电子镇流器允许这种寿命终止情形持续不到1秒。由于在上文的TLED上切换手动激活开关所需时间通常需要超过1秒，所以这些类型的高频电子镇流器会激活保护电路。
该保护电路的复位可以通过硬市电断/通开关来完成。关断市电与再次接通市电之间的时间长达30秒。当安装具有机械管脚安全解决方案的灯时，这30秒的市电周期可能会变得不方便。
本发明的第一方面涉及需要一种改进系统，该改进系统用于在将TLED安装至灯具时提供故障安全保护，但是这可以在不需要两个(或多个)继电器组件的情况下实施。
本发明的第二方面涉及需要能够使用机械管脚安全解决方案，该机械管脚安全解决方案与具有寿命终止保护功能的灯具更加兼容。
US 2015/0061520公开了一种灯设备，其具有照明模块以及用于将该灯设备连接至照明器材的电源电压的两对外部连接管脚。该照明模块的第一端子通过开关连接至第一对管脚的管脚，该开关响应于第一对管脚中的管脚与第二对的管脚之间的电压差超过相应的阈值电压而闭合。因此，该灯甚至在一对管脚被连接而另一对未连接的情况下也能构安全地操作。
发明内容
本发明由权利要求限定。
根据本发明的第一方面的示例，提供了一种固态管状照明设备，该固态管状照明设备包括：
管状外壳，该管状外壳具有伸长的轴线以及第一相对端和第二相对端，每一端包括两个突出的电气连接管脚；
整流器电路，其中第二端的管脚被电气连接至整流器电路；
照明驱动器电路，该照明驱动器电路由整流器电路的输出供电；
固态照明装置；以及
安全电路，该安全电路被电气连接至第一端的连接管脚，
其中安全电路包括提供间隙距离的电气或机械控制的隔离开关、以及电子开关。
在该设计中，存在两个隔离设备的组合。一个是电气或机械控制的隔离开关，并且另一个是充当隔离势垒的电子开关。电子开关是实施电子切换的物理上静态的组件。隔离开关和电子开关都是高压组件。
隔离开关的特征在于在其隔离模式下接近零泄漏电流。具体地，它包括可物理移动的触点，从而提供流电(galvanic)分离。电子开关优选地为半导体组件。由于它不包括物理上可移动的触点，所以它可以更紧凑并且成本更低。电子开关可在导电模式与隔离模式之间切换。
这避免了对两个完全流电隔离切换设备的需要。单个隔离开关提供了高级别的间隙性能。例如，它可以在开路(open)状态下提供至少1.5mm的电极间隙。电子开关的目的在于在隔离开关发生故障的情况下提供安全功能，并且它提供了附加的泄漏电流保护。它可以提供降低级别的性能，但是仍然提供电流限制，从而在隔离开关发生故障时实施安全功能。
第一端的管脚优选地通过包括串联电阻器装置的第一灯丝仿真电路被电气连接至安全电路，并且第二端的管脚通过包括串联电阻器装置的第二灯丝仿真电路被电气连接至整流器。
在第一组示例中，隔离开关包括电气继电器。这在设备的相对端的管脚之间提供了完全的电气隔离。
电子开关(充当高压隔离势垒)可以包括在第一端的管脚与整流器之间的晶闸管浪涌抑制器(thyristor surge suppressor,TSS)。
这提供了电流限制功能，无需外部驱动器。
相反，电子开关可以包括在第一端的管脚与整流器之间的三端双向可控硅开关元件(triac)。这再次提供了电流限制功能。
三端双向可控硅开关元件可以包括三或四象限三端双向可控硅开关元件。这些适合于AC操作，因此可以被设置在第一端的管脚与整流器之间的设备电路系统的AC侧。
然后可以设置三端双向可控硅开关元件栅极控制电路(gate control circuit)，该三端双向可控硅开关元件栅极控制电路包括电压电源、栅极电阻器、以及高频检测启动电路。例如，当跨三端双向可控硅开关元件端子存在高频电压(由高频电子镇流器提供)时，启动电路检测电压的变化率以接通三端双向可控硅开关元件。一旦三端双向可控硅开关元件被接通，跨三端双向可控硅开关元件的启动电压就会消失。
电压电源优选地还提供继电器控制电压。
相反，电子开关可以包括在整流器与LED驱动器之间的晶闸管。因此，晶闸管在设备电路系统的DC侧上。然而，当晶闸管在整流器的输入处检测到高频电压时，可以触发晶闸管。
在另一示例中，电子开关包括在第一端的管脚与整流器之间的双向晶体管电路。
根据本发明的第二示例的示例，提供了一种管状固态照明设备，该管状固态照明设备包括：
管状外壳，该管状外壳具有伸长的轴线以及第一相对端和第二相对端，每一端包括两个突出的电气连接管脚；
整流器电路，其中第二端的管脚被电气连接至整流器电路；
照明驱动器电路，该照明驱动器电路由整流器电路的输出供电；
固态照明装置；以及
安全电路，该安全电路被电气连接至第一端的连接管脚，
其中安全电路包括提供间隙距离的机械致动的隔离开关以及电气或电子开关。
该设备还提供了两个隔离设备。一个是机械流电隔离设备，而另一个是电气或电子开关。为了使电流流动，必须激活机械开关，但是也必须检测高频信号以接通电气或电子开关。这为安全保护机构提供了两级保护，但是它防止了两个保护机构之间的延迟，使得寿命终止检测不会进行。这种装置还能够将灯插入到灯具中以提供机械致动切换，并且这意味着灯的安装与常规的灯并无不同。它不需要由用户实施分离的第二机械任务。
电气或电子开关可以包括在第一端的管脚与整流器之间的三端双向可控硅开关元件或双向晶体管电路。这是电子开关。然后可以设置栅极控制电路，该栅极控制电路包括高频检测启动电路。这提供了当检测到电子镇流器信号时，闭合电气隔离势垒。
电气或电子开关可以包括在第一端的管脚与整流器之间的继电器。这是(与半导体电子开关不同，具有触点的物理分离的)电气开关。
在上文所有示例中，例如，固态照明装置包括LED装置，然后照明驱动器电路包括LED驱动器。
本发明还提供了一种照明器材，该照明器材包括：
电子荧光照明镇流器；以及
如上文所定义的设备，该设备被安装至荧光照明镇流器。
附图说明
现在将参考附图详细描述本发明的示例，其中：
图1示出了基本的已知管状LED灯；
图2示出了电磁镇流器的示例；
图3示出了已知的管脚安全装置；
图4示出了管脚安全装置的第一示例；
图5示出了图4中所使用的电压势垒设备的电压-电流特性；
图6示出了管脚安全装置的第二示例；
图7示出了三端双向可控硅开关元件可以操作的四个象限；
图8示出了管脚安全装置的第三示例；
图9示出了管脚安全装置的更详细的第四示例；
图10示出了管脚安全装置的第五示例；
图11示出了管脚安全装置的第六示例；
图12示出了管脚安全装置的第七示例；
图13示出了管脚安全装置的第八示例；以及
图14示出了管脚安全装置的第九示例。
具体实施方式
本发明提供了一种管状固态照明设备，该管状固态照明设备具有被电气连接至一端的连接管脚的管脚安全电路。管脚安全电路包括不同类型的两个保护组件。在一组示例中，存在电气控制的隔离开关(诸如，继电器)以及充当高压隔离势垒的电子开关。隔离开关提供完全的流电接触分离，而如果隔离开关不起作用，则隔离势垒提供电流保护。在另一组示例中，存在机械控制隔离开关以及电气或电子隔离势垒。这提供了两级保护，但是照明设备的安装者仅需要单次手动操作。它避免了在照明设备的安装期间触发寿命终止保护电路系统。
因此，不同示例各自提供两级管脚安全解决方案，并且解决现有技术的问题。
图4示出了管状固态照明设备10的第一示例。第一对电气连接管脚16a处于第一端，而第二对电气连接管脚16b处于第二端。
安全电路40被电气连接至第一端的连接管脚16a，并且它包括电气控制流电隔离开关42和高压隔离势垒44。该示例中的高压隔离势垒是电子开关。隔离势垒的这个示例是半导体组件，该半导体组件具有高电阻模式，但是不提供接触端子的流电分离。在下文的其他示例中，高压隔离势垒可以是电气开关(诸如，继电器)。应注意的是，术语“电子开关”涉及没有移动部件的开关，因此不包括电气继电器或具有物理接触分离的机械开关。
第一对管脚16a借助于以一对串联电阻器R3、R4形式的灯丝仿真电路来连接至安全电路40。电阻器之间的接点连接至安全电路40的输入。安全电路40的输出连接至整流器电路45的第一分支(在二极管D3与D4之间)，该整流器电路45向照明驱动器46提供经整流的电力输入，该照明驱动器46驱动照明负载48。照明负载通常是一串或多串LED。控制电路49提供隔离开关的电气控制。
第二对管脚16b借助于以一对串联电阻器R1、R2形式的灯丝仿真电路来连接至整流器电路45的第二并联分支(在二极管D1与D2之间)。电阻器之间的接点连接至整流器电路的第二分支的输入。
优选地，该电路还包括缓冲电容器，用于使整流器的DC输出平滑(在下文的一些电路示例中示出)。
隔离开关42在该示例中包括电气控制的继电器，但是在下文的其他示例中，它可以是机械控制继电器。图4的示例中的高压隔离势垒44包括在第一端的管脚与整流器之间(即，在电路系统的AC侧)的晶闸管浪涌抑制器(TSS)。
该设计提供了两级安全隔离势垒以满足标准化隔离要求。高压隔离势垒是用于耐受高压电场。该电路简单并且成本低。在稳态(steady state)期间，它通过为两个隔离设备提供低接通电压来引入低功耗。在稳态操作之前，隔离势垒提供电流限制，并且仅当连接照明设备的两端时，它才切换到稳态(接通)模式。
用于隔离设备的驱动器电路可以简单地实施，或者实际上，在一些示例中可能不需要驱动电路。
晶闸管浪涌抑制器(TSS)是可以耐受高电压的半导体设备，并且在多次浪涌事件(在限制内)之后浪涌能力不会降低。它是雪崩触发组件，该雪崩触发组件切换到具有高电流能力的低导通状态电压。
图5示出了电流与电压的关系。在启动时间期间，在两个隔离设备之间共享镇流器电压并且没有电流流到照明负载。当达到高点火电压时，隔离设备触发，并且灯操作正常继续。图5示出了当跨设备的电压增大超过某个阈值时，设备发生故障并且端子电压跌至低电平(VT)。
该电路能够满足性能测试。第一种测试是击穿测试，该击穿测试需要设备耐受存在于灯的两端之间的1500V。第二种测试是触摸电流测试，该触摸电流测试需要施加500Vrms(50Hz或60Hz)的测试电压，并且触摸电流不能超过0.7mA的峰值。
图6示出了第二示例，其中高压隔离势垒44被实施为三端双向可控硅开关元件。该设计因此组合了继电器42和三端双向可控硅开关元件44。继电器提供所需的流电间隙性能，并且三端双向可控硅开关元件解决了继电器触点故障的风险。在继电器具有短路故障状态的情况下，三端双向可控硅开关元件限制管脚的泄漏电流，使得触摸管脚仍然是安全的。
为继电器和三端双向可控硅开关元件二者提供控制电路49。针对三端双向可控硅开关元件，其功能是一旦从电子(高频)镇流器检测到高频电压时触发开关。该电路在其他方面与图4相同。
存在可用的不同类型的三端双向可控硅开关元件。根据它们可以操作的象限对它们分类为：2象限、3象限和4象限。
例如，如图7所示，可以在4个象限中的任何一个象限中触发4象限三端双向可控硅开关元件。每个象限是用于相对于输入电压(被施加到端子1)的输出(端子2、T2)和栅极(G)电压极性的不同组合。
仅可以在象限1、2和3中触发3象限类型。由于三端双向可控硅开关元件必须传导AC电流，并且栅极与体电流之间的相位关系是未定义的，所以3象限和4象限三端双向可控硅开关元件适合于管脚安全电路。
具有4象限三端双向可控硅开关元件的实施方式是最直接的，因为可以在具有正或负栅极电流的任一象限中触发4象限三端双向可控硅开关元件。正栅极电流通常比负栅极电流更容易布置。
图8示出了基本的实施方式。仅为了清楚起见，省略了整流器电路，并且例如可以假定整流器电路被并入到照明驱动器46中。
电压源80(V1)是由灯电路从外部电源所生成的低压电源。存在电压电源缓冲电容器C2。它(经由控制电路49)向继电器线圈提供控制电压，并且还在稳态下向三端双向可控硅开关元件提供栅极电流。栅极电流幅度由栅极电阻器R5确定。
此外，存在启动电路，该启动电路检测电压的变化率以便检测高频镇流器信号的存在。启动电路包括跨三端双向可控硅开关元件所连接的RC滤波器电路(R6、C1)。RC电路的功能是：一旦存在跨三端双向可控硅开关元件端子的高频电压时接通三端双向可控硅开关元件。
当跨三端双向可控硅开关元件存在足够高的电压变化率(dv/dt)时，RC电路会触发栅极。一旦触发三端双向可控硅开关元件，该启动电源电压就会消失，因为端子上没有电压或者电压可以忽略不计。
当从一端到另一端仅存在被施加给设备的市电电压时，安全电路保持在关断模式(因为高频镇流器信号仅在连接一端的情况下不会流动)，并且几乎没有电流可以流动。
在图9中示出了该电路的更详细的实施方式。
晶体管M1和二极管D8形成分流开关电路，该分流开关电路在稳态下调节低压电源VDD。晶体管由栅极控制电路90控制。再次假定整流器被并入到照明驱动器46中。
当晶体管M1接通时，电流被旁通，并且当晶体管M1在负半周(即，电流从右侧16b流到左侧16a)期间被关断时，电流流动经由D8，对电压电源缓冲电容器C2充电。基于所感测的VDD幅度来控制MOSFET的占空比。
该电路经由电容器C3与输入高频电流同步。
与晶体管M1相关联的电路充当电压源80，并且示出了RC电路R6、C1以及栅极电阻器R5。
在启动期间，流过充电电容器C4的电流对缓冲电容器C2充电。一旦低电源电压VDD超过阈值，它就经由开关被提供给继电器线圈，使得继电器接通。
低压电源VDD经由电阻二极管电路R7、D5和缓冲电容器C5被连接至三端双向可控硅开关元件的栅极。这是整流器电路。由于M1的漏极在VDD与接地电平之间切换，所以将在电容器C5上生成DC电压。C5上的电压经由栅极电阻器R5向三端双向可控硅开关元件提供负栅极电流。
相反，该电路可以使用3象限三端双向可控硅开关元件来实施，例如如图10所示。与4象限三端双向可控硅开关元件相比，3象限三端双向可控硅开关元件具有的优势为所需栅极电流更低。为了在所有情形下触发，栅极电流需要是负电流(流出栅极的电流)。
栅极电源电路又由两部件组成，即，启动dv/dt电源和稳态电源。低压电源80再次由该电路生成。它在稳态下向继电器线圈和三端双向可控硅开关元件的栅极提供电压。如图所示，栅极通过栅极电阻器R5被连接至电源电压的负节点，所以栅极电流为负。
高频检测电路由电路C8、C9、R10、D10和D11形成。当继电器关断时，被施加到灯的高频电压使得电流流动经由C8。因此，在C9上生成DC电压(其中上侧为正)。负电流流动经由三端双向可控硅开关元件的栅极。
幅度由电阻器R9确定。在继电器触点闭合之后，C9上的电压下跌。在稳态下，栅极电流由低压电源80提供。
在上文的示例中，安全电路完全处于整流器的AC侧。
图11示出了其中高压隔离势垒在DC侧的整流器之后的变型。它包括以在整流器的输出与照明驱动器46之间的晶闸管T1形式的电子开关。当晶闸管在整流器的输入处检测到高频电压时，晶闸管触发，并且这通过借助于电容器C10将通向整流器的输入耦合至晶闸管栅极控制电路110来实现。
图12示出了其中高压隔离势垒包括以双向晶体管对M1、M2形式的电子开关。示出了MOSFET，但是可以使用其他晶体管类型，诸如BJT。晶体管栅极需要驱动电路(未示出)。
应注意的是，在上文的所有示例中，可以通过微调高压隔离势垒的触发电压电平来改善与不同镇流器类型的兼容性。
上文的示例在灯的端之间提供了两级保护，使得即使在主隔离开关发生故障的情况下，也提供电流限制。上文的示例都是完全电气的，使得不需要进行特定的机械致动功能。
另一方面提供了一种具有机械管脚安全解决方案的设备，具体地，提供了一种与具有寿命终止保护功能的灯具更兼容的设备。提供了一种混合管脚安全开关设计，该混合管脚安全开关设计组合了机械插入检测开关和由高频电流激活的电气或电子开关。
仅当机械开关被激活并且存在高频信号二者时，电流才会从一个灯端流到另一灯端。
图13示出了简化形式的设计。隔离开关42再次提供流电接触分离，但是它不是形成为电气控制的继电器，而是形成为机械致动的开关。机械致动是基于由检测单元130所表示的插入检测。这是机械开关致动器，例如，当灯被插入到灯具中时被按下的突出管脚。插入灯时会自动发生这种情况，使得用户不必遵循任何特定插入程序。
以与上文所解释的相同方式，执行高频信号和电气切换的检测，例如，使用如图13中所示的三端双向可控硅开关元件44。例如，栅极触发信号可以通过电容器被耦合至高频电压。
通过使用机械插入检测开关和三端双向可控硅开关元件二者的组合，高频电子镇流器将不会激活寿命终止镇流器保护模式。具体地，在安装不久之后，电流可以从一个灯端处的管脚16a流到另一灯端处的管脚16b。灯丝仿真电路(R1至R4)始终存在，所以没有检测到寿命终止情况，并且三端双向可控硅开关元件将由高频信号发射(fire)。
可以使用其他电气或电子开关代替三端双向可控硅开关元件，例如，MOSFET或继电器。可以使用多个三端双向可控硅开关元件来阻挡更高的电压(例如，市电上的瞬态电压)。
图14示出了触发三端双向可控硅开关元件的简单方式。三端双向可控硅开关元件的栅极经由电容器C11被耦合至三端双向可控硅开关元件负载端子(T2)。电容的合适值是几百皮法(例如，470pF)。电容器感测跨三端双向可控硅开关元件的高频信号。一旦镇流器启动，就生成高频电压并且跨三端双向可控硅开关元件T1和T2端子施加该高频电压。然后电流流到三端双向可控硅开关元件的栅极端子，因为电容器在高频下具有较低阻抗。当不存在高频信号时，50Hz市电电压导致通过电容器C11的电流很小，因为在50Hz处具有巨大的阻抗。在这种情形下，三端双向可控硅开关元件保持在关断模式并且阻止泄漏电流。
上文所示的电路是最简单的版本。可以添加附加的组件以改善三端双向可控硅开关元件电路的性能。例如，电容器和/或电阻器可并联地被放置在三端双向可控硅开关元件的栅极与T1端子之间以避免误触发。可以将电阻器与电容器C11串联地添加以限制峰值栅极电流。
本发明关注于高频镇流器兼容的LED灯管。
LED装置可以是内部印刷电路板上的LED条带，或者可以存在分立的表面安装LED。外壳具有透明或部分透明的外壁或外壁部分。驱动电路通常向LED装置提供电流调节输出。
根据研究附图、公开内容、以及所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中这一纯粹事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (9)

1.一种用于接收高频信号的管状固态照明设备(10)，包括：
管状外壳(12)，具有伸长的轴线以及相对的第一端和第二端，每一端包括两个突出的电气连接管脚(16)；
安全电路(40)，被电气地耦合在所述第一端的连接管脚与所述第二端的连接管脚之间，
其中，所述安全电路(40)包括：
-电气或机械控制的隔离开关(42)，其提供间隙距离；
-三端双向可控硅开关元件，与所述开关(42)串联；以及
-三端双向可控硅开关元件栅极控制电路，其中所述三端双向可控硅开关元件栅极控制电路包括高频检测启动电路，以及其中所述高频检测启动电路包括RC滤波器电路，所述RC滤波器电路用于当跨所述三端双向可控硅开关元件的端子存在高频电压时闭合所述三端双向可控硅开关元件。
2.根据权利要求1所述的管状固态照明设备(10)，还包括：
-整流器电路(45)，其中所述第二端的所述管脚被电气连接至所述整流器电路；
-照明驱动器电路(46)，由所述整流器电路的输出供电；以及
-固态照明装置(48)。
3.根据权利要求2所述的管状固态照明设备(10)，其中所述第一端的所述管脚(16a)通过包括串联电阻器装置(R3、R4)的第一灯丝仿真电路被电气连接至所述安全电路(40)，并且所述第二端的所述管脚(16b)通过包括串联电阻器装置(R1、R2)的第二灯丝仿真电路被电气连接至所述整流器电路。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的管状固态照明设备(10)，其中所述电气控制隔离开关(42)包括电气继电器。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的管状固态照明设备(10)，其中所述三端双向可控硅开关元件包括三象限的三端双向可控硅开关元件或四象限的三端双向可控硅开关元件。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的管状固态照明设备(10)，其中所述三端双向可控硅开关元件栅极控制电路还包括电压源(80)和栅极电阻器(R5)。
7.根据权利要求2或3所述的管状固态照明设备，其中所述固态照明装置(48)包括LED装置，以及所述照明驱动器电路(46)包括LED驱动器。
8.根据权利要求7所述的管状固态照明设备(10)，其中所述安全电路(40)包括在所述整流器电路与所述LED驱动器(46)之间的晶闸管(T1)。
9.一种照明器材，包括：
电子荧光照明镇流器(18)；以及
根据前述权利要求中任一项所述的管状固态照明设备(10)，所述管状固态照明设备被安装至所述荧光照明镇流器。
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