CN113056061A - 具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，灯管內包含多个光源负载及控制电路，其特征在于:所述控制电路包括有相互电性连接的防触电保护电路、滤波及恒流驱动电路、TypeA电子整流器电路及快速启动型电感整流器检测及驱动电路，其中利用快速启动型电感整流器检测及驱动电路包含有电阻R11、TVS1及PTC电阻，将PTC电阻与TVS1为串联电性连接，并且于TVS1两端并联电阻R11作为假负载，使所述输入电压整流及电压钳位模组对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为直流脉动电压并通过电阻R11、TVS1、PTC电阻对整流后的脉动直流电压进行钳位作为信号传递组件U1的供电电源。

Description

具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管
技术领域
本发明涉及一种灯管，特别指一种具有防触电保护并且兼容多样供电模式(例如：电子整流器、快速型电感整流器及市电供电)的灯管。
背景技术
近年来，随着节能减碳趋势，LED光源在不同应用市场被大量的应用.其中，LED照明提供了创新的照明装置有效降低能源消耗，将广为应用于电力匮乏的区域，且更将普及应用于全球市场。
市面上既有的日光灯照明设备主要包含灯座、日光灯管及电子镇流器，倘若要以LED灯管取代日光灯管来达到省电效果，就必须能够搭与所述电子镇流器相同规格的LED灯管，或是更换整体灯座。不管是哪一种处理方式均须大动工程，不仅耗时且耗成本。
如何解决让单一LED灯管具有防触电保护同时兼容既有的电子整流器、快速型电感整流器又同时可兼容市电启动，即为相关业者所必须思考的问题所在。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明一实施例提出一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，所述灯管两端分别設有与市电电性连接的二导电针组，各导电针组包含二根针脚，所述灯管內包含多個光源负载及控制电路，所述控制电路分別與多個光源负载及二导电针组电性连接，其特征在于:所述控制电路包括有相互电性连接的防触电保护电路、滤波及恒流驱动电路、TypeA电子整流器电路及快速启动型电感整流器检测及驱动电路，所述快速启动型电感整流器检测及驱动电路更包含相互电性连接的输入电压整流及电压钳位模组、快速启动型电感整流器前级驱动模组、快速启动型电感整流器识别模组、快速启动型电感整流器输出驱动模组及输出负载选择模组，其中所述输入电压整流及电压钳位模组包含有电阻R11、TVS1及PTC电阻，将PTC电阻与TVS1为串联电性连接，并且于TVS1两端并联电阻R11作为假负载，使所述输入电压整流及电压钳位模组对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为直流脉动电压并通过电阻R11、TVS1、PTC电阻对整流后的脉动直流电压进行钳位作为信号传递组件U1的供电电源。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述信号传递组件U1可以是光电藕合器、变压器或固态继电器的其中一种。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述电阻R11的阻值范围在10Ω～100KΩ之间。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述快速启动型电感整流器前级驱动模组包含有电阻R4、R6、R8、R9、R10、R12、电容C3及Q1(MOS管)，通过电阻R8、R9、R10分压电容C1、滤波稳压管DV2电压钳位经电阻R4限流后为电容C3进行充电，此時当电容C3两端的电压高于Q1(MOS管)栅极开启电压后，Q1(MOS管)开启整流后的脉动电压信号通过电阻R11、TVS1、PTC电阻钳位后通过信号传递组件U1输入端正极→负极经过电阻R12限流→Q1(MOS管)的D极→Q1(MOS管)的S极→地，在信号通过信号传递组件U1时信号会同时耦合至光电藕合器的输出端。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述快速启动型电感整流器识别模组包含有电阻R1、R2、R3、R5、R7、电容C1、C2、信号钳位稳压管DV1、DV2及Q2(MOS管)，由电阻R1、R2、R3、R7组成分压电路，电阻R5、电容C2组成RC滤波电路，根据不同的快速启动型电感整流器设定灯丝绕组两端的最大电压，当实际电压超过预设电压时默认为非快速启动型电感整流器工作模式，当电阻R1R2、R3、R7组成分压电路发现实际电压已经高于正常情况下的快速启动型电感整流器工作模式时会体现在电阻R3两端电压变高，当电阻R3两端电压变高时电压信号→电阻R5限流→电容C2充电→电容C2电压高于Q2(MOS管)栅极导通电压时→Q2(MOS管)导通将流经Q1(MOS管)的电压信号拉低使信号传递组件U1不输出。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述快速启动型电感整流器输出驱动模组包含有电阻R13、R14、R15、R16、二极管D4、电容C4、C5、信号钳位稳压管DV3及Q3(MOS管)，由电阻R16、R13、R14、二极管D4、电容C5及信号钳位稳压管DV3组成驱动信号源钳位及滤波电路，由信号传递组件U1输出端、Q3(MOS管)、电阻R15及电容C4组成驱动执行电路，用以对快速启动型电感整流器前级驱动模组通过信号传递组件U1耦合至输出端的信号进行滤波平滑驱动Q3(MOS管)。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述所述Q3(MOS管)可以替换为机械继电器或者是固态继电器的其中一种。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述输出负载选择模组包含有拨动开关K1及滤波电容EC2。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述快速启动型电感整流器前级驱动模组在每次上电的开启时间都会比所述快速启动型电感整流器识别模组慢至少1mS以上的时间。
根据上述具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管的一种优选的实施方式，其中，所述防触电保护电路通过整流桥DB及DB1连接至灯管两端的两根针脚，並且所述灯管两端针脚链接保险丝后整流桥DB及DB1前各有一个电容容量在1.0nF～100nF的電容C1、C10。
综上所述，根据本发明的一实施例或多个实施例的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，具有下列特色，於所述控制电路所設有的防触电保护电路、滤波及恒流驱动电路电路及TypeA电子整流器电路的基础上进行拓扑增加了快速启动型电感整流器检测及驱动电路，如此确保漏电可靠的前提下实现了电子整流器兼容快速启动型电感整流器及市电供电的灯管，并可以实现灯管任意两端输入，同时满足了在整流器模式下的调光需求。
附图说明
图1是本发明灯管的控制电路示意图；
图2是本发明灯管的快速启动型电感整流器检测及驱动电路示意图。
附图标记说明：
控制电路100、防触电保护电路1001、滤波及恒流驱动电路电路1002、TypeA电子整流器电路1003、快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004、输入电压整流及电压钳位模块10041、快速启动型电感整流器前级驱动模块10042、快速启动型电感整流器识别模块10043、快速启动型电感整流器输出驱动模块10044、输出负载选择模块10045。
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本创作相关的目的及优点。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实现利用設於灯管內部控制电路的TypeA电子整流器电路、快速启动型电感整流器检测及驱动电路，可对市电输入的电压、电子整流器电路输入的电压或是快速启动型电感整流器检测及驱动电路输入的电压进行辨识，並且控制电路具有防触电保护电路，已确保漏电可靠的前提下实现了电子整流器兼容快速启动型电感整流器及市电供电，并可以实现灯管任意两端输入，同时满足了在整流器模式下的调光需求。
请参阅图1至图2，是本发明灯管的控制电路示意图、本发明灯管的快速启动型电感整流器检测及驱动电路示意图。
本发明是一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，所述灯管两端分别設有与市电电性连接的二导电针组，各导电针组包含二根针脚(如N、L與N1、L2)，所述灯管內包含多個光源负载(例如LED發光元件或其它發光元件)及控制电路100，控制电路100分別與多個光源负载及二导电针组电性连接。
所述控制电路100包括:相互电性连接的防触电保护电路1001、滤波及恒流驱动电路1002、TypeA电子整流器电路1003及快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004，所述防触电保护电路1001通过整流桥DB及DB1连接至灯管两端的两根针脚，避免在灯管安装过程中产生触电风险，所述滤波及恒流驱动电路电路1002用以对TypeA电子整流器电路1003所输出的直流启动电压进行滤波且经恒流以调整对所述光源负载输出的电流大小；其中所述快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004包含相互电性连接的输入电压整流及电压钳位模块10041、快速启动型电感整流器前级驱动模块10042、快速启动型电感整流器识别模块10043、快速启动型电感整流器输出驱动模块10044、输出负载选择模块10045。
所述输入电压整流及电压钳位模块10041包含有电阻R11、TVS1(瞬态电压抑制二极管)及PTC电阻(正温度系数热敏电阻)，将PTC电阻与TVS1为串联电性连接，并且于TVS1两端并联电阻R11(如电阻的阻值范围在10Ω～100KΩ之间)作为假负载，使得透过输入电压整流及电压钳位模块10041对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为直流脉动电压并通过电阻R11、TVS1、PTC电阻对整流后的脉动直流电压进行钳位作为信号传递组件U1(如光电藕合器、变压器、固态继电器或是其它隔离型耦合器件)的供电电源。
所述快速启动型电感整流器前级驱动模块10042包含有电阻R4、R6、R8、R9、R10、R12、电容C3及Q1(MOS管)，通过电阻R8、R9、R10分压电容C1、滤波稳压管DV2电压钳位经电阻R4限流后为电容C3进行充电，此时当电容C3两端的电压高于Q1(MOS管)栅极开启电压后，Q1(MOS管)开启整流后的脉动电压信号通过电阻R11、TVS1、PTC电阻钳位后通过信号传递组件U1(如光电藕合器)输入端正极→负极经过电阻R12限流→Q1(MOS管)的D极→Q1(MOS管)的S极→地，在信号(如整流后的脉动直流电压)通过信号传递组件U1(如光电藕合器)时信号会同时耦合至光电藕合器的输出端。
所述快速启动型电感整流器识别模块10043包含有电阻R1、R2、R3、R5、R7、电容C1、C2、信号钳位稳压管DV1、DV2及Q2(MOS管)，由电阻R1、R2、R3、R7组成分压电路，电阻R5、电容C2组成RC滤波电路，根据不同的快速启动型电感整流器设定灯丝绕组两端的最大电压，当实际电压超过预设电压时默认为非快速启动型电感整流器工作模式，例如工作过程：当电阻R1R2、R3、R7组成分压电路发现实际电压已经高于正常情况下的快速启动型电感整流器工作模式时会体现在电阻R3两端电压变高，当电阻R3两端电压变高时电压信号→(经由)电阻R5限流→(对)电容C2充电→(当)电容C2电压高于Q2(MOS管)栅极导通电压时→Q2(MOS管)导通将流经Q1(MOS管)的电压信号拉低使信号传递组件U1(如光电藕合器)不输出。所述快速启动型电感整流器前级驱动模块10042在每次上电的开启时间都会比快速启动型电感整流器识别模块10043慢至少1mS以上的时间。
所述快速启动型电感整流器输出驱动模块10044包含有电阻R13、R14、R15、R16、二极管D4、电容C4、C5、信号钳位稳压管DV3及Q3(MOS管)，由电阻R16、R13、R14、二极管D4、电容C5及信号钳位稳压管DV3组成驱动信号源钳位及滤波电路，由信号传递组件U1(如光电藕合器)输出端、Q3(MOS管)、电阻R15及电容C4组成驱动执行电路，用以对快速启动型电感整流器前级驱动模块10042通过信号传递组件U1(如光电藕合器)耦合至输出端的信号进行滤波平滑驱动Q3(MOS管)。所述快速启动型电感整流器输出驱动模块10044不限于本发明的电子开关(Q3的MOS管)形式，也可以是通过机械继电器或者是固态继电器进行驱动控制并且不限于开关数量。
所述输出负载选择模块10045包含有拨动开关K1及滤波电容EC2，由拨动开关K1及滤波电容EC2用以组成所述输出负载选择模块10045，所述灯管内進一步透过拨动开关K1可以对输出负载进行却换选择，实现改变色温或改变输出功率功能。
本实施例中，在兼容快速启动型电感整流器识别模块10043下由整流桥DB直接对快速启动型电感整流器识别模块10043的交流信号进行整流。
本实施例中，灯管两端针脚链接保险丝后整流桥DB及DB1前各有一个电容容量在1.0nF～100nF的电容C1、C10。
本实施例中，灯管内进一步具有拨动开关K1可以对输出负载进行却换选择，实现改变色温或改变输出功率功能。
为了实现让灯管兼容快速启动型电感整流器，于所述控制电路100所设有的防触电保护电路1001、滤波及恒流驱动电路电路1002及TypeA电子整流器电路1003的基础上进行拓扑增加了快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004，如此确保漏电可靠的前提下实现了电子整流器兼容快速启动型电感整流器及市电供电的灯管，并可以实现灯管任意两端输入，同时满足了在整流器模式下的调光需求。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，所述灯管两端分别設有与市电电性连接的二导电针组，各导电针组包含二根针脚，所述灯管內包含多個光源负载及控制电路，所述控制电路分別與多個光源负载及二导电针组电性连接，其特征在于:所述控制电路包括有相互电性连接的防触电保护电路、滤波及恒流驱动电路、TypeA电子整流器电路及快速启动型电感整流器检测及驱动电路，所述快速启动型电感整流器检测及驱动电路更包含相互电性连接的输入电压整流及电压钳位模组、快速启动型电感整流器前级驱动模组、快速启动型电感整流器识别模组、快速启动型电感整流器输出驱动模组及输出负载选择模组，其中所述输入电压整流及电压钳位模组包含有电阻R11、TVS1及PTC电阻，将PTC电阻与TVS1为串联电性连接，并且于TVS1两端并联电阻R11作为假负载，使所述输入电压整流及电压钳位模组对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为直流脉动电压并通过电阻R11、TVS1、PTC电阻对整流后的脉动直流电压进行钳位作为信号传递组件U1的供电电源。
2.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述信号传递组件U1可以是光电藕合器、变压器或固态继电器的其中一种。
3.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述电阻R11的阻值范围在10Ω～100KΩ之间。
4.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述快速启动型电感整流器前级驱动模组包含有电阻R4、R6、R8、R9、R10、R12、电容C3及Q1(MOS管)，通过电阻R8、R9、R10分压电容C1、滤波稳压管DV2电压钳位经电阻R4限流后为电容C3进行充电，此時当电容C3两端的电压高于Q1(MOS管)栅极开启电压后，Q1(MOS管)开启整流后的脉动电压信号通过电阻R11、TVS1、PTC电阻钳位后通过信号传递组件U1输入端正极→负极经过电阻R12限流→Q1(MOS管)的D极→Q1(MOS管)的S极→地，在信号通过信号传递组件U1时信号会同时耦合至光电藕合器的输出端。
5.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述快速启动型电感整流器识别模组包含有电阻R1、R2、R3、R5、R7、电容C1、C2、信号钳位稳压管DV1、DV2及Q2(MOS管)，由电阻R1、R2、R3、R7组成分压电路，电阻R5、电容C2组成RC滤波电路，根据不同的快速启动型电感整流器设定灯丝绕组两端的最大电压，当实际电压超过预设电压时默认为非快速启动型电感整流器工作模式，当电阻R1 R2、R3、R7组成分压电路发现实际电压已经高于正常情况下的快速启动型电感整流器工作模式时会体现在电阻R3两端电压变高，当电阻R3两端电压变高时电压信号→电阻R5限流→电容C2充电→电容C2电压高于Q2(MOS管)栅极导通电压时→Q2(MOS管)导通将流经Q1(MOS管)的电压信号拉低使信号传递组件U1不输出。
6.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述快速启动型电感整流器输出驱动模组包含有电阻R13、R14、R15、R16、二极管D4、电容C4、C5、信号钳位稳压管DV3及Q3(MOS管)，由电阻R16、R13、R14、二极管D4、电容C5及信号钳位稳压管DV3组成驱动信号源钳位及滤波电路，由信号传递组件U1输出端、Q3(MOS管)、电阻R15及电容C4组成驱动执行电路，用以对快速启动型电感整流器前级驱动模组通过信号传递组件U1耦合至输出端的信号进行滤波平滑驱动Q3(MOS管)。
7.如权利要求6所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述Q3(MOS管)可以替换为机械继电器或者是固态继电器的其中一种。
8.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述输出负载选择模组包含有拨动开关K1及滤波电容EC2。
9.如权利要求1或5所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述快速启动型电感整流器前级驱动模组在每次上电的开启时间都会比所述快速启动型电感整流器识别模组慢至少1mS以上的时间。
10.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述防触电保护电路通过整流桥DB及DB1连接至灯管两端的两根针脚，並且所述灯管两端针脚链接保险丝后整流桥DB及DB1前各有一个电容容量在1.0nF～100nF的电容C1、C10。
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Denomination of invention: Lamp with anti electric shock protection and compatibility with multiple power supply modes

Granted publication date: 20231114

Pledgee: Bank of China Limited Xiamen hi tech Park sub branch

Pledgor: Xiamen PVTECH Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980034134

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