CN1304574A

CN1304574A - 过压保护电路

Info

Publication number: CN1304574A
Application number: CN00800796A
Authority: CN
Inventors: 张悦峰; A·赫尔南德兹; S·文基塔苏布拉马尼安
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2001-07-18
Also published as: WO2000069044A1; EP1095437A1; US6356027B1; JP2002544752A

Abstract

一种0～10V的调光接口保护电路,它产生一个信号,说明控制灯光输出的调光接口的第一根和第二根引线之间施加了电压,包括第一个限流装置,串连在线路电压源和调光接口的第一根引线之间,包括第二个装置,连接在第一根和第二根引线之间,用于检测调光接口是否施加了线路电压,并产生一个控制信号,还包括第三个装置,用于根据所述控制信号进行工作,使第一个装置的电阻增大,从而限制调光器接口的电流,限制灯光输出。根据本发明的一个方面,这一保护电路还包括第四个装置,用于防止第二个装置发生误动作。

Description

过压保护电路

总的来说，本发明涉及保护电路。具体而言，本发明涉及一种0～10V的接口保护电路。

如图1所示，很多镇流器驱动的照明系统的输出，可以用0～10V的工业标准调光器来控制。在安装0～10V的调光镇流器时，经常犯的一个错误是，调光输入线跟线路输入线被一起连接到电力线上，可以预计，这将破坏镇流器里的调光接口电路。人们知道有这样一种保护电路，当调光线接错时，它能够保护调光接口电路免受破坏。但是，已知的保护电路将镇流器设置为输出最强光。这样，虽然保护了接口电路，使这免受太大电流/功率的影响，但是没有提醒用户系统的线已经接错。

因此，当调光输入线跟线路输入线一起连接到电力线上时，对于接线错误，最强光输出不足以给出警告。这就需要一种装置，当调光线和线路输入线被错误地连接到电力线上时，这种装置将镇流器钳制在最低的亮度上，从而明确地说明发生了接线错误。还需要一种保护电路，它能用很低的成本来实现上述保护功能。如果保护电路能包括一个或多个限流元件，就会好一些。

根据以上说明，目前在现有技术中，显然需要一种0～10V的调光接口保护电路，这种电路能够克服上述缺点。本发明受到了克服现有技术中这些缺点这一需要的激励，满足现有技术的这一需要。

本发明的一个目的是提供一种调光接口保护电路，当调光线和线路输入线跟电力线错误地连接时，它将镇流器钳制在最低的亮度上，从而明确说明发生了接线错误。

本发明的另一个目的是制造一种调光接口保护电路，它能以很低的成本实现上述保护功能。

本发明还有另外一个目的，那就是提供一种调光接口保护电路，用一个或者多个限流元件，低成本地实现上述保护功能。

为了这些目的和其它目的以及特征和优点，本发明提供了一种电路，用来保护低压元件，防止它们受到高电压的影响。这种电路包括连接在低压元件一根引线上的正温度系数(PTC)热敏电阻、检测低压元件上是否有高电压并产生控制信号的一个电压检波器以及响应这一控制信号的一个开关。一方面，本发明的开关能够增大PTC热敏电阻的电阻值，从而限制流向低压元件的电流。

本发明的这些目的及其它目的、特征和优点，是由一种0～10V调光接口保护电路提供的，这种电路产生一个指示信号，说明给控制灯光输出的调光接口的第一根和第二根引线加上了线路电压。这个保护电路最好包括一个正温系数(PTC)热敏电阻，串联在线路电压源和调光接口第一根引线之间；一个电压检波器，连接在第一根引线和第二根引线之间，用于检测施加在调光接口上的线路电压并产生控制信号；以及响应这一控制信号的一个开关，其中的开关增加了PTC热敏电阻的电阻值，从而限制了流向调光接口的电流和灯光亮度。

本发明的这些目的及其它目的、特征和优点，是用一种0～10V的调光接口保护电路提供的，这种电路产生一个信号，说明控制灯光输出的调光接口的第一根和第二根引线之间施加了线路电压，包括用于限制电流的第一个装置，串联在线路电压源和调光接口的第一根引线之间，还包括连接在第一根和第二根引线之间的第二个装置，用于检测调光接口是否施加了线路电压，并用来产生一个控制信号，还包括用作开关的第三个装置，根据控制信号增加第一个装置的电阻，从而限制流向调光接口的电流和灯光输出。根据本发明的一个方面，这一保护电路还包括第四个装置，用于防止第二个装置误动作。

通过以下详细说明，同时参考附图，本发明的这些特征以及各种其它特征和方面会很容易理解，全部附图中使用了相似的编号，其中：

图1是普通照明系统的一个功能框图，它包括由0～10V调光器控制的多个镇流器；

图2说明本发明中0～10V调光接口电路的第一个优选实施方案；和

图3说明本发明中0～10V调光接口电路的第二个优选实施方案。

图2说明本发明中0～10V调光接口保护电路的第一个优选实施方案，它包括一个限流装置、一个峰值电压检波器和用于使这个限流装置工作的一个开关。另外，0～10V调光接口保护电路可以包括一个装置，用于防止这个保护电路误动作。

如图2所示，在一种情况下可以是一个正温度系数(PTC)热敏电阻的限流装置10安装在一根引线上，也就是紫色总线和0～10V调光器之间的紫色引线上。显然这一热敏电阻是一个对温度变化非常第三的电阻器，也就是一种器件，它的电阻随着温度变化而明显变化，并且这种变化是可预测的。PTC热敏电阻的电阻值随着温度的升高而增加。电阻值的这种增加是如此剧烈，并且是可预测的，以至于这一PTC热敏电阻可以用作电子开关。显然电阻的增加还可以是增加几个量级。

仍然参考图2，除了限流装置10以外，这一保护电路还包括一个开关Q1，它是一个晶体管开关比较好，最好是MOSFET晶体管，由电压检波器12控制。在一个实例中，电压检波器12可以由二极管D2和电容器C1串联构成。显然，根据本发明，齐纳二极管D1能够防止这一保护电路由于杂散瞬时电压引起误动作。

从图2可知，由电阻器R1和R2组成的分压器中公共结点上的电压高于门工作电压时，开关Q1会导通。二极管D3确保作用于门上的电压在工作电压范围之内。电容器C2将开关Q1门上的噪声滤掉；另外，由RC电路C2-R2决定的时间常数控制着开关Q1的工作速度。

应当指出，PTC热敏电阻的选择使得在低电压条件下，例如，加在PTC热敏电阻上的电压低于20V，元件10保持低阻抗，例如大约是1k欧姆(Ω)。但是，在元件10上施加高电压时，例如120Vrms或277Vrms，那么强电流将导致电阻值急剧增加，例如电阻值将增加到100kΩ，从而限制了流过限流器10的电流，并最终限制了流过0～10V调光接口的电流。还应当说明，对于277伏的应用，齐纳二极管D1的额定电压可以在50V～180V范围内，而对于120V的应用，可以在50V～80V范围内。

在正常工作期间，在紫色和灰色电线之间施加低直流电压(0～10V)，也就是施加在0～10V调光接口上。这种情况下，由于电流很小，PTC热敏电阻10将维持在低阻状态。齐纳二极管D1使峰值电压检波器不工作，这样，开关Q1，例如MOSFET晶体管，将保持截止状态。

相反，当调光输入的紫色和灰色电线被接到电力线上时，也就是接到120V或277V的电源上，而不是低压电源上，峰值检波电路(D2和C1)将检测电力线上的峰值电压，并接通MOSFET开关Q1。由于R3是低值电阻，例如大约是10欧姆，所以紫色和灰色导线被有效地短路，迫使镇流器201、20N为最低的调光级别。同时，开关Q1导通导致PTC热敏电阻10和电阻R3两者之间出现过压。因为电阻器R3的值大大低于PTC热敏电阻10的稳态电阻值，例如25～100Ω，所以流过电阻器R3的电流远大于流过PTC热敏电阻10的电流，从而限制了流向调光器接口的电流。流过PTC热敏电阻10的电流使这个PTC热敏电阻10的温度升高，如上所述，温度的升高又使PTC热敏电阻10的电阻迅速增大。因此，PTC热敏电阻10进一步地限制了相应调光器接口上镇流器201、20N的电流。

图3画出了本发明中保护电路的第二个优选实施方案，它包括并联的PTC热敏电阻10’和10″。在这个实例性的结构中，连接在电力线之间的电阻器R1、R2和齐纳二极管D1，能够防止这个保护电路响应尖峰电压和其它线路瞬变而发生操作。电压检波器12包括二极管D2和电容器C1，而电阻器R4为电容器C1提供放电电路。齐纳二极管D3确保被检测的电压大于开关Q1’的门工作电压，同时电阻器R3和电容器C2确定了开关Q1’的开关时间。显然在过压情况下，也就是说，当0～10V调光器接口连接到电力线上时，开关Q1’的闭合将导致强电流通过PTC热敏电阻10’和10″，并最终启动限流功能。

Claims

1．一种调光接口，配备了一种保护电路(100)，这个电路产生指示信号，说明控制灯光输出的调光接口第一根和第二根引线上施加了线路电压；包括：

限流装置(10)，串联在线路电压源端子和调光接口的第一根导线之间；

装置(R1,C1)，连接在这个线路电压源端子和第二根导线之间，用来检测加在调光接口上的线路电压，并产生控制信号；和

开关装置(Q1)，是开关电路的一部分，连接在这个线路电压源端子和第二根导线之间，响应控制信号限制流向调光接口的电流和灯光输出。

2．权利要求1的调光接口，还包括装置(D1)，用来防止检测装置的误动作。

3．权利要求1或2的调光接口，其中的开关装置(Q1)包括一个晶体管(Q1)。

4．权利要求3的调光接口，其中的晶体管(Q1)是一个MOSFET晶体管。

5．权利要求1的调光接口，其中的限流装置(10)包括PTC热敏电阻(10)。

6．权利要求1的调光接口，其中的限流装置包括并联的第一个和第二个PTC热敏电阻(10′,10″)。

7．权利要求1的调光接口，其中工作期间给出指示信号的时候，灯光输出为低亮度。

8．权利要求1的调光接口，其中的开关电路包括一系列的欧姆电阻和开关装置。

9．权利要求1的调光接口，其中的开关电路包括一系列的限流装置和开关装置。

10．以上权利要求中一个或者多个调光接口，其中的调光接口是0～10V的调光接口。

11．包括权利要求1的调光接口的可以调节的镇流器电路。