CN1419400A - 电子镇流器和发光装置 - Google Patents

Abstract

一种电子镇流器，包括提供直流电压的直流电源和用于将直流电压转换为高频交流的反相电路及负载电路。反相电路包含开关元件和谐振电路，并且与直流电源并联。谐振电路包含谐振电感器、谐振电容器和电绝缘变压器的第一绕组，电绝缘变压器具有第一和第二绕组。负载电路配置有电绝缘变压器的第二绕组，并且包含具有第一和第二放电灯的灯串联电路和用于检测直流的电容器。第一和第二放电灯中的每一个都具有第一和第二灯丝，其中第一放电灯的第二灯丝的端部与第二放电灯的第一灯丝的端部连接。此外，第一放电灯的第二灯丝的第二端通过接地连接与第二放电灯的第一灯丝的第二端连接。

Description

电子镇流器和发光装置

1.发明领域

本发明涉及电子镇流器和使用该电子镇流器的发光装置。

2.相关技术的描述

在日本特许公开的专利申请2000-48989(’989申请)中公开了一种用于放电灯的电子镇流器，此电子镇流器包括电绝缘变压器。根据’989申请，电子镇流器包括具有电绝缘变压器的反相电路。电绝缘变压器的第一绕组与直流电源连接。在电绝缘变压器的第二绕组上提供负载电路，并且负载电路与包含第一和第二荧光灯的串联电路并联。

当负载电路与反相电路电隔离时，在避免人被电击方面是有利的。在电子镇流器工作和荧光灯提供光的过程中，如果人不小心接触了点亮的荧光灯，或者更换新的荧光灯，电流不会通过人体和地流到反相电路中。

此外，根据’989申请，负载电路还包括包含光电二极管的灯寿命检测装置。将来自灯寿命检测装置的检测信号通过光电二极管提供给包含光电晶体管的反相器控制电路。由于灯寿命检测装置与反相电路电绝缘，因此反相器控制电路通过光电晶体管接收检测的信号。然而，不希望电子镇流器使用这种光电二极管和光电晶体管电路，因为这样会使电路变得复杂并且增加成本。因此，希望电子镇流器减小电流流动，同时容易提供一些检测装置。

通常，电子镇流器具有某种类型的检测装置，例如灯的寿命检测装置、灯的设备检测装置或灯的发光检测装置。

灯的寿命检测装置检测荧光灯是否正常工作。例如，当荧光灯的一个灯丝几乎坏掉时，荧光灯的放电电流几乎流过从另一个灯丝到这个坏灯丝的一个通路。在这种情况下，在荧光灯的灯丝对之间产生直流电压。灯的寿命检测装置检测此电压，并知道荧光灯是否工作正常。

灯的设备检测装置检测荧光灯是否正常安装在灯座上。当荧光灯没有正常安装在灯座上时，其负载电路不能正常工作，反相器控制电路停止反相器的输出。

最后，灯的发光检测装置通过检测荧光灯的灯电压知道荧光灯是否发光。

发明综述

根据本发明的一个技术方案，电子镇流器包括产生直流电压的直流电源。用于将直流电压转换到高频交变电流的反相电路包含开光元件和谐振电路，并且与直流电源并联。谐振电路提供有谐振电感器、谐振电容器和电绝缘变压器的第一绕组，其中电绝缘变压器具有第一及第二绕组。

负载电路提供有第二绕组、包含第一和第二放电灯的灯串联电路和用于检测直流电流的电容器。第一和第二放电灯中的每一个都具有第一和第二灯丝，第一放电灯的第二灯丝的一端与第二放电灯的第一灯丝的一端连接。此外第一放电灯的第二灯丝的另一端与第二放电灯的第一灯丝的另一端连接，并且具有接地连接。

根据本发明的另一个技术方案，发光装置包括体；灯座和电子镇流器。

在下面本发明的附图和详细描述中将进一步描述本发明的上述和其它方面。

附图的简要描述

通过下面利用附图说明的例子将更详细地描述本发明，其中：

图1是根据本发明第一实施例的电子镇流器的电路图；

图2是利用第一实施例的发光装置的透视图；

图3是根据本发明第二实施例电子镇流器的电路图；

图4是根据本发明第三实施例的电子镇流器的电路图；

图5是根据本发明第四实施例的电子镇流器的电路图；

图6是根据本发明第五实施例的电子镇流器的电路图；

本发明的几个实施例的详细描述

下面将参考图1和图2详细描述本发明的第一实施例。

图2显示了利用本发明的电子镇流器第一实施例的发光装置的透视图。发光装置1配置了具有反射表面3的体2和在反射表面3的相对端部设置的灯座4。放电灯或第一和第二荧光灯FL1、FL2电和机械地设置在灯座4之间。通过容纳在体2中的电子镇流器5(未示出)点亮荧光灯FL1、FL2。

图1显示了根据本发明第一实施例的电子镇流器的电路图。电子镇流器5包括交流电源(e)、直流电源或包含四(4)个二极管D1、D2、D3和D4的全波整流器11。全波整流器11与平流电容器C1并联。此外，包含开关元件Q1、Q2的串联电路12的半桥反相电路13与平流电容器C1并联。开关元件Q1、Q2可以是场效应晶体管。

给半桥反相电路13提供有包含用于谐振的电感器L1、电容器C2的串联谐振电路和电绝缘变压器Tr1的第一绕组Tr1a。变压器Tr1的第二绕组Tr1b的一端与第一荧光灯FL1的第一灯丝FL1a的一端连接。第二绕组Tr1b的另一端通过用于切断直流的电容器C4与第二荧光灯FL2的第二灯丝FL2b的一端连接。

第一灯丝FL1a还与用于预热第一灯丝FL1a且包含第三绕组TR1c和电容器C5的串联电路并联。第二灯丝FL2b也与用于预热第二灯丝FL2b且包含第四绕组Tr1d和电容器C6的串联电路并联。此外，第一荧光灯FL1的第二灯丝FL1b的一端与用于预热第二灯丝FL1b且包含第五绕组TR1e和电容器C7的串联电路连接。第二灯丝FL1b的另一端与第二荧光灯FL2的第一灯丝FL2a的一端连接。第一灯丝FL2a的另一端具有接地连接。即，第一灯丝FL2a的另一端与全波整流器11的负侧连接。控制流到荧光灯FL1、FL2中的最初电流的时序电容器(sequentialcapacitor)C8连接在灯丝FL2a和FL2b之间。

灯的发光检测装置或电压提供装置14包括包含变阻器R1和R2的串联电路。

包含电阻器R3、R4、R5和R6的电压检测电路连接在全波整流器11的负侧和电容器C4之间，检测电容器C4的电压值。此外，电阻器R6与电容器C9并联。这种并联电路作为滤波器工作以便除去部分交流。控制器IC(集成电路)16根据包含电阻器R6和电容器C9的并联电路的输出信号控制开关元件Q1、Q2。

下面将说明上述电子镇流器5的工作情况。当交流电源(e)打开时，来自全波整流器11的直流电压施加给平流电容器C1。通过平流电容器C1使直流电压平流(smoothed)，并且提供给半桥反相电路13。控制器IC16交替控制开关元件Q1、Q2的工作。即，每个开关元件Q1、Q2交替打开和关断。而且，半桥反相电路13在变压器Tr1的第一绕组Tr1a上产生高频交流电。

当电绝缘变压器Tr1的第二绕组Tr1b产生感应电压时，绕组Tr1c、Tr1d和Tr1e开始预热荧光灯FL1和FL2的每个灯丝FL1a、FL1b、FL2a和FL2b。如图1所示，通过第三绕组Tr1c预热第一荧光灯LF1的第一灯丝FL1a，通过第四绕组Tr1d预热第二荧光灯LF2的第二灯丝FL2b。此外，分别通过第五绕组Tr1e预热第一荧光灯FL1的第二灯丝FL1b和第二荧光灯FL2的第一灯丝FL2a。可以使用电容器C5至C7来调节预热电压。

灯丝FL1a、FL1b、FL2a和FL2b被预热之后，由于第二荧光灯FL2与电容器8并联，因此在第二荧光灯FL2发光之前，第一荧光灯FL1开始发光。

在图1和2的实施例中，当荧光灯FL1和FL2正常工作时，直流在包含平流电容器C1、电压提供装置14、第二荧光灯FLL2和平流电容器C1的通路中流动。在灯工作期间，荧光灯FL1和FL2的阻抗比电阻器R6的阻抗小。这样，当电阻器R6的电压值不增加时，控制器IC16可以正常工作以便控制开关元件Q1和Q2。

当第二荧光灯FL2没有正常工作或发光时，第二荧光灯FL2的阻抗变得比电阻器R6的阻抗高。结果引起来自平流电容器C1的电流在包含电压提供装置14和电阻器R3、R4、R5和R6的通路中流动。当电阻器R6的电压值升高时，控制器IC16检测到灯发光的失效，控制开关元件Q1和Q2以便减小或停止半桥反相电路13的高频交流。因此，保护开关元件Q1和Q2。

由于第二荧光灯FL2的第一灯丝FL2a的端部接地，在避免人受到电击方面是有利的。当电子镇流器工作和灯发光时，如果人不小心接触了荧光灯，或更换新的荧光灯，人几乎感觉不到电击。例如，当荧光灯FL1、FL2都正常工作时，可以给其灯的串联电路提供大约200V的电压。因此，由于两个灯丝FL1b和FL2a的连接点与地或直流电源的负侧连接，因此给每个灯提供大约100V的电压。根据实施例，电子镇流器减小了电流，并且容易地提供一些检测装置以便确定荧光灯是否正常工作。

图3显示了根据本发明第二实施例的电子镇流器的电路图。在此实施例中，没有给图1所示的电子镇流器提供电压提供装置14。相同的参考符号表示与第一实施例相同或相应的部件。因此，没有给出此结构的详细说明。

包含电阻器R3、R4、R5和R6的灯电压检测电路连接在全波整流器11的负侧和电容器C4之间，并且检测电容器C4的电压值。此外，电阻器R6与电容器C9并联。控制器IC(集成电路)16根据包含电阻器R6和电容器C9的并联电路的输出信号控制开关元件Q1和Q2。

下面将说明上述电子镇流器5的工作情况。在此实施例中，当第一和第二荧光灯FL1和FL2正常工作时，高频交流电提供给包含荧光灯FL1和FL2的负载电路。在这种情况下，高频交流不给电容器C4充电以切断直流电流的流动。然而，当第一荧光灯FL1正常工作，第二荧光灯FL2几乎坏掉时，第二荧光灯FL2的放电电流主要流过从一个灯丝到另一个坏灯丝的一个通路。

在这种情况下，在第二荧光灯FL2的灯丝对之间产生直流电压。这样，电容器C4通过在灯丝对FL2a和FL2b之间产生的直流电压充电。当电容器C4的电压增加时，电阻器R6的电压也升高。电阻器R6的电压值允许控制器IC16检测到任何异常的灯发光。作为响应，控制器IC16控制开关元件Q1和Q2以便减小或停止半桥反相电路13的高频交流。因此保护了开关元件Q1和Q2。

根据上面的实施例，电子镇流器减小了电流流动，容易地提供了检测装置以便确定荧光灯是否正常工作。

图4显示了根据本发明第三实施例的电子镇流器。在此实施例中，电阻器R4具有与第一和第二实施例相比不同的连接。即，电阻器R4通过电容器C4与电阻器R3并联。相同的参考符号代表与第二实施例相同或相应的部件。因此，将不再提供此结构的详细说明。

在此实施例中，当第一和第二荧光灯FL1、FL2正常工作时，高频交流电流提供给包含荧光灯FL1、FL2的负载电路。因此，高频交流电流没有在电容器C4中充电。然而，当第一荧光灯FL1正常工作，第二荧光灯FL2几乎坏掉时，第二荧光灯FL2的放电电流主要流过从一个灯丝到另一个坏灯丝的一个通路。

结果，在第二荧光灯FL2的灯丝对FL2a和FL2b之间产生直流电压，电容器C4可以通过产生的直流电压充电。当电容器C4的电压增加时，电阻器R6的电压也升高。电阻器R6的电压值允许控制器IC16检测异常的灯发光。基于灯发光是否正常，控制器IC16控制开关元件Q1和Q2以便减小或停止半桥反相电路13的高频交流电流的功率输出。因此，保护了开关元件Q1和Q2。

当第二荧光灯FL2正常工作、第一荧光灯FL1几乎坏掉时，第一荧光灯FL1的放电电流主要流过从一个灯丝到另一个坏掉灯丝的一个通路。在这种情况下，在第一荧光灯FL1的灯丝对FL1a和FL1b之间产生直流电压，电容器C4可以通过在灯丝FL1a和FL1b之间产生的直流电压充电。当电容器C4的电压增加时，电阻器R6上的电压也升高。电阻器R6的电压值让控制器IC16检测任何异常的灯发光。在响应中，控制器IC16控制开关元件Q1和Q2以便减小或停止半桥反相电路13的功率输出。

图5显示了根据本发明第四实施例的电子镇流器的电路图。相同的参考符号表示与第一实施例相同或相应的部件。因此，将不再提供此结构的详细说明。

在此实施例中，灯的设备检测装置包含直流流动电路17和电流检测装置18。直流流动电路17配置有包含电阻器R11和R12、第一荧光灯FL1的第二灯丝FL1b及第二荧光灯FL2的第一灯丝FL2a的串联电路，直流流动电路17与平流电容器C1并联，而不是如图1所示的与电压提供装置14并联。包含电阻器R13和R14的电流检测装置与包含第二灯丝FL1b和第一灯丝FL2a的串联电路并联。此外，控制器IC16连接在电阻器R13和R14之间。

下面将描述电子镇流器的第四实施例的工作情况。在图2中，当荧光灯FL1和FL2安装在灯座4上而没有失败时，电流主要在包含平流电容器C1、电阻器R12及R12、第一荧光灯FL1的第二灯丝FL1b、第二荧光灯FL2的第一灯丝FL2a及平流电容器C1的通路中流动。由于第二灯丝FL1b和第一灯丝FL2a的总电阻值比电阻器R13和R14的总电阻值低，因此电流几乎不流过电阻器R13和R14，使得电阻器R13和R14的电压不增加。因此，控制器IC16通常可以知道如何操作来控制开关元件Q1和Q2，并且半桥反相电路13可以启动荧光灯FL1和FL2。

当荧光灯FL1和FL2都没有如图2所示安装到灯座4上时，直流流动电路17在第二灯丝FL1b或第一灯丝FL2a断开。在这种情况下，来自平流电容器C1的电流流过包含电阻器R11、R12、R13和R14的通路，使得电阻器R13和R14的电压增加。据此，控制器IC16检测到安装的失败，控制开关元件Q1和Q2以便减小或停止反相电路13的功率输出。因此，保护了开关元件Q1和Q2。

根据图5的第四实施例，电子镇流器减小了电流流动，并且容易地提供了一些检测装置以便确定荧光灯是否已经正确地安装了。

图6显示了根据本发明第五实施例的电子镇流器的电路图，此电子镇流器包括上述第一至第四实施例的所有检测装置。相同的参考符号代表与第一至第四实施例相同或相应的部件。因此将不再提供此结构和工作情况的详细说明，上面描述了此结构和工作情况。根据图6的第五实施例，电子镇流器减小了电流流动，并且容易地提供了一些检测装置。

Claims (6)

1.一种电子镇流器，包括：

直流电源以便提供直流电压；

与直流电源并联的反相电路，此反相电路构造为将直流电压转换为高频交变电流，此反相电路包含开关元件和谐振电路，其中，谐振电路配置有谐振电感器、谐振电容器和电绝缘变压器的第一绕组，该电绝缘变压器具有第一和第二绕组；和

配置有电绝缘变压器的第二绕组的负载电路，负载电路包含具有第一和第二放电灯的灯串联电路和检测直流的电容器，

其中第一和第二放电灯中的每一个都具有第一和第二灯丝，第一放电灯的第二灯丝的一端与第二放电灯的第一灯丝的一端连接，第一放电灯的第二灯丝的第二端通过接地连接与第二放电灯的第一灯丝的第二端连接。

2.根据权利要求1的电子镇流器，还包括：

灯电压检测装置，此装置连接在直流电源的负侧和用于检测直流的电容器之间；和

控制器，根据灯电压检测装置的输出信号控制开关元件。

3.根据权利要求2的电子镇流器，还包括：

电压提供装置，具有与直流电源的正侧连接的一端及在用于检测直流的电容器和第二放电灯的第二灯丝之间连接的第二端。

4.根据权利要求1的电子镇流器，还包括：

直流流动电路，具有与直流电源的正侧连接的一端及与第一放电灯的第二灯丝的一端连接的第二端；和

电流检测装置，与包含第一放电灯的第二灯丝和第二放电灯的第一灯丝的串联电路并联；和

控制器，根据电流检测装置的输出信号控制反相电路的开关元件。

5.根据权利要求1的电子镇流器，还包括：

灯电压检测装置，此装置连接在直流电源的负侧和用于检测直流的电容器之间；

电压提供装置，具有与直流电源的正侧连接的一端及在用于检测直流的电容器和第二放电灯的第二灯丝之间连接的第二端；

直流流动电路，具有与直流电源的正侧连接的一端和与第一放电灯的第二灯丝的一端连接的第二端；

电流检测装置，与包含第一放电灯的第二灯丝和第二放电灯的第一灯丝的串联电路并联；和

控制器，根据电压检测装置和电流检测装置的输出信号控制反相电路的开关元件。

6.一种发光装置，包括：

体；

灯座，构成且设置在体上；和

用于放电灯的镇流器，包括：

直流电源，产生直流电压；

与直流电源并联的反相电路，将直流电压转换为高频交流，反相电路包含开关元件和谐振电路，其中，谐振电路配置有谐振电感器、谐振电容器和电绝缘变压器的第一绕组，电绝缘变压器具有第一和第二绕组；和

配置有电绝缘变压器的第二绕组的负载电路，此负载电路包含具有第一和第二放电灯的灯串联电路及用于检测直流的电容器，其中第一和第二放电灯的每一个都具有第一和第二灯丝，第一放电灯的第二灯丝的一端与第二放电灯的第一灯丝的一端连接，第一放电灯的第二灯丝的第二端通过接地连接与第二放电灯的第一灯丝的第二端连接。

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