CN1572126A - 镇流器短路保护电路 - Google Patents

镇流器短路保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN1572126A
CN1572126A CNA028205200A CN02820520A CN1572126A CN 1572126 A CN1572126 A CN 1572126A CN A028205200 A CNA028205200 A CN A028205200A CN 02820520 A CN02820520 A CN 02820520A CN 1572126 A CN1572126 A CN 1572126A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
filament
fluorescent lamp
voltage
preheat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA028205200A
Other languages
English (en)
Inventor
C·D·C·胡杰
W·H·M·兰格斯拉格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1572126A publication Critical patent/CN1572126A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2985—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2855—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions

Abstract

一种荧光灯预热电路，在灯点亮之前加热电极，同时利用传感电阻检知和制止因不正确布线引起的短路情况。电路使用很少的部件，每一个部件与诸如切换频率、占空系数和灯丝电阻等参数均无关，因此是紧凑、廉价和高效的电路。当电极充分加温时能够断开该预热电路，以便节约能量和防止过热，或者当出现短路情况时也能够断开预热电路。

Description

镇流器短路保护电路
发明领域
本发明涉及用于防止镇流器电流短路的电路。
发明背景
电子镇流器一般通过一个功率因数补偿(PFC)电路将一个整流的线电压提供给一个例如是半桥电路的反相器，该反相器随后将该直流压转换成用于驱动萤光气体放电灯的高频交流电压。为使萤光灯的有效寿命(该有效寿命随每一次冷启动而降低)最大化，公知的是在电子镇流器中提供一个″快速起动″预热电路。在萤光灯接通之前，预热电路的加热线圈加温在萤光灯内的灯丝(通常通过提供受控的电流或受控的电压)。作为低频混合镇流器中的技术，还已知提供″改进的快速启动″电路，在萤光灯点亮之后它断开阴极加热线圈，从而降低在稳态期间萤光灯的能耗。
在输入电源线和镇流器驱动的萤光灯之间的正确布线结构决定于该镇流器所驱动的灯的类型。如果设备布线不正确，将出现灯端子间的短路，导致镇流器损坏和/或明显的灯寿命降低，以及灯点亮故障和/或镇流器过早失效。
已知的短路防护方案成本较高，并且普通依靠例如切换频率或部件容差的参数，从而使得设计要求苛刻。例如，与频率相关的灯丝加热电路可以采用针对每一灯丝的灯丝电压振荡器和检测器电路来控制在中断或故障期间的灯丝电压。在这种电路设计中，该灯丝电压振荡器是与起辉电压振荡器分离的，并且其工作与起辉电压振荡器无关。而且，对于使用与频率相关的部件的通用镇流器(即能够驱动不同类型萤光灯的镇流器)，任何短路保护方案的设计都必须实现稳定和精确控制的灯丝电压。由于灯丝阻抗通常随着灯的类型而变化，这种设计是复杂的。因此，至少部分地由于较严格开发过程中成本的原因，这样的方案是有缺陷的。
还可以使用可控硅整流器和齐纳二极管来提供过电流保护。当输出电流增加到最大值并且齐纳二极管上的电压达到击穿电压时，齐纳二极管将使一个电容器充电，该电容器最终激励整流器，随后使振荡控制电路不工作。如此，由于这一方案也依赖齐纳二极管和整流器的容差，所以在设计上也是造价较高的。
所以，需要一种预热电路的改进和低价结构，该结构能防止因不正确布线引起的短路，并且与切换频率和部件容差无关。
发明概要
本发明的电路通过提供一个预热电路满足上述需要，该电路以很短的时间加热萤光灯电极，它产生精确的灯丝电压，并且与反相器的切换频率、反相器中的切换占空系数、灯丝电阻或其它类似的参数无关。而且，该电路是短路保护、廉价有效和结构紧凑的。该预热电路包括一个传感电阻，检测和防止由短路状态引起的损坏。在发生短路的情况下，传感电阻上的电压起到切断预热电路的控制信号的作用。由于其实际上与切换频率和镇流器部件的容差无关，所以本发明的示例性短路保护电路的结构具有设计简单的优点。
简言之，本发明提供一种预热电路作为快速启动机构，它在萤光灯电极之间施加入起辉电压之前预热萤光灯的电极。根据本发明的一个示例电路，通过一个包括初级线圈和两个次级线圈的变压器加热灯的电极，并有一个与初级线圈串联并由例如一个半桥电路馈电的小传感电阻。该传感电阻的作用原理是，当出现短路时将使传感电阻上的电压超过触发该电压源切断的一个预定电平。这种电极加热电路可应用于多灯镇流器中，因为该电路中的镇流器能够耐受在镇流器驱动的多萤光灯之间随机出现的个别短路。
本发明的另一个实施例是一个连接到两个萤光灯的镇流器电路，每个萤光灯的两端各具有灯丝，每个灯丝连接一个电极。该镇流器电路包括一个向预热电路供电的半桥电路，使得由镇流器驱动的每一灯的电极预热。该预热电路包括一个灯丝加热变压器，它具有一个初级线圈和三个次级线圈。该初级线圈与实现直流阻断(即从电源电压中去除直流电压偏置)的大电容串联连接。该镇流器电路还包括一个短路保护电路，检测在预热电路初级线圈中升高的电流，即可指明预热电路中至少一个次级线圈出现短路的情况。该短路保护电路使用一个连接到该预热电路的传感电阻，以感知流经预热电路初级线圈的电流。通过跨接在传感电阻上的一个控制信号电路，感知的电流转换成整流的平均直流电压(它用作控制信号)。该控制信号电路是整流二极管和低通滤波器的组合，保证瞬态电流(例如，浪涌电流和启动电流)不会触发该预热电路的切断。然而，一个控制装置(例如，一个MOSFET)连接在预热电路和传感电阻之间，如果出现非瞬态的过电流情况，使得控制信号超出一个预定触发电平的值，则控制装置切断电源电压。一个箝位二极管防止该MOSFET两端的电压超过总线电压。
某些镇流器中实现灯丝检知。因此，在另一个实施例中，镇流器电路包括一个电容器和一个电路部分，用于产生通过一个或多个萤光灯灯丝的直流电流，并检测该直流电流。只要灯丝检测电路确定，在灯丝加热变压器的次级线圈之一内不存在萤光灯灯丝，该电容器将阻断不包括灯丝的直流电流通路。如果一个灯丝缺失或不能导通，则该直流通路中断。这一中断被检知时镇流器电路例如能断开。
根据此示例的镇流器电路的预热电路的优点是，由于灯丝加热变压器只需要在镇流器启动期间(同时加热萤光灯电极)传送电流，因而能使灯丝加热变压器的尺寸很小，并且在正常工作期间能够断开它。
本发明的其它目标、优点和新颖特征在随后描述中阐明，并且当进行下列考查时对于本领域的技术人员来说变得显见，或可以通过本发明的实践而得知。
附图描述
当参照说明书考虑本发明时，结合该说明书并且形成说明书的一部分的附图示出了本发明，其中：
图1是根据本发明的镇流器电路和具有与之连接的两个灯的一个实施例的部分电路图，和
图2是根据本发明的具有灯丝感知部件和与之连接的两个灯的镇流器电路的一个实施例的部分电路图。
实施例的详细描述
按照需要，在此公开本发明的详细实施例；但是，应该理解的是该公开的实施例仅是能以各种替换形式实现的本发明的示例。附图不是按比例作出的；为了展示具体组成部分的细节而可以放大或最小化某些特征。因此，此公开的具体结构和功能细节不应理解为是施加限制，它只是权利要求的基础，并且是作为指教本专业技术人员多样地采用本发明的示意性基础。
图1是根据本发明一个实施例工作于两个串联萤光灯的一个示例性镇流器电路的部分电路图。该示例的镇流器电路包括一个预热电路和一个短路保护电路。参照图2所示的另一个实施例，该镇流器电路没有灯丝感知部件。
预热电路
参考图1，预热电路包括：变压器T，它具有初级线圈TP、第一次级线圈TS1、第二次级线圈TS2和第三次级线圈TS3。半桥(半波整流)电路，它由引脚HB提供电压，为变压器T的初级线圈TP馈电，从而有通过次级线圈TS1、TS2和TS3之每一个的感应电流，用于加热由镇流器(未示出)驱动的灯TL1和TL2的电极。由半桥驱动器控制并且起开关作用的MOSFET Q6在实现加电时启动预热电路，当预热时间超过时(即电极被充分加热可起辉)时切断预热电路。二极管D19使MOSFET Q6上的电压箝位于近似直流总线电压Vbus上。电容器C13实现直流阻断。
短路保护
再次参考图1，本发明示例实施例的短路保护电路SSC中提供有传感电阻R39、电阻R40、二极管D22和电容器C32。当一个次级线圈的两端之间短路时，流经该灯丝加热变压器T中所述次级线圈(TS1、TS2或TS3)的电流增加。此增加的电流又变换到灯丝加热变压器T的初级线圈TP一侧，并且按照匝数比n1/n2放大。与灯丝加热变压器T串联连接的传感电阻R39感知此较高的电流，通过二极管D22、电阻R40和电容器C32转换成一个整流的平均直流电压。当电容器C32上的电压达到触发电平时，该半桥电路立即断开，从而保护镇流器避免过大的短路环通电流，并避免镇流器部件中伴生的不希望的温升。该触发电平通常由包括一个输出″禁止″功能的半桥反相器驱动集成电路(IC)确定。
灯丝感知结构
图2示出的示例电路还包括灯丝感知部件(电容器C14、电阻R31、R32、R34和R36)。电容器C14阻断通过次级线圈TS2的直流通路。因此，如果一个萤光灯的灯丝损坏或萤光灯卸下，将造成通过灯TL1的灯丝和灯TL2的灯丝以及电阻R31、R34和R36的直流通路断开，使得电流不能继续流动。在引脚FIL上检知该断开，由半桥控制IC切断镇流器。当灯丝和电阻的串联布置恢复连续性时(即损坏或卸下的萤光灯复原)，引脚FIL上也能检知，镇流器可再起动。因此，能够在不断开市电电源下完成萤光灯的维护。
据前所述，将理解到本发明提供了一个具有短路检知和制止功能、并且是精确、高效和廉价的电极加热系统。还应该理解到，上述的描述虽仅仅涉及本发明中示例的实施例，但在不背离由随后权利要求定义的本发明精神范围的条件下，可以作出许多改变。

Claims (7)

1.连接到至少一个萤光灯的镇流器电路，每个萤光灯的两端各具有灯丝，每一个灯丝连接到萤光灯的一个电极上，还包括：
用于产生电源电压的一个电路部分；
由该电源电压供电预热萤光灯电极的一个预热电路；
保护电路，可检知预热电路中的短路情况，并且包括：
-连接到该预热电路的传感电阻，能检知流经预热电路的电流；
-跨接在该传感电阻上的一个控制信号电路，能将检知的电流转换成控制信号，包括：
一个低通滤波器，用以防止瞬态电流误触发所述的控制装置；和
一个整流二极管；
-连接在所述预热电路和传感电阻之间的一个控制装置，当控制信号超出一个预定触发电平的值时切断电源电压。
2.权利要求1的电路，其中所述控制装置是一个晶体管。
3.权利要求2的电路，其中该晶体管是一个MOSFET。
4.权利要求3的电路，进一步包括一个箝位二极管，可使该MOSFET上的电压实质保持在总线电压上。
5.权利要求1的电路，其中该控制信号是一个整流的平均直流电压。
6.权利要求1的电路，其中预热电路包括：
灯丝加热变压器，它包括一个初级线圈和至少两个次级线圈；和
直流阻断电容器，它与灯丝加热变压器串联连接，能从电源电压中去除直流电压偏置。
7.权利要求6的电路，进一步包括：
灯丝传感电路，能检知萤光灯灯丝的缺失；和
与灯丝加热变压器中次级线圈之一串联的一个电容器，当检知缺失萤光灯灯丝时防止电流流经该次级线圈。
CNA028205200A 2001-10-18 2002-10-09 镇流器短路保护电路 Pending CN1572126A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01203980.6 2001-10-18
EP01203980 2001-10-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1572126A true CN1572126A (zh) 2005-01-26

Family

ID=8181105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA028205200A Pending CN1572126A (zh) 2001-10-18 2002-10-09 镇流器短路保护电路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6667584B2 (zh)
EP (1) EP1442632A1 (zh)
JP (1) JP4145795B2 (zh)
CN (1) CN1572126A (zh)
WO (1) WO2003034794A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012145900A1 (zh) * 2011-04-27 2012-11-01 深圳世强电讯有限公司 一种陶瓷金卤灯镇流器电平控制方法和系统

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7592753B2 (en) * 1999-06-21 2009-09-22 Access Business Group International Llc Inductively-powered gas discharge lamp circuit
JP5493245B2 (ja) * 2003-05-02 2014-05-14 リンプキン，ジョージ，アラン エネルギーを負荷及び関連システムへ供給するための装置
WO2005011340A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Filament cutout circuit
DE10345610A1 (de) * 2003-09-29 2005-05-12 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Verfahren zum Betreiben mindestens einer Niederdruckentladungslampe
DE102004044180A1 (de) * 2004-09-13 2006-03-16 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektronisches Vorschaltgerät mit Pumpschaltung für Entladungslampe mit vorheizbaren Elektroden
JP4696688B2 (ja) * 2005-05-25 2011-06-08 パナソニック電工株式会社 放電灯点灯装置及び照明器具
US20070042729A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Baaman David W Inductive power supply, remote device powered by inductive power supply and method for operating same
WO2007034412A2 (en) * 2005-09-26 2007-03-29 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Magnetic ballast fault isolation system and method
US7382636B2 (en) * 2005-10-14 2008-06-03 Access Business Group International Llc System and method for powering a load
DE102006022837A1 (de) * 2006-05-16 2007-11-22 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektronisches Vorschaltgerät und Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Vorschaltgeräts
US7821208B2 (en) * 2007-01-08 2010-10-26 Access Business Group International Llc Inductively-powered gas discharge lamp circuit
DE102009004851A1 (de) * 2009-01-16 2010-07-29 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Detektorschaltung und Verfahren zur Ansteuerung einer Leuchtstofflampe
US8203273B1 (en) 2009-04-13 2012-06-19 Universal Lighting Technologies, Inc. Ballast circuit for a gas discharge lamp that reduces a pre-heat voltage to the lamp filaments during lamp ignition
US8354795B1 (en) * 2010-05-24 2013-01-15 Universal Lighting Technologies, Inc. Program start ballast with true parallel lamp operation
DE102010029511B4 (de) * 2010-05-31 2014-10-09 Osram Gmbh Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe
US8441203B1 (en) 2010-06-17 2013-05-14 Universal Lighting Technologies, Inc. Dimming electronic ballast for true parallel lamp operation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3029672A1 (de) * 1980-08-05 1982-03-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorschaltgeraet zum anschluss einer entladungslampe
DE3014419C2 (de) * 1980-04-15 1985-01-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorschaltgerät für eine Entladungslampe
JPH0475296A (ja) * 1990-07-18 1992-03-10 Toko Kikaku:Kk 電子安定器の保護回路
US5550437A (en) * 1995-04-06 1996-08-27 France/Scott Fetzer Company Electronic dimmable gas tube power supply with overvoltage protection
US6043611A (en) * 1997-04-10 2000-03-28 Philips Electronics North America Corporation Dimmable compact fluorescent lamp
US5982110A (en) * 1997-04-10 1999-11-09 Philips Electronics North America Corporation Compact fluorescent lamp with overcurrent protection
US6181086B1 (en) * 1998-04-27 2001-01-30 Jrs Technology Inc. Electronic ballast with embedded network micro-controller
US6459215B1 (en) * 2000-08-11 2002-10-01 General Electric Company Integral lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012145900A1 (zh) * 2011-04-27 2012-11-01 深圳世强电讯有限公司 一种陶瓷金卤灯镇流器电平控制方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003034794A1 (en) 2003-04-24
JP2005506669A (ja) 2005-03-03
EP1442632A1 (en) 2004-08-04
US6667584B2 (en) 2003-12-23
JP4145795B2 (ja) 2008-09-03
US20030076055A1 (en) 2003-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1572126A (zh) 镇流器短路保护电路
US7911153B2 (en) Electronic ballasts for lighting systems
US7015652B2 (en) Electronic ballast having end of lamp life, overheating, and shut down protections, and reignition and multiple striking capabilities
US6274987B1 (en) Power sensing lamp protection circuit for ballasts driving gas discharge lamps
JP5777114B2 (ja) ランプ用電子バラスト回路
US8247997B2 (en) Ballast with lamp filament detection
US20040012346A1 (en) Basic halogen convertor IC
CA2512449A1 (en) Ballast with filament heating control circuit
EP1740023A2 (en) Ballast with output ground-fault protection
JP2009522726A (ja) 電子式安定器のための出力短絡防止
EP1742518A2 (en) Method for protecting a ballast from an output ground-fault condition
JP2002506562A (ja) 少なくとも１つの放電ランプの点灯回路装置
JP2010267617A (ja) 低圧ガス放電灯を駆動する回路装置および低圧ガス放電灯の駆動方法
JP2010505381A (ja) 改善された過電流保護回路を有するインバータ、電源ならびに電子安定回路
CN111343759B (zh) Led驱动电路、灯管和照明装置
CN1893758B (zh) 关闭电路
EP2283704B1 (en) Voltage fed programmed start ballast
JP3971808B2 (ja) 放電灯点灯装置
JP4899486B2 (ja) 放電灯点灯装置並びに照明器具
TWI411358B (zh) 電子安定器具雙檢測訊號之燈管壽命終了保護電路及其方法
JP4370774B2 (ja) 放電灯点灯装置
JP3321997B2 (ja) 放電灯点灯装置およびその保護停止回路
KR200346567Y1 (ko) 전자식 안정기
KR20100130568A (ko) 저압 방전 램프를 동작시키기 위한 회로 어레인지먼트 및 방법
CN101796890B (zh) 电击风险保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20050126