CN1617646B - 电子镇流器中无灯管接入时的保护电路 - Google Patents

电子镇流器中无灯管接入时的保护电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电子镇流器中无灯管接入时的保护电路。它包括第一比较器，所述的第一比较器的输入正端采样灯管的第二灯丝的电源引入端电压，输出端通过一个MOS管连接到灯管的振荡驱动电路的电源端，所述第二灯丝的引出端串联电阻后接地。灯管正常工作时，第一比较器的输入负端电压高于正端电压，输出低电平，MOS管截止，镇流器的振荡驱动电路正常工作。当电路中无灯管时，第一比较器的输入负端电压低于正端电压，输出高电平，MOS管导通，MOS管的源极电压趋于零，将振荡驱动电路的电源端电压也拉为零，振荡驱动电路停振，电路处于保护状态。

Description

电子镇流器中无灯管接入时的保护电路
技术领域
本发明涉及一种电子镇流器的保护电路，具体地说是一种电子镇流器中无灯管接入时的保护电路。
背景技术
当今电子镇流器的应用越来越广，对电子镇流器的要求也越来越高，尤其是一些保护方面的功能，特别是T5等细管径产品的出现，其对寿终和无灯管时的保护要求尤为突出，目前灯管寿终或无灯管接入时的保护及换灯管后能自动重起技术，通常采用芯片电路，例如PHILPS的镇流器保护电路采用2010T芯片技术，但该电路较复杂。目前国内还没有无灯管接入时的保护电路，而漏气保护的重启技术到是有，但都是设置固定时间在不断地重启，而后又不断保护，直到换灯管后才停止，这样在没换灯管的那段时间给镇流器造成一定的伤害，同时重启时间若设置不够给换灯管时带来有一定的危险。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种结构相对简单的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路。
本发明还要提供一种双灯管电子镇流器中任意一个灯管未接入时均能获得保护的电路。
本发明还要提供一种灯管寿终时的保护电路，且该保护电路在换灯管前一直处在保护状态，直到换灯管后重启。
本发明还要提供一种灯管漏气时的保护电路，且该保护电路在换灯管前一直处在保护状态，直到换灯管后重启。
解决上述问题采用的技术方案是：电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，包括第一比较器，所述的第一比较器的输入正端采样灯管的第二灯丝的电源引入端电压，输出端通过一个MOS管连接到灯管的振荡驱动电路的电源端，所述第二灯丝的引出端串联电阻后接地，并且所述的第一比较器的输入端电压满足：常态时负端电压高于正端电压；无灯管时负端电压低于正端电压。
本发明的保护电路，灯管正常工作时，第一比较器的输入负端电压高于正端电压，输出低电平，MOS管截止，镇流器的振荡驱动电路正常工作。当电路中无灯管时，第一比较器的输入负端电压低于正端电压，输出高电平，MOS管导通，MOS管的源极电压趋于零，将振荡驱动电路的电源端电压也拉为零，振荡驱动电路停振，电路处于保护状态。
所述的第一比较器的负端的电压通过两个电阻分压获得.所述的第一比较器的输入正端通过一个二极管连接到第二灯丝的电源引入端，同时所述的输入正端还连接到一对串联于电源两端的电阻的中点.所述的第一比较器的输出端通过二极管和电阻连接到所述MOS管的栅极，所述MOS管的漏极接地，源极连接到所述振荡驱动电路的电源端.改进后的电路，第一比较器的各端口能够获得一个合适的工作电压值，即保证保护电路的正常工作而又还会引起误动作.
作为本发明的进一步改进，所述的保护电路还设有第二比较器，所述的第二比较器的输入正端连接到所述第一比较器的输入负端，所述的第二比较器的输入负端采样第一灯丝的电源引出端电压，输出端通过一个MOS管连接到灯管的振荡驱动电路的电源端，并且所述的第二比较器的输入端电压满足：常态时负端电压高于正端电压；无灯管时负端电压低于正端电压。该电路对于双灯管接入时，无论哪一只灯管缺省时，保护电路均能动作。
所述的第二比较器的负端的电压通过以下电路获得：所述第一灯丝的电源引入端通过电阻连接到电源，引出端串联电阻和二极管后连接到所述第二比较器的输出负端；电容并联电阻后一端接地，另一端连接到所述第二比较器的输出负端。
作为本发明的再进一步改进，保护电路中还设有包括第三比较器和第四比较器的寿终保护电路，所述的第三比较器的正端采样灯管电压的负半周，其负端为基准点；所述的第四比较器的正端连接到所述的第三比较器的负端，其负端采样灯管电压的正半周；所述两个比较器的输出端通过可控硅连接到振荡驱动电路的电源端；并且所述两个比较器的输入端满足：常态时负端电压高于正端电压，寿终时负端电压低于正端电压。
众所周知在灯管在寿终时(漏气和灯丝断除外)表现为整流态效应，即灯管两端阴极发射电子的能力不平衡，表现为一边强一边弱，这样在产品上的表现就是灯管电压正负半周至少有一边由于灯丝电子发射能力的下降而使灯管电压出现较大下滑现象，故本设计寿终保护就采样灯管电压正负半周。常态时，两个比较器的负端电压高于正端电压，比较器输出低电平，可控硅截止，振荡驱动电路正常工作。当灯管的正半周电压下降到设定值时，第四比较器的输入负端电压低于正端电压，比较器输出高电平，可控硅触发导通，将振荡驱动电路的电源端电压拉为零，振荡驱动电路停振，电路处在保护状态。可控硅触发导通后，在续流电阻的续流作用下仍维持导通，因而振荡驱动电路的电源端电压保持为零，产品一直处于受保护状态，直到换灯管时，由于无灯管保护的启动，使控制MOS管导通，从而切断可控硅导通的维持电流，可控硅截止，换灯管后产品实现自动重起功能。而当灯管的负半周电压下降到设定值时，由于电压负值减小而导致第二比较器的输入正端电压高于负端电压，第二比较器输出高电平，可控硅触发导通。其续流保护和换灯重启原理同上。
所述基准点的电压通过两个电阻分压获得，所述第三比较器的输入正端电压以及所述第四比较器的输入负端电压是通过以下电路获得的：在第一灯丝的电源引入端接第一电阻，所述的第一电阻的另一端连接第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极连接到第三电阻与第一电容并联电路的一端以及所述第四比较器的输入负端，所述并联电路的另一端接地；所述第二二极管的阳极连接到第四电阻与第二电容并联电路的一端以及稳压管的阳极，所述并联电路的另一端接地；所述稳压管的阴极连接到第五电阻、第六电阻、第三电容以及所述第三比较器的输入正端，所述第五电阻的另一端接电源，所述第六电阻和第三电容的另一端接地。
作为本发明更进一步的改进，所述的保护电路还设有一个包括二极管、第一电阻、电容和第二电阻的漏气保护电路，所述的二极管的阳极连接到第二灯丝的引出端，阴极连接到第一电阻的一端；所述电容和第二电阻并联后一端连接到所述第一电阻的另一端和所述可控硅的触发端，另一端接地.正常工作时，第二灯丝的引出端电位为低电平，当漏气时该点电位上升到可控硅的触发电位，使可控硅导通，从而实现保护，其重启的功能与寿终时保护的重启同理.
本发明还可以采用以下的技术方案来实现电子镇流器中无灯管接入时的保护电路：电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，包括比较器，所述的比较器的输入负端采样第一灯丝的电源引出端电压，输出端通过一个MOS管连接到灯管的振荡驱动电路的电源端，并且所述的比较器的输入端电压满足：常态时负端电压高于正端电压；无灯管时负端电压低于正端电压。
所述的比较器的正端的电压通过两个电阻分压获得；所述的比较器的负端的电压通过以下电路获得：所述第一灯丝的电源引入端通过电阻连接到电源，引出端串联电阻和二极管后连接到所述比较器的输出负端；电容并联电阻后一端接地，另一端后连接到所述比较器的输出负端。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的单根灯管且单独采用第一比较器时的实施方式的电路图。
图2是本发明双灯管且同时具有无灯管、寿终和漏气保护功能时的实施方式的电路图。
图3是本发明单灯管且同时具有无灯管、寿终和漏气保护功能时的实施方式的电路图。
图4是本发明单根灯管且单独用第二比较器时的实施方式的电路图。
具体实施方式
参照图1，虚框I、II、III分别为电子镇流器的振荡驱动电路、镇流电路和本发明的保护电路，其中振荡芯片采用L6569。在本实施例中，电路中接入单根灯管LAMP1，具有第一灯丝DS1和第二灯丝DS2。本发明的无灯管接入时的保护电路，包括第一比较器A1，所述的第一比较器A1的输入正端A通过一个二极管D4连接到第二灯丝的电源引入端，同时所述的输入正端A还连接到一对串联于电源两端的电阻R16、R18的中点。所述的第一比较器A1的输入负端B的连接到一对串联于电源两端的电阻R17、R19的中点，其电压通过两个电阻R17、R19分压获得。所述的第一比较器A1的输出端通过二极管D6和电阻R20连接到所述MOS管Q3的基极，所述MOS管Q3的发射极接地，集电极连接到所述振荡驱动电路的电源端Y。所述第二灯丝的引出端串联电阻(R9)后接地。
为保证比较器A1的输入端电压满足：常态时负端B电压高于正端A电压；无灯管时负端B电压低于正端A电压，因而常态时将负端B电压设定为10V，正端A电压设定为5V，电阻R16和R18分压取15V。正常工作时，由于灯丝电阻只有2-3欧姆，电阻R9取值为小于1欧姆，输入正端A点电压等于被二极管D4、灯丝DS2、电阻R9对地旁路掉，电位很低只有1V左右，故比较器A1正常工作的时候输出低电平，电路正常工作。而灯管LAMP1不存在时等于是灯丝DS2电阻不存在，使输入正端A点电压只是R16和R18的分压，即15V，高于负端B点10V的电压，比较器A1输出高电位，通过二极管D6、电阻R20驱动MOS管Q3，使MOS管Q3导通将振荡芯片L6569电源Y点拉为0电压，振荡芯片L6569停振，电路处于保护状态，换灯管后电路参数恢复回原来设置值，电路自动重启。
图2所示为双灯管串联接入时的保护电路的实施方式，灯管LAMP1具有灯丝DS1和DS2，灯管LAMP2具有灯丝DS3和DS4。在图1实施方式的基础上增设第二比较器A2，所述的第二比较器A2的输入正端连接到所述第一比较器A1的输入负端B，所述的第二比较器A2的输入负端C采样第一灯丝的电源引出端电压，输出端通过一个二极管D6连接到电阻R20的一端。所述的第二比较器A2的负端C的电压通过以下电路获得：所述第一灯丝的电源引入端U通过电阻R4连接到电源，引出端串联电阻R6和二极管D3后连接到所述第二比较器A2的输出负端C；电容C4并联电阻R8后一端接地，另一端连接到所述第二比较器A2的输出负端C。
为使所述的第二比较器A2的输入端电压满足：常态时负端C电压高于正端B电压；无灯管时负端C电压低于正端B电压，设定常态时负端C的电压为15V，这样正常工作时，比较器2输出低电平，MOS管Q3截止，振荡电路正常工作。当而灯管LAMP1不在时，即灯丝DS1不存在，使电源向负端C点提供电压的电路中断，负端C点电压降为0V，低于正端B点10V电压，故比较器A2输出高电平，通过二极管D5、电阻R20和MOS管Q3将振荡芯片L6569电源拉为0V，电路获得保护。
对于灯管LAMP2的无灯管保护，则与图1的实施方式相同，只是将图1实施方式中的灯管LAMP1变为灯管LAMP2，灯丝DS2变为灯丝DS4即可。
电路保护在灯管重新上去后，第一比较器的输入正端A点和第二比较器的输入负端C点的电位恢复回设置值，比较器A1、A2输出低电平，振荡芯片L6569由电源通过电阻R25充电恢复震荡，即电路在换灯管后即重启。
在此基础上，增第三比较器A3和第四比较器A4，所述的第三比较器A3的正端D采样灯管电压的负半周，其负端E为基准点；所述的第四比较器A4的正端连接到所述的第三比较器A3的负端E，其负端F采样灯管电压的正半周；所述两个比较器A3、A4的输出端各串联一个二极管D8、D7后连接到一个电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端连接到可控硅Q4的触发端。可控硅Q4通过电阻R24连接到振荡驱动电路的电源端Y。
所述基准点E的电压通过两个电阻R13、R14分压获得，所述第三比较器A3的输入正端D电压以及所述第四比较器A4的输入负端F电压是通过以下电路获得的：在第一灯丝的电源引入端U接第一电阻R5，所述的第一电阻R5的另一端连接第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极，所述第一二极管D1的阴极连接到第三电阻R7与第一电容C5并联电路的一端以及所述第四比较器A4的输入负端F，所述并联电路的另一端接地；所述第二二极管D2的阳极W连接到第四电阻R10与第二电容C6并联电路的一端以及稳压管DZ2的阳极，所述并联电路的另一端接地；所述稳压管DZ2的阴极连接到第五电阻R11、第六电阻R12、第三电容C7以及所述第三比较器A3的输入正端D，所述第五电阻R11的另一端接电源，所述第六电阻R12和第三电容C7的另一端接地。
灯管的寿终即整流态保护，此时灯管两端或一端发射电子的能力下降，在电路上的表现就是灯管电压下降，即灯丝DS1引入端U点对地的电压下降，正常工作的时候灯丝DS1U点对地应为上下对称的高频正弦波或者接近正弦波，即对地是有正压也有负压，且正负压幅值相等.本设计中用电阻R5、二极管D2、电阻R10和电容C6取样出一个负压即W点，初始设为负15V，电阻R5、二极管D1、电容C5和电阻R7取样出一个正压即F点，设15V，基准点E通过电阻R13和R14分压初始设为10V，比较器A3的输入正端D点是电源通过电阻R11、R12和电容C7产生一个电压，初始设计为20V，同时输入正端D点通过稳压管DZ2(稳压15V)连接于负压点W，故正常工作时正端D点电压为5V(因为负压点W为负15V，接稳压管DZ2后将D点电压下拉为5V)，所以正常工作的时候F、E、D三点的电压分别为15、10、5V，比较器3、4输出低电平，不影响电路工作.当灯管电压正半周下降时F点电位下降，负半周幅值下降时W点负值变小，带动D点电压上升.当F点下降到10V以下或D点上升到10V以上，比较器3、4就会输出高电平，通过二极管D7、D8、电阻R21、可控硅Q4、电阻R24将振荡芯片L6569电源端拉为0V，从而起到保护作用.由于可控硅的续流特性，使电路一直处于保护状态，直到断电或换灯管为止.因为换灯管时MOS管Q3导通，使电源无法通过电阻R24向可控硅Q4提供维持电流，可控硅Q4关断，上灯管后电路重启.
在此基础上，再增设一个包括二极管D9、第一电阻R22、电容C8和第二电阻R23的漏气保护电路，所述的二极管D9的阳极连接到第二灯丝的引出端H，阴极连接到第一电阻R22的一端；所述电容C8和第二电阻R23并联后一端连接到所述第一电阻R22的另一端和所述可控硅Q4的触发端，另一端接地。
正常工作时H点电位不足以使可控硅Q4导通，漏气时流过电阻R9的电流增大，使H点电压上升，触发导通可控硅Q4，使电路获得保护，重启过程如前面所述的一样上。
图3是本发明的在单根灯管LAMP电路中应用的一种实施方式，其工作原理与图2实施方式实例相同。
图4是本发明另一种保护电路的实施方式，包括比较器A2，所述的比较器A2的输入负端C采样第一灯丝的电源引出端电压，输出端通过一个MOS管Q3连接到灯管的振荡驱动电路的电源端，并且所述的比较器A2的输入端电压满足：常态时负端C电压高于正端B电压；无灯管时负端C电压低于正端B电压。
所述的比较器A2的正端B的电压通过两个电阻R17、R19分压获得；所述的比较器A2的负端C的电压通过以下电路获得：所述第一灯丝的电源引入端U通过电阻R4连接到电源，引出端串联电阻R6和二极管D3后连接到所述比较器A2的输出负端C；电容C4并联电阻R8后一端接地，另一端后连接到所述比较器A2的输出负端C。
上述电路的工作原理与图2实施方式相同。
本发明的MOS管Q3也可以采用三极管或者其他类似的开关管，也能达到发明目的。
应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，包括第一比较器(A1)，其特征在于所述的第一比较器(A1)的输入正端(A)采样灯管的第二灯丝的电源引入端电压，输出端通过一个MOS管(Q3)连接到灯管的振荡驱动电路的电源端(Y)，所述第二灯丝的引出端串联电阻R9后接地，并且所述的第一比较器(A1)的输入端电压满足：常态时负端(B)电压高于正端(A)电压；无灯管时负端(B)电压低于正端(A)电压；当第一比较器的输入负端电压低于正端电压时，输出高电平，MOS管导通，MOS管的源极电压趋于零，将振荡驱动电路的电源端电压也拉为零，振荡驱动电路停振，电路处于保护状态。
2.如权利要求1所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于所述的第一比较器(A1)的输入负端(B)的电压通过电阻R17和电阻R19分压获得。
3.如权利要求1所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于所述的第一比较器(A1)的输入正端(A)通过一个二极管D4连接到第二灯丝的电源引入端，同时所述的输入正端(A)还连接到一对串联于电源两端的电阻R16和电阻R18的中点。
4.如权利要求1～3任何一项所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于所述的第一比较器(A1)的输出端通过二极管D6和电阻R20连接到所述MOS管(Q3)的基极，所述MOS管(Q3)的漏极接地，源极连接到所述振荡驱动电路的电源端。
5.如权利要求1所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于还设有第二比较器(A2)，所述的第二比较器(A2)的输入正端连接到所述第一比较器(A1)的输入负端(B)，所述的第二比较器(A2)的输入负端(C)采样第一灯丝的电源引出端电压，输出端通过所述MOS管(Q3)连接到灯管的振荡驱动电路的电源端(Y)，并且所述的第二比较器(A2)的输入端电压满足：常态时负端(C)电压高于正端(B)电压；无灯管时负端(C)电压低于正端(B)电压。
6.如权利要求5所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于所述的第二比较器(A2)的负端(C)的电压通过以下电路获得：所述第一灯丝的电源引入端(U)通过电阻R4连接到电源，引出端串联电阻R6和二极管D3后连接到所述第二比较器(A2)的输出负端(C)；电容C4并联电阻R8后一端接地，另一端连接到所述第二比较器(A2)的输出负端(C)。
7.如权利要求1所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于还设有第三比较器(A3)和第四比较器(A4)，所述的第三比较器(A3)的正端(D)采样灯管电压的负半周，其负端(E)为基准点；所述的第四比较器(A4)的正端连接到所述的第三比较器(A3)的负端(E)，其负端(F)采样灯管电压的正半周；所述两个比较器(A3、A4)的输出端通过可控硅Q4连接到振荡驱动电路的电源端(Y)；并且所述两个比较器(A3、A4)的输入端满足：常态时负端电压高于正端电压，寿终时负端电压低于正端电压。
8.如权利要求7所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于所述基准点(E)的电压通过电阻R13和电阻R14分压获得，所述第三比较器(A3)的输入正端(D)电压以及所述第四比较器(A4)的输入负端(F)电压是通过以下电路获得的：在第一灯丝的电源引入端(U)接第一电阻R5，所述的第一电阻R5的另一端连接第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极，所述第一二极管D1的阴极连接到电阻R7与第一电容C5并联电路的一端以及所述第四比较器(A4)的输入负端(F)，所述并联电路的另一端接地；所述第二二极管D2的阳极(W)连接到第四电阻R10与第二电容C6并联电路的一端以及稳压管DZ2的阳极，所述并联电路的另一端接地；所述稳压管DZ2的阴极连接到第五电阻R11、第六电阻R12、第三电容C7以及所述第三比较器(A3)的输入正端(D)，所述第五电阻R11的另一端接电源，所述第六电阻R12和第三电容C7的另一端接地.
9.如权利要求7或8所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于还设有一个包括二极管D9、电阻R22、电容C8和电阻R23的漏气保护电路，所述的二极管D9的阳极连接到第二灯丝的引出端(H)，阴极连接到电阻R22的一端；所述电容C8和电阻R23并联后一端连接到所述电阻R22的另一端和所述可控硅Q4的触发端，另一端接地。
10.电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，包括比较器(A2)，其特征在于所述的比较器(A2)的输入负端(C)采样第一灯丝的电源引出端电压，输出端通过一个MOS管(Q3)连接到灯管的振荡驱动电路的电源端，并且所述的比较器(A2)的输入端电压满足：常态时负端(C)电压高于正端(B)电压；无灯管时负端(C)电压低于正端(B)电压；当比较器的输入负端电压低于正端电压时，输出高电平，MOS管导通，MOS管的源极电压趋于零，将振荡驱动电路的电源端电压也拉为零，振荡驱动电路停振，电路处于保护状态。
11.如权利要求10所述的电子镇流器中无灯管接入时的保护电路，其特征在于所述的比较器(A2)的正端(B)的电压通过电阻R17和电阻R19分压获得；所述的比较器(A2)的负端(C)的电压通过以下电路获得：所述第一灯丝的电源引入端(U)通过电阻R4连接到电源，引出端串联电阻R6和二极管D3后连接到所述比较器(A2)的输出负端(C)；电容C4并联电阻R8后一端接地，另一端后连接到所述比较器(A2)的输出负端(C)。
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