CN1798468B - 一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路 - Google Patents

一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路 Download PDF

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Abstract

一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，包括一开路保护电路，当侦测到其中一气体放电灯开路时，该开路保护电路导通并向一控制电路发送一第一电压控制信号，该控制电路接收到该第一电压控制信号后向一降压转换器发送一脉宽调制信号，该降压转换器通过该脉宽调制信号输出一高电压信号；及一过压侦测电路，当侦测到该降压转换器输出电压高于一默认值时，该过压侦测电路导通，向该控制电路发送一第二电压控制信号，该控制电路接收到该第二电压控制信号后停止输出脉宽调制信号，则该降压转换器停止向一谐振升压电路输出电流，从而保护该谐振升压电路及其它气体放电灯。

Description

一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路
【技术领域】
本发明涉及一种气体放电灯照明电路，尤其是涉及一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路。
【背景技术】
气体放电灯尤其是稀有气体放电灯被广泛应用于照明装置、扫描仪器及液晶显示器等。在气体放电灯照明电路中，直流电源经过一谐振电路被转换成交流电压，该交流电压再经过一升压变压器被升压成高频电压，该气体放电灯被该高频电压点亮。当该气体放电灯处于开路时，该升压变压器将持续产生一超高电流，从而导致该升压变压器及该气体放电灯驱动装置被损坏。
为了解决上述问题，市场上已经出现具有保护电路的气体放电灯照明电路技术。如美国专利与商标局于2004年3月23日公告的US6,710,555号专利，其名称为“一种具有保护电路的气体放电灯照明电路(DISCHARGE LAMP LIGHTING CIRCUIT WITH PROTECTIONCIRCUIT)”。如图3所示，该发明揭露了一种具有保护电路的气体放电灯照明电路，其可侦测该气体放电灯的开路及短路状态，并进行相应控制以保护该气体放电灯照明电路。该气体放电灯照明电路包括：一驱动装置，发送一信号以点亮一气体放电灯；一控制装置，控制该驱动装置；一短路保护装置，当该气体放电灯短路时向该控制装置发送一信号，以保护该驱动装置；及一开路保护装置，当该气体放电灯开路时向该控制装置发送一信号，以保护该驱动装置；当该气体放电灯的灯管电流等于或低于一第一默认值时，该开路保护装置向该控制装置发送一信号以将流入该驱动装置中的电流限制于或低于一默认值；当该气体放电灯的灯管电流高于第一默认值并等于或低于一第二默认值时，该开路保护装置向该控制装置发送一信号以将流入该驱动装置中的电流增高到一额定电流；及当该气体放电灯的灯管电流等于或低于该第一默认值达到一预设时间后，该控制装置停止向该驱动装置发送信号。从而使得当气体放电灯处于开路或短路状态时，该气体放电灯电路能够受到保护。但是上述发明仅揭露了保护具有一个气体放电灯照明电路的技术，该技术不适用于保护具有若干气体放电灯的照明电路(如液晶显示器一般包括2至4个气体放电灯)。
为解决上述问题，本发明提供一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，该气体放电灯照明电路侦测若干气体放电灯的电流，使得当其中一气体放电灯处于开路状态时，停止向该升压变压器输出电流，从而保护该升压变压器及其它气体放电灯。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，该气体放电灯照明电路侦测若干气体放电灯的电流，使得当其中一气体放电灯处于开路状态时，停止向该升压变压器输出电流，从而保护该升压变压器及其它气体放电灯。
为实现上述目的，本发明提供一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，包括一控制电路(1)、一降压转换器(2)、一过压侦测电路(3)、一谐振升压电路(4)、若干气体放电灯(5)、一反馈电路(6)及一开路保护电路(7)。该控制电路(1)、降压转换器(2)、谐振升压电路(4)、该等气体放电灯(5)及反馈电路(6)依次串接；开路保护电路(7)一端与该等气体放电灯(5)连接，另一端与控制电路(1)连接；过压侦测电路(3)一端与降压转换器(2)连接，另一端与控制电路(1)连接。
该开路保护电路(7)包括若干开路侦测电路(8)、一延时电路(9)及一开路控制电路(10)。每一开路侦测电路(8)侦测一气体放电灯(5)的电流，当一气体放电灯(5)开路时，与其连接的开路侦测电路(8)不导通。延时电路(9)产生一第一预设时间。当其中一开路侦测电路(8)不导通时间达到该第一预设时间后，开路控制电路(10)发送一第一电压控制信号至控制电路(1)。每一开路侦测电路(8)连接于一气体放电灯(5)。该等开路侦测电路(8)串接后，一端与开路控制电路(10)连接，另一端与延时电路(9)一端连接并接地，该延时电路(9)另一端与该开路控制电路(10)连接。
每一开路侦测电路(8)包括一电阻器、一电容器及一三极管。该电阻器一端连接于一气体放电灯，另一端分别连接于该三极管的基极及该电容器一端，该电容器另一端接地。该三极管的集极连接于该开路控制电路(10)或另一开路侦测电路(8)的三极管的射极，该三极管的射极连接于另一开路侦测电路(8)的三极管的集极或该延时电路(9)一端并接地。
该开路控制电路(10)包括一电阻器及一二极管。该电阻器一端连接一参考电压，另一端连接于开路侦测电路(8)、延时电路(9)另一端及该二极管的正极。该延时电路(9)可为一电容器，其一端连接于该开路侦测电路(8)并接地，另一端连接于该开路控制电路(10)。
该过压侦测电路(3)包括一稳压二极管(ZD1)、一电阻器(R4)及一电阻器(R5)。稳压二极管(ZD1)的负极连接于降压转换器(2)，其正极连接于电阻器(R4)一端，电阻器(R4)另一端连接于该控制电路(1)，并通过电阻器(R5)接地。
本发明的优点在于：当其中一气体放电灯(5)处于开路状态时，该开路保护电路(7)向该控制电路(1)发送一第一电压控制信号，该控制电路(1)通过该第一电压控制信号控制该降压转换器(2)输出一高电压信号。该过压侦测电路(3)侦测到该高电压信号后向该控制电路(1)发送一第二电压控制信号，该控制电路(1)响应该第二电压控制信号停止工作，该降压转换器(2)停止向该谐振升压电路(4)输出电流，从而保护该谐振升压电路(4)及其它气体放电灯(5)。
【附图说明】
图1是本发明具有开路保护电路的气体放电灯照明电路的模块图。
图2是本发明具有开路保护电路的气体放电灯照明电路的示意图。
图3是先前技术中具有开路保护电路的气体放电灯照明电路的示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，是本发明具有开路保护电路的气体放电灯照明电路的模块图。该气体放电灯照明电路包括一控制电路1、一降压转换器2、一过压侦测电路3、一谐振升压电路4、若干气体放电灯5、一反馈电路6及一开路保护电路7，该开路保护电路7包括若干开路侦测电路8、一延时电路9及一开路控制电路10。该等气体放电灯5是一种稀有气体放电灯，例如荧光灯、氙气灯、冷阴极荧光灯(Cold-CathodeFluorescent Lamps，CCFL)。
该控制电路1的输出端v连接于该降压转换器2的输入端w。该降压转换器2的输入端a连接一直流电源(图中未示出)，并由该直流电源提供一直流电压VDC。该降压转换器2的输出端b分别连接于过压侦测电路3的输入端c及谐振升压电路4的输入端d。该过压侦测电路3的输出端e连接于控制电路1的输入端f。该谐振升压电路4的输出端g连接于该等气体放电灯5的输入端h。该等气体放电灯5的输出端il至in分别连接于反馈电路6的输入端jl至jn，并且每一气体放电灯5连接于一开路侦测电路8一输入端kl至kn。该反馈电路6的输出端l连接于控制电路1的输入端m。该开路保护电路7的输出端n连接于开路控制电路10的输入端o，该开路保护电路7的输出端p连接于该延时电路9一端q并接地。该延时电路9另一端t连接于该开路控制电路10的输入端s。该开路控制电路10的输出端r连接于该控制电路1的输入端u。
该控制电路1输出一具有可控制占空比的脉宽调制信号。该降压转换器2接收该脉宽调制信号，并根据该脉宽调制信号的占空比对流入该降压转换器2的直流电压进行降压。该过压侦测电路3侦测该降压转换器2输出的电压。该谐振升压电路4将该被降压的直流电压转换成交流电压并将该交流电压升压。该等气体放电灯5由该升压后的交流电压供电。该反馈电路6将流出每一气体放电灯5的交流电压转换成电压控制信号，并将该电压控制信号反馈给该控制电路1。每一开路侦测电路8连接于一气体放电灯5，侦测与其连接的气体放电灯5的电流，当所有气体放电灯5正常照明时，所有开路侦测电路8导通，当一气体放电灯5开路时，与其连接的开路侦测电路8不导通。该延时电路9产生一第一预设时间。当其中一开路侦测电路8不导通时间达到该第一预设时间后，该开路控制电路10发送一第一电压控制信号至控制电路1。
该控制电路1接收到该第一电压控制信号后向该降压转换器2发送一占空比为百分之百的脉宽调制信号，该降压转换器2根据该脉宽调制信号输出一高电压；该过压侦测电路3侦测该高电压，当该高电压高于一默认值时，该过压侦测电路3导通，向该控制电路1发送一第二电压控制信号，该控制电路1接收到该第二电压控制信号后向该降压转换器2停止输出脉宽调制信号，该降压转换器2停止输出电流。
如图2所示，是图1所示的气体放电灯照明电路的一实施例。在该实施例中，与图1中相同部分均使用其在图1中的符号表示，下面不再详细说明。该过压侦测电路3由一稳压二极管ZD1、一电阻器R4及一电阻器R5串联组成，稳压二极管ZD1的负极连接于该降压转换器2与该谐振升压电路4之间一接点x，稳压二极管ZD1的正极连接于电阻器R4的一端，电阻器R4的另一端连接于控制电路1的输入端f并通过电阻器R5接地。
在本实施例中，该等气体放电灯5包括两个气体放电灯L1及L2，气体放电灯L1一端h1及气体放电灯L2一端h2并联，然后连接于该谐振升压电路4的输出端g，气体放电灯L1另一端i1分别连接于该反馈电路6的输入端j1及一第一开路侦测电路81，气体放电灯L2另一端i2分别连接于该反馈电路6的输入端j2及一第二开路侦测电路82。
该等开路侦测电路8包括一第一开路侦测电路81及一第二开路侦测电路82，该第一开路侦测电路81包括一电阻器R1、一电容器C1及一三极管TR1；该第二开路侦测电路82包括一电阻器R2、一电容器C2及一三极管TR2；该开路控制电路10包括一电阻器R3及一二极管D1；该延时电路9为一电容器C3。
电阻器R1一端连接于气体放电灯L1一端i1，另一端连接于三极管TR1的基极B并通过电容器C1接地，三极管TR1的集极C连接于电阻器R3与二极管D1之间一接点y；电阻器R2一端连接于气体放电灯L2一端i2，另一端连接于三极管TR2的基极B并通过电容器C2接地，三极管TR2的集极C连接于三极管TR1的射极E，三极管TR2的射极E连接于电容器C3一端并接地。电容器C3另一端连接于二极管D1与电阻器R3之间一接点z。
一参考电压通过一端点VCC提供给电阻器R3一端，电阻器R3另一端分别连接于三极管TR1的集极C、二极管D1的正极及电容器C3一端。二极管D1的负极连接于该控制电路1的输入端u。
当该谐振升压电路4刚开始给该等气体放电灯5供电时，该等气体放电灯5不输出电流，三极管TR1及TR2不导通，接点y及z处电势升高，电容器C3被充电。在电容器C3被充电过程中，该第一预设时间内二极管D1正极电压小于其导通电压，二极管D1不导通，然而该等气体放电灯5被点亮并输出交流电流，该交流电流被电容器C1及C2积分为直流电流后分别流入三极管TR1及TR2，则三极管TR1及TR2被导通，于是接点y及z处电势被降为零，二极管D1不导通。
当其中一气体放电灯(例如L1)开路时，气体放电灯L1一端i1不输出电流，三极管TR1不导通，接点y及z处电势升高，电容器C3被充电。在电容器C3被充电过程中，二极管D1正极一端的电势不断升高，该第一预设时间后，二极管D1正极一端的电势高于其导通电压，二极管D1被导通并向该控制电路1输出该第一电压控制信号。
该控制电路1接收到该第一电压控制信号后向该降压转换器2发送一占空比为百分之百的脉宽调制信号，该降压转换器2根据该脉宽调制信号输出一高电压。当接点x处电压高于一默认值时，稳压二极管ZD1被导通，并向该控制电路1发送该第二电压控制信号。该控制电路1接收到该第二电压控制信号后停止输出脉宽调制信号，该降压转换器2停止输出电流，于是该谐振升压电路4没有电流流入。从而可以保护该谐振升压电路4及该等气体放电灯5不被损坏。

Claims (6)

1.一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，包括：
一控制电路，输出一具有可控制占空比的脉宽调制信号；
一降压转换器，接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号的占空比对流入所述降压转换器的直流电压进行降压；
一谐振升压电路，将所述被降压的直流电压转换成交流电压并将所述交流电压升压；
若干气体放电灯，由所述升压后的交流电压供电；
一反馈电路，将流出每一气体放电灯的交流电压转换成电压控制信号，并将所述电压控制信号反馈给所述控制电路；
所述控制电路、所述降压转换器、所述谐振升压电路、该等气体放电灯及所述反馈电路依次串接；
其特征在于，所述气体放电灯照明电路还包括：
一开路保护电路，其中包括：
一开路控制电路、一延时电路和若干开路侦测电路；该若干开路侦测电路，串联于该开路控制电路以及接地点之间，该若干开路侦测电路还分别与一气体放电灯连接，每一开路侦测电路侦测与其连接的气体放电灯的开路状态；当至少一个开路侦测电路侦测到与其连接的气体放电灯开路后，所述延时电路产生一第一预设时间；所述开路控制电路在所述开路侦测电路侦测到与其连接的气体放电灯开路时间达到所述第一预设时间后发送一第一电压控制信号至所述控制电路，所述控制电路接收到所述第一电压控制信号后向所述降压转换器发送一占空比为百分之百的脉宽调制信号，所述降压转换器根据所述脉宽调制信号输出一高电压；及
所述气体放电灯照明电路还包括一过压侦测电路，其一端与所述降压转换器连接，另一端与所述控制电路连接，所述过压侦测电路侦测所述降压转换器的输出电压，当所述输出电压高于一默认值时，所述过压侦测电路导通并向所述控制电路发送一第二电压控制信号，所述控制电路接收到所述第二电压控制信号后停止输出脉宽调制信号，所述降压转换器停止输出电流。
2.如权利要求1所述的具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，其特征在于，所述延时电路的一端连接于所述开路侦测电路并接地，另一端连接于所述开路控制电路。
3.如权利要求2所述的具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，其特征在于，所述每一开路侦测电路包括一电阻器、一电容器及一三极管；所述电阻器一端连接于一气体放电灯，另一端分别连接于所述三极管的基极及所述电容器一端，所述电容器另一端接地；所述三极管的集极连接于所述开路控制电路或另一开路侦测电路的三极管的射极，所述三极管的射极连接于另一开路侦测电路的三极管的集极，或连接于所述延时电路一端，并且在连接所述延时电路一端时接地。
4.如权利要求2所述的具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，其特征在于，所述开路控制电路包括一电阻器及一二极管；所述电阻器一端连接一参考电压，另一端连接于所述开路侦测电路、所述延时电路另一端及所述二极管的正极。
5.如权利要求2所述的具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，其特征在于，所述延时电路为一电容器。
6.如权利要求1所述的具有开路保护电路的气体放电灯照明电路，其特征在于，所述过压侦测电路包括一稳压二极管、一第二电阻器及一第三电阻器，所述稳压二极管的负极连接于所述降压转换器，其正极连接于所述第二电阻器一端，所述第二电阻器另一端连接于所述控制电路并通过所述第三电阻器接地。
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