CN1822744B - 单双灯自动检测补偿电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于荧光灯电子镇流器的单双灯自动检测补偿电路，它包括异常信号检测电路、单双灯检测电路和单双灯控制电路，单双灯检测电路连接到灯丝引出端；单双灯控制电路接收单双灯检测电路的信号并输出控制信号；异常信号检测电路设在电子镇流器的输出电路和DC/AC变换器之间，并接收单双灯控制电路的控制信号，在灯管异常工作时向DC/AC变换器输出稳定的异常信号保护电压VA。本发明能有效解决现有技术中因固定负载设计模式所带来的单双灯切换时保护信号兼容问题及保护执行灵敏度问题，从而使电子镇流器在不同负载情况下产生同样灵敏度的异常保护信号，实现产品在灯管发生异常工作或不同负载情况下的保护信号自动补偿功能。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子及照明电子中控制技术领域，特别是荧光灯用电子镇流器的异常信号补偿技术。
背景技术
在半桥串联谐振电路组成的荧光灯用电子镇流器应用技术中，都设有异常保护电路，以确保在荧光灯管发生异常时，不会损坏电子镇流器。
现有技术中异常保护信号产生电路是以固定负载模式而设计的(图1虚框内)，虽然当负载发生异常时，通过对主回路输出电感副边绕组T1B所采集到的交流电压信号，经过整流及延迟滤波处理，产生一个异常保护信号电压VA，突破二极管D2电压门限去停止DC/AC变换器振荡输出，可实现异常保护，但是当负载在正常或是异常情况下发生单双灯切换时不能维持同样的保护信号电压VA，以至影响到异常保护执行的灵敏度，使其应用受到了一定的限制。
发明内容
本发明所要解决的是克服现有技术中由于采用固定负载模式设计而带来的因负载变化保护信号不兼容及灵敏度差异问题，旨在提供一种单双灯自动检测补偿电路，从而实现电子镇流器在不同负载情况下保护信号的自动补偿功能。
本发明的单双灯自动检测补偿电路，应用于荧光灯用电子镇流器中，包括异常信号检测电路、单双灯检测电路和单双灯控制电路，其特征在于所述的单双灯检测电路连接到灯丝引出端；所述的单双灯控制电路接收所述的单双灯检测电路的信号并输出控制信号给所述的异常信号检测电路；所述的异常信号检测电路设在电子镇流器的输出电路和DC/AC变换器之间，并接收所述的单双灯控制电路的控制信号，在灯管异常工作时向DC/AC变换器输出稳定的异常信号保护电压VA。
作为本发明的进一步改进，所述的单双灯检测电路包括依次串联的输出电感第二副边绕组T1C、电流互感器绕组原边绕组T2A和限流电容C1，该串联支路的两端分别与两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚相连。
作为本发明的更进一步的改进，所述的单双灯控制电路包括电流互感器绕组副边绕组T2B、整流二极管D3、整流二极管D4、滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1，其中电流互感器副边绕组T2B与整流二极管D3并联后其对应整流二极管D3阳极的一端接滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1的发射极后接地；滤波电阻R4和滤波电容C2的另一端与控制三极管Q1的基极相连后接至整流二极管D4的阴极，整流二极管D4的阳极与整流二极管D3的阴极相接；控制三极管Q1的集电极与异常信号检测电路中的补偿电阻R2和补偿电阻R3的公共端相连。
所述的两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚，在负载只接一根荧光灯管时将被悬空。
以上所述的控制三极管Q1可以双极型三极管，也可以是N沟道场效应管，并且漏极D、栅极G和源极S分别对应于双极型三极管Q1的集电极C、基极B和发射极E。
作为本发明的再进一步的改进，所述的异常信号检测电路包括输出电感第一副边绕组T1B、整流二极管D1、限流电阻R1、补偿电阻R2和补偿电阻R3、储能电容C3，其中输出电感第一副边绕组T1B一端接地，另一端与整流二极管D1的阳极相连；整流二极管D1的阴极接限流电阻R1；限流电阻R1的另一端接补偿电阻R2和储能电容C3，并作为单双灯自动检测补偿电路的保护信号输出端A点；补偿电阻R2的另一端串联补偿电阻R3后与储能电容C3的另一端相连并接地。
本发明的异常信号检测电路还可以采用这种结构：它包括隔直电容C4、限流电阻R1、补偿电阻R2和补偿电阻R3、整流二极管D1、储能电容C3和释放电阻R5，其中，隔直电容C4一端接灯丝引出端4脚，另一端串联限流电阻R1后接至整流二极管D1的阳极和补偿电阻R2，补偿电阻R2的另一端接补偿电阻R3，补偿电阻R3的另一端接地，整流二极管D1的阴极接储能电容C3和释放电阻R5的一端，并作为单双灯自动检测补偿电路的保护信号输出端A点，储能电容C3和释放电阻R5的另一端接地。
该技术方案能有效解决现有技术中因固定负载设计模式所带来的单双灯切换时保护信号兼容问题及保护执行灵敏度问题，从而使应用于本发明技术的电子镇流器在不同负载情况下产生同样灵敏度的异常保护信号，实现产品在灯管发生漏气、过电压和整流态时、不同负载情况下的保护信号自动补偿功能。
附图说明
图1虚框内为现有技术异常保护信号产生电路的一般电原理图；
图2虚框内为本发明异常保护信号取自于输出电感副边绕组T1B的单双灯自动检测补偿电路电原理图；
图3虚框内为本发明异常保护信号取自于输出电感主绕组T1A末端的单双灯自动检测补偿电路电原理图。
具体实施方式
实施例1
参见图2，虚框外是一个典型的电子镇流器电路，包括DC/AC变换器(含异常保护执行电路)、输出电路和荧光灯管电路，在DC/AC变换器、输出电路和荧光灯管电路之间，增加了本发明的单双灯自动检测补偿电路(虚框内电路)。该单双灯自动检测补偿电路由异常信号检测电路1、单双灯检测回路2和单双灯控制电路3构成，其异常保护信号取自于输出电感第一副边绕组T1B，其具体的线路结构是：一输出电感三绕组T1A、T1B、T1C，三棵整流二极管D1、D3、D4，一限流电阻R1，二棵补偿电阻R2、R3，一电流传感器T2两绕组T2A、T2B，一控制三极管Q1，一滤波电阻R4和一滤波电容C2，一灯丝限流电容C1，两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚，一储能电容C3；其中，输出电感第二副边绕组T1C的一端串接灯丝限流电容C1后至灯丝引出端6脚，另一端串接电流互感器原边绕组T2A后至灯丝引出端5脚；电流互感器副边绕组T2B与整流二极管D3并联后其对应整流二极管D3阳极的一端接滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1的发射极后接地；滤波电阻R4和滤波电容C2的另一端和控制三极管Q1的基极相连后接至整流二极管D4的阴极，整流二极管D4的阳极与整流二极管D3的阴极相接；控制三极管Q1的集电极与补偿电阻R2和补偿电阻R3的公共端相连；R3的另一端接地，R2的另一端接限流电阻R1和储能电容C3的一端，并作为单双灯自动检测补偿电路之保护信号输出端A点；储能电容C3的另一端接地；限流电阻R1的另一端接至整流二极管D1的阴极，整流二极管D1的阳极接输出电感第一副边绕组T1B的一端，输出电感第一副边绕组T1B的另一端接地。
输出电感第一副边绕组T1B、限流电阻R1、整流二极管D1、储能电容C3、补偿电阻R2和R3组成异常信号检测电路(图2虚框1)；输出电感第二副边绕组T1C、灯丝限流电容C1、电流传感器原边绕组T2A和LAMP1与LAMP2两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚组成单双灯检测回路(图2虚框2)；电流互感器副边绕组T2B、整流二极管D3、D4、滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1组成单双灯控制电路(图2虚框3)。
实施例2
参见图3，本实施例的电子镇流器电路与前一实施方式相同，虚框内为本发明的单双灯自动检测补偿电路；该单双灯自动检测补偿电路也是由异常信号检测电路1、单双灯检测回路2和单双灯控制电路3构成，其异常保护信号取自于输出电感主绕组T1A术端与荧光灯管电路4脚的公共端，其组成是：一输出电感两绕组T1A、T1C，三棵整流二极管D1、D3、D4，一限流电阻R1，二棵补偿电阻R2、R3，一电流互感器T2两绕组T2A、T2B，一控制三极管Q1，一滤波电阻R4和一滤波电容C2，一灯丝限流电容C1，两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚，一储能电容C3，一隔直电容C4和一释放电阻R5。其中，输出电感第二副边绕组T1C的一端串接灯丝限流电容C1后至灯丝引出端6脚，另一端串接电流互感器原边绕组T2A后至灯丝引出端5脚；电流互感器副边绕组T2B与整流二极管D3并联后其对应整流二极管D3阳极的一端接滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1的发射极后接地；滤波电阻R4和滤波电容C2的另一端和控制三极管Q1的基极相连后接至整流二极管D4的阴极，整流二极管D4的阳极与整流二极管D3的阴极相接；控制三极管Q1的集电极与补偿电阻R2和补偿电阻R3的公共端相连；R3的另一端接地，R2的另一端接限流电阻R1和整流二极管D1的阳极；限流电阻R1另一端接隔直电容C4的一端，C4的另一端接至输出电感主绕组T1A未端与荧光灯管电路4脚的公共端；整流二极管D1的阴极接储能电容C3和释放电阻R5的一端，并作为单双灯自动检测补偿电路之保护信号输出端A点；储能电容C3和释放电阻R5的另一端接地。
隔直电容C4、限流电阻R1、整流二极管D1、储能电容C3、补偿电阻R2和R3、释放电阻R5组成异常信号检测电路(图3虚框1)；输出电感第二副边绕组T1C、灯丝限流电容C1、电流互感器原边绕组T2A和LAMP1与LAMP2两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚组成单双灯检测回路(图3虚框2)；电流互感器副边绕组T2B、整流二极管D3、D4、滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1组成单双灯控制电路(图3虚框3)。
并且当负载在所接一灯情况时，除所述的两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚悬空外，其它所有接线方式维持不变。
本发明的工作原理如下：
·在荧光灯正常情况下，本发明的单双灯自动检测补偿电路在两实施例异常信号检测电路产生一个正常的稳态电压信号VA，并且该信号通过两实施例相同的单双灯检测回路和单双灯控制电路，致使负载无论在所接单灯还是双灯情况下VA相同；此时由于VA被设计在图2和图3所示的D2门限电压范围内，因此经过本发明的单双灯自动检测补偿电路没有异常保护信号通过D2输出给DC/AC变换器，电子镇流器保持在正常工作状态；
·当荧光灯管发生漏气或不能激活时，本发明的单双灯自动检测补偿电路在两实施例异常信号检测电路快速产生一个比正常电压高的信号VA，并且该信号通过两实施例相同的单双灯检测回路和单双灯控制电路，致使负载无论在所接单灯还是双灯情况下VA相同；此时由于VA突破图2和图3所示的D2门限电压，输出至DC/AC变换器，从而快速可靠地停止DC/AC变换器振荡和输出，实施异常保护。
·当荧光灯管电子粉出现对称老化或慢漏气时，本发明的单双灯自动检测补偿电路在两实施例异常信号检测电路产生一个比正常电压高的信号VA，并且该信号通过两实施例相同的单双灯检测回路和单双灯控制电路，致使负载无论在所接单灯还是双灯情况下VA相同；随着对称老化或慢漏气状态的加重，VA也随之增大，最终在VA突破图2和图3所示的D2门限电压时，输出至DC/AC变换器，从而可靠地停止DC/AC变换器振荡和输出，实现异常保护。
·当荧光灯管出现整流态时，本发明的单双灯自动检测补偿电路在两实施例异常信号检测电路产生一个比正常电压高的信号VA，并且该信号通过两实施例相同的单双灯检测回路和单双灯控制电路，致使负载无论在所接单灯还是双灯情况下VA相同；随着灯管整流态的加剧，VA将随之增大，最终在VA突破图2和图3所示的D2门限电压时，输出至DC/AC变换器，从而可靠地停止DC/AC变换器振荡和输出，完成异常保护。
·当在荧光灯所接单灯还是双灯情况时，本发明的单双灯自动检测补偿电路通过所述的单双灯检测回路，在电流互感器副边绕组T2B产生不同的电压信号，经过整流和滤波去控制Q1的导通与截止，进而控制补偿电阻是R2还是R2+R3，如此来实现单双灯时保护信号电压VA的一致性补偿。在负载所接两灯情况下，电流互感器副边绕组T2B会感应出较高电压信号，此时，本发明的设计使Q1处于导通状态，补偿电阻的阻值相当于R2；当在负载所接一灯情况下，电流互感器副边绕组T2B因其组成的单双灯检测回路开路而没有电压信号，致使Q1处于截止状态，补偿电阻的阻值相当于R2+R3；
综上所述，由于本发明采用了由异常信号检测电路、单双灯检测回路和单双灯控制电路所组成的单双灯自动检测补偿电路，有效克服了现有技术中以固定负载模式设计所带来的因负载变换保护信号不兼容和灵敏度差异问题，从而为可变负载的异常保护信号处理提供了一个行之有效的新技术方案。
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 (8)
1.单双灯自动检测补偿电路，包括异常信号检测电路、单双灯检测电路和单双灯控制电路，其特征在于所述的单双灯检测电路连接到灯丝引出端；所述的单双灯控制电路接收所述的单双灯检测电路的信号并输出控制信号给所述的异常信号检测电路；所述的异常信号检测电路设在电子镇流器的输出电路和DC/AC变换器之间，并接收所述的单双灯控制电路的控制信号，在灯管异常工作时向DC/AC变换器输出稳定的异常信号保护电压VA。
2.如权利要求1所述的单双灯自动检测补偿电路，其特征在于所述的单双灯检测电路包括依次串联的输出电感第二副边绕组T1C、电流互感器绕组原边绕组T2A和限流电容C1，该串联支路的两端分别与两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚连接。
3.如权利要求2所述的单双灯自动检测补偿电路，其特征在于所述的单双灯控制电路包括电流互感器绕组副边绕组T2B、整流二极管D3、整流二极管D4、滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1，其中电流互感器副边绕组T2B与整流二极管D3并联后其对应整流二极管D3阳极的一端接滤波电阻R4、滤波电容C2和控制三极管Q1的发射极后接地；滤波电阻R4和滤波电容C2的另一端与控制三极管Q1的基极相连后接至整流二极管D4的阴极，整流二极管D4的阳极与整流二极管D3的阴极相接；控制三极管Q1的集电极与异常信号检测电路中的补偿电阻R2和补偿电阻R3的公共端相连。
4.如权利要求3所述的单双灯自动检测补偿电路，其特征在于所述的控制三极管Q1为双极型三极管。
5.如权利要求3所述的单双灯自动检测补偿电路，其特征在于所述的控制三极管Q1为N沟道场效应管，所述的控制三极管Q1的集电极C、基极B和发射极E分别用漏极D、栅极G和源极S替换。
6.如权利要求5所述的单双灯自动检测补偿电路，其特征在于所述的异常信号检测电路包括输出电感第一副边绕组T1B、整流二极管D1、限流电阻R1、补偿电阻R2和补偿电阻R3、储能电容C3，其中输出电感第一副边绕组T1B一端接地，另一端与整流二极管D1的阳极相连；整流二极管D1的阴极接限流电阻R1，限流电阻R1的另一端接补偿电阻R2和储能电容C3，并作为单双灯自动检测补偿电路的保护信号输出端A点；补偿电阻R2的另一端串联补偿电阻R3后与储能电容C3的另一端相连并接地。
7.如权利要求6所述的单双灯自动检测补偿电路，其特征在于所述的异常信号检测电路包括隔直电容C4、限流电阻R1、补偿电阻R2和补偿电阻R3、整流二极管D1、储能电容C3和释放电阻R5，其中，隔直电容C4一端接输出电感主绕组T1A与灯丝引出端4脚的公共端，另一端串联限流电阻R1后接至整流二极管D1的阳极和补偿电阻R2，补偿电阻R2的另一端串联补偿电阻R3后接地；整流二极管D1的阴极接储能电容C3和释放电阻R5，并作为单双灯自动检测补偿电路的保护信号输出端A点，储能电容C3和释放电阻R5的另一端接地。
8.如权利要求2-7任何一项所述的单双灯自动检测补偿电路，其特征在于所述的两灯管公共端之两相串联灯丝的引出端5、6脚在接一根荧光灯管时被悬空。
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