CN1953632B - 开路保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种用于气体放电灯照明电路的开路保护电路，包括至少一气体放电灯、一供电电路为上述气体放电灯供电、一控制电路用于控制该供电电路及一开路保护电路。该开路保护电路连接于上述气体放电灯与该控制电路之间。该开路保护电路包括至少一开路侦测电路及一开路控制电路，上述每一开路侦测电路连接一气体放电灯。当其中一开路侦测电路侦测到与之相连的气体放电灯处于开路状态时，该开路控制电路向该控制电路发送一控制信号，该控制电路响应该控制信号，从而控制该供电电路停止为该气体放电灯供电，以保护其它气体放电灯不被损坏。

Description

开路保护电路 
【技术领域】
本发明涉及一种开路保护电路，尤其涉及一种用于气体放电灯的开路保护电路。 
【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。气体放电灯的灯管中填充有稀有气体(例如氙气)作为放电气体，并在该气体放电灯的玻璃管内壁涂抹荧光材料。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电压，该气体放电灯通过该高电压点亮。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压，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)”。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预设值时，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预设值；当该气体放电灯的灯管电流高于第一预设值并等于或低于一第二预设值时，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预设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，该气体放电灯照明电路能够受到保护。然而，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多个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)。 
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种气体放电灯照明电路，侦测至少一气体放电灯的电流，使得供电电路当上述一气体放电灯处于开路状态时，停止为上述气体放电灯供电，从而保护其它气体放电灯免受损坏。 
有鉴于此，有必要提供一种开路保护电路，侦测至少一用电装置的电流，使得供电电路当上述一用电装置处于开路状态时，停止为上述用电装置供电，从而保护其它用电装置免受损坏。 
该气体放电灯照明电路包括至少一气体放电灯、一供电电路为上述气体放电灯供电、一控制电路用于控制该供电电路，及一开路保护电路，该开路保护电路连接于上述气体放电灯与该控制电路之间。该开路保护电路包括至少一开路侦测电路及一开路控制电路。上述每一开路侦测电路连接一气体放电灯。当其中一开路侦测电路侦测到上述任一气体放电灯处于开路状态时，该开路控制电路向该控制电路发送一控制信号。该控制电路响应该控制信号，从而控制该供电装置停止为上述气体放电灯供电。 
该开路保护电路连接于至少一用电装置与一控制电路之间，上述用电装置由一供电装置供电，该控制电路控制该供电装置。该开路保护电路包括至少一开路侦测电路及一开路控制电路，上述每一开路侦测电路连接一用电装置。当其中一开路侦测电路侦测到上述任一用电装置处于开路状态时，该开路控制电路向该控制电路发送一控制信号。该控制电路响应该控制信号，从而控制该供电装置停止为上述用电装置供电。 
相较于现有技术，所述的开路保护电路不仅可用于具有一个用电装置的用电电路，还可用于具有多个用电装置的用电电路。当该用电电路侦测到一用电装置处于开路状态时，该开路保护电路向该控制电路发送一控制信号，该控制电路响应该控制信号从而控制该供电装置停止向上述用电装置供电，从而保护其它用电装置免受损坏。 
【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框图。 
图2是本发明具有开路保护电路的气体放电灯照明电路图。 
【具体实施方式】
在本实施方式中，该开路保护电路设置于一气体放电灯照明电路，用于当侦测到其中一气体放电灯处于开路状态时，使得一控制电路控制一供电电路停止为上述气体放电灯供电。该开路保护电路还可用于其它用电电路中，例如工厂测试电路等。 
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、一谐振升压电路3、至少一气体放电灯4、一反馈电路5及一开路保护电路6，该开路保护电路6包括至少一开路侦测电路7、一延时电路8及一开路控制电路9。在本发明的实施方式中，提供两个气体放电灯L1及L2。该开路侦测电路7包括两个开路侦测电路71及72。该气体放电灯L1及L2是一种稀有气体放电灯，例如氙气灯、冷阴极荧光灯(Cold-Cathode Fluorescent Lamps，CCFL)。 
该控制电路1的输出端“s”连接于该降压转换器2的一输入端“t”。该降压转换器2的另一输入端“a”连接一电源(图中未示出)。该降压转换器2的输出端“b”连接于该谐振升压电路3的输入端“c”。该谐振升压电路3的输出端“d”分别连接于该气体放电灯L1的输入端“e1”及该气体放电灯L2的输入端“e2”。该气体放电灯L1的输出端“f1”连接于该反馈电路5的输入端“g1”及该开路侦测电路71的输入端“h1”。该气体放电灯L2的输出端“f2”连接于该反馈电路5的输入端“g2”及该开路侦测电路72的输入端“h2”。该反馈电路5的输出端“i”连接于该控制电路1的一输入端“j”。该开路侦测电路71 的一端“k”连接于该开路控制电路9的一端“l”，该开路侦测电路72的一端“m”连接于该延时电路8一端“n”并接地。该延时电路8的另一端“o”连接于该开路控制电路9的一端“p”。该开路控制电路9的另一端“q”连接于该控制电路1的输入端“r”。 
当该气体放电灯照明电路被开启时，该控制电路1输出一具有默认占空比的标准脉宽信号到该降压转换器2。该降压转换器2接收一直流电压，并响应该标准脉宽信号将该直流电压降压为一直流低电压。该谐振升压电路3将该降压转换器2输出的直流低电压转换成一交流高电压，从而为该气体放电灯4供电。通过该交流高电压驱动，该气体放电灯L1及L2被正常点亮，并分别输出一交流电流至该反馈电路5、该开路侦测电路71及72。当接收到该气体放电灯L1及L2输出的交流电流时，该反馈电路5反馈一第一控制信号至该控制电路1，使得该控制电路1继续输出该具有默认占空比的标准脉宽信号到该降压转换器2，从而构成一回路。另外，当所有气体放电灯L1及L2均正常点亮时，该开路保护电路6不导通；但是，当其中一气体放电灯L1或L2开路时，该开路保护电路6产生一第二控制信号，并发送至该控制电路1。当接收到该第二控制信号时，该控制电路1停止发送脉宽信号，从而该降压转换器2停止输出直流电压到该谐振升压电路3，使得防止该谐振升压电路3及该气体放电灯4被损坏。 
如图2所示，在该实施方式中，该开路侦测电路7包括两个开路侦测电路71及72，分别用于侦测从该气体放电灯L1及L2中流出的交流电流。该开路侦测电路71包括电阻器R1，电容器C1及三极管TR1；该开路侦测电路72包括电阻器R2、电容器C2及三极管TR2；该三极管TR1及TR2还可用其它被控导通晶体管，如MOS管等，而该电容器C1及C2还可用其它积分电路。该延时电路8包括一电容器C3。该开路控制电路9包括一电阻器R3及一二极管D1。 
电阻器R1的一端连接于气体放电灯L1的一端“f1”，另一端连接于三极管TR1的基极并通过电容器C1接地。三极管TR1的集极连接于电阻器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的一端“f2”，另一端连接于三极管TR2的基极并通过电容器C2接地。三极管TR2的集极连接于三极管TR1的射极，三极管TR2的射极连接于电容器C3的一端并接地。电容器C3的另一端连接于二极管D1与电阻器R3之间一接点z。二极管D1的阴极连接于该控制电路1之输入端“r”，二极管D1的阳极连接于电阻器R3之一端。电阻器R3 之另一端连接至一参考电压源VCC。 
该谐振升压电路3给该气体放电灯4供电的一瞬间，所有气体放电灯4均未被点亮，因此该气体放电灯4输出的电流为0。从而，三极管TR1及TR2不导通，电容器C3由该参考电压源VCC进行充电。当该电容器C3被充电达到一延时时间T时，该电容器C3两端的电压等于该参考电压源VCC处的电压，其中该延时时间T由该电容器C3 的容值确定。在该延时时间T内，二极管D1阳极一端的电压未达到一第一预设电压，该第一预设电压为二极管D1的导通电压。在该延时时间T内，如果气体放电灯L1及L2被点亮，则分别输出一交流电流。该电容器C1及C2分别将该交流电流积分为直流电流，并分别将该直流电流提供给三极管TR1及TR2，从而三极管TR1及TR2被导通。接着该电容器C3向地面放电，结果二极管D1阳极一端的电压被降为零，因此二极管D1不导通。 
该气体放电灯4被点亮后，当其中一气体放电灯4(例如L1)开路时，气体放电灯L1一端“i1不输出交流电流，因此三极管TR1不导通，从而电容器C3由参考电压源VCC进行充电。当充电时间达到该延时时间T时，电容器C3被充电达到饱和状态，二极管D1阳极一端的电势达到该第一预设电压即导通电压，因此二极管D1被导通并向该控制电路1输出该第二控制信号。当接收到该第二控制信号后，该控制电路1停止输出脉宽信号。因此该降压转换器2停止输出直流电压到该谐振升压电路3，从而保护该谐振升压电路3及该气体放电灯4不被损坏。 
该开路保护电路不仅可用于具有一个用电装置的用电电路，还可用于具有多个用电装置的用电电路。当该用电电路侦测到一用电装置处于开路状态时，该开路保护电路向该控制电路发送一控制信号，该 控制电路响应该控制信号从而控制该供电装置停止向上述处于开路状态的用电装置供电，从而保护其它用电装置免受损坏。 

Claims (12)

1.一种气体放电灯照明电路，包括至少一气体放电灯、一供电电路为上述气体放电灯供电、一控制电路用于控制该供电电路，及一开路保护电路，该开路保护电路连接于上述气体放电灯与该控制电路之间，其特征在于，该开路保护电路包括：
至少一开路侦测电路、一开路控制电路及一延时电路，该开路侦测电路串接后连接于该开路控制电路，上述每一开路侦测电路连接一气体放电灯，该开路控制电路连接于该控制电路，该延时电路连接于上述开路侦测电路与该开路控制电路之间，与开路侦测电路相连的一段接地；
其中，当其中一开路侦测电路侦测到与之相连的气体放电灯处于开路状态时，该延时电路产生一延时时间，该开路控制电路经过该延时时间后向该控制电路发送一控制信号，该控制电路响应该控制信号，从而控制该供电电路停止为该气体放电灯供电。
2.如权利要求1所述的气体放电灯照明电路，其特征在于，该每一开路侦测电路包括一电阻器、一积分电路及一被控导通晶体管。
3.如权利要求2所述的气体放电灯照明电路，其特征在于，该积分电路可为一电容器，该被控导通晶体管可为一三极管。
4.如权利要求3所述的气体放电灯照明电路，其特征在于，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或另一开路侦测电路的三极管的射极，该三极管的射极连接于另一开路侦测电路的三极管的集极或该延时电路的一端并接地。
5.如权利要求1所述的气体放电灯照明电路，其特征在于，该开路控制电路包括一电阻器及一二极管；该电阻器一端连接一参考电压，另一端连接于该开路侦测电路、该延时电路及该二极管的阳极。
6.如权利要求1所述的气体放电灯照明电路，其特征在于，该延时电路可为一电容器，其一端连接于该开路侦测电路并接地，另一端连接于该开路控制电路。
7.一种开路保护电路，其连接于至少一用电装置与一控制电路之间，上述用电装置由一供电装置供电，该控制电路控制该供电装置，其特征在于，该开路保护电路包括：
至少一开路侦测电路、一开路控制电路及一延时电路，上述每一开路侦测电路连接一用电装置，该延时电路连接于上述开路侦测电路与该开路控制电路之间，与开路侦测电路相连的一段接地；
其中，当其中一开路侦测电路侦测到与之相连的用电装置处于开路状态时，该延时电路产生一延时时间，该开路控制电路经过该延时时间后向该控制电路发送一控制信号，该控制电路响应该控制信号，从而控制该供电装置停止为上述用电装置供电。
8.如权利要求7所述的开路保护电路，其特征在于，该每一开路侦测电路包括一电阻器、一积分电路及一被控导通晶体管。
9.如权利要求8所述的开路保护电路，其特征在于，该积分电路可为一电容器，该被控导通晶体管可为一三极管。
10.如权利要求9所述的开路保护电路，其特征在于，该电阻器一端连接于上述一用电装置，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或另一开路侦测电路的三极管的射极，该三极管的射极连接于另一开路侦测电路的三极管的集极或该延时电路一端并接地。
11.如权利要求7所述的开路保护电路，其特征在于，该开路控制电路包括一电阻器及一二极管；该电阻器一端连接一参考电压，另一端连接于该开路侦测电路、该延时电路及该二极管的阳极。
12.如权利要求7所述的开路保护电路，其特征在于，该延时电路可为一电容器，其一端连接于该开路侦测电路并接地，另一端连接于该开路控制电路。
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