CN201336762Y

CN201336762Y - 电子镇流器及其检测装置

Info

Publication number: CN201336762Y
Application number: CNU2008201340034U
Authority: CN
Inventors: 黄保生
Original assignee: Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Corp
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2018-09-05

Abstract

一种电子镇流器及其检测装置。该检测装置包含微电阻、放大器、比较器及显示器。微电阻与电子镇流器的输出电路电连接，电流自输出电路流经微电阻，致使该微电阻的两端形成一第一电压。放大器与微电阻电连接，并将第一电压放大为第二电压。比较器与放大器电连接，并根据参考电压及第二电压，选择性地输出第三电压或异于第三电压的第四电压。显示器与比较器电连接，并接收该第三电压或该第四电压而选择性地发光。

Description

电子镇流器及其检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，且特别涉及一种用于检测灯管的检测装置。

背景技术

照明设备主要是由镇流器与灯管所组成，镇流器能将灯管瞬间高压点亮及稳定操作。日光灯所用的镇流器是串联于日光灯之外的控制调节系统，其本身由电感器所构成。传统镇流器是以漆包线绕制于硅钢片铁心磁路上，构成铁心抗线圈。当电流通过线圈时因阻抗关系会使线圈二端产生压降，电流愈大，压降便愈大。由于镇流器是与日光灯串联，因此镇流器的电压增加会使灯管的电压降低，而使灯管的电流减少，通过镇流器来抑制灯管电流的快速变化，达到稳定灯管的电压及电流的功能。

电子镇流器是提供稳定的电源输出给灯管，但是如果在灯管衰退时，一般的使用者是无法感受到光源已经衰弱，除非灯管闪烁或是无法发光，消费者才会知道需要更换灯管。此外，灯管光衰减的程度无法用肉眼去判断。如果是过早更换灯管，亦即实际上灯管的光衰减程度到50％才需要更换，但灯管光衰减程度可能只有70％，就被误判为需要更换，又会造成资源的浪费。因此，如何在灯管光衰减到预定程度才进行更换，也是另一问题。

藉此，本实用新型提供一种检测装置，让使用者能够轻易地经由检测装置判断出灯管光亮是否衰减到需更换的程度，进而能即早更换灯管。

实用新型内容

本实用新型的一范畴在于提供一种检测装置，通过检测灯管电流的变化，检测出灯管的光亮是否衰减到了该替换的程度。

根据一具体实施例，本实用新型的检测装置电连接至一电子镇流器，并包含微电阻、放大器、比较器及显示器。元件之间的连接关系依序如下：微电阻与该电子镇流器的一输出电路电连接；放大器与该微电阻电连接；比较器与该放大器电连接；显示器与该比较器电连接。

电流自该输出电路流经该微电阻，致使该微电阻的两端形成一第一电压。该放大器将该第一电压放大为一第二电压。该比较器根据一参考电压及该第二电压，选择性地输出一第三电压或一第四电压，其中该第三电压异于该第四电压。该显示器接收该第三电压或该第四电压而选择性地发光。

其中，如果该第二电压大于该参考电压，则该比较器输出该第三电压，如果该第二电压小于该参考电压，则该比较器输出该第四电压，该第三电压大于该第四电压。

再者，该显示器包含一第一发光体及一第二发光体。如果该显示器接收该第三电压，则该显示器的该第一发光体发出一第一色光，如果该显示器接收该第四电压，则该显示器的该第二发光体发出一第二色光。

更详细地说，该显示器包含一第一N型金属氧化物半导体(N-MOSFET)及一第二N型金属氧化物半导体，分别电性连接至该第一发光体及一第二发光体。N型金属氧化物半导体于显示器的电路上相当于一电路开关，用以控制电路的导通与否。当显示器接收到第三电压，第一N型金属氧化物半导体致使第一发光体的电路产生断路，第二N型金属氧化物半导体致使第二发光体所处的电路产生通路。相反地，当显示器接收到第四电压，第一N型金属氧化物半导体致使第一发光体所处的电路产生断路，同时第二N型金属氧化物半导体致使第二发光体所处的电路产生通路。

此外，检测装置进一步包含一电源供应器，电性连接至该电子镇流器。藉以从电子镇流器分出电压以供应检测装置的内部元件，例如：放大器、比较器及显示器。

本实用新型的另一范畴在于提供一种电子镇流器，可连接至一灯管，并通过检测灯管电流的变化，检测出灯管的光亮是否衰减到了该替换的程度。

根据一具体实施例，本实用新型的电子镇流器包含谐振电路、微电阻、放大器、比较器及显示器。谐振电路包含一输出电路。微电阻电连接至该输出电路，电流自该输出电路流经该微电阻，致使该微电阻的两端形成一第一电压。放大器与该微电阻电连接，并将该第一电压放大为一第二电压。比较器与该放大器电连接，该比较器根据一参考电压及该第二电压，选择性地输出一第三电压或一第四电压，其中该第三电压异于该第四电压。显示器与该比较器电连接，该显示器接收该第三电压或该第四电压而选择性地发光。

简单地说，本实用新型的电子镇流器将上述的检测装置的元件纳入其中，因此具有检测灯管光亮的功能。

综上所述，本实用新型的检测装置通过检测灯管所负载的微电流变化得知灯管光亮衰减的程度。一旦灯管光亮衰减到某一特定程度，可通过检测装置的显示器提示使用者应该替换灯管。此外，本实用新型的检测装置不需更动电子镇流器及灯管的电路及机构设计，因此可广泛地应用于各种灯具上。或者，可将检测装置的内部元件整合至电子镇流器，让电子镇流器兼具灯管光衰减程度的指示功能。

关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1绘示根据本实用新型一具体实施例的灯具的功能方块图。

图2绘示图1中的电源供应器的电路图。

图3绘示图1中的放大器的电路图。

图4绘示图1中的比较器的电路图。

图5绘示图1中的显示器的电路图。

图6绘示根据本实用新型另一具体实施例的灯具的功能方块图。

【主要元件符号说明】

1、3、5：灯具 30：检测装置

2、32、52：电子镇流器 34、54：灯管

3、320：输出电路 302、522：放大器

4、304、524：比较器 306、526：显示器

5、308：电源供应器 3080：稳压IC

6、P10～P14、P40～P44、P2、P3、P5、P6：接点

7、Q1：第一N型金属氧化物半导体 Q2：第二N型金属氧化物半导体

8、Q3：第三N型金属氧化物半导体 520：谐振电路

9、R1：微电阻 R2～R10：电阻

10、LD1：第一发光二极管 LD2：第二发光二极管

11、Vin：输入电压 Vout：输出电压

具体实施方式

请参阅图1，图1绘示根据本实用新型一具体实施例的灯具3的功能方块图。如图1所示，灯具3包含检测装置30、电子镇流器32及灯管34。为了利于说明，图1中的检测装置30绘示了主要电路元件于其中。检测装置30电连接至电子镇流器32，并包含微电阻R1、放大器302、比较器304、显示器306及电源供应器308。微电阻R1与电子镇流器32的输出电路320电连接，接着放大器302与微电阻R1电连接。比较器304与放大器302电连接，接着显示器306与比较器304电连接。电源供应器308皆与放大器302、比较器304及显示器306电连接。

大致而言，让灯管34的负载电流流经微电阻R1，形成一电压。接着，再通过放大器302放大电压后输入比较器304。接着，比较器304根据输入的电压，输出两种相异电压(一大电压及一小电压)其中之一。最后，显示器306接收由比较器304输出的电压，不同的电压会让显示器306发出不同的色光。不同色光对应灯管34不同的光衰减状况，因此所设计的检测装置30可让一般的使用者知道灯管34的光衰减状况。关于检测装置30的各个元件之间的输入输出及其作用方式，请参阅图2至图5。

请参阅图2，图2绘示图1中的电源供应器308的电路图。电源供应器308由电子镇流器32内部截取电压，经由稳压集成电路(integrated circuit，IC)(例如型号为LM7812)输出稳定电压给图1中的放大器302、比较器304及显示器306。在此实施例中，输入电压Vin为15Vdc，输出电压Vout为12Vdc。

请参阅图3，图3绘示图1中的放大器302的电路图。置放微电阻R1于图1的电子镇流器32的输出电路320上，流入灯管34的电流流经输出电路320。采用微电阻R1的原因是不让微电阻R1两端的电压过大而影响了输出电路320，在此实施例中，微电阻为25毫欧姆(mΩ)。然而，微电阻R1两端的电压差(第一电压)并不大，因此灯管34(图1所示)负载电流的变化，而导致微电阻R1两端电压差(第一电压)的变化也会很小，继而很难作为后续电压判断的参考依据。所以需设置放大器302以加大电压差，让电压变化更为明显。

放大器302(例如型号为LM358)能够将两个输入电压接点之间的电压差放大后输出，亦即，放大器302将接点P10及接点P12之间的第一电压放大为第二电压后，由接点P14输出。放大器302具有负回馈电路，利用输出电压引回反相输入端而能放大电压，通过放大后电压后再去驱动图1中的比较器304。图3中的放大器302的电压放大倍率为R2/R3，其中R2及R3皆为一电阻。

请参阅图4，图4绘示图1中的比较器304的电路图。图4中的接点P3连接图3中的接点P2，亦即图3中的放大器302的输出电压由图4中的接点P3输入于比较器304。比较器304(例如型号为LM358)能够根据参考电压与输入电压的大小，输出相异的两个电压其中之一，接点P40为参考电压点，接点P42为输入电压点。接点P40接于电阻R4与电阻R5之间，因此由接点P40输入的分压是由电阻R4及电阻R5将12Vdc分压后的结果，以作为比较器304的參考电压。在此实施例中，参考电压为2.5Vdc。

如图4所示，接点P42接于电阻R8与电阻R7之间，同样地也接于电阻R8与电阻R6之间。此外，接点P3与电阻R7之间接有一第一N型金属氧化物半导体(N-MOSFET)Q1。根据金属氧化物半导体的特性，如果栅极的电压够大，则可致使漏极与源极之间导通。反之，如果栅极的电压太小，则无法致使漏极与源极之间导通。换句话说，金属氧化物半导体的作用相当于一电路开关，栅极的电压需达到一定门限值，才能让漏极及源极之间产生导通。

再者，第一N型金属氧化物半导体Q1的栅极(gate)连接于接点P3，如果栅极的电压(从接点P3而来的电压)够大，则漏极(drain)及源极(source)之间导通，因此由接点P42输入的分压是由电阻R6、电阻R7及电阻R8将12Vdc分压后的结果。反之，当栅极所接收的电压太小，则漏极及源极之间无法导通，因此由接点P42输入的分压是由电阻R6及电阻R8将12Vdc分压后的结果。因此，灯管正常或异常状态，接点P3上的电压也会有所不同，当接点P3上的电压超过或小于第一N型金属氧化物半导体Q1的栅极的临界电压时，由接点P42输入的12Vdc的分压就有所不同。亦即，在设计上，接点P3的电压的变化(相当于灯管状态的变化)，经由第一N型金属氧化物半导体Q1后，可致使比较器304的输入电压有两种相异电压值，其中一种电压大于参考电压，另一种电压小于参考电压。

接着，如果比较器304判断出由接点P42输入的电压大于由接点P40输入的参考电压，则比较器由接点P44输出一第三电压。反之，如果由接点P42输入的电压小于由接点P40输入的参考电压，则接点P44输出小于第三电压的第四电压。总而言之，比较器304输出第三电压，表示灯管正常；比较器304输出第四电压，则表示灯管异常。

请参阅图5，图5绘示图1中的显示器306的电路图。图5中的接点P6连接图4中的接点P5，亦即图4中的比较器304的输出电压由图5中的接点P6输入于显示器306。显示器306包含第二金属氧化物半导体Q2及第三金属氧化物半导体Q3，分别电连接至第一发光二极管LD1及第二发光二极管LD2。

当灯管34(图1所示)正常时，比较器304(图4所示)输出较大的一固定电压(第三电压)。因此第二N型金属氧化物半导体Q2的栅极接收到第三电压，致使第二N型金属氧化物半导体Q2的漏极与源极之间导通，进而第一发光二极管LD1位于导通电路上而发光。同时地，根据图4所绘示的电路可知，第三N型金属氧化物半导体Q3的栅极所接收的电压为零，无法让第三N型金属氧化物半导体Q3的漏极与源极导通，进而第二发光二极管LD2位于不导通的电路上而不发光。

反之，当灯管34异常时，比较器304(图4所示)输出较小的一固定电压(第四电压)。因此第二N型金属氧化物半导体Q2的栅极接收到第四电压，第二N型金属氧化物半导体Q2的漏极与源极之间无法导通，进而第一发光二极管LD1位于不导通电路上而不能发光。同时地，根据图4所绘示的电路可知，当第一发光二极管所处的电路不电性导通时，第三N型金属氧化物半导体Q3的栅极所接收的电压为12Vdc的一分压(由电阻R9及电阻R10分压)。当然而，此时第三N型金属氧化物半导体Q3的栅极所接收的该分压一定够大，致使第三N型金属氧化物半导体体Q3的漏极与源极导通，进而第二发光二极管LD2位于导通的电路上而能发光。

举例而言，第一发光二极管LD1为绿光二极管，第二发光二极管LD2为红光二极管。显示器306发射绿光时，可代表灯管正常(亮度足够)，显示器306发射红光时，可代表灯管异常(亮度不足)。进而使用者就可根据显示器306所发射的光线颜色(红光或绿光)来判断灯管亮度是否足够，以便即早更换灯管，保护使用者的视力及工作环境品质。

当第二发光二极管LD2亮起时，代表灯管负载电流减小到一定程度，也就是灯管亮度减弱到一定程度。再者，第二发光二极管LD2发光所对应的灯管亮度可依据实际需求而定。如果灯管亮度与负载电流大约成正比，并且欲让灯管亮度减弱到原本亮度的50％时，让第二发光二极管LD2亮起，则可适度地更动放大器302的电压放大倍率及比较器304的参考电压来达成设计目的。

根据上述图1至图5的说明，本实用新型的检测装置30可达到灯管亮度检测目的。此外，本实用新型的检测装置30只是检测独立线路并不影响电子镇流器32及灯管34的整体线路，因此可广泛设置于一般灯具上。

另外，请参阅图6，图6绘示根据本实用新型另一具体实施例的灯具5的功能方块图。如图6所示，灯具5包含电子镇流器52及灯管54。电子镇流器52包含谐振电路520、放大器522、比较器524及显示器526。电子镇流器52的谐振电路520用以稳定电流，为已知元件，在此不另说明。放大器522、比较器524与显示器526之间的输入输出及详细功用已于图1至图5中的说明描述过，在此不再赘述。相较于图1的灯具3，灯具5的电子镇流器52将图1中的检测装置30的各个元件纳入其中，因此本实用新型的电子镇流器52具有检测灯管光亮的功能。

相较于先前技术，本实用新型的检测装置通过检测灯管所负载的微电流变化得知灯管光亮衰减的程度。一旦灯管光亮衰减到某一特定程度，可通过检测装置的显示器提示使用者应该替换灯管。此外，本实用新型的检测装置不需更动电子镇流器及灯管的电路及机构设计，因此可广泛地应用于各种灯具上。或者，可将检测装置的内部元件整合至电子镇流器，让电子镇流器兼具灯管光衰减程度的指示功能。

通过以上优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所公开的优选具体实施例来对本实用新型的范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本实用新型所要求保护的权利要求书的范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims

1.一种检测装置，电连接至一电子镇流器，包含：

一微电阻，与该电子镇流器的一输出电路电连接，一电流自该输出电路流经该微电阻，致使该微电阻的两端形成一第一电压；

一放大器，与该微电阻电连接，该放大器将该第一电压放大为一第二电压；

一比较器，与该放大器电连接，该比较器根据一参考电压及该第二电压，选择性地输出一第三电压或一第四电压，该第三电压异于该第四电压；以及

一显示器，与该比较器电连接，该显示器接收该第三电压或该第四电压而选择性地发光。

2.如权利要求1所述的检测装置，其中该显示器包含一第一发光体及一第二发光体，该第一发光体可发射该第一色光，该第二发光体可发射该第二色光。

3.如权利要求2所述的检测装置，其中该显示器包含一第一N型金属氧化物半导体及一第二N型金属氧化物半导体，分别电性连接至该第一发光体及一第二发光体。

4.如权利要求1所述的检测装置，进一步包含一电源供应器，电性连接至该电子镇流器。

5.如权利要求1所述的检测装置，其中该参考电压为2.5伏特。

6.一种电子镇流器，包含：

一谐振电路，包含一输出电路；

一微电阻，电连接至该输出电路，一电流自该输出电路流经该微电阻，致使该微电阻的两端形成一第一电压；

7.如权利要求6所述的电子镇流器，其中该显示器包含一第一发光体及一第二发光体，该第一发光体可发射该第一色光，该第二发光体可发射该第二色光。

8.如权利要求7所述的电子镇流器，其中该显示器包含一第一N型金属氧化物半导体及一第二N型金属氧化物半导体，分别电性连接至该第一发光体及一第二发光体。

9.如权利要求6所述的电子镇流器，其中该参考电压为2.5伏特。