ITTO20070374A1

ITTO20070374A1 - Circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente

Info

Publication number: ITTO20070374A1
Application number: IT000374A
Authority: IT
Inventors: Gye-Hyun Cho; Young-Sik Lee
Original assignee: Fairchild Kr Semiconductor Ltd
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2007-11-30
Also published as: CN101082656A; TW200806087A; US20070296416A1; JP2007324133A; JP4543062B2; KR101176086B1; US7486029B2; TWI369922B; KR20070115014A; DE102007024486A1; CN101082656B

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo:

"CIRCUITO PER RICONOSCERE IL TERMINE DELLA VITA DI UNA LAMPADA FLUORESCENTE"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente, e più in particolare ad un circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente in uno stadio iniziale del termine della vita, in modo da proteggere efficacemente un reattore, uno zoccolo portalampada e circuiti relativi della lampada fluorescente.

Se si usa una lampada fluorescente per lungo tempo, il bario (Ba) o lo stronzio (Sr), il materiale di un emettitore ausiliario per l'emissione termoionica di cui è rivestito ogni catodo all'estremità della lampada fluorescente, è assorbito nelle pareti interne od esterne del suo tubo e la quantità di materiale di cui sono rivestiti filamenti della lampada diminuisce gradualmente. Quando la quantità di materiale applicato su un filamento scende sotto un certo livello, anche la corrente diminuisce. La tensione e la corrente degli elementi fluorescenti della lampada diventano così asimmetriche. Se il materiale applicato scompare completamente, la lampada non si accende più.

Si può facilmente identificare una lampada il cui filamento è stato tagliato o i cui materiali fluorescenti sono scomparsi completamente perché tale lampada non si accende più. Tuttavia, è difficile determinare visivamente se la vita della lampada è al termine prima che i suoi materiali fluorescenti scompaiano completamente. Così, gli utilizzatori normali continuano ad usare una lampada anche quando questa è al termine della sua vita.

Quando una lampada è al termine della sua vita, si genera calore ad un elettrodo con un materiale di emissione termoionica ridotto a causa di una maggior resistenza termica del filamento e di una corrente di elettrodo costante. Quando la lampada si avvicina al termine della sua vita, la temperatura dell'elettrodo aumenta gradualmente. Se l'elettrodo genera un calore intenso, il calore può fondere uno zoccolo portalampada collegato all'elettrodo, provocando così una situazione pericolosa. Questo è descritto sotto con maggiori dettagli con riferimento ai disegni.

La fig. 1 illustra la configurazione di un cosiddetto reattore elettronico. Un circuito integrato (CI) 10 con funzioni di controllore può comandare alternativamente due interruttori a transistor Mi e M2 per generare un'onda quadra su un morsetto d'uscita VA. L'onda quadra passa quindi attraverso un filtro comprendente gli elementi L, Cs e Cp, producendo un'onda sinusoidale per una lampada fluorescente. Una lampada a scarica, come una lampada fluorescente, può avere una caratteristica di resistenza negativa. Ciò significa che, dopo l'accensione della lampada, la corrente continua ad aumentare. Per compensare questa caratteristica, le lampade a scarica richiedono un circuito che impedisca l'aumento continuato della loro corrente di lampada e stabilizzi la corrente della lampada ad un livello sostanzialmente costante. Questo circuito è chiamato "reattore".

Per fornire e mantenere una corrente della lampada appropriata, certi progetti usano un induttore con un'induttanza molto elevata, perché il reattore convenzionale usa direttamente l'alimentazione a 60 Hz. Pertanto il reattore ha bisogno di una bobina di grandi dimensioni per fornire un'impedenza adeguata. Per superare questo problema è stato progettato un reattore elettronico.

Vi sono vari tipi di reattori elettronici. Uno dei reattori usati comunemente è un invertitore risonante a semiponte come rappresentato in fig. 1. Il reattore elettronico può ridurre le dimensioni dell'induttanza attivando e disattivando una tensione VDCusando gli interruttori Mi e M2 per generare una tensione alternata ad alta frequenza.

Prima dell'accensione di una lampada, la resistenza tra gli elettrodi della lampada è molto elevata. Una volta che la lampada è accesa, la resistenza tra gli elettrodi della lampada si riduce a qualche centinaio di ohm. Le caratteristiche del circuito risonante comprendente L, Cs e Cp e la resistenza tra gli elettrodi di fig. 1 variano come si vede in fig. 2 prima e dopo l'accensione della lampada. Il simbolo "fr" indica la frequenza di risonanza che gli elementi L, Cs e Cp rappresentati in fig. 1 presentano. Il simbolo "fo" indica la frequenza di funzionamento che gli interruttori Mi e M2 rappresentati in fig. 1 presentano. In fig. 2, la parte "Prima dell'accensione" rappresenta una curva della caratteristica di risonanza che gli elementi L, Cs e Cp presentano prima dell'accensione della lampada. Inoltre, la parte "Dopo l'accensione" rappresenta una curva della caratteristica di risonanza che gli elementi L, Cs e Cp presentano dopo l'accensione della lampada. Come si vede in fig. 2, le caratteristiche del circuito risonante comprendente L, Cs e Cp sono cambiate a seconda che la lampada sia accesa o no.

Tuttavia, se si usa una lampada fluorescente per lungo tempo, il materiale che emette elettroni di cui sono rivestiti i catodi della lampada fluorescente è gradualmente assorbito sul suo tubo, riducendo così la quantità di ioni termici, che sono elettroni emessi da metallo a temperatura elevata, emessi dall'elettrodo nel tubo. Questo fenomeno è provocato dall'adesione di materiale come Ba o Sr, di cui gli elettrodi della lampada sono rivestiti, a materiali fluorescenti su una superficie interna del tubo. Di conseguenza, gli elettrodi della lampada fluorescente che è stata usata per lungo tempo possono annerirsi: questo processo è talora chiamato oscuramento.

L'oscuramento riduce la quantità di corrente fornita dagli elettrodi nel tubo a causa della quantità ridotta di ioni termici emessi dagli elettrodi. Inoltre, la quantità di materiali che emettono elettroni sugli elettrodi della lampada fluorescente può ridursi a livelli diversi. Al diminuire della corrente della lampada che passa dagli elettrodi della lampada fluorescente nel suo tubo, la tensione della lampada aumenta ad un livello diverso. Inoltre, al diminuire della corrente della lampada, anche la luminosità della lampada diminuisce. Questi segni sono talora indicati come fenomeni di termine della vita della lampada fluorescente. In generale, nello stadio iniziale del termine della vita della lampada fluorescente, è impossibile determinare visivamente se la sua luminosità si è ridotta.

Se la vita di un elettrodo (filamento) specifico di una lampada fluorescente è terminata, allora la quantità di corrente che passa dall'elettrodo ad un elettrodo opposto si riduce. La tensione della lampada varia inversamente alla corrente della lampada, come si vede in fig. 4.

Se il fenomeno di termine della vita continua, l'entità dell'asimmetria della corrente e della tensione della lampada fluorescente aumenta. Se la corrente della lampada scende sotto la corrente minima richiesta per mantenere accesa la lampada, la lampada non rimarrà in uno stato acceso, ma invece si accenderà e si spegnerà alternativamente. Infine, se il materiale che emette elettroni si scarica completamente dagli elettrodi della lampada fluorescente, questa resta in permanenza nello stato spento.

Inoltre, se la quantità di un materiale che emette elettroni su un elettrodo della lampada fluorescente si riduce, la resistenza termica dell'elettrodo aumenta. Se un elettrodo superiore in fig. 1 si oscura, diminuisce una corrente la in direzione (a) mentre la corrente Ib in direzione (b) aumenta. Nell'elettrodo della lampada fluorescente si genera un calore intenso a causa dell'aumentata resistenza termica dell'elettrodo e dell'aumentata corrente Ib. Questo calore può fondere uno zoccolo portalampada di plastica collegato all'elettrodo della lampada.

La fig. 3 illustra un metodo convenzionale per determinare se una lampada è prossima o no al termine della sua vita. In questo metodo convenzionale, si rivela una tensione ottenuta per divisione di una tensione tra gli elettrodi di una lampada e, se la tensione rivelata è superiore ad un livello di riferimento prestabilito, si determina che la lampada è al termine della sua vita e si disattiva il reattore.

Sebbene questo metodo sia vantaggioso perché può facilmente riconoscere il termine della vita di una lampada, esso presenta un problema per il fatto che un circuito di protezione può funzionare in modo anomalo a seconda di come si scelgono gli elementi passivi. In aggiunta, se in fig. 3 si oscura il primo catodo piuttosto che il secondo catodo, non si può riconoscere un aumento di tensione provocato dall'oscuramento con la corrente rivelata mediante la sola divisione di tensione, e quindi non si riesce a riconoscere correttamente il termine della vita della lampada.

In breve ed in generale, alcune realizzazioni della presente invenzione comprendono un circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente, che, per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente in uno stadio iniziale del termine della vita, riconosce efficacemente non solo che entrambi gli elettrodi della lampada fluorescente si sono oscurati, ma anche che si è oscurato uno degli elettrodi, proteggendo così efficacemente un reattore, uno zoccolo portalampada e circuiti relativi della lampada fluorescente.

Certe realizzazioni comprendono un circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente, il circuito comprendendo: un raddrizzatore per raddrizzare un segnale in tensione rivelato da un reattore e fornire in uscita una tensione raddrizzata; un rivelatore di fase per rivelare una fase del segnale in tensione e fornire in uscita almeno un segnale di rivelazione di fase; un separatore di segnali per separare in base alla fase la tensione raddrizzata proveniente dal raddrizzatore, per generare un primo segnale in tensione ed un secondo segnale in tensione in risposta all'almeno un segnale di rivelazione di fase; un primo rivelatore di livello massimo per rivelare un livello massimo del primo segnale in tensione; un secondo rivelatore di livello massimo per rivelare un livello massimo del secondo segnale in tensione; una prima unità di confronto per confrontare il primo livello massimo rivelato dal primo rivelatore di livello massimo e il secondo livello massimo rivelato dal secondo rivelatore di livello massimo e riconoscere se una differenza tra il primo ed il secondo livello massimo è superiore o no ad un livello ammissibile prestabilito; e un controllore per determinare se la lampada fluorescente è al termine della vita o no in risposta al riconoscimento effettuato dalla prima unità di confronto.

In certe realizzazioni, il circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente comprende un amplificatore-separatore per amplificare il segnale in tensione rivelato dal reattore, 1'amplificatore-separatore essendo disposto tra il reattore ed il raddrizzatore, e 1'amplificatore-separatore effettua preferibilmente un'amplificazione con inversione del segnale in tensione.

In certe realizzazioni, 1'amplificatoreseparatore comprende un comparatore per ricevere il segnale in tensione attraverso un morsetto invertente ed una tensione di massa attraverso un morsetto non invertente ed effettuare un'operazione di confronto, ed una resistenza disposta tra il morsetto invertente ed un morsetto d'uscita del comparatore.

In certe realizzazioni, il raddrizzatore comprende: un primo comparatore per ricevere il segnale in tensione amplificato dall'amplificatoreseparatore e la tensione di massa ed effettuare un'operazione di confronto; un primo diodo disposto tra un morsetto d'uscita del primo comparatore ed un primo nodo; un secondo diodo disposto tra il morsetto d'uscita del primo comparatore ed un secondo nodo; ed un secondo comparatore per ricevere un segnale dal primo nodo ed un segnale dal secondo nodo ed effettuare un'operazione di confronto per fornire in uscita la tensione raddrizzata.

In certe realizzazioni, il primo comparatore riceve il segnale in tensione attraverso un morsetto invertente e riceve la tensione di massa attraverso un morsetto non invertente, ed il secondo comparatore riceve il segnale dal primo nodo attraverso un morsetto invertente e riceve il segnale dal secondo nodo attraverso un morsetto non invertente.

In certe realizzazioni, il raddrizzatore comprende inoltre una prima resistenza disposta tra il morsetto invertente del primo comparatore ed il primo nodo, ed una seconda resistenza disposta tra un morsetto d'uscita ed il morsetto invertente del secondo comparatore.

In certe realizzazioni, al primo diodo si applica una tensione inversa proveniente dal morsetto d'uscita del primo comparatore ed al secondo diodo si applica una tensione diretta proveniente dal morsetto d'uscita del primo comparatore.

In certe realizzazioni, 1'almeno un segnale di rivelazione di fase comprende un primo segnale di rivelazione di fase associato al riconoscimento di una fase positiva del segnale in tensione ed un secondo segnale di rivelazione di fase associato al riconoscimento di una fase negativa del segnale in tensione.

In certe realizzazioni, il rivelatore di fase comprende un comparatore per ricevere il segnale in tensione amplificato dall'amplificatore-separatore e una tensione di massa, ed effettuare un'operazione di confronto per fornire in uscita il primo segnale di rivelazione di fase, ed un invertitore per invertire un'uscita del comparatore per fornire in uscita il secondo segnale di rivelazione di fase.

In certe realizzazioni, il comparatore riceve il segnale in tensione amplificato attraverso un morsetto invertente e riceve la tensione di massa attraverso un morsetto non invertente.

In certe realizzazioni, la prima unità di confronto comprende: un primo comparatore per ricevere il primo livello massimo attraverso un morsetto non invertente e il secondo livello massimo attraverso un morsetto invertente ed effettuare un'operazione di confronto; un secondo comparatore per ricevere il primo livello massimo attraverso un morsetto invertente e il secondo livello massimo attraverso un morsetto non invertente ed effettuare un'operazione di confronto; ed un'unità logica per effettuare un'operazione logica tra un segnale d'uscita del primo comparatore ed un segnale d'uscita del secondo comparatore.

In certe realizzazioni, l'unità logica effettua un'operazione di somma logica.

In certe realizzazioni, il circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente comprende una seconda unità di confronto per confrontare il primo ed il secondo livello massimo con una tensione di riferimento prestabilita e riconoscere se almeno uno tra il primo ed il secondo livello massimo è superiore o no alla tensione di riferimento prestabilita, il controllore determinando se la lampada fluorescente è al termine della vita o no in risposta al riconoscimento effettuato dalla seconda unità di confronto.

In certe realizzazioni, la seconda unità di confronto comprende: un primo comparatore per ricevere il primo livello massimo attraverso un morsetto invertente e la tensione di riferimento attraverso un morsetto non invertente ed effettuare un'operazione di confronto; un secondo comparatore per ricevere il secondo livello massimo attraverso un morsetto invertente e la tensione di riferimento attraverso un morsetto non invertente ed effettuare un'operazione di confronto; ed un'unità logica per effettuare un'operazione logica tra un segnale d'uscita del primo comparatore ed un segnale d'uscita del secondo comparatore.

In certe realizzazioni, l'unità logica effettua un'operazione di prodotto logico.

Questi ed altri scopi, caratteristiche ed altri vantaggi della presente invenzione saranno compresi più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, presa in unione ai disegni allegati.

La fig. 1 illustra la configurazione di un reattore elettronico.

La fig. 2 illustra cambiamenti nelle caratteristiche di risonanza di un reattore elettronico prima e dopo l'accensione di una lampada fluorescente.

La fig. 3 è un diagramma schematico che illustra un metodo convenzionale per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente.

La fig. 4 illustra cambiamenti nella tensione e nella corrente di una lampada fluorescente quando questa è al termine della vita.

La fig. 5 illustra la configurazione di un circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente secondo una realizzazione della presente invenzione.

La fig. 6 illustra la configurazione di un amplificatore-separatore, un raddrizzatore ed un rivelatore di fase facenti parte del circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente secondo la realizzazione.

La fig. 7 illustra la configurazione di un separatore di segnali facente parte del circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente secondo la realizzazione.

La fig. 8A illustra la configurazione di una prima unità di confronto facente parte del circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente secondo la realizzazione.

La fig. 8B illustra la configurazione di una seconda unità di confronto facente parte del circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente secondo la realizzazione.

La fig. 9A illustra una forma d'onda di una tensione raddrizzata da un raddrizzatore facente parte del circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente quando la lampada fluorescente è al termine della sua vita.

La fig. 9B illustra forme d'onda di un primo segnale in tensione e di un secondo segnale in tensione ottenuti separando una parte a fase positiva ed una parte a fase negativa da un segnale in tensione rivelato da un reattore nella realizzazione .

Si descriveranno ora in dettaglio realizzazioni della presente invenzione, con riferimento ai disegni allegati. Le realizzazioni della presente invenzione sono state descritte solo per scopi illustrativi e non devono essere interpretate come limitative del campo di protezione della presente invenzione.

La fig. 5 illustra una realizzazione di un circuito 50 per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente.

Il circuito 50 può comprendere un reattore 100, un amplificatore-separatore 200, un raddrizzatore 300, un rivelatore di fase 400, un separatore di segnali 500, un primo rivelatore di livello massimo 600, un secondo rivelatore di livello massimo 650, una prima unità di confronto 700, una seconda unità di confronto 750 e un controllore 800. L'amplificatore-separatore 200 può amplificare un segnale in tensione Vdet rivelato dal reattore 100. Il raddrizzatore 300 può raddrizzare un segnale in tensione Vdetl, ricevuto dall'amplificatoreseparatore 200, e fornire in uscita una tensione raddrizzata Vrec. Il rivelatore di fase 400 può rivelare la fase del segnale in tensione Vdetl e fornire in uscita almeno un segnale di rivelazione di fase. Il separatore di segnali 500 può ricevere la tensione raddrizzata Vrec e 1'almeno un segnale di rivelazione di fase. Il separatore di segnali 500 può separare la tensione raddrizzata Vrec usando l'informazione di fase dell'almeno un segnale di rivelazione di fase e generare un primo segnale in tensione SWA ed un secondo segnale in tensione SWB. Il primo rivelatore di livello massimo 600 può rivelare un livello massimo SWA1 del primo segnale in tensione SWA. Il secondo rivelatore di livello massimo 650 per rivelare un livello massimo SWB1 del secondo segnale in tensione SWB. La prima unità di confronto 700 può confrontare il primo e il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 e riconoscere se una differenza tra il primo ed il secondo livello massimo è superiore ad un livello ammissibile prestabilito. La seconda unità di confronto 750 può confrontare il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 con una tensione di riferimento prestabilita e riconoscere se almeno uno tra il primo livello massimo SWA1 ed il secondo livello massimo SWB1 è superiore alla tensione di riferimento prestabilita. Il controllore 800 può determinare se la lampada fluorescente è al termine della vita in risposta al risultato del riconoscimento effettuato dalla prima unità di confronto 700 e al risultato del riconoscimento effettuato dalla seconda unità di confronto 750.

Si descriverà ora in dettaglio il funzionamento del circuito 50 con riferimento alle figure da 5 a 9B.

Il reattore 100 può generare il segnale in tensione Vdet come si vede in fig. 6. Il segnale in tensione Vdet può essere generato dividendo una tensione tra elettrodi di una lampada fluorescente 20 mediante resistenze R31 e R32 ed essere fornito in uscita in corrispondenza di un nodo tra le resistenze R31 e R32.

L'amplificatore-separatore 200 può amplificare il segnale in tensione Vdet e fornire in uscita un segnale in tensione Vdetl. Specificamente, come si vede in fig. 6, il segnale in tensione Vdet può essere applicato ad un morsetto invertente di un comparatore 210 facente parte dell'amplificatoreseparatore 200. Il comparatore 210 può confrontare il segnale in tensione d'ingresso Vdet con una tensione di massa e generare un segnale in tensione Vdetl. Se il segnale in tensione Vdet è positivo (+), il comparatore 210 può invertirlo e fornire in uscita una tensione negativa. Se il segnale in tensione Vdet è negativo (-), il comparatore 210 può invertirlo e fornire in uscita una tensione positiva. Così, l'amplificatore - separatore 200 effettua un'amplificazione con inversione del segnale in tensione Vdet.

II raddrizzatore 300 può poi ricevere e raddrizzare il segnale in tensione Vdetl e fornire in uscita una tensione raddrizzata Vrec. Più specificamente, come si vede in fig. 6, il segnale in tensione Vdetl può essere applicato al comparatore 310 tramite una resistenza R7. Il comparatore 310 può allora confrontare il segnale in tensione Vdetl con la tensione di massa e fornire in uscita, ad un nodo A, un segnale in tensione positivo o negativo. Se il segnale in tensione Vdet è positivo, e quindi il segnale in tensione Vdetl prodotto effettuando l'amplificazione con inversione del segnale in tensione Vdet è negativo, il comparatore 310 può fornire in uscita, al nodo A, un segnale in tensione positivo. Il segnale in tensione del nodo A può essere fornito ad un morsetto non invertente di un comparatore 320 attraverso un diodo D4. Il comparatore 320 può confrontare il segnale in tensione d'ingresso con un segnale in tensione del suo morsetto invertente e fornire in uscita la tensione raddrizzata Vrec con la stessa fase del segnale in tensione del nodo A.

Se invece il segnale in tensione Vdet è negativo, e quindi il segnale in tensione Vdetl prodotto effettuando l'amplificazione con inversione del segnale in tensione Vdet è positivo, il comparatore 310 può fornire in uscita, al nodo A, un segnale in tensione negativo. Il segnale in tensione del nodo A può essere fornito al morsetto invertente del comparatore 320 attraverso un diodo DI. Il comparatore 320 può confrontare il segnale in tensione d'ingresso con un segnale in tensione del suo morsetto non invertente e fornire in uscita la tensione raddrizzata Vrec con fase opposta al segnale in tensione del nodo A.

Di conseguenza, la tensione raddrizzata Vrec generata tramite 1'amplificatore-separatore 200 ed il raddrizzatore 300 è una versione raddrizzata ad onda completa del segnale in tensione Vdet proveniente dal reattore 100, come si vede in fig.

9A.

Il rivelatore di fase 400 può rivelare la fase del segnale in tensione Vdetl e fornire in uscita un segnale di rivelazione di fase PHA ed un segnale di rivelazione di fase PHB. Specificamente, come si vede in fig. 6, se il segnale in tensione Vdet è positivo, e quindi il segnale in tensione Vdetl prodotto effettuando l'amplificazione con inversione del segnale in tensione Vdet è negativo, un comparatore 410, facente parte del rivelatore di fase 400, può confrontare il segnale in tensione Vdetl con una tensione di massa e fornire in uscita un segnale in tensione positivo, generando così un segnale di rivelazione di fase "alto" PHA. Di conseguenza, in intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è positivo, per rivelare il segnale in tensione positivo Vdet si genera un segnale di rivelazione di fase "alto" o "abilitato" PHA.

Se invece il segnale in tensione Vdet è negativo, e quindi il segnale in tensione Vdetl prodotto effettuando l'amplificazione con inversione del segnale in tensione Vdet è positivo, il comparatore 410 può confrontare il segnale in tensione Vdetl con la tensione di massa e fornire in uscita un segnale in tensione negativo, generando così un segnale di rivelazione di fase "alto" PHB. Di conseguenza, in intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è negativo, per rivelare il segnale in tensione negativo Vdet si genera un segnale di rivelazione di fase "alto" o "abilitato" PHB.

In risposta al segnale di rivelazione di fase PHA e al segnale di rivelazione di fase PHB il separatore di segnali 500 può separare in base alla fase la tensione raddrizzata Vrec, ricevuta dal raddrizzatore 300, per generare un primo segnale in tensione SWA ed un secondo segnale in tensione SWB, come si vede in fig. 5. Più specificamente, come si vede in fig. 7, un primo campionatore 510 nel separatore di segnali 500 può generare il primo segnale in tensione SWA separando quella parte della tensione raddrizzata Vrec che corrisponde ad intervalli in cui è abilitato il segnale di rivelazione di fase PHA (cioè intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è positivo). Di conseguenza il primo segnale in tensione SWA può avere la forma rappresentata in fig. 9B. Un secondo campionatore 520 può generare il secondo segnale in tensione SWB separando quella parte della tensione raddrizzata Vrec che corrisponde ad intervalli in cui è abilitato il segnale di rivelazione di fase PHB (cioè intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è negativo). Di conseguenza il secondo segnale in tensione SWB può avere la forma rappresentata in fig. 9B.

Per il separatore di segnali 500 ed il primo ed il secondo campionatore 510 e 520 si possono usare ugualmente altri circuiti di campionamento che possano separare, mediante campionamento, segnali con una fase corrispondente da altri segnali.

La fig. 5 mostra inoltre che il primo rivelatore di livello massimo 600 può rivelare il livello massimo del primo segnale in tensione SWA e fornire in uscita un primo livello massimo SWA1, e il secondo rivelatore di livello massimo 650 può rivelare il livello massimo del secondo segnale in tensione SWB e fornire in uscita un secondo livello massimo SWB1. Come primo e secondo rivelatore di livello massimo 600 e 650 si può usare qualsiasi tipo di circuito di rivelazione del livello massimo che riveli il livello massimo di un segnale d'ingresso, fornisca in uscita il livello rivelato e 10 mantenga presente durante un intervallo specifico.

La fig. 5 mostra inoltre che la prima unità di confronto 700 può confrontare il primo livello massimo SWA1 con il secondo livello massimo SWB1, riconoscere se la differenza tra SWA1 e SWB1 è superiore ad un livello ammissibile prestabilito e fornire in uscita il suo segnale di riconoscimento del termine della vita EOL.

La fig. 8A illustra il funzionamento dettagliato della prima unità di confronto 700. Un comparatore 710 nella prima unità di confronto 700 può ricevere 11 primo livello massimo SWA1 attraverso un morsetto non invertente e il secondo livello massimo SWB1 attraverso un morsetto invertente. Il comparatore 710 può confrontare il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e rispettivamente SWB1 e fornire in uscita il risultato del confronto. Se il primo livello massimo SWA1 è superiore al secondo livello massimo SWB1 di più di un livello ammissibile prestabilito, il comparatore 710 può fornire in uscita un segnale a livello alto, altrimenti può fornire in uscita un segnale a livello basso.

Un comparatore 720 può ricevere il primo livello massimo SWA1 attraverso un morsetto invertente e il secondo livello massimo SWB1 attraverso un morsetto non invertente. Il comparatore 720 può confrontare il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e rispettivamente SWB1 e fornire in uscita il risultato del confronto. Se il secondo livello massimo SWB1 è superiore al primo livello massimo SWA1 di più di un livello ammissibile prestabilito, il comparatore 720 può fornire in uscita un segnale a livello alto, altrimenti può fornire in uscita un segnale a livello basso.

Un'unità logica 730 può combinare in OR un segnale dal comparatore 710 ed un segnale dal comparatore 720 e fornisce in uscita un segnale di riconoscimento EOL. Se la differenza tra il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 è superiore al livello ammissibile, dall'unità logica 730 viene fornito in uscita un segnale di riconoscimento EOL alto, altrimenti viene fornito in uscita un segnale a livello basso.

In risposta al risultato del riconoscimento EOL proveniente dalla prima unità di confronto 700, il controllore 800 può determinare se la lampada fluorescente è al termine della sua vita o no. Specificamente, se il segnale di riconoscimento EOL è alto, il controllore 800 può determinare che la lampada fluorescente è al termine della sua vita e quindi spegne il reattore 100.

Come descritto sopra, la realizzazione del circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente può confrontare il primo livello massimo SWA1, corrispondente al livello massimo del segnale in tensione Vdet in intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è positivo, con il secondo livello massimo SWB1, corrispondente al livello massimo del segnale in tensione Vdet in intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è negativo, e determinare allora che la lampada fluorescente è al termine della sua vita se la differenza tra il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 è superiore ad un livello ammissibile prestabilito. Se solo il primo catodo della lampada fluorescente 20 di fig. 6 è oscurato, i metodi convenzionali non possono riconoscere l'oscuramento, perché i metodi convenzionali rivelano solo il livello massimo del segnale in tensione in intervalli in cui il segnale in tensione è positivo. Invece, le realizzazioni descritte possono riconoscere non solo l'oscuramento dell'elettrodo superiore ma anche l'oscuramento dell'elettrodo inferiore confrontando il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e SWB1. Perciò, queste realizzazioni permettono di riconoscere il degrado delle prestazioni di lampade fluorescenti in uno stadio iniziale del processo di termine della vita e di proteggere efficacemente il reattore, lo zoccolo portalampada ed altri circuiti relativi della lampada fluorescente.

Inoltre, la seconda unità di confronto 750 può confrontare il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 con una tensione di riferimento prestabilita e riconoscere se almeno uno tra il primo livello massimo SWA1 ed il secondo livello massimo SWB1 è superiore alla tensione di riferimento prestabilita, e fornisce in uscita il suo segnale di riconoscimento per protezione da sovratensioni OVP.

La fig. 8B illustra il funzionamento dettagliato della seconda unità di confronto 750. Un comparatore 760 nella seconda unità di confronto 750 può ricevere il primo livello massimo SWA1 attraverso un morsetto invertente ed una tensione di riferimento VREF attraverso un morsetto non invertente, confrontare il primo livello massimo SWA1 con la tensione di riferimento VREF e fornire in uscita il risultato del confronto. Se il primo livello massimo SWA1 è superiore alla tensione di riferimento VREF, il comparatore 760 può fornire in uscita un segnale a livello basso, altrimenti un segnale a livello alto.

Un comparatore 770 può ricevere il secondo livello massimo SWB1 attraverso un morsetto invertente e la tensione di riferimento VREF attraverso un morsetto non invertente, confrontare il secondo livello massimo SWB1 con la tensione di riferimento VREF e fornire in uscita il risultato del confronto. Se il secondo livello massimo SWB1 è superiore alla tensione di riferimento VREF, il comparatore 770 può fornire in uscita un segnale a livello basso, altrimenti un segnale a livello alto.

Un'unità logica 780 può combinare in AND un segnale dal comparatore 760 ed un segnale dal comparatore 770 e fornire in uscita un segnale di riconoscimento OVP . Di conseguenza, se l'uno o l'altro dei segnali dai comparatori 760 o 770 è basso, l'unità logica 780 può fornire in uscita un segnale di riconoscimento OVP a livello basso. Così, il segnale di riconoscimento OVP è basso se il primo livello massimo SWA1 o il secondo livello massimo SWB1 è superiore alla tensione di riferimento VREF.

In risposta al risultato del riconoscimento OVP, ricevuto dalla seconda unità di confronto 750, il controllore 800 può determinare se la lampada fluorescente è al termine della sua vita o no. Specificamente, se il segnale di riconoscimento OVP è basso, il controllore 800 può determinare che la lampada fluorescente è al termine della sua vita e quindi spegne il reattore 100.

Le realizzazioni descritte del circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente possono confrontare il primo livello massimo SWA1, corrispondente al livello massimo del segnale in tensione Vdet in intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è positivo, ed il secondo livello massimo SWB1, corrispondente al livello massimo del segnale in tensione Vdet in intervalli in cui il segnale in tensione Vdet è negativo, con la tensione di riferimento prestabilita VREF, e determinare allora che la lampada fluorescente è al termine della sua vita se il primo o il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 è superiore alla tensione di riferimento VREF. Di conseguenza, anche quando la differenza tra il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 è piccola a causa dell'oscuramento sia dell'elettrodo superiore sia di quello inferiore della lampada fluorescente 20 di fig. 6, si può riconoscere il deterioramento delle prestazioni delle lampade fluorescenti in uno stadio iniziale del processo di termine della vita confrontando il primo ed il secondo livello massimo SWA1 e SWB1 con la tensione di riferimento VREF e riconoscendo l'oscuramento di entrambi gli elettrodi.

Le realizzazioni descritte forniscono un circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente. Le realizzazioni riconoscono in modo efficace non solo l'oscuramento simultaneo di entrambi gli elettrodi della lampada fluorescente, ma anche situazioni in cui uno solo dei due elettrodi è stato oscurato. Le realizzazioni sono abbastanza sensibili da riconoscere il degrado delle prestazioni della lampada fluorescente in uno stadio iniziale del processo di termine della vita, proteggendo così efficacemente il reattore, lo zoccolo portalampada ed altri circuiti relativi della lampada fluorescente.

Sebbene si siano descritte realizzazioni della presente invenzione per scopi illustrativi, i tecnici del ramo comprenderanno che sono possibili varie modifiche, aggiunte e sostituzioni senza uscire dal campo di protezione e dallo spirito dell'invenzione, che è definito solo dalle rivendicazioni annesse.

Claims

Rivendicazioni 1. Circuito per riconoscere il termine della vita di una lampada fluorescente, il circuito comprendendo: - un raddrizzatore per raddrizzare un segnale in tensione ricevuto da un reattore e fornire in uscita una tensione raddrizzata; - un rivelatore di fase per rivelare una fase del segnale in tensione e fornire in uscita un segnale di rivelazione di fase; - un separatore di segnali per separare in base alla fase la tensione raddrizzata, ricevuta dal raddrizzatore, per generare un primo segnale in tensione ed un secondo segnale in tensione in risposta al segnale di rivelazione di fase; - un primo rivelatore di livello massimo per rivelare un livello massimo del primo segnale in tensione; - un secondo rivelatore di livello massimo per rivelare un livello massimo del secondo segnale in tensione; - una prima unità di confronto per confrontare il primo livello massimo rivelato dal primo rivelatore di livello massimo e il secondo livello massimo rivelato dal secondo rivelatore di livello massimo e riconoscere se una differenza tra il primo ed il secondo livello massimo è superiore ad un livello ammissibile prestabilito; e - un controllore per determinare se la lampada fluorescente è al termine della vita in risposta al risultato del riconoscimento effettuato dalla prima unità di confronto.
2. Circuito secondo la riv. 1, comprendente inoltre un amplificatore-separatore per amplificare il segnale in tensione rivelato dal reattore, 1'amplificatore-separatore essendo collegato tra il reattore ed il raddrizzatore.
3. Circuito secondo la riv. 2, in cui 1'amplificatore-separatore è configurato per effettuare un'amplificazione con inversione del segnale in tensione.
4. Circuito secondo la riv. 3, in cui 1'amplificatore-separatore comprende: - un comparatore per ricevere il segnale in tensione attraverso un morsetto invertente ed una tensione di massa attraverso un morsetto non invertente, ed effettuare un'operazione di confronto; e - una resistenza disposta tra il morsetto invertente ed un morsetto d'uscita del comparatore.
5. Circuito secondo la riv. 2, in cui il raddrizzatore comprende: - un primo comparatore per ricevere il segnale in tensione amplificato dall'amplificatore-separatore e la tensione di massa ed effettuare un'operazione di confronto; - un primo diodo disposto tra un morsetto d'uscita del primo comparatore ed un primo nodo; - un secondo diodo disposto tra un morsetto d'uscita del primo comparatore ed un secondo nodo; e - un secondo comparatore per ricevere un segnale dal primo nodo ed un segnale dal secondo nodo ed effettuare un'operazione di confronto per fornire in uscita la tensione raddrizzata.
6. Circuito secondo la riv. 5, in cui il primo comparatore riceve il segnale in tensione attraverso un morsetto invertente e riceve la tensione di massa attraverso un morsetto non invertente.
7. Circuito secondo la riv. 6, in cui il secondo comparatore riceve il segnale dal primo nodo attraverso un morsetto invertente e riceve il segnale dal secondo nodo attraverso un morsetto non invertente.
8. Circuito secondo la riv. 7, in cui il raddrizzatore comprende inoltre: - una prima resistenza collegata tra il morsetto invertente del primo comparatore ed il primo nodo; e - una seconda resistenza disposta tra un morsetto d'uscita ed il morsetto invertente del secondo comparatore.
9. Circuito secondo la riv. 5, in cui al primo diodo si applica una tensione invertita proveniente dal morsetto d'uscita del primo comparatore ed al secondo diodo si applica una tensione diretta proveniente dal morsetto d'uscita del primo comparatore.
10. Circuito secondo la riv. 2, in cui il segnale di rivelazione di fase comprende un primo segnale di rivelazione di fase associato ad un riconoscimento di una fase positiva del segnale in tensione ed un secondo segnale di rivelazione di fase associato ad un riconoscimento di una fase negativa del segnale in tensione.
11. Circuito secondo la riv. 10, in cui il rivelatore di fase comprende: - un comparatore per ricevere il segnale in tensione amplificato dall 'amplificatore-separatore e una tensione di massa ed effettuare un'operazione di confronto per fornire in uscita il primo segnale di rivelazione di fase; e - un invertitore per invertire un'uscita del comparatore per fornire in uscita il secondo segnale di rivelazione di fase.
12. Circuito secondo la riv. 11, in cui il comparatore riceve il segnale in tensione amplificato attraverso un morsetto invertente e riceve la tensione di massa attraverso un morsetto non invertente.
13. Circuito secondo la riv. 1, in cui la prima unità di confronto comprende: - un primo comparatore per ricevere il primo livello massimo attraverso un morsetto non invertente e il secondo livello massimo attraverso un morsetto invertente ed effettuare un'operazione di confronto; - un secondo comparatore per ricevere il primo livello massimo attraverso un morsetto invertente e il secondo livello massimo attraverso un morsetto non invertente ed effettuare un'operazione di confronto; e - un'unità logica per effettuare un'operazione logica tra un segnale d'uscita del primo comparatore ed un segnale d'uscita del secondo comparatore.
14. Circuito secondo la riv. 13, in cui l'unità logica è configurata per effettuare un'operazione di somma logica.
15. Circuito secondo la riv. 1, comprendente inoltre una seconda unità di confronto per confrontare il primo ed il secondo livello massimo con una tensione di riferimento prestabilita e riconoscere se almeno uno tra il primo ed il secondo livello massimo è superiore o no alla tensione di riferimento prestabilita, il controllore determinando se la lampada fluorescente è al termine della vita o no in risposta al riconoscimento effettuato dalla seconda unità di confronto.
16. Circuito secondo la riv. 15, in cui la seconda unità di confronto comprende: - un primo comparatore per ricevere il primo livello massimo attraverso un morsetto invertente e la tensione di riferimento attraverso un morsetto non invertente ed effettuare un'operazione di confronto; un secondo comparatore per ricevere il secondo livello massimo attraverso un morsetto invertente e la tensione di riferimento attraverso un morsetto non invertente ed effettuare un'operazione di confronto; e un'unità logica per effettuare un'operazione logica tra un segnale d'uscita del primo comparatore ed un segnale d'uscita del secondo comparatore.
17. Circuito secondo la riv. 16, in cui l'unità logica è configurata per effettuare un'operazione di prodotto logico.
18. Circuito secondo la riv. 1, in cui il reattore è configurato per generare il segnale in tensione mediante una divisione di una tensione tra elettrodi della lampada fluorescente.
19. Circuito secondo la riv. 1, in cui il controllore è configurato per spegnere il reattore se si determina che la lampada fluorescente è al termine della vita.