包含保護電路的發光放電管的高壓電源和故障保護電路的製作方法
2023-10-18 11:01:49
專利名稱：包含保護電路的發光放電管的高壓電源和故障保護電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於發光放電管的高壓電源，具體地說，涉及包含故障保護電路的發光放電管的高壓電源裝置，例如，故障保護電路是用在可攜式信息裝置中的液晶顯示板背光的逆變功率源。
電阻器5連接在冷陰極管2的另一電極和地之間。流入電阻5的管電流產生了電壓。該電壓在整流電路9中整流，整流電路9包括二極體6、電阻7和電容8。整流電壓Vrct被饋送到管電流控制電路3。管電流控制電路3控制驅動電路4，以至整流電壓Vrct基本上等於常量。以這種方式，由於逆變單元10的各自部分的操作，基本上控制管電流為常量。結果，亮度也基本上被控制為常數。
故障保護電路20包括電阻21、三極體22、電容器23、恆流電源24、閘流管25。遙控信號通過電阻26提供給管電流控制電路3的接通-斷開端，同樣提供給閘流管25的陽極。閘流管的陰極接地。整流電路9輸出的整流電壓Vrct通過電阻21送到三極體22的基極。三極體22的射極接地。閘流管25的柵極端和恆流電源24連接到集電極。故障保護電路23連接在三極體22的集電極和地之間。
下面，描述圖7所示的冷陰極管發光逆變器的操作。當冷陰極管2正常發光時，管電流通過電阻5流動，因此，整流電壓通過故障保護電路20的電阻21被饋送到三極體22的基極。因此，三極體22可以導通，由恆流源24產生的充電電流旁路通過故障保護電容器23。因此，沒有電壓存儲在故障保護電容器23。結果，閘流管25的柵極端上的電壓沒有升高，所以，閘流管25仍然斷開，維持在高電平的逆變單元10的接通-斷開端繼續正常工作。
如果沒有連接冷陰極管2或出現故障，沒有電流在電阻5中流動。因此，整流電路9的整流電壓Vrct變為零。三極體22沒有導通。所以，恆流源24的充電電流流入故障保護電容23。閘流管25的柵極電壓增加了由當前充電電流量和故障保護電容23的靜電電容量確定的時間常數值。當柵極電壓超過常數值時，閘流管接通，逆變單元10的接通-斷開端到達低電平，逆變單元10的工作停止。就是說，如果沒有連接冷陰極管2或出現故障，提供保護的電路結構就是這樣。
圖8是常規冷陰極管發光逆變器的另一個例子的電路圖。
在圖8中，除了圖7所示的升壓變壓器1和驅動電路4以外，逆變單元30還包括一個管電流控制電路33。在這個例子中，管電流控制電路33由電容器34交流耦合到冷陰極管2。冷陰極管2的另一電極通過電阻35接地。電容器34的一端連接到陰極的節點和電阻35。電容器34的另一端連接到三極體38的基極。三極體38的基極是管電流控制電路33的輸入端。恆流源36和二極體51相互之間串聯連接。節點上的電壓作為偏壓Vf通過電阻37饋送到輸入端。
這個偏壓Vf由三極體38的基極-射極電壓Vbe抵消。這時，如果二極體51和三極體38位於同一晶片上，則偏壓Vf的溫度特性和基極-射極電壓Vbe的溫度特性可以完全地抵消。即，假定電容34、恆流源36、二極體51、電阻37、三極體38構成了消除偏壓Vf的理想二極體。那麼，由管電流的電壓轉換獲得的電壓Vfb的峰值電壓和是三極體38的射極電壓的整流電壓Vrct的峰值電壓相互之間相等。
電阻39和電容40並聯連接在三極體38的射極和地之間。整流電壓Vrct饋送到比較器41的比較輸入端。靶電壓Vcnt加到比較器41的標準輸入端。整流電壓Vrct通過比較器41與靶電壓Vcnt進行比較。輸出被饋送到積分電路51，並在積分電路中積分，然後，被輸入到值守調製電路42。值守調製電路42控制驅動電路42的值守，以便平均整流電壓Vrct和靶電壓Vcnt變得相等。因此，冷陰極管2的電流，即，冷陰極管2的亮度被控制為具有常數值。
通過電阻35把管電流轉換成電壓獲得的轉換電壓Nfb也被饋送到故障保護電路50中的比較器43的比較輸入端。參考電壓Vudr被加到比較器43的參考輸入端。比較器43的輸出通過電阻44饋送到三極體45的基極。三極體45的射極接地，集電極連接到閘流管48的柵極端。恆流源47連接到三極體45的集電極，故障保護電容46連接在集電極和地之間。當轉換電壓Vfb超過參考電壓Vudr時，比較器43輸出高電平信號，使得三極體45接通，以至存儲在故障保護電容中46的電荷被放電。
如果冷陰極管2損壞或沒有連接冷陰極管2而導致沒有管電流，則比較器43的輸出維持在低電平。因此，故障保護電容46兩端的電壓增加了由恆流源47和故障保護電容的靜電電容量確定的時間常數。當故障保護電容46的端電壓達到閘流管48的電壓時，閘流管接通，所以，逆變單元30的操作停止。
在上述圖7所示的常規例子中，管電流控制電路3直流連接到冷陰極管2的另一電極。因此，管電流的精度取決於二極體6的Vf。出現的問題是環境溫度變化時，冷陰極管2的電流也變化。
Vf的溫度特性是大約2.5mV/℃。例如，在指定溫度範圍0℃到60℃的逆變情況中，Vf的變化是2.5(mV/℃)*60(℃)＝150mV。為減小這個Vf變化的影響，需增加檢測電阻5中產生的電壓。
例如，為減小溫度變化1％或更小引起的電流變化，需要在檢測電阻5中產生的電壓大約是150Mv÷1％＝15V0-p(零到峰值)＝10.6Vrms或更高。
如果選擇用於點亮尺寸為2到2.5英寸的液晶顯示板的冷陰極管作為該冷陰極管，管電壓將是200Vrms。即，由檢測電阻併入引起的功率損耗是很大的，即，10.6÷(200+10.6)＝5％。因此，出現的問題是如果抑制由環境溫度變化引起的管電流的變化，則由於電阻5的較高電阻值而增加了功率損耗。
另一方面，在圖8所示的常規例子中，管電流控制電路33是交流連接到冷陰極管2的另一電極。二極體51的電壓Vf和三極體38的基-射極電壓Vbe相互之間抵消。因此，原則上不引起管電流對環境溫度的的相關性，因此，沒有必要大大地增加檢測電阻5。與圖7中所示的例子相比，可以把功率損耗抑制得更小。。
然而，在使用交流耦合結構的一個晶片IC的情況中，選擇Vcnt＜Vf作為三極體38的基極端，避免負電壓的應用。
圖9A和9B顯示了對於由圖8所示的電阻39和電容40確定的大和小整流時間常數的轉換電壓Vfb、靶電壓Vcnt和整流電壓Vrct的波形圖。
因為控制管電流，使得平均靶電壓Vcnt和平均整流電壓Vrct相等，所以圖9A所示的斜線部分A和B的區域相等。因此，應當理解，當整流時間常數較小時，與靶電壓Vcnt相比，可以把轉換電壓Vfb的峰值電壓控制得相對高。然而，當整流時間常數逐漸增加時，轉換電壓Vfb的峰值電壓收斂於靶電壓Vcnt。
當整流時間常數減小時，管電流趨於漂移，結果是電阻39和電容40的常數漂移，即，時間常數的漂移。為此原因，從管電流精度的觀點看，整流時間常數最好儘可能的增加。因此，在許多實際設計的情況中，轉換電壓Vfb的峰值電壓基本上設置的等於Vcnt。
從上面的描述可以看出，轉換電壓Vfb的峰值電壓比偏壓Vf小。因此，即使轉換電壓Vfb直接提供給圖8所示的常規例子的電阻45，三極體45仍然不能導通。因此，出現的問題是必須接入昂貴的比較器43。
因為在某些情況下點亮冷陰極管2引起了延遲，儘管在啟動之後沒有管電流直接流動，也要求在一至幾秒時間內電壓連續輸出。因此，在圖7和8的常規例子中，由恆流源和故障保護電容確定的每一個時間常數被設置在一至幾秒之間。
在所描述的電路中，出現的問題是如果存在故障，例如，高壓線部分斷開引起的弧光放電，故障保護電路可能操作失敗。在弧光放電的情況中，管電流放電可能啟動，並在短於秒級的時間停止。因此，按照常規的保護電路，停止操作是不可能的。在最壞的情況中，由於異常加熱，電路可能會損壞。
發明簡述因此，本發明的目的是提供一種點亮放電管的高壓電源，解決管電流精度的溫度依賴性，減小由電流檢測電阻引起的功率損耗，並在如部分高壓線斷開時停止高壓電源的工作。
為解決上述問題，按照本發明，提供一種點亮放電管的高壓電源，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓，管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，使得電流基本上是常數，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制，阻抗單元連接在放電管和電流-電壓轉換器之間，復位電路防止故障保護電容充電，所以，當電流流過對應阻抗單元產生電壓的放電管時，保護電路沒有停止工作。
因此，使用交流耦合，消除了管電流精度的溫度依賴性。減小了由電流保護電阻引起的功率損耗。
按照本發明的另一方面，提供一種點亮放電管的高壓電源，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓，管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，使得電流基本上是常數，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制，在啟動之後由第一時間常數確定的時間期間內，時間常數電路對故障保護電容放電，保護電路有一電路，其在短於第一時間常數的第二時間常數值向故障保護電容充電，其中，緊接著在啟動後，故障保護由第一時間常數值完成，在啟動後的預定時間，故障保護由第二時間常數值完成。
因此，在啟動後點亮放電管的瞬間滯後時間內，電壓可以連續地輸出，所以，在高壓線斷開時可以提供保護。
第二時間常數最好設置在10毫秒或更短。
結果，在高壓線斷開時可以實現有效的保護。
同樣，點亮放電管的高壓電源最好還包括改變放電管光佔空比的調光裝置，通過使用管電流控制器，對應調光信號的脈衝調光，一個保持電路，通過使用調光裝置，在突然消失(burst off)周期期間，保持故障保護點容器兩端的電壓。
因此，可以實現滿意的脈衝調光和保護操作。
本發明提供的是點亮放電管的高壓電源的故障保護電路。
圖2是
圖1所示的驅動電路的工作波形圖。
圖3是圖1所示的壓電變壓器的頻率升高比特性圖。
圖4是本發明另一個實施例的點亮放電管的高壓電源的電路圖。
圖5是在部分斷開時的管電流波形的例子。
圖6是圖5的管電流波形的放大圖。
圖7常規點亮放電管的高壓電源的電路圖。
圖8是另一個例子的常規點亮放電管的高壓電源的電路圖。
圖9A和9B是交流連接輸入的各自波形圖。
電阻105產生的電壓通過電阻118加到三極體119的基極。三極體119的集電極連接到閘流管122的柵極端和恆流源120。此外，故障保護電容器121連接在三極體119的集電極和地之間。遙控信號通過電阻123輸入到VCO115的接通-斷開端。閘流管122連接在接通-斷開端和地之間。故障保護電路103包括電阻118、三極體119、恆流源120、故障保護電容121和閘流管122。
圖2示出圖1所示的驅動電路的各自部分工作波形圖。
此後，參考圖2描述點亮放電管的高壓電源的工作。佔空比50％的FET柵極電壓Vg從VCO 115加到圖2所示的FET 116的柵極。在柵極電壓Vg保持在高電平的期間，基於輸入電壓的電流能量存儲在線圈117中。當柵極電壓Vg到達高電平時，FET 116斷開，以便存儲在線圈117中的能量流入壓電陶瓷變壓器101的輸入電容。如果設置線圈117的感抗對應壓電陶瓷變壓器101的輸入容抗，可以形成到壓電陶瓷變壓器101的輸入電壓Vpt，其具有圖2所示的半波正弦波形。可由零電壓開關減少開關損耗。上述驅動結構成為「半E類驅動」。這是驅動壓電陶瓷變壓器101最常用的系統。
圖3是壓電陶瓷變壓器101的壓電變壓器的頻率-升壓比特性曲線。一般說來，使用諧振頻率10的較高頻率端的特性。
在圖1的實施例中，在控制穩定狀態，控制整流電壓Vrct等於靶電壓Vcnt。下面將討論由於某些外部幹擾(例如，輸入電壓的增加)而造成管電流增加的情況。由於管電流增加，轉換電壓Vfb和整流電壓Vrct也增加，所以減小了到VCO 115的輸入電壓。在此，假定以這種方式設計VCO 115，當輸入電壓較低時，頻率提高，當輸入電壓較高時，頻率降低，則輸出到驅動電路104的驅動頻率提高。因此，如圖3所示的頻率特性，減小了壓電陶瓷變壓器的升壓比，減小了管電流。即，以這種方式完成控制，控制了外部幹擾。反之，當管電流減小時，到VCO 115的輸入電壓增加，驅動頻率降低。因此，以這種方式完成的控制抑制了管電流的減小。
在圖1的實施例中，採用包括交流耦合的管電流控制電路103。因此，轉換電壓Vfb的峰值電壓近似等於Vf，Vf近似等於0.7V0-p。在這個發明中，重要的是電阻105。
例如，當電阻105和106的阻抗相等時，約等於1.4V0-p的2*Vfb的電壓產生在電阻105和冷陰極管102之間的節點上。因此，通過電阻118連接三極體119，三極體119可以滿意地接通-斷開。即，可以使用便宜的三極體形成保護電路而不使用圖8常規例子中的昂貴的比較器43。
電阻105的端電壓是1.4V0-p。當電阻105接到具有200Vrms的管電壓的冷陰極管時，功率損耗為1.4V0-p÷(200Vrms*1.414+1.4V0-p)＝0.5％。因此，與圖7的常規例子比較可以大大減小功率損耗。
圖4是本發明另一個實施例的點亮放電管的高壓電源的電路圖。在圖4中，壓電變壓器201初級的電極由驅動電路204驅動，由於壓電變壓器201的升壓作用，高壓產生在次級的電極上。這個高壓使得冷陰極管202發光。通過作為電流-電壓轉換器的電阻211和212管電流流到地。類似於圖1的情況，電阻211和212之間節點上的轉換電壓Vfb由包括電容213、恆流源214、二極體215、電阻216、三極體217的理想二極體整流，整流時間常數電路包括將呈現整流電壓Vrct的電阻218和電容219。整流電壓Vrct饋送到比較器220的比較輸入端。靶電壓Vcnt加到參考輸入端。比較器220比較整流電壓Vrct和靶電壓Vcnt，然後，通過積分電路221把比較結果饋送到VCO222。
脈衝信號形成電路224產生對應外部施加的調光信號的脈衝信號。脈衝信號形成電路221輸出的脈衝信號饋送到一個AND門223的輸入端。AND門223完成脈衝信號和VCO222輸出之間的邏輯AND，並將該邏輯信號加到包括FET 237和線圈238的驅動電路上。
電阻211和地之間產生的電壓通過電阻225饋送到三極體226的基極。閘流管232的柵極端和橫流源228的輸出端連接到三極體226的集電極。此外，故障保護電容227連接在三極體226的集電極和地之間。
遙控信號通過電阻233加到管電流控制電路203的接通-斷開端。閘流管232連接在接通-斷開端和地之間。此外，遙控信號通過電阻231加到三極體229的基極。電阻230接在三極體229的基極和地之間。三極體229的射極接地，集電極連接到故障保護電容227。壓電變壓器201的輸出電壓由電阻234和235分壓。該分壓加到比較器236的比較輸入端。參考電壓Vopn加到比較器236的參考輸入端。比較器236的輸出加到VCO222。
脈衝信號形成電路224的輸出信號饋送到積分電路221作為採樣/保持信號，並被饋送到恆流源228，以便控制恆流源228輸出的接通-斷開。
圖4所示的在正常情況下點亮放電管的高壓電源的管電流恆定控制功能與圖1所示的相同。因此，省略了詳細描述。
下面描述脈衝調光。在某些情況中，脈衝調光被稱為PWT調光或佔空調光。按照脈衝調光，發光-接通-斷開放電管的光是以很高的頻率(約150到幾百Hz)完成的，以至它不能識別，放電管的亮度由改變發光佔空比控制。即，當發光佔空比減小時，放電管出現不均勻的調光。
脈衝信號形成電路224對應外部施加的調光信號具有改變發光佔空比的功能。即，當脈衝信號形成電路224的輸出是低電平時，AND門223截止，沒有VCO222的輸出被饋送到驅動電路204。因此，突然消失，即，完成了放電管光的斷開。另一方面，當脈衝信號形成電路224的輸出是高電平時，VCO222的輸出通過AND門223饋送到驅動電路204。因此，突然出現，即，完成了放電管的發光。所以，可以按要求的值控制放電管的亮度。
在突然消失期間，流過冷陰極管202的管電流變為零。因此，管電流控制電路203掃描驅動頻率到低頻端。同時，在下一個突然出現，壓電變壓器的升壓比變得太大，因為驅動頻率非常低，結果，過多的管電流流動。出現的缺點是不能完成所要求的脈衝調光。在突然消失期間，積分電路221的輸出是採樣-保持信號，在突然消失改變到突然出現之前，在採用突然消失期間，積分電路221的輸出直接被保持。
如果沒有連接冷陰極管202，或發光被延遲，則壓電變壓器201的負載阻抗變得很大，所以產生了非常大的輸出電壓。因此，可能發生介質擊穿或壓電變壓器201的損壞。從而，壓電變壓器201的輸出電壓由電阻234和235分壓。當比較器236確定電壓超過參考電壓Vopn時，比較器掃描VCO 222的頻率到高頻端。在這種情況中，控制由Vopn確定的恆定開路電壓被輸出，或者，可將VCO 222重新設置到最大頻率，最大頻率被再一次掃描到低頻端，因此，控制壓電變壓器201的電壓輸出是鋸齒波形。
保護電路包括電阻225、恆流源228、故障保護電容227、故障保護電路205的閘流管232與圖1所示的相同。在此，由恆流源228和電容227確定的時間常數被定名為時間常數2。
另一方面，提供了由電容231和電阻230確定的時間常數。這個時間常數稱為時間常數1。在此，時間常數1和2分別設置為幾秒和幾毫秒。
在某些情況中，高壓線的斷開故障引起在壓電變壓器201和高壓繞組變壓器中。在高壓線完全斷開的情況中，冷陰極管202的管電流繼續保持在零。因此，甚至在圖1所示的電路中，在預定時間之後，逆變電路的工作停止。然而，在高壓線部分斷開的情況中，管電流流動和間斷流動。因此，在圖1所示的電路中，電路不停止工作，它可能導致不久之後電路的損壞。
圖5是在部分斷開時的管電流波形的例子。圖6是圖5的管電流波形的放大圖。
可以從圖5和6看出，在部分斷開的情況中，當放電弧光繼續時管電流流動，當狀態改變時沒有電流流動，例如，放電弧光的熱引起的導線著火。當電流間斷流動時，壓電變壓器201的電壓增加，所以放電弧光再一次產生，管電流再一次流動。如圖5和6所示，這種狀態重複進行。
本發明的發明者完成了不同類型部分斷開的模擬測試。結果，沒有電流流動的時間周期是分散的，即，在1毫秒至100毫秒的範圍內。從經驗可以知道，幾乎所有部分斷開都可以檢測到，在10毫秒的周期期間，如果沒有電流流動，則可確定出現故障而停止操作。
但是，如前面所述，啟動後的瞬間，已經觀察到冷陰極管的發光滯後的現象。因此，如果沒有電流在10毫秒或更短的時間期間流動，則停止該附加的電路工作，出現的不方便是保護操作完成後，電路仍然不工作，儘管高壓線沒有斷開。因此，在圖4所示的電路中，允許三極體229以這種方式導通，以至在電容231和電阻230確定的時間常數1期間，沒有電荷存儲在故障保護電容227中，即，在啟動後的預定周期(大約幾秒)，如果在時間常數2確定的期間沒有管電流流動，在時間常數1過去之後，操作被停止。因此，可以停止操作，避免了高壓線部分斷開時可能發生的非啟動的不方便。
然而，如果時間常數減小到比突然消失周期短，則在突然消失周期完成保護操作。作為一個防範措施，在突然消失周期，停止恆流源228的輸出。因此，在突然消失周期期間，故障保護電容227的電壓沒有升高。因此，防止了脈衝調光期間提供保護的不方便。
本申請描述的實施例在所有方面進行了說明，它沒有任何限制。本發明的範圍由權利要求所確定，不是由上面的說明書確定，並旨在包括等效於專利範圍的含義和在專利範圍內進行的所有修改。
如上所述，按照本發明，阻抗單元接在放電管和電流-電壓轉換器之間，防止電荷存儲在故障保護電容其中，同時電流流過對應阻抗單元產生的電壓的放電管。因此，防止了保護電路的操作。可以實現便宜的保護電路。由於使用交流耦合輸入，消除了關電流精度的溫度依賴性，所以，可以減小由電流檢測電阻引起的功率損耗。
此外，因為提供了電路保護的兩個時間常數，緊接著在啟動後，可由大時間常數提供電路保護，而在啟動後的預定時間過去之後，電路保護由小時間常數值提供。因此，緊接著在啟動之後冷陰極管的發光延遲時，可以連續地輸出電壓，可以進行高壓線斷開引起故障的保護。所以，這個電路可以有效地使用在可攜式信息裝置中的液晶背光逆變器中，當使用可攜式信息裝置時，存在由撞擊引起的高壓線斷開的可能性。
特別是第二時間常數設置的比較短，如10毫秒。因此，對於高壓線的部分斷開可以實現有效的保護。
同樣，在突然消失周期期間，停止恆流源的充電，故障保護電容兩端的電壓被保持。因此，在第二時間常數被設置的較短的情況下，實現了滿意的脈衝調光和保護操作。
儘管本發明描述了有關的實施例，許多變化和修改及其它應用對本領域技術人員是顯而易見的。因此，本發明沒有由公開的內容所限制，本發明範圍由權利要求確定。
權利要求
1.一種點亮放電管的高壓電源，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓；管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，以致電流基本上是常數；通過使用預定的充電電流，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制；阻抗單元連接在放電管和電流-電壓轉換器之間；以及復位電路防止故障保護電容充電，所以，當電流流過對應阻抗單元產生電壓的放電管時，保護電路沒有停止工作。
2.一種點亮放電管的高壓電源，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓；管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，以致電流基本上是常數；通過使用預定的充電電流，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制；時間常數電路，在啟動之後由第一時間常數確定的時間期間放電故障保護電容；其中，緊接著在啟動之後，故障保護由第一時間常數值完成，啟動後的預定時間後，故障保護由第二時間常數值完成。
3.按權利要求2所述的點亮放電管的高壓電源，其特徵在於所述的第二時間常數值設置為10毫秒或更短。
4.按權利要求2所述的點亮放電管的高壓電源，其特徵在於還包括響應調光信號，為改變脈衝調光的放電管的發光佔空比的調光電路，當基本上沒有電流在放電管中流動時，在突然消失周期期間，保持電路保持故障保護電容兩端的電壓，因此，防止了管電流控制器停止控制保護電路。
5.一種點亮放電管的高壓電源，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓；管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，以致電流基本上是常數；通過使用預定的充電電流，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制；阻抗單元連接在放電管和電流-電壓轉換器之間，為控制充電故障保護電容，提供輸出到保護電路。
6.按權利要求5所述的點亮放電管的高壓電源，其特徵在於還包括防止故障電容被充電的復位電路，以便當電流流過對應阻抗單元產生的電壓的放電管時，保護電路不工作，復位電路包括從阻抗單元耦合電壓的開關作為控制輸入，當電流流過放電管時，所述開關旁路向故障保護電容充電的電流。
7.按權利要求5所述的點亮放電管的高壓電源，其特徵在於還包括提供電流向故障保護電容充電的電流源，還包括由脈寬調製調光器信號控制的開關，在所述不在調光信號周期期間，防止向故障保護電容充電，因此，在所述不在調光信號周期期間，防止所述保護電路停止由管電流控制器控制。
8.按權利要求5所述的點亮放電管的高壓電源，其特徵在於還包括控制管電流控制器的高壓保護電路，如果提供給放電管的電壓超過預定值，則輸出控制的電壓。
9.按權利要求5所述的點亮放電管的高壓電源，其特徵在於還包括由調光信號控制的脈衝控制器調光電路，脈衝控制器的輸出耦合到AND門的一個輸入，AND門具有來自管控制器的第二個輸入，因此，提供脈寬調製的驅動信號驅動放電管。
10.一種使用在點亮放電管的高壓電源的故障保護電路，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓；管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，以致電流基本上是常數；通過使用預定的充電電流，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制；阻抗單元連接在放電管和電流-電壓轉換器之間；以及復位電路防止故障保護電容被充電，以便當電流流過對應阻抗單元產生的電壓的放電管時，保護電路不工作。
11.一種使用在點亮放電管的高壓電源的故障保護電路，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓；管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，以致電流基本上是常數；通過使用預定的充電電流，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制；在啟動之後的第一時間常數確定的時間期間內，時間常數電路放電故障保護電容；所述保護電路具有充電電路，該充電電路在短於第一時間常數的第二時間常數值對故障保護電容充電；其中，啟動後的瞬間，故障保護由第一時間常數值完成，啟動後的預定時間，故障保護由第二時間常數值完成。
12.按權利要求11所述的故障保護電路，其特徵在於所述第二時間常數值設置在10毫秒或更短。
13.按權利要求11所述的故障保護電路，其特徵在於還包括調光電路，為響應調光信號，改變用於脈衝調光的放電管的發光佔空比；保持電路，當基本上沒有電流在放電管中流動時，在突然消失周期期間，保持保護電容兩端的電壓，因此，防止保護電路停止由管電流控制器的控制。
14.一種使用在點亮放電管的高壓電源的故障保護電路，包括檢測流過放電管電流的電流-電壓轉換器，把電流轉換到用於輸出的電壓；管電流控制器具有輸入端，並交流連接到電流-電壓轉換器，該管電流控制器控制流過放電管的電流，以致電流基本上是常數；通過使用預定的充電電流，保護電路在故障保護電容器中存儲電荷，把故障保護電容兩端電壓超過預定值的情況識別為出現故障，停止管電流控制器的控制；阻抗單元連接在放電管和電流-電壓轉換器之間，並向保護電路提供輸出以控制向故障保護電容充電。
15.按權利要求14所述的故障保護電路，其特徵在於還包括防止故障電容被充電的復位電路，以便當電流流過對應阻抗單元產生的電壓的放電管時，保護電路不工作，復位電路包括從阻抗單元耦合電壓的開關作為控制輸入，當電流流過放電管時，所述開關旁路向故障保護電容充電的電流。
16.按權利要求14所述的故障保護電路，其特徵在於還包括提供電流向故障保護電容充電的電流源，還包括由脈寬調製調光器信號控制的開關，在無所述調光信號周期期間，防止向故障保護電容充電，因此，在無所述調光信號周期期間，防止所述保護電路停止由管電流控制器控制。
17.按權利要求14所述的故障保護電路，其特徵在於還包括控制管電流控制器的高壓保護電路，如果提供給放電管的電壓超過預定值，則輸出控制的電壓。
18.按權利要求14所述的故障保護電路，其特徵在於還包括由調光信號控制的脈衝控制器調光電路，脈衝控制器的輸出耦合到AND門的一個輸入，AND門具有來自管控制器的第二個輸入，因此，提供脈寬調製的驅動信號驅動放電管。
全文摘要
檢測流過冷陰極管的電流,用電阻轉換成電壓,並饋送到管電流控制電路。管電流控制電路驅動一個驅動電路,以控制加到壓電變壓器的電壓。使用恆流源的電流向故障保護電容充電。當電流流過冷陰極管時,允許三極體導通,所以電壓形成在電阻上,因此,防止電荷存儲在故障保護電容中,停止了故障保護電容的工作。
文檔編號H02M7/537GK1338813SQ01124208
公開日2002年3月6日 申請日期2001年8月15日 優先權日2000年8月15日
發明者野間隆嗣, 森島靖之 申請人:株式會社村田製作所