逆變器裝置及其驅動方法

2023-06-14 03:23:56

專利名稱：逆變器裝置及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及一種逆變器(Inverter)。具體而言，本發明涉及一種用於為驅動燈而 供電的逆變器的保護電路。
背景技術：
為了驅動放電燈，需要有高電壓，並且一般使用逆變器以產生該高電壓。用於驅動 燈的逆變器將輸入DC電源變換成AC電源並且向放電燈供應AC電壓和AC電流。該逆變器 包括變壓器，該變壓器的第一側連接到半橋或全橋電路，而變壓器的第二側連接到燈。放電 燈由在第二側生成的AC電壓和AC電流驅動。當燈進入開路或者短路狀態時，逆變器開始進 行對燈驅動器和逆變器的安全性及可靠性的保護。具體而言，當放電燈變成開路燈時，逆變 器的輸出端子進入開路狀態，而當放電燈變成短路燈時，逆變器的輸出端子進入短路狀態。 逆變器感測反饋電壓和電流，從而了解輸出端子的狀態以便實現保護操作。當逆變器包括多個輸出端子並且多個輸出端子分別連接到多個燈時，逆變器必須 具有與燈的數目對應的外部元件，以檢測所述多個燈之中的開路燈或者短路燈。具體而言， 逆變器需要與提供給所述多個燈中的各個燈的電壓和電流對應的多個反饋信號，以便實現 保護操作。逆變器根據多個燈的數目包括外部元件如二極體，以生成多個反饋信號。於是， 鑑於形成外部元件，逆變器的整個面積增加並且製造成本也增加。在本背景技術部分中公開的上述信息僅為了增強對本發明背景的理解，因此可包 含並未形成在本國已為本領域普通技術人員所知的現有技術的信息。

發明內容
創造本發明旨在提供一種包括更少用於保護操作的外部元件的逆變器和驅動方 法。在本發明的一個方面中，一種向至少兩個放電燈供電的逆變器包括第一反饋信息生 成單元，用於生成與至少兩個放電燈中的第一放電燈的驅動電壓對應的第一反饋電壓；第 二反饋信息生成單元，用於生成與至少兩個放電燈中的第二放電燈的驅動電壓對應的第二 反饋電壓；以及逆變器驅動器，用於將具有第一和第二反饋電壓中的較小反饋電壓的第一 最小電壓與短路參考電壓比較以確定所述至少兩個放電燈中的至少一個短路放電燈以及 用於通過使用比較結果和具有預定周期的第一鋸齒波信號感測所述至少一個短路放電燈。 所述逆變器還包括第三反饋信息生成單元，用於生成與所述第一放電燈的驅動電流對應 的第三反饋電壓；以及第四反饋信息生成單元，用於生成與所述第二放電燈的驅動電流對 應的第四反饋電壓。所述逆變器驅動器將具有所述第三和第四反饋電壓中的較小反饋電壓的第二最小電壓與開路參考電壓比較以確定所述至少兩個放電燈的至少一個開路放電燈 並且通過使用比較結果和所述第一鋸齒波信號感測所述至少一個開路放電燈。所述逆變器 驅動器包括開路比較器，用於比較所述第二最小電壓和所述開路參考電壓以及用於根據 比較結果生成開路檢測信號；以及開路燈保護器，用於通過使用所述開路檢測信號對包括 所述第二最小電壓大於所述參考電壓時的時間段的所述第二最小電壓的周期的數目進行 計數以及用於如果計數結果不同於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果則確定存 在所述至少一個開路放電燈。所述開路燈保護器包括同步信號發生器，用於生成同步信 號，該同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且具有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發 生器，用於生成與所述同步信號同步並且周期為同步信號的周期的兩倍的時鐘信號；開路 觸發器，用於與所述開路檢測信號同步地在開路檢測信號的一個周期期間輸出所述時鐘信 號作為開路信號；以及開路確定單元，用於在所述開路信號的電平在預定延遲時間段期間 不變時確定存在所述至少一個開路放電燈。所述開路確定單元包括第一延遲單元，用於在所述開路信號在所述預定延遲時間段期間維持於第一電平 時生成第二電平的第一檢測信號而在所述開路信號為第三電平時生成第四電平的第一檢 測信號；第二延遲單元，用於在所述開路信號經反相的反相開路信號在所述預定延遲時間 段期間維持於所述第一電平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反相開路信號為所 述第三電平時生成第四電平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述第一檢測信號或者 所述第二檢測信號為所述第二電平時生成開路保護信號。所述逆變器還包括開關單元， 用於接收電源電壓以及用於通過所述切換操作生成方波電壓；以及變壓器，用於包括通過 使用所述方波電壓向所述至少兩個放電燈供應所述驅動電壓和所述驅動電流的至少兩個 第二側線圈。所述第一放電燈連接到所述至少兩個第二側線圈中的第二線圈的第一端子， 而第三放電燈連接到所述第二線圈的第二端子。所述第三反饋電壓發生器包括所述第一 放電燈的驅動電流流過的第一電阻器；所述第三放電燈的驅動電流流過的第二電阻器；第 一二極體，包括被施加以所述第一電阻器的電壓的陽極；以及第二二極體，包括被施加以所 述第二電阻器的電壓的陽極和連接到所述第一二極體的陰極的陰極。所述第三反饋電壓為 所述第一和第二二極體的陰極電壓。所述第二放電燈連接到至少兩個第二側線圈中的第 三線圈的第一端子，而所述第三放電燈連接到所述第三線圈的第二端子。所述第四反饋電 壓發生器包括所述第二放電燈的驅動電流流過的第一電阻器；所述第三放電燈的驅動電 流流過的第二電阻器；第一二極體，包括被施加以所述第一電阻器的電壓的陽極；以及第 二二極體，包括被施加以所述第二電阻器的電壓的陽極和連接到所述第一二極體的陰極的 陰極。所述第四反饋電壓為所述第一和第二二極體的陰極電壓。第一鋸齒波信號的周期為切換操作的周期的一半。在本發明的一個方面中，所述逆變器的逆變器驅動器包括短路比較器，用於比較 第一最小電壓與短路參考電壓以及用於根據比較結果生成短路檢測信號；以及短路燈保護 器，用於通過使用所述短路檢測信號對包括所述第一最小電壓大於所述參考電壓時的時間 段的所述第一最小電壓的周期的數目進行計數以及用於在計數結果不同於所述第一鋸齒 波信號的周期數目的計數結果時確定存在所述至少一個短路放電燈。所述短路燈保護器包 括同步信號發生器，用於生成同步信號，該同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且具 有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發生器，用於生成與所述同步信號同步並且周期為所述同步信號的周期的兩倍的時鐘信號；短路觸發器，用於與所述短路檢測信號同步地在所述 短路檢測信號的一個周期期間輸出所述時鐘信號作為短路信號；以及短路確定單元，用於 在所述短路信號的電平在預定延遲時間段期間不變時確定存在至少一個短路放電燈。所述 短路確定單元包括第一延遲單元，用於在所述短路信號在所述預定延遲時間段期間維持 於第一電平時生成第二電平的第一檢測信號而在所述短路信號為第三電平時生成第四電 平的第一檢測信號；第二延遲單元，用於在所述短路信號經反相的反相短路信號在所述預 定延遲時間段期間維持於所述第一電平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反相短 路信號變成所述第三電平時生成第四電平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述第一 檢測信號或者所述第二檢測信號為所述第二電平時生成短路保護信號。在本發明的一個方 面中，所述逆變器還包括開關單元，用於接收電源電壓以及用於通過所述切換操作生成方 波電壓；以及變壓器，用於包括通過使用所述方波電壓向所述至少兩個放電燈供應所述驅 動電壓和所述驅動電流的至少兩個第二側線圈。所述第一放電燈連接到所述至少兩個第 二側線圈中的第二線圈的第一端子，而第三放電燈連接到所述第二線圈的第二端子。所述 第一反饋電壓發生器包括第一電容器，包括連接到所述第一放電燈和所述第二線圈的第 一端子的第一端子；第二電容器，包括連接到所述第一電容器的第二端子的第一端子；第 一二極體，包括被施加以所述第二電容器的第一端子的電壓的陽極；第三電容器，包括連接 到所述第三放電燈和所述第二線圈的第二端子的第一端子；第四電容器，包括連接到所述 第三電容器的第二端子的第一端子；以及第二二極體，包括被施加以所述第四電容器的第 一端子的電壓的陽極和連接到所述第一二極體的陰極的陰極。所述第一反饋電壓為所述第 一和第二二極體的陰極電壓。所述第二放電燈連接到所述至少兩個第二側線圈中的第二 線圈的第一端子，而第三放電燈連接到所述第二線圈的第二端子。所述第二反饋電壓發生 器包括第一電容器，包括連接到所述第二放電燈和所述第二線圈的第一端子的第一端子； 第二電容器，包括連接到所述第一電容器的第二端子的第一端子；第一二極體，包括被施加 以所述第二電容器的第一端子的電壓的陽極；第三電容器，包括連接到所述第三放電燈和 所述第二線圈的第二端子的第一端子；第四電容器，包括連接到所述第三電容器的第二端 子的第一端子；以及第二二極體，包括被施加以所述第四電容器的第一端子的電壓的陽極 和連接到所述第一二極體的陰極的陰極。所述第二反饋電壓為所述第一和第二二極體的陰 極電壓。第一鋸齒波信號的周期為切換操作的周期的一半。在本發明的另一方面中，一種 用於向至少兩個放電燈供電的逆變器的驅動方法包括用於生成與所述至少兩個放電燈中 的第一放電燈的驅動電壓對應的第一反饋電壓的步驟；用於生成與所述至少兩個放電燈中 的第二放電燈的驅動電壓對應的第二反饋電壓的步驟；用於通過比較所述第一和第二反饋 電壓生成具有較小反饋電壓的第一最小電壓的步驟；用於比較所述第一最小電壓與短路參 考電壓以確定所述至少兩個放電燈中的至少一個短路放電燈是否存在的步驟；以及用於通 過使用比較結果和具有預定周期的第一鋸齒波信號感測所述至少兩個放電燈中的所述至 少一個短路放電燈的步驟。 所述逆變器的驅動方法還包括用於生成與所述第一放電燈的驅動電流對應的第 三反饋電壓的步驟；用於生成與所述第二放電燈的驅動電流對應的第四反饋電壓的步驟； 用於生成具有所述第三和第四反饋電壓中的較小反饋電壓的第二最小電壓的步驟；用於比 較所述第二最小電壓與開路參考電壓以確定所述至少兩個放電燈中的至少一個開路放電燈是否存在的步驟；以及用於通過使用比較結果和所述第一鋸齒波信號來感測所述開路燈 的步驟。用於感測所述開路燈的步驟包括用於比較所述第二最小電壓和所述開路參考電 壓並且根據比較結果生成開路檢測信號的步驟；用於通過使用所述開路檢測信號對包括所 述第二最小電壓大於所述參考電壓時的時間段的第二最小電壓的周期的數目進行計數的 步驟；以及用於在計數結果不同於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果時確定存在 至少一個開路放電燈的步驟。用於確定所述短路燈的步驟包括用於比較所述第一最小電壓與所述短路參考電 壓並且根據比較結果生成短路檢測信號的步驟；用於通過使用所述短路檢測信號對包括所 述第一最小電壓大於所述參考電壓時的時間段的所述第一最小電壓的周期的數目進行計 數的步驟；以及用於確定在計數結果不同於所述第一鋸齒波信號的周期計數結果時存在所 述至少一個短路放電燈的步驟。在本發明的另一方面中，一種用於向至少兩個放電燈供應 電源的逆變器包括第一反饋信息生成單元，用於生成與所述至少兩個放電燈的各驅動電 壓對應的第一電壓和第二電壓；以及逆變器驅動器，分別對所述第一電壓和所述第二電壓 進行整流、比較具有經整流的第一電壓和經整流的第二電壓中的較小電壓的第一最小電壓 與短路參考電壓以確定所述至少兩個放電燈中的至少一個短路放電燈是否存在，並且通過 使用比較結果和具有預定周期的第一鋸齒波信號感測所述至少兩個放電燈中的至少一個 短路放電燈。所述逆變器還包括第二反饋信息發生器，用於生成與所述至少兩個放電燈的 各驅動電流對應的第三電壓和第四電壓；並且所述逆變器驅動器分別對所述第三電壓和所 述第四電壓進行整流、比較具有經整流的第三和第四電壓中的較小電壓的第二最小電壓與 開路參考電壓以確定所述至少兩個放電燈中的至少一個開路放電燈是否存在，並且通過使 用比較結果和所述第一鋸齒波信號感測所述至少兩個放電燈中的開路燈。所述逆變器驅動 器包括開路比較器，用於比較所述第二最小電壓與所述開路參考電壓以及用於根據比較 結果生成開路檢測信號；以及開路燈保護器，用於通過使用所述開路檢測信號對包括所述 第二最小電壓大於所述參考電壓時的時間段的所述第二最小電壓的周期的數目進行計數 以及用於如果計數結果不同於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果則確定存在所 述至少一個開路放電燈。所述開路燈保護器包括同步信號發生器，用於生成同步信號，該 同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且具有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發生器， 用於生成與所述同步信號同步並且周期為所述同步信號的周期的兩倍的時鐘信號；開路觸 發器，用於與所述開路檢測信號同步地在所述開路檢測信號的一個周期期間輸出所述時鐘 信號作為開路信號；以及開路確定單元，用於在所述開路信號的電平在預定延遲時間段期 間不變時確定存在所述至少一個開路放電燈。所述開路確定單元包括第一延遲單元，用 於在所述開路信號在所述預定延遲時間段期間維持於第一電平時生成第二電平的第一檢 測信號而在所述開路信號為第三電平時生成第四電平的第一檢測信號；第二延遲單元，用 於在所述開路信號經反相的反相開路信號在所述預定延遲時間段期間維持於所述第一電 平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反相開路信號為所述第三電平時生成第四電 平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述第一檢測信號或者所述第二檢測信號為所述 第二電平時生成開路保護信號。所述逆變器驅動器包括短路比較器，用於比較所述第一 最小電壓與所述短路參考電壓以及用於根據比較結果生成短路檢測信號；以及短路燈保護器，用於通過使用所述短路檢測信號對包括所述第一最小電壓大於所述參考電壓時的時間 段的所述第一最小電壓的周期的數目進行計數以及用於在計數結果不同於所述第一鋸齒 波信號的周期數目的計數結果時確定存在所述至少一個短路放電燈。所述短路燈保護器包 括同步信號發生器，用於生成同步信號，該同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且具 有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發生器，用於生成與所述同步信號同步並且周期為所述 同步信號的周期的兩倍的時鐘信號；短路觸發器，用於與所述短路檢測信號同步地在所述 短路檢測信號的一個周期期間輸出所述時鐘信號作為短路信號；以及短路確定單元，用於 在所述短路信號的電平在預定延遲時間段期間不變時確定存在所述至少一個短路放電燈。 所述短路確定單元包括第一延遲單元，用於在所述短路信號在所述預定延遲時間段期間 維持於第一電平時生成第二電平的第一檢測信號而在所述短路信號為第三電平時生成第 四電平的第一檢測信號；第二延遲單元，用於在所述短路信號經反相的反相短路信號在所 述預定延遲時間段期間維持於所述第一電平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反 相短路信號變成所述第三電平時生成第四電平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述 第一檢測信號或者所述第二檢測信號為所述第二電平時生成短路保護信號。根據本發明， 通過二極體發送放電燈的驅動電壓和驅動電流，使得它們可以感測開路燈和短路燈。傳統 上，根據放電燈數目需要很多個二極體。然而，在本發明的實施例中，可以通過四個二極體 發送與四個放電燈的驅動電壓和驅動電流有關的反饋電壓。因而，本發明可以提供一種用 於利用簡單配置發現開路燈和短路燈的逆變器和驅動方法。


圖1示出根據本發明的示例性實施例的逆變器；圖2A示出當放電燈510和520均為穩態時的電壓VLVl、電壓VLV2和第一反饋電 壓OLRl的波形；圖2B示出當放電燈510為開路燈時的電壓VLVl、電壓VLV2和第一反饋電壓OLRl 的波形；圖2C示出當放電燈510和520均為開路燈時的電壓VLVl、電壓VLV2和第一反饋 電壓OLRl的波形；圖2D示出當放電燈510為短路燈時的電壓VLVl、電壓VLV2和第一反饋電壓OLRl 的波形；圖2E示出當放電燈510和520均為短路燈時的電壓VLV1、電壓VLV2和第一反饋 電壓OLRl的波形；圖3A示出當放電燈510和520均為穩態時的電壓VLCl、電壓VLC2和第三反饋電 壓OLPl的波形；圖3B示出當放電燈510為開路燈時的電壓VLCl、電壓VLC2和第三反饋電壓OLPl 的波形；圖3C示出當放電燈510和520均為開路燈時的電壓VLC1、電壓VLC2和第三反饋 電壓OLPl的波形；圖4示出根據本發明的示例性實施例的短路燈保護器150 ；圖5示出當放電燈510、520、530和540為常態燈時輸入到短路燈保護器150的信
12號、內部信號和輸出信號；圖6示出當短路燈形成時輸入到短路燈保護器150的信號、內部信號和輸出信 號；圖7示出當與圖6所示不同地形成短路燈時輸入到短路燈保護器150的信號、內
部信號和輸出信號；圖8示出根據本發明的示例性實施例的開路燈保護器。
具體實施例方式在以下詳細描述中，僅通過示例說明來示出和描述了本發明的某些示例性實施 例。如本領域技術人員能夠了解的那樣，可以各種不同的方式修改所述實施例，而所有這些 均未脫離本發明的精神或範圍。因而，附圖和描述實際上認為是說明性的而非限制性的。相 同的標號在整個說明書中指代相同的元件。在整個說明書和隨附的權利要求書中，當描述一個元件「耦合」到另一元件時，該 元件可以「直接耦合」到其它元件或者通過第三元件「電耦合」到其它元件。此外，除非有 明確的相反描述，用詞「包括」及其變體可理解為表示包括描述的元件而並不排除包括任何 其它元件。在以下詳細描述中，僅通過示例說明來示出和描述本發明的某些示例性實施例。 下文參照附圖根據本發明的示例性實施例描述一種逆變器和驅動方法。圖1示出了根據本發明的示例性實施例的逆變器。如圖1中所示，根據本發明的 示例性實施例的逆變器10包括逆變器驅動器100、開關單元140、變壓器200和第一至第四 反饋信息生成單元310、320、410和420。逆變器10向放電燈510、520、530和540供應電源並且使放電燈510、520、530和
540以適當亮度發光。開關單元140接收DC電源電壓Vcc並且利用切換元件的切換操作 向變壓器200傳送方波電壓Vo。開關單元140可以被配置成使用推拉法、半橋法或者全橋 法。根據本發明的示例性實施例，開關單元140被配置成使用半橋法。具體而言，半橋法的開關單元140包括電晶體141和142。電晶體141和142為 η溝道電晶體。柵信號VGl和VG2被施加到電晶體141和142的柵極。電晶體141的漏極 連接到變壓器200的第一側線圈201的第一端子，而電晶體141的源極接收電源電壓Vcc。 電晶體142的漏極連接到變壓器200的第一側線圈201的第一端子，而電晶體142的源極 接地。電晶體141和電晶體142交替地操作切換。因而，當電晶體141在導通狀態下而晶 體管142在截止狀態下時，方波電壓Vo變成電源電壓Vcc電平，而當電晶體141在截止狀 態下而電晶體142在導通狀態下時，方波電壓Vo變成接地電壓電平。變壓器200包括第一 線圈201、第二線圈202和第三線圈203。第一線圈201配置於變壓器200的第一側，而第二線圈202和第三線圈203配置 於變壓器200的第二側。向變壓器200輸入方波電壓VI，其中由電容器C取代DC元件。第 一線圈201的兩個端子，因方波電壓Vl而產生第二線圈202的漏電感(未示出)與電容器 Cl至C4之間的諧振，並且在第二線圈202的兩個端子出現AC電壓V2。此外，因方波電壓 Vl而產生第二線圈203的漏電感(未示出)與電容器C5至C8之間的諧振，並且在第二線 圈203的兩個端子出現AC電壓V3。向放電燈510和520供應AC電壓V2，而向放電燈530和540供應AC電壓V3。下文中將供給各放電燈510至540的電壓稱為驅動電壓，而將流過各放電燈510至540的電流 稱為驅動電流。根據本發明的示例性實施例，為了驅動四個放電燈，兩個線圈形成於變壓器 的第二側，但是為了驅動兩個放電燈，一個線圈形成於變壓器的第二側。第一和第二反饋信 息生成單元310和320生成與對應於各放電燈510至540的各驅動電壓有關的反饋信息， 而第三和第四反饋信息生成單元410和420生成與對應於各放電燈510至540的各驅動電 流有關的反饋信息。第一反饋信息生成單元310生成與在放電燈510和520處的驅動電壓有關的反饋 信息作為反饋電壓OLRl並且向逆變器驅動器100發送反饋電壓0LR1。第一反饋信息生成 單元310包括二極體311、電容器Cl至C4以及電阻器Rl和R2。電容器Cl和C2串聯連接 於放電燈510的第一端子與接地之間，且電容器Cl和C2的節點連接到二極體311。電阻 器Rl的第一端子與電容器Cl和C2的節點以及二極體311連接。電容器C3和C4串聯連 接於放電燈520的第一端子與接地之間，且電容器C3和C4的節點連接到二極體311。電阻器R2的第一端子與電容器C3和C4的節點以及二極體311連接。在無二極 管Dl的情況下，電壓VLVl為形成基於OV電壓的正弦波的電壓。然而，當如圖1中所示連 接二極體Dl時，電壓VLVl下移並且形成基於負電壓的正弦波。電阻器Rl使電壓VLVl上 移。因此，電壓VLVl形成基於OV電壓的正弦波。電阻器R2、R5和R6發揮與電阻器Rl相 同的作用。二極體311包括兩個二極體Dl和D2。向二極體Dl的陽極施加電壓VLV1，而向 二極體D2的陽極施加電壓VLV2。電壓VLVl為與放電燈510的驅動電壓對應的反饋信息， 而電壓VLV2為與放電燈520的驅動電壓對應的反饋信息。二極體311向逆變器驅動器100交替地發送放電燈510和放電燈520的反饋信息。 放電燈510和放電燈520的驅動電壓為彼此相位差為180°的AC電壓。當放電燈510的驅 動電壓為正電壓而放電燈520的驅動電壓為負電壓時，電壓VLVl變成正電壓而電壓VLV2 變成負電壓。於是，二極體Dl導通而二極體D2截止，使得通過二極體Dl向逆變器驅動器 100發送電壓VLVl。反言之，當放電燈520的驅動電壓為正電壓而放電燈510的驅動電壓為負電壓時， 電壓VLV2變成正電壓而電壓VLVl變成負電壓。於是，二極體D2導通而二極體Dl截止，使 得通過二極體D2向逆變器驅動器100發送電壓VLV2。如上所述，第一反饋電壓OLRl交替 地具有與放電燈510和放電燈520的各驅動電壓對應的反饋信息。基本上，當二極體Dl導 通時，第一反饋電壓OLRl通過從電壓VLVl減少為二極體Dl的閾值電壓而被發送到逆變器 驅動器100，而當二極體D2導通時，第一反饋電壓OLRl通過從電壓VLV2減少為二極體D2 的閾值電壓而被發送到逆變器驅動器100。第二反饋信息生成單元320具有與第一反饋信息生成單元310相同的配置和操 作。因此省略詳細描述。第二反饋信息生成單元320生成第二反饋電壓0LR2，而第二反饋 電壓0LR2具有與放電燈530和放電燈540的各驅動電壓對應的反饋信息。第三反饋信息 生成單元410包括二極體411以及電阻器R3和R4。電阻器R3的第一端子連接到放電燈 510的第二端子，而電阻器R3的第二端子接地。電阻器R4的第一端子連接到放電燈520的 第二端子，而電阻器R4的第二端子接地。二極體411包括二極體D3和二極體D4。二極體D3的陽極連接到電阻器R3的第 一端子，且二極體D3的陽極被施加與放電燈510的驅動電流對應的第三反饋電壓0LP1。二極體D4的陽極連接到電阻器R4的第一端子，且二極體D4的陽極被施加與放電燈520的驅 動電流對應的第三反饋電壓0LP1。類似於驅動電壓，放電燈510的驅動電流和放電燈520 的驅動電流為彼此相位差為180°的AC電流。當電壓VLCl通過放電燈510的驅動電流變為正電壓而電壓VLC2通過放電燈520 的驅動電流變為負電壓時，二極體D3導通而二極體D4截止，使得通過二極體D3向逆變器 驅動器100發送電壓VLCl。當電壓VLC2通過放電燈520的驅動電流變為正電壓而電壓VLCl 通過放電燈510的驅動電流變為負電壓時，二極體D4導通而二極體D3截止，使得通過二極 管D4向逆變器驅動器100發送電壓VLC2。如上所述，第三反饋電壓OLPl交替地具有與放電燈510和放電燈520的各驅動電 流對應的反饋信息。基本上，當二極體D3導通時，第三反饋電壓OLPl被發送到逆變器驅動 器100以從電壓VLCl減少為二極體D3的閾值電壓，而當二極體D4導通時，第三反饋電壓 OLPl被發送到逆變器驅動器100以從電壓VLC2減少為二極體D4的閾值電壓。第四反饋信息生成單元420具有與第三反饋信息生成單元410相同的配置和操 作。因此省略詳細描述。第四反饋信息生成單元420生成第四反饋電壓0LP2，而第四反饋 電壓0LP2具有與放電燈530和放電燈540的各驅動電流對應的反饋信息。下文中參照圖2A至2D描述與在放電燈處的驅動電壓和驅動電流以及第一至第四 反饋電壓0LR1、0LR2、OLPl和0LP2對應的波形。圖2A示出了當放電燈510和520在正常狀態下時電壓VLVl、電壓VLV2和第一反 饋電壓OLRl的波形。由於電壓VLVl和電壓VLV2交替地通過二極體311，所以第一反饋電 壓OLRl為整流波形。在圖2A中，第一反饋電壓OLRl的最大值小於參考電壓VRl並且大於參考電壓 VR2。第一反饋電壓OLRl的最大值大於參考電壓VRl意味著相應的放電燈異常或者相應的 放電燈為開路燈。第一反饋電壓OLRl的最大值小於參考電壓VR2意味著相應的放電燈為 短路燈。圖2B示出了當放電燈510為開路燈時電壓VLVl、電壓VLV2和第一反饋電壓OLRl 的波形。電壓VLVl和電壓VLV2分別以虛線和實線表示。第一反饋電壓OLRl以比表示電 壓VLV2的實線更粗的實線表示。如圖2B中所示，生成了第一反饋電壓OLRl的最大值大於 參考電壓VRl的時間段Pl和P2。圖2C示出了當放電燈510和520為開路燈時電壓VLVl、電壓VLV2和第一反饋電 壓OLRl的波形。如圖2C中所示，生成了第一反饋電壓OLRl的最大值大於參考電壓VRl的 時間段P3至P6。圖2D示出了當放電燈510為短路燈時電壓VLVl、電壓VLV2和第一反饋電壓OLRl 的波形。如圖2D中所示，第一反饋電壓OLRl的最大值在時間段P7和P8中小於參考電壓 VR2。也就是說，第一反饋電壓OLRl的波形類似於半波整流波形，第一反饋電壓OLRl的第 一峰值小於參考電壓VR2，而第一反饋電壓OLRl的第二峰值大於參考電壓VR2。圖2E示出了當放電燈510和520為短路燈時電壓VLV1、電壓VLV2和第一反饋電 壓OLRl的波形。如圖2E中所示，第一反饋電壓OLRl的最大值總是小於參考電壓VR2。圖3A示出了當放電燈510和520在正常狀態下時電壓VLCl、電壓VLC2和第三反 饋電壓OLPl的波形。由於電壓VLCl和電壓VLC2交替地通過二極體411，所以第三反饋電
15壓OLPl為整流波形。電壓VLCl和電壓VLC2分別以虛線和實線表示。第三反饋電壓OLPl 以比表示電壓VLC2的實線更粗的實線表示。在圖3A中，第三反饋電壓OLPl的最大值大於參考電壓VR2。當第三反饋電壓OLPl 的最大值小於參考電壓VR2時，相應的放電燈為開路燈。圖3B示出了當放電燈510為開路燈時電壓VLCl、電壓VLC2和第三反饋電壓OLPl 的波形。如圖3B中所示，第三反饋電壓OLPl的最大值在時間段Pll和P12中小於參考電 壓VR3。也就是說，第一反饋電壓OLPl的波形類似於半波整流波形，第三反饋電壓OLPl的 第一峰值小於參考電壓VR3，而第三反饋電壓OLPl的第二峰值大於參考電壓VR3。圖3C示出了當放電燈510和520為開路燈時電壓VLCl、電壓VLC2和第三反饋電 壓OLPl的波形。如圖3C中所示，第三反饋電壓OLPl的最大值總是小於參考電壓VR3。再 次參照圖1，逆變器驅動器100從第一至第四反饋信息生成單元310、320、410、420接收第 一至第四反饋電壓0LR1、0LR2、0LP1和0LP2，控制開關單元140並且控制放電燈510、520、 530和540的各驅動電壓和驅動電流。逆變器驅動器100包括第一和第二波整流器110和 120、驅動器130、第一和第二最大值/最小值檢測器111和121、規則電壓比較器112、短路 比較器113、振蕩器114、開路比較器122、短路燈保護器150和開路燈保護器160。逆變器 驅動器100包括多個連接端子1至7。通過連接端子1輸入用於操作逆變器驅動器100的電源電壓Vcc，柵信號VGl通過 連接端子2輸出給電晶體141的柵極，而柵信號VG2通過連接端子3輸出給電晶體142的柵 極。通過連接端子4輸入第一反饋電壓0LR1，而通過連接端子5輸入第二反饋電壓0LR2。 通過連接端子6輸入第三反饋電壓OLPl，而通過連接端子7輸入第四反饋電壓0LP2。第一波整流器110對第一反饋電壓OLRl和第二反饋電壓0LR2進行接收和整流。 第二波整流器120對第三反饋電壓OLPl和第四反饋電壓0LP2進行接收和整流。根據本發 明的示例性實施例，為了驅動四個燈，應當向逆變器驅動器100發送與四個燈對應的各反 饋電壓和反饋電流。為此，第一至第四反饋信息生成單元310、410、320和420包括二極體 D1、D3、D5和D7。如果僅驅動兩個燈，則與連接到第二線圈202的放電燈510和放電燈520 的各驅動電壓和各驅動電流有關的信息是必需的。在這種情況下，可以分別向連接端子4、連接端子5、連接端子6和連接端子7直接 輸入電壓VLVl、電壓VLV2、電壓VLCl和電壓VLC2而無需二極體D1、D3、D5和D7。於是，第 一波整流器110對電壓VLVl和電壓VLV2進行整流，而第二波整流器120對電壓VLCl和 電壓VLC2進行整流。第一最大值/最小值檢測器111根據經整流的第一和第二反饋電壓 OLRl和0LR2之間的較高電壓檢測出第一最大電壓MAXl並且向規則電壓比較器112發送第 一最大電壓MAXl。此外，第一最大值/最小值檢測器111根據經整流的第一和第二反饋電壓OLRl和 0LR2之間的較低電壓檢測出第一最小電壓Mim並且向短路比較器113發送第一最小電壓 Mim。第二最大值/最小值檢測器121根據經整流的第三和第四反饋電壓OLPl和0LP2之 間的較高電壓檢測出第二最大電壓MAX2並且向驅動器130發送第二最大電壓MAX2。此外， 第二最大值/最小值檢測器121根據經整流的第三和第四反饋電壓OLPl和0LP2之間的較 低電壓檢測出第二最小電壓MIN2並且向開路比較器122發送第二最小電壓MIN2。也就是 說，第一最大值/最小值檢測器111根據經整流的電壓VLVl和VLV2之間的較高電壓檢測出第一最大電壓MAXl並且向規則電壓比較器112發送第一最大電壓MAXl。此外，第一最大值/最小值檢測器111根據經整流的電壓VLVl和VLV2之間的較 低電壓檢測出第一最小電壓Mim並且向短路比較器113發送第一最小電壓Mirn。第二最 大值/最小值檢測器121根據經整流的電壓VLCl和VLC2之間的較高電壓檢測出第二最大 電壓MAX2並且向驅動器130發送第二最大電壓MAX2。此外，第二最大值/最小值檢測器 121根據經整流的電壓VLCl和VLC2之間的較低電壓檢測出第二最小電壓MIN2並且向開路 比較器122發送第二最小電壓MIN2。規則電壓比較器112確定第一最大電壓MAXl是否為過高電壓。向反相端子輸入參 考電壓VR1，而向同相端子輸入第一最大電壓MAXl。參考電壓VRl為確定放電燈510、520、 530和540是否為開路燈的電壓。參考電壓VRl可以設置為在放電燈510、520、530和540 之一變成開路燈時的相應反饋電壓的最大值。在向放電燈510、520、530和540之中的至少 一個放電燈施加過大驅動電壓或者放電燈510、520、530和540之中的至少一個放電燈變成 開路燈的情況下，生成第一最大電壓MAXl大於參考電壓VRl的時間段。根據比較結果生成和輸出規則電壓比較器112的保護信號V0R。當第一最大電壓 MAXl大於參考電壓VRl時，生成並向驅動器130發送高電平保護信號V0R。當輸入高電平 保護信號VOR時，在恆定時延之後，驅動器130停止開關單元140的切換操作並且停止向放 電燈510、520、530和540供應電源。短路比較器113確定第一最小電壓Mim是否為過低 電壓。向反相端子輸入參考電壓VR2，而向同相端子輸入第一最小電壓Mim。參考電壓 VR2為確定放電燈510、520、530和540是否為短路燈的電壓。參考電壓VR2可以設置為在 放電燈510、520、530和540之一變成短路燈時的相應反饋電壓的最小值。由於第一最小電 壓Mim的波形在正常狀態下為整流正弦曲線，所以正常放電燈的第一最小電壓Mim可以 在預定時間段內低於參考電壓VR2，但是在第一最小電壓Mim的周期中存在第一最小電壓 MINI大於參考電壓VR2的時間段。然而，在它為短路燈的情況下，在第一最小電壓Mim的 周期期間，第一最小電壓Mim低於參考電壓VR2。短路比較器113根據在第一最小電壓Mim與參考電壓VR2之間的比較結果向短 路燈保護器150發送短路檢測信號VSL。振蕩器114生成並向短路燈保護器150發送具有 預定周期的鋸齒波信號CT。鋸齒波信號CT的周期對應於開關單元140的切換周期的一半。 短路燈保護器150對使用短路檢測信號VSL的第一最小電壓Mim的周期和鋸齒波信號CT 的周期進行計數並且比較計數結果。當計數結果不同時，短路燈保護器150確定形成短路。 下面參照圖4至圖7更詳細地描述短路燈保護器150的配置和操作。短路燈保護器150使用短路檢測信號VSL和與鋸齒波信號CT同步的同步信號並 且感測短路燈。當感測到短路燈時，向驅動器130發送短路保護信號SLP。當輸入高電平短 路保護信號SLP時，在恆定時延之後，驅動器130停止開關單元140的切換操作並且停止向 放電燈510、520、530和540供電。圖4示出了根據本發明的示例性實施例的短路燈保護器 150。短路燈保護器150包括同步信號發生器151、時鐘信號發生器152、短路觸發器153 和短路確定單元154。同步信號發生器151生成與鋸齒波信號CT同步並且周期與鋸齒波信號CT相同的同步信號SS。根據本發明的示例性實施例，同步信號SS在鋸齒波信號CT從最大值減少至 最小值的時期期間為高電平脈衝信號。時鐘信號發生器152生成與同步信號SS同步的時鐘信號T，且時鐘信號T的周期 為同步信號SS的周期的兩倍。時鐘信號T交替地與同步信號SS的上升沿時間同步上升至 高電平以及與同步信號SS的下一上升沿時間同步下降至低電平。短路觸發器153在短路檢測信號VSL的周期期間輸出與短路檢測信號VLS同步的 時鐘信號τ作為短路信號Q。具體而言，短路觸發器153在短路檢測信號VSL的上升沿時間、在該短路檢測信號 VSL的下一上升沿時間以前輸出時鐘信號T作為短路信號Q。短路確定單元154接收短路信號Q，在短路信號Q的電平在預定時間段內不變時確 定產生短路，並且生成短路保護信號SLP。如上所述，如果第一最小電壓Mim大於參考電壓VR2的周期的計數結果與鋸齒波 信號CT的周期的計數結果不同，則短路信號Q的電平不變。短路確定單元154包括第一延遲單元155、反相器156、第二延遲單元157和OR門 158。第一延遲單元155在自短路信號Q變成高電平時起的延遲時間段Td之後輸出高電平 檢測信號DS1。延遲時間段Td可以設置成比時鐘信號T的周期長的預定時間。第一延遲單元155在短路信號Q變成低電平時無延遲地輸出低電平檢測信號DSl。 也就是說，在高電平短路信號Q被維持比延遲時間段Td長的時間段的情況下輸出高電平檢 測信號DSl。在其它情況下輸出低電平檢測信號DSl。反相器156將短路信號Q反相併且生成反相短路信號G。第二延遲單元157在自反相短路信號δ變成高電平時起的延遲時間段Td之後輸 出高電平檢測信號DS2。第二延遲單元157在反相短路信號δ變成低電平時無延遲地輸出低電平檢測信號 DS2。也就是說，在反相短路信號G被維持比延遲時間段Td長的時間段時輸出高電平檢測 信號DS2。在其它情況下輸出低電平檢測信號DS2。OR門158對檢測信號DSl和檢測信號DS2進行OR邏輯運算並且生成短路保護信 號 SLP。下文參照圖5和圖6詳細地描述逆變器驅動方法。延遲時間段Td設置成具有為時鐘信號T的周期的兩倍的周期。然而，本發明不限於此。在設計時，它可以適當設置。圖5示出了短路燈保護器150在放電燈510、520、530和540為正常燈時的輸入信
號、內部信號和輸出信號。如圖5中所示，在從鋸齒波信號CT為最大值時的時間Tl到鋸齒波CT為最小值時 的時間Τ2的時間段期間生成同步信號SS的高電平脈衝。時鐘信號T與時間Tl同步地下 降至低電平，該時間Tl為同步信號SS的上升沿時間。時鐘信號T與時間Τ5同步地上升至 高電平，該時間Τ5為同步信號SS的下一上升沿時間。如上所述，時鐘信號T的電平與同步信號SS的各上升沿時間同步地上升或者下 降。在時間Τ3，當第一最小電壓Mim小於參考電壓VR2時，短路檢測信號VSL下降至低電平。在時間T4，當第一最小電壓Mim大於參考電壓VR2時，短路檢測信號VSL上升至 高電平。由於時鐘信號T在短路檢測信號VSL上升至高電平時的上升沿時間的時間T4為 低電平，所以短路信號Q下降至低電平而反相短路信號δ上升至高電平。在時間Τ5，當同步信號SS上升至高電平時，時鐘信號T上升至高電平。在時間Τ6，由於第一最小電壓Mim小於參考電壓VR2，所以短路檢測信號VSL下 降至低電平。在時間Τ7，當最小電壓Mim大於參考電壓VR2時，短路檢測信號VSL上升至高電 平且短路信號Q上升至高電平。如圖5中所示，短路信號Q和反相短路信號弓在時鐘信號T的周期內交替地下降 至低電平，第一和第二延遲單元155和157的檢測信號DSl和DS2維持於低電平，且OR門 158維持低電平短路保護信號SLP。圖6示出了短路燈保護器150在短路燈產生時的輸入信號、內部信號和輸出信號。圖6示出了當放電燈510、520、530和540中的一個放電燈短路或者驅動電壓波形 同相的兩個放電燈短路時的示圖。驅動電壓波形同相的兩個放電燈的情況意味著放電燈510、520、530和540中的放 電燈510和530短路或者放電燈520和540短路。在此省略了與圖5的描述重複的部分。當放電燈510、520、530和540之一短路時，第一最小電壓Mim具有與圖2D中OLRl 的波形相似的波形。第一最小電壓Mim自時間Tll開始上升，在時間Τ12，第一最小電壓Mim達到參 考電壓VR2。於是，短路檢測信號VSL上升至高電平。於是，短路信號Q在時間Τ12根據時 鍾信號T下降至低電平，而反相短路信號δ上升至高電平。在時間Τ13，第一最小電壓Mim變成小於參考電壓VR2，而短路檢測信號VSL下降 至低電平。在時間Τ14，第一最小電壓Mim達到參考電壓VR2，而短路檢測信號VSL上升至高 電平。於是，短路信號Q在時間Τ14根據時鐘信號T維持低電平，而反相短路信號δ維持高 電平。在時間Τ15，當第一最小電壓Mim達到參考電壓VR2時，短路檢測信號VSL變成高 電平。於是，短路信號Q在時間Τ15根據時鐘信號T維持低電平，而反相短路信號δ維持高 電平。如圖6中所示，當反相短路信號δ在延遲時間段Td內維持高電平時，第二延遲單 元157輸出高電平檢測信號DS2，而OR門158輸出高電平短路保護信號SLP。圖7示出了在不同於圖6的情況下形成短路燈時短路燈保護器150的輸入信號、 內部信號和輸出信號。圖7示出了兩個放電燈(放電燈510和520、放電燈510和540、放電燈520和530 以及放電燈530和540)短路或者至少三個放電燈短路。在兩個放電燈(放電燈510和520、放電燈510和540、放電燈520和530以及放電燈530和540)之間有180°的相位差。在時間T21，第一最小電壓Mim減小了參考電壓VR2，而短路檢測信號VSL下降至 低電平，而在時間T22，第一最小電壓Mim達到參考電壓VR2，而短路檢測信號VSL上升至 高電平。在時間T22，短路信號Q根據時鐘信號T上升至高電平，而反相短路信號δ下降至 低電平。在時間Τ23之後，由於第一最小電壓Mim小於參考電壓VR2，所以未出現短路檢測 信號VSL的上升沿時間。於是，維持短路信號Q和反相短路信號Q。如圖7中所示，當短路信號Q在延遲時間段Td期間維持為高電平時，第一延遲單 元156輸出高電平檢測信號DSl，而OR門158在時間Τ24輸出高電平短路保護信號SLP。在本發明的示例性實施例中，當放電燈正常、也就是說放電燈不是短路燈和開路 燈時，經整流的第一最小電壓Mim和鋸齒波信號CT具有相同周期。在本發明的示例性實施例中，對經整流的第一最小電壓Mim跨過參考電壓VR2時 的時間點進行計數，並且通過使用所計數的時間點以周期為單位對第一最小電壓Mim進 行計數。由於第一最小電壓Mim交替地對應於放電燈之中的兩個對應放電燈的兩個驅動 電壓中的各驅動電壓，所以與在兩個對應放電燈之中存在問題的放電燈的驅動電壓對應的 第一最小電壓Mim的一部分小於參考電壓VR2。由於該部分小於參考電壓VR2，所以未出現與該部分對應的、跨過參考電壓VR2的 時間點。因此，無法對第一最小電壓Mim進行計數。如上所述，在本發明的示例性實施例 中，當對第一最小電壓Mim進行計數的結果與對鋸齒波信號進行計數的結果不同時，確定 產生了短路。參照圖1，根據本發明的示例性實施例，描述逆變器驅動器100。開路比較器122確定第二最小電壓ΜΙΝ2是否為過低電壓，開路比較器122的反相 端子接收參考電壓VR3，而開路比較器122的同相端子接收第二最小電壓ΜΙΝ2。在參考電壓VR3為用於確定放電燈510、520、530和540是否為開路的電壓時，參 考電壓VR3能夠設置成由流過放電燈510、520、530和540之中的開路燈的電流生成的反饋 電壓。由於第二最小電壓ΜΙΝ2的波形為經整流的正弦曲線，所以正常放電燈的第二最 小電壓ΜΙΝ2可以在預定時間段期間低於參考電壓VR3，但是在第二最小電壓ΜΙΝ2的一個周 期中包括第二最小電壓ΜΙΝ2大於參考電壓VR3時的時間段。然而，對於開路燈，在與正常燈的一個周期對應的時間段期間，第二最小電壓ΜΙΝ2 低於參考電壓VR3。開路比較器122根據在第二最小電壓ΜΙΝ2與參考電壓VR3之間的比較結果向開 路燈保護器160發送開路檢測信號VOL。振蕩器114生成具有預定周期的鋸齒波信號CT並且向開路燈保護器160發送鋸 齒波信號CT。鋸齒波信號CT的周期對應於開關單元140的切換周期的一半。
開路燈保護器160使用開路檢測信號VOL並且對包括第二最小電壓MIN2大於參 考電壓VR3時的時間段的周期的數目進行計數。開路燈保護器160將該計數結果與對相同時間期間內鋸齒波信號CT的周期數目 進行計數的計數結果進行比較，並且在兩個計數結果不同時確定至少一個燈為開路。開路燈保護器160具有與短路燈保護器150相同的配置和操作。然而，開路燈保 護器160接收開路檢測信號VOL而不是短路燈保護器150的短路檢測信號VSL，並且輸出開 路保護信號OLP而不是短路保護信號SLP。開路燈保護器160使用開路檢測信號VOL和與鋸齒波信號CT同步的同步信號SS 以感測開路燈，並且在感測到開路燈時向驅動器130發送高電平開路保護信號0LP。驅動器130在輸入高電平開路保護信號OLP時、在延遲預定時間之後停止開關單 元140的切換操作，於是不向放電燈510、520、530和540供應電源。圖8示出了根據本發明的示例性實施例的開路燈保護器。開路燈保護器160包括同步信號發生器161、時鐘信號發生器162、開路觸發器163 和開路確定單元164。同步信號發生器161生成與鋸齒波信號CT同步的同步信號SS。同步信號SS具有 與鋸齒波信號CT同步的脈衝信號。同步信號SS的周期與鋸齒波信號CT的周期相同。根據本發明的示例性實施例，同步信號SS的脈衝在鋸齒波信號CT從最大值減少 至最小值時的時間段期間為高電平脈衝信號。時鐘信號發生器162生成與同步信號SS同步的時鐘信號T。時鐘信號發生器162 與同步信號SS的上升沿時間同步交替地升高或者降低時鐘信號T，時鐘信號T的周期為同 步信號SS的周期的兩倍，並且時鐘信號T與同步信號SS的上升沿時間同步交替地具有高 電平和低電平。開路觸發器163在開路檢測信號VOL的一個周期期間輸出與開路檢測信號VOL同 步的時鐘信號τ作為開路信號Ql。具體而言，開路觸發器163在開路檢測信號VOL的上升 沿時間、在開路檢測信號VOL的下一上升沿時間之前輸出時鐘信號T作為開路信號Q1。開路確定單元164接收開路信號Ql並且使用開路信號Ql確定是否放電燈中的至 少一個為開路。開路確定單元164在開路信號Ql的電平在預定時間段期間不變時確定放電燈中 的至少一個為開路，並且生成開路保護信號0LP。當包括第二最小電壓MIN2大於參考電壓VR3時的時間段的第二最小電壓(MIN2) 周期的數目的計數結果與鋸齒波信號(CT)周期數目的計數結果不同時，開路信號Ql的電 平不變。開路確定單元164包括第三延遲單元165、反相器166、第四延遲單元167和OR門 168。第三延遲單元165在自開路信號Ql上升至高電平時起的預定延遲時間段Td之後 輸出高電平檢測信號DS3。延遲時間段Td可以設置成大於預定數目的時鐘信號(T)周期。第三延遲單元165在開路信號Ql下降至低電平時無延遲地輸出低電平檢測信號 DS3。也就是說，第三延遲單元165在開路信號Ql在延遲時間段Td內維持於高電平的情況下輸出高電平檢測信號DS3。除了這一情況之外，第三延遲單元165總是輸出低電平檢測信 號 DS3。反相器166使開路信號Ql反相併且生成反相開路信號01。第四延遲單元167在自反相開路信號01上升至高電平時起的延遲時間段Td之後 輸出高電平檢測信號DS3。第四延遲單元167在反相開路信號⑦下降至低電平時無延遲地輸出低電平檢測 信號DS4。也就是說，第四延遲單元167在反相開路信號①在延遲時間段Td內維持於高電平 的情況下輸出高電平檢測信號DS4。除了這一情況之外，第四延遲單元167總是輸出低電平 檢測信號DS4。OR門168對檢測信號DS3和檢測信號DS4進行OR運算，並且生成開路保護信號 OLP。開路燈保護器160的操作與短路燈保護器150的操作相同。在圖5至圖7中，當可以像短路檢測信號VSL那樣生成開路檢測信號VOL時，其它 信號也具有相同波形。因此，生成開路保護信號OLP而不是短路保護信號SLP。驅動器130接收第二最大值/最小值檢測器121的第二最大電壓MAX2並且控制 放電燈510、520、530和540的亮度。驅動器130使用第二最大電壓MAX2並且檢測流過放 電燈510、520、530和540的電流。驅動器130控制開關單元140的切換操作並且控制供應 給放電燈的驅動電流。如上所述，根據本發明的示例性實施例，通過二極體發送放電燈的驅動電壓和驅 動電流，並且能夠感測開路燈和短路燈。傳統上，根據放電燈數目需要很多個二極體。但是在本發明的實施例中，可以通過 四個二極體向逆變器驅動器發送與四個放電燈的驅動電壓和驅動電流有關的反饋電壓。因而，本發明可以提供一種用於利用簡單配置發現開路燈和短路燈的逆變器和驅 動方法。本發明的詳細描述和附圖僅為對本發明的說明而不用於限制所附權利要求書中 描述的本發明的範圍。因此，本領域普通技術人員可實現其它實施例的各種改變和等效。因此，本發明的真實技術保護範圍應當取決於所附權利要求書的技術構思。
權利要求
一種用於向至少兩個放電燈供電的逆變器，包括第一反饋信息生成單元，用於生成與至少兩個放電燈中的第一放電燈的驅動電壓對應的第一反饋電壓；第二反饋信息生成單元，用於生成與至少兩個放電燈中的第二放電燈的驅動電壓對應的第二反饋電壓；以及逆變器驅動器，用於將具有所述第一反饋電壓和第二反饋電壓中的較小反饋電壓的第一最小電壓與短路參考電壓比較以確定所述至少兩個放電燈中的至少一個短路放電燈，並且用於通過使用比較結果和具有預定周期的第一鋸齒波信號感測所述至少一個短路放電燈。
2.根據權利要求1所述的逆變器，還包括第三反饋信息生成單元，用於生成與所述第一放電燈的驅動電流對應的第三反饋電 壓；以及第四反饋信息生成單元，用於生成與所述第二放電燈的驅動電流對應的第四反饋電 壓，其中，所述逆變器驅動器將具有所述第三反饋電壓和第四反饋電壓中的較小反饋電壓的第 二最小電壓與開路參考電壓比較以確定所述至少兩個放電燈中的至少一個開路放電燈，並 且通過使用比較結果和所述第一鋸齒波信號感測所述至少一個開路放電燈。
3.根據權利要求2所述的逆變器，其中 所述逆變器驅動器包括開路比較器，用於比較所述第二最小電壓和所述開路參考電壓，以及用於根據比較結 果生成開路檢測信號；以及開路燈保護器，用於通過使用所述開路檢測信號對包括所述第二最小電壓大於所述參 考電壓時的時間段的所述第二最小電壓的周期的數目進行計數，以及用於如果計數結果不 同於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果，則確定存在所述至少一個開路放電燈。
4.根據權利要求3所述的逆變器，其中 所述開路燈保護器包括同步信號發生器，用於生成同步信號，該同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且 具有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發生器，用於生成與所述同步信號同步並且周期為所述同步信號的周期的兩 倍的時鐘信號；開路觸發器，用於與所述開路檢測信號同步地在所述開路檢測信號的一個周期期間輸 出所述時鐘信號作為開路信號；以及開路確定單元，用於在所述開路信號的電平在預定延遲時間段期間不變時確定存在所 述至少一個開路放電燈。
5.根據權利要求4所述的逆變器，其中 所述開路確定單元包括第一延遲單元，用於在所述開路信號在所述預定延遲時間段期間維持於第一電平時生 成第二電平的第一檢測信號而在所述開路信號為第三電平時生成第四電平的第一檢測信 號；第二延遲單元，用於在所述開路信號經反相的反相開路信號在所述預定延遲時間段期 間維持於所述第一電平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反相開路信號為所述第 三電平時生成第四電平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述第一檢測信號或者所述第二檢測信號為所述第二電平時生成開路 保護信號。
6.根據權利要求2所述的逆變器，還包括開關單元，用於接收電源電壓以及用於通過所述切換操作生成方波電壓；以及 變壓器，用於包括通過使用所述方波電壓向所述至少兩個放電燈供應所述驅動電壓和 所述驅動電流的至少兩個第二側線圈。
7.根據權利要求6所述的逆變器，其中所述第一放電燈連接到所述至少兩個第二側線圈中的第二線圈的第一端子，而第三放 電燈連接到所述第二線圈的第二端子，並且 其中，所述第三反饋電壓發生器包括 所述第一放電燈的驅動電流流過的第一電阻器； 所述第三放電燈的驅動電流流過的第二電阻器； 第一二極體，包括被施加以所述第一電阻器的電壓的陽極；以及 第二二極體，包括被施加以所述第二電阻器的電壓的陽極和連接到所述第一二極體的 陰極的陰極，其中，所述第三反饋電壓為所述第一二極體和第二二極體的陰極電壓。
8.根據權利要求6所述的逆變器，其中所述第二放電燈連接到至少兩個第二側線圈中的第三線圈的第一端子，而所述第三放 電燈連接到所述第三線圈的第二端子， 其中，所述第四反饋電壓發生器包括 所述第二放電燈的驅動電流流過的第一電阻器； 所述第三放電燈的驅動電流流過的第二電阻器； 第一二極體，包括被施加以所述第一電阻器的電壓的陽極；以及 第二二極體，包括被施加以所述第二電阻器的電壓的陽極和連接到所述第一二極體的 陰極的陰極，其中，所述第四反饋電壓為所述第一二極體和第二二極體的陰極電壓。
9.根據權利要求6所述的逆變器，其中所述第一鋸齒波信號的周期為所述切換操作的周期的一半。
10.根據權利要求1所述的逆變器，其中 所述逆變器的所述逆變器驅動器包括短路比較器，用於比較所述第一最小電壓與所述短路參考電壓以及用於根據比較結果 生成短路檢測信號；以及短路燈保護器，用於通過使用所述短路檢測信號對包括所述第一最小電壓大於所述參 考電壓時的時間段的所述第一最小電壓的周期的數目進行計數，以及用於在計數結果不同 於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果時確定存在所述至少一個短路放電燈。
11.根據權利要求10所述的逆變器，其中所述短路燈保護器包括同步信號發生器，用於生成同步信號，該同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且 具有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發生器，用於生成與所述同步信號同步並且周期為該同步信號的周期的兩倍 的時鐘信號；短路觸發器，用於與所述短路檢測信號同步地在所述短路檢測信號的一個周期期間輸 出所述時鐘信號作為所述短路信號；以及短路確定單元，用於在所述短路信號的電平在預定延遲時間段期間不變時確定存在所 述至少一個短路放電燈。
12.根據權利要求11所述的逆變器，其中 所述短路確定單元包括第一延遲單元，用於在所述短路信號在所述預定延遲時間段期間維持於第一電平時生 成第二電平的第一檢測信號而在所述短路信號為第三電平時生成第四電平的第一檢測信 號；第二延遲單元，用於在所述短路信號經反相的反相短路信號在所述預定延遲時間段期 間維持於所述第一電平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反相短路信號變成所述 第三電平時生成第四電平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述第一檢測信號或者所述第二檢測信號為所述第二電平時生成短路 保護信號。
13.根據權利要求1所述的逆變器，還包括開關單元，用於接收電源電壓以及用於通過所述切換操作生成方波電壓；以及 變壓器，用於包括通過使用所述方波電壓向所述至少兩個放電燈供應所述驅動電壓和 所述驅動電流的至少兩個第二側線圈。
14.根據權利要求13所述的逆變器，其中所述第一放電燈連接到所述至少兩個第二側線圈中的第二線圈的第一端子，而第三放 電燈連接到所述第二線圈的第二端子， 其中，所述第一反饋電壓發生器包括第一電容器，包括連接到所述第一放電燈和所述第二線圈的所述第一端子的第一端子；第二電容器，包括連接到所述第一電容器的第二端子的第一端子；第一二極體，包括被施加以所述第二電容器的所述第一端子的電壓的陽極；第三電容器，包括連接到所述第三放電燈和所述第二線圈的所述第二端子的第一端子；第四電容器，包括連接到所述第三電容器的第二端子的第一端子；以及 第二二極體，包括被施加以所述第四電容器的所述第一端子的電壓的陽極和連接到所 述第一二極體的陰極的陰極，其中，所述第一反饋電壓為所述第一二極體和第二二極體的陰極電壓。
15.根據權利要求13所述的逆變器，其中所述第二放電燈連接到所述至少兩個第二側線圈中的第二線圈的第一端子，而第三放電燈連接到所述第二線圈的第二端子， 其中，所述第二反饋電壓發生器包括第一電容器，包括連接到所述第二放電燈和所述第二線圈的所述第一端子的第一端子；第二電容器，包括連接到所述第一電容器的第二端子的第一端子；第一二極體，包括被施加以所述第二電容器的所述第一端子的電壓的陽極；第三電容器，包括連接到所述第三放電燈和所述第二線圈的所述第二端子的第一端子；第四電容器，包括連接到所述第三電容器的第二端子的第一端子；以及 第二二極體，包括被施加以所述第四電容器的所述第一端子的電壓的陽極和連接到所 述第一二極體的陰極的陰極，其中，所述第二反饋電壓為所述第一二極體和第二二極體的陰極電壓。
16.根據權利要求13所述的逆變器，其中所述第一鋸齒波信號的周期為所述切換操作的周期的一半。
17.一種用於向至少兩個放電燈供應電源的逆變器的驅動方法，包括用於生成與所述至少兩個放電燈中的第一放電燈的驅動電壓對應的第一反饋電壓的 步驟；用於生成與所述至少兩個放電燈中的第二放電燈的驅動電壓對應的第二反饋電壓的 步驟；用於通過比較所述第一反饋電壓和第二反饋電壓生成具有較小反饋電壓的第一最小 電壓的步驟；用於將所述第一最小電壓與短路參考電壓比較以確定所述至少兩個放電燈中的至少 一個短路放電燈是否存在的步驟；以及用於通過使用比較結果和具有預定周期的第一鋸齒波信號感測所述至少兩個放電燈 中的所述至少一個短路放電燈的步驟。
18.根據權利要求17所述的逆變器的驅動方法，還包括用於生成與所述第一放電燈的驅動電流對應的第三反饋電壓的步驟； 用於生成與所述第二放電燈的驅動電流對應的第四反饋電壓的步驟； 用於生成具有所述第三反饋電壓和第四反饋電壓中的較小反饋電壓的第二最小電壓 的步驟；用於將所述第二最小電壓與開路參考電壓比較以確定所述至少兩個放電燈中的至少 一個開路放電燈是否存在的步驟；以及用於通過使用比較結果和所述第一鋸齒波信號感測所述開路燈的步驟。
19.根據權利要求18所述的逆變器的驅動方法，其中 所述用於感測所述開路燈的步驟包括用於比較所述第二最小電壓與所述開路參考電壓並且根據比較結果生成開路檢測信 號的步驟；用於通過使用所述開路檢測信號對包括所述第二最小電壓大於所述參考電壓時的時 間段的第二最小電壓的周期的數目進行計數的步驟；以及用於在計數結果不同於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果時確定存在至少 一個開路放電燈的步驟。
20.根據權利要求17所述的逆變器的驅動方法，其中所述用於確定所述短路燈的步驟包括用於比較所述第一最小電壓與所述短路參考電壓並且根據比較結果生成短路檢測信 號的步驟；用於通過使用所述短路檢測信號對包括所述第一最小電壓大於所述參考電壓時的時 間段的第一最小電壓的周期的數目進行計數的步驟；以及用於在計數結果不同於所述第一鋸齒波信號的周期計數結果時確定存在所述至少一 個短路放電燈的步驟。
21.一種用於向至少兩個放電燈供應電源的逆變器，包括第一反饋信息生成單元，用於生成與所述至少兩個放電燈的各驅動電壓對應的第一電 壓和第二電壓；以及逆變器驅動器，分別對所述第一電壓和所述第二電壓進行整流、將具有經整流的第一 電壓和經整流的第二電壓中的較小電壓的第一最小電壓與短路參考電壓比較以確定所述 至少兩個放電燈中的至少一個短路放電燈是否存在，並且通過使用比較結果和具有預定周 期的第一鋸齒波信號感測所述至少兩個放電燈中的所述至少一個短路放電燈。
22.根據權利要求21所述的逆變器，還包括第二反饋信息發生器，用於生成與所述至少兩個放電燈的各驅動電流對應的第三電壓 和第四電壓；並且所述逆變器驅動器分別對所述第三電壓和所述第四電壓進行整流，將具有經整流的第 三電壓和第四電壓中的較小電壓的第二最小電壓與開路參考電壓比較以確定所述至少兩 個放電燈中的至少一個開路放電燈是否存在，並且通過使用比較結果和所述第一鋸齒波信 號感測所述至少兩個放電燈中的所述開路燈。
23.根據權利要求22所述的逆變器，其中所述逆變器驅動器包括開路比較器，用於比較所述第二最小電壓與所述開路參考電壓以及用於根據比較結果 生成開路檢測信號；以及開路燈保護器，用於通過使用所述開路檢測信號對包括所述第二最小電壓大於所述參 考電壓時的時間段的第二最小電壓的周期的數目進行計數以及用於如果所述計數的結果 不同於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果則確定存在所述至少一個開路放電燈。
24.根據權利要求23所述的逆變器，其中所述開路燈保護器包括同步信號發生器，用於生成同步信號，該同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且 具有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發生器，用於生成與所述同步信號同步並且周期為所述同步信號的周期的兩 倍的時鐘信號；開路觸發器，用於與所述開路檢測信號同步地在所述開路檢測信號的一個周期期間輸 出所述時鐘信號作為開路信號；以及開路確定單元，用於在所述開路信號的電平在預定延遲時間段期間不變時確定存在所 述至少一個開路放電燈。
25.根據權利要求24所述的逆變器，其中 所述開路確定單元包括第一延遲單元，用於在所述開路信號在所述預定延遲時間段期間維持於第一電平時生 成第二電平的第一檢測信號而在所述開路信號為第三電平時生成第四電平的第一檢測信 號；第二延遲單元，用於在所述開路信號經反相的反相開路信號在所述預定延遲時間段期 間維持於所述第一電平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反相開路信號為所述第 三電平時生成第四電平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述第一檢測信號或者所述第二檢測信號為所述第二電平時生成開路 保護信號。
26.根據權利要求21所述的逆變器，其中 所述逆變器驅動器包括短路比較器，用於比較所述第一最小電壓與所述短路參考電壓以及用於根據比較結果 生成短路檢測信號；以及短路燈保護器，用於通過使用所述短路檢測信號對包括所述第一最小電壓大於所述參 考電壓時的時間段的所述第一最小電壓的周期的數目進行計數以及用於在計數結果不同 於所述第一鋸齒波信號的周期數目的計數結果時確定存在所述至少一個短路放電燈。
27.根據權利要求26所述的逆變器，其中 所述短路燈保護器包括同步信號發生器，用於生成同步信號，該同步信號為與所述第一鋸齒波信號同步並且 具有相同周期的脈衝信號；時鐘信號發生器，用於生成與所述同步信號同步並且周期為所述同步信號的周期的兩 倍的時鐘信號；短路觸發器，用於與所述短路檢測信號同步地在所述短路檢測信號的一個周期期間輸 出所述時鐘信號作為所述短路信號；以及短路確定單元，用於在所述短路信號的電平在預定延遲時間段期間不變時確定存在所 述至少一個短路放電燈。
28.根據權利要求27所述的逆變器，其中 所述短路確定單元包括第一延遲單元，用於在所述短路信號在所述預定延遲時間段期間維持於第一電平時生 成第二電平的第一檢測信號而在所述短路信號為第三電平時生成第四電平的第一檢測信 號；第二延遲單元，用於在所述短路信號經反相的反相短路信號在所述預定延遲時間段期 間維持於所述第一電平時生成第二電平的第二檢測信號而在所述反相短路信號變成所述 第三電平時生成第四電平的第二檢測信號；以及運算器，用於在所述第一檢測信號或者所述第二檢測信號為所述第二電平時生成短路 保護信號。
全文摘要
本發明涉及一種逆變器裝置和驅動方法。根據本發明示例性實施例的逆變器生成與多個放電燈的驅動電壓對應的多個反饋電壓。所述逆變器生成具有多個反饋電壓中的較小反饋電壓的第一最小電壓並且比較所述第一最小電壓與短路參考電壓以確定至少兩個放電燈的短路。所述逆變器通過使用比較結果和具有預定周期的第一鋸齒波信號感測多個放電燈中的短路燈。所述逆變器還生成與多個放電燈的驅動電流對應的多個反饋電壓、生成具有多個反饋電壓中的較小反饋電壓的第二最小電壓、並且比較所述第二最小電壓與開路參考電壓以確定至少兩個放電燈的開路。所述逆變器通過使用比較結果和具有預定周期的第一鋸齒波信號感測多個放電燈的開路燈。
文檔編號H05B41/14GK101932177SQ20101020985
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月22日 優先權日2009年6月25日
發明者崔載淳, 李學熙, 李應佑, 鄭日龍 申請人:快捷韓國半導體有限公司