一種螢光燈自適應功率匹配電路和方法
2023-07-09 10:49:16
專利名稱：一種螢光燈自適應功率匹配電路和方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於螢光燈的鎮流器電路和方法，更具體的說，涉及一種螢光
燈的自適應功率匹配電路和方法。
背景技術：
目前螢光燈的鎮流器電路如圖1所示，包括調光晶片10、驅動電路20、螢光燈管 30。調光晶片10輸出固定的脈衝寬度調製波給驅動電路20，驅動電路20將直流電壓逆變 成螢光燈管30所需的高頻交流電壓輸出，驅動螢光燈管30，實現點亮。因此一種鎮流器只 能輸出固定頻率的脈衝寬度調製波，點亮相對應功率的螢光燈管。如果更換不同功率的燈 管，螢光燈管的啟動頻率將發生變化，而普通鎮流器電路不能自動識別，從而不能輸出與啟 動頻率相對應的脈衝寬度調製波，螢光燈管也不能被正常點亮。因此，當更換了不同功率的 燈管時，必須更換鎮流器進行處理，才能正常點亮燈管，由此給鎮流器帶來了極大的浪費， 也給更換不同功率的燈管造成非常的不便，提高了使用成本。
發明內容
本發明針對現有螢光燈電路的上述因燈管功率不同需匹配不同鎮流器的缺陷，提 供一種螢光燈自適應功率匹配電路和方法。 本發明解決上述問題所採用的技術方案是提供一種螢光燈自適應功率匹配電 路，包括微控制單元MCU、驅動電路和螢光燈管，還包括與螢光燈管連接以採集螢光燈管的 電流或電壓信號的檢測電路；所述MCU基於所述檢測電路輸出的電流或電壓信號確定出熒 光燈管的啟動頻率，並輸出與所述螢光燈管相對應的脈寬調製波給所述驅動電路以點亮所 述螢光燈管。 上述螢光燈自適應功率匹配電路中，所述MCU進一步包括接收檢測電路輸出的 電流或電壓信號並進行數模轉換的反饋檢測模塊；接收反饋檢測模塊輸出的數位訊號並進 行功率匹配以檢測出螢光燈管啟動頻率的功率匹配模塊；根據螢光燈管的啟動頻率輸出與 螢光燈管相對應的脈衝寬度調製波的調頻控制模塊。 上述螢光燈自適應功率匹配電路中，所述檢測電路包括正極與螢光燈管陰極相連 的二極體Dll，所述二極體Dll的負極通過電阻R59、電阻R57連接到所述反饋檢測模塊的 模數轉換接口 ，所述電阻R59和電阻R57之間的節點通過並聯連接的電容C26與電阻R58 接地。 本發明還提出一種螢光燈自適應功率匹配方法，所述方法包括採集螢光燈管的 電流或電壓信號；基於所述電流或電壓信號確定出螢光燈管的啟動頻率；根據所述頻率輸 出與所述螢光燈管相對應的脈寬調製波以驅動所述螢光燈管。 上述螢光燈自適應功率匹配方法中，所述確定螢光燈管啟動頻率的步驟進一步包 括對所述電流或電壓信號進行模數轉換；計算數位訊號的功率；通過設定的對應表，查找 出與所述功率對應的啟動頻率。
實施本發明的螢光燈自適應功率匹配電路和方法，具有以下有益效果當更換不 同功率的螢光燈管後，此螢光燈自適應功率匹配電路能通過檢測螢光燈管電流或電壓信 號，確定螢光燈管的啟動頻率，發出與螢光燈管啟動頻率相對應的P麗波，驅動螢光燈管正 常發光。因此在更換螢光燈管時，不需要更換鎮流器，燈管就能正常點亮，實現自適應功率 匹配功能，使一個鎮流器能夠適應多個不同功率的燈管。避免了因更換螢光燈管必須更換 鎮流器帶來的浪費及高使用成本。
圖1是現有調光控制螢光燈的結構示意圖； 圖2是本發明一種螢光燈自適應功率匹配電路的結構示意圖；
圖3是本發明一種螢光燈自適應功率匹配電路實施例的電路原理圖；
圖4是本發明一種螢光燈自適應功率匹配方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明進一步說明。 圖2是本發明一種螢光燈自適應功率匹配電路的結構示意圖。該電路由MCU100、 驅動電路200、螢光燈管300和檢測電路400組成。其中檢測電路400用於採集螢光燈管 300的電壓或電流信號，進行RC濾波後輸出；MCUIOO包括反饋檢測模塊101、功率匹配模塊 102和調頻控制模塊103，其中反饋檢測模塊101將檢測電路輸出的電流或電壓模擬信號轉 換為數位訊號並輸出，功率匹配模塊102將反饋檢測模塊101輸出的數位訊號進行功率匹 配處理，以檢測出螢光燈管300的啟動頻率，調頻控制模塊103根據啟動頻率輸出所安裝熒 光燈管相對應的脈衝寬度調製波。驅動電路200是將脈衝寬度調製波通過高頻開關管使直 流電壓逆變成高頻交流電壓，通過諧振電路恆流使螢光燈管300點亮。
圖3是本發明螢光燈自適應功率匹配電路的實施例的電路原理圖。圖3中檢測電 路400，與圖2中檢測電路400相對應，當更換不同功率的螢光燈管後，與螢光燈管300陰極 連接的檢測電路400採集螢光燈管300的電流或電壓信號，通過正向二極體Dll、電阻R59 與並聯接地的電容C26與電阻R58相連，對電流和電壓信號進行RC濾波，再通過電阻R57 連接到MCU100的模數轉換ADC接口 ，供MCU進行檢測。 圖3中MCU100，與圖2中微控制單元MCUIOO相對應，通過軟體進行控制；其中反 饋檢測模塊101通過模數轉換ADC接口接收檢測電路300輸出的電流或電壓信號，進行模 數轉換；功率匹配模塊102接收反饋檢測模塊101輸出的數位訊號並計算其功率，根據預先 設定的對應表，查找與之對應的啟動頻率；調頻控制模塊103根據啟動頻率，通過MCUIOO的 P麗H和P麗L埠輸出與螢光燈管300啟動頻率一致的帶死區互補的兩路P麗波。
圖3中驅動電路200對應圖2中驅動電路200，其中MOS管Q3和Q2的柵極分別通 過電阻R49和電阻R50與MCU的P麗H和P麗L接口相連，接收MCU輸出的P麗波；所述MOS 管Q3的漏極接電源DC400，MOS管Q2的源極接地，P麗波通過MOS管Q2和Q3組成的高頻開 關管將400V直流電壓逆變成高頻交流電壓。MOS管Q3的源極與MOS管Q2的漏極相連接， 其節點連接到變壓器T3的4端，變壓器T3的2端接地，變壓器T3的8端連接到電感線圈 L4的4端，電感線圈L4的5端和8端分別通過電容C19和電容C13連接到螢光燈管300陽極；電流通過此諧振電路恆流使燈管點亮。當改變P麗波的頻率，將導致諧振電路的阻抗改 變，燈管的電流也發生變化，實現調光。本實施例中連接了兩根螢光燈管，可根據需要增減 燈管數量。螢光燈管300的陰極採用並聯電阻R37、 R38、 R39、 R52進行分流從而保證每個 電阻功率不會過大，並聯電阻另一端通過並聯的電阻R36和正向的二極體D8接地。同時熒 光燈管300的陰極通過反相的二極體接地，螢光燈管300陽極與陰極間分別並聯電容BC28 和電容BC29，在螢光燈管300啟動時充放電以達到螢光燈管啟動電壓，驅動螢光燈管發光。
圖4是本發明一種螢光燈自適應功率匹配方法的流程圖。首先步驟S401採集熒 光燈管電流或電壓信號，進行RC濾波處理。步驟S402、S403、S404，基於所述電流或電壓信 號確定出螢光燈管的啟動頻率。步驟S402模數轉換，將採集到的螢光燈管電流或電壓信號 轉換為數位訊號。步驟S403功率匹配，接收數位訊號，計算其功率，根據設定的對應表，查 找其對應的啟動頻率。步驟S404調頻輸出，根據螢光燈管的啟動頻率輸出螢光燈管相應的 脈衝寬度調製波。步驟S405驅動螢光燈管發光，調頻輸出後的脈衝寬度調製波通過高頻開 關管將直流電壓逆變成高頻交流電壓，通過諧振電路恆流驅動螢光燈管發光。
權利要求
一種螢光燈自適應功率匹配電路，包括微控制單元MCU、驅動電路和螢光燈管，其特徵在於，該電路還包括與螢光燈管連接以採集螢光燈管電流或電壓信號的檢測電路；所述MCU基於所述檢測電路輸出的電流或電壓信號確定出螢光燈管的啟動頻率，並輸出與所述螢光燈管相對應的脈寬調製波給所述驅動電路以點亮所述螢光燈管。
2. 根據權利要求1所述的一種螢光燈自適應功率匹配電路，其特徵在於，所述MCU進一步包括將所述檢測電路輸出的電流或電壓信號進行數模轉換、並輸出數位訊號的反饋檢測模塊；將所述反饋檢測模塊輸出的數位訊號進行功率匹配以檢測出螢光燈管啟動頻率的功率匹配模塊；根據螢光燈管的啟動頻率輸出與螢光燈管相對應的脈寬調製波的調頻控制模塊。
3. 根據權利要求1所述的一種螢光燈自適應功率匹配電路，其特徵在於，所述檢測電路包括正極與螢光燈管陰極相連的二極體Dll，所述二極體Dll的負極通過電阻R59、電阻R57連接到所述反饋檢測模塊的模數轉換接口 ，所述電阻R59和電阻R57之間的節點通過並聯連接的電容C26與電阻R58接地。
4. 一種螢光燈自適應功率匹配方法，其特徵在於，該方法包括採集螢光燈管的電流或電壓信號；基於所述電流或電壓信號確定出螢光燈管的啟動頻率；根據所述啟動頻率輸出與所述螢光燈管相對應的脈寬調製波以驅動所述螢光燈管。
5. 根據權利要求5所述的一種螢光燈自適應功率匹配方法，其特徵在於，所述確定螢光燈管啟動頻率的步驟進一步包括對所述電流或電壓信號進行模數轉換；計算數位訊號的功率；通過設定的對應表，查找出與所述功率對應的啟動頻率。
全文摘要
本發明涉及一種螢光燈自適應功率匹配電路，包括微控制單元MCU、驅動電路、螢光燈管，還包括與螢光燈管連接以採集螢光燈管電流或電壓信號的檢測電路；所述MCU包括反饋檢測模塊、功率匹配模塊和調頻控制模塊，所述反饋檢測模塊接收檢測電路輸出的電流或電壓信號，並將模擬信號轉換為數位訊號，功率匹配模塊接收並進行功率匹配處理，檢測出螢光燈管的啟動頻率，調頻控制模塊根據啟動頻率輸出所安裝螢光燈管相對應的脈衝寬度調製波，通過驅動電路使螢光燈管正常發光。本發明還涉及一種螢光燈自適應功率匹配方法。本發明使得一個鎮流器能夠適應多個不同功率的燈管，避免了因更換螢光燈管必須更換鎮流器帶來的浪費及高使用成本。
文檔編號H05B41/36GK101707848SQ200910106728
公開日2010年5月12日 申請日期2009年4月17日 優先權日2009年4月17日
發明者周明傑, 李英偉, 樊亮, 鄭平 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司