一種探測燈的功能狀態的電路和鎮流器的製作方法
2024-03-08 12:30:15
專利名稱：一種探測燈的功能狀態的電路和鎮流器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燈的探測電路，以及使用這種探測電路的鎮流器。
背景技術：
探測電路被廣泛用於燈的控制裝置。例如，一種用於螢光燈鎮流器中的探測電路，用於探測螢光燈中工作中可能出現的安全問題。當安全問題發生時，例如啟動錯誤，燈管不存在，啟動電壓不足等，將被探測電路探測到，從而觸發燈的安全保護機制。通常，燈的功能狀態是安全問題的重要指標。燈的功能狀態包括燈存在並且工作正常；燈不存在；燈存在，但是由於損壞無法正常工作。
但是，在實踐中發現，已知的探測電路在實際運行過程有時過於敏感。就是說，即使燈的功能狀態完全正常，已知探測電路也可能指示燈的功能狀態不正常，從而觸發安全保護機制。
發明內容
本發明試圖提出一種新的探測電路以避免某些情況下不能準確探測燈的功能狀態的問題。
基於這一目的，本發明提出一種用於探測燈的功能狀態的電路，該燈具有至少一個電極，該電路包括一個分壓裝置，具有一個中間點，用於輸出一個反映燈的功能狀態的電壓信號；一個單向導電單元，與所述至少一個電極相連接，且與所述中間點相連接，用於阻止沿從所述燈到所述分壓裝置方向的一個電流信號的一段正值成分或者一段負值成分。
優選的，所述單向導電單元是一個二極體。
優選的，所述電路進一步包括一個導電單元，連通一個參考電壓和所述至少一個電極。
優選的，所述的電路，進一步包括一個比較單元，用於將所述分壓裝置輸出的電壓信號和一個參照信號相比較，從而產生一個用於說明燈的功能狀態的值。
本發明同時提出一種用於驅動一個燈的鎮流器，所述鎮流器包括本發明提出的電路。
參考以下實施例的描述，本發明的這些方面和其他方面將得到進一步闡述並進一步明顯。
現在，僅作為例子，參考附圖來解釋本發明，其中圖1示意性地示出了根據本發明的一個探測電路的實施例。
圖2示意性地示出了根據本發明的另外一個探測電路的的實施例。
在上述附圖中，相同的參考符號表示相同的、類似的或者相應的功能特徵。
具體實施例方式
圖1是根據本發明一個探測電路的電路圖。如圖所示，燈L具有兩個電極E1，E2，該兩個電極與一個導電單元CU的一端相連接。該導電單元CU的另一端在P1點連接到一個參考電壓Vr，在本圖中為連接到零電壓，Vr＝0，即接地。同時，所述兩個電極E1，E2與一個單向導電單元D之電流流出端，例如一個二極體的陰極相連接；該單向導電單元D的電流流入端，例如一個二極體的陽極，通過一個電阻R1與一個分壓裝置VT的中間點P2相連接。分壓裝置VT中間點P2兩邊的電阻分別為R2和R3，分別在P3點接地和在P4點連接到一個直流電壓源Vs。P2點的電壓值可以被輸出到一個比較單元CM，該比較單元CM用於將P2點的電壓值與一個參照信號進行比較，以得到一個說明燈的功能狀態的值。其中，我們設定電流從燈L流至分壓裝置VT的方向為電流的參考方向。上述單向導電單元將只允許電流沿參考方相反的方向，即負值的電流流動，正向部分的電流信號將被阻止。
當燈L功能狀態正常時，P1點與P2點之間形成閉路。由於P1及P3兩點均接地，電位為零，電流將從高電位的P2一方面沿R1，D，E2，E1，CU，P1方向流動，另一方面沿R2，P3方向流動。此時，電阻R1與R2共同承擔分壓作用。R1與R2並聯之後的電阻用R1//R2表示，則P2點的電壓值應為Vp2-1＝(R1//R2)/(R3+R1//R2)*Vs
當燈L處於非正常功能狀態，即L不存在，或者L已被損壞的，例如電極E1或E2損壞，則P1與P2點之間形成開路。此時P2點的電壓值就是按照電阻R2與電阻R3計算的分壓值，即Vp2-2＝R2/(R2+R3)*Vs顯然，Vp2-1＜Vp2-2，就是說，燈處於正常功能狀態下時P2點的電壓值應當小於燈處於非正常功能狀態即燈不存在或者已損壞時的P2點的電壓值。
基於上述原理，可以將P2點的電壓值輸入到一個比較單元CM。該比較裝置可以將P2點的電壓值與一個預設的參照信號相比較。該參照信號可以根據分壓裝置VT的輸入電壓Vs，R1，R2，R3的電阻值預先設定。例如，該參照信號可以是一個0.6V的參照電壓值；當P2點的電壓Vp2＜0.6V時，則認為燈處於正常的功能狀態；當Vp2＞0.6V時，則認為燈處於異常功能狀態，從而啟動安全保護機制。
上述分析並沒有特別涉及單向導電元件D的作用。實際上，該單向導電元件在本發明的探測電路中起著非常重要的作用。
實踐中存在這種情況在燈處於正常的功能狀態的時候，在上述電路中可能存在從燈L到分壓裝置VT方向的正向電流信號。正向電流的存在，加之實際電路中存在電阻，將導致對P2點的電壓存在升壓作用。同時，負向電流將對P2點的電壓存在降壓作用。一般工業用交流電的波形都是對稱的，正向成分與負向成分相當，因而並不會影響P2點的電壓。但在某些情況下，可能出現電流波形並不對稱，就是說，電流中正向成分和負向成分不相當，在整體上表現為正向直流或者負向直流的特性。(稱之為「非對稱電流」)。另外，通常的直流電流，從上述意義上也屬於非對稱電流。
非對稱電流產生的原因可能是多個方面的。例如，在螢光燈的啟動過程中，有可能出現燈的一個電極已經處於發射狀態，而另外一個電極由於溫度太低而沒有達到發射狀態，從而可能導致通過電極的電流產生非對稱性。這種情況可能是由於的燈管的使用壽命已經接近結束，或者燈管由於多次快速啟動沒有經過適當的預熱時間，或者由於不同電極的品質不夠一致，等等。這種情況往往只是在燈管啟動的過程中存在非常短的時間，燈管仍然可以正常工作，但是如上所述，完全可能導致安全機制的錯誤啟動，影響燈的正常使用。
另外的情況還可能是由於其他幹擾源產生而在電路中產生的幹擾電流，其他電源或者電路其他部分的影響等。
在圖1所示的電路中，當電流中的正向成分少於負向成分時，即存在負向非對稱電流時，電流將在整體上表現為負向電流的特性，從而導致P2點的電壓下降。P2點電壓的下降並不會觸發任何安全機制，對本發明的探測電路的功能實現並無影響。相反地，當電流中的正向成分多於負向成分時，即存在正向非對稱電流時，電流將在整體上表現為正向電流的特性，從而導致P2點的電壓上升。當P2點的電壓值被輸出到比較裝置CM，超過預設的參照電壓值時，燈的功能狀態將認為異常，從而觸發安全保護機制。這樣，由於正向非對稱電流的幹擾，可能導致探測電路對燈的功能狀態的錯誤判斷。
事實上，該參考方向的正向電流對上述探測電路的功能實現並不是必要的；只要燈的功能狀態正常時能夠實現電流從P2到P1方向流動，即允許電流沿參考方向的負向流動，就可以保證R1實現上述的共同分壓作用，從而保證電路的探測功能。因此，如圖1所示，本發明在燈L與分壓裝置VT之間，即分壓裝置VT的中間點P2與燈L的連接點電極E2之間，設置有一個單向導電元件D，例如一個二極體。該單向導電元件D電流流入的一端，例如一個二極體的陽極，與分壓裝置VT或者說P2的方向連接，圖中所示為通過電阻R1與P2連接；該單項導電元件D電流流出的一端，例如一個二極體的陰極，與燈的方向，或者說E2方向連接。通過該單向導電元件的存在，既保證了電流可以沿參考電流方向的負向流動，從而探測電路的正常工作；又限制了電流沿參考電流方向的正向流動，從而減少或排除了沿參考方向的正向非對稱電流對探測結果的幹擾。
Fig.2是本發明提出的探測電路的另外一個實施例的電路圖。在本圖中，各電氣元件及其連接方式與圖1基本相同，區別在於如下兩個方面第一，在圖2所示電路中，與燈L相連的導電元件CU連接到的參考電壓Vr＝Vs，就是說，與連接在分壓裝置VT的外接直流電壓源Vs為同一電壓源；第二，本實施例接入的是一個與圖1所示的實施例導電方向剛好相反的單向導電元件，例如一個二極體。
當燈L功能狀態正常時，P1點與P2點之間形成閉路。R1，R3是並聯關係，共同承擔分壓作用。R1與R3並聯之後的電阻用R1//R3表示，則P2點的電壓值應為Vp2-1＝R2/(R2+R1//R3)*Vs當燈L處於非正常功能狀態，即L不存在，或者L已被損壞的，例如電極E1或E2損壞，P1與P2點之間形成開路。此時P2點的電壓值就是按照電阻R2與電阻R3計算的分壓值，即Vp2-2＝R2/(R2+R3)*Vs顯然，Vp2-1＞Vp2-2，就是說，燈處於正常功能狀態下時P2點的電壓值應當高於燈處於非正常功能狀態即燈不存在或者已損壞時的P2點的電壓值。
基於上述原理，可以將P2點的電壓值輸入到一個比較單元CM。該比較裝置可以將P2點的電壓值與一個預設的參照信號相比較。該參照信號可以根據分壓裝置VT的輸入電壓Vs，R1，R2，R3的電阻值預先設定。例如，該參照信號可以是一個0.6V的參照電壓值；當P2點的電壓Vp2＞0.6V時，則認為燈處於正常的功能狀態；當Vp2＜0.6V時，則認為燈處於異常功能狀態，從而啟動安全保護機制。
與圖1所示的實施例相反，在本實施例中，只要燈的功能狀態正常時能夠實現電流從P1到P2方向流動，即允許電流沿參考方向的正向流動，就可以保證R1實現上述的共同分壓作用，從而保證電路的探測功能實現。沿參考方向的負向電流對本發明的探測電路功能的實現並不是必要的；不僅如此，負向不對稱電流還可能造成P2點的電壓下降，導致P2點的電壓值低於參照電壓值，從而被系統誤判為燈處於異常狀態，觸發安全保護機制，影響燈的正常使用。因此，本實施例在燈L與分壓裝置VT之間，即分壓裝置VT的中間點P2與燈L的連接點電極E2之間，設置有一個單向導電元件D，例如一個二極體。該單項導電元件D電流流入的一端，例如一個二極體的陽極，與燈的方向，或者說E2方向連接；該單向導電元件D電流流出的一端，例如一個二極體的陰極，與分壓裝置VT或者說P2的方向連接，圖中所示為通過電阻R1與P2連接。通過該單向導電元件的存在，既保證了電流可以沿參考電流方向的正向流動，從而探測電路的正常工作；又限制了電流沿參考電流方向的負向流動，從而減少或排除了沿參考方向的負向非對稱電流對探測結果的幹擾。
以上兩個實施例中導電單元CU外接的參考電壓Vr分別為接地，Vr＝0，以及與分壓裝置VT共同的外接電壓，Vr＝Vs。外接參考電壓的不同會導致燈處於正常功能狀態時電流的方向不同，從而影響本發明接入的單向導電元件D的連接方向。本領域的普通技術人員應該清楚，導電單元CU外接的參考電壓Vr也可能是除接地或分壓裝置VT外接電壓Vs之外的其他值；由此可能影響單向導電單元D的連接方向，可以根據需要做出相應的調整。
在以上兩個實施例的示意圖中，示出了一個電容C，一端連接分壓裝置VT的中間點P2，一端接地。該電容C的作用，是可以延遲P2點電壓值變化的速度，可以減輕探測電路反映的敏感度，可以與本發明探測電路的其他元件配合使用。顯然，對本發明而言，該電容是可選的，而非必要的。
以上兩個實施例中的電阻R1可以是獨立的電阻，也可以是電路中各元件實際存在的電阻值。同時，該電阻R1的實現對於本發明的實現並不是必要的，在以上實施例中描述該電阻只是考慮到實際電路中存在的電阻效應，以及敘述有關電壓或電流關係的方便。
儘管在附圖和前述的描述中詳細闡明和描述了本發明，應認為該闡明和描述是說明性的和示例性的，而不是限制性的；本發明不限於所公開的實施方式。
那些本技術領域的普通技術人員可以通過研究附圖、公開的內容和所附的權利要求書，理解和實施對所公開的實施方式的其他改變。在權利要求中，措詞「包括」不排除其他的元素和步驟，並且措辭「一個」不排除複數。一個單個處理器或者其他單元可以執行權利要求中所引用的多個項的功能。權利要求中的任何參考標記不應理解為對範圍的限制。
權利要求
1.一種用於探測燈(L)的功能狀態的電路，該燈(L)具有至少一個電極(E1，E2)，該電路包括一個分壓裝置(VT)，具有一個中間點(P2)，用於輸出一個反映燈的功能狀態的電壓信號；一個單向導電單元(D)，與所述至少一個電極(E1，E2)相連接，且與所述中間點(P2)相連接，用於阻止沿從所述燈(L)到所述分壓裝置(VT)方向的一個電流信號的一段正值成分或者一段負值成分。
2.如權利要求1所述的電路，其中所述單向導電單元(D)是一個二極體。
3.如權利要求1所述的電路，其中所述電路進一步包括一個導電單元(CU)，連通一個參考電壓(Vr)和所述至少一個電極(E1，E2)。
4.如權利要求1，2，或3所述的電路，進一步包括一個比較單元(CM)，用於將所述分壓裝置(VT)輸出的電壓信號和一個參照信號相比較，從而產生一個用於說明燈的功能狀態的值。
5.一種用於驅動一個燈(L)的鎮流器，所述鎮流器包括權利要求1，2，3或4之一的電路。
全文摘要
本發明提出了一種用於探測燈的功能狀態的電路，該燈具有至少一個電極，該電路包括一個分壓裝置，具有一個中間點，用於輸出一個反映燈的功能狀態的電壓信號；一個單向導電單元，與所述至少一個電極相連接，且與所述中間點相連接，用於阻止沿從所述燈到所述分壓裝置方向的一個電流信號的一段正值成分或者一段負值成分。同時，本發明還提出一種採用上述探測電路的鎮流器。通過本發明，可以防止探測電路過於敏感，有效的提高探測電路對燈的功能狀態探測的準確度。
文檔編號H05B41/28GK101060737SQ20061007379
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月19日 優先權日2006年4月19日
發明者艾蒂安·埃伯松 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司