具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置的製作方法
2023-11-09 06:56:12 1
專利名稱：具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體放電燈裝置，更確切地說是涉及一種具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置。
傳統的電子式日光燈燈管限流器的啟動是以兩個電晶體交替開、關振蕩產生高頻電壓，再利用此高頻電壓觸發負載單元的LC諧振電路產生諧振以急速提升燈管兩端電壓的壓差直到燈管啟動點亮為止。然而，當燈管無法順利啟動點亮時，燈管限流裝置將長期處於啟動燈管狀態，極易造成損壞，特別是在燈管無法起輝放電但燈絲完好的情況下，由於燈絲中流過高電壓大電流(諧振電流)，往往造成振蕩電晶體被大電流燒毀，甚至產生高熱危險。另外，在多燈管系統中，若發生缺管或燈管未接上的問題時，持續輸出則可能會使使用者觸電。實踐表明，如果能有一種在燈管發生異常時自動檢測並切斷輸出的保護裝置，對於保護燈管限流裝置免於燒毀和保護使用者免於觸電將是十分有益的。
本發明的目的是設計一種具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，當燈管無法順利啟動點亮時能將輸出切斷，以防止燈管限流裝置損壞；當缺少燈管或燈管未接上時能自動切斷輸出，以防止使用者觸電；當燈管異常造成輸出電流過大或過小時，也能將輸出切斷。
本發明的目的是這樣實現的，具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，包括提供穩定直流電壓的電源穩壓電路，將直流電壓轉換為高頻電壓的逆變電路和接收高頻電壓產生諧振輸出接瑩光燈管的負載電路，其特徵在於還包括有電流檢測裝置，串接在所述負載電路的接地迴路中，電流檢測電路的輸出端連接所述逆變電路的控制端。
所述的電流檢測裝置由取樣電阻、基準分壓電路、電壓比較器和電晶體觸發開關連接構成，取樣電阻串接在所述負載電路的接地迴路中，取樣電阻的高電位端連接電壓比較器一輸入端，基準分壓電路的輸出端連接電壓比較器的另一輸入端，電壓比較器的輸出端連接電晶體觸發開關的輸入端，電晶體觸發開關的輸出端連接所述的逆變電路振蕩控制端。
所述的電壓比較器包括第一電壓比較器和第二電壓比較器，第一電壓比較器的負輸入端與第二電壓比較器的正輸入端連接並與所述取樣電阻的高電位端連接，第一電壓比較器的正輸入端與所述基準分壓電路的第一分壓端連接，第二電壓比較器的負輸入端與所述基準分壓電路的第二分壓端連接。
還包括有一二極體，串接在所述取樣電阻的高電位端與所述的電壓比較器輸入端間。
所述的電晶體觸發開關是由電晶體、電阻、電容連接構成的電晶體RC延時觸發開關電路。
當燈管發生異常而使負載電路流向接地端的電流也異常時，電流檢測裝置即發出控制信號而使逆變電路停止工作，切斷輸出。設置第一、第二電壓比較器，可使檢測的電流過大或過小時，均能控制關閉輸出。
下面結合實施例及附圖進一步說明本發明的技術
圖1是本發明的燈管限流裝置實施電路原理方框2是本發明的燈管限流裝置實施電路圖參見圖1，具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，包括電源穩壓電路11、逆變電路12、電流檢測裝置13和負載電路14。
交流電源由L、N兩端輸入，經保險絲111及突波吸收器(ZNR)112至電源穩壓電路11，再經整流穩壓後獲得穩定的直流電壓Vcc，向燈管限流裝置供應電源。電源穩壓電路11採用橋式整流電路整流並以濾波電容穩壓。
逆變電路12包括兩個振蕩電晶體121、122，將穩定的直流電壓變換為高頻電壓，兩振蕩電晶體121、122受集成電路123觸發而交替導通、截止，產生振蕩。
負載電路4，包括由電容C1、C2及電感L1組成的諧振電路，接收該高頻電壓產生諧振以啟動點亮燈管141。當燈管141無法順利啟動點亮，特別是當燈管漏氣無法起輝放電但燈絲仍完好時，將持續產生高電壓及大諧振電流來點燃燈管，大諧振電流流過逆變電路12及燈管141的燈絲，極易損毀逆變電路12。此種情形若發生在多燈管系統中，因電流更大故情況更嚴重。另外，當燈管141未接上時，若持續輸出大電流，將會造成使用者觸電。
電流檢測裝置13串接在燈管141的接地側，用於檢測燈管141流向接地迴路的電流IO。當燈管141異常時，電流IO將高於或低於正常值，電流檢測裝置檢測到該狀態會發出一控制信號，使逆變電路12中斷工作，停止輸出。
本發明在負載接地側串接一電流檢測裝置以檢測燈管流向接地迴路的回流電流，當燈管老化、破裂或因其它原因無法順利啟動時，整個裝置將維持在啟動燈管狀態，持續對燈管輸出大電流企圖啟動燈管，此時由燈管流向接地迴路的電流將較正常值大許多，該大電流被電流檢測裝置檢測到後，發出控制信號使逆變電路停止輸出；若有燈管未接上，負載成斷路，該回流電流將較正常值小許多，此較小電流同樣被電流檢測裝置檢測到而發出控制信號停止輸出。因此，不管什麼原因造成燈管異常、輸出電流過大或過小時，本裝置均能切斷輸出，防止裝置損壞或發生觸電的危險。
參見圖2，回流電流IO流過小阻值的取樣電阻R1產生微小電壓降Va，經二極體D1接第一電壓比較器131的負輸入端及第二電壓比較器132的正輸入端。電阻R2、R3及R4組成電阻分壓電路，將Vcc分壓而於B點獲得電壓值Vb，作為比較器131正輸入端的基準比較電壓值，並於C點獲得電壓值Vc，輸入至比較器132的負輸入端，作為比較器132負輸入端的基準比較電壓值。因為IO為交流電壓，為避免電壓比較器131、132損毀，還必須增設二極體D1進行整流。
當燈管發生異常有大電流流過時，Va將大於正常值而使Va＞Vb，第一電壓比較器131輸出觸發信號。電晶體T1作為觸發開關接收電壓比較器131發出的觸發信號而導通，進而使振蕩源123停止振蕩，逆變電路12停止工作而中斷輸出，達到保護裝置的目的。當燈管發生缺管等異常狀況時，此時I0將小於正常值，於是Va小於Vc而使第二電壓比較器132輸出觸發電晶體T1導通，於是逆變電路12停止工作中斷輸出，達到保護目的。為避免正常啟動點燈期間所需的大電流會被誤認為是異常電流而中斷輸出，電晶體T1輸出端並接有電容C3及電阻R6，該C3及R6構成RC電路以提供一延遲時間來正常啟動點燈，當超過該延遲時間仍未能啟動點亮燈管時，則逆變電路12將停止工作，中斷輸出，達到保護目的。而保護動作的靈敏度可通過電阻R1、R2及R3的組合來調整，當調整R1、R2、R3而獲得較大的Vb值時，將延緩對異常大電流時的保護；而當Vc較大時，又將延緩對異常小電流時的保護。有關Vb、Vc的大小調整應根據燈管的規格來定。此外，R1的阻值不宜過大，否則會造成功率的過多損耗而降低整個裝置的效率。
本實施例中的取樣電阻R1也可用其它的取樣元件來代替，只要該取樣元件不會造成大功率損耗即可。而比較器131及132是用於檢測由檢測裝置傳來的信號的，當電流過大或過小時，都會發出信號使輸出中斷進行保護，因此，也可用具有同樣功能的控制裝置來取代電壓比較器131、132。
本發明的裝置經多次試驗，不論是缺管、燈管漏氣或因其它原因導致的燈管電流異常，均能適時關閉電路，防止振蕩電晶體過熱燒毀，確保燈管限流裝置完好及使用安全。
權利要求
1．一種具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，包括提供穩定直流電壓的電源穩壓電路，將直流電壓轉換為高頻電壓的逆變電路和接收高頻電壓產生諧振輸出接瑩光燈管的負載電路，其特徵在於還包括有電流檢測裝置，串接在所述負載電路的接地迴路中，電流檢測電路的輸出端連接所述逆變電路的控制端。
2．根據權利要求1所述的具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，其特徵在於所述的電流檢測裝置由取樣電阻、基準分壓電路、電壓比較器和電晶體觸發開關連接構成，取樣電阻串接在所述負載電路的接地迴路中，取樣電阻的高電位端連接電壓比較器一輸入端，基準分壓電路的輸出端連接電壓比較器的另一輸入端，電壓比較器的輸出端連接電晶體觸發開關的輸入端，電晶體觸發開關的輸出端連接所述的逆變電路振蕩控制端。
3．根據權利要求2所述的具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，其特徵在於所述的電壓比較器包括第一電壓比較器和第二電壓比較器，第一電壓比較器的負輸入端與第二電壓比較器的正輸入端連接並與所述取樣電阻的高電位端連接，第一電壓比較器的正輸入端與所述基準分壓電路的第一分壓端連接，第二電壓比較器的負輸入端與所述基準分壓電路的第二分壓端連接。
4．根據權利要求1所述的具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，其特徵在於還包括有二極體，串接在所述取樣電阻的高電位端與所述的電壓比較器輸入端間。
5．根據權利要求2所述的具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置，其特徵在於所述的電晶體觸發開關是由電晶體、電阻、電容連接構成的電晶體RC延時觸發開關電路。
全文摘要
本發明涉及一種具有異常負載保護裝置的燈管限流裝置,包括提供穩定直流電壓的電源穩壓電路,將直流電壓轉換為高頻電壓的逆變電路、接收高頻電壓產生諧振輸出接瑩光燈管的負載電路和電流檢測電路。電流檢測電路串接在負載電路的接地迴路中,電流檢測電路的輸出端連接逆變電路的控制端。當燈管發生異常導至電流過大或過小時,電流檢測電路有輸出,觸發逆變電路停止工作,中斷輸出,達到保護限流裝置及人身的目的。
文檔編號H02H7/20GK1221308SQ97125718
公開日1999年6月30日 申請日期1997年12月26日 優先權日1997年12月26日
發明者楊文仁 申請人:創鴻科技股份有限公司