荧光灯电子镇流器整流效应保护电路的结构制造技术

本实用新型专利技术是荧光灯电子镇流器整流效应保护电路的结构。现有技术的该类电路结构存在成本高，保护不及时等不足。本实用新型专利技术用灯管电压正峰值采样电路，灯管电压负峰值采样电路与正负峰值电压信号相加电路连接，信号相加电路与绝对值比较器连接，最后接控制停振电路。通过检测荧光灯交流电压降正负幅度的不对称性，判断荧光灯是否处于整流状态。该电路结构简单，成本低，判断及时准确，且应用广泛。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是荧光灯电子镇流器整流效应保护电路的结构。荧光灯是一种大众化的照明光源，由于其负阻特性，必须有相应的镇流器与之匹配才能正常工作。电子镇流器是一种新近发展出来的电子装置，它工作频率一般在几十千赫兹。由于工作频率由五十或六十赫兹的工频提高到了几十千赫兹，使得电子镇流器与传统的电感镇流器相比具有更高的效率。荧光灯是气体放电灯的一种。在荧光灯的使用过程中，随着荧光灯管的日益老化，灯管电压会逐渐增加，同时灯丝阴极的热电子发射能力也逐渐降低。由于灯管两个灯丝的老化程度不可能完全相同，造成两个灯丝阴极的电子发射能力不同，使得流过灯管的交流电流的正负部分不相同，这表明荧光灯管出现了整流效应，也就是说荧光灯管的寿命即将终结。当荧光灯出现整流效应时，灯丝处的阴极电压降会明显增加，从而使得灯丝电极的温度急剧增加，严重时将使灯丝电极端的玻璃管壁熔化，或使灯头处的灯具接插件烧毁，从而可能造成火灾等严重后果，同时也可能使电子镇流器因输出功率过大而失效。因此在电子镇流器的设计中必须考虑加入整流效应保护电路，这样才能提高系统的可靠性。已有的荧光灯整流效应保护电路是通过检测灯工作电流的直流成分来实现的。附图说明图1是一般的荧光灯整流效应保护电路实施例。图中V为方波信号源，L和C1为串联谐振电感和电容，TX为输出变压器。R1、D1、R2和D2构成荧光灯管等效阻抗，在灯管无整流效应时，R1和R2的阻值相等，当灯管出现整流效应时，R1和R2的阻值不相等。采样电容C2用于检测灯管电流的直流成分。当灯出现整流效应时，流过灯管的交流电流中出现了部分直流成分，由此在电容C2上产生了直流压降，当控制电路IC的EOL端，检测到此直流压降超过某个设定值时，控制电路IC产生相应的控制信号，使电子镇流器停止工作，从而避免了因灯管出现整流效应而使灯丝电极过热的现象。这种整流效应保护电路虽然可以工作，但也有其相应的缺点。第一，由于要采样灯管电流的直流成分，必须将采样电容C2直接与灯管串联，这样就不能实现电子镇流器与灯管负载之间的电气隔离，从而限制了在某些严格要求电气隔离的场合中的应用。如果一定要在此场合使用，则必须增加诸如光耦等器件来实现，因而使电子镇流器的成本增加。第二，由于灯管与采样电容串联，使得在电路结构中必须增加一个输出变压器，从而增加了电子镇流器的成本。第三，由于采样电容与灯管串联，在正常工作时，灯电流在电容上会产生一定的交流电压降，为了防止误动作，必须将控制电路IC中的比较电平设得较高，由此带来得缺点是，只有当灯管出现极其严重的整流效应时保护电路才能动作，而在灯管处于非严重整流态时保护电路无法判断。由于上述三个缺点，使得此种整流效应保护电路在性能上具有一定的局限性，也限制了在电子镇流器上的应用。本技术的目的是设计一种保护及时准确、成本低、应用广的荧光灯电子镇流器整流效应保护电路。本技术由灯管电压正峰值采样电路，灯管电压负峰值采样电路，正负峰值电压信号相加电路构成。与电子镇流器连接的荧光灯管分别与灯管电压正峰值采样电路，灯管电压负峰值采样电路连接。正负峰值采样电路与正负峰值电压信号相加电路连接，信号相加电路与绝对值比较器连接，最后接控制停振电路。上述电路需将荧光灯管交流电压降分压，分别获得灯管电压正相峰值和负相峰值，待正负峰值电压信号相加后经比较判断，控制电路决定是否停振。本技术的保护电路结构可以是图2，即V为方波信号源，L和C1为串联谐振电感和电容。R1、R2、D1和D2构成荧光灯管等效阻抗，在灯管无整流效应时，R1和R2的阻值相等，当灯管出现整流效应时，R1和R2的阻值不相等。电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C2、C3、C4，二极管D3、D4，这些元件组成了荧光灯整流效应检测电路，检测到的信号送至控制电路IC的EOL输入端。该电路的工作原理是通过检测灯交流电压降的正负幅度的不对称性，从而判断荧光灯是否处于整流态。灯管电压通过电阻R3 R4分压。二极管D4、电阻R6和电容C2构成半波整流滤波电路，在电容C2上生成的电压比例于灯管电压的正相峰值。二极管D3、电阻R5和电容C4构成另一个半波整流滤波电路，在电容C4上生成的电压比例于灯管电压的负相峰值。电容C2上的正电压通过电阻R7对电容C3作正向充电，电容C4上的负电压通过电阻R8对电容C3作反向充电，将电容C3上的电压信号送至控制电路IC。控制电路IC将此电压与参考电压作比较，以判断是否要作整流效应保护动作。在电路中，电阻R5和R6的阻值相同，电阻R7和R8的阻值相同。在荧光灯管完全正常工作没有出现整流效应时，流过灯管的交流电流的正负部分相同，灯管正向与反向工作的等效电阻R1和R2也相同，因而灯电压的正负部分也完全对称。灯电压经分压、半波整流和滤波后，在电容C2上生成的正电压等于在电容C4上生成的负电压，电阻R7和R8相同，因而电容C3上的电压等于零伏。在控制电路IC中设定正负两个比较电压。由于电容C3上的电压不超过正负比较电压，控制电路IC不产生停振信号，电子镇流器继续工作。当灯管老化而出现整流效应时，灯管等效电阻R1和R2不相同，灯电流中出现了直流成分，同时灯电压的正负部分也不对称。灯电压经分压，半波整流和滤波后，在电容C2上生成的正电压不等于在电容C4上生成的负电压，因而电容C3上的电压不等于零伏。此电压可能为正，也可能为负，这取决于整流态时灯管电压的正负幅度哪一个更高。当C3上的电压为正，且高于控制电路IC中的正值比较电压时，或者当C3上的电压为负，且低于控制电路IC中的负值比较电压时，控制电路IC判断为灯管处于整流态，产生相应的停振信号，电子镇流器停止工作，从而避免了灯丝电极过热现象，达到了整流效应保护功能。当灯管负载需要与电子镇流器实现电气上的隔离时，此保护电路见图3，图中V为方波信号源，L和C1为串联谐振电感和电容，TX为输出变压器。R1、D1、R2和D2构成荧光灯管等效阻抗，在灯管无整流效应时，R1和R2的阻值相等，当灯管出现整流效应时，R1和R2的阻值不相等。电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C2、C3、C4，二极管D3、D4，这些元件组成了荧光灯整流效应检测电路，检测到的信号送至控制电路IC的EOL输入端。该电路的工作原理同样是通过检测灯交流电压降的正负幅度的不对称性，从而判断荧光灯是否处于整流态。其具体的描述与前述的电路相同。本技术保护电路的优点在于第一，电路中可以不设置输出变压器，从而简化了电路结构，降低了电子镇流器的成本。第二，灵活地设定电阻R3和R4的分压比，可以定量地判断整流效应的严重程度，以便精确地设定整流效应保护功能的触发电压信号幅值。这意味着当灯管出现微弱的整流效应时，保护电路也能准确地识别。第三，可以设置输出变压器，从而实现灯管与电子镇流器在电气上的严格隔离，扩大了本技术在电子镇流器中的应用范围。由此可见，与已有的此类保护电路相比，本技术设计灵活，成本低，适用性广。具有本技术整流效应保护功能的电子镇流器结构框图见图4，图中1是电子镇流器逆变电路，2是荧光灯，3是灯管电压正峰值采样电路，4是灯管电压负峰值采样电路，5是正负峰值电压信号相加电路，6是绝对值比较器电路，7是停振控制电路。本文档来自技高网...

【技术保护点】
荧光灯电子镇流器整流效应保护电路的结构，由灯管电压正峰值采样电路，灯管电压负峰值采样电路，正负峰值电压信号相加电路组成，其特征是与电子镇流器１连接的荧光灯管２，分别与灯管电压正峰值采样电路３、灯管电压负峰值采样电路４连接，正负峰值采样电路与正负峰值电压相加电路连接，信号相加电路与绝对值比较器６连接，最后接控制停振电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠，
申请(专利权)人：上海复旦微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]