专利名称：具有异常负载保护装置的灯管限流装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体放电灯装置，更确切地说是涉及一种具有异常负载保护装置的灯管限流装置。
传统的电子式日光灯灯管限流器的启动是以两个晶体管交替开、关振荡产生高频电压，再利用此高频电压触发负载单元的LC谐振电路产生谐振以急速提升灯管两端电压的压差直到灯管启动点亮为止。然而，当灯管无法顺利启动点亮时，灯管限流装置将长期处于启动灯管状态，极易造成损坏，特别是在灯管无法起辉放电但灯丝完好的情况下，由于灯丝中流过高电压大电流(谐振电流)，往往造成振荡晶体管被大电流烧毁，甚至产生高热危险。另外，在多灯管系统中，若发生缺管或灯管未接上的问题时，持续输出则可能会使使用者触电。实践表明，如果能有一种在灯管发生异常时自动检测并切断输出的保护装置，对于保护灯管限流装置免于烧毁和保护使用者免于触电将是十分有益的。
本发明的目的是设计一种具有异常负载保护装置的灯管限流装置，当灯管无法顺利启动点亮时能将输出切断，以防止灯管限流装置损坏；当缺少灯管或灯管未接上时能自动切断输出，以防止使用者触电；当灯管异常造成输出电流过大或过小时，也能将输出切断。
本发明的目的是这样实现的，具有异常负载保护装置的灯管限流装置，包括提供稳定直流电压的电源稳压电路，将直流电压转换为高频电压的逆变电路和接收高频电压产生谐振输出接莹光灯管的负载电路，其特征在于还包括有电流检测装置，串接在所述负载电路的接地回路中，电流检测电路的输出端连接所述逆变电路的控制端。
所述的电流检测装置由取样电阻、基准分压电路、电压比较器和晶体管触发开关连接构成，取样电阻串接在所述负载电路的接地回路中，取样电阻的高电位端连接电压比较器一输入端，基准分压电路的输出端连接电压比较器的另一输入端，电压比较器的输出端连接晶体管触发开关的输入端，晶体管触发开关的输出端连接所述的逆变电路振荡控制端。
所述的电压比较器包括第一电压比较器和第二电压比较器，第一电压比较器的负输入端与第二电压比较器的正输入端连接并与所述取样电阻的高电位端连接，第一电压比较器的正输入端与所述基准分压电路的第一分压端连接，第二电压比较器的负输入端与所述基准分压电路的第二分压端连接。
还包括有一二极管，串接在所述取样电阻的高电位端与所述的电压比较器输入端间。
所述的晶体管触发开关是由晶体管、电阻、电容连接构成的晶体管RC延时触发开关电路。
当灯管发生异常而使负载电路流向接地端的电流也异常时，电流检测装置即发出控制信号而使逆变电路停止工作，切断输出。设置第一、第二电压比较器，可使检测的电流过大或过小时，均能控制关闭输出。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术
图1是本发明的灯管限流装置实施电路原理方框2是本发明的灯管限流装置实施电路图参见图1，具有异常负载保护装置的灯管限流装置，包括电源稳压电路11、逆变电路12、电流检测装置13和负载电路14。
交流电源由L、N两端输入，经保险丝111及突波吸收器(ZNR)112至电源稳压电路11，再经整流稳压后获得稳定的直流电压Vcc，向灯管限流装置供应电源。电源稳压电路11采用桥式整流电路整流并以滤波电容稳压。
逆变电路12包括两个振荡晶体管121、122，将稳定的直流电压变换为高频电压，两振荡晶体管121、122受集成电路123触发而交替导通、截止，产生振荡。
负载电路4，包括由电容C1、C2及电感L1组成的谐振电路，接收该高频电压产生谐振以启动点亮灯管141。当灯管141无法顺利启动点亮，特别是当灯管漏气无法起辉放电但灯丝仍完好时，将持续产生高电压及大谐振电流来点燃灯管，大谐振电流流过逆变电路12及灯管141的灯丝，极易损毁逆变电路12。此种情形若发生在多灯管系统中，因电流更大故情况更严重。另外，当灯管141未接上时，若持续输出大电流，将会造成使用者触电。
电流检测装置13串接在灯管141的接地侧，用于检测灯管141流向接地回路的电流IO。当灯管141异常时，电流IO将高于或低于正常值，电流检测装置检测到该状态会发出一控制信号，使逆变电路12中断工作，停止输出。
本发明在负载接地侧串接一电流检测装置以检测灯管流向接地回路的回流电流，当灯管老化、破裂或因其它原因无法顺利启动时，整个装置将维持在启动灯管状态，持续对灯管输出大电流企图启动灯管，此时由灯管流向接地回路的电流将较正常值大许多，该大电流被电流检测装置检测到后，发出控制信号使逆变电路停止输出；若有灯管未接上，负载成断路，该回流电流将较正常值小许多，此较小电流同样被电流检测装置检测到而发出控制信号停止输出。因此，不管什么原因造成灯管异常、输出电流过大或过小时，本装置均能切断输出，防止装置损坏或发生触电的危险。
参见图2，回流电流IO流过小阻值的取样电阻R1产生微小电压降Va，经二极管D1接第一电压比较器131的负输入端及第二电压比较器132的正输入端。电阻R2、R3及R4组成电阻分压电路，将Vcc分压而于B点获得电压值Vb，作为比较器131正输入端的基准比较电压值，并于C点获得电压值Vc，输入至比较器132的负输入端，作为比较器132负输入端的基准比较电压值。因为IO为交流电压，为避免电压比较器131、132损毁，还必须增设二极管D1进行整流。
当灯管发生异常有大电流流过时，Va将大于正常值而使Va＞Vb，第一电压比较器131输出触发信号。晶体管T1作为触发开关接收电压比较器131发出的触发信号而导通，进而使振荡源123停止振荡，逆变电路12停止工作而中断输出，达到保护装置的目的。当灯管发生缺管等异常状况时，此时I0将小于正常值，于是Va小于Vc而使第二电压比较器132输出触发晶体管T1导通，于是逆变电路12停止工作中断输出，达到保护目的。为避免正常启动点灯期间所需的大电流会被误认为是异常电流而中断输出，晶体管T1输出端并接有电容C3及电阻R6，该C3及R6构成RC电路以提供一延迟时间来正常启动点灯，当超过该延迟时间仍未能启动点亮灯管时，则逆变电路12将停止工作，中断输出，达到保护目的。而保护动作的灵敏度可通过电阻R1、R2及R3的组合来调整，当调整R1、R2、R3而获得较大的Vb值时，将延缓对异常大电流时的保护；而当Vc较大时，又将延缓对异常小电流时的保护。有关Vb、Vc的大小调整应根据灯管的规格来定。此外，R1的阻值不宜过大，否则会造成功率的过多损耗而降低整个装置的效率。
本实施例中的取样电阻R1也可用其它的取样元件来代替，只要该取样元件不会造成大功率损耗即可。而比较器131及132是用于检测由检测装置传来的信号的，当电流过大或过小时，都会发出信号使输出中断进行保护，因此，也可用具有同样功能的控制装置来取代电压比较器131、132。
本发明的装置经多次试验，不论是缺管、灯管漏气或因其它原因导致的灯管电流异常，均能适时关闭电路，防止振荡晶体管过热烧毁，确保灯管限流装置完好及使用安全。
权利要求
1．一种具有异常负载保护装置的灯管限流装置，包括提供稳定直流电压的电源稳压电路，将直流电压转换为高频电压的逆变电路和接收高频电压产生谐振输出接莹光灯管的负载电路，其特征在于还包括有电流检测装置，串接在所述负载电路的接地回路中，电流检测电路的输出端连接所述逆变电路的控制端。
2．根据权利要求1所述的具有异常负载保护装置的灯管限流装置，其特征在于所述的电流检测装置由取样电阻、基准分压电路、电压比较器和晶体管触发开关连接构成，取样电阻串接在所述负载电路的接地回路中，取样电阻的高电位端连接电压比较器一输入端，基准分压电路的输出端连接电压比较器的另一输入端，电压比较器的输出端连接晶体管触发开关的输入端，晶体管触发开关的输出端连接所述的逆变电路振荡控制端。
3．根据权利要求2所述的具有异常负载保护装置的灯管限流装置，其特征在于所述的电压比较器包括第一电压比较器和第二电压比较器，第一电压比较器的负输入端与第二电压比较器的正输入端连接并与所述取样电阻的高电位端连接，第一电压比较器的正输入端与所述基准分压电路的第一分压端连接，第二电压比较器的负输入端与所述基准分压电路的第二分压端连接。
4．根据权利要求1所述的具有异常负载保护装置的灯管限流装置，其特征在于还包括有二极管，串接在所述取样电阻的高电位端与所述的电压比较器输入端间。
5．根据权利要求2所述的具有异常负载保护装置的灯管限流装置，其特征在于所述的晶体管触发开关是由晶体管、电阻、电容连接构成的晶体管RC延时触发开关电路。
全文摘要
本发明涉及一种具有异常负载保护装置的灯管限流装置,包括提供稳定直流电压的电源稳压电路,将直流电压转换为高频电压的逆变电路、接收高频电压产生谐振输出接莹光灯管的负载电路和电流检测电路。电流检测电路串接在负载电路的接地回路中,电流检测电路的输出端连接逆变电路的控制端。当灯管发生异常导至电流过大或过小时,电流检测电路有输出,触发逆变电路停止工作,中断输出,达到保护限流装置及人身的目的。
文档编号H02H7/20GK1221308SQ97125718
公开日1999年6月30日 申请日期1997年12月26日 优先权日1997年12月26日
发明者杨文仁 申请人:创鸿科技股份有限公司