专利名称：灯管驱动装置、灯管模块及灯管驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灯管驱动装置、灯管模块及灯管驱动系统，尤其涉及一种冷阴极灯管的驱动装置、灯管模块及驱动系统。
背景技术：
参照图1，图1为传统冷阴极灯管照明灯具架构的示意图。冷阴极灯管照明灯具4 包括一灯具壳体41，灯具壳体41具有一容置空间(未标示于图1)以容置一交流转直流转换器40、一直流转交流转换器43及一个以上的冷阴极灯管44。在冷阴极灯管照明灯具4中，冷阴极灯管44的电极端440连接于直流转交流转换器43的输出。通过交流转直流转换器40与直流转交流转换器43的搭配操作，直流转交流转换器43将可以输出高压交流电，而此高压交流电可以驱动冷阴极灯管44。一般而言，用以驱动冷阴极灯管44的高压交流电约为500V至2000V，当然，不同尺寸的冷阴极灯管44所需的高压交流电亦不同。由于冷阴极灯管44的电极端440接收由直流转交流转换器43所产生的高压交流电，是高压接点。因此，当冷阴极灯管44损坏时，例如，灯管发生开路或短路，为了避免高压触电的危险，使用者将无法实时自行更换已损坏的冷阴极灯管44，而造成使用不便。同时， 直流转交流转换器43将会持续施加高压交流电给已损坏的冷阴极灯管44，而导致直流转交流转换器43发生故障。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种灯管驱动装置、灯管模块及灯管驱动系统。灯管驱动装置能够在冷阴极灯管发生损坏时，例如，灯管发生开路或短路，即刻停止运作，以达到自我保护的目的。同时，灯管驱动系统中的灯管模块可供使用者自行更换，而达到安全更换灯管的功效。依据一实施例，本实用新型的灯管驱动装置包括一控制器、一振荡电路、一转换器及一保护电路。其中，控制器根据一第一输入电压而启动，并且根据一第二输入电压输出一控制信号。振荡电路耦接于控制器，用以调整控制器的操作时钟的振荡频率。转换器耦接于控制器与冷阴极灯管，受控于控制信号，将一第三输入电压转换成为一输出电压用以驱动冷阴极灯管。保护电路耦接于冷阴极灯管与振荡电路，在冷阴极灯管发生开路或短路时， 禁能(disable)振荡电路。根据本实用新型进一步改进的技术方案，还包括一电源输入端，该电源输入端耦接于该控制器与该转换器。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电源输入端包括四个脚位。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该转换器为一直流转交流转换器。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该振荡电路为一电阻-电容电路。依据另一实施例，本实用新型的灯管模块包括前述一实施例的灯管驱动装置、一冷阴极灯管及一绝缘单元，其中绝缘单元用以包覆部分的冷阴极灯管与灯管驱动装置。根据本实用新型的进一步改进的技术方案，该灯管驱动装置还包括一电源输入端，该电源输入端耦接于该控制器与该转换器，且该绝缘单元包覆部分的该电源输入端。依据再一实施例，本实用新型的灯管驱动系统包括一电源转换器、至少一个冷阴极灯管与至少一个前述另一实施例的灯管模块，其中该至少一个灯管模块耦接于电源转换器并对应对应耦接该至少一个冷阴极灯管。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该灯管驱动装置还包括一电源输入端， 该电源输入端耦接于该控制器与该转换器，且该绝缘单元包覆部分的该电源输入端。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电源转换器为一交流转直流转换器。根据本实用新型进一步改进的技术方案，还包括至少一个连接器，该至少一个连接器耦接于该电源转换器并对应耦接该至少一个灯管驱动装置。综上所述，本实用新型一实施例的灯管驱动装置系利用保护电路在冷阴极灯管发生开路或短路时，禁能(disable)振荡电路，以达到灯管驱动装置自我保护的效果。另外， 本实用新型的另一实施例中，由绝缘单元包覆部分的冷阴极灯管与灯管驱动装置所构成的灯管模块，系在灯管驱动系统中提供使用者方便且安全自行更换灯管的效果。
[0017]图1为传统冷阴极灯管照明灯具架构的示意图；[0018]图2为本实用新型的实施例的冷阴极灯管照明灯具的示意图；[0019]图3为本实用新型的实施例的灯管模块架构的示意图；[0020]图4为本实用新型的实施例的灯管驱动装置功能方块的示意图；及[0021]图5为灯管驱动装置的一实施例的细部电路的示意图。[0022]主要元件符号说明[0023]现有技术[0024]冷阴极灯管照明灯具4交流转直流转换器40[0025]灯具壳体41直流转交流转换器43[0026]冷阴极灯管44电极端440[0027]本实用新型[0028]灯管模块1冷阴极灯管10[0029]电极端102灯管驱动装置12[0030]控制器120转换器122[0031]振荡电路124保护电路126[0032]电源输入端128绝缘单元14[0033]灯管驱动系统3电源转换器30[0034]连接器33冷阴极灯管照明灯具5[0035]灯具壳体51脚位 P1、P2、P3、P4[0036]第一输入电压Vl第二输入电压V2[0037]第三输入电压V3输出电压Vo[0038]控制信号Sl具体实施方式
请参考图2。图2为本实用新型的实施例的冷阴极灯管照明灯具的示意图。冷阴极灯管照明灯具5具有灯管驱动系统3与灯具壳体51。灯管驱动系统3主要包括一电源转换器30与至少一个灯管模块1，其中，电源转换器30耦接于每一个灯管模块1。电源转换器30为一交流转直流转换器(AC/DC converter)，用以将交流电转成多个直流输入电压， 以供应每一个灯管模块1使用。灯管驱动系统3可以被设置在一灯具壳体51中，换言之，灯具壳体51凹设形成有一容置空间，用以容置灯管驱动系统3。在本实施例中，灯具壳体51被设计为一四方矩形体，而藉以可被装置于天花板下方的轻钢架中，但本实用新型不以此为限，亦可将灯具壳体 51的外型作不同的变化设计，例如，灯具壳体51亦可以被设计为吸顶灯的外壳、广告招牌的壳体或台灯的灯壳。 再次参考图2。灯管驱动系统3更可以通过至少一个连接器33作为电源转换器30 与每一个灯管模块1之间耦接的桥梁。换言之，每一个连接器33的一端是共同连接于电源转换器30的输出端，而每一个连接器33的另一端(电源插口)则可以分别对应连接于每一个灯管模块1。在本实施例中，连接器33与对应的灯管模块1之间可通过插拔(plug-in) 方式进行电性耦接，亦即，连接器33的电源插口可以供使用者将灯管模块1的一电源输入端1 进行插入或拔出。另外，连接器33的电源插口与灯管模块1的电源输入端1 更可以依需求设计彼此之间相对应的尺寸，以提供连接器33的电源插口与灯管模块1的电源输入端1 在进行连接时的防呆功能。配合图2，请参考图3。图3为本实用新型的实施例的灯管模块架构的示意图。灯管模块1包括一冷阴极灯管10、一灯管驱动装置12及一绝缘单元14，于本实施例中，冷阴极灯管10可以为一 U型冷阴极灯管，但本实用新型不以此为限，冷阴极灯管10亦可为其它形状的冷阴极灯管。另外，灯管驱动装置12的输出端耦接于冷阴极灯管10的电极端102。 同时，灯管驱动装置12的电源输入端1 包括四个脚位P1、P2、P3、P4，且灯管驱动装置12 的电源输入端1 还作为灯管模块1的输出端。四个脚位PI、P2、P3、P4用以从电源转换器30接收多个直流的输入电压。举例来说，脚位Pl用以接收一第一输入电压VI、脚位P2 用以接收一第二输入电压V2，脚位P3用以接收一第三输入电压V3，脚位P4作为一接地端。 要说明的是，上述四个脚位PI、P2、P3、P4的定义并非用以限定本实用新型，四个脚位P1、 P2、P3、P4的定义可根据冷阴极灯管10的规格的不同而有不同的定义。另外，绝缘单元14用来包覆部分的灯管驱动装置12以及部分的冷阴极灯管10， 其中灯管驱动装置12的部分电源输入端1 暴露于绝缘单元14之外。暴露的电源输入端 128即用以与连接器33连接，以使电源输入端128通过连接器33与电源转换器30电性连接，而让电源转换器30可以将多个输入电压Vl V3送至灯管驱动装置12。灯管驱动装置12依据多个输入电压Vl V3驱动冷阴极灯管10。前述的绝缘单元14可以为一塑料壳体，同时，在塑料壳体中更可以注入散热胶体以帮助灯管驱动装置12进行散热。配合图2，请参考图4与图5。图4为本实用新型的实施例的灯管驱动装置功能方块的示意图。图5为灯管驱动装置的一实施例的细部电路示意图。灯管驱动装置12用以驱动一冷阴极灯管10，其包括一控制器120 (Ul)、一振荡电路124、一转换器122、一保护电路1 及一电源输入端128，其中控制器120耦接于电源输入端128，振荡电路IM耦接于控制器120，振荡电路IM耦接于控制器120，转换器122耦接于控制器120与冷阴极灯管10 之间，且保护电路1 耦接于冷阴极灯管10与振荡电路124。参考图5。振荡电路124由电阻R30、R31、电容C11、C12及跳线(jump)插座J1、J2组成。转换器122由开关Q2、Q3、 电容C1、C8及电阻R24、R25组成。保护电路126由开关Ql、Q5、电阻R7-R14、R18-R19、电容 C16-C19、C3、C6 及二极管 D4-D6、D8、ZD3 组成。电源输入端1观包括四个脚位？1、？2、？3冲4，四个脚位？1、？2、？3、？4用以分别从电源转换器30接收第一输入电压VI、第二输入电压V2及第三输入电压V3。控制器120根据第一输入电压Vl而启动，并且根据第二输入电压V2输出一控制信号Sl。前述中，第一输入电压Vl也就是控制器120的启动电压，大致设计成390V的直流电，用以启动控制器120。 另外，第二输入电压V2也就是控制器120的工作电压，大致设计成18V的直流电，以供控制器120的操作用电。振荡电路IM可以调整控制器120的操作时钟的震荡频率。举例说明，振荡电路 1 为一电阻-电容电路，其通过电阻值与电容值的设计与调整，让控制器120的操作时钟具有不同的振荡频率。转换器122从电源输入端1 接收第三输入电压V3。另外，转换器122受控于控制器120动作后所送出的控制信号Si，以将第三输入电压V3转换成为一输出电压Vo以驱动冷阴极灯管10。控制器120动作后所送出的控制信号Sl可以为一脉冲宽度调变(PWM) 信号或是一脉冲频率调变(PFM)信号，主要用来控制转换器122将第三输入电压V3转换成为输出电压Vo以驱动冷阴极灯管10。前述中，第三输入电压V3大致设计成390V的直流电，以作为转换器122的一主要输入电压(main voltage)。转换器122可以为一直流转交流转换器，亦为俗称的换流器(inverter)，其所产生的输出电压Vo约为500V至2000V的交流电，但是本实用新型不以此为限，上述输出电压Vo可依据冷阴极灯管10的规格加以设计。保护电路126在冷阴极灯管10发生开路或短路时，禁能(disable)振荡电路124。 换句话说，保护电路126从冷阴极灯管10的电极端102侦测冷阴极灯管10的工作状态， 并且在冷阴极灯管10发生开路或短路时，将振荡电路IM连接到接地端。此时，振荡电路 IM将会让控制器120停止工作，进而达到保护控制器120的功效。另外，在冷阴极灯管 10发生开路或短路时，保护电路1 亦可以让振荡电路124与控制器120之间形成浮接 (floating)。此时，振荡电路124同样会让控制器120停止工作，以达到保护控制器120的功效。综上所述，本实用新型的实施例的灯管驱动装置是利用保护电路在冷阴极灯管发生开路或短路时，禁能(disable)振荡电路的动作，以达到灯管驱动装置自我保护的效果。 另外，本实用新型的实施例中，由绝缘单元包覆部分的冷阴极灯管与灯管驱动装置所构成的灯管模块，在灯管驱动系统中提供使用者方便且安全自行更换灯管的效果。然而，以上所述，仅为本实用新型优选的一具体实施例的详细说明与附图，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本实用新型的专利范围内。
权利要求1.一种灯管驱动装置，用于驱动一冷阴极灯管，其特征在于，包括一控制器，所述控制器根据一第一输入电压而启动，并且根据一第二输入电压输出一控制信号；一振荡电路，耦接于所述控制器，所述振荡电路用以调整所述控制器的操作时钟的振荡频率；一转换器，耦接于所述控制器与所述冷阴极灯管，所述转换器受控于所述控制信号，将一第三输入电压转换为一输出电压以驱动所述冷阴极灯管；及一保护电路，耦接于所述冷阴极灯管与所述振荡电路，在所述冷阴极灯管发生开路或短路时，禁能所述振荡电路。
2.根据权利要求1所述的灯管驱动装置，其特征在于，还包括一电源输入端，所述电源输入端耦接于所述控制器与所述转换器。
3.根据权利要求2所述的灯管驱动装置，其特征在于，所述电源输入端包括四个脚位。
4.根据权利要求1所述的灯管驱动装置，其特征在于，所述转换器为一直流转交流转换器。
5.根据权利要求1所述的灯管驱动装置，其特征在于，所述振荡电路为一电阻-电容电路。
6.一种灯管模块，其特征在于，包括 一冷阴极灯管；一灯管驱动装置，包括一控制器，所述控制器根据一第一输入电压而启动，并且根据一第二输入电压输出一控制信号；一振荡电路，耦接于所述控制器，所述振荡电路用以调整所述控制器的操作时钟的振荡频率；一转换器，耦接于所述控制器与所述冷阴极灯管，所述转换器受控于所述控制信号，将一第三输入电压转换为一输出电压以驱动所述冷阴极灯管；一保护电路，耦接于所述冷阴极灯管与所述振荡电路，所述保护电路在所述冷阴极灯管发生开路或短路时，禁能所述振荡电路；及一绝缘单元，包覆部分的所述冷阴极灯管与部分的所述灯管驱动装置。
7.根据权利要求6所述的灯管模块，其特征在于，所述灯管驱动装置还包括一电源输入端，所述电源输入端耦接于所述控制器与所述转换器，且所述绝缘单元包覆部分的所述电源输入端。
8.一种灯管驱动系统，其特征在于，包括一电源转换器，将交流电转成一第一输入电压、一第二输入电压及一第三输入电压； 至少一个冷阴极灯管；至少一个灯管驱动装置，耦接于所述电源转换器并对应耦接所述至少一个冷阴极灯管，其中，所述灯管驱动装置包括一控制器，根据所述第一输入电压而启动，并且根据所述第二输入电压输出一控制信号；一振荡电路，耦接于所述控制器，所述振荡电路用以调整所述控制器的操作时钟的振荡频率；一转换器，耦接于所述控制器与所述冷阴极灯管，所述转换器受控于所述控制信号，将所述第三输入电压转换为一输出电压以驱动所述冷阴极灯管；一保护电路，耦接于所述冷阴极灯管与所述振荡电路，所述保护电路在所述冷阴极灯管发生开路或短路时，禁能所述振荡电路；及一绝缘单元，包覆部分的所述冷阴极灯管与部分的所述灯管驱动装置。
9.根据权利要求8所述的灯管驱动系统，其特征在于，所述灯管驱动装置还包括一电源输入端，所述电源输入端耦接于所述控制器与所述转换器，且所述绝缘单元包覆部分的所述电源输入端。
10.根据权利要求8所述的灯管驱动系统，其特征在于，所述电源转换器为一交流转直流转换器。
11.根据权利要求8所述的灯管驱动系统，其特征在于，还包括至少一个连接器，所述至少一个连接器耦接于所述电源转换器并对应耦接所述至少一个灯管驱动装置。
专利摘要本实用新型提供一种灯管驱动装置、灯管模块及灯管驱动系统，其中，该灯管驱动装置包括一控制器、一振荡电路、一转换器及一保护电路。振荡电路耦接于控制器，转换器耦接于控制器与一冷阴极灯管，保护电路耦接于冷阴极灯管与振荡电路。控制器根据第一输入电压而启动，并且根据第二输入电压输出一控制信号。振荡电路用以调整控制器的操作时钟的振荡频率。转换器受控于控制信号，并将第三输入电压转换成一输出电压，其中输出电压用以驱动冷阴极灯管。保护电路在冷阴极灯管发生开路或短路时，禁能(disable)振荡电路。
文档编号H05B41/26GK201967224SQ20102065106
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者李日源 申请人:胜美达电子股份有限公司