专利名称：荧光灯寿命终止保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明电器中荧光灯寿命终止的保护电路。
背景技术：
荧光灯是一种节能、高效、色温可以控制的绿色光源，它在各种场所的广泛应用已成为人们日常生活中人工光源的最佳选择。但是，随着荧光灯的老化，灯管会出现寿命终止。
灯管寿命终止特性以及相应产生的危险有四种状态(1)漏气灯管但其两端的灯丝电极完好，在这种情况下，灯管不能启动，镇流器仍然给灯丝提供预热电流，这可能导致阴极的温度急剧增加，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，同时也可能使镇流器因输出功率过大而失效；(2)灯管工作时其一端阴极丧失电子发射能力，这种情况引起一端灯丝温度迅速上升，导致了额外功耗，造成电子镇流器失效，而这个额外功率集中在阴极前面很小的范围内而且严重不平衡，这可能导致灯头以及玻璃管壁和灯具接插件的过热。在这种情况下，灯管上的电压会产生不对称，这就是″整流效应″；(3)灯管工作时它的两个阴极都丧失电子发射能力，灯管两端的灯丝温度急剧上升，除增加额外损耗而威胁电子镇流器外，灯管电压也很高，同样会出现上述第二种状态的结果；(4)灯运行但灯管电压迅速上升，如杂质的漏入导致的灯管电压迅速上升。如果镇流器有能力维持放电，即镇流器提供正常的灯管电流，灯管的功率将随着灯管电压的上升而对称上升。额外的功率虽然没有局部化，但是仍然可能引起灯管过热和镇流器中器件的过热。
综上所述，第(1)种状态产生的危险从镇流器的保护线路设计上就可避免，第(2)、(3)、(4)种状态可归纳为灯管整流效应和灯管过压两种情况。
现有技术仅对灯管寿命终止特性的某一种情况进行保护，如灯管过压的保护方法之一是当管电压达到设定值时停止振荡，适合一个镇流器支持一根灯管的情况；方法之二是当管电压达到设定值时，关断寿命终止的灯管，适合一个镇流器支持多根灯管的情况。其整流效应的信号是通过对灯管电压进行桥式整流后得到的，当灯管发生整流效应时，就触发可控硅导通，从而将发生整流效应的灯管通过一电容短路，使管压降低来熄灭灯管。这种线路由于是以整流取出信号的，因此只对对称的过电压起作用，而对不对称的电压不起作用。另一种对灯管整流效应的保护，则通过灯管电压的正、负半周的不对称，取出直流信号供给集成驱动芯片使振荡器停振。该技术将灯管两端电压进行正反峰值整流后相加，当正反峰值电压不对称时，就发出信号去控制集成驱动芯片停振来达到保护目的，因此这种线路在高且对称电压发生时不会起作用。可见现有技术保护灯管寿命终止的电路设计尚不全面而且电路比较复杂，并且都不能完全实现荧光灯管的寿终保护。
发明内容
本发明通过对荧光灯管电压波形和电压幅度的检测，针对灯管寿命终止时产生的异常状态，需要解决的技术问题是设计比较简单而且比较全面的保护电路使出现整流效应和管压过压的荧光灯短路，而不影响其它灯管的正常运行。
本发明的技术方案包括灯管整流效应保护电路、灯管过压保护电路，其特征是两个串联电阻与一个电容串联后的线路与灯管并联；一个瞬态电压抑制器阴极与灯管的一端连接，其阳极接二极管的阳极，二极管的阴极与两个串联电阻的公共点相连接；触发二极管一端接电容和电阻的公共点，另一端接双向可控硅的控制极G端；双向可控硅的第一电极与第二电极分别接灯管的两端。
本发明可从功能上分为灯管整流效应保护电路和灯管过压保护电路，当灯管出现整流效应时，灯管两端的电压在一个周期内出现正、负半波不对称，管压经过两个串联电阻给电容充电，因此管电压的直流成分储存在电容上，当电容上储存了一定的能量之后使双向触发二极管导通，同时触发双向可控硅导通，使该发生整流效应灯管得到保护；当灯管寿命终止出现灯管电压迅速升高而正负半波仍然对称时，使瞬态电压抑制器导通，这时管压通过瞬态电压抑制器和二极管加到电阻和电容上，电容上有足够的能量使双向触发二极管导通，同时触发双向可控硅导通，实现保护。上述两种情况使双向触发二极管导通时，双向可控硅导通，由于双向可控硅的第一电极和第二电极分别连接在灯管的两端，因此当双向可控硅导通时，灯管熄灭，电流流向双向可控硅，寿命终止的灯管上即没有电压也没有电流，从而阻止了灯管两端阴极的过热，也就不会出现因灯管过热而导致的危险，既避免产生额外的功率损耗，还保护了电子镇流器。
附图1表示的是本发明的电路结构示意图；附图2表示具有保护功能的电子镇流器示意图。
具体实施例方式
附图2表示具有荧光灯寿命终止保护的镇流器由镇流器、荧光灯和灯管寿命终止保护电路依次相连接组成。
附图1表示实施本发明的最好方式包括设置灯管整流效应保护电路1、灯管过压保护电路2，这两个保护电路的公共部分是都经过电阻R2、电容C1、双向触发二极管D2和双向可控硅Tr；本发明具体实施方式
是将两个串联电阻R1、R2与一个电容C1串联后的线路与灯管L1并联；瞬态电压抑制器ZD1阴极与灯管的一端P1连接，其阳极接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极与电阻R1、R2的公共点相连接；触发二极管D2一端接电容C1和电阻R2的公共点，另一端接双向可控硅Tr的控制极G端；双向可控硅的第一电极A1与第二电极A2分别接灯管L1的两端C、P1。对于一个灯管来说，并联一套″灯管寿命终止保护电路″就可以避免寿命终止的灯管过热并且保护了镇流器。当灯管出现整流效应时，灯管两端的电压在一个周期内出现正、负半波不对称，即灯管电压出现了直流成分，这个直流电压经过电阻R1、R2储存在电容C1里，当电容C1上储存了一定的能量时使双向触发二极管D2导通，从而触发双向可控硅Tr导通使之起到保护作用；当灯管寿命终止出现灯管电压迅速升高而且是对称波形时，灯管电压使瞬态电压抑制器ZD1导通，此时管压通过瞬态电压抑制器ZD1和二极管D1加到电阻R2和电容C1上，电容C1储存足够的能量使双向触发二极管D2导通，从而触发双向可控硅Tr导通，完成保护。因此当实现保护时，寿命终止灯管熄灭，电流流过双向可控硅。所以当灯管发生寿命终止时，灯管寿命终止保护电路使得寿命终止的灯管上既没有电压也没有电流，从而避免了灯管两端阴极的过热，达到保护目的。
当镇流器带有若干根灯管Ln时就要有若干套相同的″灯管寿命终止保护电路″，荧光灯管寿命终止保护电路相应与灯管Ln的两端Pn、C连接。当荧光灯出现″寿命终止″状态时，与之相对应的″灯管寿命终止保护电路″开始起作用，使寿命终止的灯管熄灭，而不影响其它灯管的正常运行。
本发明除了考虑到灯管寿命终止时的三种异常保护起到安全作用外，当任何一只灯管移除时，灯管过压保护电路也通过瞬态电压抑制器ZD1、二极管D1、电阻R2对电容C1积分，由于灯开路时管压上升迅速，电容C1积蓄能量很快使双向触发二极管D2、双向可控硅Tr导通，灯管两端电压迅速降为零伏；此外，由于电阻R1、R2和电容C1串接后跨接在灯管两端，其积分时间要大于镇流器启动时间，因此不会影响到镇流器的启动。为了适应不同管压的灯管，通过调整电阻R1、R2、电容C1、双向触发二极管D2选择积分时间和触发电压，通过调整瞬态电压抑制器ZD1来选择灯管过压的动作门限，而电阻R2、电容C1则决决定灯管过压时的动作时间。
权利要求
1.荧光灯寿命终止保护电路包括灯管整流效应保护电路(1)、灯管过压保护电路(2)，其特征是两个串联电阻(R1、R2)与一个电容(C1)串联后的线路与灯管(L1)并联；一个瞬态电压抑制器(ZD1)阴极与灯管的一端(P1)连接，其阳极接二极管(D1)的阳极，二极管(D1)的阴极与两个串联电阻(R1、R2)的公共点相连接；触发二极管(D2)一端接电容(C1)和电阻(R2)的公共点，另一端接双向可控硅(Tr)的控制极(G)端；双向可控硅(Tr)的第一电极(A1)与第二电极(A2)分别接灯管的两端。
全文摘要
荧光灯寿命终止保护电路，本发明涉及照明电器中荧光灯寿命终止保护电路，需要解决的技术问题是针对灯管寿命终止时的危险状态，设计一种比较简单又比较全面的保护电路，本发明的技术方案包括灯管整流效应保护电路、灯管过压保护电路，其特征是两个串联电阻与一个电容串联后的线路与灯管并联；一个瞬态电压抑制器阴极与灯管的一端连接，其阳极接二极管的阳极，二极管的阴极与两个串联电阻的公共点相连接；触发二极管一端接电容和电阻的公共点，另一端接双向可控硅的控制极G端；双向可控硅的第一电极与第二电极分别接灯管的两端，本发明用于防止荧光灯寿命终止时灯管两端阴极过热而导致的危险、避免额外的功率损耗、保护镇流器。
文档编号H05B41/232GK1510977SQ0215773
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者杨建文, 曾浩然, 路智勇 申请人:飞宏电子(上海)有限公司