逆变器装置及其驱动方法

专利名称：逆变器装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种逆变器(Inverter)。具体而言，本发明涉及一种用于为驱动灯而 供电的逆变器的保护电路。
背景技术：
为了驱动放电灯，需要有高电压，并且一般使用逆变器以产生该高电压。用于驱动 灯的逆变器将输入DC电源变换成AC电源并且向放电灯供应AC电压和AC电流。该逆变器 包括变压器，该变压器的第一侧连接到半桥或全桥电路，而变压器的第二侧连接到灯。放电 灯由在第二侧生成的AC电压和AC电流驱动。当灯进入开路或者短路状态时，逆变器开始进 行对灯驱动器和逆变器的安全性及可靠性的保护。具体而言，当放电灯变成开路灯时，逆变 器的输出端子进入开路状态，而当放电灯变成短路灯时，逆变器的输出端子进入短路状态。 逆变器感测反馈电压和电流，从而了解输出端子的状态以便实现保护操作。当逆变器包括多个输出端子并且多个输出端子分别连接到多个灯时，逆变器必须 具有与灯的数目对应的外部元件，以检测所述多个灯之中的开路灯或者短路灯。具体而言， 逆变器需要与提供给所述多个灯中的各个灯的电压和电流对应的多个反馈信号，以便实现 保护操作。逆变器根据多个灯的数目包括外部元件如二极管，以生成多个反馈信号。于是， 鉴于形成外部元件，逆变器的整个面积增加并且制造成本也增加。在本背景技术部分中公开的上述信息仅为了增强对本发明背景的理解，因此可包 含并未形成在本国已为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容
创造本发明旨在提供一种包括更少用于保护操作的外部元件的逆变器和驱动方 法。在本发明的一个方面中，一种向至少两个放电灯供电的逆变器包括第一反馈信息生 成单元，用于生成与至少两个放电灯中的第一放电灯的驱动电压对应的第一反馈电压；第 二反馈信息生成单元，用于生成与至少两个放电灯中的第二放电灯的驱动电压对应的第二 反馈电压；以及逆变器驱动器，用于将具有第一和第二反馈电压中的较小反馈电压的第一 最小电压与短路参考电压比较以确定所述至少两个放电灯中的至少一个短路放电灯以及 用于通过使用比较结果和具有预定周期的第一锯齿波信号感测所述至少一个短路放电灯。 所述逆变器还包括第三反馈信息生成单元，用于生成与所述第一放电灯的驱动电流对应 的第三反馈电压；以及第四反馈信息生成单元，用于生成与所述第二放电灯的驱动电流对 应的第四反馈电压。所述逆变器驱动器将具有所述第三和第四反馈电压中的较小反馈电压的第二最小电压与开路参考电压比较以确定所述至少两个放电灯的至少一个开路放电灯 并且通过使用比较结果和所述第一锯齿波信号感测所述至少一个开路放电灯。所述逆变器 驱动器包括开路比较器，用于比较所述第二最小电压和所述开路参考电压以及用于根据 比较结果生成开路检测信号；以及开路灯保护器，用于通过使用所述开路检测信号对包括 所述第二最小电压大于所述参考电压时的时间段的所述第二最小电压的周期的数目进行 计数以及用于如果计数结果不同于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果则确定存 在所述至少一个开路放电灯。所述开路灯保护器包括同步信号发生器，用于生成同步信 号，该同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且具有相同周期的脉冲信号；时钟信号发 生器，用于生成与所述同步信号同步并且周期为同步信号的周期的两倍的时钟信号；开路 触发器，用于与所述开路检测信号同步地在开路检测信号的一个周期期间输出所述时钟信 号作为开路信号；以及开路确定单元，用于在所述开路信号的电平在预定延迟时间段期间 不变时确定存在所述至少一个开路放电灯。所述开路确定单元包括第一延迟单元，用于在所述开路信号在所述预定延迟时间段期间维持于第一电平 时生成第二电平的第一检测信号而在所述开路信号为第三电平时生成第四电平的第一检 测信号；第二延迟单元，用于在所述开路信号经反相的反相开路信号在所述预定延迟时间 段期间维持于所述第一电平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反相开路信号为所 述第三电平时生成第四电平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述第一检测信号或者 所述第二检测信号为所述第二电平时生成开路保护信号。所述逆变器还包括开关单元， 用于接收电源电压以及用于通过所述切换操作生成方波电压；以及变压器，用于包括通过 使用所述方波电压向所述至少两个放电灯供应所述驱动电压和所述驱动电流的至少两个 第二侧线圈。所述第一放电灯连接到所述至少两个第二侧线圈中的第二线圈的第一端子， 而第三放电灯连接到所述第二线圈的第二端子。所述第三反馈电压发生器包括所述第一 放电灯的驱动电流流过的第一电阻器；所述第三放电灯的驱动电流流过的第二电阻器；第 一二极管，包括被施加以所述第一电阻器的电压的阳极；以及第二二极管，包括被施加以所 述第二电阻器的电压的阳极和连接到所述第一二极管的阴极的阴极。所述第三反馈电压为 所述第一和第二二极管的阴极电压。所述第二放电灯连接到至少两个第二侧线圈中的第 三线圈的第一端子，而所述第三放电灯连接到所述第三线圈的第二端子。所述第四反馈电 压发生器包括所述第二放电灯的驱动电流流过的第一电阻器；所述第三放电灯的驱动电 流流过的第二电阻器；第一二极管，包括被施加以所述第一电阻器的电压的阳极；以及第 二二极管，包括被施加以所述第二电阻器的电压的阳极和连接到所述第一二极管的阴极的 阴极。所述第四反馈电压为所述第一和第二二极管的阴极电压。第一锯齿波信号的周期为切换操作的周期的一半。在本发明的一个方面中，所述逆变器的逆变器驱动器包括短路比较器，用于比较 第一最小电压与短路参考电压以及用于根据比较结果生成短路检测信号；以及短路灯保护 器，用于通过使用所述短路检测信号对包括所述第一最小电压大于所述参考电压时的时间 段的所述第一最小电压的周期的数目进行计数以及用于在计数结果不同于所述第一锯齿 波信号的周期数目的计数结果时确定存在所述至少一个短路放电灯。所述短路灯保护器包 括同步信号发生器，用于生成同步信号，该同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且具 有相同周期的脉冲信号；时钟信号发生器，用于生成与所述同步信号同步并且周期为所述同步信号的周期的两倍的时钟信号；短路触发器，用于与所述短路检测信号同步地在所述 短路检测信号的一个周期期间输出所述时钟信号作为短路信号；以及短路确定单元，用于 在所述短路信号的电平在预定延迟时间段期间不变时确定存在至少一个短路放电灯。所述 短路确定单元包括第一延迟单元，用于在所述短路信号在所述预定延迟时间段期间维持 于第一电平时生成第二电平的第一检测信号而在所述短路信号为第三电平时生成第四电 平的第一检测信号；第二延迟单元，用于在所述短路信号经反相的反相短路信号在所述预 定延迟时间段期间维持于所述第一电平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反相短 路信号变成所述第三电平时生成第四电平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述第一 检测信号或者所述第二检测信号为所述第二电平时生成短路保护信号。在本发明的一个方 面中，所述逆变器还包括开关单元，用于接收电源电压以及用于通过所述切换操作生成方 波电压；以及变压器，用于包括通过使用所述方波电压向所述至少两个放电灯供应所述驱 动电压和所述驱动电流的至少两个第二侧线圈。所述第一放电灯连接到所述至少两个第 二侧线圈中的第二线圈的第一端子，而第三放电灯连接到所述第二线圈的第二端子。所述 第一反馈电压发生器包括第一电容器，包括连接到所述第一放电灯和所述第二线圈的第 一端子的第一端子；第二电容器，包括连接到所述第一电容器的第二端子的第一端子；第 一二极管，包括被施加以所述第二电容器的第一端子的电压的阳极；第三电容器，包括连接 到所述第三放电灯和所述第二线圈的第二端子的第一端子；第四电容器，包括连接到所述 第三电容器的第二端子的第一端子；以及第二二极管，包括被施加以所述第四电容器的第 一端子的电压的阳极和连接到所述第一二极管的阴极的阴极。所述第一反馈电压为所述第 一和第二二极管的阴极电压。所述第二放电灯连接到所述至少两个第二侧线圈中的第二 线圈的第一端子，而第三放电灯连接到所述第二线圈的第二端子。所述第二反馈电压发生 器包括第一电容器，包括连接到所述第二放电灯和所述第二线圈的第一端子的第一端子； 第二电容器，包括连接到所述第一电容器的第二端子的第一端子；第一二极管，包括被施加 以所述第二电容器的第一端子的电压的阳极；第三电容器，包括连接到所述第三放电灯和 所述第二线圈的第二端子的第一端子；第四电容器，包括连接到所述第三电容器的第二端 子的第一端子；以及第二二极管，包括被施加以所述第四电容器的第一端子的电压的阳极 和连接到所述第一二极管的阴极的阴极。所述第二反馈电压为所述第一和第二二极管的阴 极电压。第一锯齿波信号的周期为切换操作的周期的一半。在本发明的另一方面中，一种 用于向至少两个放电灯供电的逆变器的驱动方法包括用于生成与所述至少两个放电灯中 的第一放电灯的驱动电压对应的第一反馈电压的步骤；用于生成与所述至少两个放电灯中 的第二放电灯的驱动电压对应的第二反馈电压的步骤；用于通过比较所述第一和第二反馈 电压生成具有较小反馈电压的第一最小电压的步骤；用于比较所述第一最小电压与短路参 考电压以确定所述至少两个放电灯中的至少一个短路放电灯是否存在的步骤；以及用于通 过使用比较结果和具有预定周期的第一锯齿波信号感测所述至少两个放电灯中的所述至 少一个短路放电灯的步骤。 所述逆变器的驱动方法还包括用于生成与所述第一放电灯的驱动电流对应的第 三反馈电压的步骤；用于生成与所述第二放电灯的驱动电流对应的第四反馈电压的步骤； 用于生成具有所述第三和第四反馈电压中的较小反馈电压的第二最小电压的步骤；用于比 较所述第二最小电压与开路参考电压以确定所述至少两个放电灯中的至少一个开路放电灯是否存在的步骤；以及用于通过使用比较结果和所述第一锯齿波信号来感测所述开路灯 的步骤。用于感测所述开路灯的步骤包括用于比较所述第二最小电压和所述开路参考电 压并且根据比较结果生成开路检测信号的步骤；用于通过使用所述开路检测信号对包括所 述第二最小电压大于所述参考电压时的时间段的第二最小电压的周期的数目进行计数的 步骤；以及用于在计数结果不同于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果时确定存在 至少一个开路放电灯的步骤。用于确定所述短路灯的步骤包括用于比较所述第一最小电压与所述短路参考电 压并且根据比较结果生成短路检测信号的步骤；用于通过使用所述短路检测信号对包括所 述第一最小电压大于所述参考电压时的时间段的所述第一最小电压的周期的数目进行计 数的步骤；以及用于确定在计数结果不同于所述第一锯齿波信号的周期计数结果时存在所 述至少一个短路放电灯的步骤。在本发明的另一方面中，一种用于向至少两个放电灯供应 电源的逆变器包括第一反馈信息生成单元，用于生成与所述至少两个放电灯的各驱动电 压对应的第一电压和第二电压；以及逆变器驱动器，分别对所述第一电压和所述第二电压 进行整流、比较具有经整流的第一电压和经整流的第二电压中的较小电压的第一最小电压 与短路参考电压以确定所述至少两个放电灯中的至少一个短路放电灯是否存在，并且通过 使用比较结果和具有预定周期的第一锯齿波信号感测所述至少两个放电灯中的至少一个 短路放电灯。所述逆变器还包括第二反馈信息发生器，用于生成与所述至少两个放电灯的 各驱动电流对应的第三电压和第四电压；并且所述逆变器驱动器分别对所述第三电压和所 述第四电压进行整流、比较具有经整流的第三和第四电压中的较小电压的第二最小电压与 开路参考电压以确定所述至少两个放电灯中的至少一个开路放电灯是否存在，并且通过使 用比较结果和所述第一锯齿波信号感测所述至少两个放电灯中的开路灯。所述逆变器驱动 器包括开路比较器，用于比较所述第二最小电压与所述开路参考电压以及用于根据比较 结果生成开路检测信号；以及开路灯保护器，用于通过使用所述开路检测信号对包括所述 第二最小电压大于所述参考电压时的时间段的所述第二最小电压的周期的数目进行计数 以及用于如果计数结果不同于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果则确定存在所 述至少一个开路放电灯。所述开路灯保护器包括同步信号发生器，用于生成同步信号，该 同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且具有相同周期的脉冲信号；时钟信号发生器， 用于生成与所述同步信号同步并且周期为所述同步信号的周期的两倍的时钟信号；开路触 发器，用于与所述开路检测信号同步地在所述开路检测信号的一个周期期间输出所述时钟 信号作为开路信号；以及开路确定单元，用于在所述开路信号的电平在预定延迟时间段期 间不变时确定存在所述至少一个开路放电灯。所述开路确定单元包括第一延迟单元，用 于在所述开路信号在所述预定延迟时间段期间维持于第一电平时生成第二电平的第一检 测信号而在所述开路信号为第三电平时生成第四电平的第一检测信号；第二延迟单元，用 于在所述开路信号经反相的反相开路信号在所述预定延迟时间段期间维持于所述第一电 平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反相开路信号为所述第三电平时生成第四电 平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述第一检测信号或者所述第二检测信号为所述 第二电平时生成开路保护信号。所述逆变器驱动器包括短路比较器，用于比较所述第一 最小电压与所述短路参考电压以及用于根据比较结果生成短路检测信号；以及短路灯保护器，用于通过使用所述短路检测信号对包括所述第一最小电压大于所述参考电压时的时间 段的所述第一最小电压的周期的数目进行计数以及用于在计数结果不同于所述第一锯齿 波信号的周期数目的计数结果时确定存在所述至少一个短路放电灯。所述短路灯保护器包 括同步信号发生器，用于生成同步信号，该同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且具 有相同周期的脉冲信号；时钟信号发生器，用于生成与所述同步信号同步并且周期为所述 同步信号的周期的两倍的时钟信号；短路触发器，用于与所述短路检测信号同步地在所述 短路检测信号的一个周期期间输出所述时钟信号作为短路信号；以及短路确定单元，用于 在所述短路信号的电平在预定延迟时间段期间不变时确定存在所述至少一个短路放电灯。 所述短路确定单元包括第一延迟单元，用于在所述短路信号在所述预定延迟时间段期间 维持于第一电平时生成第二电平的第一检测信号而在所述短路信号为第三电平时生成第 四电平的第一检测信号；第二延迟单元，用于在所述短路信号经反相的反相短路信号在所 述预定延迟时间段期间维持于所述第一电平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反 相短路信号变成所述第三电平时生成第四电平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述 第一检测信号或者所述第二检测信号为所述第二电平时生成短路保护信号。根据本发明， 通过二极管发送放电灯的驱动电压和驱动电流，使得它们可以感测开路灯和短路灯。传统 上，根据放电灯数目需要很多个二极管。然而，在本发明的实施例中，可以通过四个二极管 发送与四个放电灯的驱动电压和驱动电流有关的反馈电压。因而，本发明可以提供一种用 于利用简单配置发现开路灯和短路灯的逆变器和驱动方法。


图1示出根据本发明的示例性实施例的逆变器；图2A示出当放电灯510和520均为稳态时的电压VLVl、电压VLV2和第一反馈电 压OLRl的波形；图2B示出当放电灯510为开路灯时的电压VLVl、电压VLV2和第一反馈电压OLRl 的波形；图2C示出当放电灯510和520均为开路灯时的电压VLVl、电压VLV2和第一反馈 电压OLRl的波形；图2D示出当放电灯510为短路灯时的电压VLVl、电压VLV2和第一反馈电压OLRl 的波形；图2E示出当放电灯510和520均为短路灯时的电压VLV1、电压VLV2和第一反馈 电压OLRl的波形；图3A示出当放电灯510和520均为稳态时的电压VLCl、电压VLC2和第三反馈电 压OLPl的波形；图3B示出当放电灯510为开路灯时的电压VLCl、电压VLC2和第三反馈电压OLPl 的波形；图3C示出当放电灯510和520均为开路灯时的电压VLC1、电压VLC2和第三反馈 电压OLPl的波形；图4示出根据本发明的示例性实施例的短路灯保护器150 ；图5示出当放电灯510、520、530和540为常态灯时输入到短路灯保护器150的信
12号、内部信号和输出信号；图6示出当短路灯形成时输入到短路灯保护器150的信号、内部信号和输出信 号；图7示出当与图6所示不同地形成短路灯时输入到短路灯保护器150的信号、内
部信号和输出信号；图8示出根据本发明的示例性实施例的开路灯保护器。
具体实施例方式在以下详细描述中，仅通过示例说明来示出和描述了本发明的某些示例性实施 例。如本领域技术人员能够了解的那样，可以各种不同的方式修改所述实施例，而所有这些 均未脱离本发明的精神或范围。因而，附图和描述实际上认为是说明性的而非限制性的。相 同的标号在整个说明书中指代相同的元件。在整个说明书和随附的权利要求书中，当描述一个元件“耦合”到另一元件时，该 元件可以“直接耦合”到其它元件或者通过第三元件“电耦合”到其它元件。此外，除非有 明确的相反描述，用词“包括”及其变体可理解为表示包括描述的元件而并不排除包括任何 其它元件。在以下详细描述中，仅通过示例说明来示出和描述本发明的某些示例性实施例。 下文参照附图根据本发明的示例性实施例描述一种逆变器和驱动方法。图1示出了根据本发明的示例性实施例的逆变器。如图1中所示，根据本发明的 示例性实施例的逆变器10包括逆变器驱动器100、开关单元140、变压器200和第一至第四 反馈信息生成单元310、320、410和420。逆变器10向放电灯510、520、530和540供应电源并且使放电灯510、520、530和
540以适当亮度发光。开关单元140接收DC电源电压Vcc并且利用切换元件的切换操作 向变压器200传送方波电压Vo。开关单元140可以被配置成使用推拉法、半桥法或者全桥 法。根据本发明的示例性实施例，开关单元140被配置成使用半桥法。具体而言，半桥法的开关单元140包括晶体管141和142。晶体管141和142为 η沟道晶体管。栅信号VGl和VG2被施加到晶体管141和142的栅极。晶体管141的漏极 连接到变压器200的第一侧线圈201的第一端子，而晶体管141的源极接收电源电压Vcc。 晶体管142的漏极连接到变压器200的第一侧线圈201的第一端子，而晶体管142的源极 接地。晶体管141和晶体管142交替地操作切换。因而，当晶体管141在导通状态下而晶 体管142在截止状态下时，方波电压Vo变成电源电压Vcc电平，而当晶体管141在截止状 态下而晶体管142在导通状态下时，方波电压Vo变成接地电压电平。变压器200包括第一 线圈201、第二线圈202和第三线圈203。第一线圈201配置于变压器200的第一侧，而第二线圈202和第三线圈203配置 于变压器200的第二侧。向变压器200输入方波电压VI，其中由电容器C取代DC元件。第 一线圈201的两个端子，因方波电压Vl而产生第二线圈202的漏电感(未示出)与电容器 Cl至C4之间的谐振，并且在第二线圈202的两个端子出现AC电压V2。此外，因方波电压 Vl而产生第二线圈203的漏电感(未示出)与电容器C5至C8之间的谐振，并且在第二线 圈203的两个端子出现AC电压V3。向放电灯510和520供应AC电压V2，而向放电灯530和540供应AC电压V3。下文中将供给各放电灯510至540的电压称为驱动电压，而将流过各放电灯510至540的电流 称为驱动电流。根据本发明的示例性实施例，为了驱动四个放电灯，两个线圈形成于变压器 的第二侧，但是为了驱动两个放电灯，一个线圈形成于变压器的第二侧。第一和第二反馈信 息生成单元310和320生成与对应于各放电灯510至540的各驱动电压有关的反馈信息， 而第三和第四反馈信息生成单元410和420生成与对应于各放电灯510至540的各驱动电 流有关的反馈信息。第一反馈信息生成单元310生成与在放电灯510和520处的驱动电压有关的反馈 信息作为反馈电压OLRl并且向逆变器驱动器100发送反馈电压0LR1。第一反馈信息生成 单元310包括二极管311、电容器Cl至C4以及电阻器Rl和R2。电容器Cl和C2串联连接 于放电灯510的第一端子与接地之间，且电容器Cl和C2的节点连接到二极管311。电阻 器Rl的第一端子与电容器Cl和C2的节点以及二极管311连接。电容器C3和C4串联连 接于放电灯520的第一端子与接地之间，且电容器C3和C4的节点连接到二极管311。电阻器R2的第一端子与电容器C3和C4的节点以及二极管311连接。在无二极 管Dl的情况下，电压VLVl为形成基于OV电压的正弦波的电压。然而，当如图1中所示连 接二极管Dl时，电压VLVl下移并且形成基于负电压的正弦波。电阻器Rl使电压VLVl上 移。因此，电压VLVl形成基于OV电压的正弦波。电阻器R2、R5和R6发挥与电阻器Rl相 同的作用。二极管311包括两个二极管Dl和D2。向二极管Dl的阳极施加电压VLV1，而向 二极管D2的阳极施加电压VLV2。电压VLVl为与放电灯510的驱动电压对应的反馈信息， 而电压VLV2为与放电灯520的驱动电压对应的反馈信息。二极管311向逆变器驱动器100交替地发送放电灯510和放电灯520的反馈信息。 放电灯510和放电灯520的驱动电压为彼此相位差为180°的AC电压。当放电灯510的驱 动电压为正电压而放电灯520的驱动电压为负电压时，电压VLVl变成正电压而电压VLV2 变成负电压。于是，二极管Dl导通而二极管D2截止，使得通过二极管Dl向逆变器驱动器 100发送电压VLVl。反言之，当放电灯520的驱动电压为正电压而放电灯510的驱动电压为负电压时， 电压VLV2变成正电压而电压VLVl变成负电压。于是，二极管D2导通而二极管Dl截止，使 得通过二极管D2向逆变器驱动器100发送电压VLV2。如上所述，第一反馈电压OLRl交替 地具有与放电灯510和放电灯520的各驱动电压对应的反馈信息。基本上，当二极管Dl导 通时，第一反馈电压OLRl通过从电压VLVl减少为二极管Dl的阈值电压而被发送到逆变器 驱动器100，而当二极管D2导通时，第一反馈电压OLRl通过从电压VLV2减少为二极管D2 的阈值电压而被发送到逆变器驱动器100。第二反馈信息生成单元320具有与第一反馈信息生成单元310相同的配置和操 作。因此省略详细描述。第二反馈信息生成单元320生成第二反馈电压0LR2，而第二反馈 电压0LR2具有与放电灯530和放电灯540的各驱动电压对应的反馈信息。第三反馈信息 生成单元410包括二极管411以及电阻器R3和R4。电阻器R3的第一端子连接到放电灯 510的第二端子，而电阻器R3的第二端子接地。电阻器R4的第一端子连接到放电灯520的 第二端子，而电阻器R4的第二端子接地。二极管411包括二极管D3和二极管D4。二极管D3的阳极连接到电阻器R3的第 一端子，且二极管D3的阳极被施加与放电灯510的驱动电流对应的第三反馈电压0LP1。二极管D4的阳极连接到电阻器R4的第一端子，且二极管D4的阳极被施加与放电灯520的驱 动电流对应的第三反馈电压0LP1。类似于驱动电压，放电灯510的驱动电流和放电灯520 的驱动电流为彼此相位差为180°的AC电流。当电压VLCl通过放电灯510的驱动电流变为正电压而电压VLC2通过放电灯520 的驱动电流变为负电压时，二极管D3导通而二极管D4截止，使得通过二极管D3向逆变器 驱动器100发送电压VLCl。当电压VLC2通过放电灯520的驱动电流变为正电压而电压VLCl 通过放电灯510的驱动电流变为负电压时，二极管D4导通而二极管D3截止，使得通过二极 管D4向逆变器驱动器100发送电压VLC2。如上所述，第三反馈电压OLPl交替地具有与放电灯510和放电灯520的各驱动电 流对应的反馈信息。基本上，当二极管D3导通时，第三反馈电压OLPl被发送到逆变器驱动 器100以从电压VLCl减少为二极管D3的阈值电压，而当二极管D4导通时，第三反馈电压 OLPl被发送到逆变器驱动器100以从电压VLC2减少为二极管D4的阈值电压。第四反馈信息生成单元420具有与第三反馈信息生成单元410相同的配置和操 作。因此省略详细描述。第四反馈信息生成单元420生成第四反馈电压0LP2，而第四反馈 电压0LP2具有与放电灯530和放电灯540的各驱动电流对应的反馈信息。下文中参照图2A至2D描述与在放电灯处的驱动电压和驱动电流以及第一至第四 反馈电压0LR1、0LR2、OLPl和0LP2对应的波形。图2A示出了当放电灯510和520在正常状态下时电压VLVl、电压VLV2和第一反 馈电压OLRl的波形。由于电压VLVl和电压VLV2交替地通过二极管311，所以第一反馈电 压OLRl为整流波形。在图2A中，第一反馈电压OLRl的最大值小于参考电压VRl并且大于参考电压 VR2。第一反馈电压OLRl的最大值大于参考电压VRl意味着相应的放电灯异常或者相应的 放电灯为开路灯。第一反馈电压OLRl的最大值小于参考电压VR2意味着相应的放电灯为 短路灯。图2B示出了当放电灯510为开路灯时电压VLVl、电压VLV2和第一反馈电压OLRl 的波形。电压VLVl和电压VLV2分别以虚线和实线表示。第一反馈电压OLRl以比表示电 压VLV2的实线更粗的实线表示。如图2B中所示，生成了第一反馈电压OLRl的最大值大于 参考电压VRl的时间段Pl和P2。图2C示出了当放电灯510和520为开路灯时电压VLVl、电压VLV2和第一反馈电 压OLRl的波形。如图2C中所示，生成了第一反馈电压OLRl的最大值大于参考电压VRl的 时间段P3至P6。图2D示出了当放电灯510为短路灯时电压VLVl、电压VLV2和第一反馈电压OLRl 的波形。如图2D中所示，第一反馈电压OLRl的最大值在时间段P7和P8中小于参考电压 VR2。也就是说，第一反馈电压OLRl的波形类似于半波整流波形，第一反馈电压OLRl的第 一峰值小于参考电压VR2，而第一反馈电压OLRl的第二峰值大于参考电压VR2。图2E示出了当放电灯510和520为短路灯时电压VLV1、电压VLV2和第一反馈电 压OLRl的波形。如图2E中所示，第一反馈电压OLRl的最大值总是小于参考电压VR2。图3A示出了当放电灯510和520在正常状态下时电压VLCl、电压VLC2和第三反 馈电压OLPl的波形。由于电压VLCl和电压VLC2交替地通过二极管411，所以第三反馈电
15压OLPl为整流波形。电压VLCl和电压VLC2分别以虚线和实线表示。第三反馈电压OLPl 以比表示电压VLC2的实线更粗的实线表示。在图3A中，第三反馈电压OLPl的最大值大于参考电压VR2。当第三反馈电压OLPl 的最大值小于参考电压VR2时，相应的放电灯为开路灯。图3B示出了当放电灯510为开路灯时电压VLCl、电压VLC2和第三反馈电压OLPl 的波形。如图3B中所示，第三反馈电压OLPl的最大值在时间段Pll和P12中小于参考电 压VR3。也就是说，第一反馈电压OLPl的波形类似于半波整流波形，第三反馈电压OLPl的 第一峰值小于参考电压VR3，而第三反馈电压OLPl的第二峰值大于参考电压VR3。图3C示出了当放电灯510和520为开路灯时电压VLCl、电压VLC2和第三反馈电 压OLPl的波形。如图3C中所示，第三反馈电压OLPl的最大值总是小于参考电压VR3。再 次参照图1，逆变器驱动器100从第一至第四反馈信息生成单元310、320、410、420接收第 一至第四反馈电压0LR1、0LR2、0LP1和0LP2，控制开关单元140并且控制放电灯510、520、 530和540的各驱动电压和驱动电流。逆变器驱动器100包括第一和第二波整流器110和 120、驱动器130、第一和第二最大值/最小值检测器111和121、规则电压比较器112、短路 比较器113、振荡器114、开路比较器122、短路灯保护器150和开路灯保护器160。逆变器 驱动器100包括多个连接端子1至7。通过连接端子1输入用于操作逆变器驱动器100的电源电压Vcc，栅信号VGl通过 连接端子2输出给晶体管141的栅极，而栅信号VG2通过连接端子3输出给晶体管142的栅 极。通过连接端子4输入第一反馈电压0LR1，而通过连接端子5输入第二反馈电压0LR2。 通过连接端子6输入第三反馈电压OLPl，而通过连接端子7输入第四反馈电压0LP2。第一波整流器110对第一反馈电压OLRl和第二反馈电压0LR2进行接收和整流。 第二波整流器120对第三反馈电压OLPl和第四反馈电压0LP2进行接收和整流。根据本发 明的示例性实施例，为了驱动四个灯，应当向逆变器驱动器100发送与四个灯对应的各反 馈电压和反馈电流。为此，第一至第四反馈信息生成单元310、410、320和420包括二极管 D1、D3、D5和D7。如果仅驱动两个灯，则与连接到第二线圈202的放电灯510和放电灯520 的各驱动电压和各驱动电流有关的信息是必需的。在这种情况下，可以分别向连接端子4、连接端子5、连接端子6和连接端子7直接 输入电压VLVl、电压VLV2、电压VLCl和电压VLC2而无需二极管D1、D3、D5和D7。于是，第 一波整流器110对电压VLVl和电压VLV2进行整流，而第二波整流器120对电压VLCl和 电压VLC2进行整流。第一最大值/最小值检测器111根据经整流的第一和第二反馈电压 OLRl和0LR2之间的较高电压检测出第一最大电压MAXl并且向规则电压比较器112发送第 一最大电压MAXl。此外，第一最大值/最小值检测器111根据经整流的第一和第二反馈电压OLRl和 0LR2之间的较低电压检测出第一最小电压Mim并且向短路比较器113发送第一最小电压 Mim。第二最大值/最小值检测器121根据经整流的第三和第四反馈电压OLPl和0LP2之 间的较高电压检测出第二最大电压MAX2并且向驱动器130发送第二最大电压MAX2。此外， 第二最大值/最小值检测器121根据经整流的第三和第四反馈电压OLPl和0LP2之间的较 低电压检测出第二最小电压MIN2并且向开路比较器122发送第二最小电压MIN2。也就是 说，第一最大值/最小值检测器111根据经整流的电压VLVl和VLV2之间的较高电压检测出第一最大电压MAXl并且向规则电压比较器112发送第一最大电压MAXl。此外，第一最大值/最小值检测器111根据经整流的电压VLVl和VLV2之间的较 低电压检测出第一最小电压Mim并且向短路比较器113发送第一最小电压Mirn。第二最 大值/最小值检测器121根据经整流的电压VLCl和VLC2之间的较高电压检测出第二最大 电压MAX2并且向驱动器130发送第二最大电压MAX2。此外，第二最大值/最小值检测器 121根据经整流的电压VLCl和VLC2之间的较低电压检测出第二最小电压MIN2并且向开路 比较器122发送第二最小电压MIN2。规则电压比较器112确定第一最大电压MAXl是否为过高电压。向反相端子输入参 考电压VR1，而向同相端子输入第一最大电压MAXl。参考电压VRl为确定放电灯510、520、 530和540是否为开路灯的电压。参考电压VRl可以设置为在放电灯510、520、530和540 之一变成开路灯时的相应反馈电压的最大值。在向放电灯510、520、530和540之中的至少 一个放电灯施加过大驱动电压或者放电灯510、520、530和540之中的至少一个放电灯变成 开路灯的情况下，生成第一最大电压MAXl大于参考电压VRl的时间段。根据比较结果生成和输出规则电压比较器112的保护信号V0R。当第一最大电压 MAXl大于参考电压VRl时，生成并向驱动器130发送高电平保护信号V0R。当输入高电平 保护信号VOR时，在恒定时延之后，驱动器130停止开关单元140的切换操作并且停止向放 电灯510、520、530和540供应电源。短路比较器113确定第一最小电压Mim是否为过低 电压。向反相端子输入参考电压VR2，而向同相端子输入第一最小电压Mim。参考电压 VR2为确定放电灯510、520、530和540是否为短路灯的电压。参考电压VR2可以设置为在 放电灯510、520、530和540之一变成短路灯时的相应反馈电压的最小值。由于第一最小电 压Mim的波形在正常状态下为整流正弦曲线，所以正常放电灯的第一最小电压Mim可以 在预定时间段内低于参考电压VR2，但是在第一最小电压Mim的周期中存在第一最小电压 MINI大于参考电压VR2的时间段。然而，在它为短路灯的情况下，在第一最小电压Mim的 周期期间，第一最小电压Mim低于参考电压VR2。短路比较器113根据在第一最小电压Mim与参考电压VR2之间的比较结果向短 路灯保护器150发送短路检测信号VSL。振荡器114生成并向短路灯保护器150发送具有 预定周期的锯齿波信号CT。锯齿波信号CT的周期对应于开关单元140的切换周期的一半。 短路灯保护器150对使用短路检测信号VSL的第一最小电压Mim的周期和锯齿波信号CT 的周期进行计数并且比较计数结果。当计数结果不同时，短路灯保护器150确定形成短路。 下面参照图4至图7更详细地描述短路灯保护器150的配置和操作。短路灯保护器150使用短路检测信号VSL和与锯齿波信号CT同步的同步信号并 且感测短路灯。当感测到短路灯时，向驱动器130发送短路保护信号SLP。当输入高电平短 路保护信号SLP时，在恒定时延之后，驱动器130停止开关单元140的切换操作并且停止向 放电灯510、520、530和540供电。图4示出了根据本发明的示例性实施例的短路灯保护器 150。短路灯保护器150包括同步信号发生器151、时钟信号发生器152、短路触发器153 和短路确定单元154。同步信号发生器151生成与锯齿波信号CT同步并且周期与锯齿波信号CT相同的同步信号SS。根据本发明的示例性实施例，同步信号SS在锯齿波信号CT从最大值减少至 最小值的时期期间为高电平脉冲信号。时钟信号发生器152生成与同步信号SS同步的时钟信号T，且时钟信号T的周期 为同步信号SS的周期的两倍。时钟信号T交替地与同步信号SS的上升沿时间同步上升至 高电平以及与同步信号SS的下一上升沿时间同步下降至低电平。短路触发器153在短路检测信号VSL的周期期间输出与短路检测信号VLS同步的 时钟信号τ作为短路信号Q。具体而言，短路触发器153在短路检测信号VSL的上升沿时间、在该短路检测信号 VSL的下一上升沿时间以前输出时钟信号T作为短路信号Q。短路确定单元154接收短路信号Q，在短路信号Q的电平在预定时间段内不变时确 定产生短路，并且生成短路保护信号SLP。如上所述，如果第一最小电压Mim大于参考电压VR2的周期的计数结果与锯齿波 信号CT的周期的计数结果不同，则短路信号Q的电平不变。短路确定单元154包括第一延迟单元155、反相器156、第二延迟单元157和OR门 158。第一延迟单元155在自短路信号Q变成高电平时起的延迟时间段Td之后输出高电平 检测信号DS1。延迟时间段Td可以设置成比时钟信号T的周期长的预定时间。第一延迟单元155在短路信号Q变成低电平时无延迟地输出低电平检测信号DSl。 也就是说，在高电平短路信号Q被维持比延迟时间段Td长的时间段的情况下输出高电平检 测信号DSl。在其它情况下输出低电平检测信号DSl。反相器156将短路信号Q反相并且生成反相短路信号G。第二延迟单元157在自反相短路信号δ变成高电平时起的延迟时间段Td之后输 出高电平检测信号DS2。第二延迟单元157在反相短路信号δ变成低电平时无延迟地输出低电平检测信号 DS2。也就是说，在反相短路信号G被维持比延迟时间段Td长的时间段时输出高电平检测 信号DS2。在其它情况下输出低电平检测信号DS2。OR门158对检测信号DSl和检测信号DS2进行OR逻辑运算并且生成短路保护信 号 SLP。下文参照图5和图6详细地描述逆变器驱动方法。延迟时间段Td设置成具有为时钟信号T的周期的两倍的周期。然而，本发明不限于此。在设计时，它可以适当设置。图5示出了短路灯保护器150在放电灯510、520、530和540为正常灯时的输入信
号、内部信号和输出信号。如图5中所示，在从锯齿波信号CT为最大值时的时间Tl到锯齿波CT为最小值时 的时间Τ2的时间段期间生成同步信号SS的高电平脉冲。时钟信号T与时间Tl同步地下 降至低电平，该时间Tl为同步信号SS的上升沿时间。时钟信号T与时间Τ5同步地上升至 高电平，该时间Τ5为同步信号SS的下一上升沿时间。如上所述，时钟信号T的电平与同步信号SS的各上升沿时间同步地上升或者下 降。在时间Τ3，当第一最小电压Mim小于参考电压VR2时，短路检测信号VSL下降至低电平。在时间T4，当第一最小电压Mim大于参考电压VR2时，短路检测信号VSL上升至 高电平。由于时钟信号T在短路检测信号VSL上升至高电平时的上升沿时间的时间T4为 低电平，所以短路信号Q下降至低电平而反相短路信号δ上升至高电平。在时间Τ5，当同步信号SS上升至高电平时，时钟信号T上升至高电平。在时间Τ6，由于第一最小电压Mim小于参考电压VR2，所以短路检测信号VSL下 降至低电平。在时间Τ7，当最小电压Mim大于参考电压VR2时，短路检测信号VSL上升至高电 平且短路信号Q上升至高电平。如图5中所示，短路信号Q和反相短路信号弓在时钟信号T的周期内交替地下降 至低电平，第一和第二延迟单元155和157的检测信号DSl和DS2维持于低电平，且OR门 158维持低电平短路保护信号SLP。图6示出了短路灯保护器150在短路灯产生时的输入信号、内部信号和输出信号。图6示出了当放电灯510、520、530和540中的一个放电灯短路或者驱动电压波形 同相的两个放电灯短路时的示图。驱动电压波形同相的两个放电灯的情况意味着放电灯510、520、530和540中的放 电灯510和530短路或者放电灯520和540短路。在此省略了与图5的描述重复的部分。当放电灯510、520、530和540之一短路时，第一最小电压Mim具有与图2D中OLRl 的波形相似的波形。第一最小电压Mim自时间Tll开始上升，在时间Τ12，第一最小电压Mim达到参 考电压VR2。于是，短路检测信号VSL上升至高电平。于是，短路信号Q在时间Τ12根据时 钟信号T下降至低电平，而反相短路信号δ上升至高电平。在时间Τ13，第一最小电压Mim变成小于参考电压VR2，而短路检测信号VSL下降 至低电平。在时间Τ14，第一最小电压Mim达到参考电压VR2，而短路检测信号VSL上升至高 电平。于是，短路信号Q在时间Τ14根据时钟信号T维持低电平，而反相短路信号δ维持高 电平。在时间Τ15，当第一最小电压Mim达到参考电压VR2时，短路检测信号VSL变成高 电平。于是，短路信号Q在时间Τ15根据时钟信号T维持低电平，而反相短路信号δ维持高 电平。如图6中所示，当反相短路信号δ在延迟时间段Td内维持高电平时，第二延迟单 元157输出高电平检测信号DS2，而OR门158输出高电平短路保护信号SLP。图7示出了在不同于图6的情况下形成短路灯时短路灯保护器150的输入信号、 内部信号和输出信号。图7示出了两个放电灯(放电灯510和520、放电灯510和540、放电灯520和530 以及放电灯530和540)短路或者至少三个放电灯短路。在两个放电灯(放电灯510和520、放电灯510和540、放电灯520和530以及放电灯530和540)之间有180°的相位差。在时间T21，第一最小电压Mim减小了参考电压VR2，而短路检测信号VSL下降至 低电平，而在时间T22，第一最小电压Mim达到参考电压VR2，而短路检测信号VSL上升至 高电平。在时间T22，短路信号Q根据时钟信号T上升至高电平，而反相短路信号δ下降至 低电平。在时间Τ23之后，由于第一最小电压Mim小于参考电压VR2，所以未出现短路检测 信号VSL的上升沿时间。于是，维持短路信号Q和反相短路信号Q。如图7中所示，当短路信号Q在延迟时间段Td期间维持为高电平时，第一延迟单 元156输出高电平检测信号DSl，而OR门158在时间Τ24输出高电平短路保护信号SLP。在本发明的示例性实施例中，当放电灯正常、也就是说放电灯不是短路灯和开路 灯时，经整流的第一最小电压Mim和锯齿波信号CT具有相同周期。在本发明的示例性实施例中，对经整流的第一最小电压Mim跨过参考电压VR2时 的时间点进行计数，并且通过使用所计数的时间点以周期为单位对第一最小电压Mim进 行计数。由于第一最小电压Mim交替地对应于放电灯之中的两个对应放电灯的两个驱动 电压中的各驱动电压，所以与在两个对应放电灯之中存在问题的放电灯的驱动电压对应的 第一最小电压Mim的一部分小于参考电压VR2。由于该部分小于参考电压VR2，所以未出现与该部分对应的、跨过参考电压VR2的 时间点。因此，无法对第一最小电压Mim进行计数。如上所述，在本发明的示例性实施例 中，当对第一最小电压Mim进行计数的结果与对锯齿波信号进行计数的结果不同时，确定 产生了短路。参照图1，根据本发明的示例性实施例，描述逆变器驱动器100。开路比较器122确定第二最小电压ΜΙΝ2是否为过低电压，开路比较器122的反相 端子接收参考电压VR3，而开路比较器122的同相端子接收第二最小电压ΜΙΝ2。在参考电压VR3为用于确定放电灯510、520、530和540是否为开路的电压时，参 考电压VR3能够设置成由流过放电灯510、520、530和540之中的开路灯的电流生成的反馈 电压。由于第二最小电压ΜΙΝ2的波形为经整流的正弦曲线，所以正常放电灯的第二最 小电压ΜΙΝ2可以在预定时间段期间低于参考电压VR3，但是在第二最小电压ΜΙΝ2的一个周 期中包括第二最小电压ΜΙΝ2大于参考电压VR3时的时间段。然而，对于开路灯，在与正常灯的一个周期对应的时间段期间，第二最小电压ΜΙΝ2 低于参考电压VR3。开路比较器122根据在第二最小电压ΜΙΝ2与参考电压VR3之间的比较结果向开 路灯保护器160发送开路检测信号VOL。振荡器114生成具有预定周期的锯齿波信号CT并且向开路灯保护器160发送锯 齿波信号CT。锯齿波信号CT的周期对应于开关单元140的切换周期的一半。
开路灯保护器160使用开路检测信号VOL并且对包括第二最小电压MIN2大于参 考电压VR3时的时间段的周期的数目进行计数。开路灯保护器160将该计数结果与对相同时间期间内锯齿波信号CT的周期数目 进行计数的计数结果进行比较，并且在两个计数结果不同时确定至少一个灯为开路。开路灯保护器160具有与短路灯保护器150相同的配置和操作。然而，开路灯保 护器160接收开路检测信号VOL而不是短路灯保护器150的短路检测信号VSL，并且输出开 路保护信号OLP而不是短路保护信号SLP。开路灯保护器160使用开路检测信号VOL和与锯齿波信号CT同步的同步信号SS 以感测开路灯，并且在感测到开路灯时向驱动器130发送高电平开路保护信号0LP。驱动器130在输入高电平开路保护信号OLP时、在延迟预定时间之后停止开关单 元140的切换操作，于是不向放电灯510、520、530和540供应电源。图8示出了根据本发明的示例性实施例的开路灯保护器。开路灯保护器160包括同步信号发生器161、时钟信号发生器162、开路触发器163 和开路确定单元164。同步信号发生器161生成与锯齿波信号CT同步的同步信号SS。同步信号SS具有 与锯齿波信号CT同步的脉冲信号。同步信号SS的周期与锯齿波信号CT的周期相同。根据本发明的示例性实施例，同步信号SS的脉冲在锯齿波信号CT从最大值减少 至最小值时的时间段期间为高电平脉冲信号。时钟信号发生器162生成与同步信号SS同步的时钟信号T。时钟信号发生器162 与同步信号SS的上升沿时间同步交替地升高或者降低时钟信号T，时钟信号T的周期为同 步信号SS的周期的两倍，并且时钟信号T与同步信号SS的上升沿时间同步交替地具有高 电平和低电平。开路触发器163在开路检测信号VOL的一个周期期间输出与开路检测信号VOL同 步的时钟信号τ作为开路信号Ql。具体而言，开路触发器163在开路检测信号VOL的上升 沿时间、在开路检测信号VOL的下一上升沿时间之前输出时钟信号T作为开路信号Q1。开路确定单元164接收开路信号Ql并且使用开路信号Ql确定是否放电灯中的至 少一个为开路。开路确定单元164在开路信号Ql的电平在预定时间段期间不变时确定放电灯中 的至少一个为开路，并且生成开路保护信号0LP。当包括第二最小电压MIN2大于参考电压VR3时的时间段的第二最小电压(MIN2) 周期的数目的计数结果与锯齿波信号(CT)周期数目的计数结果不同时，开路信号Ql的电 平不变。开路确定单元164包括第三延迟单元165、反相器166、第四延迟单元167和OR门 168。第三延迟单元165在自开路信号Ql上升至高电平时起的预定延迟时间段Td之后 输出高电平检测信号DS3。延迟时间段Td可以设置成大于预定数目的时钟信号(T)周期。第三延迟单元165在开路信号Ql下降至低电平时无延迟地输出低电平检测信号 DS3。也就是说，第三延迟单元165在开路信号Ql在延迟时间段Td内维持于高电平的情况下输出高电平检测信号DS3。除了这一情况之外，第三延迟单元165总是输出低电平检测信 号 DS3。反相器166使开路信号Ql反相并且生成反相开路信号01。第四延迟单元167在自反相开路信号01上升至高电平时起的延迟时间段Td之后 输出高电平检测信号DS3。第四延迟单元167在反相开路信号⑦下降至低电平时无延迟地输出低电平检测 信号DS4。也就是说，第四延迟单元167在反相开路信号①在延迟时间段Td内维持于高电平 的情况下输出高电平检测信号DS4。除了这一情况之外，第四延迟单元167总是输出低电平 检测信号DS4。OR门168对检测信号DS3和检测信号DS4进行OR运算，并且生成开路保护信号 OLP。开路灯保护器160的操作与短路灯保护器150的操作相同。在图5至图7中，当可以像短路检测信号VSL那样生成开路检测信号VOL时，其它 信号也具有相同波形。因此，生成开路保护信号OLP而不是短路保护信号SLP。驱动器130接收第二最大值/最小值检测器121的第二最大电压MAX2并且控制 放电灯510、520、530和540的亮度。驱动器130使用第二最大电压MAX2并且检测流过放 电灯510、520、530和540的电流。驱动器130控制开关单元140的切换操作并且控制供应 给放电灯的驱动电流。如上所述，根据本发明的示例性实施例，通过二极管发送放电灯的驱动电压和驱 动电流，并且能够感测开路灯和短路灯。传统上，根据放电灯数目需要很多个二极管。但是在本发明的实施例中，可以通过 四个二极管向逆变器驱动器发送与四个放电灯的驱动电压和驱动电流有关的反馈电压。因而，本发明可以提供一种用于利用简单配置发现开路灯和短路灯的逆变器和驱 动方法。本发明的详细描述和附图仅为对本发明的说明而不用于限制所附权利要求书中 描述的本发明的范围。因此，本领域普通技术人员可实现其它实施例的各种改变和等效。因此，本发明的真实技术保护范围应当取决于所附权利要求书的技术构思。
权利要求
一种用于向至少两个放电灯供电的逆变器，包括第一反馈信息生成单元，用于生成与至少两个放电灯中的第一放电灯的驱动电压对应的第一反馈电压；第二反馈信息生成单元，用于生成与至少两个放电灯中的第二放电灯的驱动电压对应的第二反馈电压；以及逆变器驱动器，用于将具有所述第一反馈电压和第二反馈电压中的较小反馈电压的第一最小电压与短路参考电压比较以确定所述至少两个放电灯中的至少一个短路放电灯，并且用于通过使用比较结果和具有预定周期的第一锯齿波信号感测所述至少一个短路放电灯。
2.根据权利要求1所述的逆变器，还包括第三反馈信息生成单元，用于生成与所述第一放电灯的驱动电流对应的第三反馈电 压；以及第四反馈信息生成单元，用于生成与所述第二放电灯的驱动电流对应的第四反馈电 压，其中，所述逆变器驱动器将具有所述第三反馈电压和第四反馈电压中的较小反馈电压的第 二最小电压与开路参考电压比较以确定所述至少两个放电灯中的至少一个开路放电灯，并 且通过使用比较结果和所述第一锯齿波信号感测所述至少一个开路放电灯。
3.根据权利要求2所述的逆变器，其中 所述逆变器驱动器包括开路比较器，用于比较所述第二最小电压和所述开路参考电压，以及用于根据比较结 果生成开路检测信号；以及开路灯保护器，用于通过使用所述开路检测信号对包括所述第二最小电压大于所述参 考电压时的时间段的所述第二最小电压的周期的数目进行计数，以及用于如果计数结果不 同于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果，则确定存在所述至少一个开路放电灯。
4.根据权利要求3所述的逆变器，其中 所述开路灯保护器包括同步信号发生器，用于生成同步信号，该同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且 具有相同周期的脉冲信号；时钟信号发生器，用于生成与所述同步信号同步并且周期为所述同步信号的周期的两 倍的时钟信号；开路触发器，用于与所述开路检测信号同步地在所述开路检测信号的一个周期期间输 出所述时钟信号作为开路信号；以及开路确定单元，用于在所述开路信号的电平在预定延迟时间段期间不变时确定存在所 述至少一个开路放电灯。
5.根据权利要求4所述的逆变器，其中 所述开路确定单元包括第一延迟单元，用于在所述开路信号在所述预定延迟时间段期间维持于第一电平时生 成第二电平的第一检测信号而在所述开路信号为第三电平时生成第四电平的第一检测信 号；第二延迟单元，用于在所述开路信号经反相的反相开路信号在所述预定延迟时间段期 间维持于所述第一电平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反相开路信号为所述第 三电平时生成第四电平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述第一检测信号或者所述第二检测信号为所述第二电平时生成开路 保护信号。
6.根据权利要求2所述的逆变器，还包括开关单元，用于接收电源电压以及用于通过所述切换操作生成方波电压；以及 变压器，用于包括通过使用所述方波电压向所述至少两个放电灯供应所述驱动电压和 所述驱动电流的至少两个第二侧线圈。
7.根据权利要求6所述的逆变器，其中所述第一放电灯连接到所述至少两个第二侧线圈中的第二线圈的第一端子，而第三放 电灯连接到所述第二线圈的第二端子，并且 其中，所述第三反馈电压发生器包括 所述第一放电灯的驱动电流流过的第一电阻器； 所述第三放电灯的驱动电流流过的第二电阻器； 第一二极管，包括被施加以所述第一电阻器的电压的阳极；以及 第二二极管，包括被施加以所述第二电阻器的电压的阳极和连接到所述第一二极管的 阴极的阴极，其中，所述第三反馈电压为所述第一二极管和第二二极管的阴极电压。
8.根据权利要求6所述的逆变器，其中所述第二放电灯连接到至少两个第二侧线圈中的第三线圈的第一端子，而所述第三放 电灯连接到所述第三线圈的第二端子， 其中，所述第四反馈电压发生器包括 所述第二放电灯的驱动电流流过的第一电阻器； 所述第三放电灯的驱动电流流过的第二电阻器； 第一二极管，包括被施加以所述第一电阻器的电压的阳极；以及 第二二极管，包括被施加以所述第二电阻器的电压的阳极和连接到所述第一二极管的 阴极的阴极，其中，所述第四反馈电压为所述第一二极管和第二二极管的阴极电压。
9.根据权利要求6所述的逆变器，其中所述第一锯齿波信号的周期为所述切换操作的周期的一半。
10.根据权利要求1所述的逆变器，其中 所述逆变器的所述逆变器驱动器包括短路比较器，用于比较所述第一最小电压与所述短路参考电压以及用于根据比较结果 生成短路检测信号；以及短路灯保护器，用于通过使用所述短路检测信号对包括所述第一最小电压大于所述参 考电压时的时间段的所述第一最小电压的周期的数目进行计数，以及用于在计数结果不同 于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果时确定存在所述至少一个短路放电灯。
11.根据权利要求10所述的逆变器，其中所述短路灯保护器包括同步信号发生器，用于生成同步信号，该同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且 具有相同周期的脉冲信号；时钟信号发生器，用于生成与所述同步信号同步并且周期为该同步信号的周期的两倍 的时钟信号；短路触发器，用于与所述短路检测信号同步地在所述短路检测信号的一个周期期间输 出所述时钟信号作为所述短路信号；以及短路确定单元，用于在所述短路信号的电平在预定延迟时间段期间不变时确定存在所 述至少一个短路放电灯。
12.根据权利要求11所述的逆变器，其中 所述短路确定单元包括第一延迟单元，用于在所述短路信号在所述预定延迟时间段期间维持于第一电平时生 成第二电平的第一检测信号而在所述短路信号为第三电平时生成第四电平的第一检测信 号；第二延迟单元，用于在所述短路信号经反相的反相短路信号在所述预定延迟时间段期 间维持于所述第一电平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反相短路信号变成所述 第三电平时生成第四电平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述第一检测信号或者所述第二检测信号为所述第二电平时生成短路 保护信号。
13.根据权利要求1所述的逆变器，还包括开关单元，用于接收电源电压以及用于通过所述切换操作生成方波电压；以及 变压器，用于包括通过使用所述方波电压向所述至少两个放电灯供应所述驱动电压和 所述驱动电流的至少两个第二侧线圈。
14.根据权利要求13所述的逆变器，其中所述第一放电灯连接到所述至少两个第二侧线圈中的第二线圈的第一端子，而第三放 电灯连接到所述第二线圈的第二端子， 其中，所述第一反馈电压发生器包括第一电容器，包括连接到所述第一放电灯和所述第二线圈的所述第一端子的第一端子；第二电容器，包括连接到所述第一电容器的第二端子的第一端子；第一二极管，包括被施加以所述第二电容器的所述第一端子的电压的阳极；第三电容器，包括连接到所述第三放电灯和所述第二线圈的所述第二端子的第一端子；第四电容器，包括连接到所述第三电容器的第二端子的第一端子；以及 第二二极管，包括被施加以所述第四电容器的所述第一端子的电压的阳极和连接到所 述第一二极管的阴极的阴极，其中，所述第一反馈电压为所述第一二极管和第二二极管的阴极电压。
15.根据权利要求13所述的逆变器，其中所述第二放电灯连接到所述至少两个第二侧线圈中的第二线圈的第一端子，而第三放电灯连接到所述第二线圈的第二端子， 其中，所述第二反馈电压发生器包括第一电容器，包括连接到所述第二放电灯和所述第二线圈的所述第一端子的第一端子；第二电容器，包括连接到所述第一电容器的第二端子的第一端子；第一二极管，包括被施加以所述第二电容器的所述第一端子的电压的阳极；第三电容器，包括连接到所述第三放电灯和所述第二线圈的所述第二端子的第一端子；第四电容器，包括连接到所述第三电容器的第二端子的第一端子；以及 第二二极管，包括被施加以所述第四电容器的所述第一端子的电压的阳极和连接到所 述第一二极管的阴极的阴极，其中，所述第二反馈电压为所述第一二极管和第二二极管的阴极电压。
16.根据权利要求13所述的逆变器，其中所述第一锯齿波信号的周期为所述切换操作的周期的一半。
17.一种用于向至少两个放电灯供应电源的逆变器的驱动方法，包括用于生成与所述至少两个放电灯中的第一放电灯的驱动电压对应的第一反馈电压的 步骤；用于生成与所述至少两个放电灯中的第二放电灯的驱动电压对应的第二反馈电压的 步骤；用于通过比较所述第一反馈电压和第二反馈电压生成具有较小反馈电压的第一最小 电压的步骤；用于将所述第一最小电压与短路参考电压比较以确定所述至少两个放电灯中的至少 一个短路放电灯是否存在的步骤；以及用于通过使用比较结果和具有预定周期的第一锯齿波信号感测所述至少两个放电灯 中的所述至少一个短路放电灯的步骤。
18.根据权利要求17所述的逆变器的驱动方法，还包括用于生成与所述第一放电灯的驱动电流对应的第三反馈电压的步骤； 用于生成与所述第二放电灯的驱动电流对应的第四反馈电压的步骤； 用于生成具有所述第三反馈电压和第四反馈电压中的较小反馈电压的第二最小电压 的步骤；用于将所述第二最小电压与开路参考电压比较以确定所述至少两个放电灯中的至少 一个开路放电灯是否存在的步骤；以及用于通过使用比较结果和所述第一锯齿波信号感测所述开路灯的步骤。
19.根据权利要求18所述的逆变器的驱动方法，其中 所述用于感测所述开路灯的步骤包括用于比较所述第二最小电压与所述开路参考电压并且根据比较结果生成开路检测信 号的步骤；用于通过使用所述开路检测信号对包括所述第二最小电压大于所述参考电压时的时 间段的第二最小电压的周期的数目进行计数的步骤；以及用于在计数结果不同于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果时确定存在至少 一个开路放电灯的步骤。
20.根据权利要求17所述的逆变器的驱动方法，其中所述用于确定所述短路灯的步骤包括用于比较所述第一最小电压与所述短路参考电压并且根据比较结果生成短路检测信 号的步骤；用于通过使用所述短路检测信号对包括所述第一最小电压大于所述参考电压时的时 间段的第一最小电压的周期的数目进行计数的步骤；以及用于在计数结果不同于所述第一锯齿波信号的周期计数结果时确定存在所述至少一 个短路放电灯的步骤。
21.一种用于向至少两个放电灯供应电源的逆变器，包括第一反馈信息生成单元，用于生成与所述至少两个放电灯的各驱动电压对应的第一电 压和第二电压；以及逆变器驱动器，分别对所述第一电压和所述第二电压进行整流、将具有经整流的第一 电压和经整流的第二电压中的较小电压的第一最小电压与短路参考电压比较以确定所述 至少两个放电灯中的至少一个短路放电灯是否存在，并且通过使用比较结果和具有预定周 期的第一锯齿波信号感测所述至少两个放电灯中的所述至少一个短路放电灯。
22.根据权利要求21所述的逆变器，还包括第二反馈信息发生器，用于生成与所述至少两个放电灯的各驱动电流对应的第三电压 和第四电压；并且所述逆变器驱动器分别对所述第三电压和所述第四电压进行整流，将具有经整流的第 三电压和第四电压中的较小电压的第二最小电压与开路参考电压比较以确定所述至少两 个放电灯中的至少一个开路放电灯是否存在，并且通过使用比较结果和所述第一锯齿波信 号感测所述至少两个放电灯中的所述开路灯。
23.根据权利要求22所述的逆变器，其中所述逆变器驱动器包括开路比较器，用于比较所述第二最小电压与所述开路参考电压以及用于根据比较结果 生成开路检测信号；以及开路灯保护器，用于通过使用所述开路检测信号对包括所述第二最小电压大于所述参 考电压时的时间段的第二最小电压的周期的数目进行计数以及用于如果所述计数的结果 不同于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果则确定存在所述至少一个开路放电灯。
24.根据权利要求23所述的逆变器，其中所述开路灯保护器包括同步信号发生器，用于生成同步信号，该同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且 具有相同周期的脉冲信号；时钟信号发生器，用于生成与所述同步信号同步并且周期为所述同步信号的周期的两 倍的时钟信号；开路触发器，用于与所述开路检测信号同步地在所述开路检测信号的一个周期期间输 出所述时钟信号作为开路信号；以及开路确定单元，用于在所述开路信号的电平在预定延迟时间段期间不变时确定存在所 述至少一个开路放电灯。
25.根据权利要求24所述的逆变器，其中 所述开路确定单元包括第一延迟单元，用于在所述开路信号在所述预定延迟时间段期间维持于第一电平时生 成第二电平的第一检测信号而在所述开路信号为第三电平时生成第四电平的第一检测信 号；第二延迟单元，用于在所述开路信号经反相的反相开路信号在所述预定延迟时间段期 间维持于所述第一电平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反相开路信号为所述第 三电平时生成第四电平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述第一检测信号或者所述第二检测信号为所述第二电平时生成开路 保护信号。
26.根据权利要求21所述的逆变器，其中 所述逆变器驱动器包括短路比较器，用于比较所述第一最小电压与所述短路参考电压以及用于根据比较结果 生成短路检测信号；以及短路灯保护器，用于通过使用所述短路检测信号对包括所述第一最小电压大于所述参 考电压时的时间段的所述第一最小电压的周期的数目进行计数以及用于在计数结果不同 于所述第一锯齿波信号的周期数目的计数结果时确定存在所述至少一个短路放电灯。
27.根据权利要求26所述的逆变器，其中 所述短路灯保护器包括同步信号发生器，用于生成同步信号，该同步信号为与所述第一锯齿波信号同步并且 具有相同周期的脉冲信号；时钟信号发生器，用于生成与所述同步信号同步并且周期为所述同步信号的周期的两 倍的时钟信号；短路触发器，用于与所述短路检测信号同步地在所述短路检测信号的一个周期期间输 出所述时钟信号作为所述短路信号；以及短路确定单元，用于在所述短路信号的电平在预定延迟时间段期间不变时确定存在所 述至少一个短路放电灯。
28.根据权利要求27所述的逆变器，其中 所述短路确定单元包括第一延迟单元，用于在所述短路信号在所述预定延迟时间段期间维持于第一电平时生 成第二电平的第一检测信号而在所述短路信号为第三电平时生成第四电平的第一检测信 号；第二延迟单元，用于在所述短路信号经反相的反相短路信号在所述预定延迟时间段期 间维持于所述第一电平时生成第二电平的第二检测信号而在所述反相短路信号变成所述 第三电平时生成第四电平的第二检测信号；以及运算器，用于在所述第一检测信号或者所述第二检测信号为所述第二电平时生成短路 保护信号。
全文摘要
本发明涉及一种逆变器装置和驱动方法。根据本发明示例性实施例的逆变器生成与多个放电灯的驱动电压对应的多个反馈电压。所述逆变器生成具有多个反馈电压中的较小反馈电压的第一最小电压并且比较所述第一最小电压与短路参考电压以确定至少两个放电灯的短路。所述逆变器通过使用比较结果和具有预定周期的第一锯齿波信号感测多个放电灯中的短路灯。所述逆变器还生成与多个放电灯的驱动电流对应的多个反馈电压、生成具有多个反馈电压中的较小反馈电压的第二最小电压、并且比较所述第二最小电压与开路参考电压以确定至少两个放电灯的开路。所述逆变器通过使用比较结果和具有预定周期的第一锯齿波信号感测多个放电灯的开路灯。
文档编号H05B41/14GK101932177SQ20101020985
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月22日 优先权日2009年6月25日
发明者崔载淳, 李学熙, 李应佑, 郑日龙 申请人:快捷韩国半导体有限公司