专利名称：防止荧光灯过载的保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及防止荧光灯过载的保护电路，特别涉及防止荧光灯的电子镇流器和灯丝过载、从而防止其工作寿命缩短的保护电路。
对于荧光灯来说，将高压加在灯的两电极(灯丝)之间时，产生放电，利用该放电获得紫外线，紫外线与灯内壁上的荧光材料作用，于是发出光。灯丝的放电要求在初始阶段有高电压。将流过镇流器的电流突然断开时从镇流器产生的电压，用作该较高电压。灯丝放电时，放电电流在灯中流动，于是降低了灯的电阻。此后，用较低电压维持放电，镇流器保护灯以免过流。
图1示出机械开关方式的常规荧光灯电路。该电路可用于家用电力系统的频率50～60Hz。可是，它的效率较低，镇流器的体积和重量较大。并且，它不能用于有效高效率使用较高频率的电子镇流器的荧光灯中。
图2示出电子开关方式的常规荧光灯电路。该电路的寿命比机械开关方式的荧光灯电路的寿命长。但是，这两种方式的电路一样工作。因而按电子开关方式工作的荧光灯电路存在与按机械开关方式工作的电路相同的问题。
用绕铁芯缠绕线圈的方式形成的镇流器代替电子镇流器，在此情况下的电路可用于家用电力系统的频率下。但是，它的效率较低，镇流器的体积和重量较大。为克服上述缺陷，提出了图3和4中使用电子镇流器的电路。图3表示用电容器的常规荧光灯电路。由于该电路使用电容器，电路零部件的数量较少，电路的热损失小。然而，灯丝的预热时间被缩短。并且，由于电容器是固定的，因而难以按照灯的特性控制加给灯的负载。这会缩短灯的寿命。
图4表示使用热敏电阻器的常规荧光灯电路。该电路利用热敏电阻器解决了图3电路中的问题。但是，控制灯负载用的热敏电阻器较贵，并由于灯被固定于电路，因而不能换灯。
因此，本发明涉及防止荧光灯过载的保护电路，该电路基本上克服了现有技术的限制和缺点而存在的一个或多个问题。
本发明的目的是提供防止荧光灯过载的电路，该电路保护灯的灯丝以免其过载，防止因灯丝断开时过热而损坏镇流器，并在灯的寿命终了时可更换灯。
在随后的描述中将提出本发明的其它特征和优点，根据描述或本发明的应用将明了或理解这些特征和优点。通过在本文的描述和权利要求以及附图中特别指出的结构，将实现和获得本发明的目的和其它优点。
为实现这些和其它的优点，按照本发明目的，作为实施例的概括描述，防止荧光灯过载的保护电路包括根据平滑DC产生脉冲电压的脉冲电压发生器；接收来自脉冲电压发生器的脉冲电压以驱动电路的驱动器；和当驱动器驱动电路时防止荧光灯接收过功率的过功率保护部分。
应该理解，上述概括说明和下面的详细描述都是示例和说明性的，都欲对权利要求所限定的本发明提供进一步的说明。
附图作为本说明书的一部分，提供对发明的进一步理解，通过所示实施例并结合
、解释本发明的原理。
附图中图1是按机械开关方式工作的常规荧光灯的电路示意图；图2是按电子开关方式工作的常规荧光灯的电路示意图；图3是使用电容器的常规荧光灯的电路示意图；图4是使用热敏电阻器的常规荧光灯的电路示意图；图5是按照本发明的荧光灯的电路示意图。
下面将详细说明附图中示出的本发明最佳实施例。
图5是按照本发明的荧光灯的电路示意图。参见图5，该灯包括根据所加的平滑DC产生脉冲电压的脉冲电压发生器10，从脉冲电压发生器10接收脉冲电压以驱动电路的驱动器20，和当驱动器20驱动电路时防止电路接收过功率的过功率保护部分30。下面详细说明电路的运作。
脉冲电压发生器10中，加给电路输入端的AC用平衡电桥D1转换为整流的DC，用与平衡电桥D1并连的电解质电容器C1使整流的DC平滑，平滑DC通过第一电阻器R1向与电解质电容器C1并联的电容器C2充电。充电电流经过二极管D2，可到达第一晶体管Q1和第二晶体管Q2。可是，各晶体管的基极未导通时，该电流不能通过晶体管。
流过二极管D2的电流通过振荡变压器T1、第一电感器L1、第二电阻器R2和第二电感器L2可到达灯的灯丝。但由于电流为DC而被电容器C3隔开。当充入电容器C2中的电流超过预定量时，DIAC D3产生脉冲电压，该脉冲电压加给第二晶体管Q2的基极，使其导通。
晶体管Q2导通时，电流通过二极管D2流过晶体管Q2的发射极E，与电流方向相反的反相电压加给电容器C2。由于上述动作，DIAC D3关闭。若晶体管Q2导通，电流从其集电极C流向其发射极E，在振荡变压器T1中产生感应电流。当该电流达到预定水平时，晶体管Q2的基极关闭，停止该电流的流动。那么，在振荡晶体管T1中产生的感应电流被送到晶体管Q1的基极，该电流使基极导通。由该运作，电流从晶体管Q1的集电极C流向其发射极E，驱动晶体管Q1。晶体管Q1被驱动时，在振荡变压器T1中产生感应电流，该感应电流驱动晶体管Q2。如上所述，晶体管Q1和Q2周期性地开/关，从而产生频率。
由于晶体管Q1和Q2周期性的开/关运作产生的频率，而给荧光灯35加负载。该频率的周期取决于晶体管Q1和Q2的特性、振荡变压器T1的电感；以及灯、电容器C3、C4和C5的特征值。当灯35起动导通时，电子镇流器会因加在其灯丝上的AC而毁坏。并且，预热灯丝时，在灯丝加热之前对灯丝加的是过载。这会缩短灯的寿命。下面将详细说明。
由于通过晶体管Q1和Q2的开/关运作产生的起动频率取决于晶体管Q1和Q2的特性、振荡变压器T1的电感，和灯、电容器C3、C4和C5的特征值，因而它比正常工作期间的频率高1.5～3倍。由于该高频率，电感L2的高频阻抗增加，电容器C3的损失变低。由于该运作，在灯丝加热前加给灯丝过流，缩减了灯丝和镇流器的寿命。
为解决该问题，与振荡变压器T1并联连接电感L1，在灯丝A和电感器L2之间连接相互并联的电阻器R3和热敏电阻器NTC，而在振荡变压器T1和电感L2之间连接电阻R2。电阻器R2使电感L1的值较容易地建立。下面说明电感器L1如何防止电子镇流器和灯丝的寿命缩短。
振荡变压器T1工作时，按照与变压器T1的输出串联的线圈上所加的功率，晶体管Q1和Q2重复导通/关闭。加给线圈的功率和阻抗决定供给荧光灯灯丝的频率。亦即，若阻抗较高，就获得较低频率。另一方面，阻抗较低时，形成较高的频率。可是，仅振荡变压器T1不能使频率满足电路所需的功率条件。这样，电感器L1与变压器T1并连。因此，可将频率转换为相应的功率条件。
当给变压器T1和电感器L1加功率时，由于电感器L1的尺寸小于变压器T1的尺寸，高于电感器L1固有电感值的电流流过电感器L1。因此，电感器L1失去其固有电感，即该情况下，产生低于固有值的电抗值，即饱和状态。结果，由于将流过变压器T1的电流流过具有较低电感的电感器L1，因而变压器T1的固有电感不起作用。如果电感器L1的固有电感降低，与其关联的振荡变压器T1的电感因它们的相互影响也降低。
按照上述工作原理，对灯丝起始施加的较高频率的负载高于参考值时，因电感器L1实现相互干扰电感的减小。这增加频率，增加的频率给灯丝A和B、电阻器R4加适量的负载，实现起始功率损失。结果，预热时可以减少灯丝负载，延长灯丝寿命。
上述互感减小保护灯以免过载，即使因灯的使用后衰退而加给了灯丝预定水平以上的过载的情况下，即因灯的使用而衰退，而流过灯丝过量电流时，电感器L1失去固有电感，其电感变低。这样，电流流过电感器L1而不是振荡变压器T1，使变压器T1失去其固有电感。该互感减小增加了频率，然后该增加的频率降低了加给灯丝的负载。因此，能够保护灯丝以免因灯丝使用衰退而过载。甚至使用新灯替换旧灯的情况下，互感减小使荧光灯电路工作。
为防止灯过载将电感器L1与振荡变压器T1并联时，难以与变压器T1的电感成比例地设立电感器L1的电感。为解决该问题，电阻器R2与变压器T1串联连接。
同时，过功率保护部分30中，电阻器R3和热敏电阻器NTC相互并联连接，并串联连接在灯丝A和电感器L2之间，从而保护镇流器在过载而熔断灯丝时以免毁坏。这在下面详细说明。当灯刚导通时，AC流过电感器L2，然后在与此相连的电阻器R3和热敏电阻器NTC处分流。因热敏电阻器NTC没用电流预热，其自身的特性使其具有较高电阻，电阻器R3也具有较高电阻。那么，在电阻器R3和热敏电阻器NTC连接处，即使它们相互并联，也会产生较高电压。
灯丝、电阻器R3和热敏电阻器NTC分压，使供给灯丝的电压低于放电所需的电压。由于该动作，灯丝不放电，但能够开始预热灯丝，保护灯丝以免在放电期间产生过压。那么，若因电流加热热敏电阻器NTC，则按它固有的特性而降低其电阻。这减小电阻器R3和热敏电阻器NTC相互连接处的电压，从而增加灯丝电压。结果，获得放电所需的电压，启动放电。
当灯丝断时，在断的灯丝处可产生间断放电，毁坏灯的电子镇流器。若本发明的电路用于这种情况，电阻器R3和热敏电阻器NTC的总电阻增加，灯电路的功率损失降低。从而，保护镇流器以免毁坏。
按照本发明，荧光灯的振荡变压器T1和电感器L1相互并联连接，利用电感器L1电感的减小，控制供给灯的负载。这保护灯丝在加热之前以免过载，防止灯丝寿命缩短。并且，保护灯丝以免因灯的使用衰退时而供给灯丝过载的情况下过载。当用新灯换旧灯时，本发明的荧光灯电路随新灯进行工作。因此，可从电路中更换灯。
并且，电阻器R3和热敏电阻器NTC相互并联连接，它们还与灯丝和电感器L2相连，从而可防止灯丝接收过载。再者，可保护电子镇流器，以免因灯丝断时产生的间断放电而毁坏。
显然，本领域的技术人员可对本发明防止荧光灯过载的保护电路进行各种改进和变化，而不会脱离本发明的实质和范围。因而，本发明将覆盖在其权利要求和其等价物的范围内对本发明所进行的改进和变化。
权利要求
1.防止荧光灯过载的保护电路，该电路包括根据平滑DC产生脉冲电压的脉冲电压发生器；接收来自脉冲电压发生器的脉冲电压以驱动电路的驱动器；和驱动器驱动电路时防止荧光灯接收过功率的过功率保护部分。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，脉冲电压发生器包括DIAC和电容器。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，DIAC根据供给电容器的电压产生脉冲电压。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，驱动器包括相互串联的两个晶体管，和与各晶体管基极连接的振荡变压器。
5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，两个晶体管接收来自振荡变压器的感应电流，周期性地导通/关闭，从而产生频率。
6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，由振荡变压器的感应电流决定所产生频率的周期。
7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，过功率保护部分包括振荡变压器和与其并联连接的电感器。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，振荡变压器和电感器使电感下降，从而降低频率，对荧光灯的灯丝产生适当的负载。
9.如权利要求7所述的电路，其特征在于，过功率保护部分还包括与振荡变压器串联连接的电阻器。
10.如权利要求9所述的电路，其特征在于，电阻器使电感器的值易设立，该电感器与振荡变压器并联连接。
11.如权利要求7所述的电路，其特征在于，过功率保护部分还包括电阻器和与其并联连接的热敏电阻器。
12.如权利要求11所述的电路，其特征在于，并联连接的电阻器和热敏电阻器防止灯的灯丝间断地放电。
全文摘要
一种防止荧光灯过载的保护电路,该电路包括:根据平滑DC产生脉冲电压的脉冲电压发生器;接收来自脉冲电压发生器的脉冲电压以驱动电路的驱动器;和驱动器驱动电路时防止荧光灯接收过功率的过功率保护部分。
文档编号H05B41/14GK1194569SQ97104560
公开日1998年9月30日 申请日期1997年3月25日 优先权日1997年3月25日
发明者卢时烈 申请人:宝岩产业株式会社