专利名称：检测灯管开路或短路的方法及电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及荧光灯的驱动，更特别地说，本发明涉及一种用于驱动冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)和平面荧光灯(FFL)的方法和保护方案。本发明关于一种用于驱动可用作照亮显示屏的一个灯或多个灯的电路，但不局限于此。
背景技术：
在冷阴极荧光灯的逆变电路的应用中，为了安全和可靠性的考虑，常常需要灯管开路电压和短路保护方案。在灯管开路情况下，如果保护电路不到位，在输出端可能会出现一个相当大的、不期望出现的电压。这个不期望出现的电压可能会比额定输出大数倍，并且会对电路元件造成损害。在灯管短路情况下，需要保护电路来降低功率电平或者完全关闭电路以避免电路击穿或其它可能的灾难性状况。
传统方法用监控绕组电流来达到灯管开路电压保护的目的。这个方法的一个问题在于，由于存在较大的循环能量，绕组电流在灯管开路时并没有明显下降。传统方法用测量电容电压来达到灯管短路保护的目的。在灯管短路的情况下，电压增益显著下降，从而表示短路发生。然而，在传统的CCFL逆变电路中，灯管的开路电压保护电路和短路保护电路是完全分开的电路。为了同时具备灯管开路保护和短路保护功能，不仅需要两套独立电路，还需要在控制电路中设计两套独立插脚。这些都导致了整个电路的不必要的复杂化并且增加了相关的成本。
发明内容
本发明是为解决上述现有技术的问题而提出的，其目的是提供一种用于在放电灯系统中检测灯管开路状况或者短路状况的方法，包括给连接到一个或多个放电灯的检波电路提供直流偏置；从所述检波电路获取电压信号；如果所述电压信号符合灯管开路情况，则触发灯管开路保护程序；以及如果所述电压信号符合灯管短路情况，则触发灯管短路保护程序。
根据所述的方法，还包括将所述电压信号连接到所述放电灯系统的控制电路的一个插脚；以及将所述电压信号连接到集成电路上的保护触发电路以通过所述插脚来触发灯管开路保护程序或灯管短路保护程序。
根据所述的方法，其中所述电压信号与任何时刻的所述多个放电灯的感应电容电压的最大值有关。
根据所述的方法，其中所述检波电路是或门检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据所述的方法，其中所述检波电路是或门检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，所述第一组多个感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；电压源，经由第一电阻连接到所述第二组多个二极管和所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，所述第二组多个感应电容的电压与所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据所述的方法，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管，并通过第三电阻连接到所述电压源。
根据所述的方法，其中在一个开关周期内，当所述电压信号高于第一阈值电压(Vbias+Vol)时，灯管开路保护程序被触发，当所述电压信号高于第二阈值电压(Vbias-Vsc)时，短路保护程序被触发。
根据所述的方法，其中所述电压信号与任何时刻的所述多个放电灯的电容感应电压的最小值有关。
根据所述的方法，其中所述检波电路是与门检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；电压源，经由第一电阻连接到所述多个二极管；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据所述的方法，其中所述检波电路是与门检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，并且所述第一组多个感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；电压源，经由第一电阻连接到所述附加二极管和所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，并且所述第二组多个感应电容的电压和所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据所述的方法，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管并通过第三电阻连接到所述电压源。
根据所述的方法，其中在一个开关周期内，当所述电压信号低于第三阈值电压(Vbias-Vol)时，灯管开路保护程序被触发，当所述电压信号总是低于第四阈值电压(Vbias+Vsc)时，短路保护程序被触发。
本发明还提供一种在放电灯系统中能够检测灯管开路状况或短路状况并触发灯管开路保护程序或者短路保护程序的电路，包括检波电路，连接到一个或多个放电灯，用于输出电压信号；以及保护触发电路，从所述检波电路接收所述电压信号，并且当至少一个灯是开路时触发灯管开路保护程序，当至少一个灯是短路时触发灯管短路保护程序。
根据所述的电路，其中所述检波电路是或门检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据所述的电路，其中所述检波电路是一种结合或门和与门的检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，并且所述第一组感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；电压源，经由第一电阻连接到所述第二组多个二极管和所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，并且所述第二组多个感应电容的电压和所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据的电路，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管并通过第三电阻连接到所述电压源。
根据所述的电路，其中所述检波电路是一种结合与门和或门的检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；电压源，经由第一电阻连接到所述多个二极管；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据所述的电路，其中所述检波电路是与门检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，并且所述第一组多个感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；电压源，经由第一电阻连接到所述附加二极管和所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，并且所述第二组多个感应电容的电压和所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
根据所述的电路，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管并通过第三电阻连接到所述电压源。
根据所述的电路，其中所述保护触发电路位于集成电路上。
根据所述的电路，其中所述保护触发电路包括第一阈值检波器；以及第二阈值检波器。
根据所述的电路，其中在一个开关周期内，当所述电压信号高于第一阈值电压(Vbias+Vol)时，所述第一阈值检波器触发灯管开路保护程序被触发，当所述电压信号总是高于第二阈值电压(Vbias-Vsc)时，所述第一阈值检波器触发灯管短路保护程序被触发。
根据所述的电路，其中在一个开关周期内，当所述电压信号低于第三阈值电压(Vbias-Vol)时，所述第一阈值检波器触发灯管开路保护程序，当所述电压信号总是低于第四阈值电压(Vbias+Vsc)时，所述第一阈值检波器触发灯管短路保护程序。
根据所述的电路，其中所述第一检波器和第二阈值检波器是比较器。
本发明只需要一个检波电路和一个插脚就可以实现灯管开路保护和灯管短路保护，从而简化了传统的方法和电路。本发明可以应用于同相或异相的放电灯中。
以下附图阐明了本发明的实施例。这些附图和实施例提供了本发明的一些范例，但本发明并不局限于这些范例，并且是非穷举性的。
图1为有和没有直流偏置时感应电容两端的感应电压信号Vc的波形。
图2为典型的CCFL的逆变电路的增益-频率曲线的实例。
图3为具有直流偏置的或门检波器的示意图。
图4为当图3中的或门检波器中有一个、两个或三个灯是开路时的感应电压信号Vc的波形。
图5为当图3中的或门检波器中有一个、两个或三个灯短路时的感应电压信号Vc的波形。
图6为具有直流偏置的与门检波器示意图。
图7为当图6中的与门检波器中有一个、两个或三个灯是开路时的感应电压信号Vc的波形。
图8为当图6中的与门检波器中有一个、两个或三个灯短路时的感应电压信号Vc的波形。
图9为结合了反相器、或门检波电路和与门检波电路的检波电路在异相应用中的示意图。
图10为结合了反相器、与门检波电路和或门检波电路的检波电路在异相应用中的示意图。
图11为在异相应用中的反相器的一个实例。
图12为利用或门检波电路的输出电压工作的保护触发电路。
图13为利用与门检波电路的输出电压工作的保护触发电路。
具体实施例方式
在此详细描述了运用逻辑和分立器件来实现灯管开路电压保护和短路保护的系统和方法的实施例。在以下描述中，包括一些特定细节，诸如实例电路和电路器件的实例值均，以提供对本发明的充分理解。但相关领域的技术人员须认识到，本发明可以不需要一个或多个特定细节而实现，或者可以用其它的方法、元件和材料等实现。
以下的实施例和方案是结合着示范性和指示性的系统、电路和典型的方法来加以说明的。在不同的实施例中，上述问题均被减弱或消除了，同时，其它的实施例是针对其它的改进。
本发明涉及放电灯中灯管开路电压保护和灯管短路保护的电路和方法。该电路可以凭借在放电灯控制电路中只需要一个插脚就同时达到灯管开路电压保护和短路保护的目的。
图1所示为有和没有DC偏置时感应电容两端的感应电压Vc的波形。传统方法中导致电路复杂的首要原因就是只有灯电压的半个周期可以被使用，如图1所示的没有直流偏置电压的Vc。该方法的缺点在于，电压的波形的负半部分被忽略了。根据本发明的一个实施例，在感应电容两端加一个DC电压偏置Vbias，使得感应电容两端的全部波形得到充分利用。加了Vbias的电容电压如图1中具有偏置电压的Vc的曲线所示。设定电源电压为Vcc，在一个实施例中，Vbias等于Vcc/2。通过叠加DC偏置使得电容电压一直保持正值。与传统方法相比，该方法更容易将灯管开路状态和灯管短路状态与正常工作状态区分开来。
CCFL的逆变电路的一个重要特性在于在灯管短路情况、正常负载情况和灯管开路情况(或者无负载情况)下的电压增益，如图2所示。当开关频率fs大于负载谐振频率fr时，灯管开路增益G2大于正常负载情况下的增益G1，灯管短路增益G0小于G1。当fs大于fr时，G0几乎等于零。
本发明的另一实施例是用或门或与门电路来检测灯管开路状态和灯管短路状态。在电路中，向每个灯增加一个二极管。也就是说，在电路中如果有N个灯管就需要添加N个二极管。为了使描述简单，下面讨论应用4个灯管的情况。
图3为具有直流偏置Vbias的或门检波电路的示意图。每一个灯串连一个二极管。假设四个灯的电容电压为Vc1到Vc4，且都是同相位的。在正常工作状态下，Vc的波形与图1中具有直流偏置的电压波形相同。当灯管开路情况发生时，即使没有增加开关频率，灯i的电压Vci也会显著增加，如图2所示。灯电压的增加就可以代表灯管开路情况的发生。在图3的电路中，Vc跟随最大的Vci值变化，其中i在1到4之间取值。在一个或者多个灯管开路的情况下，Vc变为图4中实线所示的波形。当Vc高于Vbias时，它跟随灯管开路电压变化；当Vc低于Vbias时，它跟随正常工作状态下的灯电压变化。由于Vc在灯管开路状态下的峰值电压明显高于在正常工作状态下的峰值电压，它可以用来代表灯管开路情况的发生，并且被反馈以调节灯管开路电压。当Vc高于阈值电压(Vbias+Vol)时，灯管开路保护被触发。
在一个或多个灯短路的情况下，Vc变为图5中实线所示的波形。由于在灯管正常工作情况下频率为fs时灯的短路电压增益几乎为零，所以具有直流偏置Vbias的灯管短路电压等于图3中的Vbias。当Vc高于Vbias时，Vc跟随正常工作情况时的灯电压变化；当Vc小于等于Vbias时，取Vc的值等于Vbias，谷波部分消失。因此，谷波部分可以代表有否灯管短路情况发生。只要在一个开关周期内感应电压始终高于阈值电压(Vbias-Vsc)，灯管短路保护就被触发。
在另一个实施例中，一个与门检波电路用以实现灯管开路和灯管短路保护功能。图6为具有直流偏置Vbias和电压源Vcc的与门检波电路。每个灯串连一个二极管。在图6的电路中，Vc总是跟随最小的Vci值变化，其中i在1到4之间取值。假设四个灯的电容电压为Vc1到Vc4，且同相位，在正常工作情况下，Vc的波形与图1中具有直流偏置电压的波形相同。在一个或多个灯开路的情况下，Vc变为图7中实线所示的波形。当Vc高于Vbias时，Vc跟随正常工作状态下的灯电压变化，当Vc低于Vbias时，Vc跟随灯管开路电压变化。由于Vc波形在开路状态下的谷值电压明显低于在正常工作状态下的谷值电压，因此它可以用来代表开路情况的发生并被反馈以触发灯开路保护。当Vc低于阈值电压(Vbias-Vol)时，灯管开路电压保护被触发。
在一个或多个灯管短路的情况下，Vc变为图8中实线所示的波形。当Vc低于Vbias时，它跟随正常工作情况时的灯电压变化；当Vc大于等于Vbias时，取Vc的值等于Vbias，波峰消失。因此，波峰可以代表有否灯管短路情况发生。只要在一个开关周期内感应电压始终低于阈值电压(Vbias+Vsc)，灯管短路保护就被触发。
本发明的另一实施例在异相多灯应用中具有优势。假设灯电压的相位不是0度就是180度，一个方案就是使用如图3或图6所示的两套检波电路。第一套电路用来监控所有0度相位的灯，第二套电路用来监控所有180度相位的灯。每套电路都可以检测和触发灯管开路保护和灯管短路保护。
另一个实施例如图9和图10所示。图9示出一个结合了或门和与门的应用于异相中的检波电路。图10示出一个结合了与门和或门的应用于异相中的检波电路。在图9和图10中，第一灯和第二灯两端的电容电压Vc1和Vc2相位同相且为0度，第三灯和第四灯两端的电容电压Vc3和Vc4的相位同相且为180度。一个反相器和一个二极管被加到第三灯和第四灯的感应电容上。反相器把第三灯和第四灯的输出电容电压的相位由180度变为0度。至此，所有电容电压的相位都为0度。因此，应用于异相情况下的灯管开路保护和短路保护都可以如同同相情况一样被触发。
实现该反相器的方法很多。一种简单的方法是如图11所示的应用NPN晶体管。该晶体管的基极通过电阻连接到第三灯的二极管和第四灯的二极管。晶体管的发射极接地，集电极通过电阻连接到电压源。当基极电压上升时，流过集电极的电流增加，集电极电压下降。相反地，当基极电压下降时，流过集电极的电流减小，集电极电压上升。NPN晶体管有效地将相位为180度的基极电压转化为相位为0度的集电极电压。
本发明的另一方案是利用检波电路的输出电压信号Vc工作的保护触发电路。保护触发电路可以运用在集成电路部分上。图12为运用或门检波电路的保护触发电路。从或门检波电路得到的电压Vc连接到一个电压感应插脚。通过该电压感应插脚，Vc连接到集成电路部分同时提供给比较器CMP1的正端以及另一比较器CMP2的负端。CMP1将Vc和参考电压(Vbias+Vol)进行比较，当有脉冲发生时触发灯管开路电压保护。CMP2将Vc和参考电压(Vbias-Vsc)进行比较，当脉冲消失时触发灯管短路保护。
图13为运用与门检波电路的保护触发电路。从与门检波电路得到的电压Vc连接到一个电压感应插脚。通过该电压感应插脚，Vc连接到集成电路部分同时提供给比较器CMP1的负端以及另一比较器CMP2的正端。CMP1将Vc和参考电压(Vbias-Vol)进行比较，当有脉冲发生时触发灯管开路电压保护。CMP2将Vc和参考电压(Vbias+Vsc)进行比较，当脉冲消失时触发灯管短路保护。
从以上的讨论可以得知，本发明的一个优点在于只需要一个插脚就可以实现灯管开路保护和灯管短路保护，从而简化了电路，降低了成本。
在本发明的一个实施例中，直流偏置电压Vbias(优选等于Vcc/2)被叠加到放电灯的感应电容两端。通过叠加Vbias使感应电容的电压始终大于零。一个或门检波电路或一个与门检波电路用以将多个放电灯通过感应电容连接起来并且输出一个总的电容电压。来自检波电路的这个总的电容电压连接到放电灯控制电路的一个插脚。通过这个插脚，这个电容电压得以连接到集成电路部分以触发灯管开路保护和灯管短路保护。根据本发明，只需要一个检波电路和一个插脚就可以实现灯管开路保护和灯管短路保护。这简化了传统的方法和电路。本发明可以应用于同相或异相的放电灯中。在异相放电灯的应用中，需要增加反相器将感应电容的电压的相位从180度转为0度，或从0度转为180度。
本发明的描述和此处提出的应用示意性说明了灯管开路电压保护和短路保护，而非限制本发明的保护范围。可对此处公开的实施例进行变换和改型，并且对实施例的各种元件的实际替换或等效变换对本领域的技术人员来说是公知的。在不脱离本发明的范围和精神内可对此处公开的实施例进行其它的变换或改型。
权利要求
1.一种检测灯管开路状况或者短路状况的方法，包括给连接到一个或多个放电灯的检波电路提供直流偏置；从所述检波电路获取电压信号；如果所述电压信号符合灯管开路情况，则触发灯管开路保护程序；以及如果所述电压信号符合灯管短路情况，则触发灯管短路保护程序。
2.如权利要求1所述的方法，还包括将所述电压信号连接到所述放电灯系统的控制电路的一个插脚；以及将所述电压信号连接到集成电路上的保护触发电路以通过所述插脚来触发灯管开路保护程序或灯管短路保护程序。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述电压信号与任何时刻的所述多个放电灯的感应电容电压的最大值有关。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述检波电路是或门检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述检波电路是或门检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，所述第一组多个感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；电压源，经由第一电阻连接到所述第二组多个二极管和所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，所述第二组多个感应电容的电压与所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管，并通过第三电阻连接到所述电压源。
7.如权利要求3所述的方法，其中在一个开关周期内，当所述电压信号高于第一阈值电压时，灯管开路保护程序被触发，当所述电压信号高于第二阈值电压时，短路保护程序被触发。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述电压信号与任何时刻的所述多个放电灯的电容感应电压的最小值有关。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述检波电路是与门检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；电压源，经由第一电阻连接到所述多个二极管；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述检波电路是与门检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，并且所述第一组多个感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；电压源，经由第一电阻连接到所述附加二极管和所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，并且所述第二组多个感应电容的电压和所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管并通过第三电阻连接到所述电压源。
12.如权利要求8所述的方法，其中在一个开关周期内，当所述电压信号低于第三阈值电压时，灯管开路保护程序被触发，当所述电压信号总是低于第四阈值电压时，短路保护程序被触发。
13.一种检测灯管开路状况或短路状况并触发灯管开路保护程序或者短路保护程序的电路，包括检波电路，连接到一个或多个放电灯，用于输出一个电压信号；以及保护触发电路，从所述检波电路接收所述电压信号，并且当至少一个灯是开路时触发灯管开路保护程序，当至少一个灯是短路时触发灯管短路保护程序。
14.如权利要求13所述的电路，其中所述检波电路是或门检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
15.如权利要求13所述的电路，其中所述检波电路是一种结合或门和与门的检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，并且所述第一组感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；电压源，经由第一电阻连接到所述第二组多个二极管和所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，并且所述第二组多个感应电容的电压和所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
16.如权利要求15所述的电路，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管并通过第三电阻连接到所述电压源。
17.如权利要求13所述的电路，其中所述检波电路是一种结合与门和或门的检波电路，包括多个感应电容，连接到所述多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应；多个二极管，连接到所述多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；电压源，经由第一电阻连接到所述多个二极管；以及直流偏置电源，连接到所述多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
18.如权利要求13所述的电路，其中所述检波电路是与门检波电路，包括第一组多个感应电容，连接到第一组多个放电灯，其中感应电容和放电灯一一对应，并且所述第一组多个感应电容的电压同相位；第一组多个二极管，连接到所述第一组多个感应电容，其中二极管和感应电容一一对应；附加二极管，连接到所述第一组多个二极管；电压源，经由第一电阻连接到所述附加二极管和所述第一组多个二极管；反相器，连接到所述附加二极管；第二组多个二极管，连接到所述反相器；第二组多个感应电容，连接到所述第二组多个二极管，其中二极管和感应电容一一对应，并且所述第二组多个感应电容的电压和所述第一组多个感应电容的电压的相位差为180度；以及直流偏置电源，连接到所述第一组多个感应电容和第二组多个感应电容，该直流偏置电源用于提供偏置电压以使所有感应电容的电压都大于零。
19.如权利要求18所述的电路，其中所述反相器是NPN晶体管，所述NPN晶体管的基极通过第二电阻连接到所述第二组多个二极管，所述NPN晶体管的发射极接地，所述NPN晶体管的集电极连接到所述附加二极管并通过第三电阻连接到所述电压源。
20.如权利要求13所述的电路，其中所述保护触发电路位于集成电路上。
21.如权利要求13所述的电路，其中所述保护触发电路包括第一阈值检波器；以及第二阈值检波器。
22.如权利要求21所述的电路，其中在一个开关周期内，当所述电压信号高于第一阈值电压时，所述第一阈值检波器触发灯管开路保护程序被触发，当所述电压信号总是高于第二阈值电压时，所述第一阈值检波器触发灯管短路保护程序被触发。
23.如权利要求21所述的电路，其中在一个开关周期内，当所述电压信号低于第三阈值电压时，所述第一阈值检波器触发灯管开路保护程序，当所述电压信号总是低于第四阈值电压时，所述第一阈值检波器触发灯管短路保护程序。
24.如权利要求21所述的电路，其中所述第一检波器和第二阈值检波器是比较器。
全文摘要
放电灯系统中检测灯管开路或短路状况的方法以及检测灯管开路或短路状况并触发灯管开路或短路保护的电路，包括一个检波电路和一个保护触发电路。检波电路与检测器件诸如感应电容连接并检测灯管开路和短路的情况。感应电容上被叠加上一个直流偏置，使得电容电压始终大于零伏。检波电路的输出电压连接到保护触发电路，当灯管开路情况发生时，保护触发电路触发开路保护，当灯管短路情况发生时，保护触发电路触发短路保护。本发明只需要一个检波电路和一个插脚就可以实现灯管开路保护和灯管短路保护，从而简化了传统的方法和电路。本发明可以应用于同相或异相的放电灯中。
文档编号H05B41/14GK1964591SQ20061014369
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月8日 优先权日2005年11月8日
发明者任远程, 姚凯卫, 陈伟 申请人:美国芯源系统股份有限公司