专利名称：灯管供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灯管供电装置，该供电装置可根据温度的变化调整供电的直
流电压，以减少功率的消耗，并在灯管损坏或过电流时，停止供电于灯管，以增加使用上的 安全性。
背景技术：
图1为现有技术灯管供电装置的方块示意图。如图所示，灯管供电装置100包括 有一变压器11及一灯管电路12，并且该灯管电路12采用至少一日光灯管121作为照明。 变压器11连接一市电的交流电源AC 110/220V，灯管电路12连接该变压器ll，变 压器11将供给灯管电路12所需的工作电源，以使得灯管电路12的日光灯管121受电发光。 现有灯管供电装置100以日光灯管121作为照明的主体，一般日光灯管121的工 作频率较低，例如60Hz，容易产生闪烁的情形，而使得使用者容易眼睛疲劳。 再有，一般变压器11是以一固定的直流电压提供于灯管电路12。然而，在低温的 环境下，往往会造成日光灯管121难以启动，或者需要一段启动时间才能够让日光灯管121 操作于稳定的工作状态。如此，将造成使用者使用的不便。
发明内容本实用新型的主要目的在于提供一种灯管供电装置，变压电路将根据周围的温度 变化，调整供电的直流电压，以减少本供电装置的功率消耗。 本实用新型的次要目的在于提供一种灯管供电装置，有至少一电路保护机制，在 灯管电路发生灯管损坏或过电流情况时，立即通知驱动电路停止产生第二频率的交流电 压，以停止供电于灯管，以此，不仅确保电路运作上的安全性，并可避免使用者遭受高压触 电伤害。 本实用新型的上述目的是通过下述技术方案予以实现的 —种灯管供电装置，其特征在于包括有 —变压电路，包括有一电压转换单元及一温度感应单元；该电压转换单元连接一
第一频率的交流电源，以转换出一直流电压，并根据该温度感应单元感应周围的温度变化，
以调整该直流电压； —逆变电路，包括有 至少一驱动电路，连接该变压电路，用以接收该直流电压，以产生第二频率的交流 电压； —灯管电路，包括有至少一灯管连接至所述驱动电路；该第二频率的交流电压供 电于该灯管。
所述温度感应单元包括有 —温度感应器，为一热敏电阻，用以感应周围的温度变化，以对应产生一偏压讯 号；[0016] —比较器，连接该温度感应器；该比较器接收该偏压讯号，比较该偏压讯号及参考 电压，以产生一比较讯号；该电压转换单元根据该比较讯号，以调整该直流电压。 所述驱动电路包括有 —电容，连接所述电压转换单元，以接收该直流电压； —线圈； —驱动单元，设置在该电容及该线圈间，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生 该第二频率的交流电压，包括有 —震荡器，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生该第二频率的交流电压； —控制器，用以控制该震荡器的震荡。 所述各灯管分别通过一高压电容及一限流电阻连接该驱动电路及接地；该高压电 容为电路布局于印刷电路板上所制作而成；该灯管为一冷阴极管、一热阴极管、一UV冷阴 极管或一陶瓷灯管。 所述灯管电路与该驱动电路间设置有一 电流侦测电路及一过电流负载电路；该电 流侦测电路为或闸电路，用以侦测各灯管上的各负载电流；其中一负载电流低于第一额定 电流值时，产生一侦测讯号，并传送至该驱动电路的该驱动单元，则该驱动单元的该控制器 根据该侦测讯号以控制该震荡器停止震荡，该过电流负载电路为一电阻器，产生有一检测 电压，该驱动单元设定一第一额定电压值，在该检测电压超过该第一额定电压值时，该驱动 单元的该控制器控制该震荡器停止震荡。 所述驱动电路连接一保护开关；该保护开关为一微动开关、一按钮开关或一光敏
开关；在该保护开关为一关闭状态时，该控制器控制该震荡器停止震荡。
—种灯管供电装置，其特征在于包括有 —变压电路，连接一第一频率的交流电源，以转换出一直流电压； —逆变电路，包括有 至少一驱动电路，连接该变压电路，用以接收该直流电压，以产生第二频率的交流 电压； —灯管电路，包括有至少一灯管，连接至该驱动电路；所述第二频率的交流电压供 电于该灯管； —电流侦测电路，连接于该灯管电路及该驱动电路间，用以侦测各灯管上的各负 载电流；其中一负载电流低于一第一额定电流值时，产生一侦测讯号，并传送至该驱动电 路，该驱动电路根据该侦测讯号停止产生该第二频率的交流电压。 所述驱动电路包括有 —电容，连接该电压转换单元，以接收该直流电压； —线圈； —驱动单元，设置在该电容及该线圈间，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生 该第二频率的交流电压，包括有 —震荡器，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生所述第二频率的交流电压； —控制器，用以控制该震荡器的震荡。 所述各灯管分别通过一高压电容及一限流电阻连接该驱动电路及接地；该高压电 容为电路布局于一印刷电路板上所制作而成，该灯管为一冷阴极管、一热阴极管、一UV冷阴极管或一陶瓷灯管。 所述灯管电路与该驱动电路间设置有一过电流负载电路；该过电流负载电路为一 电阻器，产生有一检测电压；该驱动单元设定一第一额定电压值，在该检测电压超过该第一 额定电压值时，该驱动单元的该控制器控制该震荡器停止震荡；该驱动电路还连接一保护 开关，该保护开关为一微动开关、一按钮开关或一光敏开关；在该保护开关为一关闭状态 时，该控制器控制该震荡器停止震荡。 本实用新型的有益效果是 1、该灯管供电装置的变压电路将根据周围的温度变化，调整供电的直流电压，以 减少本供电装置的功率消耗。 2、该灯管供电装置有至少一电路保护机制，在灯管电路发生灯管损坏或过电流情 况时，立即通知驱动电路停止产生第二频率的交流电压，以停止供电于灯管，以此，不仅确 保电路运作上的安全性，并可避免使用者遭受高压触电伤害。
图1为现有灯管供电装置的方块示意图。 图2为灯管供电装置一较佳实施例的方块示意图。 图3为灯管供电装置一较佳实施例的电路示意图。 图4A为灯管供电装置部份构件的方块示意图。 图4B为灯管供电装置部份构件的方块示意图。 图5A为灯管供电装置应用在灯罩结构上的结构立体图。 图5B为灯管供电装置设置在反射板上的结构立体图。 图5C为高压电容的立体示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 首先，参见图2、图3所示本实用新型灯管供电装置一较佳实施例的方块示意图及 电路示意图。如图所示，本实用新型灯管供电装置200包括一变压电路15及一逆变电路 20。 变压电路15连接一第一频率的交流电源，例如市电AC110/220V(60Hz)，以转换 为用以供电的直流电压，例如DC 12V。而逆变电路20包括有一驱动电路21及一灯管电 路23。驱动电路21连接变压电路10接收直流电压，以产生一第二频率的交流电压，例如 AC1100V(40-60KHz)。灯管电路23包括有至少一灯管231，其连接至驱动电路21，接收驱动 电路21所产生的第二频率的交流电压，以使得灯管电路23的各灯管231受电发光。此外， 本实用新型的灯管231为一冷阴极管(CCFL)、一热阴极管(HCFL)、一UV冷阴极管(UVCCFL) 或陶瓷灯管，而本实用新型灯管供电装置200将可应用于照明灯具或广告看板上。 变压电路15包括有一电压转换单元17，该电压转换单元17可为一般的变压器，其 结构包括有一桥式整流器171、一第一电容172、一线圈173、一二极管174及一第二电容 175。 桥式整流器171连接第一频率的交流电源，全波整流该第一频率的交流电源，以在第一电容172上形成一涟波(ripple)的直流讯号。第一电容172上的直流讯号将同时 供应至线圈173的一次端上，而二极管174通过线圈173的二次端电磁感应该直流讯号并 进行整流，而后，第二电容175滤除直流讯号的涟波成分，即可得到用以供电的直流电压。 再有，电压转换单元17还包括有一脉冲宽度调变器(Pulse WidthModulation ; P丽)176及一光耦合器177。脉冲宽度调变器176用以进行开关切换机制，并通过光耦合器 177的电压VCE，以决定脉冲宽度调变器176的开关切换速度，进而控制直流讯号供电于线 圈173的工作时间，以此在第二电容175上精确得到需求的直流电压。 逆变电路20的驱动电路21包括有一电容211、一驱动单元213及一线圈219。电 容211连接电压转换单元17，以接收直流电压。驱动单元213连接于电容211及线圈219 间，用以震荡该直流电压，以在线圈219上产生该第二频率的交流电压。而灯管电路23连 接线圈219的二次端以电磁感应该第二频率的交流电压，致使灯管231即可受电发光。 灯管231分别通过高压电容233及限流电组235连接至线圈219及接地。该高压 电容223用以储存第二频率的交流电压，以提供灯管231稳定的工作电源。限流电组235 用以限制流经灯管231的负载电流，避免大电流损毁灯管231。 再有，本实用新型灯管供电装置200提供高频的交流电压作为灯管231的供电电 源，例如AC 1100V(40-60KHz)，高频操作下的灯管231将可避免闪烁的情形，以达到更佳 的照明效果。 在环境温度低的时候，灯管231往往需要较长的时间方能建立稳定的工作状态， 故从启动到进入稳态时间较长。并且，低温时候，灯管231不容易立即启动发光。 为了縮短灯管231在低温时的启动时间，本实用新型灯管供电装置200的变压电 路15中将增设有一温度感应单元19。温度感应单元19用以感应周围的温度变化，电压转 换单元15根据此温度变化，以调整供电的直流电压。如此，在温度低的时候，变压电路15 提供一较大的直流电压至逆变电路20，以使得灯管231能够快速启动。而在启动一段时间 后，灯管231逐渐升温到稳定的工作温度，则变压电路15将提供一较小的直流电压至逆变 电路20，以减少灯管供电装置200的功率消耗。 另外，温度感应单元19包括有一温度感应器191及一比较器193。温度感应器191 可为一负温度系数的热敏电阻，其用以感应周围的温度变化，以对应产生偏压讯号。在温度 低的时候，温度感应器191将产生较大的偏压讯号，相反的，温度高的时候，将产生较小的 偏压讯号。比较器193连接温度感应器191，以接收温度感应器191所产生的偏压讯号，比 较器193比较偏压讯号是否大于某一参考电压，例如2. 5V，以产生比较讯号。 若偏压讯号大于参考电压，即表示灯管231周围的温度过低，比较器193会产生高 准位的比较讯号，并输出至电压转换单元17的光耦合器177。而光耦合器177将根据高准 位的比较讯号，控制脉冲宽度调变器176加速开关的切换速度，以在第二电容175上得到较 大的直流电压，例如12. 6V。 而后，驱动电路21根据该较大的直流电压，以在线圈219上相对产生一个较大的 交流电压，例如AC 1200V。此较大的交流电压将容易启动灯管231，以縮短灯管231在低 温时的启动时间。 灯管231启动一段时间后，灯管231逐渐升温到稳定的工作状态。温度感应器 191的偏压讯号也会相对的慢慢縮小，当偏压讯号小于参考电压时，比较器会产生一个低准位的比较讯号，输出至光耦合器177。而光耦合器177将根据低准位的比较讯号，控制脉 冲宽度调变器176减慢开关的切换速度，以在第二电容175上得到较小的直流电压，例如 11. 6V。 而后，驱动电路21根据该较小的直流电压，以在线圈219上相对产生一个较小的 交流电压，例如AC 1000V，并且此较小的交流电压仍可维持灯管231的正常工作及照明辉 度。如上据以实施，本实用新型变压电路15在高温的工作环境下，提供较低的供电直流电 压至逆变器20，以减少功率的消耗。 再有，驱动电路21包括有一电容211、一驱动单元213及一线圈219。电容211连 接该电压转换单元17，以接收该直流电压，驱动单元213设置在该电容211及该线圈219 间，用以震荡该直流电压，以在该线圈219上产生该第二频率的交流电压。驱动单元213包 括有一震荡器215及一控制器217，震荡器215用以震荡该直流电压，以在该线圈219上产 生该第二频率的交流电压，而控制器217用以控制该震荡器215的震荡与否。 另外，驱动电路21及灯管电路23间还设置有一电流侦测电路25，其可为一个或 闸电路。该电流侦测电路25设定有一第一额定电流值，用以侦测各灯管231上的各负载电 流。若灯管电路23的其中一灯管231产生损坏，而使得此灯管231上的负载电流低于一第 一额定电流值，电流侦测电路25将产生一高准位的侦测讯号，并传送至驱动电路21的驱动 单元213，则驱动单元213的控制器217根据侦测讯号以控制震荡器215停止震荡，进而停 止供给第二频率的交流电压至灯管电路23，以使得灯管电路23中止运作。 另外，驱动电路21及灯管电路23间还设置有一过电流负载电路27，其可为一电 阻器。过电流负载电路27上将产生一检测电压VD，而驱动单元213设定有一第一额定电 压值。驱动单元213检测该检测电压VD是否大于第一额定电压值。若灯管电路23因外界 物体碰触，例如人体触摸，而使得灯管电路23电流异常，例如过电流，则过电流负载电路 27上的检测电压VD将因此升高。在检测电压VD超过第一额定电压值时，驱动单元213的 控制器217控制震荡器215停止震荡，灯管电路23中止运作，如此，以避免使用者碰触高压 的灯管电路23而受到触电伤害。 本实用新型的灯管供电装置200除灯管231夕卜，其余的电路构件，如变压电路15 及逆变电路20可整合为一体，以减少电路设置的面积。 再有，本实用新型实施例以一驱动电路21同时驱动灯管电路23中的数个灯管 231，如图4A所示。然而，本实用新型另一实施例中，还可采用一驱动电路21对单一灯管 231进行驱动，以此提供电路设计上的选择性，如图4B所示。 参见图5A、图5B所示本实用新型灯管供电装置应用在灯罩结构上的结构立体图 及设置在反射板上的结构立体图。本实用新型灯管供电装置200可应用在灯罩结构30上。 该灯罩结构30包括有一反射板31及一灯罩盒体35，反射板31具有一内置面311及一反射 面313。本实用新型的变压电路15及逆变电路20将设置在一反射板31的内置面311上， 并且反射板31进一步设置在一灯罩盒体35的内置空间351中。 另外，本实用新型逆变电路20上增设一保护开关29，其可为一微动开关、一按钮 开关或一光敏开关。 该保护开关29设置在逆变电路20的晶片外壳上，并电性连接该驱动单元213。当 灯管供电装置200所设置的反射板31稳固设置在灯罩盒体35的内置空间351时，则该保护开关29为一开启状态(ON)。此时，并不会对于驱动单元213的控制器217进行任何指示。 当使用者欲进行灯管供电装置200的灯管231更换，而将反射板31拆卸脱离于灯罩盒体35 的内置空间351，则保护开关29将从开启状态(0N)转换为关闭状态(OFF)，并指示驱动单 元213的控制器217控制震荡器215停止震荡，以令灯管电路23中止运作，以此避免使用 者在拆卸灯管231时受到高压触电。当然，本实用新型另一实施例中，保护开关29可选用 一拨动开关，并固设在反射板31的两侧端。使用者欲进行灯管供电装置200的灯管231更 换时，由使用者以手动的方式决定开关切换的动作，以增加开关使用上的选择性。本实用新 型灯管供电装置200由电流侦测电路25、过电流负载电路27或保护开关29等三种电路保 护机制，不仅确保电路运作上的安全性，还可避免使用者遭受高压触电伤害。 再有，本实用新型所述的温度感应单元19、驱动电路21、电流侦测电路25、过电流 负载电路27及保护开关29分别架构在变压电路15或逆变器20中，并以单独的电路构件 进行阐述。然而，以上的电路构件可进一步整合成单晶片形式，以达到电路积体化的目的。 图5C为本实用新型高压电容的立体示意图，同时参阅图5B。如图所示，灯罩构造 30的反射板31上包括有一第一供电板312及一第二供电板322。该第一供电板312及第 二供电板322为印刷电路板(PCB)，并且灯管231的两端分别电性连接第一供电板312及一 第二供电板322。 第一供电板312包括有一第一表面3121及一第二表面3123，其中第一表面3121
上电路布局有至少一第一导电板314，而第二表面3123上电路布局有至少一第二导电板
316，且各第一导电板314上还设置有一供电座318，以供灯管231摆设。 第一导电板314及第二导电板316分别设置在第一供电板312的不同表面并被第
一供电板312隔离。并且，第一导电板314设置在第二导电板316的垂直延伸位置，以此第
一供电板312上的第一导电板314及第二导电板316之间将产生电容的特性，以形成本实
用新型所述的高压电容233。 因此，在印刷电路板(PCB)上直接电路布局以制作出本实用新型的高压电容233，
不仅可节省制作时间，同时可以降低生产成本，以符合现在产业的趋势。当然，本实用新型
另一实施例中，高压电容233还可采用一般的电容元件，以增加制作上的选择性。 以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施之
范围，即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状，构造，特征及精神所为之均等变化与修
饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。
权利要求一种灯管供电装置，其特征在于包括有一变压电路，包括有一电压转换单元及一温度感应单元；该电压转换单元连接一第一频率的交流电源，以转换出一直流电压，并根据该温度感应单元感应周围的温度变化，以调整该直流电压；一逆变电路，包括有至少一驱动电路，连接该变压电路，用以接收该直流电压，以产生第二频率的交流电压；一灯管电路，包括有至少一灯管连接至所述驱动电路；该第二频率的交流电压供电于该灯管。
2. 如权利要求1所述的灯管供电装置，其特征在于所述温度感应单元包括有 一温度感应器，为一热敏电阻，用以感应周围的温度变化，以对应产生一偏压讯号； 一比较器，连接该温度感应器；该比较器接收该偏压讯号，比较该偏压讯号及参考电压，以产生一比较讯号；该电压转换单元根据该比较讯号，以调整该直流电压。
3. 如权利要求1所述的灯管供电装置，其特征在于所述驱动电路包括有 一电容，连接所述电压转换单元，以接收该直流电压；一线圈；一驱动单元，设置在该电容及该线圈间，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生该第 二频率的交流电压，包括有一震荡器，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生该第二频率的交流电压； 一控制器，用以控制该震荡器的震荡。
4. 如权利要求1所述的灯管供电装置，其特征在于所述各灯管分别通过一高压电容 及一限流电阻连接该驱动电路及接地；该高压电容为电路布局于印刷电路板上所制作而 成；该灯管为一冷阴极管、一热阴极管、一 UV冷阴极管或一陶瓷灯管。
5. 如权利要求3所述的灯管供电装置，其特征在于所述灯管电路与该驱动电路间设 置有一电流侦测电路及一过电流负载电路；该电流侦测电路为或闸电路，用以侦测各灯管 上的各负载电流；其中一负载电流低于第一额定电流值时，产生一侦测讯号，并传送至该 驱动电路的该驱动单元，则该驱动单元的该控制器根据该侦测讯号以控制该震荡器停止震 荡，该过电流负载电路为一电阻器，产生有一检测电压，该驱动单元设定一第一额定电压 值，在该检测电压超过该第一额定电压值时，该驱动单元的该控制器控制该震荡器停止震 荡。
6. 如权利要求3所述的灯管供电装置，其特征在于所述驱动电路连接一保护开关；该 保护开关为一微动开关、一按钮开关或一光敏开关；在该保护开关为一关闭状态时，该控制 器控制该震荡器停止震荡。
7. —种灯管供电装置，其特征在于包括有一变压电路，连接一第一频率的交流电源，以转换出一直流电压； 一逆变电路，包括有至少一驱动电路，连接该变压电路，用以接收该直流电压，以产生第二频率的交流电压；一灯管电路，包括有至少一灯管，连接至该驱动电路；所述第二频率的交流电压供电于该灯管；一电流侦测电路，连接于该灯管电路及该驱动电路间，用以侦测各灯管上的各负载电 流；其中一负载电流低于一第一额定电流值时，产生一侦测讯号，并传送至该驱动电路，该 驱动电路根据该侦测讯号停止产生该第二频率的交流电压。
8. 如权利要求7所述的灯管供电装置，其特征在于所述驱动电路包括有 一电容，连接该电压转换单元，以接收该直流电压；一线圈；一驱动单元，设置在该电容及该线圈间，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生该第 二频率的交流电压，包括有一震荡器，用以震荡该直流电压，以在该线圈上产生所述第二频率的交流电压； 一控制器，用以控制该震荡器的震荡。
9. 如权利要求7所述的灯管供电装置，其特征在于所述各灯管分别通过一高压电容 及一限流电阻连接该驱动电路及接地；该高压电容为电路布局于一印刷电路板上所制作而 成，该灯管为一冷阴极管、一热阴极管、一UV冷阴极管或一陶瓷灯管。
10. 如权利要求8所述的灯管供电装置，其特征在于所述灯管电路与该驱动电路间设 置有一过电流负载电路；该过电流负载电路为一电阻器，产生有一检测电压；该驱动单元 设定一第一额定电压值，在该检测电压超过该第一额定电压值时，该驱动单元的该控制器 控制该震荡器停止震荡；该驱动电路还连接一保护开关，该保护开关为一微动开关、一按钮 开关或一光敏开关；在该保护开关为一关闭状态时，该控制器控制该震荡器停止震荡。
专利摘要本实用新型提供了一种灯管供电装置，其包括有一变压电路及一逆变电路，变压电路连接一第一频率的交流电源，以转换出一供电的直流电压，并根据周围的温度变化，调整直流电压，逆变电路包括有一驱动电路及一灯管电路，驱动电路接收直流电压，产生一第二频率的交流电压，以供电于灯管电路。再有，逆变电路中设计有至少一电路保护机制，在灯管电路发生电流异常的情况，立即通知驱动电路停止产生第二频率的交流电压。因此，该灯管供电装置能够根据温度的变化调整供电的直流电压，以减少功率的消耗，并在灯管损坏或过电流时，停止供电于灯管，以增加使用上的安全性。
文档编号H05B41/36GK201479439SQ20092015673
公开日2010年5月19日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者张文宏, 许琼文 申请人:张文宏;许琼文