专利名称：一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路领域，主要应用于紧凑型荧光灯驱动芯片系统中。具体地说， 本发明提供了一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路。
背景技术：
紧凑型荧光灯属于一种照明设备，广泛应用于家庭以及公共照明设施当中。当紧凑型荧光灯达到点火电压时，紧凑型荧光灯将电能转化为光能，发出可见光。紧凑型荧光灯系统通过LCC谐振电路发生谐振以达到紧凑型荧光灯所需要的点火电压。该电压高达几百乃至上千伏特。如果不对该点火电压进行控制，紧凑型荧光灯的寿命会缩短。目前，市场上的紧凑型荧光灯系统一般通过单频率或者频率扫描对LCC电路进行点火电压的触发。该类紧凑型荧光灯系统中没有对点火电压进行精确地控制。因此，该系统中的紧凑型荧光灯寿命会相应缩短。
发明内容
本发明提供一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路，适用于紧凑型荧光灯驱动芯片系统中。本发明克服了现有技术中难以精确控制点火电压而导致荧光灯寿命缩短的缺陷，精确检测点火电压并保持点火电压，本发明延长了紧凑型荧光灯的寿命。本发明的采用如下技术方案—种扫频点火检测与控制的方法及实现电路，包括锁存器、可调振荡器、反向器、 N沟道MOSFET以及电阻Rl和电容C3、C4，其中，所述反向器的输出信号连接至所述锁存器， 所述锁存器的输出信号连接至所述N沟道MOSFET的栅端，所述N沟道MOSFET的漏端连接至电源，所述N沟道MOSFET的源端连接至所述电容C4的一端，也连接至所述可调振荡器的输入，所述电容C4的另一端连接至地，所述电阻Rl和所述电容C3的一端共同连接至所述反向器，所述电阻Rl的另一端连接至地，所述电容C3的另一端连接至OUT端。与现有技术相比，本发明具有如下优点(1)本方案可以精确地检测和控制荧光灯点火电压，通过保持点火电压保护紧凑型荧光灯，延长紧凑型荧光灯的使用寿命。(2)本方案通过高压电容检测输出端斜率来反映点火电压，工艺要求比较低，易于集成。
图1是典型的LCC谐振电路的示意图。图2是传统的扫频方式示意图。图3是传统的紧凑型荧光灯点火方式示意图。图4是异常的紧凑型荧光灯点火方式示意图。
图5是本发明的扫频方式示意图。图6是本发明的点火电路结构示意图。图7是本发明的点火电路结构中各个信号的波形示意图。图中标号说明10.锁存器，11.可调振荡器，12.反向器，13.N沟道M0SFET，R1为电阻，C0、C1、C2、C3、C4 为电容，箭头21表示电流，OUT 1表示OUT 1端，箭头OUT 1表示OUT端，箭头!7OUt表示R)ut端。
具体实施例方式本发明详细描述一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路，适用于紧凑型荧光灯驱动芯片系统。该实现电路通过高压电容检测输出端斜率来反映点火电压，故能精确控制点火电压保持在合理的范围，延长了紧凑型荧光灯的寿命。接下来将详细讨论本实施方法的具体实现电路如图6所示，本发明的扫频点火检测与控制的实现电路，包括锁存器10、可调振荡器11、反向器12、N沟道MOSFET 13以及电阻Rl和电容C3、电容C4，其中，所述反向器12 的输出信号连接至所述锁存器10，所述锁存器10的输出信号连接至所述N沟道M0SFET13 的栅端，所述N沟道M0SFET13的漏端连接至电源，所述N沟道M0SFET13的源端连接至所述电容C4的一端，也连接至所述可调振荡器11的输入，所述电容C4的另一端连接至地，所述电阻Rl和所述电容C3的一端共同连接至所述反向器12，所述电阻Rl的另一端连接至地， 所述电容C3的另一端连接至OUT端。图1所示为紧凑型荧光灯系统中的谐振电路。当电阻Li，电容Cl，电容C2发生谐振时，灯Lamp两端会产生点火电压。当灯Lamp正常启动后，电容C2被短路，电阻Li，电阻 Cl的谐振频率发生变化，谐振电路退出谐振区域，那么灯Lamp进入正常工作状态。当电阻 Li，电容Cl，电容CO谐振时，流过OUT 1断电流比较大，因此，OUT 1端电压变化越快。当电阻Li，电容Cl，电容CO不发生谐振时，电流比较小，OUT 1端电压变化相应就比较小。本发明的点火检测电路通过检测OUT 1电压的斜率来检测灯Lamp两端的电压。图2所示为一般的紧凑型荧光灯系统进行频率扫描的过程。当系统开始工作时， 系统进入预热期，该段时间为to至tl段，该频率为预热频率Fpre。当预热期结束，频率进入扫描期，该段时间为tl至t2段，该频率逐渐降低，当频率接近谐振频率时，灯压升高，当灯压达到点火值时，灯开启。扫描频率继续下降，直到进入工作频率i^osc。图3所示为灯压随频率变化的情况。曲线I为电阻Li，电容Cl，电容C2组成的谐振电路的幅频曲线。曲线II为电阻Li，电容Cl组成的谐振电路的幅频曲线。当频率进入预热期，电阻Li，电容Cl，电容C2组成的谐振电路工作，灯压达到A点。频率逐渐降低，灯压慢慢接近谐振点，灯压逐渐升高。当灯压达到点火电压B时，灯开启，电容C2被Lamp短路，谐振电路的幅频曲线变为曲线II。此时，灯压降低到C点。图4所示为灯发生异常时，灯压随频率变化的情况。曲线I为电阻Li，电容Cl，电容C2组成的谐振电路的幅频曲线。曲线II为电阻Li，电容Cl组成的谐振电路的幅频曲线。当频率进入预热期，电阻Li，电容Cl，电容C2组成的谐振电路工作，灯压达到A点。频率逐渐降低，灯压慢慢接近谐振点，灯压逐渐升高。当灯压达到点火电压B时，灯Lamp如果不正常开启，电容C2不能被Lamp短路，谐振电路幅频曲线I不能跳变为曲线二，那么频率继续上升，灯压继续上升到C点。C点电压相对很高，更有利于灯Lamp的开启，但是对灯 Lamp的寿命有很大影响。当灯开启后，幅频曲线I变为曲线II，灯电压下降到D点。本发明提出一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路，包括一种新的扫频方法。图5所示为新的扫频方法。当频率进入预热期，该段时间为t0至tl段，频率保持Fpre。 当预热期结束，频率进入扫频期。频率逐渐下降，当灯压达到检测值时，频率保持为Fglow， 直到灯开启，该段时间为点火期，时间为t2至t3段。灯开启后，频率也继续下降。直到进入正常工作期，频率保持为i^osc。图6所示为本发明提出的点火检测电路的结构图。当OUT端斜率增大，流过电阻Rl 的电流21增大，电阻电压Vki增大。电阻电压Vki电压增大，达到反相器12的阈值电压Vth， 反相器输出电压输出为低电压。该输出电压被锁存器10锁存，锁存器输出电压Vcontrol 也为低。其控制N沟道MOSFET 13关闭，停止对C4充电，Vc4电压保持不变。该电压控制可调振荡器11工作。当Vc4电压保持不变，可调振荡器11输出Rmt保持不变。当OUT斜率变小，流过电阻Rl的电流21减小，电阻上的电压Vki减小。Vki电压减小，并低于反相器12 的阈值电压Vth，反相器输出电压22输出为高电压。该输出电压22被锁存器10锁存，锁存器输出电压Vcontrol也为高。其控制N沟道MOSFET 13开启，开始对电容C4充电，Vc4电压升高。当Ve4电压升高时，可调振荡器11输出Rmt频率降低。图7所示为结构图中相应的波形图。当OUT电压斜率比较小，Vei电压随之变高。 当Vki电压低于反相器12的阈值电压Vth时，锁存器输出电压Vcontrol保持为低。Vc4电压会增加，Fout频率降低。当OUT端电压斜率变大，Vei电压随之变高。当Vki电压高于反相器12的阈值电压Vth时，锁存器输出电压Vcontrol由高变低。Vc4电压会保持不变，Fout 频率同时也会保持在Fglow频率。
权利要求
1.一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路，包括锁存器(10)、可调振荡器(11)、 反向器(12)、N沟道MOSFET(13)以及电阻Rl和电容C3、C4，其特征在于，所述反向器 (12)的输出信号连接至所述锁存器(10)，所述锁存器(10)的输出信号连接至所述N沟道 MOSFET (13)的栅端，所述N沟道MOSFET (13)的漏端连接至电源，所述N沟道MOSFET (13)的源端连接至所述电容C4的一端，也连接至所述可调振荡器(11)的输入，所述电容C4的另一端连接至地，所述电阻Rl和所述电容C3的一端共同连接至所述反向器(12)，所述电阻 Rl的另一端连接至地，所述电容C3的另一端连接至OUT端。
2.根据权利要求1所述的一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路，其特征在于， 在灯压达到点火电压至灯开启的这段时间内，电路的频率保持不变。
全文摘要
本发明公开了一种扫频点火检测与控制的方法及实现电路，包括锁存器、可调振荡器、反向器、N沟道MOSFET以及电阻R1和电容C3、C4。电容C3电阻R1组成的电路采样点火期的OUT端信号。采样信号传输到反向器，锁存器。锁存器控制电容C4的充放电。电容C4电压信号的大小控制可调振荡器的频率变化。本发明电路基于一种新的扫频点火方式，可以精确地检测和控制点火电压，延长荧光灯的寿命，本发明具有实现方法新颖，电路简单，工艺要求低，易集成等优点。
文档编号H05B41/295GK102548168SQ20101059933
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者尹健, 张立新, 易杨波, 李海松, 陈健, 陶平 申请人:苏州博创集成电路设计有限公司