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具单一短路开关电子安定器保护电路

阅读:24发布:2023-01-24

专利汇可以提供具单一短路开关电子安定器保护电路专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 揭示一种 电子 安定器的保护 电路 ,其包含:一 短路 开关 以及一连接电路,该连接电路 串联 电连接一 荧光 灯的 灯管 的一组 灯丝 ,且电连接一 启动电路 与该短路开关。当该灯管的一 电压 超过一预定值时,该短路开关被导通并产生一维持 电流 ,以保持该短路开关的导通状态并造成该安定器的一逆变器的一高压线圈被短路,而停止产生一交流高压电输出至该 荧光灯 ;且当一新灯管被更换时,不必关与开该荧光灯的一电源开关,而可使该荧光灯自动重新启动。,下面是具单一短路开关电子安定器保护电路专利的具体信息内容。

1.一种电子安定器的保护电路,其中该安定器具一交流/直流转换电路 用于输出一直流电压、一逆变器电连接该交流/直流转换电路用以产生一交流 高压电输出以驱动一荧光灯,以及一启动电路用于启动该逆变器,该保护电 路电连接该逆变器,用于当该荧光灯灯管的电压超过一预定值时,使该逆 变器停止一振荡以停止产生该交流高压电输出,以及更换该灯管后不必关与 开该荧光灯的一电源开关而可使该荧光灯自动重新启动,该保护电路包含:
短路开关,其具一电连接该启动电路的控制端、电连接一共同接地端 的一第一端与一第二端,该第一与该第二端并联电连接该逆变器的一高压线 圈;以及
一连接电路,其具有一第三端与一第四端,该第三端电连接该交流/直流 转换电路的该正直流电压的一输出端,该第四端电连接该短路开关的该第一 端,该连接电路串联电连接该荧光灯的一组灯丝且电连接该启动电路与该短 路开关的该控制端,其是用于当该灯管电压超过该预定值时,使该短路开关 被导通并产生一维持电流,使该短路开关保持导通状态,且使该逆变器的该 高压线圈被短路而停止产生该交流高压电输出至该荧光灯,且当一新灯管被 更换妥时,使该逆变器被自动启动。
2.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于当因该灯管的该电压高于 该预定值的一故障而使该灯管被移除时,该连接电路因无该组灯丝的串连电 连接而产生一断路,致使该维持电流降为零且该短路开关因而被关断,以及 当该新灯管被妥善装置时,因该新灯管的一组灯丝与该连接电路串联电连接 使该连接电路重新被导通,因而使与该连接电路电连接的该启动电路被自动 导通用以启动该逆变器。
3.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于该短路开关是为一控整 流器(SCR)以及一第一晶体管与一第二晶体管电连接的组合两者其中之一。
4.如权利要求3所述的保护电路,其特征在于该短路开关的该控制端是 为该SCR的一栅极,该第一端是为该SCR的一阳极,以及该第二端是为该SCR 的一阴极
5.如权利要求3所述的保护电路,其特征在于该第一晶体管是为一NPN 晶体管且该第二晶体管是为一PNP晶体管,其中该NPN晶体管的一基极与一 集极分别与该PNP晶体管的一集极与一基极电连接。
6.如权利要求5所述的保护电路,其特征在于该短路开关的该控制端是 为该NPN晶体管的该基极与该PNP晶体管的该集极电连接的一连接节点,该 第一端是为该PNP晶体管的一射极,以及该第二端是为该NPN晶体管的一射 极。
7.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于该交流/直流转换电路是 为一功率因数校正电路以及一桥式整流电路两者其中之一。
8.一种电子安定器的保护电路,其中该安定器具一交流/直流转换电路, 其具有一输出端、一逆变器具有一高压线圈且电连接该交流/直流转换电路以 驱动具有一组灯丝的一荧光灯,以及一启动电路以启动该逆变器,该保护电 路是电连接该逆变器,其包含:
一短路开关电路,其具一控制端以电连接该启动电路、一第一端与第二 端以电连接一共同接地端,该第一与该第二端并联电连接该高压线圈;以及
一连接电路具有一第三端与一第四端,该第三端电连接该交流/直流转换 电路的该输出端,该第四端电连接该第一端,
其中该连接电路串联电连接该组灯丝,且电连接该启动电路与该控制端。
9.如权利要求7所述的保护电路,其特征在于当该灯管的电压超过一预 定值时,该短路开关被导通并产生一维持电流,使该短路开关保持导通状态, 且使该逆变器的该高压线圈短路而停止产生一交流高压电输出至该萤光灯, 且当更换一新灯管时,该逆变器被自动启动。
10.如权利要求7所述的保护电路,其特征在于该短路开关是为一硅控 整流器以及一第一晶体管与一第二晶体管电连接的组合两者其中之一。
11.如权利要求9所述的保护电路,其特征在于该短路开关的该控制端 是为该SCR的一栅极,该第一端是为该SCR的一阳极,以及该第二端是为该SCR 的一阴极。
12.如权利要求9所述的保护电路,其特征在于该第一晶体管是为一NPN 晶体管且该第二晶体管是为一PNP晶体管,其特征在于该NPN晶体管的一基 极与一集极分别与该PNP晶体管的一集极与一基极电连接。
13.如权利要求11所述的保护电路,其特征在于该短路开关的该控制端 是为该NPN晶体管的该基极与该PNP晶体管的该集极电连接的一连接节点, 该第一端是为该PNP晶体管的一射极,以及该第二端是为该NPN晶体管的一 射极。
14.如权利要求8所述的保护电路,其特征在于该交流/直流转换电路是 为一功率因数校正电路以及一桥式整流电路两者其中之一。

说明书全文

技术领域

发明有关一种电子安定器的保护电路

背景技术

有关现有技术,请参看图1,其是显示美国专利第4,398,126号 (Zuchtriegel)中所揭示的荧光灯的控制电路1(该图1所示为具两组荧光灯3 与3′的较佳实施例),其包括一具有两个晶体管T1与T2的推挽式振荡器电路(如 图1的18a与18b)、一串连共振电路(如图1的14与14′,其各包含一电感元 件以及一电容器)电连接该荧光灯(3与3′,其各包含 二组灯丝:6、7以及6′、7′)、一振荡触发电路(19其包含一电感与一电容)以 及二启动器(111与111′)。为避免移除荧光灯的负荷(灯管)时,接触一连接至 振荡器电路与串连共振电路的危险高压,该发明中提供一由一半导体流管TH (thyristor)所形成的保护电路110,且借助连接该保护电路以短路该推挽式振荡 器电路(18a与18b)的至少一晶体管(T1)。相关控制能量是由高压电源供应借 助一整流器D1与D1′所直接导出,并连接至该串连共振电路的电感L1与L1′(如 图1的14与14′),使该保护电路110的半导体闸流管TH可获得足够以及可靠 的切换能量。其启动标准是由一连接至一电压分压器(R1与R2)且亦由包含电感 (L1与L1′等)的串连共振电路(14)的高压连接以提供其控制电压的崩溃元件(如 DIAC1)的崩溃电压而决定;其亦因应该半导体闸流管TH(thyristor)而供电给该 电源供应电容C3。当该荧光灯(13与13′)有一灯管被移除或失效或电路产生一故 障,致使该灯管被移除,亦即该电路的负载被移除时,则C3开始被充电。而当C3 的电压升高到DIAC1的崩溃电压时,即启动半导体闸流管TH。此时晶体管T1的 基极因不再接收控制能量而被阻挡,致使串连共振电路(14与14′)的能量被消除。 此时半导体闸流管TH透过一电阻R3被连接到直流电压供应的正极端11,以提供 一维持电流使该半导体闸流管TH保持导通,以防止振荡的产生。当上述电路针对 该故障做出反应后,只有将整流器及运作电源供应单元15的输入电源中断或将直 流电压供应正极端与负极端11以及12的电压移除始能将该电路重新设定。
上述现有技术中,因故障排除后必须重新关与开电源开关始能切断该维持电 流并使该半导体闸流管成为开路以重新设定该电路;故相对地,其在操作使用上 较不便利。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具单一短路开关(shutdown control switch)与一连接电路的电子安定器保护电路,并可达成具相对较简单的电路 结构以及于新灯管重新安装妥后,不必重新关断与打开该荧光灯的电源开关 即可因电流的导通而使该荧光灯自动启动。
根据本发明一方面的具单一短路开关与一连接电路的电子安定器的保护 电路,其中该安定器具一交流/直流转换电路用于输出一直流电压、一逆变器 (inverter)电连接该交流/直流转换电路用以产生一交流高压电输出以驱动 一荧光灯,以及一启动电路用于启动该逆变器,该保护电路电连接该逆变器, 用于当该荧光灯的灯管的电压超过一预定值时,使该逆变器停止一振荡以停 止产生该交流高压电输出,以及更换该灯管后不必关与开该荧光灯的一电源 开关而可使该荧光灯自动重新启动,其包含:一短路开关,其具一控制端电连 接该启动电路、一第一端与一第二端电连接一共同接地端,该第一与该第二 端并联电连接该逆变器的一高压线圈;以及一连接电路具有一第三端与一第 四端,该第三端电连接该交流/直流转换电路的该正直流电压的一输出端,该 第四端电连接该短路开关的该第一端,该连接电路串联电连接该荧光灯的一 组灯丝且电连接该启动电路与该短路开关的该控制端,其是用于当该灯管该 电压超过该预定值时,使该短路开关被导通并产生一维持电流(holding current),使该短路开关保持导通状态,且使该逆变器的该高压线圈被短路 而停止产生该交流高压电输出至该荧光灯,且当一新灯管被更换妥时,使该 逆变器被自动启动。
根据上述的构想,当因该灯管的该电压高于该预定值的一故障而使该灯 管被移除时,该连接电路因无该组灯丝的串连电连接而产生一断路,致使该 维持电流降为零且该短路开关因而被关断(turn-off),以及当该新灯管被 装置妥时,因该新灯管的一组灯丝与该连接电路串联电连接使该连接电路重 新被导通,该连接电路电连接的该启动电路被自动导通用以启动该逆变器。
根据上述的构想,该短路开关是为一控整流器(SCR)以及一第一晶体 管与一第二晶体管电连接的组合两者其中之一。
根据上述的构想,该短路开关的该控制端是为该SCR的一栅极,该第一 端是为该SCR的一阳极,以及该第二端是为该SCR的一阴极
根据上述的构想,该第一晶体管是为一NPN晶体管且该第二晶体管是为 一PNP晶体管,其中该NPN晶体管的一基极与一集极分别与该PNP晶体管的 一集极与一基极电连接。
根据上述的构想,该短路开关的该控制端是为该NPN晶体管的该基极与 该PNP晶体管的该集极电连接的一连接节点(connecting node),该第一端是 为该PNP晶体管的一射极,以及该第二端是为该NPN晶体管的一射极。
根据上述的构想,该交流/直流转换电路是为一功率因数校正(PFC)电 路以及一桥式整流电路两者其中之一。
根据本发明又一方面的一种电子安定器的保护电路,其中该安定器具一 交流/直流转换电路,其具有一输出端、一逆变器具有一高压线圈且电连接该 交流/直流转换电路以驱动具有一组灯丝的一荧光灯,以及一启动电路以启动 该逆变器,该保护电路电连接该逆变器,其包含:一短路开关电路,其具一 控制端电连接该启动电路、一第一端与一第二端电连接一共同接地端,该第 一与该第二端并联电连接该高压线圈;以及一连接电路具有一第三端与一第 四端,该第三端电连接该交流/直流转换电路的该输出端,该第四端电连接该 第一端,其中该连接电路串联电连接该组灯丝,且电连接该启动电路与该控 制端。
根据上述的构想,当该灯管的电压超过一预定值时,该短路开关被导通 并产生一维持电流(holding current),使该短路开关保持导通状态,且使该 逆变器的该高压线圈短路而停止产生一交流高压电输出至该萤光灯,且当更 换一新灯管时,该逆变器被自动启动。
根据上述的构想,该短路开关是为一硅控整流器(SCR)以及一第一晶体 管与一第二晶体管电连接的组合两者其中之一。
根据上述的构想,该短路开关的该控制端是为该SCR的一栅极,该第一 端是为该SCR的一阳极,以及该第二端是为该SCR的一阴极。
根据上述的构想,该第一晶体管是为一NPN晶体管且该第二晶体管是为 一PNP晶体管,其中该NPN晶体管的一基极与一集极分别与该PNP晶体管的 一集极与一基极电连接。
根据上述的构想,该短路开关的该控制端是为该NPN晶体管的该基极与 该PNP晶体管的该集极电连接的一连接节点(connecting node),该第一端是 为该PNP晶体管的一射极,以及该第二端是为该NPN晶体管的一射极。
根据上述的构想,该交流/直流转换电路是为一功率因数校正(PFC)电 路以及一桥式整流电路两者其中之一。
本发明的具一短路开关(shutdown control switch)以及一连接电路的电子 安定器保护电路,在本发明中的维持电流是流经该荧光灯灯管的电极,故当该灯 管因故障而被移除时,使该维持电流中断,即可关断该逆变器使其停止振荡,并 于新灯管重新安装妥后即可因电流的导通,而使该荧光灯自动导通,不必重新关 断与打开该荧光灯的电源开关,即其在一荧光灯灯管电压超过一预定值时,将使 该安定器停止产生一高压电输出至该荧光灯,并于更换灯管后自动重新启动该荧 光灯,具有相对较简单结构的保护电路。其中荧光灯保护电路具有较简单的结构, 故其制造、运输与储存等相关成本亦相对较低。
附图说明
图1显示现有技术中一荧光灯的控制电路及保护电路的电路示意图;
图2显示本发明第一较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路示意图;
图3显示本发明第一较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路与一启动 电流Is的示意图;
图4显示本发明第一较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路与一维持 电流Ihc的示意图;
图5显示本发明第一较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路与一第一 放电电流Id1的示意图;
图6显示本发明第一较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路与一第二 放电电流Id2、一绕道电流Ibp与一导通电流Ito的示意图;
图7显示本发明第二较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路示意图;
图8显示本发明第三较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路示意图;
图9显示本发明第四较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路示意图; 以及
图10显示本发明第五较佳实施例具单一短路开关电子安定器的电路示意图。

具体实施方式

如图2所示,其为本发明第一较佳实施例具单一短路开关电子安定器2 的电路示意图。该电子安定器2包含一功率因数校正(PFC)电路或一桥式整 流电路21,其是用于输出一正直流电压211与一负直流电压212、一逆变器 (inverter)22,其是电连接该PFC电路或一桥式整流电路21,用以产生一 交流高压电输出以驱动一荧光灯3;一启动电路23(其包含一电阻R1、该荧 光灯的一组灯丝31、一电阻R9、一启动电容C6、一触发二极管〔DIAC〕D2 以及一金属化物半导体场效应晶体管〔MOSFET〕Q2,请参看图3所示该启 动电路23及一启动电流Is的路径)用于启动该逆变器22;以及一保护电路24 (请参看图4)电连接该逆变器22,用于当该荧光灯3的一灯管32的一电压 超过一预定值时,使该逆变器22停止一振荡,以停止产生该交流高压电输出; 以及更换该灯管32后不必关与开该荧光灯3的一电源开关而可使该荧光灯3 自动重新启动。该保护电路24包括:一短路开关241(Q3),其具一控制端电 连接该启动电路23、一第一端与一第二端电连接一共同接地端,该第一与该 第二端并联电连接该逆变器22的一高压线圈T3C;以及一连接电路242具有 一第三端与一第四端,该第三端电连接该PFC电路或一桥式整流电路21该正 直流电压211的一输出端,该第四端电连接该短路开关(其为一硅控二极管 〔SCR〕,亦可为一NPN与一PNP的二晶体管电连接的组合)241的该第一端, 该连接电路242(其包含该电阻R1、该荧光灯的该组灯丝31、该电阻R9以及 一二极管D3,请参看图4)串联电连接该荧光灯3的该组灯丝31且电连接该 启动电路23与该短路开关241的该控制端,其是用于当该灯管32该电压超 过该预定值时,使该短路开关241被导通并产生一维持电流(holding current)Ihc,使该短路开关241保持导通状态,且使该逆变器22的该高压 线圈T3C被短路而停止产生该交流高压电输出至该荧光灯3,且当一新灯管32 被更换妥时,使该逆变器22被自动启动。
有关上述第一较佳实施例的运作原理,分述如后。请参看图3,当该电子 安定器2被启动时,该正直流电压211对该启动电容C6进行充电,直至该启 动电容C6的电压值达到该DIAC D2的崩溃电压值(breakdown voltage)时, 该逆变器22的一开关Q2被导通而形成一启动电流Is(如图3所示),以启动 该荧光灯3。而当该荧光灯3处于正常运作状态下时,该启动电容C6上的电 压值,将因透过一旁路二极管(bypass diode)D1以及该开关Q2的被导通而形 成一第一放电电流Id1(the lst discharging current)使该启动电容C6被 放电至一近似零的低电位,并维持于该低电位而不至于再次导通该DIAC D2(详 如图5所示)。
请参看图6,当因该灯管32的该电压高于该预定值的一故障而使该组灯 丝31与一电阻R8的连接节点(connecting node)n1处出现一高于正常值的 交流电压值时,则一方面透过该电阻R8与一电阻R10所组成的分压电路与一 二极管D5、一电阻R11及一电容C8所组成的交流/直流电压整流器电路对该 电容C8进行充电,当该C8上的电压值高于该DIAC D6的崩溃电压值时,将 使该DIAC D6导通形成一电流Ito(turn-on current),并进而使得该短路开 关Q3被导通。当该短路开关Q3被导通后将促使与其并联电连接的该逆变器22 的一高压线圈T3C被短路且形成一绕道电流Ibp(bypass current)流经一二极 管D4与该短路开关Q3;启动电容C6上的电压将形成一第二放电电流Id2(the 2nd discharging current),流经一二极管D3与该短路开关Q3而放电(Ito、Ibp 与Id2详如图6所示)以使C6维持于一近似零的低电位,进而使该逆变器22 停止振荡并停止产生该交流高压电输出至该荧光灯3。此时因该短路开关Q3 保持导通,故使得该正直流电压211至该短路开关Q3间产生一维持电流Ihc, 且保持该短路开Q3于导通状态(该维持电流Ihc是流经该连接电路242与该 短路开关241(Q3),详如图4所示)。请参阅图4,当该灯管32被移除时, 该连接电路242因无该组灯丝31的串连电连接而产生一断路,致使该维持电 流Ihc降为零,且该短路开关241因而被关断(turn-off);以及当该新灯管32 被装置妥时,因该新灯管32的一组灯丝31与该连接电路242串联电连接, 而使该连接电路242重新被导通,因而使与该连接电路242电连接的该启动 电路23被自动导通(详如图3所示),以启动该逆变器22。
如图7所示,其是为本发明第二较佳实施例具单一短路开关电子安定器2 的电路示意图;其与第一较佳实施例的最大不同,在于该第一较佳实施例中 的一电容C7被取消,改采加大C1电容值的方式(其约为原C1电容值的两倍), 其余结构与其运作的原理均与第一较佳实施例相同(详见图7)。
如图8所示,其是为本发明第三较佳实施例具单一短路开关电子安定器2 的电路示意图;其与第一较佳实施例的最大不同,在于该第一较佳实施例中 的一电容C1被取消,改采加大C7电容值的方式(其约为原C7电容值的两倍), 其余结构与其运作的原理均与第一及第二较佳实施例相同(详见图8)。
如图9所示,其是为本发明第四较佳实施例具单一短路开关电子安定器2 的电路示意图;其与第一较佳实施例的最大不同,是为该荧光灯3连接方式 的改变与该电容C1/C7被搬移等两点。该荧光灯3的一组灯丝31是改为与该 正直流电压211与该电阻R1串连电连接,而该电容C1的一端是改为与该逆 变器22的一电感L1耦接且C1的另一端是改为与该荧光灯的另一组灯丝33 以及该电阻R8相耦接。故该启动电流Is与该维持电流Ihc均先流经该组灯丝 31后再流经该电阻R1,除此以外本发明第四较佳实施例的其余结构与其运作 的原理均与该第一至第三较佳实施例相同(详见图9)。
如图10所示,其是为本发明第五较佳实施例具单一短路开关电子安定器 2的电路示意图;其与第一较佳实施例的最大不同,亦在于该荧光灯3连接方 式的改变与该电容C1/C7被搬移等两点。该荧光灯3的一组灯丝33是改为与 该电阻R8以及该电容C1的一端耦接,而C1的另一端是与该逆变器22的一 电感L1耦接且该荧光灯3的另一组灯丝31则是改为与该电阻R10以及该负 直流电压212串联电连接。故该启动电流Is与该维持电流Ihc均分别先流经 该电阻R1以及该启动电路23与该连接电路242的其余部分,最后始流经该 组灯丝31。除此以外,本发明第五较佳实施例的其余结构与其运作的原理均 与该第一至第四较佳实施例相同(详见图10)。
由上述的说明可知,本发明在于提供一种具单一短路开关与一连接电路 的电子安定器保护电路,并可达成具相对较简单的电路结构以及于新灯管重 新安装妥后,不必重新关断与打开该荧光灯的电源开关即可因电流的导通而 使该荧光灯自动启动等优点。
因此,纵使本发明已由上述的实施例所详细叙述而可由熟悉本技技术的 人士据以作出种种的等效的改变或替换,然而这些等效的改变或替换皆不脱 离如所附的本专利申请权利要求范围。
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