[发明专利]荧光灯管的照明设备及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种照明设备，且特别是有关于一种具备有开路保护以及过压保护功能的荧光灯管的照明设备及其驱动方法。

背景技术

荧光灯管具有工作温度低、发光效率高、使用寿命长、以及具有多种颜色等优点，因而广泛地应用在现今的照明设备中，例如室内照明、显示面板的背光模块等应用领域。电能转换电路又称为换流器(inverter)，通常用来驱动/点亮冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescenee Lamp；CCFL)。换流器接收直流(direct current；DC)输入电压，并提供交流(alternating current，AC)驱动电压给冷阴极荧光灯。

而以点亮荧光灯管的方法而言，目前可区分为两种方式：以单高压方式进行点灯，或是以双高压方式进行点灯。单高压方式是指荧光灯管的一端接收由换流器所提供的驱动电压，而荧光灯管的另一端则电性连接至接地端，使得荧光灯管可由此而点亮。于适例中，上述的单高压方式也被称为一边高电压、一边低电压的点灯方式。

然而，以单高压方式点灯会使照明设备在一定期间中操作于在正电压周期、且在另一期间中操作于负电压周期，如此将会使能源转换效率偏低，造成照明设备内功率元件的温度升高，因而影响了荧光灯管的使用寿命。相对而言，双高压式点灯的照明设备则是利用电子元件抬升荧光灯管两端的位准，以使换流器所产生的交流驱动电压只需震荡在单一电压电平即可，例如可将上述的交流驱动电压皆抬升至正电压电平。相较于单高压的电灯方式，双高压的点灯方式具有较佳的能源转换效率，并减缓功率元件的温度提升速度。

目前市面上的荧光灯管多以单高压方式进行点灯，这类型点灯技术通常依据荧光灯管中较为接近接地电压的电压讯号来进行开路保护、过压保护等电路保护措施，是因低电压讯号较为容易处理，而这些电路保护措施在实际应用上亦皆必须具备。另一方面，由于以双高压方式进行点灯的驱动技术较为新颖，并且荧光灯管的两端皆属于高压讯号，以往的电路保护措施难以对这些高压讯号进行处理转换。由此，为了创新并突破目前已知的荧光灯管驱动技术，如何研发出可应用于双高压方式的电路保护措施，便是目前此种领域中迫切且欲待解决的方向。

发明内容

本发明提供一种荧光灯管的照明设备及其驱动方式，当其发生灯管开路、或是灯管的驱动电压超过额定的操作电压的时，便会立即地关闭换流器，以避免引发元件过热与燃烧的情况。

本发明提出一种荧光灯管的照明设备，其包括有荧光灯管、交流/直流电压转换器、开路保护单元以及一驱动装置。交流/直流电压转换器接收一交流电压，并将此交流电压分别转换成第一直流电压与第二直流电压。开路保护单元耦接荧光灯管，其可侦测并判断此荧光灯管的两端开路情况，用以产生一开路保护讯号。驱动装置包括有换流器以及电源单元。耦接荧光灯管的换流器接收并操作在一电源电压下，并依据一触发讯号以利用双高压方式来点亮荧光灯管。电源单元则耦接至开路保护单元以及换流器，此电源单元可提供上述的电源电压，并依据开路保护单元所产生的开路保护讯号以决定是否通过停止提供电源电压而关闭换流器。

在本发明的一实施例中，此荧光灯管的照明设备还包括有一过压保护单元，其耦接至开路保护单元及电源单元之间。此过压保护单元会在开路保护讯号的电平大于一操作电压时，产生并输出一过压保护讯号。由此，上述的电源单元则会依据上述的开路保护讯号及此过压保护讯号来决定是否停止提供电源电压，用以判断是否关闭换流器。

在本发明的一实施例中，上述的电源单元包括有振荡单元、切换控制单元以及切换单元。振荡单元利用一第一直流电压进行充电，以产生充电电压以及触发讯号。切换控制单元利用充电电压进行充电，并依据充电电压以及开路保护讯号产生一供电讯号。切换单元则接收一第二直流电压，用以依据供电讯号而决定是否提供此第二直流电压以作为提供至换流器的电源电压。于部分实施例中，电源单元还包括有一稳压单元，此稳压单元可以将第二直流电压稳定于电源电压。

在本发明的一实施例中，振荡单元还可接收换流器的一换流讯号，并且当换流器开始运作后，换流器会将此换流讯号下拉至接地电压，以使振荡单元停止产生充电电压与触发讯号。由此，如果荧光灯管的两端并未开路时，开路保护单元便会持续地致能开路保护讯号，以使切换控制单元可利用开路保护讯号进行充电，以在振荡单元停止产生充电电压时，持续地产生供电讯号。另一方面，如果荧光灯管的两端开路时，开路保护单元便会将开路保护讯号禁能，以使切换控制单元停止产生供电讯号。