[实用新型]荧光灯异常状态保护检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种照明用荧光灯电子镇流器，特别涉及一种灯异常状态保护的检测电路。 

背景技术

交流供电的荧光灯的电子镇流器的基本组成示于图 1。交流电源 10 经电磁干扰抑制电路 20 以抑制镇流器对供电电网的高频电磁干扰，经整流器 30 将交流电压转变成直流电压，功率因素校正电路 40 用于减少输入电流的谐波失真，在半桥或推挽等不同架构的逆变器 50 中，将直流电压转换成高频交流电压，通过串联谐振或并联谐振的输出电路 60 驱动荧光灯负载 90。为了确保镇流器在灯负载出现各种异常状态时保护镇流器自身不受损坏或不引发安全事故，需要有异常状态保护检测电路 70 检出控制信号，通过保护控制电路 80 使逆变器 50 在出现镇流器灯负载开路（未接灯管，或管脚接触不良，或灯丝断开）、短路、灯不激活、灯寿终等异常情况时停止工作或限额输出。 

镇流器输出电路中谐振电感和谐振电容相串联的串联谐振电子镇流器，在荧光灯的两个电极去激活的异常状态，即灯丝完好但均不能被激活点亮时，谐振电流将会迅速增大，导致逆变器开关管电流随之上升，如果不加限制，就可能损坏开关管而导致镇流器失效。一种典型的串联谐振电子镇流器灯不激活异常状态保护检测电路如图 2 所示，取样变压器 TL 是在谐振电感上增加了一个次级绕组 n2，其初级绕组 n1 是串联谐振电感的组成部分。在异常检测电路 70 中，从取样变压器 TL 的次级绕组 n2 获得的取样信号由二极管 D1 进行半波整流，在滤波电容器 C1 上得到的整流直流电压经电阻 R1 和 R2 分压后获得适当电平的控制信号 Uc，通过保护控制电路 80 作用到镇流器逆变器 50，在出现灯不激活的异常状态时，使逆变器电路停振或降低输出功率，从而实现灯不激活异常状态的保护。控制信号 Uc 的起控电平由取样变压器 TL 的初级绕组 n1 和次级绕组 n2 之比以及分压电阻 R1 和 R2 的分压比共同确定，而改变图 2 中整流二极管 D1 的方向，可以得到正、负不同极性的异常状态控制信号 Uc。在灯正常工作状态下，滤波电容器 C1 上的取样电压经分压电阻 R1 和 R2 分压后的控制信号电平不足启动保护功能；在灯管启动时，尽管取样变压器 TL 的次级绕组 n2 上也会感应较高的电压，但在几十毫秒的短暂的启动瞬间，滤波电容器 C1 上来不及建立起足够的电压，因而保护控制电路 80 也不会启动而影响镇流器逆变器 50 的正常工作。只有当灯不激活状态出现时，在谐振电路电流 I0 增大到使逆变器开关管 Q1 和 Q2 中的电流到达允许的最大电流限值之前，取样变压器 TL 次级绕组 n2 上的取样电压经整流、滤波、分压后得到的控制信号 Uc 的电平便启动保护控制电路动作，使逆变器电路停振或降低输出功率。控制信号的动作电平一般设定在谐振电流超过正常工作电流一倍左右时保护电路启动。 

在灯寿命终了时，灯电极之一的发射能力降低，导致两端阴极发射不对称的灯寿终状态又称整流效应。在管径为 16 mm 的 T5 等细管径荧光灯发展起来之后，镇流器必须对灯寿终的局部整流效应的异常状态实施保护，以确保在灯寿终时不会因一端过度发热使灯头熔融而引发安全事故。在灯出现局部整流效应时，是灯在高频的某个半周期因某一阴极发射能力下降，导致瞬间灯电流下降，致使串联谐振电感和电容两端的电压会在该半周期内明显升高，并且，这种电压升高将持续在整个灯的点燃期间中，而该阴极电子发射不足必然引起温度的升高。而串联谐振电路电流的增大并不明显，因此，对于灯寿终的局部整流效应异常状态的检测，一般不采用电流取样而改用电压取样的方式。当灯管产生局部整流效应时，保护控制电路使电子镇流器逆变器进入低谐振或停振状态，从而不仅保护了电子镇流器本身，同时也使灯的阴极发射能力降低的一端免受附加的过高的加热功率而引发安全隐患，从而保证电子镇流器能全面符合标准的要求。 

由于在灯发生各种异常状态时，在不同的镇流器电路架构中，其表现形式不尽相同；即使在同一电路架构中，也呈现不同的特性。如上所述，对于串联谐振的镇流器，在灯不激活异常状态时，表现为谐振电路电流的急速增大；而在灯局部镇流效应时，则串联谐振电感和电容两端的电压呈某个半周不对称增大。因此，镇流器通常都会采用两套保护电路分别对灯不激活和灯寿终的局部整流效应异常状态实施保护，从而增加了设备和成本。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是采用一套灯异常保护检测电路实现“灯不激活”和“灯寿终局部整流效应”两种异常状态的保护。