專利名稱：熒光燈安全啟動器的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及安全啟動器，更具體地涉及熒光燈啟動器保護電路。
背景技術：
熒光燈啟動器電路基本上是一種允許預熱電路在燈點亮之前加熱熒光燈各端的燈絲的延時開關。最普通的自動啟動器是一種通常包含常開的輝光開關的“輝光管啟動器”電路。當電流施加到該輝光管啟動器電路時，由其引起的輝光放電加熱雙金屬片觸點，導致輝光開關觸點短時間(1-2秒)閉合，從而為預熱電路提供電流并熄滅輝光放電。當燈絲加熱的時候，雙金屬片最后冷卻使觸點打開從而中斷通過預熱電路的電流并產生通過鎮流器的感應“反沖”來點亮燈。但是，感應反沖的大小依賴于供給輝光管啟動器電路的電流，而且有時不足以點亮燈，因此需要數次連續的嘗試。此外，如果鎮流器驅動的燈是有缺陷的，輝光管啟動器就會無限制地循環。
加入脈沖啟動器電路來試圖提高輝光管啟動器電路的可靠性是公知的。脈沖啟動器電路設計成通過電子探測分離預熱電路的合適的時間來減少點亮嘗試的失敗次數以使鎮流器產生的感應反沖最優化。為了增加輝光管啟動器電路的安全性，已知的方法是加入熱開關，以便在進行了過多次點火嘗試的情況下，分離輝光管啟動器電路，從而消除燈無法啟動時發生的持久閃爍。一旦分離，這種現有的“安全啟動器”電路必須依靠通常是安裝在天花板上的燈具上的手動復位按鈕復位。如果燈真的壞了，這個復位過程可在更換燈時進行。但是，沒有故障的燈偶爾難以啟動僅僅是因為溫度低，所以沒有必要更換燈。在這種情況下，接近安裝在天花板上的燈具只為了執行手動復位過程是非常不方便并因此是沒有好處的。
盡管脈沖啟動器電路和安全啟動電路提供了改善，現有的輝光管啟動器結構仍具有另外的缺點。操作時間(即，點亮燈的第一次和最后一次嘗試之間經過的時間)依賴于預熱電路中的電流電平。因此，現有的安全啟動器只能在能夠保持某一電流電平的燈電路中實現，此電流電平足夠高以至于當進行了最大允許次數的啟動燈嘗試后能產生觸發熱控開關的溫度。此外，該安全啟動器電路通常配置成熱控開關暴露于周圍環境(例如，溫度和濕度)，這有時會導致粘性接觸，引起由于過熱產生的危險故障。
盡管有認識到的需要，但本領域中一直未能提供可靠、安全、通用和便于操作的自動啟動器。
發明概述本發明的電路通過實現包含安全啟動器電路的自動啟動器滿足上述要求，該安全啟動器電路包含定時開關和計時器，例如與定時開關耦合的電子計時器，并防止輝光開關連續沖擊已有故障的燈。該安全啟動器電路能夠配置為只要輝光開關循環結束就自動復位，不管該輝光開關循環結束是由于燈被點亮還是因為安全啟動器電路停止了輝光開關的循環。計時器可選在電源電壓打開或關閉的時候復位。該安全啟動器電路的特性不受外界環境或預熱電流的影響。
本發明的示范性實施例是控制點亮熒光燈的安全啟動器。操作期間電源電壓為包含鎮流器、燈絲和安全啟動器的串聯裝置供電。該安全啟動器包含輝光開關和定時開關的串聯裝置。定時開關的控制電極與計時器例如固態計時器耦合。當輝光開關和定時開關都導通時，預熱電流流過熒光燈的燈絲，從而在點亮燈的沖擊電壓產生之前預熱燈電極。該輝光開關允許電流流過燈絲足夠長的時間以便電極充分預熱。輝光開關的觸點隨后打開，從而感應點亮燈的沖擊脈沖。如果燈沒有點亮，輝光開關再次循環。所述計時器和定時開關限制輝光開關循環的持續時間，以使循環不超過預定最大操作時間間隔，例如5分鐘的IEC最大值。僅當電流流過輝光開關時固態計時器遞增，檢測電阻(可能與固態計時器成一整體)探測流過輝光開關的電流。抑制射頻(RF)干擾的電容集成在該安全啟動器中。在此示范性實施例中，該電容與輝光開關并聯。
在可選擇的實施例中，所述電容與熒光燈并聯。在此可選擇的實施例中，計時器持續遞增，而且電容不受該定時開關保護。
本發明的其它目標、優勢和新穎的特征中的一部分將在下面的說明中的提出，一部分將通過研究下面的說明而為本領域的技術人員所更清楚地理解，或通過實踐本發明而了解。
附圖簡述當參考描述來看時，包含在本說明書中并構成本說明書的一部分的附圖闡述了本發明，其中
圖1示出一個根據本發明一個實施例的示范性的安全啟動器電路的電路圖，此安全啟動器電路連接有一個燈和一個鎮流器；和圖2示出一個根據本發明一個實施例的可選擇的示范性的安全啟動器電路的電路圖，此安全啟動器電路連接有一個燈和一個鎮流器。
實施例詳述依照要求，本發明的詳細實施例在此處公開；但是，應該理解此公開的本發明的實施例僅是示范性的，本發明可使用各種各樣的和可選擇的形式實施。附圖不一定是按比例繪制的；有些特征可能被夸大或縮小來表現特殊元件的細節。因此，在此公開的特定結構和功能性細節不應理解為限制性的，而僅僅是權利要求的基礎，并作為教導本領域的技術人員以不同的方式實現本發明的具有代表性的基本原則。
圖1示出根據本發明的一個實施例的示范性安全啟動器電路的電路圖。參考圖1，安全啟動器電路包含帶有集成定時開關的計時器、開關S、電容Ca和檢測電阻Rs。計時器是一種沒有暴露于外界環境的機械觸點的固態器件。開關S是一種輝光開關，其具有相對便宜和簡單的優勢。在此例中，雖然可以實現其它手段，但附加電容Ct1和Ct2充當了電壓緩沖器并幫助計時。
再次參考圖1，在本發明的第一個實施例中，電容Ca與開關S并聯。電容Ca用來除去射頻干擾。開關S和電容Ca從計時器連接到燈L第一端的電極。計時器從燈L的第二端的電極連接到開關S和電容Ca。電容Ct1和Ct2和檢測電阻Rs在計時器和燈L的第二端的電極之間并聯。燈L第一端的電極還與鎮流器相連用來限制通過燈L的電流。電源Pmain連接鎮流器和燈L。電源電阻Rp與計時器和開關S相連。
當電源打開時，預熱電路通過開關S激活。在這個示范性的實施例中，開關S即為輝光開關，其包含兩個觸點，其一是由雙金屬片形成的，密封在包含惰性氣體混合物的小玻璃泡中。上述玻璃泡安裝在小的鋁制或聚碳酸酯圓柱容器中。輝光開關觸點之間的輝光放電加熱雙金屬片并使其彎曲，直到輝光開關的兩個觸點相接觸。當觸點彼此相互接觸時，輝光開關導通并且預熱電流流過燈電極。當預熱電流流過時，輝光開關的觸點冷卻并隨后打開，由此感應足夠點亮燈的沖擊脈沖。但是，如果點亮燈的嘗試失敗，只要保護電路允許，輝光開關就持續循環點亮燈的嘗試。保護電路包含計時器、定時開關和檢測電阻Rs。當電流流過輝光開關S(和感應電阻Rs)時計時器遞增直到到達最大時間間隔。
當燈被點亮時，燈和燈鎮流器傳送電流。結果是燈兩端的電壓減少，并且輝光開關兩端的電壓也因此減少。由于輝光開關兩端的電壓減少，觸點之間無法產生輝光放電以至于輝光開關保持非導通狀態。當燈在最大時間間隔到來之前點亮時，計時器不會進一步遞增，以至于定時開關保持導通。因此電容Ca是與燈并聯的傳導串聯裝置(包括電容Ca、定時開關和電阻Rs)的一部分，并且在靜態操作期間抑制射頻干擾(RFI)。當用戶打開或關閉電源時，計時器自動復位。如果計時器到達最大時間間隔時燈沒被點亮，定時開關變為非導通來停止點亮燈的更多嘗試。
圖2示出根據本發明的實施例的可選擇的示范性的安全啟動器電路的電路圖。在此可選實施例中，電容Ca與燈L并聯，并抑制射頻干擾，而不管定時開關的導通狀態。在此結構中，計時器在預定最大操作時間間隔之內遞增，并且在最大時間間隔結束時將定時開關變為非導通。預定最大操作時間間隔這樣選擇，使得包括足夠點亮無故障的燈的輝光開關循環。如果燈是有故障的，輝光開關S能夠在預定最大操作時間間隔之內連續循環。當燈在計時器計時到達預定最大操作時間間隔之前點亮時，由于燈兩端的電壓降低，輝光開關停止循環。如果燈沒有點亮，由于計時器將定時開關變為非導通，輝光開關循環停止并且不再進行點亮燈的嘗試。同樣在此實施例中，當電源電壓關閉或打開時計時器復位。
見于以上所述，應當理解，本發明提供了一種用于精確、高效和費用低廉的電極加熱和限制點亮燈的嘗試的次數的系統。還應該理解，上述僅涉及本發明示范性的實施例，并且在不背離下述權利要求確定的實質和范圍的情況下，可對本發明進行許多改動。
權利要求
1.一種用于控制燈點亮的安全啟動器電路，該燈具有帶燈電極的端部，包含預熱電路，裝備有用于與燈電極相連的端子，并配置為預熱該燈電極；控制裝置，配置為控制流過所述預熱電路的電流；和保護電路，配置為限制控制所述裝置的激活周期在預定最大操作時間間隔之內，并包含與所述控制裝置串聯并配置為激活所述控制裝置的開關；和用來定時所述預定最大操作時間間隔的計時器，其帶有與所述開關的控制電極相耦合的輸出，用來在所述預定最大操作時間間隔結束時將開關變為非導通。
2.如權利要求1所述的電路，其中所述控制裝置是輝光開關。
3.如權利要求1所述的電路，其中一個電容與所述燈并聯，并且所述計時器配置為不考慮所述控制裝置的導通狀態持續遞增。
4.如權利要求1所述的電路，其中一個電容與所述控制裝置并聯，并且所述計時器進一步配置為僅當所述控制裝置中有電流通過時遞增。
5.如權利要求4所所述電路，其中用于檢測流過所述控制裝置的電流的一個檢測電阻與所述固態計時器是一整體。
6.如權利要求1所述的電路，其中所述計時器為電子計時器。
全文摘要
一種熒光燈啟動器電路，包含一個輝光開關和一個半導體開關的串聯裝置。該半導體開關與一個固態計時器耦合。該固態計時器在預定最大操作時間間隔到達之后使該半導體開關變為非導通。點亮燈的嘗試的持續時間因此被限制。
文檔編號H05B41/18GK1575626SQ02821074
公開日2005年2月2日 申請日期2002年10月9日 優先權日2001年10月25日
發明者R·H·范維德修岑 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司