專利名稱：具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子鎮(zhèn)流器，尤其涉及具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器。背景技術(shù)：
燈管經(jīng)過長期使用后，將不斷老化進(jìn)入壽終狀態(tài)，如果不采取措施，燈頭 處的功耗越來越大，所產(chǎn)生的熱量越來越多，最后可能熔化燈管處的塑件，存在燈管脫落和塑件燃燒的隱患。國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 613々7中對此作了專門的規(guī)定， 以避免因此而造成的安全事故。為了達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)，有必要加入相應(yīng)的控制電路， 避免相應(yīng)的安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中的具有壽終保護(hù)功能的鎮(zhèn)流器通常采用硬件保護(hù)電路，此類電 路預(yù)先設(shè)置了一個(gè)固定的基準(zhǔn)閥值，當(dāng)燈管的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，保護(hù)電路采樣 到的電壓數(shù)值也發(fā)生變化。當(dāng)燈管在正常狀態(tài)時(shí)，采樣值小于閥值，保護(hù)電路 不啟動(dòng)，主電路正常工作;當(dāng)燈管進(jìn)入壽終狀態(tài)時(shí)采樣值超過了閥值，保護(hù)電 路啟動(dòng)，使得鎮(zhèn)流器停止工作，從而保護(hù)電路安全。上述電路的不足之處在于，保護(hù)電路通常是對燈管電壓采樣，當(dāng)燈管進(jìn)入 壽終狀態(tài)時(shí)，管壓大幅上升且不對稱，而各種燈管的進(jìn)入壽終的電壓值相差較 大，因此閾值的設(shè)定比較困難。另外，在燈管啟動(dòng)的過程中，管壓也有一個(gè)上 升的過程，如果按照管壓低的燈管設(shè)置閥值，產(chǎn)品接管壓高的燈管時(shí)即使燈管 處于正常狀態(tài)，也可能因?yàn)椴蓸又蹈叨`觸發(fā)保護(hù)電路，特別是在啟動(dòng)的時(shí)候； 如果按照管壓高的燈管設(shè)置閥值，接管壓低的燈管時(shí)即使燈處于壽終狀態(tài)也可 能因?yàn)椴蓸又档投鴽]有觸發(fā)保護(hù)電路，產(chǎn)品得不到保護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，以達(dá)到準(zhǔn) 確判斷燈管壽終，有效地保護(hù)燈管電路的目的。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提出以下的技術(shù)方案一種具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，包括濾波整流單元，用于隔離電子鎮(zhèn)流 器內(nèi)部電路與外部電網(wǎng)之間的干擾，對外部電源進(jìn)行整流；有源功率因數(shù)校正 (APFC)單元，與所述濾波整流單元相連，用于降低電子鎮(zhèn)流器對外部電網(wǎng)的 諧波污染；半橋振蕩單元，與APFC單元相連，用于輸出開關(guān)信號，驅(qū)動(dòng)燈管工 作，該電子鎮(zhèn)流器還包括CPU控制單元，用于通過所述半橋振蕩單元采集燈管的電壓值；還用于設(shè)置 燈管的壽終閾值和啟動(dòng)延時(shí)值，判斷所述電壓值超過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí) 值時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。其中，所述CPU控制單元包括采樣單元，用于通過所述半橋振蕩單元采集燈管的電壓值，并發(fā)送到CPU 處理單元；CPU處理單元，用于設(shè)置燈管的壽終閾值和啟動(dòng)延時(shí)值，判斷所述電壓值超 過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí)值時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。其中，所述采集單元包括電阻、電容、二極管和齊納二極管；所述CPU控 制單元包括單片機(jī)、電阻、電容、二極管和單向可控硅。其中，所述CPU處理單元包括閾值設(shè)置單元，設(shè)置燈管的壽終閾值；延時(shí)設(shè)置單元，用于設(shè)置啟動(dòng)延時(shí)值；控制單元，用于判斷所述電壓值超過壽終闊值且超過啟動(dòng)延時(shí)值時(shí)，控制 所述半橋振蕩電路停止工作。其中，所述閾值設(shè)置單元為閾值自動(dòng)設(shè)置單元或閾值輸入設(shè)置單元。 優(yōu)選地，所述APFC單元的電源由半橋振蕩單元提供。 從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型通過CPU控制單元對各種燈管的閾值進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定，且具有啟動(dòng)延時(shí)判斷功能，通過CPU對燈管的狀態(tài)進(jìn)行不間斷檢測，當(dāng)燈管進(jìn)入到接近壽終狀態(tài)時(shí)，判斷CPU采集到的數(shù)值超過了保護(hù)閥值且達(dá)到延時(shí)值，使鎮(zhèn)流器停止工作，避免燈管受到損壞。本實(shí)用新型可準(zhǔn)確 判斷燈管是否進(jìn)入壽終狀態(tài)，對多種負(fù)載燈管都具有燈管壽終狀態(tài)保護(hù)功能。
圖i為本實(shí)用新型具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器的結(jié)構(gòu)框架圖；圖2為本實(shí)用新型濾波整流單元的電路圖；圖3為本實(shí)用新型有源功率因數(shù)校正單元的電路圖；圖4為本實(shí)用新型半橋振蕩單元的電路圖；圖5為本實(shí)用新型CPU控制單元的電路圖；圖6為本實(shí)用新型電源單元的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)用新型提供一種具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，如圖1所示，包括濾波 整流單元，用于隔離電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部電路與外部電網(wǎng)之間的干擾，對外部電源 進(jìn)行整流；有源功率因數(shù)校正APFC單元，與所述濾波整流單元相連，用于降低 電子鎮(zhèn)流器對外部電網(wǎng)的諧波污染；半橋振蕩單元，與APFC單元相連，用于輸 出開關(guān)信號，驅(qū)動(dòng)燈管工作，該電子鎮(zhèn)流器還包括CPU控制單元，用于通過所述半橋振蕩單元采集燈管的電壓值；還用于設(shè)置 燈管的壽終閾值和啟動(dòng)延時(shí)值，判斷所述電壓值超過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí) 值時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。下面結(jié)合圖2~圖6中的具體電路圖，說明本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器的具體實(shí)現(xiàn)過程。圖2 圖6中的A1、 Bl、 Cl、 Dl、 El、 Fl、 Gl分別與A2、 B2、 C2、 D2、 E2、 F2、 G2相連，圖3中的Vac與圖6中的Vac相連，圖6中的5V輸出與 圖5中單片機(jī)的5V輸入相連。具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器一般可以包括以下單元濾波整流單元、有源 因數(shù)校正(APFC)單元、半橋振蕩單元、CPU控制單元和電源單元。一、 濾波整流單元其濾波部分由共模、差模雙槽電感及濾波電容組成，用于隔離內(nèi)部電路和 電網(wǎng)之間的干擾內(nèi)部電路所產(chǎn)生的干擾不能輸出到外部電網(wǎng)，同樣外部干擾也 凈皮濾波電路所隔離。電網(wǎng)電源經(jīng)濾波電路過濾后連接到由4個(gè)整流二極管組成的整流電路部分， 變成脈動(dòng)直流，供給后面的APFC電路。二、 APFC單元為了減少電子鎮(zhèn)流器對電網(wǎng)的諧波污染，在電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)用了有源功率 因數(shù)校正(APFC)電路。該功率因數(shù)校正電路主要由Boost升壓變換器構(gòu)成， 控制芯片采用ST公司的L6562芯片。6562的輸出電壓由一個(gè)壓控差模放大器 和一個(gè)精度為1%的內(nèi)置基準(zhǔn)電壓控制。如圖所示，由升壓電感器L3、功率開 關(guān)M0SFET Q3、 二極管D6、 PFC控制芯片L6562組成升壓變換雙閉環(huán)控制的PFC 主電路。R18-R22組成的分壓電路為外環(huán)，其電壓信號^J赍到L6562的(內(nèi)置) 差模放大器的反向輸入端(腳l)， R13-R17組成的分壓電路為內(nèi)環(huán)，與L6562的 內(nèi)部乘法器(腳3)相連接。為保證工作頻率不降至可聽見的音頻范圍內(nèi)并保證變換器穩(wěn)定工作， 一般要 求變換器輸出電壓至少比輸入電壓峰值高15%以上。電容C2用作高頻濾波，該 電容的值不能太大，否則APFC的功能將會失效，原因是L6562芯片對輸入電壓 波形的采樣信號將會出現(xiàn)嚴(yán)重失真，不能有效地對輸入電流進(jìn)行控制。升壓電 感器L3的副繞組的作用，是用作控制芯片L6562的電流傳感器，經(jīng)電阻R32限 流后，與LC6562芯片的零電流檢測器(5腳)相連。和通常通過升壓電感L3副繞組獲得工作電源不同的是，本產(chǎn)品6562的電 源由后面的振蕩電皿供以2520為核心的振蕩電路在獲得電源后，起振，高頻 電流經(jīng)C15耦合，Dll整流，C16濾波后接入6562的電源腳(8腳)，在8腳內(nèi)有 內(nèi)部穩(wěn)壓二極管。由于只有在振蕩電路工作后，APFC電路才能正常工作，保證了 當(dāng)電路處于空載狀態(tài)振蕩電路保護(hù)時(shí)APFC不工作，整個(gè)系統(tǒng)的損耗變得很小。三、 半橋振蕩單元' 半橋振蕩電路以2520 IC為核心，電網(wǎng)電源經(jīng)整流濾波后經(jīng)R35-R38,兩組 燈絲，Rl-R3， D15接入腳l，使2520工作，輪流輸出開關(guān)信號，使Q1和Q2輪 流導(dǎo)通、關(guān)閉，燈正常工作。四、 CPU控制單元如圖5所示CPU控制單元包括采樣單元41,用于通過所述半橋振蕩單元 釆集燈管的電壓值，并發(fā)送到CPU處理單元42; CPU處理單元42,用于設(shè)置燈 管的壽終閾值和啟動(dòng)延時(shí)值，判斷所述電壓值超過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí)值 時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。其中，CPU處理單元42包括閾值設(shè)置單元、延時(shí)設(shè)置單元和控制單元。閾值設(shè)置單元設(shè)置燈管的壽終閾值，閾值設(shè)置單元可以采用單片機(jī)自動(dòng)控 制的閾值自動(dòng)設(shè)置單元，閥值不固定，和接入電路的燈管有關(guān)，因此可以避免 上述的因燈管差異性造成的風(fēng)險(xiǎn)；閾值設(shè)置單元可以還采用由外部對閾值進(jìn)行 輸入的閾值輸入設(shè)置單元。延時(shí)設(shè)置單元，用于設(shè)置啟動(dòng)延時(shí)值，采用單片機(jī)控制，通過設(shè)定采樣的 延遲時(shí)間，克服燈管在啟動(dòng)時(shí)參數(shù)波動(dòng)的影響，從而避免啟動(dòng)時(shí)的誤判?？刂茊卧糜谂袛嗨鲭妷褐党^壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí)值時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。根據(jù)圖5可以看出，采集單元41包括電阻、電容、二極管和齊納二極管；CPU控制單元42包括單片機(jī)、電阻、電容、二極管和單向可控硅。在半橋振蕩電路起振后，Vac處獲得電流，通過D14接到U3， U3為7805集 成塊，將其轉(zhuǎn)換成+5V的恒定直流，提供給U4單片機(jī)，后者得電后工作。從A 點(diǎn)處采樣，經(jīng)C25，R39-42，D13后到U4的6腳，當(dāng)燈管狀態(tài)變化時(shí)，6腳電壓發(fā) 生變化，經(jīng)內(nèi)部處理后和閥值比較，如果超過閥值，2腳輸出高電平，觸發(fā)單向 可控硅，將U2的電壓下拉，使振蕩電路停止工作，鎮(zhèn)流器得到保護(hù)。如不更換 燈管，則保護(hù)電路一直工作；在更換燈管的過程中，可控硅斷電，保護(hù)電路停 止工作；換上新燈管后，產(chǎn)品重新正常工作。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和 詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是， 對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以 做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型 專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，包括濾波整流單元，用于隔離電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部電路與外部電網(wǎng)之間的干擾，對外部電源進(jìn)行整流；有源功率因數(shù)校正APFC單元，與所述濾波整流單元相連，用于降低電子鎮(zhèn)流器對外部電網(wǎng)的諧波污染；半橋振蕩單元，與APFC單元相連，用于輸出開關(guān)信號，驅(qū)動(dòng)燈管工作，其特征在于，該電子鎮(zhèn)流器還包括CPU控制單元，用于通過所述半橋振蕩單元采集燈管的電壓值；還用于設(shè)置燈管的壽終閾值和啟動(dòng)延時(shí)值，判斷所述電壓值超過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí)值時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述 CPU控制單元包括采樣單元，用于通過所述半橋振蕩單元采集燈管的電壓值，并發(fā)送到CPU 處理單元；CPU處理單元，用于設(shè)置燈管的壽終閾值和啟動(dòng)延時(shí)值，判斷所述電壓值超 過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí)值時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述 采集單元包括電阻、電容、二極管和齊納二極管；所述CPU控制單元包括單片 機(jī)、電阻、電容、二極管和單向可控珪。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于， 所述CPU處理單元包括閾值設(shè)置單元，設(shè)置燈管的壽終閾值；延時(shí)設(shè)置單元，用于設(shè)置啟動(dòng)延時(shí)值；控制單元，用于判斷所述電壓值超過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí)值時(shí)，控制 所述半橋振蕩電路停止工作。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，'所述 閾值設(shè)置單元為閾值自動(dòng)設(shè)置單元或閾值輸入設(shè)置單元。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，其特征在 于，所述APFC單元的電源由半橋振蕩單元提供。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有保護(hù)功能的電子鎮(zhèn)流器，包括濾波整流單元、有源功率因數(shù)校正(APFC)單元和半橋振蕩單元，該電子鎮(zhèn)流器還包括CPU控制單元，用于通過所述半橋振蕩單元采集燈管的電壓值；還用于設(shè)置燈管的壽終閾值和啟動(dòng)延時(shí)值，判斷所述電壓值超過壽終閾值且超過啟動(dòng)延時(shí)值時(shí)，控制所述半橋振蕩電路停止工作。本實(shí)用新型通過CPU控制單元對各種燈管的閾值進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定，且具有啟動(dòng)延時(shí)判斷功能，當(dāng)燈管進(jìn)入到接近壽終狀態(tài)時(shí)，判斷CPU采集到的數(shù)值超過了保護(hù)閾值且達(dá)到設(shè)定延時(shí)值，使鎮(zhèn)流器停止工作，避免燈管受到損壞。
文檔編號H05B41/285GK201114938SQ20072017227
公開日2008年9月10日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者建 練 申請人:深圳利聲光電照明科技有限公司