專利名稱：一種探測燈的功能狀態(tài)的電路和鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈的探測電路，以及使用這種探測電路的鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
探測電路被廣泛用于燈的控制裝置。例如，一種用于熒光燈鎮(zhèn)流器中的探測電路，用于探測熒光燈中工作中可能出現(xiàn)的安全問題。當(dāng)安全問題發(fā)生時(shí)，例如啟動錯(cuò)誤，燈管不存在，啟動電壓不足等，將被探測電路探測到，從而觸發(fā)燈的安全保護(hù)機(jī)制。通常，燈的功能狀態(tài)是安全問題的重要指標(biāo)。燈的功能狀態(tài)包括燈存在并且工作正常；燈不存在；燈存在，但是由于損壞無法正常工作。
但是，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，已知的探測電路在實(shí)際運(yùn)行過程有時(shí)過于敏感。就是說，即使燈的功能狀態(tài)完全正常，已知探測電路也可能指示燈的功能狀態(tài)不正常，從而觸發(fā)安全保護(hù)機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖提出一種新的探測電路以避免某些情況下不能準(zhǔn)確探測燈的功能狀態(tài)的問題。
基于這一目的，本發(fā)明提出一種用于探測燈的功能狀態(tài)的電路，該燈具有至少一個(gè)電極，該電路包括一個(gè)分壓裝置，具有一個(gè)中間點(diǎn)，用于輸出一個(gè)反映燈的功能狀態(tài)的電壓信號；一個(gè)單向?qū)щ妴卧?，與所述至少一個(gè)電極相連接，且與所述中間點(diǎn)相連接，用于阻止沿從所述燈到所述分壓裝置方向的一個(gè)電流信號的一段正值成分或者一段負(fù)值成分。
優(yōu)選的，所述單向?qū)щ妴卧且粋€(gè)二極管。
優(yōu)選的，所述電路進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電單元，連通一個(gè)參考電壓和所述至少一個(gè)電極。
優(yōu)選的，所述的電路，進(jìn)一步包括一個(gè)比較單元，用于將所述分壓裝置輸出的電壓信號和一個(gè)參照信號相比較，從而產(chǎn)生一個(gè)用于說明燈的功能狀態(tài)的值。
本發(fā)明同時(shí)提出一種用于驅(qū)動一個(gè)燈的鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器包括本發(fā)明提出的電路。
參考以下實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些方面和其他方面將得到進(jìn)一步闡述并進(jìn)一步明顯。


現(xiàn)在，僅作為例子，參考附圖來解釋本發(fā)明，其中圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)探測電路的實(shí)施例。
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)探測電路的的實(shí)施例。
在上述附圖中，相同的參考符號表示相同的、類似的或者相應(yīng)的功能特征。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)探測電路的電路圖。如圖所示，燈L具有兩個(gè)電極E1，E2，該兩個(gè)電極與一個(gè)導(dǎo)電單元CU的一端相連接。該導(dǎo)電單元CU的另一端在P1點(diǎn)連接到一個(gè)參考電壓Vr，在本圖中為連接到零電壓，Vr＝0，即接地。同時(shí)，所述兩個(gè)電極E1，E2與一個(gè)單向?qū)щ妴卧狣之電流流出端，例如一個(gè)二極管的陰極相連接；該單向?qū)щ妴卧狣的電流流入端，例如一個(gè)二極管的陽極，通過一個(gè)電阻R1與一個(gè)分壓裝置VT的中間點(diǎn)P2相連接。分壓裝置VT中間點(diǎn)P2兩邊的電阻分別為R2和R3，分別在P3點(diǎn)接地和在P4點(diǎn)連接到一個(gè)直流電壓源Vs。P2點(diǎn)的電壓值可以被輸出到一個(gè)比較單元CM，該比較單元CM用于將P2點(diǎn)的電壓值與一個(gè)參照信號進(jìn)行比較，以得到一個(gè)說明燈的功能狀態(tài)的值。其中，我們設(shè)定電流從燈L流至分壓裝置VT的方向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。上述單向?qū)щ妴卧獙⒅辉试S電流沿參考方相反的方向，即負(fù)值的電流流動，正向部分的電流信號將被阻止。
當(dāng)燈L功能狀態(tài)正常時(shí)，P1點(diǎn)與P2點(diǎn)之間形成閉路。由于P1及P3兩點(diǎn)均接地，電位為零，電流將從高電位的P2一方面沿R1，D，E2，E1，CU，P1方向流動，另一方面沿R2，P3方向流動。此時(shí)，電阻R1與R2共同承擔(dān)分壓作用。R1與R2并聯(lián)之后的電阻用R1//R2表示，則P2點(diǎn)的電壓值應(yīng)為Vp2-1＝(R1//R2)/(R3+R1//R2)*Vs
當(dāng)燈L處于非正常功能狀態(tài)，即L不存在，或者L已被損壞的，例如電極E1或E2損壞，則P1與P2點(diǎn)之間形成開路。此時(shí)P2點(diǎn)的電壓值就是按照電阻R2與電阻R3計(jì)算的分壓值，即Vp2-2＝R2/(R2+R3)*Vs顯然，Vp2-1＜Vp2-2，就是說，燈處于正常功能狀態(tài)下時(shí)P2點(diǎn)的電壓值應(yīng)當(dāng)小于燈處于非正常功能狀態(tài)即燈不存在或者已損壞時(shí)的P2點(diǎn)的電壓值。
基于上述原理，可以將P2點(diǎn)的電壓值輸入到一個(gè)比較單元CM。該比較裝置可以將P2點(diǎn)的電壓值與一個(gè)預(yù)設(shè)的參照信號相比較。該參照信號可以根據(jù)分壓裝置VT的輸入電壓Vs，R1，R2，R3的電阻值預(yù)先設(shè)定。例如，該參照信號可以是一個(gè)0.6V的參照電壓值；當(dāng)P2點(diǎn)的電壓Vp2＜0.6V時(shí)，則認(rèn)為燈處于正常的功能狀態(tài)；當(dāng)Vp2＞0.6V時(shí)，則認(rèn)為燈處于異常功能狀態(tài)，從而啟動安全保護(hù)機(jī)制。
上述分析并沒有特別涉及單向?qū)щ娫﨑的作用。實(shí)際上，該單向?qū)щ娫诒景l(fā)明的探測電路中起著非常重要的作用。
實(shí)踐中存在這種情況在燈處于正常的功能狀態(tài)的時(shí)候，在上述電路中可能存在從燈L到分壓裝置VT方向的正向電流信號。正向電流的存在，加之實(shí)際電路中存在電阻，將導(dǎo)致對P2點(diǎn)的電壓存在升壓作用。同時(shí)，負(fù)向電流將對P2點(diǎn)的電壓存在降壓作用。一般工業(yè)用交流電的波形都是對稱的，正向成分與負(fù)向成分相當(dāng)，因而并不會影響P2點(diǎn)的電壓。但在某些情況下，可能出現(xiàn)電流波形并不對稱，就是說，電流中正向成分和負(fù)向成分不相當(dāng)，在整體上表現(xiàn)為正向直流或者負(fù)向直流的特性。(稱之為“非對稱電流”)。另外，通常的直流電流，從上述意義上也屬于非對稱電流。
非對稱電流產(chǎn)生的原因可能是多個(gè)方面的。例如，在熒光燈的啟動過程中，有可能出現(xiàn)燈的一個(gè)電極已經(jīng)處于發(fā)射狀態(tài)，而另外一個(gè)電極由于溫度太低而沒有達(dá)到發(fā)射狀態(tài)，從而可能導(dǎo)致通過電極的電流產(chǎn)生非對稱性。這種情況可能是由于的燈管的使用壽命已經(jīng)接近結(jié)束，或者燈管由于多次快速啟動沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)熱時(shí)間，或者由于不同電極的品質(zhì)不夠一致，等等。這種情況往往只是在燈管啟動的過程中存在非常短的時(shí)間，燈管仍然可以正常工作，但是如上所述，完全可能導(dǎo)致安全機(jī)制的錯(cuò)誤啟動，影響燈的正常使用。
另外的情況還可能是由于其他干擾源產(chǎn)生而在電路中產(chǎn)生的干擾電流，其他電源或者電路其他部分的影響等。
在圖1所示的電路中，當(dāng)電流中的正向成分少于負(fù)向成分時(shí)，即存在負(fù)向非對稱電流時(shí)，電流將在整體上表現(xiàn)為負(fù)向電流的特性，從而導(dǎo)致P2點(diǎn)的電壓下降。P2點(diǎn)電壓的下降并不會觸發(fā)任何安全機(jī)制，對本發(fā)明的探測電路的功能實(shí)現(xiàn)并無影響。相反地，當(dāng)電流中的正向成分多于負(fù)向成分時(shí)，即存在正向非對稱電流時(shí)，電流將在整體上表現(xiàn)為正向電流的特性，從而導(dǎo)致P2點(diǎn)的電壓上升。當(dāng)P2點(diǎn)的電壓值被輸出到比較裝置CM，超過預(yù)設(shè)的參照電壓值時(shí)，燈的功能狀態(tài)將認(rèn)為異常，從而觸發(fā)安全保護(hù)機(jī)制。這樣，由于正向非對稱電流的干擾，可能導(dǎo)致探測電路對燈的功能狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷。
事實(shí)上，該參考方向的正向電流對上述探測電路的功能實(shí)現(xiàn)并不是必要的；只要燈的功能狀態(tài)正常時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)電流從P2到P1方向流動，即允許電流沿參考方向的負(fù)向流動，就可以保證R1實(shí)現(xiàn)上述的共同分壓作用，從而保證電路的探測功能。因此，如圖1所示，本發(fā)明在燈L與分壓裝置VT之間，即分壓裝置VT的中間點(diǎn)P2與燈L的連接點(diǎn)電極E2之間，設(shè)置有一個(gè)單向?qū)щ娫﨑，例如一個(gè)二極管。該單向?qū)щ娫﨑電流流入的一端，例如一個(gè)二極管的陽極，與分壓裝置VT或者說P2的方向連接，圖中所示為通過電阻R1與P2連接；該單項(xiàng)導(dǎo)電元件D電流流出的一端，例如一個(gè)二極管的陰極，與燈的方向，或者說E2方向連接。通過該單向?qū)щ娫拇嬖?，既保證了電流可以沿參考電流方向的負(fù)向流動，從而探測電路的正常工作；又限制了電流沿參考電流方向的正向流動，從而減少或排除了沿參考方向的正向非對稱電流對探測結(jié)果的干擾。
Fig.2是本發(fā)明提出的探測電路的另外一個(gè)實(shí)施例的電路圖。在本圖中，各電氣元件及其連接方式與圖1基本相同，區(qū)別在于如下兩個(gè)方面第一，在圖2所示電路中，與燈L相連的導(dǎo)電元件CU連接到的參考電壓Vr＝Vs，就是說，與連接在分壓裝置VT的外接直流電壓源Vs為同一電壓源；第二，本實(shí)施例接入的是一個(gè)與圖1所示的實(shí)施例導(dǎo)電方向剛好相反的單向?qū)щ娫?，例如一個(gè)二極管。
當(dāng)燈L功能狀態(tài)正常時(shí)，P1點(diǎn)與P2點(diǎn)之間形成閉路。R1，R3是并聯(lián)關(guān)系，共同承擔(dān)分壓作用。R1與R3并聯(lián)之后的電阻用R1//R3表示，則P2點(diǎn)的電壓值應(yīng)為Vp2-1＝R2/(R2+R1//R3)*Vs當(dāng)燈L處于非正常功能狀態(tài)，即L不存在，或者L已被損壞的，例如電極E1或E2損壞，P1與P2點(diǎn)之間形成開路。此時(shí)P2點(diǎn)的電壓值就是按照電阻R2與電阻R3計(jì)算的分壓值，即Vp2-2＝R2/(R2+R3)*Vs顯然，Vp2-1＞Vp2-2，就是說，燈處于正常功能狀態(tài)下時(shí)P2點(diǎn)的電壓值應(yīng)當(dāng)高于燈處于非正常功能狀態(tài)即燈不存在或者已損壞時(shí)的P2點(diǎn)的電壓值。
基于上述原理，可以將P2點(diǎn)的電壓值輸入到一個(gè)比較單元CM。該比較裝置可以將P2點(diǎn)的電壓值與一個(gè)預(yù)設(shè)的參照信號相比較。該參照信號可以根據(jù)分壓裝置VT的輸入電壓Vs，R1，R2，R3的電阻值預(yù)先設(shè)定。例如，該參照信號可以是一個(gè)0.6V的參照電壓值；當(dāng)P2點(diǎn)的電壓Vp2＞0.6V時(shí)，則認(rèn)為燈處于正常的功能狀態(tài)；當(dāng)Vp2＜0.6V時(shí)，則認(rèn)為燈處于異常功能狀態(tài)，從而啟動安全保護(hù)機(jī)制。
與圖1所示的實(shí)施例相反，在本實(shí)施例中，只要燈的功能狀態(tài)正常時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)電流從P1到P2方向流動，即允許電流沿參考方向的正向流動，就可以保證R1實(shí)現(xiàn)上述的共同分壓作用，從而保證電路的探測功能實(shí)現(xiàn)。沿參考方向的負(fù)向電流對本發(fā)明的探測電路功能的實(shí)現(xiàn)并不是必要的；不僅如此，負(fù)向不對稱電流還可能造成P2點(diǎn)的電壓下降，導(dǎo)致P2點(diǎn)的電壓值低于參照電壓值，從而被系統(tǒng)誤判為燈處于異常狀態(tài)，觸發(fā)安全保護(hù)機(jī)制，影響燈的正常使用。因此，本實(shí)施例在燈L與分壓裝置VT之間，即分壓裝置VT的中間點(diǎn)P2與燈L的連接點(diǎn)電極E2之間，設(shè)置有一個(gè)單向?qū)щ娫﨑，例如一個(gè)二極管。該單項(xiàng)導(dǎo)電元件D電流流入的一端，例如一個(gè)二極管的陽極，與燈的方向，或者說E2方向連接；該單向?qū)щ娫﨑電流流出的一端，例如一個(gè)二極管的陰極，與分壓裝置VT或者說P2的方向連接，圖中所示為通過電阻R1與P2連接。通過該單向?qū)щ娫拇嬖?，既保證了電流可以沿參考電流方向的正向流動，從而探測電路的正常工作；又限制了電流沿參考電流方向的負(fù)向流動，從而減少或排除了沿參考方向的負(fù)向非對稱電流對探測結(jié)果的干擾。
以上兩個(gè)實(shí)施例中導(dǎo)電單元CU外接的參考電壓Vr分別為接地，Vr＝0，以及與分壓裝置VT共同的外接電壓，Vr＝Vs。外接參考電壓的不同會導(dǎo)致燈處于正常功能狀態(tài)時(shí)電流的方向不同，從而影響本發(fā)明接入的單向?qū)щ娫﨑的連接方向。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，導(dǎo)電單元CU外接的參考電壓Vr也可能是除接地或分壓裝置VT外接電壓Vs之外的其他值；由此可能影響單向?qū)щ妴卧狣的連接方向，可以根據(jù)需要做出相應(yīng)的調(diào)整。
在以上兩個(gè)實(shí)施例的示意圖中，示出了一個(gè)電容C，一端連接分壓裝置VT的中間點(diǎn)P2，一端接地。該電容C的作用，是可以延遲P2點(diǎn)電壓值變化的速度，可以減輕探測電路反映的敏感度，可以與本發(fā)明探測電路的其他元件配合使用。顯然，對本發(fā)明而言，該電容是可選的，而非必要的。
以上兩個(gè)實(shí)施例中的電阻R1可以是獨(dú)立的電阻，也可以是電路中各元件實(shí)際存在的電阻值。同時(shí)，該電阻R1的實(shí)現(xiàn)對于本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不是必要的，在以上實(shí)施例中描述該電阻只是考慮到實(shí)際電路中存在的電阻效應(yīng)，以及敘述有關(guān)電壓或電流關(guān)系的方便。
盡管在附圖和前述的描述中詳細(xì)闡明和描述了本發(fā)明，應(yīng)認(rèn)為該闡明和描述是說明性的和示例性的，而不是限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方式。
那些本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以通過研究附圖、公開的內(nèi)容和所附的權(quán)利要求書，理解和實(shí)施對所公開的實(shí)施方式的其他改變。在權(quán)利要求中，措詞“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)。一個(gè)單個(gè)處理器或者其他單元可以執(zhí)行權(quán)利要求中所引用的多個(gè)項(xiàng)的功能。權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)理解為對范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于探測燈(L)的功能狀態(tài)的電路，該燈(L)具有至少一個(gè)電極(E1，E2)，該電路包括一個(gè)分壓裝置(VT)，具有一個(gè)中間點(diǎn)(P2)，用于輸出一個(gè)反映燈的功能狀態(tài)的電壓信號；一個(gè)單向?qū)щ妴卧?D)，與所述至少一個(gè)電極(E1，E2)相連接，且與所述中間點(diǎn)(P2)相連接，用于阻止沿從所述燈(L)到所述分壓裝置(VT)方向的一個(gè)電流信號的一段正值成分或者一段負(fù)值成分。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述單向?qū)щ妴卧?D)是一個(gè)二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述電路進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電單元(CU)，連通一個(gè)參考電壓(Vr)和所述至少一個(gè)電極(E1，E2)。
4.如權(quán)利要求1，2，或3所述的電路，進(jìn)一步包括一個(gè)比較單元(CM)，用于將所述分壓裝置(VT)輸出的電壓信號和一個(gè)參照信號相比較，從而產(chǎn)生一個(gè)用于說明燈的功能狀態(tài)的值。
5.一種用于驅(qū)動一個(gè)燈(L)的鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器包括權(quán)利要求1，2，3或4之一的電路。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于探測燈的功能狀態(tài)的電路，該燈具有至少一個(gè)電極，該電路包括一個(gè)分壓裝置，具有一個(gè)中間點(diǎn)，用于輸出一個(gè)反映燈的功能狀態(tài)的電壓信號；一個(gè)單向?qū)щ妴卧?，與所述至少一個(gè)電極相連接，且與所述中間點(diǎn)相連接，用于阻止沿從所述燈到所述分壓裝置方向的一個(gè)電流信號的一段正值成分或者一段負(fù)值成分。同時(shí)，本發(fā)明還提出一種采用上述探測電路的鎮(zhèn)流器。通過本發(fā)明，可以防止探測電路過于敏感，有效的提高探測電路對燈的功能狀態(tài)探測的準(zhǔn)確度。
文檔編號H05B41/28GK101060737SQ20061007379
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者艾蒂安·埃伯松 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司