[实用新型]一种镇流器及其控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种镇流器，更具体地说，涉及镇流器及其控制电路。

背景技术

通常，荧光灯镇流器包括3个状态：预热状态、点火状态、和照明状态。在预热状态中，灯的灯丝需要被加热，并且灯的电压较低。在点火状态，灯的电压较高以点亮灯。在照明状态，灯的电压较低。

根据需要，工作在谐振模式的半桥是最受欢迎的镇流器拓扑结构。通常对于预热存在两种模式，一种是电流预热模式，另一种是电压预热模式。

图1示出了现有的电流预热模式的电路图。图2示出了图1电路的预热状态等效电路图。图3示出了图1电路的照明状态等效电路图。

如图1所示，开关管M1的源极和开关管M2的漏极相连，开关管M1的漏极接直流总线Vdcbus，开关管M2的源极接地。电感器L一端和电容器Cs串联，电感器L的另一端接M1和M2的交点。电容器Cs的另一端接灯丝一端，灯丝另一端接地。电容器Cp与荧光灯的灯丝并联。在图1中，开关管M1和M2以交替方式切换。电感器L、电容器Cs以及电容器Cp构成谐振电路。

图2描述了预热原理。在预热状态下，灯未被点亮，灯丝等效于电阻器R1和R2。电流流过L、Cs、R1、Cp以及R2。在电阻器R1和R2上的功率损耗将使得灯丝被加热，从而确保灯能够被容易地点亮。

在灯被点亮之后，灯丝等效于电阻器R、R1和R2的组合，如图3所示。大部分电流流过电阻器R，但是仍然存在流过R1、Cp以及R2的电流。在电阻器R1和R2上的功率损耗对于灯而言不能带来任何益处，并且将导致镇流器效率降低。

图4示出了现有的电压预热模式的电路图。图5示出了图4电路的预热状态等效电路图。图6示出了图4电路的照明状态等效电路图。

电压预热模式的工作方案与电流预热模式类似，不同之处在于：在图4中使用了变压器来传递用于灯丝预热的能量，其中Ta、Tb、和Tc为该变压器的三个绕组，Ta为原边。Ta串接在电容器C1的一端与地之间，C1的另一端接M1和M2的交点。Tb和电容器Cf1与灯丝一端串接；Tc和电容器Cf2与灯丝另一端串接。图4的电路开始工作时候，M1、M2交替切换，在M1源极得到一个方波。如图5所示，在预热阶段，C1与变压器的原边Ta发生谐振，能量传到变压器的两个副边绕组Tb和Tc，给灯丝(等效为电阻器R1和R2)加热。当预热结束以后，M1、M2的工作频率下降，L、Cs、Cp组成的谐振网络在Cp上产生一个给灯点火的高压。由于灯丝已经经过预热，因此能在较低的点火电压点亮灯。

由于变压器的三个绕组Ta、Tb、和Tc的关系，在灯点亮后的照明状态中，灯丝中仍然有能量流过。电阻器R1和R2上的功率损耗不会转换为光，这会使镇流器的效率变低。

为了解决照明状态下R1和R2的功率损耗，可采用切断电路来在照明状态下停止预热电路。图7是现有的预热切断电路图，与图4的不同之处在于：在Ta和地之间串接了开关管M3，M3的漏极与Ta连接，M3的源极接地。

在预热状态下，开关管M3接通，因此通过变压器传递的能量能够加热灯丝。当预热结束以后，控制M3关断，变压器无法工作，灯丝电阻再没有能量加热，镇流器的效率会提高。

镇流器通常采用集成电路作为其控制电路，来为其中的开关提供控制信号并提供各种异常状态保护。图7所示预热切断电路虽然能够解决照明状态下R1和R2的功耗问题，但其增加了开关管M3。为了给M3提供控制信号，会相应地导致集成电路的管脚增加。这增大了集成电路的体积，也增加了成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种效率高、结构紧凑且成本低廉的镇流器及其预热切断和保护电路。

本实用新型提供一种镇流器控制电路，具有一多功能管脚(MUL)，该多功能管脚电耦接至电压检测电路的输出端以接收电压检测信号，并电耦接至串联连接在预热变压器的初级线圈和地之间的第一开关管(M3)的栅极，以控制所述第一开关管(M3)的导通与截止；其中所述镇流器控制电路在镇流器预热阶段导通所述第一开关管(M3)；在镇流器预热阶段结束后，截止所述第一开关管(M3)，并在所述电压检测信号大于第一阈值(Vth1)时，截止为灯提供能量的逆变电路。