[发明专利]具诊断电路荧光灯驱动电路及荧光灯诊断方法

说明书

本申请是申请日为2005年8月2日、申请号为200510088264.8、发明名称为“具诊断电路荧光灯驱动电路及荧光灯诊断方法”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明系有关一种荧光灯驱动电路及荧光灯诊断方法。 

背景技术

为了协助了解将被解释于下文之本发明，被用来驱动荧光灯的电子镇流器基本设计及操作方法将首先参考图1至图3被解释。例如，一该镇流器被说明于EP 1 066 739 B1，US 5,973,943或US 6,617,805 B2中。 

该镇流器具有一半桥，具有一第一半导体开关组件Q1及一第二半导体开关组件Q2，其负载路径被串联于直流电压Vb被施加其间的终端K1，K2间。例如，此直流电压Vb藉由大致已知来自主交流电压的功率因子修正电路(功率因子控制器PFC)来产生(以不被任何更详细描述的方式)。此直流电压Vb具有400V的正常振幅值。 

该半桥电路Q1，Q2使用此直流电压Vb于输出K3处产生具有脉冲信号波型的电压V2。该两半导体开关组件以产生脉冲方式藉由驱动电路20经驱动信号S1，S2来驱动以产生此脉冲电压V2。此驱动被预期最小化开关损失，使该两开关组件Q1，Q2永不同时被开关，且使该两开关组件于开关处理期间被同时关闭于一预定时间区间。除了别的因素外，该两开关组件被以产生脉冲方式驱动及脉冲电压V2被产生的频率，视被该电路供应如一旦燃烧为40kHz的荧光灯10的燃烧状态而定。此频率以基本上已知方式藉由驱动电路来调整。为了简化起见，该驱动电路经由其接收有关灯燃烧状态信息的信号输入及产生该信号的装置并不被描绘于图标中。该图标同样地不显示供应电压至该驱动电路的电路组件。 

荧光灯10被与共振谐调电路部分之一共振电容器C1并联。除了共 振电容器C1外，具有被与该共振电容器C1串联的一共振电感L1的此共振谐调电路被连接至半桥Q1，Q2的一输出K3且被脉冲供应电压V2供应。被与该共振谐调电路L1，C1串联的一阻隔电容器C2被用来从该脉冲供应电压V2滤出直流电压组成，因而产生具有跨越包含共振谐调电路L1，C1及荧光灯10装置大约方形或梯形信号波型的交流电压。此交流电压的振幅约为被施加至该半桥Q1，Q2的直流电压振幅一半。 

开启后，荧光灯10表现类似电压相依电阻。荧光灯10被开启后跨越其电压降具有约为正弦曲线的波型。 

荧光灯10被开启前，灯电极11，12必须被预热至放射温度。针对此，供应电压V2以较开启后为高的频率被产生，因而产生小于灯10的燃烧电压的电压V10。预热阶段结束后，半桥电路Q1，Q2的驱动频率被降低以达到足以使灯燃烧的燃烧电压，因而开启灯。 

为了预热灯电极11，12，灯可以各种方式被连接于共振谐调电路。图1所示例中，共振谐调电路L1，L2中的电流流经电极11，12以预热它们。图2所示例中，被提供来预热电极11，12的辅助电感Lh1，Lh2被电感耦合至共振电感L1，且分别被连接至电极11，12之一以预热它们。 

参考图1及图2，具有共振谐调电路L1，C1及荧光灯10装置可被连接于半桥电路Q1，Q2的输出K3及参考地位GND间，或参考图3于半桥电路Q1，Q2的输出K3及被连接于输入终端K1，K2的电容分压器C4，C5的中央分接头间。 

缓冲电容器C3被与半桥电路的第二半导体开关组件Q2的负载路径并联，目的系促成该两半导体开关组件Q1，Q2的零电压开关操作(ZVS)。 

荧光灯寿命有限。当灯朝此寿命终点耗损时，灯电极11，12于操作期间发射电子进入荧光气体的放射能力下降。当这些电子从电极11，12的金属移入气体放电时，此通常实际产生被产生用来保持电极11，12于放射所需温度的非常大量热。若这些放射条件因耗损而破坏，则该电极会发生较大电压降而导致大量热被产生且不利灯效率。虽然相对旧灯类型通常可局部承受较大功率损失而不会因其较大尺寸造成损害，但相对新灯类型例，例如具有5/8”直径的灯例所产生的此较大功率损失及较大量热极可能导致环绕灯的玻璃融化。因此必须于荧光灯良好状况时辨识其寿命终点以避免该损害。 

当灯寿命终点来到时，跨越灯的电压V10上升。两电极11，12之一耗损通常较其它为早，所以灯电压V10变成不平衡，也就是正或负半周期的一振幅具有较个别另一半周期为大。以此知识为基础，已知荧光灯耗损藉由形成灯电压的算数平均值及比较此与零来检测。假设寿命终点已达到，若此算数平均值与零不同大于预定量，则指示灯电压不平衡。