CN101640967B - 荧光灯驱动电路、荧光灯调光电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种荧光灯驱动电路、荧光灯调光电路及方法，特别涉及一种荧光灯驱动控制电路，其是用于点亮一荧光灯，该荧光灯驱动控制电路包括：一转换部，用以将所接收的交流电源转换为直流电；一控制部，根据侦测交流电压的输入输出一控制信号，用以控制输出至该荧光灯的电流值；一输出部耦接至该控制部以及该转换部，用以根据该控制信号输出电流至该荧光灯，其中，该控制部包括一缓冲单元，在点亮该荧光灯前提供一特定缓冲时间延缓点亮该荧光灯。本发明所述荧光灯驱动电路、荧光灯调光电路及方法，在打开荧光灯时有一个缓冲的充电时间，避免荧光灯的闪烁造成对眼睛的伤害，同时节省不必要的电能浪费，更能延长荧光灯的寿命。

Description

荧光灯驱动电路、荧光灯调光电路及方法

技术领域

本发明相关于荧光灯驱动电路，尤其为一种用于可调光荧光灯的驱动及控制电路。

背景技术

传统的光照设备如灯泡或灯管等电灯，在被点亮的时候都只能提供固定亮度的光源，对于在特定时候不需要太高亮度的环境而言，电灯提供过多的亮度不但会造成电能的浪费，并且电灯不能配合环境需求来改变亮度，达到最适宜的电灯亮度。

因此，一些所谓的节能灯或调光灯等等可调光式的电灯被发明出来，对于灯泡(白炽灯)而言，调光的原理即是通过操控的旋钮来改变电流流过钨丝的大小，借以改变灯泡的亮度，但对于荧光灯而言，因为荧光灯并非用钨丝通过电流来发光，因此无法通过与灯泡相同的方法来切换亮度，而已知的作法是通过开关的次数以切换不同的亮度。

但通过开关的次数来改变荧光灯亮度会造成使用者的困扰，通常荧光灯的亮度改变是通过开关的次数进行次序性的改变，如第一次开灯是最亮的亮度，关上后立刻重开一次，会切换到中亮的亮度，再开关一次会切换到低亮的亮度，如果使用者一开始欲调整到低亮的亮度，则必须忍受开关两次荧光灯的闪烁以及亮度切换造成眼睛的负担，此外前两次的切换闪烁同时也造成了电能的浪费，更会严重影响的灯管的寿命，即便是要调整到中亮度，也需要忍受一次的闪烁，这对使用者而言将会造成困扰，因此如何解决这样的问题成为目前迫切需要解决的课题。

发明内容

因此，本发明的目的之一，在于提供一种荧光灯驱动电路，其是用于点亮一荧光灯，该荧光灯驱动电路包括：一转换部，用以将所接收的交流电源转换为直流电；一控制部，根据侦测交流电压的输入输出一控制信号，用以控制输出至该荧光灯的电流值；一输出部，耦接至该控制部以及该转换部，用以根据该控制信号输出电流至该荧光灯，其中，该控制部包括一缓冲单元，在点亮该荧光灯前提供一特定缓冲时间延缓点亮该荧光灯。

本发明所述的荧光灯驱动电路，该转换部包括多个二极管。

本发明所述的荧光灯驱动电路，该延迟单元包括一电流源、多个开关以及一电容，该多个开关根据该交流电源的提供与否决定开启及关闭，并借着该多个开关的开启和关闭控制该电流源是否对该电容进行充电。

本发明所述的荧光灯驱动电路，还包括一逻辑单元，用以根据该直流电控制该多个开关的开启和关闭。

本发明所述的荧光灯驱动电路，该控制部还包括一侦测单元，该侦测单元用以侦测该交流电源提供的次数，并根据该交流电源提供的次数输出一侦测信号，以控制该荧光灯的亮度。

本发明还提供一种荧光灯调光电路，用于控制一可调整亮度的荧光灯，该荧光灯调光电路包括：一电压源，提供一电压；一逻辑单元，耦接至该电压源，用以输出一逻辑信号；一控制单元，耦接至该逻辑单元，根据该逻辑单元所输出的该逻辑信号输出一输出电流；一输出端，耦接至该控制单元，接收该输出电流并输出至该荧光灯；一延迟单元，耦接至该逻辑单元，由该逻辑单元控制该延迟单元进行一特定时间的延迟，并传输一延迟信号至该逻辑单元；其中该逻辑单元根据该延迟信号输出该逻辑信号至该控制单元。

本发明所述的荧光灯调光电路，该延迟单元包括一电流源、多个开关以及一电容，该多个开关根据该电压源的提供与否决定开启及关闭，并借着该多个开关的开启和关闭控制该电流源是否对该电容进行充电。

本发明所述的荧光灯调光电路，该特定时间为该电流源对该电容充电完成的时间。

本发明所述的荧光灯调光电路，该电流源提供的电流为1微安，该电容充电完成的电压为3.8V。

本发明所述的荧光灯调光电路，还包括一侦测单元，耦接至该逻辑单元，该侦测单元用以侦测该电压源提供的次数，并根据该电压源提供的次数输出一侦测信号，该侦测信号用以控制该荧光灯的亮度。

本发明所述的荧光灯调光电路，还包括一电压稳压单元，耦接于该电压源与该逻辑单元之间，接受来自该电压源提供的电压，并且用于稳定该荧光灯调光电路的电压。

本发明所述的荧光灯调光电路，还包括一控制单元，耦接至该逻辑单元，用于根据该逻辑单元所输出的逻辑信号输出一电流。

本发明所述的荧光灯调光电路，还包括一输出端，耦接至该控制单元，该输出端包括多个比较器，接收来自该控制单元所输出的电流，并输出至该荧光灯。

本发明所述的荧光灯调光电路，该控制单元包括一振荡器，根据该逻辑信号改变振荡器的频率以输出不同电流值的电流。

本发明另提供一种荧光灯调光方法，用于控制一可调整亮度的荧光灯，该荧光灯调光方法包括：提供一电压源；提供一充电电源；根据该电压源的提供与否决定该充电电源是否进行充电；判断充电完成与否；充电完成后输出一驱动电源至该荧光灯，以点亮该荧光灯。

本发明所述的荧光灯调光方法，该电压源停止提供电压时，侦测该电压源提供电压的次数。

本发明所述的荧光灯调光方法，该驱动电源根据该电压源提供电压的次数决定电流值大小。

本发明所述的荧光灯调光方法，当该电压源不提供电压时，该充电电源进行放电。

本发明所述荧光灯驱动电路、荧光灯调光电路及方法，在打开荧光灯时有一个缓冲的充电时间，避免荧光灯的闪烁造成对眼睛的伤害，同时节省不必要的电能浪费，更能延长荧光灯的寿命。

附图说明

图1是显示本发明较佳实施例的荧光灯驱动电路电路图；

图2为本发明较佳实施例的控制部电路方块图；

图3为本发明较佳实施例的荧光灯调光方法步骤图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明较佳实施例的荧光灯驱动电路电路图，如图1所示，荧光灯驱动电路1包括交流电源AC输入(input)、转换部11、控制部12、输出部13以及荧光灯14。

转换部11接收来自交流电源AC input所提供的交流电压，并将其转换为直流电，其中转换部11包括四个二极管，分别是第一二极管111、第二二极管112、第三二极管113以及第四二极管114，第一二极管111与第二二极管112相互耦接并串联，而第三二极管113与第四二极管114相互耦接并串联，并且第一二极管111、第二二极管112和第三二极管113、第四二极管114则以并联方式耦接，使转换部形成一个桥接式的电路。其中交流电源AC input的两个输入端分别耦接至第一二极管111与第二二极管112之间和第三二极管113与第四二极管114之间，另外转换部11包括一虚拟接地端15耦接至第二二极管112和第四二极管114。

控制部12耦接至交流电源AC input，可以侦测AC电压输入的状况，并根据AC电压输入状况控制输出部13输出到荧光灯的电流值，同时输出控制信号至输出部13，并通过控制信号改变输出部13输出到荧光灯14的输出电流。

输出部13耦接至控制部12以及转换部11，同时接收来自转换部11所输出的直流电压以及控制部12所输出的控制信号，并根据控制信号输出驱动电流至荧光灯14，以点亮荧光灯14。输出部13包括第一N型金属氧化物半导体(NMOS)131和第二N型金属氧化物半导体132，第一NMOS 131的漏极耦接至转换部11，接受来自转换部11所转换后输出的直流电压，栅极耦接至控制端12接收控制信号，第二NMOS 132的漏极耦接至第一NMOS 131的源极，栅极耦接至控制端12接收控制信号，源极耦接至虚拟接地端15。输出部13另外包括电感133及第一电容134，电感133的第一端耦接至第一NMOS 131的源极与第二NMOS 132的漏极之间，而第一电容134的第一端耦接至电感133的第二端，第一电容134的第二端则输出一驱动电流至荧光灯14。

荧光灯14与输出部13之间尚有第二电容141以及电阻142，第二电容141的第一端耦接至第一电容134的第二端和荧光灯14的第一端，电阻142的第一端耦接至荧光灯14的第二端以及控制部12，电阻142的第二端耦接至第二电容141的第二端以及虚拟接地端15。

荧光灯14接收来自输出部13输出的驱动电流来点亮，并反馈电压至控制部12用以控制其输出信号。

请参阅图2，图2为本发明较佳实施例的控制部电路方块图，如图2所示，控制部12包括电压源21、备用电源22、电压稳压单元23、逻辑单元24、控制单元25、延迟单元27和侦测单元28。

电压源21用以在荧光灯打开时提供足以点亮荧光灯的电压，而备用电源22则在电压源21不作用时，提供控制部12其他周边元件所需要的电源。

电压稳压单元23耦接至电压源以及备用电源，接受来自电压源提供的电压，并且用于稳定整个***的电压，当电压下降到一预设值以下时，电压稳压单元23会将电压维持在预设值以上。

逻辑单元24耦接至电压稳压单元23，可以根据电压源提供电压与否和侦测单元28来决定是否输出逻辑信号，通过逻辑信号控制延迟单元27的运作，并且根据延迟单元27反馈输出的延迟信号来输出逻辑信号至控制单元25。

延迟单元27耦接至逻辑单元24，其中包括微电流源271、第一开关272、第二开关273、第三电容274以及第一比较器275。微电流源271稳定地提供很小的电流，本实施例中较佳的数值为1微安(u安培)，但不以此为限，第一开关272耦接至微电流源271，第二开关273与第一开关272串联并且耦接至虚拟接地端15，其中第一开关272与第二开关273的开启或关闭受到逻辑单元24所输出的逻辑信号的控制，第三电容274的第一端耦接于第一开关272与第二开关273之间。

当荧光灯14***作需要点亮时，电压源21会提供电压，间接控制逻辑单元24输出逻辑信号，此时逻辑信号会控制第一开关272关闭，并且打开第二开关273使其对虚拟接地端15造成断路。因为第一开关272的关闭，微电流源271将会对第三电容274进行充电，当充电的电压经过一定的时间后达到一特定值(在本较佳实施例中为3.8V，但不以此为限)，电压源仍然持续提供电压时，则延迟单元27会通过第一比较器275输出延迟信号至逻辑单元24，而逻辑单元可根据延迟信号输出逻辑信号至控制单元25。

控制单元25耦接至逻辑单元24，可以根据逻辑单元24输出的逻辑信号，输出电流至输出部13。

此外，侦测单元28耦接至逻辑单元24与交流电源AC input，通过开关荧光灯14开关所触发的交流电压，侦测单元28可以侦测到荧光灯14被开关的次数，并且根据荧光灯14被开关的次数输出亮度信号至逻辑单元24，逻辑单元24同样会将亮度信号输出至控制单元25。而控制单元25包括一振荡器，且该控制单元25会根据亮度信号，改变振荡器的频率，借此改变方波的宽窄以调整所输出的电流量。

根据上述技术，荧光灯在被打开后，由于延迟单元的作用，使得荧光灯在被重复开启或关闭时，点亮的时间获得了一定时间的延迟，并且可以根据侦测单元的作用，达到不同开启次数有不同亮度的功能，充分解决在调整荧光灯亮度时，没有必要的闪烁造成使用者眼睛的负担以及电能的浪费等问题。

请再参阅图3，其为本发明较佳实施例的荧光灯调光方法步骤图，如图3所示，首先提供电压源(S1)，在提供电压源之后，提供一电流源以进行充电动作(S2)，当充电动作完成时，则输出驱动电源点亮荧光灯(S31)，否则当充电动作未完成，则不点亮荧光灯(S32)，等到充电完成时才点亮荧光灯，接着停止提供电压源(S4)，停止供电后，电流源也中断，开始进行放电动作(S5)，此时侦测电压源提供的次数，并根据电压源提供的次数来决定步骤S31中，点亮荧光灯的亮度(S6)。如此再重新提供电压源，便可以得到不同的荧光灯亮度，并且在打开荧光灯时有一个缓冲的充电时间，避免荧光灯的闪烁造成对眼睛的伤害，同时节省不必要的电能浪费，更能延长荧光灯的寿命。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

附图中符号的简单说明如下：

1：荧光灯驱动电路

11：转换部

111：第一二极管

112：第二二极管

113：第三二极管

114：第四二极管

12：控制部

13：输出部

131：第一NMOS

132：第二NMOS

133：电感

134：第一电容

14：荧光灯

141：第二电容

142：电阻

15：虚拟接地端

AC input：交流电源

21：电压源

22：备用电源

23：电压稳压单元

24：逻辑单元

25：控制单元

27：延迟单元

271：微电流源

272：第一开关

273：第二开关

274：第三电容

275：比较器

28：侦测单元

S1～S6：方法步骤。

Claims (12)

1.一种荧光灯驱动电路，其特征在于，用于点亮一荧光灯，该荧光灯驱动电路包括：

一转换部，用以将所接收的一交流电源转换为一直流电，并输出该直流电；

一控制部，用以控制输出至该荧光灯的电流值，并输出一控制信号；

一输出部，耦接至该控制部以及该转换部，用以接收该直流电，并根据该控制信号输出电流至该荧光灯，

其中，该控制部包括一延迟单元，在点亮该荧光灯时提供一特定缓冲时间以延缓点亮该荧光灯，该控制部还包括一侦测单元，该侦测单元用以侦测该交流电源提供的次数，并根据该交流电源提供的次数输出一侦测信号，以控制该荧光灯的亮度。

2.根据权利要求1所述的荧光灯驱动电路，其特征在于，该转换部包括多个二极管。

3.根据权利要求1所述的荧光灯驱动电路，其特征在于，该延迟单元包括一电流源、多个开关以及一电容，该多个开关根据该交流电源的提供与否决定开启及关闭，并借着该多个开关的开启和关闭控制该电流源是否对该电容进行充电。

4.根据权利要求3所述的荧光灯驱动电路，其特征在于，还包括一逻辑单元，用以根据该直流电控制该多个开关的开启和关闭。

5.一种荧光灯调光电路，其特征在于，用于控制一可调整亮度的荧光灯，该荧光灯调光电路包括：

一电压源，提供一电压；

一逻辑单元，耦接至该电压源，用以输出一逻辑信号；

一控制单元，耦接至该逻辑单元，根据该逻辑单元所输出的该逻辑信号输出一输出电流；

一输出部，耦接至该控制单元，接收该输出电流并输出至该荧光灯；

一延迟单元，耦接至该逻辑单元，由该逻辑单元控制该延迟单元进行一特定时间的延迟，并传输一延迟信号至该逻辑单元；

一侦测单元，耦接至该逻辑单元，该侦测单元用以侦测该电压源提供电压的次数，并根据该电压源提供电压的次数输出一侦测信号，该侦测信号用以控制该荧光灯的亮度；

其中该逻辑单元根据该延迟信号输出该逻辑信号至该控制单元。

6.根据权利要求5所述的荧光灯调光电路，其特征在于，该延迟单元包括一电流源、多个开关以及一电容，该多个开关根据该电压源的提供与否决定开启及关闭，并借着该多个开关的开启和关闭控制该电流源是否对该电容进行充电。

7.根据权利要求6所述的荧光灯调光电路，其特征在于，该特定时间为该电流源对该电容充电完成的时间。

8.根据权利要求6所述的荧光灯调光电路，其特征在于，该电流源提供的电流为1微安，该电容充电完成的电压为3.8V。

9.根据权利要求5所述的荧光灯调光电路，其特征在于，还包括一电压稳压单元，耦接于该电压源与该逻辑单元之间，接受来自该电压源提供的电压，并且用于稳定该荧光灯调光电路的电压。

10.根据权利要求5所述的荧光灯调光电路，其特征在于，该控制单元包括一振荡器，根据该逻辑信号改变振荡器的频率以输出不同电流值的电流。

11.一种荧光灯调光方法，其特征在于，用于控制一可调整亮度的荧光灯，该荧光灯调光方法包括：

提供一电压源；

提供一充电电源；

根据该电压源的提供与否决定该充电电源是否进行充电；

判断充电完成与否；

充电完成后输出一驱动电源至该荧光灯，以点亮该荧光灯，

其中，当该电压源停止提供电压时，侦测该电压源提供电压的次数，该驱动电源根据该电压源提供电压的次数决定电流值大小。

12.根据权利要求11所述的荧光灯调光方法，其特征在于，当该电压源不提供电压时，该充电电源进行放电。

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