CN105101564A - 一种自适应的灯管驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应的灯管驱动器，包括电子镇流器，以及：由外加电源串接所述电子镇流器后为灯管供电的第一回路，由外加电源直接为灯管供电的第二回路，电流检测电路，用于检测第一回路的回路电流大小，切换电路，用于根据第一回路的回路电流大小控制第一回路和第二回路的导通或截止。本发明的灯管驱动器根据灯管的类型通过切换电路控制第一回路和第二回路的导通或截止状态，以完成灯管供电方式的切换，进而实现灯管类型的自适应功能，能够适用于驱动LED灯管和荧光灯管，且无需对现有的镇流器进行改进，成本低廉，易于实现。

Description

一种自适应的灯管驱动器

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种自适应的灯管驱动器。

背景技术

进入21世纪后，能源与环境显得越发重要，节能环保成为人们的共识。当前，照明约占世界总能耗的20％左右，若能以耗能低、寿命长、环保安全的LED取代目前低效率、高耗电的传统照明，无疑将带来一场世界性的照明革命，对可持续发展更具有战略意义。

近年来随着LED技术的发展，LED灯已在实际应用得到广泛应用。但由于传统灯管具有成本低的优势，目前处于两种灯管将共存。由于LED灯与荧光灯的发光原理不同，因此二者的驱动原理也不同。荧光灯管需要借助镇流器和启辉器才能完成开启，而LED则不需要，直接让220V交流市电直接加到LED灯管两端即可。

如果不取掉镇流器和启辉器就直接将LED日光灯接，则可能会发生以下情况：

LED日光灯管直接就被高压打坏；

在LED灯管启动过程中，镇流器产生的瞬间高压对LED灯管的冲击是无法预估，因此，从而直至导致LED灯管的寿命剪短；

LED灯管出现闪烁，甚至不亮的现象；

镇流器本身要损耗7～8W的功率，达不到节能的目的。

因此，开发出一种兼容荧光灯和LED灯的镇流器的是照明领域研究的一个热点。但是由于镇流器型号规格繁多，各大厂商都不一样，因此，LED日光灯电源无法完全匹配市面上的镇流器，而且即使能匹配，电源的效率也很低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自适应的灯管驱动器。

一种自适应的灯管驱动器，包括电子镇流器，以及：

总开关，所述总开关用于将外加电源分为两条择一断路的供电支路，一条供电支路经过所述电子镇流器后为灯管供电形成第一回路，另一条供电支路直接为灯管供电形成第二回路；

电流检测电路，用于检测第一回路的回路电流大小；

切换电路，用于根据第一回路的回路电流大小控制第一回路和第二回路的导通或截止。

本发明的灯管驱动器可以至少可以驱动一个灯管。当对应驱动多个灯管时，各个灯管的类型应该保持一致。

本发明中“总开关用于将外加电源分为两条择一断路的供电支路”中的“断路”，必须是通过总开关断路。

本发明的灯管驱动器在初始情况下，第一回路处于导通，第二回路处于截止。由于发光原理不同，灯管正常工作时，LED灯管的电阻与荧光灯的电阻差异较大，因此可以根据第一回路的回路电流大小判断对应的被驱动灯管的类型。

本发明的灯管驱动器适用于驱动LED灯管和荧光灯管，在使用时，根据第一回路的回路电流大小判断对应的被驱动灯管的类型，然后根据灯管的类型通过切换电路控制第一回路和第二回路的导通或截止状态，以完成灯管供电方式(由外加电源经过镇流器后供电或由外加电源直接供电)的切换，进而实现灯管类型的自适应功能。

所述切换电路包括：

比较单元，用于比较第一回路的回路电流大小与第一阈值的大小并输出相应的控制信号；

开关单元，用于在所述控制信号的作用下动作使第一回路和第二回路的导通或截止。

所述比较单元在第一回路的回路电流大于第一阈值时，输出的控制信号用于控制开关单元动作使第一回路导通，第二回路截止，

所述比较单元在第一回路的回路电流小于或等于第一阈值时，输出的控制信号用于控制开关单元动作使第一回路截止，第二回路导通。

当第一回路的回路电流大于第一阈值，则判断灯管为荧光灯或双端LED灯管，此时，考虑到节能和灯管寿命等因素，外加电源(市电)需要经过电子镇流器后供电，即使第一回路导通，第二回路截止，反之，则判断灯管为单端LED灯管，需要直接采用外加电源，即使第一回路截止导通，第二回路导通。

第一阈值的大小根据应用情况设置，实际应用时可根据应用需求调整。作为优选，所述第一阈值为30～50mA，作为优选，所述第一阈值为50mA。

所述开关单元包括：

与各个灯管一一对应的第一开关组，至少包括两个开关，分别设置于第一回路中电子镇流器的公共输出端以及第二回路中外加电源的火线与相应灯管之间线路上；

与各个灯管一一对应的第二开关组，至少包括两个开关，分别设置于第一回路中电子镇流器的电压输出端和第二回路中零线与相应灯管之间线路上。

以第二回路中的供电支路作为第二支路，本发明中第二回路中外加电源的火线与相应灯管之间线路应理解为第二回路中由总开关分出的供电支路与灯管之间的连接线路。

所有开关组中的开关以及总开关之间相互联动，通过开关组中各个开关的联动实现第一回路导通时，保证第二回路截止。反之，在第一回路截止时，保证第二回路导通。

本发明中当驱动多个灯管时，各个灯管之间多采用并联连接关系，因此此时还应保证各个灯管对应的开关组之间的联动，以使第一回路和第二回路中各个灯管所在支路的导通和截止状态相同，即使各个灯管采用相同的供电方式。

考虑到电路布线问题，每个开关组中的多个开关可以集成为一个多路开关。

所述电流检测电路还用于检测所述第二回路的回路电流大小；

切换电路还用于根据第二回路的回路电流大小控制第一回路和第二回路的导通或截止。

所述比较单元在第二回路的回路电流大于第二阈值时，输出的控制信号用于控制开关单元动作使第一回路截止，第二回路导通，并将该状态锁定。

本发明中锁定该状态表示将锁定各个继电器中各个触点的位置，使其不改变，以保持第一回路截止，第二回路导通的状态不变。

本发明中通过进一步将第二回路导通时的回路电流与预设的第二阈值比较，最终确定灯管类型并锁定各个继电器的状态，有利于提高本本发明的灯管驱动器的可靠性。

第二阈值的大小根据应用情况设置，实际应用时可根据应用需求调整。作为优选，所述第二阈值为30～50mA，作为优选，所述第一阈值为50mA。

与现有技术相比，本发明的灯管驱动器在使用时，根据第一回路的回路电流大小判断对应的被驱动灯管的类型，然后根据灯管的类型通过切换电路控制第一回路和第二回路的导通或截止状态，以完成灯管供电方式的切换，进而实现灯管类型的自适应功能，能够适用于驱动LED灯管和荧光灯管，且无需对现有的镇流器进行改进，成本低廉，易于实现。

附图说明

图1为本实施例的自适应的灯管驱动器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步详细描述。

如图1所示(图中虚线表示控制线)，本实施例的自适应的灯管驱动器，包括电子镇流器，以及：

总开关，该总开关用于将外加电源分为两条择一断路的供电支路，分别为第一供电支路和第二供电支路，其中第一供电支路经过电子镇流器后为灯管供电形成第一回路，第二供电支路直接为灯管供电形成第二回路；

电流检测电路，用于检测第一回路的回路电流大小和第二回路的回路电流大小I₂；

切换电路，用于根据第一回路的回路电流大小I₁和第二回路的回路电流大小I₂控制第一回路和第二回路的导通或截止。

本实施例中切换电路包括：

比较单元，用于比较第一回路的回路电流大小与第一阈值的大小，还用于比较第二回路的回路电流大小与第二阈值的大小，并根据比较结果输出相应的控制信号；

开关单元，用于在控制信号的作用下动作使第一回路和第二回路的导通或截止，包括：

与各个灯管一一对应的第一开关组，至少包括两个开关，分别设置于第一回路中电子镇流器的公共输出端以及第二回路中外加电源的火线与相应灯管之间线路上；

与各个灯管一一对应的第二开关组，至少包括两个开关，分别设置于第一回路中电子镇流器的电压输出端和第二回路中零线与相应灯管之间线路上。

本实施例的灯管驱动器用于驱动两个灯管，即该灯管驱动器为一拖二，相应的采用的电子镇流器为一拖二的瞬时启动电子镇流器，具有三个输出端，分别为输出端1、输出端2和输出端3，其中输出端1为公共输出端，输出端2和输出端3为电压输出端。且两个灯管之间为并联连接。采用的外加电源为市电，通过火线L和零线N进行供电。

为便于实现，本发明中的总开关和各个开关组(包括第一开关组和第二开关组)均采用集成的多路开关实现。

总开关通过具有双触点的继电器K1，继电器K1包括公共触点O和两个静触点，分别记为触点A和触点B。其中公共触点O与火线连接，通过触点A和触点B将火线输入分为两条供电支路。其中，经过触点A的一路记为第一供电支路，经过触点B的一路记为第二供电支路，第一供电支路与电子镇流器火线输入端连接。

本实施例中第一开关组和第二开关组分别通过继电器K2和继电器K3(继电器K2和继电器K3均为直流继电器，即DC继电器)，继电器K2和继电器K3均具有6个接线端，分别为接线端1、接线端2、接线端3、接线端4、接线端5和接线端6。

继电器K2各个接线端的连接情况如下：

接线端2与电子镇流器的公共输出端连接，接线端5与继电器K1的触点B连接；

接线端1和接线端4导通连接后与灯管安装座中一端(为便于描述，即该端为P端，另一端为Q端)的两个接线端(包括正接线端和负接线端)连接；

接线端3和接线端6导通连接后，分别与两个灯管安装座中另一端(即Q端)的正接线端连接。

继电器K3的各个接线端的连接情况如下：

接线端2与接线端5分别与两个灯管安装座的Q端中正接线端连接；

接线端1和接线端4分别与电子镇流器的两个零线输出端连接；

接线端3和接线端6导通连接后与外接电源的零线连接。

各个继电器的具有独立的控制回路，比较单元输出的控制回路用于控制各个继电器控制回路的通断，以完成对继电器开关状态的控制。

本实施例中的灯管驱动器在初始状态时，第一回路导通，此时各个开关的情况如下：

继电器K1保持触点A；K2的接线端2保持在接线端1上，接线端5保持在接线端4上。

(a)当第一回路的回路电流大于第一阈值时，维持初始状态不变，即第一回路导通，此时各个开关的情况如下：

继电器K1保持触点A；K2的接线端2保持在接线端1上，接线端5保持在接线端4上。

(b)当第一回路的回路电流小于或等于第一阈值时，切换电路使第一回路导通，第二回路截止，此时，各个开关处于如下状态：

继电器K1保持触点B；

继电器K2的接线端2保持在接线端3上，接线端5保持在接线端6上；

继电器K3的接线端2保持在接线端3上，接线端5保持在接线端6上；

本实施例中以此时的灯管驱动器的状态作为中间状态。

(c)当第二回路的回路电流大于第二阈值时，输出的控制信号使第一回路截止，第二回路截止，此时，各个开关处于如下状态：

继电器K1保持触点B；

继电器K2的接线端2保持在接线端3上，接线端5保持在接线端6上；

继电器K3的接线端2保持在接线端3上，接线端5保持在接线端6上。

即灯管驱动器的保持中间状态不变，且进一步将该锁定该状态，本实施例中以该状态作为锁定状态。

其中，第一阈值为50mA，第二阈值为50mA。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自适应的灯管驱动器，其特征在于，包括电子镇流器，以及：

总开关，所述总开关用于将外加电源分为两条择一断路的供电支路，一条供电支路经过所述电子镇流器后为灯管供电形成第一回路，另一条供电支路直接为灯管供电形成第二回路；

电流检测电路，用于检测第一回路的回路电流大小；

切换电路，用于根据第一回路的回路电流大小控制第一回路和第二回路的导通或截止。

2.如权利要求1所述的自适应的灯管驱动器，其特征在于，所述切换电路包括：

比较单元，用于比较第一回路的回路电流大小与第一阈值的大小并输出相应的控制信号；

开关单元，用于在所述控制信号的作用下动作使第一回路和第二回路的导通或截止。

3.如权利要求2所述的自适应的灯管驱动器，其特征在于，所述比较单元在第一回路的回路电流大于第一阈值时，输出的控制信号用于控制开关单元动作使第一回路导通，第二回路截止，

所述比较单元在第一回路的回路电流小于或等于第一阈值时，输出的控制信号用于控制开关单元动作使第一回路截止，第二回路导通。

4.如权利要求2所述的自适应的灯管驱动器，其特征在于，所述第一阈值为30～50mA。

5.如权利要求2所述的自适应的灯管驱动器，其特征在于，所述开关单元包括：

与各个灯管一一对应的第一开关组，至少包括两个开关，分别设置于第一回路中电子镇流器的公共输出端以及第二回路中外加电源的火线与相应灯管之间线路上；

与各个灯管一一对应的第二开关组，至少包括两个开关，分别设置于第一回路中电子镇流器的电压输出端和第二回路中零线与相应灯管之间线路上。

6.如权利要求2～5中任意一项所述的自适应的灯管驱动器，其特征在于，所述电流检测电路还用于检测所述第二回路的回路电流大小；

切换电路还用于根据第二回路的回路电流大小控制第一回路和第二回路的导通或截止。

7.如权利要求6所述的自适应的灯管驱动器，其特征在于，所述比较单元在第二回路的回路电流大于第二阈值时，输出的控制信号用于控制开关单元动作使第一回路截止，第二回路导通，并将该状态锁定。

8.如权利要求7所述的自适应的灯管驱动器，其特征在于，所述第二阈值为30～50mA。