CN113056061B - 具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管 - Google Patents

具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管 Download PDF

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Abstract

本发明的一实施例提出一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，灯管内包含多个光源负载及控制电路，其特征在于：所述控制电路包括有相互直接或间接电性连接的防触电保护电路、滤波及恒流驱动电路、TypeA电子整流器电路及快速启动型电感整流器检测及驱动电路，其中利用快速启动型电感整流器检测及驱动电路包含有电阻R11、瞬态电压抑制二极管及正温度系数热敏电阻，将正温度系数热敏电阻与瞬态电压抑制二极管为串联电性连接，并且于瞬态电压抑制二极管两端并联电阻R11作为假负载，使所述输入电压整流及电压钳位模组对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为脉动直流电压并通过电阻R11、瞬态电压抑制二极管、正温度系数热敏电阻对整流后的脉动直流电压进行钳位作为信号传递组件的供电电源。

Description

具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管
技术领域
本发明涉及一种灯管，特别指一种具有防触电保护并且兼容多样供电模式(例如：电子整流器、快速型电感整流器及市电供电)的灯管。
背景技术
近年来，随着节能减碳趋势，LED光源在不同应用市场被大量的应用.其中，LED照明提供了创新的照明装置有效降低能源消耗，将广为应用于电力匮乏的区域，且更将普及应用于全球市场。
市面上既有的日光灯照明设备主要包含灯座、日光灯管及电子镇流器，倘若要以LED灯管取代日光灯管来达到省电效果，就必须能够搭与所述电子镇流器相同规格的LED灯管，或是更换整体灯座。不管是哪一种处理方式均须大动工程，不仅耗时且耗成本。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明一实施例提出一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，所述灯管两端分别设有与市电电性连接的二导电针组，各导电针组包含二根针脚，所述灯管内包含多个光源负载及控制电路，所述控制电路分别与多个光源负载及二导电针组电性连接，其特征在于:所述控制电路包括有相互电性连接的防触电保护电路、滤波及恒流驱动电路、TypeA电子整流器电路及快速启动型电感整流器检测及驱动电路，所述快速启动型电感整流器检测及驱动电路更包含相互电性连接的输入电压整流及电压钳位模组、快速启动型电感整流器前级驱动模组、快速启动型电感整流器识别模组、快速启动型电感整流器输出驱动模组及输出负载选择模组，其中所述输入电压整流及电压钳位模组包含有电阻R11、瞬态电压抑制二极管及正温度系数热敏电阻，将正温度系数热敏电阻与瞬态电压抑制二极管为串联电性连接，并且于瞬态电压抑制二极管两端并联电阻R11作为假负载，使所述输入电压整流及电压钳位模组对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为脉动直流电压并通过电阻R11、瞬态电压抑制二极管、正温度系数热敏电阻对整流后的脉动直流电压进行钳位作为信号传递组件的供电电源。
综上所述，根据本发明的一实施例或多个实施例的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，具有下列特色，于所述控制电路所设有的防触电保护电路、滤波及恒流驱动电路电路及电子整流器电路的基础上进行拓扑增加了快速启动型电感整流器检测及驱动电路，如此确保漏电可靠的前提下实现了电子整流器兼容快速启动型电感整流器及市电供电的灯管，并可以实现灯管任意两端输入，同时满足了在整流器模式下的调光需求。
附图说明
图1是本发明的一实施例的灯管的控制电路示意图；
图2是本发明的一实施例的灯管的快速启动型电感整流器检测及驱动电路示意图。
附图标记说明：
控制电路100、防触电保护电路1001、滤波及恒流驱动电路电路1002、TypeA电子整流器电路1003、快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004、输入电压整流及电压钳位模块10041、快速启动型电感整流器前级驱动模块10042、快速启动型电感整流器识别模块10043、快速启动型电感整流器输出驱动模块10044、输出负载选择模块10045。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实现利用设于灯管内部控制电路的TypeA电子整流器电路、快速启动型电感整流器检测及驱动电路，可对市电输入的电压、电子整流器电路输入的电压或是快速启动型电感整流器检测及驱动电路输入的电压进行辨识，并且控制电路具有防触电保护电路，已确保漏电可靠的前提下实现了电子整流器兼容快速启动型电感整流器及市电供电，并可以实现灯管任意两端输入，同时满足了在整流器模式下的调光需求。
请参阅图1至图2，是本发明的一实施例的灯管的控制电路示意图、本发明的一实施例的灯管的快速启动型电感整流器检测及驱动电路示意图。
本发明的一实施例揭示一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，所述灯管两端分别设有与市电电性连接的二导电针组，各导电针组包含二根针脚(如针脚N、L与N1、L2)，所述灯管内包含多个光源负载(例如LED发光组件或其它发光组件)及控制电路100，控制电路100分别与多个光源负载及二导电针组电性连接。
所述控制电路100包括:相互直接或间接电性连接的防触电保护电路1001、滤波及恒流驱动电路1002、TypeA电子整流器电路1003及快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004。其中，防触电保护电路1001与滤波及恒流驱动电路1002连接，而TypeA电子整流器电路1003与防触电保护电路1001及快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004连接。所述防触电保护电路1001通过整流桥DB及DB1连接至灯管两端的两根针脚，避免在灯管安装过程中产生触电风险，所述滤波及恒流驱动电路电路1002用以对TypeA电子整流器电路1003所输出的直流启动电压进行滤波且经恒流以调整对所述光源负载输出的电流大小；其中所述快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004包含相互电性连接的输入电压整流及电压钳位模块10041、快速启动型电感整流器前级驱动模块10042、快速启动型电感整流器识别模块10043、快速启动型电感整流器输出驱动模块10044、输出负载选择模块10045；输入电压整流及电压钳位模块10041连接至TypeA电子整流器电路1003。其中，输入电压整流及电压钳位模块10041与快速启动型电感整流器前级驱动模块10042及快速启动型电感整流器识别模块10043连接，快速启动型电感整流器识别模块10043与快速启动型电感整流器前级驱动模块10042连接，快速启动型电感整流器输出驱动模块10044与快速启动型电感整流器前级驱动模块10042连接。
所述输入电压整流及电压钳位模块10041包含有电阻R11、瞬态电压抑制二极管TVS1及正温度系数热敏电阻PTC，将正温度系数热敏电阻PTC与瞬态电压抑制二极管TVS1为串联电性连接，并且于瞬态电压抑制二极管TVS1两端并联电阻R11(如电阻的阻值范围在10Ω～100KΩ之间)作为假负载，使得透过输入电压整流及电压钳位模块10041对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为脉动直流电压并通过电阻R11、瞬态电压抑制二极管TVS1、正温度系数热敏电阻PTC对整流后的脉动直流电压进行钳位作为信号传递组件U1(如光电藕合器、变压器、固态继电器或是其它隔离型耦合器件)的供电电源。
所述快速启动型电感整流器前级驱动模块10042包含有电阻R4、电阻R6、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R12、电容C3及MOS管Q1，通过电阻R8、电阻R9、电阻R10进行分压，电容C1进行滤波，稳压管DV2进行电压钳位，再经电阻R4限流后，为电容C3进行充电，此时当电容C3两端的电压高于MOS管Q1栅极开启电压后，MOS管Q1开启整流后的脉动直流电压信号通过电阻R11、瞬态电压抑制二极管TVS1、正温度系数热敏电阻PTC钳位后通过所述信号传递组件U1输入端正极及负极，经过电阻R12限流，经过MOS管Q1的D极及S极，再传递至地；路径如下：MOS管Q1开启整流后的脉动直流电压信号通过电阻R11、瞬态电压抑制二极管TVS1、正温度系数热敏电阻PTC钳位后通过信号传递组件U1(如光电藕合器)输入端正极→负极经过电阻R12限流→MOS管Q1的D极→MOS管Q1的S极→地。在信号(如整流后的脉动直流电压)通过信号传递组件U1(如光电藕合器)时信号会同时耦合至光电藕合器的输出端。
所述快速启动型电感整流器识别模块10043包含有电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R7、电容C1、电容C2、信号钳位稳压管DV1、DV2及MOS管Q2，由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R7组成分压电路，电阻R5、电容C2组成RC滤波电路，根据不同的快速启动型电感整流器设定灯丝绕组两端的最大电压，当实际电压超过预设电压时默认为非快速启动型电感整流器工作模式，例如工作过程：当电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R7组成分压电路发现实际电压已经高于正常情况下的快速启动型电感整流器工作模式时，电阻R3两端电压会变高，当电阻R3两端电压变高时电压信号被电阻R5限流，对电容C2充电，当电容C2电压高于MOS管Q2栅极导通电压时，MOS管Q2导通；路径如下：当电阻R3两端电压变高时电压信号→(经由)电阻R5限流→(对)电容C2充电→(当)电容C2电压高于MOS管Q2栅极导通电压时→MOS管Q2导通。MOS管Q2导通将流经MOS管Q1的电压信号拉低使信号传递组件U1(如光电藕合器)不输出。所述快速启动型电感整流器前级驱动模块10042在每次上电的开启时间都会比快速启动型电感整流器识别模块10043慢至少1mS以上的时间。
所述快速启动型电感整流器输出驱动模块10044包含有电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、二极管D4、电容C4、电容C5、信号钳位稳压管DV3及MOS管Q3，由电阻R16、电阻R13、电阻R14、二极管D4、电容C5及信号钳位稳压管DV3组成驱动信号源钳位及滤波电路，由信号传递组件U1(如光电藕合器)输出端、MOS管Q3、电阻R15及电容C4组成驱动执行电路，用以对信号传递组件U1输出端的信号进行滤波平滑，以驱动MOS管Q3，其中所述信号传递组件U1输出端的信号为快速启动型电感整流器前级驱动模组10042通过信号传递组件U1(如光电藕合器)耦合至信号传递组件U1输出端的信号。所述快速启动型电感整流器输出驱动模块10044不限于本发明此实施例的电子开关(MOS管Q3)形式，也可以是通过机械继电器或者是固态继电器进行驱动控制并且不限于开关数量。
所述输出负载选择模块10045包含有拨动开关K1及滤波电容EC2，由拨动开关K1及滤波电容EC2用以组成所述输出负载选择模块10045，所述灯管内进一步透过拨动开关K1可以对输出负载进行却换选择，实现改变色温或改变输出功率功能。
本实施例中，在兼容快速启动型电感整流器识别模块10043下由整流桥DB直接对快速启动型电感整流器识别模块10043的交流信号进行整流。
本实施例中，灯管两端针脚连接保险丝后整流桥DB及DB1前各有一个电容容量在1.0nF～100nF的电容C1、电容C10。
本实施例中，灯管内进一步具有拨动开关K1可以对输出负载进行却换选择，实现改变色温或改变输出功率功能。
为了实现让灯管兼容快速启动型电感整流器，于所述控制电路100所设有的防触电保护电路1001、滤波及恒流驱动电路电路1002及TypeA电子整流器电路1003的基础上进行拓扑增加了快速启动型电感整流器检测及驱动电路1004，如此确保漏电可靠的前提下实现了电子整流器兼容快速启动型电感整流器及市电供电的灯管，并可以实现灯管任意两端输入，同时满足了在整流器模式下的调光需求。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于:所述灯管两端分别设有与一市电电性连接的二导电针组，各所述导电针组包含二根针脚，所述灯管内包含多个光源负载及一控制电路，所述控制电路分别与多个光源负载及所述二导电针组电性连接，所述控制电路包括有相互电性连接的一防触电保护电路、一滤波及恒流驱动电路、一TypeA电子整流器电路及一快速启动型电感整流器检测及驱动电路，所述防触电保护电路与所述滤波及恒流驱动电路连接，而所述TypeA电子整流器电路与所述防触电保护电路及所述快速启动型电感整流器检测及驱动电路连接，所述快速启动型电感整流器检测及驱动电路更包含相互电性连接的一输入电压整流及电压钳位模组、一快速启动型电感整流器前级驱动模组、一快速启动型电感整流器识别模组、一快速启动型电感整流器输出驱动模组及一输出负载选择模组，其中所述输入电压整流及电压钳位模组包含有一电阻R11、一瞬态电压抑制二极管及一正温度系数热敏电阻，将所述正温度系数热敏电阻与所述瞬态电压抑制二极管为串联电性连接，并且于所述瞬态电压抑制二极管两端并联所述电阻R11作为假负载，使所述输入电压整流及电压钳位模组对输入的交流电压进行整流将交流电压转换为脉动直流电压并通过所述电阻R11、所述瞬态电压抑制二极管、所述正温度系数热敏电阻对整流后的脉动直流电压进行钳位作为一信号传递组件的供电电源，其中所述快速启动型电感整流器前级驱动模组包含有一电阻R4、一电阻R6、一电阻R8、一电阻R9、一电阻R10、一电阻R12、一电容C3及一MOS管Q1，通过所述电阻R8、所述电阻R9、所述电阻R10进行分压，一电容C1进行滤波，稳压管DV2进行电压钳位，再经所述电阻R4限流后，为所述电容C3进行充电，此时当所述电容C3两端的电压高于所述MOS管Q1栅极开启电压后，所述MOS管Q1开启整流后的脉动直流电压信号通过所述电阻R11、所述瞬态电压抑制二极管、所述正温度系数热敏电阻钳位后通过所述信号传递组件输入端正极及负极，经过所述电阻R12限流，经过所述MOS管Q1的D极及S极，再传递至地，在信号通过所述信号传递组件时信号会同时耦合至一光电藕合器的输出端，其中所述快速启动型电感整流器识别模组包含有一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3、一电阻R5、一电阻R7、所述电容C1、一电容C2、二个信号钳位稳压管及一MOS管Q2，由所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R7组成分压电路，所述电阻R5、所述电容C2组成RC滤波电路，根据不同的快速启动型电感整流器设定灯丝绕组两端的最大电压，当实际电压超过预设电压时默认为非快速启动型电感整流器工作模式，当所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R7组成分压电路发现实际电压已经高于正常情况下的快速启动型电感整流器工作模式时会体现在所述电阻R3两端电压变高，当所述电阻R3两端电压变高时电压信号被所述电阻R5限流，对所述电容C2充电，当所述电容C2电压高于所述MOS管Q2栅极导通电压时，所述MOS管Q2导通将流经所述MOS管Q1的电压信号拉低使所述信号传递组件不输出，其中所述快速启动型电感整流器输出驱动模组包含有一电阻R13、一电阻R14、一电阻R15、一电阻R16、一二极管、一电容C4、一电容C5、一信号钳位稳压管及一MOS管Q3，由所述电阻R16、所述电阻R13、所述电阻R14、所述二极管、所述电容C5及所述信号钳位稳压管组成驱动信号源钳位及滤波电路，由所述信号传递组件输出端、所述MOS管Q3、所述电阻R15及所述电容C4组成驱动执行电路，用以对所述信号传递组件输出端的信号进行滤波平滑，以驱动所述MOS管Q3，其中所述信号传递组件的输出端的信号为一快速启动型电感整流器前级驱动模组通过所述信号传递组件耦合至所述信号传递组件的输出端的信号。
2.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述信号传递组件是光电藕合器、变压器或固态继电器的其中一种。
3.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述电阻R11的阻值范围在10Ω～100KΩ之间。
4.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述MOS管Q3替换为机械继电器或者是固态继电器的其中一种。
5.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述输出负载选择模组包含有一拨动开关及一滤波电容。
6.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述快速启动型电感整流器前级驱动模组在每次上电的开启时间都会比所述快速启动型电感整流器识别模组慢至少1mS以上的时间。
7.如权利要求1所述的具有防触电保护及兼容多样供电模式的灯管，其特征在于：所述防触电保护电路通过二个整流桥连接至所述灯管两端的所述二根针脚，并且所述灯管两端的所述二根针脚连接保险丝后所述二个整流桥前各有一个电容容量在1.0nF～100nF的所述电容C1及一电容C10。
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