專利名稱：具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明相關(guān)于一種鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，尤指一種可利用一回授端偵測過電壓保護以 及無燈管保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
燈管為日常生活中一種常用的光源。提高燈管的使用效率能有效地節(jié)省能源。在 近期的研究中，如何提高燈管的效率以及節(jié)省燈管的鎮(zhèn)流器的功率消耗成為主要的研究要 點。而最近幾年的研究結(jié)果顯示，在點亮燈管的前預熱燈絲有助于使燈絲更容易地產(chǎn)生自 由電子，這不僅能減少兩陰極間的點燈電壓(ignition voltage)，也能提高燈管的壽命。一 般的燈管并聯(lián)連接于一諧振電容，以達到在燈管被點亮的前預熱燈管的目的。然而，由于電 容兩端的電壓降，在燈管預熱期間會產(chǎn)生輝光電流(glow current)，并導致燈管壽命的減 少。請參考圖1，圖1為慣用的鎮(zhèn)流器的電路的示意圖。集成電路驅(qū)動器101用來驅(qū) 動半橋式逆變器(half-bridge inverter)，半橋式逆變器包含第一開關(guān)111以及第二開關(guān) 112，第一開關(guān)111以及第二開關(guān)112分別由集成電路驅(qū)動器101的HG端以及LG端所控 制。第一開關(guān)111與第二開關(guān)112互補地導通與關(guān)閉，并且在所需的基準頻率下各具有約 50%的工作比(duty cycle)。燈管的鎮(zhèn)流器包含直流隔離電容131、電感132、燈管141以 及諧振(resonant)電容。電阻121用來設(shè)定預熱頻率，電容122用來設(shè)定預熱時間周期， 電阻121以及電容122可決定預熱時間。電阻151以及電容152用來設(shè)定運行頻率(rim frequency)0在燈管被點亮的前預熱燈管可以延長燈管的壽命，但這種方式會產(chǎn)生重新預熱的 問題。重新預熱是指鎮(zhèn)流器在電源突然跳脫的短暫時間內(nèi)不只預熱燈管一次，因為短暫時 間的電源跳脫將使鎮(zhèn)流器重設(shè)其功能并且再一次重新預熱燈管，如此會造成過度預熱。過 度預熱會降低燈管的使用壽命，所以必須避免發(fā)生此情況。另外，點燈時間若太久會導致燈 管在這段時間內(nèi)產(chǎn)生高電壓，也會影響燈管的使用壽命。當燈管被點亮的后，要注意燈管是 否有過電壓的現(xiàn)象，此時鎮(zhèn)流器要能調(diào)整燈管的驅(qū)動電壓，稱為過電壓保護。當燈管需要更 換時，使用者可能在未關(guān)閉電源的情況下就將燈管移除，此時鎮(zhèn)流器要能作無燈管保護，并 且在燈管被重新安裝的后，再次點亮燈管。因此，鎮(zhèn)流器需要具備預熱燈管、重新驅(qū)動、過電 壓保護以及無燈管保護的功能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于提供一種具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器。本發(fā)明提供一種具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器。該鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器包含一驅(qū) 動模塊、一振蕩模塊以及一邏輯模塊。該驅(qū)動模塊用來控制復數(shù)個開關(guān)，以驅(qū)動一燈管。該 振蕩模塊用來產(chǎn)生一基準頻率。該邏輯模塊，用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，并根 據(jù)該基準頻率計算一預熱時間；當該回授訊號在該預熱時間內(nèi)大于一第一預設(shè)電壓時，控4制該驅(qū)動模塊進行一過電壓保護；當該回授訊號在經(jīng)過該預熱時間后大于一第二預設(shè)電壓 時，控制該驅(qū)動模塊進行該過電壓保護。本發(fā)明另提供一種具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器。該鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器包含 一驅(qū)動模塊、一振蕩模塊以及一邏輯模塊。該驅(qū)動模塊用來控制復數(shù)個開關(guān)，以驅(qū)動一燈 管。該邏輯模塊用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，當該回授訊號大于一第一預設(shè)電 壓時，控制該驅(qū)動模塊進行一過電壓保護；當該回授訊號大于一第二預設(shè)電壓時，關(guān)閉該驅(qū) 動模塊進行一無燈管保護；當該回授訊號在進行該無燈管保護的狀態(tài)下小于一第三預設(shè)電 壓時，重新驅(qū)動該燈管。本發(fā)明另提供一種具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器。該鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器包含一 驅(qū)動模塊、一振蕩模塊以及一邏輯模塊。該驅(qū)動模塊用來控制復數(shù)個開關(guān)，以驅(qū)動一燈管。 該振蕩模塊用來產(chǎn)生一基準頻率。該邏輯模塊用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，并 根據(jù)該基準頻率計算一預熱時間；當該回授訊號在該預熱時間內(nèi)大于一第一預設(shè)電壓時， 控制該驅(qū)動模塊進行一過電壓保護；當該回授訊號在經(jīng)過該預熱時間后大于一第二預設(shè)電 壓時，控制該驅(qū)動模塊進行該過電壓保護；當該回授訊號大于一第三預設(shè)電壓時，關(guān)閉該驅(qū) 動模塊進行一無燈管保護；當該回授訊號在進行該無燈管保護的狀態(tài)下小于一第四預設(shè)電 壓時，重新驅(qū)動該燈管。


圖1為慣用的鎮(zhèn)流器的電路的示意圖。 圖2 為本發(fā)明的鎮(zhèn)流器的電路的示意圖。圖3為本發(fā)明判斷回授訊號的流程圖。圖4為本發(fā)明的邏輯模塊的一實施例的電路圖 其中附圖標記說明如下 101、 201集成電路驅(qū)動器 111 211第一開關(guān) 112、212 第二關(guān) 121、151、221、222、243 電阻 131、23 直流隔離電容 142、242 諧振電容 122、152、223、225 電容 132 電感 141、241 燈管 202 電源偵測模塊203 振蕩模塊204 邏輯模塊205 電平轉(zhuǎn)換器206、207輸出緩沖器224 極管 232 變壓器
401、402411,412421、422431310320330340預熱狀態(tài) 正常操作狀態(tài) 過電壓保護狀態(tài) 無燈管狀態(tài) 多任務(wù)器 比較器 或門 SR正反器
具體實施例方式請參考圖2，圖2為本發(fā)明的鎮(zhèn)流器的電路的示意圖。集成電路驅(qū)動器201用來 驅(qū)動半橋式逆變器(half-bridge inverter)，半橋式逆變器包含第一開關(guān)211以及第二開 關(guān)212，第一開關(guān)211以及第二開關(guān)212分別由集成電路驅(qū)動器201的HG端以及LG端所控 制。第一開關(guān)211與第二開關(guān)212互補地導通與關(guān)閉，并且在所需的操作頻率下各具有約 50%的工作比(duty cycle)。燈管的鎮(zhèn)流器包含直流隔離電容231、變壓器232、燈管Ml 以及諧振(resonant)電容M2。集成電路驅(qū)動器201包含一電源偵測模塊202、一振蕩模塊 (OSC) 203、一邏輯模塊204以及一驅(qū)動模塊。電源偵測模塊202具有電壓過低鎖定(Under Voltage Lock 0ut，UVL0)功能，可由連接于VDD端的電阻222控制，另外，集成電路驅(qū)動器 201的BOOT端用來輸入電壓源，二極管2M與電容225形成自舉(bootstrap)電路以提供 參考電壓，集成電路驅(qū)動器201的VS端用來輸入?yún)⒖茧妷骸Ｕ袷幠K203用來產(chǎn)生基準頻 率，可由連接于RT端的電阻221控制。邏輯模塊根據(jù)基準頻率產(chǎn)生第一開關(guān)211以及第二 開關(guān)212的控制訊號。驅(qū)動模塊包含一電平轉(zhuǎn)換器(level shift) 205以及二輸出緩沖器 206、207，電平轉(zhuǎn)換器205將控制訊號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電壓，經(jīng)由二輸出緩沖器206、207輸出至 第一開關(guān)211以及第二開關(guān)212。在本發(fā)明實施例中，燈管Ml的操作電壓會產(chǎn)生一回授 訊號由集成電路驅(qū)動器201的FB端輸入，電容223電性連接于FB端以穩(wěn)定回授訊號。集 成電路驅(qū)動器201可根據(jù)回授訊號控制驅(qū)動模塊對燈管241進行預熱或重新驅(qū)動。另外， 當燈管241過電壓時，集成電路驅(qū)動器201的FB端會經(jīng)由二極管233的路徑接收到回授訊 號，以進行過電壓保護；當燈管241被移除時，二極管244與電容242形成開路，回授訊號的 電壓因為電阻243而上升，此時集成電路驅(qū)動器201的FB端會經(jīng)由二極管245的路徑接收 到回授訊號，以進行無燈管保護。因此，本發(fā)明的集成電路驅(qū)動器201只需要利用一個1/0 引腳(FB端)接收回授訊號，就可以判斷燈管241的狀態(tài)，以進行預熱燈管、重新驅(qū)動、過電 壓保護以及無燈管保護。請參考圖3，圖3為本發(fā)明判斷回授訊號VFB的流程圖。在每次點亮燈管241的 前，集成電路驅(qū)動器201會先進入預熱狀態(tài)310，也就是將燈管241預熱，此時邏輯模塊204 會根據(jù)基準頻率計算一預熱時間t0，在正常情況下，當經(jīng)過時間t大于預熱時間to時，燈 管241可進入正常操作狀態(tài)320。然而，在預熱狀態(tài)310下，當回授訊號VFB大于第一預設(shè) 電壓Vl時，表示燈管241過電壓，因此邏輯模塊204將控制驅(qū)動模塊進入過電壓保護狀態(tài) 330 ；當回授訊號VFB大于第三預設(shè)電壓V3時，表示燈管Ml已被移除，因此邏輯模塊204 將關(guān)閉驅(qū)動模塊進入無燈管狀態(tài)340。在正常操作動態(tài)320下，當回授訊號VFB大于第二預設(shè)電壓V2時，表示燈管241過電壓，因此邏輯模塊204將控制驅(qū)動模塊進入過電壓保護 狀態(tài)330 ；當回授訊號VFB大于第三預設(shè)電壓V3時，表示燈管Ml已被移除，因此邏輯模塊 204將關(guān)閉驅(qū)動模塊進入無燈管狀態(tài)340。需注意的是，由預熱狀態(tài)310以及正常操作狀 態(tài)320進入過電壓保護狀態(tài)的條件是不相同的，也就是第二預設(shè)電壓V2小于第一預設(shè)電壓 VI。在過電壓保護狀態(tài)330下，當回授訊號VFB大于第三預設(shè)電壓V3時，表示燈管Ml已 被移除，因此邏輯模塊204將關(guān)閉驅(qū)動模塊進入無燈管狀態(tài)340。在無燈管狀態(tài)340下，燈 管241被再次安裝，當回授訊號VFB大于第四預設(shè)電壓V4時，表示燈管241安裝正確，邏輯 模塊204將控制驅(qū)動模塊進入預熱狀態(tài)，以重新驅(qū)動燈管Ml。需注意的是，當燈管241被 移除后，回授訊號VFB會先快速上升后才下降至零，當燈管Ml被再次安裝時，回授訊號VFB 開始上升。在本實施例中，第一預設(shè)電壓Vl為2. 5V，第二預設(shè)電壓V2為1. 7V，第三預設(shè)電 壓V3為3. 2V，第四預設(shè)電壓V4為1.5V。請參考圖4，圖4為本發(fā)明的邏輯模塊的一實施例的電路圖。根據(jù)圖3的判斷回授 訊號VFB的流程圖，邏輯模塊204可以利用圖4的電路來實現(xiàn)。邏輯模塊204包含一第一 多任務(wù)器401、一第一比較器411、一第一或門(OR gate)421、一第二多任務(wù)器402、一第二 比較器412、一 SR正反器431以及一第二或門422。第一比較器411用來比較回授訊號VFB 與第三預設(shè)電壓V3或第四預設(shè)電壓V4的大小，第一多任務(wù)器401根據(jù)第一比較器411的 輸出來選擇第三預設(shè)電壓V3或第四預設(shè)電壓V4進入第一比較器411進行比較。第一比較 器411的輸出表示邏輯模塊204是否進入無燈管狀態(tài)340，在無燈管狀態(tài)340下，第一多任 務(wù)器401輸出第四預設(shè)電壓V4。因此，第一多任務(wù)器401與第一比較器411也可以利用一 滯后(hysteresis)比較器來取代。第二比較器412用來比較回授訊號VFB與第一預設(shè)電壓 Vl或第二預設(shè)電壓V2的大小，第二多任務(wù)器402根據(jù)一預熱訊號SP來選擇第一預設(shè)電壓 Vl或第二預設(shè)電壓V2進入第二比較器412進行比較，預熱訊號SP表示邏輯模塊204是否 進入預熱狀態(tài)310，在預熱狀態(tài)310下，第二多任務(wù)器402輸出第一預設(shè)電壓Vl ；在正常操 作狀態(tài)320下，第二多任務(wù)器402輸出第二預設(shè)電壓V2。第二比較器411的輸出表示邏輯 模塊204是否進入過電壓保護狀態(tài)330。第一或門421分別接收第一比較器411以及一電 源控制訊號VDD，電源控制訊號VDD由電源偵測模塊202產(chǎn)生，表示電壓過低鎖定(UVLO)。 SR正反器431用來的設(shè)定(kt)端電性連接于第二比較器412的輸出端，復位(Reset)端 電性連接于第一或門421的輸出端。第二或門422的二輸入端分別電性連接于第一比較器 411的輸出端以及SR正反器431的輸出端，第二或門422的輸出訊號VFC表示邏輯模塊204 是否要啟動保護機制。綜上所述，本發(fā)明的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器包含一驅(qū)動模塊、一振蕩模塊以及一邏輯模 塊。該驅(qū)動模塊用來控制復數(shù)個開關(guān)，以驅(qū)動一燈管。該振蕩模塊用來產(chǎn)生一基準頻率。該 邏輯模塊用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，并根據(jù)該基準頻率計算一預熱時間。當 該回授訊號在該預熱時間內(nèi)大于一第一預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動模塊進行一過電壓保護； 當該回授訊號在經(jīng)過該預熱時間后大于一第二預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動模塊進行該過電壓 保護；當該回授訊號大于一第三預設(shè)電壓時，關(guān)閉該驅(qū)動模塊進行一無燈管保護；當該回 授訊號在進行該無燈管保護的狀態(tài)下小于一第四預設(shè)電壓時，重新驅(qū)動該燈管。因此，本發(fā) 明的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器只需要利用一回授端接收該回授訊號，就可以判斷該燈管的狀態(tài)，以 進行預熱燈管、重新驅(qū)動、過電壓保護以及無燈管保護。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，包含一驅(qū)動模塊，用來控制復數(shù)個開關(guān)，以驅(qū)動一燈管；一振蕩模塊，用來產(chǎn)生一基準頻率；以及一邏輯模塊，用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，并根據(jù)該基準頻率計算一預熱時間；當該回授訊號在該預熱時間內(nèi)大于一第一預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動 模塊進行一過電壓保護；當該回授訊號在經(jīng)過該預熱時間后大于一第二預設(shè)電壓時，控制 該驅(qū)動模塊進行該過電壓保護。
2.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中該第二預設(shè)電壓小于該第 一預設(shè)電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中當該回授訊號大于一第三 預設(shè)電壓時，該邏輯模塊關(guān)閉該驅(qū)動模塊進行一無燈管保護。
4.如權(quán)利要求3所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中該第三預設(shè)電壓大于該第 一預設(shè)電壓。
5.如權(quán)利要求3所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中當該回授訊號在該邏輯模 塊進行該無燈管保護的狀態(tài)下小于一第四預設(shè)電壓時，該邏輯模塊開始計算該預熱時間以 重新驅(qū)動該燈管。
6.一種具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，包含一驅(qū)動模塊，用來控制復數(shù)個開關(guān)，以驅(qū)動一燈管；以及一邏輯模塊，用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，當該回授訊號大于一第一預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動模塊進行一過電壓保護；當該回授訊號大于一第二預 設(shè)電壓時，關(guān)閉該驅(qū)動模塊進行一無燈管保護；當該回授訊號在進行該無燈管保護的狀態(tài) 下小于一第三預設(shè)電壓時，重新驅(qū)動該燈管。
7.如權(quán)利要求6所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中該第二預設(shè)電壓大于該第 一預設(shè)電壓，該第三預設(shè)電壓小于該第一預設(shè)電壓。
8.如權(quán)利要求6所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，另包含一振蕩模塊，用來產(chǎn)生一基準頻率；其中該邏輯模塊根據(jù)該基準頻率計算一預熱時間，以控制該邏輯模塊在該預熱時間內(nèi) 將該燈管預熱。
9.如權(quán)利要求8所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中當該回授訊號在該邏輯模 塊進行該無燈管保護的狀態(tài)下小于該第三預設(shè)電壓時，該邏輯模塊開始計算該預熱時間以 重新驅(qū)動該燈管。
10.如權(quán)利要求8所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中當該回授訊號在該預熱時 間內(nèi)大于該第一預設(shè)電壓時，該邏輯模塊控制該驅(qū)動模塊進行該過電壓保護；當該回授訊 號在經(jīng)過該預熱時間的后大于一第四預設(shè)電壓時，該邏輯模塊控制該驅(qū)動模塊進行過電壓 保護。
11.如權(quán)利要求10所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中該第四預設(shè)電壓小于該第一預設(shè)電壓。
12.—種具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，包含一驅(qū)動模塊，用來控制復數(shù)個開關(guān)，以驅(qū)動一燈管；一振蕩模塊，用來產(chǎn)生一基準頻率；以及一邏輯模塊，用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，并根據(jù)該基準頻率計算一預熱 時間；當該回授訊號在該預熱時間內(nèi)大于一第一預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動模塊進行一過電 壓保護；當該回授訊號在經(jīng)過該預熱時間后大于一第二預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動模塊進行 該過電壓保護；當該回授訊號大于一第三預設(shè)電壓時，關(guān)閉該驅(qū)動模塊進行一無燈管保護； 當該回授訊號在進行該無燈管保護的狀態(tài)下小于一第四預設(shè)電壓時，重新驅(qū)動該燈管。
13.如權(quán)利要求12所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中該第二預設(shè)電壓小于該 第一預設(shè)電壓，該第三預設(shè)電壓大于該第一預設(shè)電壓，該第四預設(shè)電壓小于該第二預設(shè)電 壓。
14.如權(quán)利要求12所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中該邏輯模塊在該預熱時 間內(nèi)產(chǎn)生一預熱訊號，用來表示該驅(qū)動模塊將該燈管預熱。
15.如權(quán)利要求14所述的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，其特征在于，其中該邏輯模塊包含一第一多任務(wù)器，具有一第一輸入端用來接收該第三預設(shè)電壓，一第二輸入端用來接 收該四預設(shè)電壓，一控制端，以及一輸出端；一第一比較器，具有一第一輸入端用來接收該回授訊號，一第二輸入端電性連接于該 第一多任務(wù)器的輸出端，以及一輸出端電性連接于該第一多任務(wù)器的控制端；一第一或門，具有一第一輸入端電性連接于該第一比較器的輸出端，一第二輸入端用 來接收一電源控制訊號，以及一輸出端；一第二多任務(wù)器，具有一第一輸入端用來接收該第一預設(shè)電壓，一第二輸入端用來接 收該二預設(shè)電壓，一控制端用來接收該預熱訊號，以及一輸出端；一第二比較器，具有一第一輸入端用來接收該回授訊號，一第二輸入端電性連接于該 第二多任務(wù)器的輸出端，以及一輸出端；一 SR正反器，具有一設(shè)定端電性連接于該第二比較器的輸出端，一復位端電性連接于 該第一或門的輸出端，以及一輸出端；以及一第二或門，具有一第一輸入端電性連接于該第一比較器的輸出端，一第二輸入端電 性連接于該SR正反器的輸出端，以及一輸出端。
全文摘要
具有回授及保護的鎮(zhèn)流器的驅(qū)動器，包含一驅(qū)動模塊、一振蕩模塊以及一邏輯模塊。該邏輯模塊用來偵測由一回授端傳來的一回授訊號，并計算一預熱時間。當該回授訊號在該預熱時間內(nèi)大于一第一預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動模塊進行一過電壓保護；當該回授訊號在經(jīng)過該預熱時間后大于一第二預設(shè)電壓時，控制該驅(qū)動模塊進行該過電壓保護；當該回授訊號大于一第三預設(shè)電壓時，關(guān)閉該驅(qū)動模塊進行一無燈管保護；當該回授訊號在進行該無燈管保護的狀態(tài)下小于一第四預設(shè)電壓時，重新驅(qū)動一燈管。
文檔編號H05B41/24GK102056385SQ20091020948
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者關(guān)侃勝, 陳建余 申請人:廣閎科技股份有限公司