專利名稱：過壓保護電路的制作方法
總的來說，本發(fā)明涉及保護電路。具體而言，本發(fā)明涉及一種0～10V的接口保護電路。
如

圖1所示，很多鎮(zhèn)流器驅(qū)動的照明系統(tǒng)的輸出，可以用0～10V的工業(yè)標準調(diào)光器來控制。在安裝0～10V的調(diào)光鎮(zhèn)流器時，經(jīng)常犯的一個錯誤是，調(diào)光輸入線跟線路輸入線被一起連接到電力線上，可以預計，這將破壞鎮(zhèn)流器里的調(diào)光接口電路。人們知道有這樣一種保護電路，當調(diào)光線接錯時，它能夠保護調(diào)光接口電路免受破壞。但是，已知的保護電路將鎮(zhèn)流器設(shè)置為輸出最強光。這樣，雖然保護了接口電路，使這免受太大電流/功率的影響，但是沒有提醒用戶系統(tǒng)的線已經(jīng)接錯。
因此，當調(diào)光輸入線跟線路輸入線一起連接到電力線上時，對于接線錯誤，最強光輸出不足以給出警告。這就需要一種裝置，當調(diào)光線和線路輸入線被錯誤地連接到電力線上時，這種裝置將鎮(zhèn)流器鉗制在最低的亮度上，從而明確地說明發(fā)生了接線錯誤。還需要一種保護電路，它能用很低的成本來實現(xiàn)上述保護功能。如果保護電路能包括一個或多個限流元件，就會好一些。
根據(jù)以上說明，目前在現(xiàn)有技術(shù)中，顯然需要一種0～10V的調(diào)光接口保護電路，這種電路能夠克服上述缺點。本發(fā)明受到了克服現(xiàn)有技術(shù)中這些缺點這一需要的激勵，滿足現(xiàn)有技術(shù)的這一需要。
本發(fā)明的一個目的是提供一種調(diào)光接口保護電路，當調(diào)光線和線路輸入線跟電力線錯誤地連接時，它將鎮(zhèn)流器鉗制在最低的亮度上，從而明確說明發(fā)生了接線錯誤。
本發(fā)明的另一個目的是制造一種調(diào)光接口保護電路，它能以很低的成本實現(xiàn)上述保護功能。
本發(fā)明還有另外一個目的，那就是提供一種調(diào)光接口保護電路，用一個或者多個限流元件，低成本地實現(xiàn)上述保護功能。
為了這些目的和其它目的以及特征和優(yōu)點，本發(fā)明提供了一種電路，用來保護低壓元件，防止它們受到高電壓的影響。這種電路包括連接在低壓元件一根引線上的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻、檢測低壓元件上是否有高電壓并產(chǎn)生控制信號的一個電壓檢波器以及響應(yīng)這一控制信號的一個開關(guān)。一方面，本發(fā)明的開關(guān)能夠增大PTC熱敏電阻的電阻值，從而限制流向低壓元件的電流。
本發(fā)明的這些目的及其它目的、特征和優(yōu)點，是由一種0～10V調(diào)光接口保護電路提供的，這種電路產(chǎn)生一個指示信號，說明給控制燈光輸出的調(diào)光接口的第一根和第二根引線加上了線路電壓。這個保護電路最好包括一個正溫系數(shù)(PTC)熱敏電阻，串聯(lián)在線路電壓源和調(diào)光接口第一根引線之間；一個電壓檢波器，連接在第一根引線和第二根引線之間，用于檢測施加在調(diào)光接口上的線路電壓并產(chǎn)生控制信號；以及響應(yīng)這一控制信號的一個開關(guān)，其中的開關(guān)增加了PTC熱敏電阻的電阻值，從而限制了流向調(diào)光接口的電流和燈光亮度。
本發(fā)明的這些目的及其它目的、特征和優(yōu)點，是用一種0～10V的調(diào)光接口保護電路提供的，這種電路產(chǎn)生一個信號，說明控制燈光輸出的調(diào)光接口的第一根和第二根引線之間施加了線路電壓，包括用于限制電流的第一個裝置，串聯(lián)在線路電壓源和調(diào)光接口的第一根引線之間，還包括連接在第一根和第二根引線之間的第二個裝置，用于檢測調(diào)光接口是否施加了線路電壓，并用來產(chǎn)生一個控制信號，還包括用作開關(guān)的第三個裝置，根據(jù)控制信號增加第一個裝置的電阻，從而限制流向調(diào)光接口的電流和燈光輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，這一保護電路還包括第四個裝置，用于防止第二個裝置誤動作。
通過以下詳細說明，同時參考附圖，本發(fā)明的這些特征以及各種其它特征和方面會很容易理解，全部附圖中使用了相似的編號，其中圖1是普通照明系統(tǒng)的一個功能框圖，它包括由0～10V調(diào)光器控制的多個鎮(zhèn)流器；圖2說明本發(fā)明中0～10V調(diào)光接口電路的第一個優(yōu)選實施方案；和圖3說明本發(fā)明中0～10V調(diào)光接口電路的第二個優(yōu)選實施方案。
圖2說明本發(fā)明中0～10V調(diào)光接口保護電路的第一個優(yōu)選實施方案，它包括一個限流裝置、一個峰值電壓檢波器和用于使這個限流裝置工作的一個開關(guān)。另外，0～10V調(diào)光接口保護電路可以包括一個裝置，用于防止這個保護電路誤動作。
如圖2所示，在一種情況下可以是一個正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻的限流裝置10安裝在一根引線上，也就是紫色總線和0～10V調(diào)光器之間的紫色引線上。顯然這一熱敏電阻是一個對溫度變化非常第三的電阻器，也就是一種器件，它的電阻隨著溫度變化而明顯變化，并且這種變化是可預測的。PTC熱敏電阻的電阻值隨著溫度的升高而增加。電阻值的這種增加是如此劇烈，并且是可預測的，以至于這一PTC熱敏電阻可以用作電子開關(guān)。顯然電阻的增加還可以是增加幾個量級。
仍然參考圖2，除了限流裝置10以外，這一保護電路還包括一個開關(guān)Q1，它是一個晶體管開關(guān)比較好，最好是MOSFET晶體管，由電壓檢波器12控制。在一個實例中，電壓檢波器12可以由二極管D2和電容器C1串聯(lián)構(gòu)成。顯然，根據(jù)本發(fā)明，齊納二極管D1能夠防止這一保護電路由于雜散瞬時電壓引起誤動作。
從圖2可知，由電阻器R1和R2組成的分壓器中公共結(jié)點上的電壓高于門工作電壓時，開關(guān)Q1會導通。二極管D3確保作用于門上的電壓在工作電壓范圍之內(nèi)。電容器C2將開關(guān)Q1門上的噪聲濾掉；另外，由RC電路C2-R2決定的時間常數(shù)控制著開關(guān)Q1的工作速度。
應(yīng)當指出，PTC熱敏電阻的選擇使得在低電壓條件下，例如，加在PTC熱敏電阻上的電壓低于20V，元件10保持低阻抗，例如大約是1k歐姆(Ω)。但是，在元件10上施加高電壓時，例如120Vrms或277Vrms，那么強電流將導致電阻值急劇增加，例如電阻值將增加到100kΩ，從而限制了流過限流器10的電流，并最終限制了流過0～10V調(diào)光接口的電流。還應(yīng)當說明，對于277伏的應(yīng)用，齊納二極管D1的額定電壓可以在50V～180V范圍內(nèi)，而對于120V的應(yīng)用，可以在50V～80V范圍內(nèi)。
在正常工作期間，在紫色和灰色電線之間施加低直流電壓(0～10V)，也就是施加在0～10V調(diào)光接口上。這種情況下，由于電流很小，PTC熱敏電阻10將維持在低阻狀態(tài)。齊納二極管D1使峰值電壓檢波器不工作，這樣，開關(guān)Q1，例如MOSFET晶體管，將保持截止狀態(tài)。
相反，當調(diào)光輸入的紫色和灰色電線被接到電力線上時，也就是接到120V或277V的電源上，而不是低壓電源上，峰值檢波電路(D2和C1)將檢測電力線上的峰值電壓，并接通MOSFET開關(guān)Q1。由于R3是低值電阻，例如大約是10歐姆，所以紫色和灰色導線被有效地短路，迫使鎮(zhèn)流器201、20N為最低的調(diào)光級別。同時，開關(guān)Q1導通導致PTC熱敏電阻10和電阻R3兩者之間出現(xiàn)過壓。因為電阻器R3的值大大低于PTC熱敏電阻10的穩(wěn)態(tài)電阻值，例如25～100Ω，所以流過電阻器R3的電流遠大于流過PTC熱敏電阻10的電流，從而限制了流向調(diào)光器接口的電流。流過PTC熱敏電阻10的電流使這個PTC熱敏電阻10的溫度升高，如上所述，溫度的升高又使PTC熱敏電阻10的電阻迅速增大。因此，PTC熱敏電阻10進一步地限制了相應(yīng)調(diào)光器接口上鎮(zhèn)流器201、20N的電流。
圖3畫出了本發(fā)明中保護電路的第二個優(yōu)選實施方案，它包括并聯(lián)的PTC熱敏電阻10’和10″。在這個實例性的結(jié)構(gòu)中，連接在電力線之間的電阻器R1、R2和齊納二極管D1，能夠防止這個保護電路響應(yīng)尖峰電壓和其它線路瞬變而發(fā)生操作。電壓檢波器12包括二極管D2和電容器C1，而電阻器R4為電容器C1提供放電電路。齊納二極管D3確保被檢測的電壓大于開關(guān)Q1’的門工作電壓，同時電阻器R3和電容器C2確定了開關(guān)Q1’的開關(guān)時間。顯然在過壓情況下，也就是說，當0～10V調(diào)光器接口連接到電力線上時，開關(guān)Q1’的閉合將導致強電流通過PTC熱敏電阻10’和10″，并最終啟動限流功能。
權(quán)利要求
1．一種調(diào)光接口，配備了一種保護電路(100)，這個電路產(chǎn)生指示信號，說明控制燈光輸出的調(diào)光接口第一根和第二根引線上施加了線路電壓；包括限流裝置(10)，串聯(lián)在線路電壓源端子和調(diào)光接口的第一根導線之間；裝置(R1,C1)，連接在這個線路電壓源端子和第二根導線之間，用來檢測加在調(diào)光接口上的線路電壓，并產(chǎn)生控制信號；和開關(guān)裝置(Q1)，是開關(guān)電路的一部分，連接在這個線路電壓源端子和第二根導線之間，響應(yīng)控制信號限制流向調(diào)光接口的電流和燈光輸出。
2．權(quán)利要求1的調(diào)光接口，還包括裝置(D1)，用來防止檢測裝置的誤動作。
3．權(quán)利要求1或2的調(diào)光接口，其中的開關(guān)裝置(Q1)包括一個晶體管(Q1)。
4．權(quán)利要求3的調(diào)光接口，其中的晶體管(Q1)是一個MOSFET晶體管。
5．權(quán)利要求1的調(diào)光接口，其中的限流裝置(10)包括PTC熱敏電阻(10)。
6．權(quán)利要求1的調(diào)光接口，其中的限流裝置包括并聯(lián)的第一個和第二個PTC熱敏電阻(10′,10″)。
7．權(quán)利要求1的調(diào)光接口，其中工作期間給出指示信號的時候，燈光輸出為低亮度。
8．權(quán)利要求1的調(diào)光接口，其中的開關(guān)電路包括一系列的歐姆電阻和開關(guān)裝置。
9．權(quán)利要求1的調(diào)光接口，其中的開關(guān)電路包括一系列的限流裝置和開關(guān)裝置。
10．以上權(quán)利要求中一個或者多個調(diào)光接口，其中的調(diào)光接口是0～10V的調(diào)光接口。
11．包括權(quán)利要求1的調(diào)光接口的可以調(diào)節(jié)的鎮(zhèn)流器電路。
全文摘要
一種0～10V的調(diào)光接口保護電路,它產(chǎn)生一個信號,說明控制燈光輸出的調(diào)光接口的第一根和第二根引線之間施加了電壓,包括第一個限流裝置,串連在線路電壓源和調(diào)光接口的第一根引線之間,包括第二個裝置,連接在第一根和第二根引線之間,用于檢測調(diào)光接口是否施加了線路電壓,并產(chǎn)生一個控制信號,還包括第三個裝置,用于根據(jù)所述控制信號進行工作,使第一個裝置的電阻增大,從而限制調(diào)光器接口的電流,限制燈光輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,這一保護電路還包括第四個裝置,用于防止第二個裝置發(fā)生誤動作。
文檔編號H02H3/20GK1304574SQ00800796
公開日2001年7月18日 申請日期2000年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月7日
發(fā)明者張悅峰, A·赫爾南德茲, S·文基塔蘇布拉馬尼安 申請人:皇家菲利浦電子有限公司