[发明专利]低畸变线路调光器和调光镇流器

说明书

本发明涉及可调光的镇流器系统。

在目前可调光的荧光灯市场中，使用若干不同的方法进行调光控制。一种用于调光控制的流行方法使用被插入电源线和调光镇流器的输入端之间的调光器控制。所述调光器控制包括相控装置，例如三端三端双向可控硅开关开关，用于改变交流电流(AC)供电信号的触发相位角。然后，根据所述触发相位角，一种调光镇流器电路可控地对荧光灯进行调光。

在一些应用中，上述的调光控制方法产生不希望的高的总谐波失真(THD)和不希望的低的功率因数。高的THD是由三端双向可控硅开关的斩波作用引起的。结果，限制了上述的调光控制方法的应用。

美国专利5872429披露了通过在线路信号中使用编码的扰动可以获得较低的THD。编码器在线路信号的几个周期的指令间隔内对指令编码。编码器在指令间隔内通过在特定周期的过零点附近选择地注入扰动对指令进行编码。在镇流器内的控制器在指令间隔内检测所述扰动，并对指令进行译码。只有当需要改变亮度时才可以注入扰动。

本发明如所附的权利要求所述，不过，通过参看下面结合附图对本发明进行的详细说明，可以更好地理解本发明，并可以清楚地看出本发明的其它特点，其中：

图1是用于对灯进行调光的调光系统的实施例的方块图；

图2是图1的线路调光器的原理图；

图3表示在全负载条件下产生的示例的波形；

图4表示在最小负载下产生的示例的波形；

图5是用于对灯进行调光的调光系统的实施例的原理图；

图6是微控制器执行的主程序的流程图，用于把输入端的脉冲信号转换成输出端的脉宽调制信号；

图7是用于实现PWM子程序的方法的优选实施例的流程图；以及

图8是用于实现PWM-CMD更新子程序的方法的优选实施例的流程图。

本发明的实施例有利地提供了一种低THD的线路调光器和调光镇流器，它们不需要线路调光器内的多周期指令编码器，也不需要在镇流器内的多周期指令译码器。与此相反，通过限制由所述线路调光器产生的最大触发角，减少了THD。

图1是用于对灯20进行调光的调光系统的实施例的方块图。灯20最好包括放电灯，例如小型荧光灯或其它的放电灯。所示的调光系统从交流电源线22和24接收主电源。交流电源线22和24可以被分别称为“火线”和“中线”，或者被称为“电源线”和“公共线”。

线路调光器26和交流电源线22相连，用于提供电源线型控制，用于对灯20进行调光。线路调光器26改变相位切换供电信号的触发角，从而对其中的调光控制信号进行编码。调光系统根据触发角对灯20进行调光。线路调光器26的一个实施例基本上如图2所示。

EMI(电磁干扰)滤波器和桥式整流器级30和线路调光器26的输出端以及交流电源线24相连。EMI滤波器和桥式整流器级30对和其相连的升压、调光逆变器电路32提供经过滤波和整流的交流信号。升压、调光逆变器电路32用于根据从EMI滤波器和桥式整流器级30接收的功率和从输入端34接收的调光指令信号对灯20进行控制和供电。

信号调节器36处理来自EMI滤波器和桥式整流器级30经过滤波和整流的交流信号，以便产生触发角信号。触发角-脉宽调制(PWM)转换器40产生脉冲信号，其脉宽根据触发角信号的触发角被调制。

滤波器42，例如低通滤波器，响应触发角-PWM转换器40。滤波器42产生具有和由触发角-PWM转换器40产生的脉冲信号的脉宽相关的直流电压值的信号。来自滤波器42的信号被提供给输入端34，用于提供调光指令信号。升压、调光逆变器电路32根据调光指令信号对灯20进行调光。

因此，信号调节器36，触发角-PWM转换器40，滤波器42和升压、调光逆变器32协同操作，根据由线路调光器26产生的触发角对灯20进行调光。

图2是图1的线路调光器26的一个实施例的原理图。三端双向可控硅开关50具有和交流电源线22相连的第一端子52，以及和EMI滤波器和桥式整流器级30相连的第二端子54。三端双向可控硅开关50在EMI滤波器和桥式整流器级30产生的交流周期的第一部分和交流电源线22电气相连，并且在EMI滤波器和桥式整流器级30产生的交流周期的第二部分，基本上不和交流电源线22相连。触发角，即第二部分的角度，可以通过三端双向可控硅开关50的控制极56进行控制。