[发明专利]基于处理器的具有反馈的频闪放电管

说明书

技术领域

本发明涉及由编程处理器驱动的频闪灯。具体来说，本发明涉及与可变输入电压对应的频闪放电管，其中的启动电流受到限制。

背景技术

用于驱动警报系统中使用的频闪灯的电路是已知的。一些已知的电路采用恒定频率的可变电流信号为电容器充电。其它的已知电路将线圈结合到频率改变电路中。美国专利No.5,850,178中公开了一种已知的系统，该专利公布于1998年12月15日，名称为“具有脉宽调制的同步模块”，并已转让给本受让人。

已知的电路设计成由如12伏或24伏的单一额定电压驱动。另外，已知的电路设计成驱动一个充气管，以产生单一的额定光强(candela)输出电平。

需要更加灵活的频闪驱动电路。单驱动电路最好能够容受一定范围的额定输入电压。另外，最好能够从希望的光强输出范围内作出选择，而不考虑可用输入电压。

最后，最好能够在各种条件下限制启动电流。一种已知的系统公开于Ha等人的美国专利No.6,049,446中，名称为“带有限流电路的警报系统和设备”。该专利已转让给本受让人并在此引用作为参考。

优选地，可实现上述特点以促进可制造性并限制操作启动电流。还希望这种灵活性不会明显增加设备成本。

发明内容

一种频闪放电管驱动电路，将能够接受可变输入驱动电压的电路与可对可选光强输出电平做出反应的电路组合在一起。一方面，该电路监测将电容器充电到选定电压所用的时间。另一方面，监测实际电容电压。一个充气管可以在适当的电压下被触发。也可以使用其它类型的可视输出设备。

充电占空比可以根据各种输入电压以及不同的预定闪烁电压而改变。驱动电流的占空比始终由各次闪烁来矫正。

在一个实施例中，通过在每次闪烁时以较低的占空比启动并随时间提高占空比，显著地消除了浪涌电流。利用这种构造，能够显著消除电源折回(fold back)和过电流情况的出现。

在另一个方面，在为电容器充电的过程中，充电占空比可以由初始值增大一倍或多倍。同时，能够监测电容电压。根据该结果，例如当前闪烁循环的闪烁电压值，当前的充电电流的占空比可以为下一个闪烁循环而改变。

在另一个方面，一个电流平滑电路在通电后的一个预定时间间隔内限制启动电流。例如，可以在300-700ms的间隔范围内限制启动电流，其中500ms是优选的时间间隔。这在多个频闪放电管连接到一个公用电源时特别有利。

在从例如外部电源(可能是火灾报警系统)向驱动电路施加同步脉冲的情况下，当存在这种脉冲时，电容器的充电可能中断或结束。这将使电容器的充电损耗最小化。

在施加的能量为全波整流AC电压的情况下，通过等待整流AC电压下降到预定的低值后(在每次闪烁后)开始充电，可以使每次闪烁后的浪涌电流最小化。例如，当施加的AC电压下降到约0伏时可以开始充电。

编程处理器可以结合到控制电路中。可以相对于多个可用的光强输出来存储信息。当选择了特定的输出时，处理器使用相应的预存储信息，以便将电容器充电到各个输出电压。

在另一个实施例中，电容器电压可以被测量、在A/D转换器中被数字化、并与多个预存储值进行比较。根据该比较步骤，可以改变充电电流的占空比。

控制操作也响应输入电压的变化。对于一个较低的输入电压，充电电流的占空比将增大以提供必要的电容器电压。对于一个较高的输入电压，占空比会降低。

一种控制方法，包括以下步骤：建立多个基于各光强输出的目标脉宽；选择光强输出电平；为一个能量源充电，直至到达了选定的电压或经过了预定的时间间隔；监控实际的充电时间间隔；将实际的充电时间间隔与和选择的光强输出相关的目标脉宽进行比较；在实际时间间隔小于目标脉宽的情况下，使充电参数降低一个选定的量，在实际时间间隔大于目标脉宽的情况下，增大充电参数。

在预定时间间隔结束之前反复达到选定电压的情况下，可以反复地减小充电参数。这种减小可以通过一个降低量来实现。若在达到选定电压之前预定的时间间隔反复结束，则可以反复增大充电参数。

在另一个实施例中，电容器电压可以被数字化并与光强特定目标值进行比较。根据该比较结果，可以改变充电占空比。

在又一个实施例中，闭环控制系统响应于输入电压的变化。充电占空比根据该变化而进行调整，以维持选定的光强输出电平。大约为4∶1范围内的输入电压变化可以被容受。