[发明专利]无极放电灯的可调光电子镇流器及照明器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无极放电灯的可调光电子镇流器以及配备这种镇流器的照明器(luminare)。

背景技术

在无极放电灯的可调光电子镇流器中，调光是通过以相同的方式重复打开和关闭灯来实现的，例如像日本专利申请公开号2000-353600中所描述的电路那样。在这种电路中，灯打开和关闭的每个周期设定为一小段时间(例如若干毫秒或更少)，在这一小段时间内灯在亮度上的改变不会被人眼觉察到。在此电路中，每个灯关闭周期设定为大约0.5毫秒。

这种镇流器例如由DC电源电路、逆变器电路(inverter circuit)、谐振电路以及感应线圈构成。另外，镇流器还设置有起动电路，用以向上扫描施加到线圈两端的起动电压，以便良好而稳定地起动无极放电灯。

在这种向上扫描型镇流器中，在起动周期期间向上扫描的起动电压因起动电路的时间常数而变得非常高。因为重新起动电压必须上升到在灯关闭的短周期之后立即将灯重新起动所需的电压，并且起动周期也长于重新起动周期。

当镇流器还设置有铁氧体磁心(ferrite core)时，例如像日本专利国家公开号P2003-515898A(WO01/041515)中所描述的系统那样，若环境温度高，就易于导致铁氧体磁心在起动周期期间饱和。

发明内容

因此本发明的一个目的就是降低起动电压而不降低重新起动电压，并且即使安装铁氧体磁心也使得铁氧体磁心很难在起动周期期间饱和。

本发明的无极放电灯的可调光电子镇流器包括逆变器电路、谐振电路、感应线圈以及起动电路。逆变器电路响应具有可变驱动频率的驱动信号，将来自DC电源电路的DC功率转换成高频功率，该高频功率具有与驱动频率对应的操作频率。谐振电路接收高频功率，然后基于谐振特性产生高频谐振功率。谐振功率是与操作频率对应的可变输出。感应线圈接收高频谐振功率，并随后产生高频电磁场以将该电磁场施加到无极放电灯。起动电路具有可变时间常数。起动电路通过用于起动或重新起动的时间常数来扫描驱动频率，使得通过高频谐振功率施加到线圈两端的电压从低于用于起动和重新起动灯的起动电压和重新起动电压的电压升高，达到高于起动电压和重新起动电压的电压。在起动灯的起动周期期间用于起动的时间常数大于在重新起动灯的重新起动周期期间用于重新起动的时间常数。

在这种结构中，在各重新起动周期期间，施加到线圈两端的电压可通过用于重新起动的时间常数而迅速上升，且因此能够迅速地重新起动然后接通灯。此外，能够减小电路上的应力(stress)，这是因为可通过用于起动的时间常数来缓和在起动周期期间施加到线圈两端的电压的升高，并且可减小起动时的电压(最大电压)。所以，能够降低起动电压而不降低重新起动电压。另外，即使安装铁氧体磁心，铁氧体磁心在起动周期期间也很难饱和。

在一个优选实施例中，起动电路接收调光控制信号，该调光控制信号是工作周期(duty)可变的并且重复第一和第二电平。起动电路响应每个第一电平，通过用于重新起动的时间常数周期性地扫描驱动频率，使得施加到线圈两端的电压从低于重新起动电压的电压升高，达到高于重新起动电压的电压。灯根据调光控制信号而重复地打开和关闭，并以与工作周期对应的调光速率来点亮。

在另一优选实施例中，起动电路周期性地在调光控制信号的每个第二电平期间将驱动频率改变成熄灭频率(frequency for extinction)。熄灭频率是用于将施加到线圈两端的电压降低到比点亮灯所必需的电压低的频率。然而不限于此，逆变器电路也可周期性地在调光控制信号的每个第二电平期间停止其自身的输出。

在一个改进型实施例中，起动电路连续地向下扫描用于起动的时间常数和用于重新起动的时间常数。在此实施例中，排除过冲和下冲成分，因此可防止重新起动电压因这些成分而变得过高。

在另一改进实施例中，起动电路与控制信号产生装置连接。控制信号产生装置将调光控制信号提供给起动电路，并且还从调光控制信号的输出时间点增大调光控制信号的每个第二电平的工作周期。该工作周期从零增大到给定值。在此实施例的情况下，可防止因时间常数改变而产生过电压。

在又一个改进型实施例中，起动电路与控制信号产生装置连接。控制信号产生装置在从灯的谐振特性偏移到点亮模式谐振的时间点再经过50毫秒的时间之前，将调光控制信号提供给起动电路。在此实施例的情况下，可抑制起动周期之后的闪烁感。