[发明专利]卤素灯的电源

说明书

技术领域

本发明涉及用于对灯供电的电路这一总主题。更特别地，本发明涉及用于对需要低灯丝电压的卤素灯供电的电路。

背景技术

与通过典型交流(AC)电源(例如，120伏或更高)激励灯丝的卤素灯相比，包括低电压灯丝(例如，以50伏或更低的灯丝电压工作的灯丝)的卤素灯提供了显著的优点。低电压卤素灯以较大的电流并在较高的温度工作，且提供了具有相对于更高电压卤素灯提供的色谱更优选的色谱的可见光。此外，低电压卤素灯的灯丝具有更大的横截面面积和更短的长度，这样使该灯持续时间更长。从光学上说，低电压卤素灯的灯丝更接近理想点光源，因为(与具有更长的长度的灯丝相比)低电压卤素灯利用灯内的反射器(reflector)提供了改进的聚焦(focus)。因此，包括低电压灯丝的卤素灯提供了令人非常满意的照明。

低电压卤素灯不能直接连接到传统的AC电源上。因为AC电源的电压远高于灯丝/灯的额定电压，所以对该灯直接施加AC电源电压将会毁坏灯丝。因此，需要某种形式的电源，以至少将AC电源提供的电压逐步减低(即，减小)到适于操作该灯的水平。用于该目的的主要的电源通常被称为“电子变压器”，其实质上作为恒压源工作。实际上，电子变压器耦合在AC电源与卤素灯之间，且一般以与灯分离的外壳布置，关于后者，出于安全考虑要求该电子变压器必须具有与地面电隔离的输出，以排除包括电击的任何潜在危险。通常，通过在电源内包括输出变压器来提供该电隔离。遗憾的是，输出变压器趋向于增加较大的材料成本和物理尺寸，而且还有损于电源的总能效。

在卤素灯的灯丝“冷”时(即在刚对该灯供电时)，灯丝的电阻比灯丝“热”时(即在对该灯供了一段时间电时)低很多。冷灯丝的电阻可以是热灯丝的电阻的二十分之一。当通过实质上作为恒压源工作的电路(例如电子变压器)对灯供电时，在刚供电之后的初始时间段内(即，在灯丝冷时)流过灯的电流将比该灯丝被加热后流过该灯的稳态工作电流大很多。初始时间段内流过的相对大的电流使灯丝以及电源内的部件经受大量的应力(stress)，这可能毁坏灯丝和/或电源内的部件，且随着时间的流逝对灯的工作寿命和/或电源的可靠性有不利的影响。

因此，需要一种能够以非常经济和高能效的方式实现的用于低电压卤素灯的电源电路。还需要一种可容易地置于灯的底座内的电源电路。进一步需要一种减小和/或者限制提供给冷灯丝的灯电流，以保护灯丝和电源电路，从而维护灯的工作寿命和电源电路的可靠性的电源电路。具有这些优点的电源电路相对于现有技术将呈现相当大的进步。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种电路，用于对至少一个卤素灯供电，该电路包括：逆变器；以及输出电路，耦合在逆变器和至少一个卤素灯之间；其中，逆变器和输出电路可工作以向至少一个卤素灯提供限幅电流，使得在初始时间段期间的灯功率实质上小于稳态工作时间段期间的灯功率。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种电路，用于对具有实质上低于传统交流(AC)电线电压源提供的电压的额定工作灯丝电压的卤素灯供电，该电路包括：

逆变器，包括：

第一和第二逆变器输入端，用于接收实质上直流(DC)的电压源；

逆变器输出端；

第一和第二逆变器开关，耦合到逆变器输入端和逆变器输出端；以及

逆变器控制电路，耦合到第一和第二逆变器开关，该逆变器控制电路包括：

逆变器驱动器电路，耦合到第一和第二逆变器开关，该逆变器驱动器电路包括DC源输入、第一频率控制输入和第二频率控制输入；

启动电路，耦合在第一和第二逆变器输入端和逆变器驱动器电路的所述DC源输入之间；

自举电路，耦合在逆变器的所述输出端和逆变器驱动器电路的DC源输入之间；以及

频率控制电路，耦合到自举电路以及逆变器驱动器电路的第一和第二频率控制输入，其中该频率控制电路可工作以：(i)在第一时间段期间，指引逆变器驱动器电路以所述第一频率对逆变器开关换流；以及(ii)在第一时间段之后的第二时间段期间，指引逆变器驱动器电路以实质上小于第一频率的所述第二频率对逆变器开关换流；以及

非隔离输出电路，耦合在逆变器和卤素灯之间。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种电路，用于对至少一个卤素灯供电，该电路包括：

逆变器，包括：

第一和第二逆变器输入端，被适配成接收实质上直流(DC)的电压源；

逆变器输出端；

第一和第二逆变器开关，耦合到逆变器输入端和逆变器输出端；