[发明专利]具有起辉电压控制的镇流器

说明书

技术领域

本发明一般地涉及用于给放电灯供电的电路。更具体地说，本发明涉及包括用于控制提供给一个或多个气体放电灯的起辉电压的电路的镇流器。 

背景技术

用于给气体放电灯供电的电子镇流器根据给灯供电并且使之起辉的工作模式通常分为两类。在预热型镇流器(包括所谓的“快速启动”和“程序启动”镇流器)中，在施加用于使灯起辉的高电压(例如350V rms)之前最初要将灯丝预热。相反在瞬时启动型镇流器中，不对灯丝进行预热；因此对于瞬时启动型镇流器，需要高得多的电压(例如600V rms)以便使灯正确起辉。 

对于瞬时启动型镇流器，普通电路拓扑包括电流馈电驱动逆变器(推挽式或半桥式)和并联谐振输出电路；并联谐振输出电路通常包括用于尤其提供电隔离输出的输出变压器。虽然在用于给普通类型的灯例如标准T8型灯供电的镇流器中已经广泛并且成功地采用了这种拓扑，但是已经证实它对于某些其它类型的灯例如54瓦T5HO灯而言相当不理想(从物理尺寸、材料成本和/或电效率方面看)。 

可选的电路拓扑采用了包括一个或多个串联谐振电路的输出电路，其中对于由镇流器供电的每个灯采用了单独的串联谐振电路。对于瞬时启动应用而言，其中起辉电压必须非常高以便正确可靠地使灯起辉，这种拓扑存在某些挑战，其中最突出的挑战来自于起辉电压的大小取决于在两个主要参数，即(i)逆变器的工作频率和(ii)串联谐振电路的谐振频率之间的关系这个事实。 

在许多现有镇流器中，逆变器的工作频率通常设定在谐振输出电路的标称谐振频率处或其附近。实际上，不幸地是，谐振输出电路的有效谐振 频率会由于许多因素而变化。该变化会明显妨碍产生适于使灯正确起辉的高电压。 

如本领域所公知的一样，串联谐振电路的有效谐振频率取决于某些参数，包括谐振电感器的电感和谐振电容器的电容。实际上，这些参数存在部件公差，并且会有相当大的变化。另外，串联谐振电路的有效谐振频率也会受到引线长度和/或用来使镇流器与灯连接的电线的特性的影响；电线产生出寄生电容，这些电容有效地改变输出电路内串联谐振电路的有效自然谐振频率，并且因此影响了由镇流器提供给灯的起辉电压的大小。这种参数变化使得预先规定(即在先验的基础上)逆变器的工作频率以便确保将适当的高起辉电压提供给灯变得困难和/或不切实际。 

如在这里更详细说明的一样，由于参数变化导致的上述困难在谐振输出电路包括多个谐振电路时和/或在镇流器输出接线和灯之间的电线具有相当长的长度时甚至更加有问题；在后者的情况中，所得到的寄生电容变为非常明显的因素。因此，对于给定的预定逆变器工作频率而言，由串联谐振电路提供的起辉电压的大小会明显变化，并且在一些情况下对于按照所期望的方式使灯起辉而言起辉电压不够或者至少明显小于理想电压。 

为了解决上述问题，现有技术包括了几种方案，例如在美国专利No.5680015和No.59259990中所披露的方案，其中调整逆变器工作频率，以尝试确保提供足够的起辉电压。尽管在这些专利中披露的方案看起来代表了该领域的有用的进步，但是这些方案仍然具有控制电路复杂的缺点，这种电路不仅昂贵，而且看起来其操作方式对镇流器的能量效率有不好的影响。 

因此，需要这样一种整流器，其控制电路能确保提供用于起辉一个或者多个灯的适当的起辉电压，并且能以一种经济和具有能量效率的方式用于现有的镇流器。这种镇流器代表着在现有技术基础上的巨大进步。 

附图说明

图1是根据本发明的优选实施方案用于给一个或者多个气体放电灯 供电的镇流器的方框电路图； 

图2是根据本发明的第一优选实施方案用于给一个气体放电灯供电的镇流器的方框电路图； 

图3是根据本发明的第二优选实施方案用于给两个气体放电灯供电的镇流器的方框电路图。 

具体实施方式

图1是用于给包括至少一个气体放电灯的灯负载70供电的镇流器10。镇流器10包括逆变器200、谐振输出电路400以及控制电路600。