[发明专利]带有互补变换器开关的气体放电灯镇流器电路

说明书

本发明涉及气体放电灯的镇流器电路，该电路包括用于向谐振负载电路提供交流电流的直流变交流的变换器，更具体地说涉及在直流变交流的变换器中采用一对互补开关的镇流器电路。

气体放电灯的镇流器电路包括用于向谐振负载电路提供交流电流的直流变交流的变换器，这种镇流器电路是已知的。通常这种电路在直流变交流的变换器中包括一对非互补开关。例如，一般采用一对相同的n沟道增强型MOSFET作为开关。每个这样的非互补MOSFET必须由单独的栅极—源极(或控制极)电压来控制。这需要电压转移来将单一的控制信号耦合到一对MOSFET的每个栅极—源极电压上。这种电压转移可以由变压器或常规的自举装置来实现。采用变压器的方法可以在高速下很好地运行，但是成本高且难于控制。通常由集成电路实现的自举装置具有很好的控制能力，但是不能在高速下工作。

因此，本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的气体放电灯的镇流器电路。

本发明的一个目的是提供一种气体放电灯的镇流器电路，该电路包括直流变交流的变换器的一对开关，它能够有很好的控制能力，并能在高速下工作。

本发明的另一个目的是提供一种上述类型的镇流器电路，该电路适合于做在集成电路中。

上述目的是通过气体放电灯的镇流器电路实现的，该电路包括装入气体放电灯并具有谐振电感和谐振电容的谐振负载电路。直流变交流的变换器与谐振负载电路相连，用于在谐振负载电路中引起交流电流。变换器电路包括按次序串联在交流电压的总线导体和参考导体之间的第一和第二变换器开关，并且共同连接到交流负载电流流经的公共节点上。第一和第二变换器开关每个都包括一个控制节点和参考节点，这些节点之间的电压确定相关开关的导通状态。第一和第二变换器开关的各个控制节点是互连的，第一和第二变换器开关的各个参考节点在公共节点连接在一起。电压受限的能源连接在第一和第二节点之间。第一节点通过第一自举电容器与总线导体相连，第二节点通过第二自举电容器与参考导体相连。一个桥式网络连接在第一和第二节点之间，并具有上面施加了相应的第一和第二输入信号的第一和第二输入节点。第一和第二输出节点分别与所述公共节点和控制节点相连，以便控制所述变换器开关的开关状态。振荡器提供第一和第二输入信号。

第一和第二对栅极控制开关的连接使得第一和第二变换器开关至少在以下状态进行重复循环，这些状态分别是：(1)导通和截止；(2)截止和已经截止，并且谐振电感的剩余能量使得能量通过能源从一个自举电容器向另一个自举电容器转移，从而向能源补充能量；(3)截止和导通；(4)已经截止和截止，并且谐振电感的剩余能量使得能量通过能源从另一个自举电容器向一个自举电容器转移，从而向能源补充能量。

从以下结合附图的描述中，本发明的上述目的、进一步的优点和其它特征将看得很清楚，其中：

图1是本发明的气体放电灯的镇流器电路，一部分是框图形式，该电路在直流变交流的变换器中采用了互补开关；

图2A和2B分别表示用于图1电路中的第一和第二输入信号φ1和φ2。

图1表示根据本发明的镇流器电路10。直流总线电压V_BUS施加到相对于参考导体14的总线导体12上。参考导体14的电位不必是地电位，它可以是小于总线导体12的电位。如图所示，镇流器电路1O采用一对开关S_N和S_P来实现直流变交流。开关S_N可以是n沟道增强型MOSFET，而开关S_P可以是p沟道增强型MOSFET，因此它们是互补的。MOSFET开关S_N和S_P的源极在公共节点16互连，该节点交替地连接到总线导体12，然后连接到参考导体14，再回到总线导体12，等等。如果需要，可以采用其它的源极—源极相连的MOSFET对，或相应的双极型结晶体管。

变换器开关S_N和S_P向由谐振电感L_R和谐振电容C_R组成的谐振负载电路提供交流电流，谐振电容C_R与例如是荧光灯的灯18并联。变换器开关S_N和S_P轮流由桥式网络22控制，桥式网络22最好漏极相连的互补导电型MOSFET构成，它控制变换器开关的栅极。