[发明专利]电路装置

说明书

本发明涉及一种放电灯管的高频操作电路装置，包括：

-连接到低频供压电源的输入端；

-由所述低频供压源供给的一低频电压产生加在第一电容性装置两端的DC电压的第一整流装置；

-由所述DC电压产生频率为f的高频AC电压的DC/AC转换器；

-一个负载支路，该负载支路包括电感性装置、第二电容性装置以及将所述放电灯管耦合到所述负载支路的耦合装置的串联电路，该串联电路将DC/AC转换器的连接点N1连接到所述第一整流装置和第一电容性装置之间的连接点N2；

-将借助于DC/AC转换器产生的高频电压转化为DC电压的第二整流装置，所述第二整流装置被耦合连接到所述第一电容性装置并连接到负载支路中的N3点；

-根据一个控制信号控制由所述放电灯管消耗的功率的控制装置，所述控制信号是所需电源的一个量度(measure)。

WO96/10897公开了这样一种电路装置。在该已知电路装置中的第一整流装置被制成一倍压器，且所述倍压器在其两端产生DC电压的所述第一电容性装置包括第一和第二容抗。加在所述第一电容性装置两端的电压以后也被称作缓冲电压。除了所述电感性装置以外，负载支路还包括另一个电容性装置、所述第二电容性装置以及所述耦合装置。所述另一个电容性装置的一侧与连接点N2相连，其另一侧与连接点N3相连。由所述此后也称作灯管的放电灯管消耗的功率可被控制装置控制，该控制装置影响DC/AC转换器的开关元件的循环。

所述第一整流装置提供了第一和第二单向装置，该装置同时形成第二整流装置的一部分。该第二整流装置将确保所述电路装置在灯管工作期间大体上起阻抗作用。在这种情况下，所述电路装置将引起很少的干扰，且该电路装置在灯管工作期间将具有很高的功率因子。为了达到这一目的，所述缓冲电压必须总是高于一个基值。如果采用倍压器，该基值等于所述低频电源的正负峰间电压差值。如果不采用倍压器，该基值等于峰值到零之间的电压。当所述功率值被设置得较低时，所述缓冲电压在该已知电路装置中成比例急剧上升。一方面，这就需要对电路装置进行计算，以便在标称工作期间所述缓冲电压高于所述基值，另一方面，象开关元件和第一电容性装置这样的元件必须设计为能经受高压，或者所述灯管功率可被控制调节的范围必须被限定为能避免损害所述元件。

本发明的目的是提供一种在开始段落中描述的一种电路装置，其中第一电容性装置两端的缓冲电压的变化在所述放电灯管消耗功率的比较宽的范围内保持较小，而该缓冲电压高于所述范围内的所述基值。

按照本发明，为上述目的设计的电路装置的特征在于，当控制信号改变时控制装置改变频率f，并且耦合装置连接在连接点N2和N3之间的负载支路上。

在本发明的电路装置中，连接第二整流装置的连接点N3处的电压基本上和流过灯管的电流无关。这就意外地使得通过频率的改变而将灯管功率调节到所述需要值成为可能。与此同时，使得第二整流装置控制所述缓冲电压的电平，以便在灯管功率减小的情况下缓冲电压的变化受到限制。结果，尽管灯管功率能在一个相对宽的范围内受到控制，本发明的电路中也还能使用便宜的元件。

控制所述放电灯管消耗功率的控制装置能直接改变频率。例如，该控制装置在一高频和一低频间周期性地调节频率f。然后，灯管消耗功率随着相应低频间隔范围的持续大约呈线性上升。在一个实施例中获得了最好的结果，其中频率假设为连续均匀地依赖于所需功率的一个恒定值。在一个实施例中，频率f不直接依赖于所述控制信号。例如，可采用US5525872中描述的控制装置，将开关元件的时间Tt-Td变成DC/AC转换器中控制信号的函数，该DC/AC转换器提供了具有第一和第二开关元件的半桥电路。这里，Tt是开关元件导通的时间间隔，Td是与所述开关元件并联的续流二极管(freewheel diode)的导通时间，在改变时间Tt-Td的情况下，频率f也变化。

在上述的控制灯管功率的几种可能情况中，通过DC/AC转换器的频率直接控制灯管功率的实施例由于其简单而经常被优选采用。尽管理想的情况是当改变灯管消耗功率时限制缓冲电压的变化，但有利的情况是当加在第一电容性装置两端的电压由灯管消耗的标称功率下的第一电压Vmin单调地上升到所述标称灯管功率的1/5的灯管功率下的第二电压Vmax时，Vmax/Vmin的比值在1.2-1.7之间。已经发现这种随着灯管消耗功率的减小而逐渐增加缓冲电压有利于连接灯管的电路装置的稳定工作。