[发明专利]气体放电灯驱动器电路

说明书

本发明涉及驱动气体放电灯的装置和方法，特别涉及可减光或不减光驱动荧光灯或荧光管的装置和方法。

荧光灯或荧光管被广泛地应用于家庭、办公室和工业之中，来提供照明。这样的灯通常由一个长达2.44m(8英尺)的管形玻璃外壳制成，管形玻璃外壳中充满有像氪、氩等惰性气体，被电激发处于气体放电状态下的惰性气体照射玻璃管内表面上的如由硼酸(Tb，Ce，Gd，Mg)、铝酸(Eu，Ba，Mg)、氧化(Y，Eu)等粉末构成的荧光涂层。1.22m(4英尺)长的这种灯管的一个例子是菲利浦电子联合工业有限公司(PhilipsElectronic and Associated Industries Limited)生产的以商品名“Super80(/840)New Generation”和“Standard(/33)”销售的型号为“TL”D36的灯管。

包括荧光灯在内的所有气体放电灯都要求一个镇流器来运行，这个镇流器提供高的启动电压，用以启动放电，然后，迅速限制灯电流，以便稳定地维持放电。有三大类型荧光灯要制作镇流器，即：预热型荧光灯、快速启动型荧光灯和瞬时启动型荧光灯。

预热型荧光灯电极在启动放电之前被加热，起辉器开关闭合，使电流流经每个电极。起辉器开关迅速冷却下来，打开开关，在弧光管两端触发电源电压，从而启动放电，在运行其间没有辅助电源加在电极两端。

快速启动型荧光灯电极在启动之前和运行其间都被加热，变压器有两个专用次级绕组，用来提供适当的低电压来加热电极。

瞬时启动型荧光灯电极在运行之前不被加热，瞬时启动荧光灯的镇流器被用来提供一个与预热型荧光灯和快速启动型荧光灯相比相对较高的启动电压，以便在不被加热的电极之间启动放电。

在不需要充分照明时需要使荧光灯管变暗，以便能提高能源效率。已经知道用适当的控制电路能够使长达1.83m(6英尺)的这种灯管减光，例如：用菲利浦照明有限公司销售的型号为BPL136R的高频整流镇流器可以减光控制上述的1.22m长的荧光灯管。

参照菲利浦照明数据单PL3322，这种公知镇流器受到许多限制。第一，对于长1.83m(6英尺)荧光灯管来说，仅在可减光的光输出以上能够实现适当的控制；第二，仅能减光到灯管熄弧之前的满光输出的大约10％；第三，由于灯管内和镇流器电路内增大的热损耗，随着光输出的下降，照明效率不断下降，在25％光输出下，效率为56％，而在10％光输出下，效率为27％。这样，在低功率电平下就不能充分发挥降低电耗的益处。

这些性能方面的限制的原因似乎是由于把普通的非可减光的高频(hf)镇流器作为可减光镇流器来使用。一个普通的hf镇流器在28kHz或35kHz下产生在低频下(50Hz或100Hz)调制和不调制的脉冲电压，其通/断比为50％，从而在每个半周期间内就不存在hf信号。一个普通的可减光的hf镇流器降低了通/断比，从而使hf脉冲电压逐渐变得小于占空周期的50％。因此，该hf脉冲以较低的平均占空周期被加到荧光管上，并且由于很少一点hf脉冲被加到管子上，所以，灯管变暗。

通常，已经注意到了这样的可减光系统的许多限制，其中首要的一点是因为普通的荧光灯镇流器包括一个基本呈感性的扼流圈，一旦灯管变暗，较大一部分能量被消耗于扼流圈的欧姆热上。其次，在灯管变暗时，由于hf电压不加到灯管上的时间越来越长，在某点处会导致灯管启动彻底失效。因此，由于施加到灯管上的脉冲串的逐渐不连续的性能，使灯管在已经完全变暗之前就会突然熄弧。这些问题对于增大的荧光灯管的长度来说就更为恶劣，所以，就没有市售的适用于2.44m灯管的可减光的和不可减光的镇流器，并且，适用于1.83m灯管的可减光的镇流器也不能像适用于1.22m灯管的可减光的镇流器一样工作。例如：在互连网上按地址http：//light-link.com/被找到的综合在线数据库就列出了所有市售的可适用的荧光灯和镇流器。该数据库还列出了对长于1.83m的荧光灯管没有适用的市售可减光的或不可减光的镇流器。

2.44m长的不可减光的hf荧光灯管镇流器没有市售的这一事实是很意外的，因为至少自1981年以来已经有一种倾向认为无论何时都能把不可减光的hf镇流器用来改进能源效率。然而人们知道高频镇流器存在着多种问题。