[发明专利]用于使放电灯工作的电路装置

说明书

本发明涉及用于把控制的基本恒定电平的电源提供给负载电路中的放电灯的电路装置，该电路装置包括反馈环，它响应于在基本上相应于由灯所消耗的电功率的功率测量信号与相应于想要的消耗功率的基准信号之间的比较或差值，该功率测量信号由包括乘法器的功率测量形成电路形成，该乘法器在其一对输入端上分别接收由测量负载电路而形成的灯电压和灯电流测量信号。

这样的电路装置可以从美国专利No．5，075，602上获知，该专利被转让给本专利申请的受让人的分支机构。

在已知的电路装置中，通过负载电路(包括放电灯)的电流的瞬时值和在形成谐振回路的负载电路的两端的电压的瞬时值在一个四象限乘法器中被相乘，以形成乘积，该乘积被平均，用来代表加到负载电路上的平均功率。该四象限乘法器比起单象限乘法器更贵和更复杂。而且，在这个电路装置上测量的功率不仅仅是由放电灯消耗的功率，因为它也包括谐振回路电路的损耗和灯丝加热时消耗的功率。

在美国专利No．5，734，232(它也被转让给本专利申请的受让人的分支机构)中，功率测量信号是通过在一个一象限乘法器中把表示灯电压和电流的瞬时信号的绝对值相乘而得到的。在负载电路中存在容性电流，即，在灯电压与电流波形之间存在相移的情况下，以上述的方式进行的计算会导致很大误差，包括电抗分量以及真实分量。

本发明的一个目的是提供用于给放电灯供电的电路装置，该装置包括反馈环路，响应于灯中所消耗的功率的测量值，该功率的测量值是通过利用一个单象限乘法器而形成的。

本发明的另一个目的是所形成的功率测量值是真实功率，即，测量对容性负载电路电流不敏感，该容性电流可能是由于在绕组和在灯具中存在寄生电容而产生的。

概略地，上述的和其它的目的是通过提供一个用于把受控制的基本恒定电平的电源提供给放电灯的电路装置而达到的，该电路装置包括功率测量信号形成电路，其中包括采样和保持装置，被安排来响应于基本上代表灯电压的导数的信号通过零点，而采样基本上代表瞬时灯电压的信号和基本上代表瞬时灯电流的信号，采样和保持装置具有一对输出，分别馈送到乘法器的一对输入端。通过在基本上代表瞬时灯电压的导数的信号通过零点的时刻，触发对于基本上代表灯电压和灯电流的信号的采样，可以假定，由采样和保持装置所采样的信号是在灯电压处在其峰值的时刻采样的。因此，对于灯近似于真实负载的情况来说，在这个时刻得到的灯电压和灯电流样本的乘积基本上正比于真实灯功率。

本发明的电路装置的另一个特征在于，乘法器是一个一象限乘法器，以及采样和保持装置被安排成使得它只响应于检测到基本上代表瞬时灯电压的导数的信号以预定的方向通过零点，才采样基本上代表瞬时灯电压和瞬时灯电流的信号。使得只响应于检测到基本上代表灯电压的导数的信号沿一个方向通过零点才采样，确保了取决于所选择的一个方向，只采样瞬时灯电压的正的峰值，或只采样负的峰值。因为灯电流在它和灯电压被采样的时刻是处在或接近其峰值，所以只需要一个一象限乘法器来把代表灯电压和电流的样本相乘。

本发明的电路装置的再一个特征在于，基本上代表瞬时灯电压的导数的信号是流过一个电容器的电流，该电容器的一端被耦合到一个基本上代表瞬时灯电压的电压。

而且，该电容器的另一端被连接到电压钳位器。该钳位器用来把电流传感器上的电压限制到零附近的小动态范围内，以使得在电容器和钳位器的串联组合中的电流基本上只是由电容器确定。

当结合附图精读以下的详细说明时，将明白本发明的其它目的、特性和优点，其中：

图1显示了按照本发明的用于提供电源给放电灯的装置的示例性电路图，该装置响应于代表要被提供给放电灯的平均功率的输入基准电压R；

图2显示了用图1的电路装置得到的灯功率P_L、灯电流I_L、和灯电压V_L随时间变化的图，灯是在大约100％的额定平均功率处；以及

图3显示了用图1的电路装置得到的灯功率P_L、灯电流I_L、和灯电压V_L随时间变化的图，灯是在大约15％的额定平均功率处，横坐标与纵坐标的尺度是与图2不同的。