專利名稱：鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎮(zhèn)流器以及對(duì)一個(gè)高強(qiáng)度放電燈操作的供電和控制方法，并且尤其涉及在燈點(diǎn)亮和穩(wěn)態(tài)操作過程中對(duì)一個(gè)高強(qiáng)度放電燈的供電和控制。
如

圖1所示，一個(gè)常規(guī)的高強(qiáng)度放電(HID)鎮(zhèn)流器從一個(gè)AC電源100接收電力。一個(gè)預(yù)處理器/上變頻器110包括用于對(duì)AC電源，功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)恼麟娐芬约坝糜谠黾覣C峰值電壓的電路系統(tǒng)。
一個(gè)調(diào)整的DC電壓(Vbus)被送到一個(gè)逆變器120(例如全橋類型)。逆變器的輸出被送到串聯(lián)連接的一個(gè)阻塞電容器Cs，電感器L和電容C。電感器L和電容器C形成一個(gè)諧振電路。典型的逆變器120進(jìn)行切換頻率操作以便以一種電感應(yīng)的方式工作(也就是上面諧振電路的諧振頻率)。燈130與電容C并聯(lián)。
一個(gè)固定的電壓分壓器電路210包括多個(gè)電阻R1，R2，R3和R4以及一對(duì)分別在電阻R1和R2之間、電阻R3和R4之間的分接頭t1和t1′。一個(gè)電路210包括一對(duì)電壓分壓器，它們分壓降低/設(shè)置不同類型等的電壓以致于后面的一個(gè)樣值220是適合輸入到一個(gè)集成電路3的常規(guī)的電子位級(jí)。集成電路3作為一個(gè)控制器控制燈130的操作。
典型的一個(gè)點(diǎn)火器(未示出)能產(chǎn)生大約3.5千伏(KV)的點(diǎn)亮電壓。為了在整個(gè)點(diǎn)亮過程中采樣燈的電壓，通過電路210把燈電壓降低或分壓降低到低于15伏的一個(gè)可用的電平上。不幸的是，電壓分壓器電路210典型的在整個(gè)范圍內(nèi)把穩(wěn)態(tài)電壓從大約200伏降低或分壓降低到小于1伏。這么小幅度的電壓太低而不能產(chǎn)生良好的分辨率，也就是說，電壓的幅度太小以致于不能正確地反映出燈的工作狀態(tài)。
因此需要提供一種新穎的和改進(jìn)的鎮(zhèn)流器，它包括一個(gè)采樣方案以便在整個(gè)點(diǎn)亮和穩(wěn)態(tài)條件下可以準(zhǔn)確地反映出燈的工作狀況。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，用于給一個(gè)高強(qiáng)度放電燈供電的鎮(zhèn)流器包括一個(gè)逆變器，用于給燈供電；至少一個(gè)電壓分壓器，用于采樣一個(gè)燈的工作狀態(tài)和基于應(yīng)用在采樣的燈的工作狀態(tài)上的比例系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)采樣信號(hào)，和一個(gè)控制器，用于響應(yīng)于采樣的信號(hào)對(duì)逆變器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。比例系數(shù)根據(jù)燈的工作方式而變化。
采樣的信號(hào)總是具有足夠的幅度以便產(chǎn)生良好的分辨率。從而能夠準(zhǔn)確地監(jiān)視燈的工作狀況?；跓艄ぷ鞯姆绞酵ㄟ^變化的比例系數(shù)可以把采樣信號(hào)的幅度保持在可接受的水平上。
本發(fā)明的第一方面的一個(gè)特點(diǎn)是，燈工作的方式包括燈點(diǎn)亮和穩(wěn)態(tài)的燈的工作方式。典型的，實(shí)質(zhì)上在燈點(diǎn)亮過程中所應(yīng)用的比例系數(shù)大于燈穩(wěn)態(tài)過程中的比例系數(shù)。第一個(gè)方面的另一個(gè)特點(diǎn)是，至少一個(gè)電壓分壓器包括兩個(gè)串聯(lián)電阻和進(jìn)一步包括一對(duì)開關(guān)。響應(yīng)于來自控制器的指令，選擇相關(guān)電阻串之電阻的每個(gè)開關(guān)被耦合到控制器。
按照本發(fā)明的第二個(gè)方面，一個(gè)高強(qiáng)度放電燈鎮(zhèn)流器的操作方法，包括步驟對(duì)一個(gè)采樣燈的工作狀態(tài)應(yīng)用一個(gè)比例系數(shù)以產(chǎn)生一個(gè)采樣信號(hào)，響應(yīng)于該采樣信號(hào)來驅(qū)動(dòng)一個(gè)逆變器，以及基于燈工作的方式改變比例系數(shù)。改變比例系數(shù)的步驟包括，相對(duì)于燈點(diǎn)亮的工作方式，在整個(gè)穩(wěn)態(tài)的燈工作方式中充分地減少應(yīng)用于采樣燈的工作狀態(tài)上的比例系數(shù)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的鎮(zhèn)流器，它包括一個(gè)采樣方案以便在整個(gè)點(diǎn)亮和穩(wěn)態(tài)條件下準(zhǔn)確地反映燈的工作狀態(tài)。
部分地，從說明書中，本發(fā)明其他的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。
按照本發(fā)明，包括彼此相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)步驟的許多步驟，以及有效適合這些步驟的一個(gè)實(shí)施該結(jié)構(gòu)的設(shè)備，包括元件的連接和部件的安置，所有這些在下面的詳述中被示例公開，而且本發(fā)明的范圍被表示在權(quán)利要求中。
結(jié)合附圖，通過下面所詳述的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更容易理解本發(fā)明前述的目的和優(yōu)點(diǎn)，在所有附圖中相同的元件被指定統(tǒng)一的參考數(shù)字，其中圖1是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的HID鎮(zhèn)流器電路的示意圖；和圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)HID鎮(zhèn)流器電路的示意圖。
如圖2所示的本發(fā)明在一個(gè)電壓分壓器210′上增加了附加邏輯控制電路系統(tǒng)。附加電路系統(tǒng)包括附加電阻R5和R6，一個(gè)位于電阻R2和R5之間的分接頭t2，以及插在電阻R4和R6之間的分接頭t2′。
電阻R1，R2和R5構(gòu)成第一分壓器/電阻的串聯(lián)，電阻R3，R4和R6構(gòu)成第二分壓器/電阻的串聯(lián)。根據(jù)控制器15生成的指令，與第一串聯(lián)相關(guān)的一個(gè)開關(guān)S1在分接頭t1或t2處選擇電壓。這些指令沿一條線路16被送到開關(guān)S1。根據(jù)控制器15生成的指令，與第二串聯(lián)相關(guān)的一個(gè)開關(guān)S2在分接頭t1′或t2′處選擇電壓。這些指令沿一條線路17被送到開關(guān)S2。
通過一條線路151饋送到控制器15的電壓代表燈130高電位端的電壓樣值。通過一條線路150饋送到控制器15的電壓代表燈130低電位端的電壓樣值。線路151和150之間的電壓差代表燈的電壓。此外，控制器15從線路140接收代表燈電流電平的一個(gè)信號(hào)。逆變器120的切換頻率由控制器控制并且是基于來自線路140，150和151的輸入信號(hào)。控制器15基于燈電流的電平確定燈工作的方式(也就是燈的點(diǎn)亮和穩(wěn)態(tài)工作方式)。從控制器15到開關(guān)S1和S2的指令反映出該確定。
通過改變由相關(guān)開關(guān)選擇的分接頭的電壓，由線路150和151提供的每個(gè)采樣信號(hào)可以按幅度(即比例)變化。開關(guān)S1基于從控制器15接收的指令在分接頭t1或t2處選擇電壓。開關(guān)S2基于從控制器15接收的指令在分接頭t1′或t2′處選擇電壓。在分接頭t1和t1′處的電壓應(yīng)該分別大于在分接頭t2和t2′處的電壓幅度。
尤其是，通過選擇分接頭t2而不選擇t1，一個(gè)較大的比例系數(shù)將應(yīng)用到通過電阻R1，R2和R5構(gòu)成的由第一電壓分壓器采樣的電壓上。通過選擇分接頭t2′而不選擇t1′，一個(gè)較大的比例系數(shù)將應(yīng)用到通過電阻R3，R4和R6構(gòu)成的由第二電壓分壓器采樣的電壓上。
由線路150和151所提供的采樣信號(hào)總是具有一個(gè)足夠的幅度以便產(chǎn)生良好的分辨率。在整個(gè)燈點(diǎn)亮的過程中，當(dāng)經(jīng)受很高幅度的燈電壓時(shí)，提供較大的比例系數(shù)(也就是選擇分接頭t2和t2′)。在整個(gè)穩(wěn)態(tài)的燈工作過程中，當(dāng)經(jīng)受很小幅度的燈電壓時(shí)，提供較小的比例系數(shù)(也就是選擇分接頭t1和t1′)。由線路150和151所提供的采樣信號(hào)的電壓電平典型的保持或接近整個(gè)點(diǎn)亮和穩(wěn)態(tài)工作方式中的滿刻度標(biāo)準(zhǔn)。因此，通過控制器15可以在整個(gè)燈工作的方式中準(zhǔn)確地監(jiān)視燈的工作狀態(tài)。換句話說，基于燈的工作方式，通過改變比例系數(shù)，這些采樣信號(hào)的幅度可以被保持在一個(gè)可接受的電平上。
雖然針對(duì)示例和實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的特殊展示和描述，但應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)上述或其他的進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的其他變化，本發(fā)明的范圍被限制在所附的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于向一個(gè)高強(qiáng)度放電燈供電的鎮(zhèn)流器，包括一個(gè)逆變器，用于給燈供電；至少一個(gè)電壓分壓器，用于采樣一個(gè)燈的工作狀態(tài)和基于應(yīng)用在采樣的燈的工作狀態(tài)上的一個(gè)比例系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)采樣信號(hào)；和一個(gè)控制器，用于響應(yīng)于采樣的信號(hào)對(duì)逆變器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；其中比例系數(shù)根據(jù)燈工作的方式而變化。
2.權(quán)利要求1的鎮(zhèn)流器，其中燈工作的方式包括燈點(diǎn)亮和穩(wěn)態(tài)的燈工作方式。
3.權(quán)利要求2的鎮(zhèn)流器，其中在燈點(diǎn)亮工作過程中所用的比例系數(shù)充分的大于燈穩(wěn)態(tài)過程中的比例系數(shù)。
4.按照權(quán)利要求1，2或3的鎮(zhèn)流器，其中通過控制器控制比例系數(shù)。
5.權(quán)利要求1的鎮(zhèn)流器，其中至少一個(gè)電壓分壓器包括兩個(gè)諸電阻的串聯(lián)和進(jìn)一步包括一對(duì)開關(guān)，響應(yīng)于來自控制器的指令，選擇相關(guān)電阻串之電阻的每個(gè)開關(guān)被耦合到控制器。
6.權(quán)利要求5的鎮(zhèn)流器，其中控制器基于燈電流的電平進(jìn)一步確定燈工作的方式，從控制器15到開關(guān)的指令反映出該確定。
7.權(quán)利要求3的鎮(zhèn)流器，其中至少一個(gè)電壓分壓器包括兩個(gè)諸電阻的串聯(lián)和進(jìn)一步包括一對(duì)開關(guān)，響應(yīng)于來自控制器的指令，選擇相關(guān)電阻串之電阻的每個(gè)開關(guān)被耦合到控制器，控制器基于燈電流的電平確定燈工作的方式，其中從控制器15到開關(guān)的指令反映出該確定。
8.操作高強(qiáng)度放電燈鎮(zhèn)流器的一種方法，包括步驟對(duì)一個(gè)采樣燈的工作狀態(tài)應(yīng)用一個(gè)比例系數(shù)以產(chǎn)生一個(gè)采樣信號(hào)；響應(yīng)于該采樣信號(hào)來驅(qū)動(dòng)一個(gè)逆變器(120)；和基于燈工作的方式改變比例系數(shù)。
9.權(quán)利要求8的方法，其中改變比例系數(shù)的步驟包括，相對(duì)于燈點(diǎn)亮的工作方式，在整個(gè)穩(wěn)態(tài)的燈工作方式中充分地減少應(yīng)用于采樣燈的工作狀態(tài)上的比例系數(shù)。
全文摘要
一種向一個(gè)高強(qiáng)度放電燈供電的鎮(zhèn)流器,包括至少一個(gè)電壓分壓器,基于應(yīng)用到采樣燈的工作狀態(tài)上的一個(gè)比例系數(shù),采樣一個(gè)燈的工作狀態(tài)并產(chǎn)生一個(gè)采樣的信號(hào)。該鎮(zhèn)流器還包括一個(gè)控制器,用于響應(yīng)于采樣的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)一個(gè)逆變器?；跓艄ぷ鞯姆绞礁淖儽壤禂?shù),并且在整個(gè)燈點(diǎn)亮工作過程中所應(yīng)用的比例系數(shù)充分的大于整個(gè)燈穩(wěn)態(tài)工作過程中的比例系數(shù)。
文檔編號(hào)H05B41/288GK1341342SQ00804056
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2000年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月22日
發(fā)明者M·J·斯坦 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司