專利名稱：具有預熱和調(diào)光控制的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣體放電燈(如熒光燈)的鎮(zhèn)流器，特別涉及用于在啟動和穩(wěn)定操作期間控制氣體放電燈的預熱序列或調(diào)光性能的電子鎮(zhèn)流器電路。
背景技術：
氣體放電燈是一種人造光源，其根據(jù)完全不同于白熾燈的物理原理來工作。在通過加熱金屬燈絲直到其白熱發(fā)光，白熾燈產(chǎn)生光時，氣體放電燈通過特殊氣體發(fā)送電流，從而產(chǎn)生光。根據(jù)使用的氣體或混合物的類型，它直接產(chǎn)生可見光，或是先產(chǎn)生紫外光，然后使用熒光體(如熒光粉末或涂層)將紫外光轉換成可見光。這兩種類型的氣體放電燈具有重要的商業(yè)應用。前者(直接產(chǎn)生光)常用作公園和道路照明，而后者(間接產(chǎn)生光)，特別是熒光燈，具有更廣泛的應用，因為它們對產(chǎn)生的光色具有良好控制和展示。
與常規(guī)白熾燈相比，氣體放電燈具有長壽命、低的管溫度和高的光效率。為此，氣體放電燈(特別是熒光燈)提供目前照明的大比例的需求，盡管它們制造起來更復雜和需要電子裝置來提供流過氣體的恰當電流。小型熒光燈大概是最好的已知氣體放電燈，并且在工業(yè)和家庭應用中正在不斷增多地代替常規(guī)白熾燈。
通過在位于燈每端的兩個燈絲(還稱為陰極或電極)之間施加高電壓而電離封閉在燈中的汞蒸氣，實現(xiàn)標準氣體放電燈的操作。在點亮期間，燈絲的發(fā)射涂層的溫度增加到用于發(fā)射電子的最佳值，并加熱燈絲附近的汞蒸氣。與白熾光源不同，如果氣體放電光源直接連接到常規(guī)電壓源，則它不能起動。此外，大多數(shù)氣體放電光源(包括熒光燈)在工作中呈現(xiàn)負電阻特性，這意味著當燈以較低功率工作時，燈電壓較高和電流較低，相反，當燈以較高功率工作時，燈電壓較低和電流較高。如果燈直接連接到電壓源，則負電阻特性可能導致工作不穩(wěn)定。
由于這些原因，被稱為鎮(zhèn)流器的附件與氣體放電燈一起使用，以執(zhí)行必要的點亮和穩(wěn)定。在兩種主要類型的鎮(zhèn)流器中，即電磁鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器具有特別的重要性。電磁燈鎮(zhèn)流器采用電磁感應來提供合適的起動和操作電條件，從而給氣體放電燈供電，電子燈鎮(zhèn)流器采用固態(tài)電子電路來實現(xiàn)這一功能。由于電子鎮(zhèn)流器通常采用逆變器類型的電源對輸入功率進行整流，然后在高頻對其進行斬波，它們能將該電源的頻率從標準主頻改變?yōu)?0000Hz或更高，這大大增加了氣體放電燈的效率和基本上消除了與熒光或高亮度放電光相關的頻閃效應。近年來，由于顯著的效率提高以及半導體制造技術和高頻開關技術的快速發(fā)展的進一步支持，電子鎮(zhèn)流器在氣體放電燈中變得越來越有優(yōu)勢了。
在燈工作如預熱、點亮和正常工作的各個階段期間，鎮(zhèn)流器通過調(diào)整電壓和電流來執(zhí)行其功能。用于氣體放電燈的鎮(zhèn)流器通常根據(jù)產(chǎn)生點亮條件的方法來分類。其種類包括瞬時起動、快速起動、預熱起動和程序起動鎮(zhèn)流器。根據(jù)氣體放電燈的類型和其它設計需要，可以找到更為適合的一種類型的鎮(zhèn)流器。
瞬時起動鎮(zhèn)流器省略預熱階段，并直接進行點亮和正常操作。為此，瞬時起動鎮(zhèn)流器，包括在能量效率發(fā)光產(chǎn)品中常用的一些準瞬時起動電路(下面將進一步說明)，它們不需要用于預熱的控制電路。在瞬時起動鎮(zhèn)流器中，通過允許在燈和兩個燈絲兩端施加高電壓(例如1000伏峰值)來產(chǎn)生電弧，由此用電弧電流加熱燈絲，從而實現(xiàn)點亮所需的燈絲溫度的增高。用于這種類型的鎮(zhèn)流器的電路通常使燈跨接在高壓源上(與其并聯(lián))，所述高壓源通常是諧振電路。一般不提供通過燈絲的電流路徑。事實上，瞬時起動鎮(zhèn)流器通常與燈只有兩個接點，每一端有一個接點。準瞬時起動電路在操作上與瞬時起動電路相似，除了準瞬時起動電路允許鎮(zhèn)流器的諧振電流經(jīng)過燈絲(通常用于通過諧振電路使得在除去燈期間不能產(chǎn)生高電壓)，但是與瞬時起動電路一樣，沒有預熱階段，因此不用對預熱進行控制。
相反，在將適中的高壓(例如500V RMS)施加于燈兩端來點燃燈之前，預熱起動和程序起動鎮(zhèn)流器通過允許電流在有限時間內(nèi)(例如1秒或更短)流過燈絲本身來加熱燈絲，使各燈絲分別達到發(fā)射溫度。由于這些鎮(zhèn)流器的電路提供經(jīng)過燈絲的電流路徑用于預熱，因此它們可能需要控制電路來進行所希望預熱過程，并且通常具有與燈的四個接點，在燈的每個燈絲端上各有兩個。
在目前工業(yè)用途中，有很多電路變型和實施方案用于這些基本起動技術。如成本、燈壽命、鎮(zhèn)流器尺寸、應用和與燈的接點數(shù)量等若干屬性都影響采用的起動方法。例如，由于瞬時起動和準瞬時起動電路通常具有較低的成本和較高的效率，被廣泛地用于低成本和節(jié)能光源市場中，其中低成本和高效率促進點亮方法的選擇。在有些情況下，瞬時起動操作不僅可以降低初始產(chǎn)品成本，而且可以產(chǎn)生稍大的能量效率(即每瓦光輸出)，這是因為在燈正常操作期間沒有燈絲加熱功率輸送給燈絲。為此，瞬時起動鎮(zhèn)流器最經(jīng)常是被選擇用于其中使用大量的燈并且燈不頻繁開關的普通辦公室空間照明。對于其它低成本能量效率應用，例如在低成本結合用于在除去燈或燈絲有故障期間降低輸出電壓的需求的情況下，用戶可選擇準瞬時起動電路。
然而，燈的壽命短是使用瞬時起動或準瞬時起動鎮(zhèn)流器的節(jié)能光附件的主要缺陷，特別是用在需要頻繁開啟燈的情況下(如在浴室或安裝移動傳感器的地方)。這就使得在很多應用中優(yōu)選在點亮之前進行某種預熱的鎮(zhèn)流器。通常已知的是，預熱起動方法由于在點亮之前燈絲的獨立加熱，導致在點亮序列期間降低燈絲發(fā)射涂層的老化，從而可以使得燈的壽命明顯更長。
另一方面，預熱起動方法一般需要附加的電路，以便減少在正常操作期間使用的燈絲加熱功率，因此可能增加附加成本(與瞬時起動和準瞬時起動電路相比)。目前在市場上可得到的具有預熱功能的鎮(zhèn)流器由于明顯更復雜的電路布局而使尺寸較大，并且價格昂貴。因此期望的是，在鎮(zhèn)流器電路中引進一種低成本簡化的電路，用于實現(xiàn)預熱功能。此外，即使對于不進行預熱的鎮(zhèn)流器，往往希望具有用于某些性能的低成本方案，如用于在正常功能期間的調(diào)光功能。
發(fā)明內(nèi)容
本申請公開了一種鎮(zhèn)流器電路，用于控制氣體放電燈如小型熒光燈的預熱、點亮、或執(zhí)行氣體放電燈的調(diào)光功能。本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路提供內(nèi)置動態(tài)和/或可調(diào)的頻率控制，用以執(zhí)行各種功能，如預熱、點亮和調(diào)光。與依賴于變壓器的線性性能和復雜的控制電路來改變頻率的常規(guī)電子鎮(zhèn)流器電路相比，本發(fā)明利用驅動變壓器在飽和條件下的非線性特性來改變驅動信號，由此使得該電路能夠以不同于其自然諧振頻率的頻率振蕩。
在一個實施例中，該鎮(zhèn)流器電路具有開關晶體管逆變器、基極驅動變壓器、諧振電路、和將負載施加于基極驅動變壓器的加載電路。開關晶體管逆變器連接用于接收電源的一對輸入端子。基極驅動變壓器連接到開關晶體管逆變器，以提供驅動信號。諧振電路連接到開關晶體管逆變器。諧振電路還連接到氣體放電燈，從而給燈供電。加載電路連接到基極驅動變壓器?；鶚O驅動變壓器包括初級線圈和次級線圈組。加載電路適用于使基極驅動變壓器至少暫時飽和，由此在諧振電路中實現(xiàn)不同于該諧振電路的自然諧振頻率的振蕩頻率。
基極驅動變壓器的次級線圈組還可包括連接到加載電路的負載線圈和次級線圈子組。在一個實施例中，次級線圈子組包括連接到開關晶體管逆變器的第一雙極晶體管的第一次級線圈和連接到開關晶體管逆變器的第二雙極晶體管的第二次級線圈。開關晶體管逆變器可以是半橋開關晶體管逆變器。
在一個實施例中，加載電路在鎮(zhèn)流器電路的起動期間施加隨著時間變化的動態(tài)負載。動態(tài)負載在鎮(zhèn)流器電路的起動的初始部分期間使基極驅動變壓器飽和。這導致比諧振電路的自然諧振頻率f0更高的振蕩頻率，從而產(chǎn)生受控制的動態(tài)預熱和點亮條件。
加載電路可包括R-C定時電路，該R-C定時電路具有定時電阻器R和定時電容器C。R和C的值以及基極驅動變壓器的負載線圈的匝數(shù)N都是根據(jù)鎮(zhèn)流器電路的期望起動定時特性確定的。
在另一實施例中，加載電路在氣體放電燈的操作階段期間施加可調(diào)負載，從而執(zhí)行調(diào)光功能。可調(diào)負載可通過改變控制電壓或者通過改變加載電路中的可變電阻器或電位計的電阻來調(diào)節(jié)。
本申請還公開了一種氣體放電燈組件，其包括氣體放電燈和鎮(zhèn)流器電路，該鎮(zhèn)流器電路包括用于控制氣體放電燈的預熱和點亮的動態(tài)加載電路。氣體放電燈可以是熒光燈，如小型熒光燈。加載電路在氣體放電燈的操作階段期間還可施加可調(diào)負載，從而執(zhí)行調(diào)光功能。
本發(fā)明可以便于形成適用于氣體放電燈、特別是用于小型熒光燈的更便宜和更小巧的電子鎮(zhèn)流器。
下面參照附圖詳細說明幾個實施例，使前述和其它特征及優(yōu)點更明確。
附圖簡要說明
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的采用預熱或調(diào)光控制的鎮(zhèn)流器的實施例的電路模型。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的具有動態(tài)加載電路的實施例的鎮(zhèn)流器的電路模型。
圖3表示圖2的鎮(zhèn)流器電路的定時電容器C4兩端的電壓VC4的示意時序圖。
圖4表示圖2所示的鎮(zhèn)流器電路的開關頻率的示意時序圖。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的具有動態(tài)加載電路的另一實施例的鎮(zhèn)流器的電路模型。
圖6-7表示基于圖5的鎮(zhèn)流器電路的示例鎮(zhèn)流器電路的加載阻抗和開關頻率的時序圖。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的具有用于調(diào)光控制的可調(diào)加載電路的實施例的鎮(zhèn)流器的電路模型。
圖9表示圖8的鎮(zhèn)流器電路的開關頻率的示意時序圖。
圖10表示圖8的鎮(zhèn)流器電路的開關頻率和負載晶體管Q4導通之后的可變電阻器VR1的電阻值之間的關系的示意圖。
圖11表示燈頻率和基于圖8的鎮(zhèn)流器電路的示例鎮(zhèn)流器電路的電位計電阻之間的測量關系的示意圖。
圖12表示燈頻率和基于圖8的鎮(zhèn)流器電路的示例鎮(zhèn)流器電路的燈輸出功率之間的測量關系的示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細介紹根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路，其用于控制氣體放電燈如小型熒光燈的預熱、點亮或執(zhí)行氣體放電燈的調(diào)光功能，附圖中相同的部分用相同的參考數(shù)字或文字表示。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的采用預熱和/或調(diào)光控制的鎮(zhèn)流器的實施例的等效電路模型。該鎮(zhèn)流器包括用于給氣體放電燈110供電的鎮(zhèn)流器電路100。鎮(zhèn)流器電路100具有用于接收DC電源電壓的正和負的DC輸入端子B+和B-。另外，如圖1中的電路方框所示，鎮(zhèn)流器電路100包括逆變器120、基極驅動變壓器T1、諧振電路130和驅動變壓器加載電路140。
逆變器120連接到輸入端子B+和B-?；鶚O驅動變壓器T1連接逆變器120以提供驅動信號?；鶚O驅動變壓器T1包括初級線圈T1A和次級線圈組，如圖1中的實施例所示，次級線圈組包括第一次級線圈T1B基極驅動線圈、第二次級線圈T1C基極驅動線圈和第三次級線圈T1D。加載電路140通過AC輸入端子150和155連接到基極驅動變壓器T1的第三次級線圈T1D。在這種結構中，第三次級線圈T1D用作驅動變壓器負載線圈。
如圖1中具體實施的逆變器120的開關晶體管被連接作為半橋開關晶體管逆變器，半橋開關晶體管逆變器具有第一雙極晶體管Q1，該第一雙極晶體管Q1在其集電極連接到正DC輸入端子B+。第一雙極晶體管Q1具有連接到節(jié)點160的發(fā)射極。第一次級線圈T1B是連接在第一雙極晶體管Q1的基極-發(fā)射極結之間的基極驅動線圈。逆變器120還包括第二雙極晶體管Q2，其集電極連接到節(jié)點160。第二雙極晶體管Q2具有連接到端子170的發(fā)射極。第二次級線圈T1C是連接在第二雙極晶體管Q2的基極-發(fā)射極結之間的基極驅動線圈。
諧振電路130具有隔直流電容器C1、諧振電容器C2、和諧振電感器T2，它們都通過基極驅動變壓器T1的初級線圈T1A串聯(lián)連接并位于DC輸入端子B+和節(jié)點160之間。經(jīng)過節(jié)點160，諧振電路130連接到開關晶體管逆變器120。在應用中，諧振電路130直接連接到氣體放電燈110的燈絲(未示出)，從而給燈110供電。
鎮(zhèn)流器電路100的一個重要特性在于加載電路140適于使基極驅動變壓器T1至少臨時飽和，從而使得以不同于諧振電路130的自然諧振頻率f0的振蕩頻率驅動諧振電路130。
如下面將進一步介紹的，根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路100具有在飽和狀態(tài)時基極驅動變壓器T1的非線性性能的優(yōu)點，以提供獨特的方式來控制逆變器操作，從而設置氣體放電燈110的預熱、點亮和其它操作(如包括在正常操作期間的調(diào)光功能的操作等級)?？梢酝ㄟ^可以控制基極驅動變壓器T1的飽和的獨特的加載電路140，可以進行頻率的變化、切換或“掃描”，而不需要復雜的頻率控制電路用于頻率變化。加載電路140可以設計成使得其可以給驅動變壓器施加動態(tài)負載或可調(diào)負載，或者施加動態(tài)負載和可調(diào)負載。當加載電路140設計成向基極驅動變壓器T1施加動態(tài)負載時，它使鎮(zhèn)流器電路100產(chǎn)生自動和預定的預熱起動序列，以起動氣體放電燈110。如果加載電路140的設計修改成在鎮(zhèn)流器電路100的正常操作期間向基極驅動變壓器T1施加可調(diào)負載，則相應地改變逆變器120的振蕩頻率，從而實現(xiàn)氣體放電燈110的可變輸出功率，由此向氣體放電燈110提供調(diào)光功能。
如本領域公知的，預熱起動(包括程序起動)鎮(zhèn)流器電路和一些準瞬時起動鎮(zhèn)流器電路允許電流流過燈的燈絲。這種鎮(zhèn)流器電路通常由諧振電路和逆變器開關來驅動。例如，通常利用變壓器電路向鎮(zhèn)流器電路中的逆變器開關提供驅動信息。變壓器在輸出階段經(jīng)過諧振電流的變壓器耦合向逆變器晶體管提供驅動信號。在諧振電流開始流動時，正信號被提供給一個晶體管。在諧振電流增加、然后減、最終反向(如對于諧振條件是正常的)時，變壓器驅動信號也增加、減小和反向。然后這個反向信號將使已經(jīng)導通的驅動晶體管截止，并在驅動階段的相反側將正信號施加于另一晶體管。重復這個過程，以諧振電路的自然諧振頻率產(chǎn)生振蕩條件。
在具有諧振電路的鎮(zhèn)流器電路中，流過燈絲的電流受到諧振電流的幅度的影響。因此應理解的是，通過改變諧振電流的幅度，可以控制流過燈絲的電流。如果使用流過燈絲的電流來預熱燈絲，則可以通過控制諧振電流的幅度來控制預熱電平。同樣，通過控制諧振電流的幅度，還可以控制在正常操作期間氣體放電燈的輸出功率，從而執(zhí)行調(diào)光功能。
另一方面，諧振電路的電流幅度取決于驅動電路的頻率和/或占空比。因此通過在開關階段改變驅動信號的頻率，可以控制預熱電平和/或調(diào)光等級。在預熱期間，開關階段中的驅動信號的頻率可以在某個范圍內(nèi)變化，使得諧振電路產(chǎn)生足夠的燈絲電流以使燈絲的溫度升高，由此使氣體放電燈為點亮做好準備。在點亮時，燈絲溫度和信號頻率都達到合適的值，以便保證可以點亮氣體放電燈。點亮之后，氣體放電燈達到正常操作的穩(wěn)定狀態(tài)，在正常操作期間，通過在開關階段改變驅動信號的頻率，可以控制氣體放電燈的輸出功率。通過這種方式，可以執(zhí)行燈操作的所有三個階段(即預熱、點亮和正常操作)。
在這一點上，本發(fā)明提供新的電路和方法，用于以非常簡單的電路控制主逆變器頻率，所述簡單的電路可以用低成本制造。本發(fā)明利用在飽和條件下的變壓器的一些非線性性能來改變驅動信號，由此允許該電路以不同于諧振階段的諧振頻率的頻率進行振蕩。相反，常規(guī)鎮(zhèn)流器電路取決于真實的、線性變壓器操作，以給晶體管提供驅動信號。在需要改變驅動信號的頻率的情況下，常規(guī)鎮(zhèn)流器電路一般采用特殊的頻率控制電路來實現(xiàn)所需的頻率改變。(有些常規(guī)鎮(zhèn)流器，如準瞬時起動電路，可以通過固定頻率逆變器來驅動，并以單一固定頻率運行。)通過這里公開的內(nèi)容，很清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路100可以用在任何鎮(zhèn)流器中，通過控制驅動諧振電路的開關階段(如圖1所示的半橋晶體管逆變器，或全橋開關，或者任何其它合適的開關裝置)的頻率和/或占空比，控制起動階段(預熱和點亮)和/或正常操作。這將在下面參照附圖進一步說明。
再來參照圖1，圖1表示根據(jù)本發(fā)明的典型實施例，應該理解的是，如果允許驅動變壓器T1在循環(huán)期間的某一點飽和，則將改變耦合到逆變器120的開關晶體管Q1和Q2的驅動信號。在該飽和點，驅動信號開始明顯減小，在完成諧振循環(huán)之前允許被驅動的晶體管(Q1或Q2，取決于該循環(huán)的相位)開始截止。使逆變器120的被驅動晶體管(Q1或Q2)截止的效果導致諧振電感器T2中的電流下降，因此使諧振電流方向較早地反向。諧振電流的這種早反向導致驅動信號的頻率特性改變，從而使得諧振電路130現(xiàn)在以其自然諧振頻率f0或以上的頻率進行振蕩。
因此應該理解，逆變器120的振蕩頻率和相應地諧振電路130的振蕩頻率可以通過控制基極驅動變壓器T1的飽和的點、程度和持續(xù)時間來控制。根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路100通過控制施加于基極驅動變壓器T1上的“負載”來控制基極驅動變壓器T1的飽和。負載的控制又是使用通過負載線圈T1D耦合到基極驅動變壓器T1的加載電路140來實現(xiàn)的。由加載電路140施加的負載作為時間的函數(shù)改變，或者可以使其改變，以便在起動期間提供不同的條件。這些條件包括變壓器T1的飽和點(在時間域中)、飽和持續(xù)時間和飽和程度。
由加載電路140添加的負載增加了基極驅動變壓器T1兩端的總負載。這一增加的負載在足夠大時，使基極驅動變壓器T1飽和。一旦基極驅動變壓器T1飽和，則由加載電路140施加的附加負載的進一步增加導致逐步增大逆變器頻率。相反，由加載電路140施加的附加負載的減小導致逆變器頻率降低，直到再次實現(xiàn)線性變壓器操作為止。在變壓器的線性區(qū)域中，從諧振電路130的諧振電流提供的反饋再次向逆變器120及其開關晶體管Q1和Q2提供自然驅動頻率信息。
在驅動諧振電路130的逆變器頻率從足夠高的頻率變?yōu)檩^低頻率從而接近于諧振電路130的自然諧振頻率時，實現(xiàn)了預熱和點亮。當逆變器頻率遠遠高于該自然頻率時，諧振電路可能呈現(xiàn)高感應特性，產(chǎn)生小諧振電流。然而，在逆變器頻率減小而變得更接近于該自然諧振頻率時，諧振電流(其影響氣體放電燈110的燈絲中的預熱電流)增加。這個階段的適當定時將導致由鎮(zhèn)流器電路100進行的預熱的期望量，直到它達到點亮條件為止，而點亮條件是通過減小頻率和增加諧振電流，諧振電流已經(jīng)將燈絲加熱到用于發(fā)射的足夠高的溫度和在燈兩端產(chǎn)生足夠高的電壓用于點亮的時候。點亮之后，鎮(zhèn)流器電路100可以在穩(wěn)定工作頻率(或操作頻率)下操作，從而輸出所希望的燈功率。
應該理解，鎮(zhèn)流器電路100只是本發(fā)明的典型實施例。本領域技術人員將認識到，上述公開的各個特征和方案可以使用不同的電路設計。例如，盡管逆變器120被示出為直接連接到輸入端子B+和B-，它們也可以間接地連接其間的中間元件或電路(如功率因子校正模塊)。對于另一例子，如圖1的實施例所示的負載線圈T1D是添加在驅動變壓器T1上的獨立線圈(與初級線圈T1A和其它次級線圈T1B和T1C分開)。原則上并不要求這個特定的結構。此外，盡管典型鎮(zhèn)流器電路100中的次級線圈組包括三個次級線圈(次級線圈子組T1B和T1C，以及作為負載線圈的附加的次級線圈T1D)，原則上，次級線圈組(和次級線圈子組)可包括任何數(shù)量(如一個、兩個、三個或更多)的次級線圈。然而，在圖1的鎮(zhèn)流器電路100中所示的獨立的負載線圈T1D是優(yōu)選的，使得可以引入負載，而不影響基極驅動變壓器T1和逆變器120的正常操作。當與其它鎮(zhèn)流器電路隔開時，負載線圈T1D允許以最小成本引入簡單負載和負載控制電路。
在穩(wěn)定工作條件下，仍然可以調(diào)整由加載電路140施加的負載，從而改變鎮(zhèn)流器電路100的逆變器頻率，因此控制燈的光輸出。因此可以執(zhí)行調(diào)光功能，從而用可調(diào)的負載調(diào)節(jié)光輸出。
如果希望進一步控制，可以給加載電路140添加附加電路，以便提供增強的或更精確的控制。除了通過控制頻率來控制諧振電流的幅度之外，通過隨著時間的變化來改變基極驅動變壓器T1上的受控制的(動態(tài)的或可調(diào)的)負載，也可以控制諧振元件、特別是通常與燈并聯(lián)的諧振電容器C2的兩端的電壓。例如，驟然降低基極驅動變壓器T1上的負載將使用于驅動諧振電路的頻率急劇下降。這又會引起燈110兩端的電壓的驟然增大，從而產(chǎn)生用于燈110之操作的點亮條件。
進一步增強本發(fā)明的措施包括添加電路來影響正常燈操作期間的驅動變壓器負載，從而產(chǎn)生如除去燈期間的輸出電壓控制、燈使用壽命終止的效果，或任何其它可能的操作增強和保護方案。
如在下面的附加實施例中所示，本發(fā)明的優(yōu)點之一在于本發(fā)明使得可以用加載電路140中的象R-C定時電路那樣簡單的裝置來控制頻率(因此控制預熱和調(diào)光)。R-C定時電路可以提供動態(tài)負載和可調(diào)負載。
(1)動態(tài)負載和預熱控制圖2表示根據(jù)本發(fā)明的具有動態(tài)加載電路的實施例的鎮(zhèn)流器的等效電路模型。該鎮(zhèn)流器包括用于給氣體放電燈210供電的鎮(zhèn)流器電路200。鎮(zhèn)流器電路200具有用于接收DC電源電壓的正負DC輸入端子B+和B-。如圖2的電路方框所示，鎮(zhèn)流器電路200包括逆變器220、基極驅動變壓器T1、諧振電路230和連接到基極驅動變壓器T1的驅動變壓器加載電路240。
逆變器220連接到輸入端子B+和B-?；鶚O驅動變壓器T1連接到逆變器220以提供驅動信號?；鶚O驅動變壓器T1包括初級線圈T1A和次級線圈組，在圖2中所示的實施例中，次級線圈組包括第一次級線圈T1B基極驅動線圈、第二次級線圈T1C基極驅動線圈和第三次級線圈T1D。加載電路240(其細節(jié)如下所述)通過AC輸入端子250和255連接到基極驅動變壓器T1的第三次級線圈T1D。因此，在圖2所示的實施例中，第三次級線圈T1D用作驅動變壓器負載線圈。
如圖2中具體實施的逆變器220的若干個開關晶體管被連接作為半橋開關晶體管逆變器，該半橋開關晶體管逆變器具有第一雙極晶體管Q1，該第一雙極晶體管Q1在其集電極連接到正DC輸入端子B+。第一雙極晶體管Q1具有連接到節(jié)點260的發(fā)射極。第一次級線圈T1B是跨接在第一雙極晶體管Q1的基極-發(fā)射極結之間的基極驅動線圈。逆變器220還包括第二雙極晶體管Q2，其集電極連接到節(jié)點260。第二雙極晶體管Q2具有連接到端子270的發(fā)射極。第二次級線圈T1C是跨接在第二雙極晶體管Q2的基極-發(fā)射極結之間的基極驅動線圈。
諧振電路230具有隔直流電容器C1、諧振電容器C2、和諧振電感器T2，它們都通過基極驅動變壓器T1的初級線圈T1A串聯(lián)連接并位于DC輸入端子B+和節(jié)點260之間。經(jīng)過節(jié)點260，諧振電路230連接到逆變器220。在應用中，諧振電路230直接連接到氣體放電燈210的燈絲(未示出)，并對其供電。
圖2中的加載電路240是圖1的加載電路140的方框表示的典型實施例。加載電路240具有由四個二極管(D1、D2、D3、D4)構成的橋式整流器、負載電阻器R1、負載晶體管Q4、定時電阻器R2和R3、和定時電容器C4。R2、R3和C4的定時電路允許Q4緩慢地截止。負載晶體管Q4的截止的延遲使得氣體放電燈210能夠被適當?shù)貑印?br>
橋式整流器(D1、D2、D3和D4)的正DC輸出端子280連接到負載電阻器R1上。橋式整流器(D1、D2、D3和D4)的負DC輸出端子270連接到負DC輸入端子B-上。定時電阻器R3連接到正DC輸入端子B+和負載晶體管Q4上。
加載電路240使用簡單的R-C定時電路，從而在該電路啟動時提供固有的動態(tài)負載特性。當DC電壓Vin施加于DC輸入端子B-和B+之間時，將通過定時電阻器R3給定時電容器C4充電。使用定時電阻器R2來限制定時電容器C2兩端的最高電壓。加載電路240和受影響的逆變器頻率的機制被進一步描述在圖3和圖4中，并在下面加以說明。
圖3表示圖2的鎮(zhèn)流器電路200的定時電容器C4兩端的電壓VC4的示意時序圖。當從B+向B-施加足夠高的DC電壓時，接通鎮(zhèn)流器電路200。這一過程例如可以通過另一輸入電路(如來自AC電源的全波整流器或任何其它常用濾波器、整流器和功率因子校正方案(未示出))來實現(xiàn)。當鎮(zhèn)流器電路200接通時，電壓VC4隨著時間上升，直到它達到Vin×R2/(R2+R3)為止。在負載晶體管Q4的發(fā)射極上的電壓VQ4e大致等于VC4+0.7V，并在VC4上升時，隨著時間升高。
在VQ4e隨著時間升高時(如圖3所示)，施加于負載電阻器R1上的電壓V280-VQ4e一般會下降(V280是DC輸出端子280兩端的電壓，VQ4e是負載晶體管Q4的發(fā)射極上的電壓)。電壓V280-VQ4e的精確定時特性是復雜的，因為V280也隨著時間變化。在V280接近于VQ4e時，流過負載電阻器R1的電流IR1接近于零。如果V280變得小于VQ4e，則IR1為零，并且不從負載線圈T1D輸送電流。此外，流過初級線圈T1A的電流也將限制IR1的最大電流。
盡管精確地介紹上述電壓和電流如何變化是不簡單的(并且不是關鍵的)，應該理解，在啟動期間，負載晶體管Q4最初將導通(因此負載電阻器R2連接到端子B-1上)，然后在初始時間周期之后截止，導致負載線圈T1D兩端的有效負載阻抗增加。總體效果是在鎮(zhèn)流器電路200導通之后，通過負載線圈T1D施加的附加負載隨著時間動態(tài)地減小。如這里進一步介紹的，這個初始時間周期可用作預熱時間，其中在該時間周期期間，負載線圈T1D兩端的負載阻抗相對較低(負載飽和以及相應的開關頻率相對較高)。
圖4表示圖2中所示鎮(zhèn)流器電路200的開關頻率的示意時序圖。由于在鎮(zhèn)流器電路200接通之后，負載線圈T1D兩端的負載阻抗隨著時間動態(tài)地增加，鎮(zhèn)流器電路200的開關頻率隨著時間動態(tài)地減小。如上所述，在通過負載線圈T1D施加足夠的附加負載時，基極驅動變壓器T1將飽和，導致鎮(zhèn)流器電路200中的開關頻率比諧振電路230的自然諧振頻率高。當由基極驅動變壓器T1的負載線圈(第三次級線圈)T1D施加的附加負載變低時，鎮(zhèn)流器電路200的開關頻率減小。
如圖4中進一步所示，在鎮(zhèn)流器電路200已經(jīng)啟動之后的初始時間周期內(nèi)，鎮(zhèn)流器電路200的開關頻率相對較高。至少一部分初始周期可用于預熱，并且相應的頻率可被稱為預熱頻率。通過該時間，開關頻率下降到足夠低，以便允許諧振電路產(chǎn)生點亮電壓(如圖4中的點亮頻率所示)，燈210的燈絲被充分地預熱到用于點亮的所希望的溫度。點亮之后，開關頻率繼續(xù)下降，直到它達到所希望的工作頻率fw為止。
上面是鎮(zhèn)流器電路200所固有的動態(tài)過程。當鎮(zhèn)流器電路200接通時，該動態(tài)過程自動地發(fā)生。這個動態(tài)過程的詳細特征通過專門的設計來確定的，包括電路的元件的物理特性(如電阻器和電容器)的值。在設計根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路200時，可仔細地選擇加載電阻器R1的值和線圈T1D的匝數(shù)(N)，以便實現(xiàn)預熱頻率的所希望范圍，同時可以選擇定時電容器C4的值，以便實現(xiàn)所希望的預熱時間和預熱持續(xù)時間。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的具有動態(tài)加載電路的另一實施例的鎮(zhèn)流器的電路模型。鎮(zhèn)流器電路500具有加載電路550，該加載電路550是圖2的鎮(zhèn)流器電路200中的動態(tài)加載電路240的變型/修改方案。鎮(zhèn)流器電路500給氣體放電燈510供電。除了用于接收DC電源電壓的正負DC輸入端子B+和B-之外，如圖5的電路方框圖所示，鎮(zhèn)流器電路500包括逆變器520、基極驅動變壓器T1、諧振電路530和連接到基極驅動變壓器T1的加載電路540。
與圖2中的動態(tài)加載電路240相反，加載電路540中的定時電路采用兩個NPN晶體管(Q4和Q5)而不是一個PNP晶體管。加載電路540具有橋式整流器(D1、D2、D3和D4)、負載電阻器R1、偏置電阻器R4、啟動晶體管Q4和Q5、定時電阻器R2和R3、以及定時電容器C4。
加載電路540采用簡單的RC定時電路，在該電路啟動時提供固有的動態(tài)負載性能。加載電路540的機制在圖6和圖7中示出，并在下面介紹。
圖6和圖7表示基于圖5的鎮(zhèn)流器電路500建立的示例鎮(zhèn)流器電路的負載阻抗和開關頻率的時序圖。當DC電壓Vin施加于DC輸入端子B-和B+之間時，晶體管Q4導通；負載線圈T1D兩端的初始負載阻抗等于R1。定時電容器C4通過定時電阻器R3來充電。這對應于以圖7所示的相對較高開關頻率為特征的大約0.5秒的初始時間周期。在這個初始時間周期期間，負載線圈T1D兩端的負載阻抗較低，并且負載線圈T1D向基極驅動變壓器T1施加足夠高的負載，從而使變壓器T1飽和(圖6)。
定時電阻器R2限制定時電容器C4兩端的最高電壓。當定時電容器C4兩端的電壓高得足以導通晶體管Q5時，偏置電阻器R4將被接通到B-。這就使晶體管Q4截止。結果是，負載阻抗現(xiàn)在將等于R1+R4(反映從R1的初始值增加)。負載阻抗的增加導致較少的加載，并使基極驅動變壓器T1遠離飽和條件。這一點是通過圖7所示的開關頻率的下降來反映。
圖6-7所示的數(shù)據(jù)是用于小型熒光燈的鎮(zhèn)流器的典型數(shù)據(jù)，預熱持續(xù)時間大約為半秒，點亮時間為持續(xù)大約5ms。在啟動期間，開關頻率從70kHz變?yōu)?3kHz。
應該理解的是，圖2中的動態(tài)加載電路240和圖5中的加載電路540只是根據(jù)本發(fā)明的可用于控制氣體放電燈的啟動的動態(tài)加載電路的例子。還應該理解的是，逆變器220和諧振電路230的元件可以用很多方式重構。例如，隔直流電容器C1、諧振電容器C2和諧振電感器T2可以按各種順序設置。
在替換實施例中，諧振電路230可以返回到端子B-而不是B+。在另一實施例中，加載電路240的AC輸入(在250和255)可以經(jīng)過二極管返回到鎮(zhèn)流器電路200，該二極管通常處于相位控制或功率因子校正電路中。
(2)可調(diào)加載和調(diào)光控制對圖2的鎮(zhèn)流器電路200中的動態(tài)加載電路240稍作修改可以實現(xiàn)一種可調(diào)加載電路，用于除燈啟動以外的其他目的，如在正常操作期間的調(diào)光功能。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的具有用于調(diào)光控制的可調(diào)加載電路的實施例的鎮(zhèn)流器的等效電路模型。該鎮(zhèn)流器包括用于給氣體放電燈810供電的鎮(zhèn)流器電路800。鎮(zhèn)流器電路800的整個電路設計類似于圖2的鎮(zhèn)流器電路200。除了用于接收DC電源電壓的正負DC輸入端子B+和B-之外，如圖8的電路方框圖所示，鎮(zhèn)流器電路800包括逆變器820、基極驅動變壓器T1、諧振電路830和連接到基極驅動變壓器T1的加載電路840。
與圖2中的動態(tài)加載電路240相反，可調(diào)加載電路840采用具有可變電阻器VR1的電位計，所述可變電阻器VR1連接到橋式整流器(D1、D2、D3和D4)的DC輸出端子880上。此外，圖8的可調(diào)加載電路840中的負載晶體管Q4是NPN晶體管，而不是圖2的加載電路200中的PNP晶體管。
在向鎮(zhèn)流器電路800加電和負載晶體管Q4被偏置導通之后，可以調(diào)整可變電阻器VR1，從而使加載電路840施加的有效負載為可調(diào)的負載。具體地說，通過調(diào)節(jié)可變電阻器VR1(可以通過將簡單的電位計來實現(xiàn))，加載電路840施加能控制基極驅動變壓器T1的飽和的可調(diào)負載，從而形成可變振蕩頻率，這進而形成氣體放電燈810的可調(diào)功率輸出。具有可調(diào)加載電路840的鎮(zhèn)流器電路800的特性進一步在圖9-12中示出，并將在下面介紹。
圖9表示圖8的鎮(zhèn)流器電路800的開關頻率的示意時序圖。T表示在已經(jīng)施加圖8中的Vin之后接通圖8中的NPN負載晶體管Q4的延遲時間。在延遲時間T期間，NPN負載晶體管Q4截止，并使可變電阻器VR1有效地斷開電連接。延遲時間T之后，NPN負載晶體管Q4導通，并且可變電阻器VR1電連接在負載線圈T1D兩端，從而允許可調(diào)負載。延遲時間T的持續(xù)時間由可調(diào)加載電路840中的具有R2、R3和C2的R-C定時電路來控制。延遲時間T允許鎮(zhèn)流器電路800在啟動期間正常接通。
負載晶體管Q4已經(jīng)導通之后，從基極驅動變壓器T1的負載線圈T1D輸送負載電流IVR1。IVR1的值與VR1的值成反比。同時，流過初級線圈T1A的電流還限制IVR1的最大電流。通過控制VR1的值，鎮(zhèn)流器電路800的開關頻率可以在fmax和fmin的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，其中fmax和fmin分別是可以通過調(diào)節(jié)電位計VR1來實現(xiàn)的最高頻率和最低開關頻率。這在圖10-11中被進一步示出。
圖10表示圖8的鎮(zhèn)流器電路800的開關頻率和負載晶體管Q4導通之后的可變電阻器VR1的電阻值之間的關系的示意圖。
圖11表示燈頻率和基于鎮(zhèn)流器電路800建立的示例鎮(zhèn)流器電路的電位計電阻之間的測量關系的示意圖。
從圖10-11可以看出，隨著可變電阻器VR1(或電位計電阻)的值增大，開關頻率減小。
圖12表示燈頻率和基于鎮(zhèn)流器電路800建立的示例鎮(zhèn)流器電路的燈輸出功率之間的測量關系的示意圖。隨著鎮(zhèn)流器電路800的開關頻率減小，燈810的光輸出增加，反之亦然。因此，通過調(diào)節(jié)可變電阻器VR1的值，可以調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器開關頻率和燈810的光輸出。如果鎮(zhèn)流器電路800和氣體放電燈810的組件被構成為在燈810的最高輸出電平正常地起動，調(diào)節(jié)可變電阻器VR1將執(zhí)行調(diào)光功能。
應該理解的是，圖8中的可調(diào)加載電路只是根據(jù)本發(fā)明的可以用于實現(xiàn)這種調(diào)光應用的可調(diào)負載電路的一個例子。
還應該理解的是，逆變器820和諧振電路830的元件可以用很多方式重構。例如，三個主諧振元件(隔直流電容器C3、諧振電容器C4和諧振電感器T2)可以按任何順序來設置。
在替換實施例中，諧振電路830可以返回到端子B-而不是B+。在另一實施例中，AC輸入(在850和855)可以經(jīng)過二極管返回到鎮(zhèn)流器，該二極管通常處于相位控制或功率因子校正電路中。
通過如在數(shù)字式能量管理系統(tǒng)中常用的更復雜得多的控制電路進行動態(tài)負載的控制，還可以實現(xiàn)進一步的控制增強，其中在數(shù)字式能量管理系統(tǒng)中，由隨后可影響動態(tài)負載上的控制的電路發(fā)送和接收數(shù)字和模擬控制信號。這些信號可以通過工業(yè)上已知的很多方法發(fā)送到鎮(zhèn)流器，包括但不限于電力線載波、數(shù)字和模擬控制方案，如DALI和0到10伏系統(tǒng)，甚至更低的功率RF。
因此，根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路可以用于控制氣體放電燈(如小型熒光燈)的預熱、點亮和/或調(diào)光。根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路可構成為執(zhí)行這里公開的特征的各種組合，包括預熱和點亮但沒有調(diào)光，調(diào)光但沒有預熱和點亮(這種情況下，可能需要其它電路用于預熱和點亮)、以及預熱/點亮和調(diào)光。本發(fā)明的鎮(zhèn)流器電路提供簡單的和低成本的動態(tài)和/或可調(diào)頻率控制以執(zhí)行這些功能。與依賴于變壓器的線性性能和用于改變頻率的復雜頻率控制電路的常規(guī)電子鎮(zhèn)流器電路相反，本發(fā)明利用驅動變壓器在飽和條件下的非線性性能以改變驅動信號，由此允許該電路以不同于諧振電路的自然諧振頻率的頻率進行振蕩。
在前面的說明中，參考本發(fā)明的具體實施例介紹了本發(fā)明公開的內(nèi)容，但是本領域技術人員將認識到本發(fā)明公開的內(nèi)容不限于此。上述公開的各種特征和方案可以單獨或組合使用。此外，本公開可以用在這里所述以外的任何數(shù)量的環(huán)境和應用中，而不脫離本說明書的較寬宗旨和范圍。我們要求保護落入下述權利要求書的范圍和宗旨內(nèi)的所有變型和修改方案。相應地，說明書和附圖應被視為是示意性的，而不是限定性的。應該認識到，這里使用的術語“包括”、“包含”和“具有”具體來說應該看作是開放式技術用語。
權利要求
1.一種鎮(zhèn)流器電路，用于控制氣體放電燈如小型熒光燈的鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器電路包括一對輸入端子，用于接收電源電壓；逆變器，連接該輸入端子；基極驅動變壓器，連接該逆變器以提供驅動信號，該基極驅動變壓器包括初級線圈和次級線圈組；諧振電路，連接到該逆變器，該諧振電路適于電連接該氣體放電燈；和加載電路，連接到該基極驅動變壓器，該加載電路適于至少使該基極驅動變壓器臨時飽和，由此在該諧振電路中實現(xiàn)不同于該諧振電路的自然諧振頻率的振蕩頻率。
2.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該加載電路在該鎮(zhèn)流器電路起動期間施加隨著時間改變的動態(tài)負載。
3.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該加載電路在該鎮(zhèn)流器電路的起動的初始部分期間施加使該基極驅動變壓器飽和的動態(tài)負載，從而在該諧振電路中形成從fmax到fmin變化的振蕩頻率，其中至少fmax高于該諧振電路的自然諧振頻率f0。
4.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該加載電路在該鎮(zhèn)流器電路起動期間施加隨著時間變化的動態(tài)負載，該起動包括預熱階段和隨后的點亮階段，在該預熱階段期間，該動態(tài)負載控制該基極驅動變壓器的飽和，同時該諧振電路在該氣體放電燈的燈絲中產(chǎn)生燈絲電流，以預熱這些燈絲到足夠用于點亮燈的溫度。
5.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該加載電路在該氣體放電燈的操作階段期間施加可調(diào)負載，從而執(zhí)行調(diào)光功能。
6.根據(jù)權利要求5所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，通過改變可變電阻器或電位計的電阻或者通過改變該加載電路中的控制電壓來調(diào)節(jié)該可調(diào)負載。
7.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該基極驅動變壓器的次級線圈組包括次級線圈子組和獨立的負載線圈，該負載線圈連接該加載電路。
8.根據(jù)權利要求7所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該逆變器是包括第一雙極晶體管和第二雙極晶體管的開關晶體管逆變器，并且其中該次級線圈子組包括連接到該第一雙極晶體管的第一次級線圈和連接到該第二雙極晶體管的第二次級線圈。
9.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該逆變器是半橋開關晶體管逆變器。
10.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該加載電路包括具有定時電阻器R和定時電容器C的R-C定時電路，并且該基極驅動變壓器的次級線圈組包括具有N匝的獨立的負載線圈，R、C和N的值根據(jù)該鎮(zhèn)流器電路的期望起動定時特性來確定。
11.根據(jù)權利要求1所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，在所述輸入端子接收的電源電壓是DC電源電壓。
12.一種鎮(zhèn)流器電路，用于控制氣體放電燈如小型熒光燈的操作，該鎮(zhèn)流器電路包括逆變器，連接到用于接收電源電壓的一對輸入端子；基極驅動變壓器，連接到該逆變器以提供驅動信號，該基極驅動變壓器包括初級線圈和多個次級線圈；諧振電路，連接該逆變器，該諧振電路適于電連接該氣體放電燈；和加載電路，連接到該基極驅動變壓器，其中，該加載電路施加使該基極驅動變壓器至少部分飽和的可調(diào)負載，從而在該諧振電路中產(chǎn)生可從faax到fmin變化的振蕩頻率以及在從Pmin到Pmax范圍內(nèi)的該氣體放電燈的相應功率輸出。
13.根據(jù)權利要求12所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，所述多個次級線圈包括第一次級線圈、第二次級線圈和第三次級線圈，該第三次級線圈連接該加載電路。
14.根據(jù)權利要求12所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，在燈起動期間，該加載電路施加動態(tài)負載，以使該基極驅動變壓器至少臨時飽和，從而預熱和點亮該氣體放電燈。
15.根據(jù)權利要求12所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該加載電路包括具有電位計的R-C定時電路，通過該電位計調(diào)節(jié)該可調(diào)負載。
16.根據(jù)權利要求12所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，通過改變該加載電路中的控制電壓來調(diào)節(jié)該可調(diào)負載。
17.根據(jù)權利要求12所述的鎮(zhèn)流器電路，其中，該可調(diào)負載被手動調(diào)節(jié)，以執(zhí)行調(diào)光功能。
18.一種氣體放電燈組件，包括氣體放電燈；和鎮(zhèn)流器電路，用于控制該氣體放電燈的預熱、點亮和正常操作，該鎮(zhèn)流器電路包括一對輸入端子，用于接收電源電壓；開關晶體管逆變器，連接到所述輸入端子；基極驅動變壓器，連接到該開關晶體管逆變器以提供驅動信號，該基極驅動變壓器包括初級線圈和多個次級線圈；諧振電路，連接到該開關晶體管逆變器，該諧振電路適于電連接該氣體放電燈；和加載電路，連接到該基極驅動變壓器，其中，該加載電路在該鎮(zhèn)流器電路的起動的初始部分期間施加使該基極驅動變壓器飽和的動態(tài)負載，從而在該諧振電路中產(chǎn)生從fmax到fmin變化的振蕩頻率，其中至少fmax高于該諧振電路的自然諧振頻率。
19.根據(jù)權利要求18所述的氣體放電燈組件，其中，該氣體放電燈是熒光燈。
20.根據(jù)權利要求18所述的氣體放電燈組件，其中，該加載電路在該氣體放電燈的操作階段期間施加可調(diào)負載，以執(zhí)行調(diào)光功能。
21.一種氣體放電燈組件，包括氣體放電燈；和鎮(zhèn)流器電路，用于控制該氣體放電燈的預熱、點亮和正常操作，該鎮(zhèn)流器電路包括一對輸入端子，用于接收電源電壓；開關晶體管逆變器，連接到所述輸入端子；基極驅動變壓器，連接到該開關晶體管逆變器以提供驅動信號，該基極驅動變壓器包括初級線圈和多個次級線圈；諧振電路，連接到該開關晶體管逆變器，該諧振電路適于電連接該氣體放電燈；和加載電路，連接到該基極驅動變壓器，其中，該加載電路施加使該基極驅動變壓器至少部分飽和的可調(diào)負載，從而在該諧振電路中產(chǎn)生可從fmax到fmin變化的振蕩頻率以及在從Pmin到Pmax范圍內(nèi)的該氣體放電燈的相應功率輸出。
全文摘要
公開了一種鎮(zhèn)流器電路，用于控制氣體放電燈如小型熒光燈的預熱、點亮或執(zhí)行氣體放電燈的調(diào)光。該鎮(zhèn)流器電路具有連接用于接收電源電壓的一對輸入端子的逆變器；連接開關晶體管逆變器以提供驅動信號的基極驅動變壓器；連接開關晶體管逆變器的諧振電路；和連接基極驅動變壓器的加載電路。該基極驅動變壓器包括初級線圈和次級線圈組。該加載電路適于使基極驅動變壓器至少臨時飽和，由此在諧振電路中實現(xiàn)不同于諧振電路的自然諧振頻率的振蕩頻率。
文檔編號H05B41/282GK101061758SQ200580039252
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2004年11月29日
發(fā)明者陳祖盛, R·J·貝茨頓 申請人:禧榮有限公司