專利名稱：放電燈的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動放電燈，尤其是熒光燈的裝置。
背景技術(shù)：
通常，熒光燈由含有少量汞的玻璃管、低壓惰性氣體和涂在管內(nèi)部 的磷粉末構(gòu)成。末端是連接到合適的驅(qū)動電路的兩個電極，它們產(chǎn)生電 弧，有了電弧則可以產(chǎn)生并維持氣體放電。
在可能的驅(qū)動電路中，所謂的高頻鎮(zhèn)流器電路可以列舉如下這些 電路在它們的輸出端，以 一定的頻率和幅度產(chǎn)生使燈保持開啟所必須的 交流電壓信號；這個波形是由含有開關(guān)頻率達(dá)幾十KHz的幾個晶體管、 限流線圏和濾波電容的電路產(chǎn)生的。
當(dāng)接近燈的老化條件時，該末端的電壓會由于陰極上的發(fā)射涂層的 耗盡而趨于增大，端部的壓降也隨之增大。通常，這種現(xiàn)象的發(fā)生是不 對稱的， 一個陰極在另一個之前老化；這種現(xiàn)象稱作"整流效應(yīng)"。
由此引起的燈的消耗功率的增大會導(dǎo)致過熱，這會產(chǎn)生危險的結(jié) 果，例如燈本身周圍的玻璃的熔化；為此，鎮(zhèn)流器電路必須在其超過一 定程度時，檢測這個破壞條件，并采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，例如關(guān)掉鎮(zhèn)流 器。
已經(jīng)進(jìn)行了各種嘗試來阻止由老化所引起的燈的過熱，例如歐洲專 利0681414中公開的。在所述的專利中，放電燈IO的鎮(zhèn)流器電路具有 兩個陰極(圖1)，其中的鎮(zhèn)流器電路包括由裝置11驅(qū)動的逆變器1, 在它的輸出端提供交流電壓；逆變器1通過來自PFC或來自由主電壓 Vm依次饋給的整流級100的電壓Val饋給。鎮(zhèn)流器包括將放電燈10連 接到所述的輸出端的電路2,測量位于燈和地GND之間的隔直流電容器 Cl端部的直流電壓分量Vdcl的另一電路3，以及在燈接近老化條件時 適合于使逆變器1不工作的裝置4。在裝置4中，測量的直流分量Vdcl 和與地GND相關(guān)的并由裝置5產(chǎn)生的信號Vdcm進(jìn)行比較；如果所述 的分量Vdcl比信號Vdcm小或大，且小于或大于給定值，裝置4會通 過信號Dis作用于裝置11來關(guān)掉逆變器1。所提出的解決方案沒有考慮到主要與逆變器的輸入電壓的變化有 關(guān)的問題，不論是整流的主電壓還是功率因數(shù)校正(PFC)級的輸出。 這些變化的原因可能是逆變器的輸入電容的值很低，或者是產(chǎn)生壓降的 主電壓的短時間中斷，或者是使它變化的瞬時現(xiàn)象。此外，頻率等于主
電壓頻率兩倍的振蕩疊加在逆變器的輸入電壓的直流值上；這個振蕩的 幅度與位于整流器級(通常是二極管橋)的下游或PFC的下游的電容(電 解的)的值成反比。
即使燈沒有出現(xiàn)任何形式的老化條件，上述專利所提出的電路也存 在一種上面提到的逆變器輸入電壓的變化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)所描述的技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種用于驅(qū)動;改電 燈的裝置，它解決了上述的不便之處。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的實(shí)現(xiàn)借助于一種用于具有兩個陰極的放電燈 的驅(qū)動裝置，包括具有供給輸入電壓并適合于在所述陰極的端部提供交 流電壓的第 一裝置、能監(jiān)視每個所述電壓的狀態(tài)并適合于測量在所述燈 接近老化條件時形成的燈的電壓波形的第 一 直流電壓信號的第二裝 置、連接到所述第二裝置并適合于在所述第一直流電壓信號的預(yù)定的變 化發(fā)生時使所述第一裝置不工作的第三裝置，其特征在于，還包括適合 于給所述第三裝置提供其值與所述電源電壓成比例的第二直流電壓信 號的第四裝置，所述第三裝置適合于在與所述第二直流電壓信號有關(guān)的 所述第一直流電壓信號的預(yù)定的變化發(fā)生時，使所述第一裝置不工作。
有了本發(fā)明，可以制造用于放電燈的驅(qū)動裝置，它能避免該驅(qū)動裝 置的電源電壓發(fā)生變化時替換放電燈。
本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)可以從下面的結(jié)合附圖詳細(xì)描述的本發(fā)明的 非限制性的實(shí)施例中明顯的看出。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于驅(qū)動放電燈的設(shè)備的電路圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明用于驅(qū)動熒光燈的裝置的電路圖； 圖3是圖2的控制裝置的部分的較詳細(xì)的電路圖； 圖4是圖2的裝置的部分的更詳細(xì)的電路圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖1的設(shè)備中的信號的時間圖； 圖6是圖4的驅(qū)動裝置中所討論的信號的時間圖。
具體實(shí)施例方式
圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于放電燈，尤其是用于熒光燈的驅(qū)動裝置； 與圖1的電^各中的元件相同的元件使用相同的附圖標(biāo)記。圖2中的驅(qū)動 裝置，優(yōu)選是鎮(zhèn)流器電路，用于驅(qū)動具有兩個陰極的熒光燈10。鎮(zhèn)流器 電路包括由裝置ll驅(qū)動的逆變器1,在它的輸出端提供交流電壓；逆變 器1通過來自功率因數(shù)校正(PFC)裝置或來自由主電壓Vm依次饋給 的整流級100的電壓Val饋給。鎮(zhèn)流器電路包含將熒光燈10連接到所 述的輸出端的電路2，測量位于燈和地GND之間的隔直流電容器C1的 端部的直流電壓分量Vdc的另一電路3，以及在燈接近老化(壽命的終 結(jié))條件時，即當(dāng)該燈的一個陰極的發(fā)射涂層耗盡時，適合于使逆變器 l不工作的裝置40，以防止所述陰極的過熱。
驅(qū)動電路包括裝置50,它適合于根據(jù)所述的電源電壓Val供給直流 電壓分量Vdca，它的值非常精確地等于電源電壓Val或與電源電壓Val 成比例。
在裝置40中，測量的直流分量Vdc與信號Vdca進(jìn)^^比較；如果所 述的分量Vdc比信號Vdca小或大，且小于或大于給定值D,裝置40會 通過信號Dis作用于裝置11來關(guān)掉逆變器1。所述給定值D例如是在2 到52伏特之間。
圖3較詳細(xì)的給出了裝置40和50。裝置50包括能夠供給與電壓 Val成比例的電壓信號的裝置，優(yōu)選的是包括在電源電壓Val和地GND 之間串連的兩個電阻器R51和R52的電阻分壓器。兩個電阻器R51與 R52的公共端是緩沖器51的輸入端，該端上有信號Vr;緩沖器51的輸 出端是兩個電阻器R1和R2的^^共端，它們的其它端分別連接到兩個電 流發(fā)生器II和12,它們又依次分別連接到電源電壓Vdd和地GND。閾 值電壓Vdctl和Vdct2分別取自電阻器Rl和電流發(fā)生器II的公共端以 及電阻器R2和電流發(fā)生器12的/>共端；所述電壓Vdctl和Vdct2輸入 到裝置40。后者包括輸入電壓Vdctl、 Vdct2和Vdc的比較器。閾值電 壓Vdctl和Vdct2提供裝置40的參考電壓Vdca,它由電源電壓Val決 定；實(shí)際上，電壓Vdctl和Vdct2由電壓Vr決定，電壓Vr才艮據(jù)電壓 Val的變^匕而變化。
圖4是圖2和圖3的裝置的部分的更加詳細(xì)的電路圖。電路3包括 位于電容器C1兩端的兩個串連的電阻器R31、R32;在兩個電阻器R31、 R32的公共端檢測的信號是輸入到裝置40的信號Vdc,更準(zhǔn)確地說是輸 入到比較器中的情況。裝置50包括具有在電源電壓Val和地GND之間 串連的兩個電阻器R51與R52的電阻分壓器。兩個電阻器R51與R52 的公共端是運(yùn)算放大器52的反相輸入端，該端上有信號Vr;運(yùn)算放大 器52的輸出端是晶體管Ml的柵極端，晶體管Ml的源極端連接到地 GND,漏極端連接到電阻器R2的一端。后者的另一端連接到運(yùn)算放大 器5 2的非反相端和電阻器R1,電阻器R1的另 一 端連接到電流發(fā)生器11; 優(yōu)選的是所述電流發(fā)生器II由電路帶隙53控制以獲得精確的電流參 考。閾值電壓Vdctl和Vdct2分別取自電阻器Rl和電流發(fā)生器II的公 共端以及電阻R2和晶體管Ml的公共端；并輸入到裝置40的比較器。 閾值電壓Vdctl和Vdct2提供裝置40的參考電壓Vdca，它由電源電壓 Va決定；實(shí)際上，電壓Vdctl和Vdct2由電壓Vr決定，電壓Vr根據(jù) 電壓Val的變化而變化。
優(yōu)選的是，當(dāng)熒光燈IO還是新的時候，調(diào)節(jié)電阻器R31、 R32、 R51 和R52的大小使Vdc = Vr。
優(yōu)選的是電流發(fā)生器Il滿足Il =f(b),電阻器R1和R2的選擇滿足 R1=(L1/W1) x b和R2=(L2/W2) x b,其中L1、 L2是電阻組件R1、 R2的 長度，Wl、 W2是所述電阻組件的寬度。
圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖1中的電路所討論的信號的時間圖。我們 注意到電源電壓Val的變化使電壓Vdcl產(chǎn)生類似的變化。如果我們i人 為參考信號Vdcm由兩個固定的閾值電壓構(gòu)成，超過Vt2的閾值電壓和 低于Vtl的閾值電壓，我們注意電壓Vdcm的變化怎樣使低于閾值電壓 Vtl的所述電壓Vdcl降低。這產(chǎn)生了發(fā)送過去使裝置11不工作的信號 Dis。以這種方式，4艮據(jù)現(xiàn)有沖支術(shù)的鎮(zhèn)流器電^^以不正確的方式工作， 它不在同樣的老化條件下，而在電源電壓Val變化時，關(guān)掉萸光燈IO。
示，電源電壓Val的變化會使電壓Vdc產(chǎn)生類似的變化，但不將信號 Dis發(fā)送給電路系統(tǒng)11。電壓Val的變化也會使閾值電壓Vdctl和Vdct2 產(chǎn)生類似的變化，因此，電壓Vdc不會低于閾值電壓Vdctl。因此，信
號DlS仍然是零信號。以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動電路正確地工作,
在電源電壓Val變化時，不會關(guān)掉熒光燈10。
權(quán)利要求
1.一種用于具有兩個陰極的放電燈(10)的驅(qū)動裝置，包括具有供給輸入電壓(Val)并適合于在所述陰極的端部提供交流電壓的第一裝置(1，11)、能監(jiān)視每個所述電壓的狀態(tài)并適合于測量在所述燈(10)接近老化條件時形成的燈的電壓波形的第一直流電壓信號(Vdc)的第二裝置(3)、連接到所述第二裝置(3)并適合于在所述第一直流電壓信號(Vdc)的預(yù)定的變化發(fā)生時使所述第一裝置(11)不工作的第三裝置(40)，其特征在于，還包括適合于給所述第三裝置(40)提供其值與所述電源電壓(Val)成比例的第二直流電壓信號(Vdca)的第四裝置(50)，所述第三裝置(40)適合于在與所述第二直流電壓信號(Vdca)有關(guān)的所述第一直流電壓信號(Vdc)的預(yù)定的變化發(fā)生時，使所述第一裝置(11)不工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述電源電壓(Val)是 主電壓(Vm)的整流器級(100)的輸出電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述電源電壓(Val)是 輸入了主電壓(Vm)的功率因數(shù)校正(100)裝置的輸出電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述驅(qū)動裝置是鎮(zhèn)流 器電路，所述第一裝置(l, 11 )包括逆變器(1 )和逆變器的驅(qū)動裝置(11 )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述第二直流電壓信 號(Vdca)包括第一分量(Vdctl)和第二分量(Vdct2),所述第一和 第二分量分別形成所述第一直流電壓信號(Vdc)的較高的閾值電壓(Vdctl)和較低的閾值電壓(Vdct2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述第四裝置(50)包括 位于所述電源電壓(Val)和參考電壓(GND)之間的電阻分壓器(R51, R52)，所述電阻分壓器(RM, R52)的輸出電壓信號(Vr)被用來獲 得所述較高的閾值電壓(Vdctl)和所述較低的閾值電壓(Vdct2)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述第四裝置(50)包括 輸入電阻分壓器(R51, R52)的輸出電壓信號(Vr)的緩沖器(51), 具有連接到所述緩沖器(51)的公共端的第一 (Rl)和第二 (R2)電阻 器，以及適合于產(chǎn)生流過所述第一 (Rl )和所述第二 (R2)電阻器的電 流的裝置，在所述第一 (Rl )和所述第二 (R2)電阻器的端部而不是它 們的公共端檢測的電壓信號是所述的較高的閾值電壓(Vdctl)和所述 較低的閾值電壓(Vdct2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于具有兩個陰極的放電燈(10)的驅(qū)動裝置，包括具有供給輸入電壓(Val)并適合于在所述陰極的端部提供交流電壓的第一裝置(1，11)、能監(jiān)視每個所述電壓的狀態(tài)并適合于測量在所述燈(10)接近老化條件時形成的燈的電壓波形的第一直流電壓信號(Vdc)的第二裝置(3)、連接到所述第二裝置(3)并適合于在所述第一直流電壓信號(Vdc)的預(yù)定的變化發(fā)生時使所述第一裝置(11)不工作的第三裝置(40)，其特征在于，還包括適合于給所述第三裝置(40)提供其值與所述電源電壓(Val)成比例的第二直流電壓信號(Vdca)的第四裝置(50)，所述第三裝置(40)適合于在與所述第二直流電壓信號(Vdca)有關(guān)的所述第一直流電壓信號(Vdc)的預(yù)定的變化發(fā)生時，使所述第一裝置(11)不工作。
文檔編號H05B41/298GK101171888SQ200580049693
公開日2008年4月30日 申請日期2005年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月4日
發(fā)明者L·朱薩尼, L·薩拉蒂 申請人:意法半導(dǎo)體股份有限公司