專利名稱：電源控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源控制系統(tǒng)，特別涉及但不限于一種低功率光源的電源控 制。
背景技術(shù)：
在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，墻壁調(diào)光器被用于為光源提供可控的光輸出。交流電 源調(diào)光器的種類繁多，盡管如此，目前最受歡迎的是前緣和后緣調(diào)光器。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展 于20世紀(jì)初并在很大程度上依賴于負(fù)載，通常情況下為白熾燈泡，為正確地觸發(fā)和關(guān)閉 調(diào)光器提供充足的負(fù)載。前緣和后緣調(diào)光器通常是可通過擊穿電壓或者超出陰極和陽極 之間的電壓臨界上升率關(guān)閉的硅可控整流器(SCR)固態(tài)元件，例如肖特基二極管。前緣 調(diào)光器可以砍掉正弦波的前緣，而后緣調(diào)光器可以砍掉正弦波的后緣。流經(jīng)調(diào)光器電路的電流，在控制可控硅整流器的同時(shí)也通過RC網(wǎng)絡(luò)控制觸發(fā)機(jī) 構(gòu)，其中的電阻是實(shí)際的負(fù)載(燈泡)本身，這就意味著，如果阻抗過高或者負(fù)載為電容 性的或電感應(yīng)性的，RC網(wǎng)絡(luò)/觸發(fā)電平就無法顯著地使閾值相位移，在某些情形下甚至 會變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致光閃爍(因此這就是為什么大多數(shù)現(xiàn)存的節(jié)能燈泡不能用現(xiàn)有 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效調(diào)光的原因)。全球市場上的低壓(12v)20W-50W雙色鹵素筒燈的迅速擴(kuò)散，促使調(diào)光器和變壓 器(采用240VAC總輸電線并將其轉(zhuǎn)換為12VAC)的制造成本低到它們只為筒燈提供“劣 質(zhì)”電源的地步。在商業(yè)、工業(yè)和住宅場所安裝此種系統(tǒng)，需要謹(jǐn)慎地選擇變壓器和調(diào) 光器，因?yàn)椴徽_的配置將會損壞調(diào)光器、變壓器和筒燈。節(jié)能光源為調(diào)光器和變壓器都提供了過小的負(fù)載(通常< 10W)使得調(diào)光器和變 壓器在規(guī)范外運(yùn)行。其所導(dǎo)致的不穩(wěn)定性包括1.低負(fù)載電流使得調(diào)光器低于規(guī)定的最低限度運(yùn)行，導(dǎo)致了較差的調(diào)光范圍和 在觸發(fā)邊界中的潛在波動(dòng)，這從燈泡上就可以看見(閃爍)。2.前緣和后緣的不穩(wěn)定性可引起此磁變壓器產(chǎn)生災(zāi)難性電感功率峰值，這將會 同時(shí)損毀變壓器和光源。3.許多電子變壓器都需要輸出端具有低阻抗負(fù)載(20W-50W)，以抑制設(shè)備的開 關(guān)模式輸出并保持穩(wěn)定。4.對于多數(shù)的電子變壓器來說，最重要的是為他們提供低阻抗負(fù)載，因?yàn)?它們會通過“檢測”輸出電流負(fù)載以保證自身在設(shè)計(jì)的規(guī)范范圍內(nèi)(通常但不限于 20W-50W)?，F(xiàn)有的三個(gè)相關(guān)的獨(dú)立技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槔潢帢O熒光燈(CCFLs)，發(fā)光二極管 (LEDs)以及鹵素筒燈系統(tǒng)。冷陰極熒光燈(CCFLs)在不需要普通的熒光燈或者白熾燈的加熱元件或燈絲的 情況下就可以產(chǎn)生特定波長(如紅光、綠光、藍(lán)光，紫外線等)或者一定頻寬的光(暖白 光、熱白光、藍(lán)白光)。
或許緊湊型熒光燈(CFLs)的前身，只是通過簡單地將傳統(tǒng)的熒光燈折疊或者 彎曲成緊湊型而得到。該技術(shù)比球形白熾燈泡效率更高——主要是因?yàn)榫o湊型熒光燈 (CFLs)不需要需加熱到3000開氏度的燈絲。熱燈絲的存在是過熱的重要起因，并且隨 著時(shí)間的推移，燈絲會因?yàn)檎舭l(fā)或者由于燈的開關(guān)使得其因?yàn)楸恢貜?fù)地加熱和冷卻引起 的機(jī)械應(yīng)力而失靈。與緊湊型熒光燈(CFLs)不同，冷陰極熒光燈(CCFLs)沒有燈絲，而是依賴于熒 光粉涂層的激發(fā)。冷陰極熒光燈(CCFLs)根據(jù)配置不同可提供超過100流明每瓦的光電 轉(zhuǎn)換效率，并且由于沒有加熱絲疲勞而可持續(xù)照明2萬小時(shí)或者以上。交流(AC)電源 需要足夠的幅度和頻率激發(fā)充足的離子以產(chǎn)生所需的光。冷陰極熒光燈(CCFLs)的電流 通常很小，一般低于6mA，它在源頻率高于IOKHz時(shí)，可以達(dá)到最佳效率。冷陰極熒光燈(CCFLs)商用了近20年，常用于平板電視和筆記本電腦之類的液 晶顯示屏上。由于這種燈泡的光輸出非常高效，應(yīng)注意保證穩(wěn)定的電源以便獲得持續(xù)的 光照。在施加電源在數(shù)微秒內(nèi)，光源本身將會變熱，越來越亮，因?yàn)閾舸蚝蟮呢?fù)序阻抗 行為導(dǎo)致給定電壓的更多的電流。諸如液晶電視之類的商業(yè)應(yīng)用，通常具有包括光和/或電流傳感器的復(fù)雜控制 系統(tǒng)，以確保光輸出的穩(wěn)定性和可控性。通常的冷陰極熒光燈(CCFL)管直徑2到5mm，管長IOOmm到約500mm。通常，它需要一個(gè)具有將輸入電壓增至5V到25V之間的逆變器和一個(gè)將輸出電 壓增至400V到1200V的逆變器且燈泡的電流消耗為5.0to 6.0mA。這樣根據(jù)不同的制造 商可以產(chǎn)生18,000 30,000cd/m2的亮度，壽命長約3萬小時(shí)的產(chǎn)品。因此，冷陰極熒
光燈(CCFL)亮度高，壽命長，可靠性高并且易于安裝。發(fā)光二極管是非線性的硅基的PN結(jié)，施加電壓后使電子跳躍一特定的能量帶隙 而產(chǎn)生一定頻率的光。結(jié)果是產(chǎn)生了完全可選的從紅外線到紫外線的窄波長的光。盡管 如此，這也產(chǎn)生了一個(gè)問題，如果需要如白光或者暖白光之類的寬頻光，就需要使用如 熒光粉涂層之類的轉(zhuǎn)播發(fā)射機(jī)，但這也只能取得有限的成功。另一個(gè)問題是若要產(chǎn)生滿 足鹵素?zé)羰袌鏊璧拇罅康墓猓托枰^大數(shù)量的特別昂貴的發(fā)射器，并且需要進(jìn)行大 量地散熱以避免大電流歐姆損耗產(chǎn)生的熱應(yīng)力損壞設(shè)備。低功率照明的又一技術(shù)領(lǐng)域?yàn)橐话銥?2V的鹵素筒燈，因?yàn)樵袩艚z技術(shù)很難 用在主要電源(110到220V)之上。相較于傳統(tǒng)的白熾燈，采用具有熱反射器，紫外線過 濾器，以及鹵素氣體燈絲的復(fù)雜系統(tǒng)的鹵素?zé)艨梢垣@得略高的光電轉(zhuǎn)換效率和較長的預(yù) 期壽命。白熾燈家族的部分成員采用根據(jù)燈絲的物理溫度來發(fā)射光的過熱長絲。同時(shí)操 作簡單，發(fā)射的電磁能頻寬寬，頻寬范圍從紅外線到紫外線。大多數(shù)能量被轉(zhuǎn)換成為人 眼可見的光，導(dǎo)致光源異常低效。鹵素?zé)艨梢赃_(dá)到15流明每瓦的光電轉(zhuǎn)換效率，雖然由 于泄漏大多數(shù)鹵素?zé)糁荒苓_(dá)到大約10流明每瓦的光電裝換效率，且低效的燈絲往往具有 較長的壽命。按照規(guī)定，現(xiàn)如今的大多數(shù)鹵素?zé)舳际?2VAC，因此需要電力變壓器來降低電 源電壓。最早的變壓器本質(zhì)上是磁性的，它包括纏繞在鐵芯周圍的不同比率的線圈繞 組。更近代，發(fā)明了電子式變壓器。這些變壓器與通常的變壓器的操作完全不同(開關(guān) 模式)，通常來說更高效并具有了附加的安全裝置如過載切出保護(hù)，以及軟啟動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種為諸如低功率燈之類的物件低功率供電的電源。本發(fā)明的又一目的在于提供一種克服或者至少可以改善現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多 個(gè)技術(shù)問題的手段和方法。

發(fā)明內(nèi)容
近年來，各廠商嘗試著生產(chǎn)各種節(jié)能鹵素替代品，所有這些似乎都是以發(fā)光二 極管技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。目前的實(shí)現(xiàn)是用帶有標(biāo)準(zhǔn)整流器的抵消電路實(shí)現(xiàn)，結(jié)果導(dǎo)致了 電源可見的電容性負(fù)載。這導(dǎo)致設(shè)備或者不能接收足夠的電壓以驅(qū)動(dòng)逐步下降的負(fù)載或 者由于電源帶來的高能量和或高頻率峰值而引起突變失效。目前市場上大多數(shù)的產(chǎn)品僅 僅使用一個(gè)基本的散熱器以及，有些甚至具有一個(gè)小型的內(nèi)部風(fēng)扇。由于成本的增加以 及實(shí)施復(fù)雜性，多數(shù)實(shí)現(xiàn)方式都不具有根據(jù)芯片溫度限制LED功率的能力，而這對保證 額定功效和壽命卻很關(guān)鍵。本發(fā)明提供了一種電源控制系統(tǒng)，包括提高和/或降低各種電壓電源的電路， 所述電路由任意數(shù)量的反饋傳感器控制并僅使用一個(gè)單一的比較點(diǎn)，這樣做可以在低運(yùn) 行期間為所述電源提供足夠低的阻抗，以正確和全面地操作諸如鹵素12V逆變器以及調(diào) 光電路之類的敏感源。所述的單一比較點(diǎn)可以為多個(gè)傳感器之間的邏輯比較，包括電感電流與升壓或 者燈泡電流之間的比較以在感知的最高電流達(dá)到參考閾值電壓時(shí)觸發(fā)或者關(guān)閉輸入電流。本發(fā)明提供了 一種電源控制系統(tǒng)，包括一個(gè)在交流電輸入電流過低時(shí)僅用單一 的比較器比較輸出目標(biāo)升壓器電壓與輸入電流的限流、控壓升壓器。該升壓器將視為一 個(gè)低阻抗，并將電感接地以為目標(biāo)電壓升壓器正常操作調(diào)光器和電子變壓器的提供足夠 的電壓，且當(dāng)電源因?yàn)樽儔浩鏖_始一個(gè)新周期或者調(diào)光器的觸發(fā)而重新開始時(shí)，電感充 電周期也將會重新開始，以保證僅消耗所需的功率。本發(fā)明還提供了一種驅(qū)動(dòng)如氣體放電燈或者LED燈之類的電壓電源的裝置包 括一個(gè)動(dòng)力升壓器，用于接收通過一個(gè)電感周期性地開啟或關(guān)閉對調(diào)光控制信號 的占空比或者變壓器開啟一個(gè)新周期做出反應(yīng)而被配置的交流電壓電源，以調(diào)節(jié)低壓交 流信號；一升壓器控制電路，用于達(dá)到確定的目標(biāo)增高電壓時(shí)為放電提供一個(gè)目標(biāo)電壓
升高；其中，該升壓器控制電路根據(jù)感知的輸入電流，增高電壓或者燈泡電流調(diào)整確 定的目標(biāo)升壓的輸入電流；以及該升壓控制電路包括一個(gè)監(jiān)控增高電壓的比較器，若增高電壓降至確定的 目標(biāo)增高電壓之下時(shí)比較器通過將動(dòng)力升壓器的電感接地提供電流，當(dāng)電流達(dá)到目標(biāo)電 流時(shí)釋放該電感，以在達(dá)到確定的目標(biāo)增高電壓時(shí)增加以及釋放目標(biāo)增高電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，該升壓控制電路用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)平衡式阻抗變壓器系統(tǒng)，所述 平衡式阻抗變壓器系統(tǒng)包括兩個(gè)同類型的無源元件，所述無源元件位于變壓器的輸入端或輸出端，用于將電源或者負(fù)載阻抗與所述變壓器隔離，其中，所述的無源元件可以為 電阻，電容器或者電感，并且每一個(gè)無源元件與所述的變壓器線圈串聯(lián)，且相向?qū)ΨQ設(shè) 置并等型等值以對稱或者均衡負(fù)載，其中通過預(yù)先調(diào)整所述無源元件的值以提供所需的 負(fù)載平衡。所述的升壓控制電路與一變頻載體異步運(yùn)行，不間斷地調(diào)節(jié)確定的目標(biāo)升壓并 將目標(biāo)升壓與確定的目標(biāo)升壓進(jìn)行比較。所述的升壓控制電路可包括一個(gè)用于監(jiān)控升壓的比較器，在升壓降至確定的目標(biāo)升壓之下時(shí)，通過將動(dòng)力 升壓器的電感接地以提供電流，在所述電流達(dá)到目標(biāo)電流后釋放所述的電感，以在目標(biāo) 升壓達(dá)到確定的目標(biāo)升壓時(shí)增加或者釋放所述目標(biāo)升壓，以及一個(gè)監(jiān)控輸入電壓的比較器，在當(dāng)輸入電壓超過確定的目標(biāo)電壓時(shí)與增高級斷 開連接，在目標(biāo)電壓降至所述目標(biāo)升壓之下時(shí)與增高級重新連接。所述裝置可根據(jù)電感的占空比與燈電流之間的關(guān)系具有不同的調(diào)光控制信號占空比。所述的裝置可具有一個(gè)控流升壓器，包括一個(gè)在低于目標(biāo)電壓時(shí)對電壓升壓器 瞬間大幅度充電以及在目標(biāo)電壓向負(fù)載放電時(shí)延遲比較器重置的二極管。所述的裝置可主要包括一個(gè)單一的比較器，所述比較器比較下列各量，但不限 于(a)增高的輸出電壓(b)燈泡電流(c)電感輸入電流(d)變壓器主電流(e)發(fā)光輸出(f)溫度(g)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速所述裝置可具有一個(gè)多端輸入比較器，所述多端輸入比較器通過比較(a)增高的 輸出電壓、(b)燈泡電流、(C)電感輸入電流或者諸如此類的一個(gè)或多個(gè)輸入來調(diào)節(jié)目標(biāo) 電流。優(yōu)選地是，所述多端輸入比較器通過比較兩個(gè)或多個(gè)輸入來調(diào)整目標(biāo)電流。更優(yōu) 選地是，所述的多端輸入比較器可接收兩個(gè)或多個(gè)輸入，其中所述的比較器在一個(gè)或多 個(gè)輸入值超過或者達(dá)到預(yù)定的條件時(shí)被觸發(fā)，且所述比較器在輸入值達(dá)到至少一個(gè)激發(fā) 前提時(shí)改變狀態(tài)。所述的裝置可進(jìn)一步包括一個(gè)具有降壓羅耶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的緩沖電容器，其中，在 羅耶調(diào)諧振蕩電路達(dá)到零電壓時(shí)軟件開始降壓控制。所述振蕩電路可被調(diào)節(jié)到變壓器的 自然頻率并且速度足夠快以與氣體放電燈一樣有效。所述裝置可具有隨著調(diào)光控制信號的占空比變化的流經(jīng)氣體放電燈的燈電流。所述裝置可具有包括有一個(gè)晶體管式和或硅開關(guān)的功率調(diào)節(jié)器。所述裝置可以具有一個(gè)包含有降壓調(diào)節(jié)器的功率調(diào)節(jié)器。本發(fā)明還包括一個(gè)組合式氣體放電燈以及驅(qū)動(dòng)所述氣體放電燈的裝置，所述氣 體放電燈和裝置進(jìn)一步包括一功率控制系統(tǒng)，所述功率控制系統(tǒng)包括一個(gè)增大各種電壓電源的電路，該電路由任意數(shù)量的反饋傳感器控制且僅用一個(gè)單一比較點(diǎn)，這樣做，可 以在低運(yùn)行期為所述電源電壓提供足夠低的阻抗，以確保正確和全面操作諸如鹵12V逆 變器和調(diào)光電路之類的敏感源。本發(fā)明還提供了一種統(tǒng)一光源，包括外殼、本體和敞開式外罩，其中所述外殼 的大小足以囊括一個(gè)電源控制系統(tǒng)和一個(gè)與所述外殼同軸安裝的螺旋或光暈狀燈泡本 體。所述外殼進(jìn)一步包括相互擬合的凹形內(nèi)部反射器元件和凸形外緣翻邊的錐臺型外部 反射器元件，其中，所述螺旋式的燈泡本體相對于內(nèi)部和外部反射器定位使用以將螺旋 狀燈泡的光向外反射。
所述的反射器元件通過高效利用可用光以有助于提取更多的流明輸出，從而提 高效率。所述的反射器元件通過采集外部光并將其引導(dǎo)至光源，同時(shí)也采集和引導(dǎo)內(nèi)部 的光來提高效率。所述反射器使一般情況下困于卷曲的螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)的光線外導(dǎo)以此來增強(qiáng)所給反 射器的效率。不受理論的約束，卷曲的螺旋之間的距離越近，所述反射器元件提取困于 給定設(shè)計(jì)線圈中光的效率越高。其它優(yōu)點(diǎn)還包括1.鹵素筒燈替代物需要小型機(jī)械產(chǎn)品，本申請中的反射器元件將有助于有效最 大化與給定空間相適配的發(fā)光體數(shù)量；以及2.所述發(fā)射器元件為各種照明技術(shù)提供了顯著光效改善，這些照明技術(shù)包括但 不限于緊湊型熒光燈(CFL)、冷陰極熒光燈(CCFL)，發(fā)光二極管(LED)以及諸如此類 的各種照明技術(shù)。所述的內(nèi)部和外部反射器可與所述外殼的外罩制成一體。所述外殼可包括一突出的背部，所述背部尺寸小于外殼的主體以便于將其易于 插入小插座上并通過突出接觸與電源電連接?？梢钥闯鲇捎诒景l(fā)明采用了新穎的電源并通過新穎的外殼進(jìn)一步加強(qiáng)，從而使 本發(fā)明能夠?yàn)閷⒗潢帢O熒光燈或者其他的螺旋或者暈光燈首次用于小型筒燈燈具提供了 條件。同時(shí)也能夠看出本發(fā)明還提供了一種可安裝于雙色鹵素筒燈現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上的以冷 陰極熒光燈為基礎(chǔ)的加裝產(chǎn)品。這項(xiàng)技術(shù)在可以大量減少耗能的情況下發(fā)出更多的光。 該項(xiàng)技術(shù)由于耗能的減少可以顯著降低運(yùn)行成本，并且可以運(yùn)行2萬小時(shí)，使之成為替 代鹵素筒燈技術(shù)的理想選擇。這有兩個(gè)重要的原因1.這項(xiàng)技術(shù)為一個(gè)限流控壓升壓器，僅使用一個(gè)單一的比較器。2.當(dāng)交流電輸入電流過低時(shí)，升壓器將電感通過Rs接地而可視為一個(gè)非常低 的阻抗，該低阻抗通常小于2歐姆或者足以正常操作調(diào)光器和電子變壓器。當(dāng)電源回復(fù) 時(shí)，或者由于變壓器開始一個(gè)新的周期或者由于調(diào)光觸發(fā)，電感充電周期也同時(shí)恢復(fù)， 以確保僅消耗所需的能量。


為便于理解本發(fā)明，參考說明書附圖來對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式做說明，其 中
圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的低壓燈電源的項(xiàng)層框架圖；圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的低壓燈電源的升壓器的邏輯框架圖；圖3為本發(fā)明的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中的低壓燈電源的升壓器的邏輯框架 圖；圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的低壓燈電源電路圖組成部分的電路圖片段； 禾口圖5為現(xiàn)有技術(shù)中的鹵素筒燈，本發(fā)明的具有延伸外殼和低壓燈電源的冷陰極 熒光燈以及一個(gè)本發(fā)明的具有新穎改進(jìn)外殼的低壓燈電源冷陰極熒光燈的側(cè)視圖和橫截 面視圖；和圖6為新穎設(shè)計(jì)(第2號)與現(xiàn)有技術(shù)中其他尺寸的燈結(jié)構(gòu)的側(cè)視比較圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1其中展示出了一個(gè)由軟件和獨(dú)特硬件控制系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)施 方式的簡化框架圖，所述的復(fù)雜系統(tǒng)以新穎和創(chuàng)新方式解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題。如圖1所示，經(jīng)過簡單的交流整流和濾波(框1.1)，新穎的控流升壓電源拓?fù)?(框1.2)將不穩(wěn)定的交流電源轉(zhuǎn)換成為一穩(wěn)定的IOOHz (或者源基頻的兩倍)的PWM電 壓，所述PWM電壓的占空比代表著輸入功率的均方根電壓。PWM電壓占空比隨著輸入 均方根功率的變化進(jìn)行調(diào)整。升壓本身是異步的，并根據(jù)目標(biāo)升壓的不同而不間斷地調(diào) 整。Vboost(升壓器輸出電壓)被儲存在一個(gè)緩沖電容器中(框1.3)，所述緩沖電容器的 目標(biāo)升壓器的電壓值由通向控流升壓電源拓?fù)?框1.2)中的比較器的電壓分配器監(jiān)控。從操作的邏輯模式來看并特別參照圖2，從離散的邏輯意義上來說，其中展示了 該電路在沒有任何會偏置信號以及因此影響其準(zhǔn)確性的干擾下整合了所有的輸入。每一 個(gè)傳感器被設(shè)計(jì)成可以測量不論是電流、電壓、相位或者其他參數(shù)這樣的目標(biāo)邊界值， 并進(jìn)行加權(quán)以在達(dá)到所需值時(shí)與比較器(D)的參考電壓相等同。有效輸出可以寫成下面的數(shù)字邏輯表達(dá)式
權(quán)利要求
1.一種電源控制系統(tǒng)，包括一個(gè)用于升高和/或降低各種電壓電源的電路，所述電路 由任意數(shù)量的反饋傳感器控制且僅具有單一的比較點(diǎn)進(jìn)行升壓或者降壓，并在低位運(yùn)行 期間為所述電壓電源提供一個(gè)足夠低的阻抗以確保正確和全面的操控諸如鹵素12V逆變 器和調(diào)光電路之類的靈敏源。
2.如權(quán)利要求1所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的單一比較點(diǎn)能夠是多個(gè)傳 感器之間的邏輯比較，包括將電感電流與升壓或者燈泡電流之類進(jìn)行比較以在最大的感 應(yīng)電流達(dá)到參考閾值電壓時(shí)觸發(fā)或者關(guān)閉輸入電流。
3.—種電源控制系統(tǒng)，包括一個(gè)限流控壓升壓器，所述的限流控壓升壓器僅使用一 個(gè)單一的比較器來比較目標(biāo)升壓器輸出電壓與輸入電流；其特征在于，當(dāng)AC輸入電流過低時(shí)，升壓器將被視為一個(gè)低阻抗并將電感接地為目標(biāo)升壓器提供 充足的電壓，以正常操控調(diào)光器和電子變壓器，以及當(dāng)電源因變壓器開啟一個(gè)新的周期或者調(diào)光器觸發(fā)而恢復(fù)時(shí)，電感充電周期重 新開始，以確保僅消耗所需的功率。
4.一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈或者發(fā)光二極管(LED)燈之類的電壓電源的裝置，包括一個(gè)電源升壓器，用于接收通過電感器的配置周期性地開啟或者關(guān)閉的AC電壓電 源，對調(diào)光控制信號的占空比或者變壓器開啟一個(gè)新周期做出反應(yīng)，以調(diào)節(jié)低壓AC信 號；一個(gè)升壓器控制電路，用于在確定的目標(biāo)升壓時(shí)為放電提供一個(gè)目標(biāo)升壓；其特征在于，所述升壓器控制電路根據(jù)感應(yīng)的輸入電流，升壓或者燈泡電流調(diào)節(jié)供 應(yīng)給確定的目標(biāo)升壓的電流。
5.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在 于，所述的升壓器控制電路包括一個(gè)平衡阻抗變壓器系統(tǒng)，所述的平衡阻抗變壓器系統(tǒng) 包括兩個(gè)同類型的無源元件，所述的兩個(gè)無源元件位于所述變壓器的輸入或者輸出端用 于將電源或者負(fù)載阻抗與所述變壓器隔離，所述的無源元件能夠是電阻，電容或者電感 并且每一個(gè)無源元件都與所給的變壓器繞組串聯(lián)并相互對稱設(shè)置，且同型等值以使得負(fù) 載對稱均衡，并通過預(yù)先調(diào)整所述無源元件的阻值以提供所需的負(fù)載均衡。
6.如權(quán)利要求5所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在 于，所述的氣體放電燈為熒光燈，所述無源元件為電容器。
7.如權(quán)利要求5所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在 于，所述的升壓器控制電路包括一個(gè)用于監(jiān)控升壓的比較器，在升壓降至低于所確定的目標(biāo)升壓時(shí)，通過將電源升 壓器的電感接地提供電流，并在達(dá)到目標(biāo)電流時(shí)釋放所述電感以增加目標(biāo)升壓，并且在 目標(biāo)升壓升至達(dá)到確定的目標(biāo)升壓時(shí)釋放該目標(biāo)升壓；以及一個(gè)用于監(jiān)控輸入電壓的比較器，在所述輸入電壓超過所確定的目標(biāo)電壓時(shí)將其與 升壓器端斷開連接，并在所述目標(biāo)電壓降至低于所述目標(biāo)時(shí)將其與升壓器端進(jìn)行重新連 接。
8.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在于，所述的升壓器控制電路包括一個(gè)多端輸入比較器，所述多端輸入比較器通過比較一 個(gè)或多個(gè)(a)輸出升壓(b)燈泡電流(c)電感輸入電流或者諸如此類的輸入來調(diào)節(jié)目標(biāo)電 流，其中，所述的多端輸入比較器通過比較兩個(gè)或者多個(gè)輸入來調(diào)節(jié)目標(biāo)電流，其中， 當(dāng)兩個(gè)或者多個(gè)輸入超過或者達(dá)到預(yù)定條件時(shí)所述的多端輸入比較器被觸發(fā)，其中至少 達(dá)到一個(gè)觸發(fā)條件時(shí)所述的比較器改變狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈或者發(fā)光二極管(LED)燈之類的電 壓電源的裝置，其特征在于，所述升壓器電路能夠與一變頻載體異步并連續(xù)地運(yùn)行，用 于調(diào)整所述的目標(biāo)升壓以及將目標(biāo)升壓與所確定的目標(biāo)升壓進(jìn)行比較。
10.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈或者發(fā)光二極管(LED)燈之類的電 壓電源的裝置，其特征在于，調(diào)光控制信號的占空比根據(jù)電感的占空比與燈電流之間的 關(guān)系而變化。
11.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在 于，所述的控流升壓器包括一個(gè)二極管，所述二極管在低于目標(biāo)電壓時(shí)允許升壓器的瞬 間大幅度充電并在目標(biāo)電壓向負(fù)載放電時(shí)延遲比較器的重置。
12.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在 于，進(jìn)一步包括單一的比較器，所述比較器比較下列的任何一個(gè)值但不限于a)輸出升壓b)燈泡電流c)電感輸入電流d)主變壓器電流e)流明變化f)溫度g)馬達(dá)速度。
13.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈或者緊湊型熒光燈(LED)燈之類的 電壓電源的裝置，其特征在于，流經(jīng)氣體放電燈的燈電流直接隨著調(diào)光控制信號的占空 比變化而變化。
14.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在 于，所述的功率調(diào)節(jié)器包括一個(gè)晶體管型的開關(guān)。
15.如權(quán)利要求4所述的一種驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈之類的電壓電源的裝置，其特征在 于，所述的功率調(diào)節(jié)器包括一個(gè)降壓調(diào)節(jié)器。
16.一種組合式氣體放電燈和驅(qū)動(dòng)所述氣體放電燈的裝置，所述的氣體放電燈和所述 裝置進(jìn)一步包括一電源控制系統(tǒng)，所述電源控制系統(tǒng)包括一個(gè)用于升高各種電壓電源的 電路，所述電路由任意數(shù)量的反饋傳感器控制且僅具有單一的比較點(diǎn)，并在低位運(yùn)行期 間為所述電壓電源提供一個(gè)足夠低的阻抗以確保正確和全面的操控諸如鹵素12V逆變器 和調(diào)光電路之類的靈敏源。
17.—種組合式氣體放電燈和驅(qū)動(dòng)所述氣體放電燈的裝置，其特征在于，用一裝置來 驅(qū)動(dòng)根據(jù)權(quán)利要求1-15任一權(quán)利要求所述的氣體放電燈。
18.—種統(tǒng)一光源，具有一個(gè)帶有敞開式外罩的外殼，其特征在于，所述的外殼的大 小可以容納一個(gè)氣體放電燈和一個(gè)驅(qū)動(dòng)根據(jù)權(quán)利要求1-15任一權(quán)利要求所述的氣體放電燈的裝置，其中，所述的氣體放電燈是一個(gè)與所述外殼同軸安裝的螺旋的燈泡本體。
19.如權(quán)利要求18所述的統(tǒng)一光源，其特征在于，所述的外殼進(jìn)一步包括一個(gè)凹形的 內(nèi)部反射器元件，以及一個(gè)與所述內(nèi)部反射器元相擬合的凸形外緣翻邊的錐臺型外部反 射器元件，其中，螺旋或者暈光燈泡本體相對于內(nèi)部和外部反射器元件定位使用以將螺 旋狀燈泡的光向外反射。
20.如權(quán)利要求18所述的統(tǒng)一光源，其特征在于，所述的中心圓錐反射器使得通常被 困于卷曲的螺旋，光暈或者平面(LED環(huán))內(nèi)的光被引導(dǎo)出來，因此增加了給定反射器設(shè) 計(jì)的效率。
21.如權(quán)利要求18所述的統(tǒng)一光源，其特征在于，所述卷曲的螺旋之間的距離越近， 所述中心圓錐反射器能夠越有效地提取困于給定設(shè)計(jì)中線圈內(nèi)的光以有效最大化給定空 間中的發(fā)光體數(shù)量。
22.如權(quán)利要求18所述的統(tǒng)一光源，其特征在于，所述的反射中心圓錐顯著提高了各 種照明技術(shù)的光效率，其中所述的各種照明技術(shù)包括但不限于緊湊型熒光燈(CFL)，冷 陰極熒光燈(CCFL)，發(fā)光二極管(LED)等等。
23.如權(quán)利要求19所述的統(tǒng)一光源，其特征在于，所述的內(nèi)部和外部反射器元件可與 所述外殼的外罩制成一體。
24.如權(quán)利要求18所述的統(tǒng)一光源，其特征在于，所述的外殼包括一個(gè)突出的背部， 所述突出背部的尺寸小于外殼本體以易于插入一個(gè)電源插座之中，并因此通過突出接觸 與電源電連接。
25.—種如上所述的參考附圖進(jìn)行說明的電源控制系統(tǒng)。
26.—種如上所述的參考附圖進(jìn)行說明的用于驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈或者發(fā)光二極管 (LED)燈之類的電壓電源的裝置。
27.—種如上所述的參考附圖進(jìn)行說明的組合式放電燈以及用于驅(qū)動(dòng)所述氣體放電燈 的裝置。
28.—種如上所述的參考附圖進(jìn)行說明的統(tǒng)一光源。
全文摘要
一種用于驅(qū)動(dòng)諸如氣體放電燈或者發(fā)光二極管(LED)燈之類的電壓電源的裝置，所述裝置用一個(gè)電源升壓器接收通過一個(gè)電感地配置周期性地開啟或者關(guān)閉的AC電壓電源，以對調(diào)光控制信號或者變壓器開啟一個(gè)新的周期做出反應(yīng)，以調(diào)節(jié)低壓AC信號。所述的升壓器控制電路主要根據(jù)一個(gè)單一比較器的感應(yīng)電流來調(diào)節(jié)輸入確定的目標(biāo)升壓的電流，所述比較器比較任何一個(gè)(但不限于)a)輸出升壓，b)燈泡電流，或者c)電感輸入電流。
文檔編號H05B37/02GK102017805SQ200980115550
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者艾倫·博朗, 艾利克斯·諾特, 詹姆斯·哈蒙德 申請人:英迪斯私人有限公司