專利名稱：燈的點(diǎn)火方法、用于燈的控制器以及由控制器控制的燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈的點(diǎn)火方法。這種燈可以是例如緊湊型熒光燈。本發(fā)明還涉及用于燈的電路裝置以及包括這種電路裝置的燈，比如熒光燈或緊湊型熒光燈。
背景技術(shù)：
隨著愈加推動(dòng)節(jié)能照明，基于熒光的而非白熾的燈愈加重要。但是，在許多情況下，商業(yè)上可行的產(chǎn)品必須在尺寸和形式上與現(xiàn)有的白熾燈泡相似。已開發(fā)了緊湊型熒光燈(CFL)以滿足這種需求。這種燈的點(diǎn)火需要在點(diǎn)火期間的供電特性顯著不同于在常規(guī)操作期間的供電特性。為了滿足這種需求，通常這種燈具有串聯(lián)在燈與開關(guān)電源之間的鎮(zhèn)流線圈或電感器以及跨接在燈上的鎮(zhèn)流電容器。鎮(zhèn)流線圈或電感器與鎮(zhèn)流電容器一起形成諧振回路電路的一部分。下文中術(shù)語(yǔ)鎮(zhèn)流線圈和鎮(zhèn)流電感器將交替使用。圖1示出了 CFL的例子，CFL包括諧振回路電路并且由半橋驅(qū)動(dòng)。圖1示出了燈 1(比如緊湊型熒光燈)以及跨接在燈上的鎮(zhèn)流電容器cballast。利用電容分壓器使燈的一端保持在DC電源電壓(Vdc)的一半，該電容分壓器包括兩個(gè)電容器Cl和C2。燈的另一端是燈頭節(jié)點(diǎn)101，通過(guò)鎮(zhèn)流電感器線圈Lballast串聯(lián)到半橋電源的半橋節(jié)點(diǎn)Vm。半橋電源包括一對(duì)FET，該對(duì)FET是高側(cè)開關(guān)(HSQ 2和低側(cè)開關(guān)(LSQ 3，這對(duì)FET與這對(duì)FET的完整主體或背柵以及各自的二極管HSD和LSD —起被示出。開關(guān)的相應(yīng)柵極GHS和GLS由驅(qū)動(dòng)器 4和5驅(qū)動(dòng)。低側(cè)開關(guān)3的源極3通過(guò)分路電阻器Rsh而接地。在燈的點(diǎn)火階段，當(dāng)振蕩器頻率向著諧振回路(Lballast+Cballast)諧振頻率突然下降時(shí)，產(chǎn)生大線圈電流。因此，線圈可以達(dá)到飽和。圖1的插入部示出了低側(cè)開關(guān)3接通(即閉合)時(shí)，在半周期期間Rsh兩端的電壓。電壓以鋸齒的方式增長(zhǎng)，直到達(dá)到使鎮(zhèn)流電感器變得飽和的電壓(VmT)為止。于是電壓的梯度增大，從而出現(xiàn)電壓尖峰。當(dāng)線圈電流飽和時(shí)，有效的線圈電感減少。因此諧振回路的諧振頻率向上移動(dòng)，并且存在相應(yīng)的快速相移。這會(huì)導(dǎo)致電流斜率減小，僅在幾個(gè)周期內(nèi)，電流的斜率就會(huì)變?yōu)樨?fù)，從而引起電容性模式操作。因此，不再發(fā)生零電壓切換或者所謂的“軟切換”，但是存在具有極端電流尖峰的“硬切換”。在圖2中示出了這一點(diǎn)。圖2a(左側(cè))示出了時(shí)間或四個(gè)參數(shù)的變化在201處示出了與VRsh相對(duì)應(yīng)的 LSS 3的源極電流，當(dāng)?shù)蛡?cè)開關(guān)3接通時(shí)，該源極電流具有一般鋸齒形狀，而當(dāng)?shù)蛡?cè)開關(guān)3斷開時(shí)，該源極電流為零。在202處示出了半橋電壓(Vm)，該半橋電壓具有一般方波波形；在 203處示出了在CFL燈頭節(jié)點(diǎn)101上的電壓，該電壓一般正弦振蕩；最后，在204處示出了一般幾乎為常量的DC電源電壓。朝向圖2(a)的右側(cè)，在圖2(b)中更詳細(xì)地示出了電感器中電流飽和的效果。在后續(xù)的周期期間，開始形成越來(lái)越大的大電流尖峰201a、201b和201c。因此而發(fā)生的硬切換會(huì)破壞FET，甚至?xí)笷ET失效，在硬切換中，HSS開關(guān)2閉合，而LSS開關(guān)3的體二極管導(dǎo)通以提供反向恢復(fù)。
因此有必要提供措施來(lái)避免這種電容性模式切換。因?yàn)闊艟€圈的飽和會(huì)導(dǎo)致諧振頻率快速改變，從而引起在幾個(gè)周期內(nèi)從電感性模式到電容模式的改變，所以有必要?jiǎng)?chuàng)建反應(yīng)非?？斓念l率控制，而傳統(tǒng)上用于電容性模式檢測(cè)的相對(duì)較慢的頻率控制是不夠的。這個(gè)問(wèn)題的最佳解決方案是提供對(duì)振蕩器的直接逐周期控制，以跟得上這種突然的相移。通常，對(duì)于諸如CFL燈之類的燈，鋸齒波振蕩器用作控制器振蕩器。第一種現(xiàn)有解決方案是，在檢測(cè)到電感器中的電流達(dá)到了使電感器中的磁場(chǎng)變飽和的水平時(shí)，立即復(fù)位鋸齒波振蕩器，使得附加電流不會(huì)引起磁場(chǎng)的進(jìn)一步線性增大?？梢酝ㄟ^(guò)增大振蕩器的充電電流Icf來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)振蕩器的相位的改變。一旦檢測(cè)到線圈飽和，鋸齒波振蕩器中的這種額外電流就使得它的斜率實(shí)質(zhì)上更陡峭，并產(chǎn)生必要的相移。在第二種現(xiàn)有解決方案中(比如在歐洲專利EP-B-1，593，290中公開的)，充電檢測(cè)電路用于檢測(cè)飽和，并且用于僅在飽和期間增大鋸齒波斜率。在這個(gè)現(xiàn)有解決方案中，充電電流的增長(zhǎng)適合于反映過(guò)電流，該過(guò)電流引起由電流控制的相移，以保證相對(duì)快速地復(fù)位鋸齒波振蕩器，其中僅當(dāng)存在過(guò)電荷時(shí)，才發(fā)生由電流控制的相移。已知的現(xiàn)有解決方案將線圈飽和的峰值最小化或消除，但是，因?yàn)檫@種(過(guò)飽和) 電流也在燈上的鎮(zhèn)流電容器中流動(dòng)，所以希望可以允許一定程度的飽和。這將導(dǎo)致更加陡峭的點(diǎn)火電壓變化速率(△ V/△ T)，從而引起點(diǎn)火幅度的短暫的更快速上升。點(diǎn)火時(shí)間可以因此減少。因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種對(duì)燈的點(diǎn)火階段加以控制的備選方法，該方法允許更大的控制靈活性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種控制用于燈的控制器的方法，該控制器具有可串聯(lián)在燈與半橋節(jié)點(diǎn)之間的電感器，該半橋節(jié)點(diǎn)在第一開關(guān)和第二開關(guān)之間，該方法包括分別在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段交替地閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)，在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段之間具有軟切換間隔；通過(guò)比較從鋸齒波發(fā)生器的輸出獲得的信號(hào)與第一預(yù)定參考信號(hào)，控制第一時(shí)間段和第二時(shí)間段中的至少一個(gè)；以及在第一時(shí)間段比較對(duì)電感器中的電流加以指示的指示信號(hào)(VRsh)與第二預(yù)定參考信號(hào)(VmT)，響應(yīng)于指示信號(hào)(VRsh) 大于第二預(yù)定參考信號(hào)(VmT)，將鋸齒波發(fā)生器的輸出的斜率增大到更陡峭的斜率，然后保持所述更陡峭的斜率，直到第一開關(guān)斷開或者鋸齒波發(fā)生器復(fù)位為止。因?yàn)楸景l(fā)明這個(gè)方面的方法提供了響應(yīng)于預(yù)定參考信號(hào)的控制，所以該方法提供了控制的靈活性。優(yōu)選地，增大鋸齒波發(fā)生器的斜率的步驟包括將斜率增大到超過(guò)2倍。這使得電路可以避免電容性模式操作。在實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)到線圈中的任何磁飽和時(shí)，立即增大鋸齒波發(fā)生器的斜率。磁飽和是由經(jīng)過(guò)線圈的電流引起的，下文中術(shù)語(yǔ)“電流飽和”與磁飽和將交替使用。備選地， 當(dāng)檢測(cè)到線圈中的電流飽和度在25 %和75 %之間或在75 %和125 %之間時(shí)，甚至在檢測(cè)到線圈中的電流飽和度超過(guò)125%時(shí)，優(yōu)選地在25%到50%的范圍內(nèi)，增大鋸齒波發(fā)生器的斜率，從而保證電流不會(huì)過(guò)早地或過(guò)于急劇地到達(dá)最高點(diǎn)。這些實(shí)施例因此提供了一定程度的控制靈活性。
優(yōu)選地，通過(guò)測(cè)量串聯(lián)在第一開關(guān)和第二開關(guān)之一與接地之間的電阻器兩端的電壓，來(lái)測(cè)量電流飽和度。測(cè)量這種分路電壓為線圈電流提供了良好的代表。優(yōu)選地，軟切換間隔是非零的。包含這種非零軟切換間隔避免了硬切換。然而非優(yōu)選地，為了合適地選擇FET，軟切換間隔可以為零。在實(shí)施例中，響應(yīng)于鋸齒波的輸出超過(guò)參考信號(hào)，第一開關(guān)斷開。備選地或附加地，響應(yīng)于線圈中電流飽和的結(jié)束，鋸齒波發(fā)生器可以復(fù)位。響應(yīng)于電流飽和的結(jié)束，第一開關(guān)于可以直接斷開或在延遲之后斷開。因而可以提供一種后峰值電流復(fù)位裝置，該裝置可以為設(shè)計(jì)者或用戶提供另一程度的控制。在實(shí)施例中，以上描述的方法還包括步驟在第二時(shí)間段比較對(duì)電感器中的電流加以指示的指示信號(hào)(VRsh)與第二預(yù)定參考信號(hào)(VmT)，響應(yīng)于指示信號(hào)(VRsh)大于第二預(yù)定參考信號(hào)(\SAT)，將鋸齒波發(fā)生器的輸出的斜率增大到更陡峭的斜率，然后保持所述更陡峭的斜率，直到第二開關(guān)斷開為止。因此可以有利地在第一開關(guān)和第二開關(guān)之間對(duì)開關(guān)接通時(shí)間的減小予以平衡。備選地，可以提供對(duì)接通時(shí)間的減少予以平衡的其它方法，或者不提供任何對(duì)接通時(shí)間的減少予以平衡的方法。在實(shí)施例中，僅當(dāng)控制器處于點(diǎn)火階段時(shí)，才使能響應(yīng)于線圈中電流飽和來(lái)將鋸齒波發(fā)生器的斜率增大到更陡峭的斜率的步驟。有益地，這可以防止該方法對(duì)燈的其它操作階段造成干擾。在實(shí)施例中，燈是緊湊型熒光燈；備選地，燈可以是非緊湊型熒光燈或其它類型的燈。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供了一種用于燈的電路裝置，配置為根據(jù)如上描述的方法來(lái)操作。本發(fā)明也可以擴(kuò)展到包括上述控制器的緊湊型熒光燈，但本發(fā)明不限于此。參考下文實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和其它方面將變得明顯并得以闡明。


參考附圖，僅以示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是半橋驅(qū)動(dòng)燈的簡(jiǎn)化示意圖；圖2是圖1中示意性示出的電路的時(shí)序圖，圖2(a)概要地示出了該時(shí)序圖，圖 2(b)更詳細(xì)地部分示出了該時(shí)序圖；圖3示出了具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的控制器的半橋驅(qū)動(dòng)燈的簡(jiǎn)化示意圖；圖4示出了圖中示意性示出電路的時(shí)序圖，包括可能的備選時(shí)序；圖5示出了具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制器的半橋驅(qū)動(dòng)燈的示意圖；圖6在6(a)和6 (c)示出了在啟用點(diǎn)火狀態(tài)的情況下飽和度減小電路的兩個(gè)備選方案，在6(b)示出了相應(yīng)的時(shí)序圖；圖7示出了具有根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的控制器的半橋驅(qū)動(dòng)燈的示意圖；以及圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)序圖。應(yīng)該注意圖是概略性的，而不是按照比例繪制的。為了清楚和方便繪制，擴(kuò)大或縮小了這些附圖的部件的相關(guān)尺寸和比例。在經(jīng)修改的實(shí)施例及不同的實(shí)施例中，相同的附圖標(biāo)記一般用于表示相應(yīng)的或相似的特征。
具體實(shí)施例方式圖3示出了傳統(tǒng)半橋驅(qū)動(dòng)的緊湊型熒光燈的簡(jiǎn)化示意圖，所述緊湊型熒光燈具有使用鋸齒波振蕩器的控制器。在圖中，傳統(tǒng)的鋸齒波振蕩器301包括電流源Ira，該電流源 Icf為電容器Cf充電。電容器電壓增大，直到該電容器電壓超過(guò)第一預(yù)定參考電壓Vsaw為止，在比較器302中進(jìn)行比較。一旦電壓超過(guò)Vsaw，斷開開關(guān)304，以為電容器放電，放電時(shí)間段τ由延遲邏輯303設(shè)置。將來(lái)自鋸齒波發(fā)生器的輸出發(fā)送至二次分頻邏輯308，以將該輸出的頻率二等分，然后發(fā)送至邏輯307，以控制低側(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)器5。將來(lái)自驅(qū)動(dòng)器邏輯 307的第二輸出發(fā)送至電平移位器306，從而發(fā)送至高側(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)器4。在圖4中示出了圖3的電路在點(diǎn)火階段的時(shí)序圖。圖4中，從底部開始以實(shí)線示出了 分別根據(jù)GHS和GLS柵極信號(hào)的高側(cè)開關(guān)2和低側(cè)開關(guān)3的時(shí)序圖，分路電阻器兩端的電壓VKsh，以及鋸齒波電容器Cf兩端的電壓。對(duì)于開關(guān)，“高”信號(hào)表示開關(guān)閉合(即開關(guān) “接通”)，在斷開一個(gè)開關(guān)與閉合另一個(gè)開關(guān)之間，存在間隔406，以允許零電壓或軟切換； 分路電阻器兩端的電壓VKsh表示電感器電流，相對(duì)于電平401而示出了電壓VKsh，電感器在電平401處開始飽和；當(dāng)電壓達(dá)到參考電平“Ref_SaW”時(shí)，鋸齒波Cf復(fù)位。當(dāng)?shù)蛡?cè)開關(guān)3閉合時(shí)，線圈電流VKsh從負(fù)值開始線性增大。在后續(xù)的周期中，線圈電流逐漸更早地超過(guò)閾值401(因?yàn)榫€圈的有效電感減小，在402、402，、402”處示出的電流的正斜率逐漸變高)。因此線圈電流超過(guò)閾值水平越多將導(dǎo)致電流中逐漸更早且更尖銳的尖峰。此外，電感器的飽和增大了瞬時(shí)頻率，如果該頻率超過(guò)半橋開關(guān)頻率振蕩，則電流可以在低側(cè)開關(guān)3斷開之前開始減小，其中電流尖峰的區(qū)域與線圈電阻有關(guān)。如果在低側(cè)開關(guān)3斷開之前電流變?yōu)樨?fù)的，那么當(dāng)?shù)蛡?cè)開關(guān)3斷開時(shí)，逆電流可以流經(jīng)開關(guān)3的體二極管，如在403、403，示出。當(dāng)高側(cè)開關(guān)2接通時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致硬接通，如404、404，示出。這最終會(huì)導(dǎo)致對(duì)開關(guān)2的損壞及系統(tǒng)的失效。根據(jù)本發(fā)明第一方面，增大鋸齒波斜率的效果以虛線示出。相對(duì)于Cf_saw的未調(diào)節(jié)梯度411，Cf_saw的增長(zhǎng)梯度411，導(dǎo)致Cf_saw更早到達(dá)參考電平Ref_saw 412。盡管在線圈電流中存在早期峰值402”，但是在時(shí)刻412之前電流不會(huì)變?yōu)樨?fù)。此時(shí)低側(cè)開關(guān)3 關(guān)斷，在414處指示了開關(guān)的后沿，隨后，在通常的軟切換延遲406之后接通高側(cè)開關(guān)。以這種方式，避免了硬切換并且限制了峰值電流。因此，保持線圈電流的增長(zhǎng)梯度，直到低側(cè)開關(guān)關(guān)斷為止。為了防止硬切換以及限制電流峰值的最高水平，振蕩器電路中瞬時(shí)頻率優(yōu)選地應(yīng)該增大到超過(guò)2倍；這可以說(shuō)明圖4中示出的最差情況，其中鎮(zhèn)流器負(fù)載工作在電容性模式而非電感性模式。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明方面的燈控制器的示意性圖。除了鋸齒波發(fā)生器301的電流發(fā)生器Ira以外，還提供電路500，該電路500切換附加電流發(fā)生器505。電路500包括比較器501，比較器501將該比較器501的負(fù)輸入上由\皿來(lái)確定的線圈電流與該比較器501 的正輸入上的第二預(yù)定閾值\皿相比較。比較器的與最大電流觸發(fā)器(MCT)相對(duì)應(yīng)的輸出用作至置位-復(fù)位觸發(fā)器的輸入，該置位-復(fù)位觸發(fā)器由NAND門502和503對(duì)形成。從到低側(cè)開關(guān)3的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)GLS獲得置位-復(fù)位觸發(fā)器的第二輸入。觸發(fā)器對(duì)該觸發(fā)器的輸出“A”處的開關(guān)504加以控制，該開關(guān)504布置用于并行地切換鋸齒波振蕩器301中的第一電流發(fā)生器與第二電流發(fā)生器505。
在操作中，電路500操作用于比較線圈電流與閾值VmT。一旦線圈電流超過(guò)閾值 Vlsat,比較器MCT的輸出變?yōu)榈?。這種轉(zhuǎn)變均設(shè)置置位-復(fù)位觸發(fā)器，使得只要MCT保持為低，信號(hào)A就變?yōu)楦叩牟⑶冶３譃楦?，而與GLS信號(hào)無(wú)關(guān)。只有當(dāng)由于線圈電流下降到VmT 以下而使MCT變?yōu)楦邥r(shí)，GLS中的高到低轉(zhuǎn)變才可以將置位-復(fù)位觸發(fā)器復(fù)位。在信號(hào)A為高的所有時(shí)間里，開關(guān)504從電流發(fā)生器505向鋸齒波振蕩器中引入附加電流。圖5示出的例子中，附加電流等于1. 5 X Ira。因此，包括附加電流，鋸齒波發(fā)生器中的電流現(xiàn)在是本來(lái)的2. 5倍。剛描述的電路的另一效果在于，對(duì)LSS開關(guān)3的接通時(shí)間控制是自適應(yīng)的，并且從電流超過(guò)閾值的時(shí)刻開始受影響，直到LSS 3接通時(shí)間段結(jié)束。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，附加電流可以等于不同的水平(比如 LOXIcf)。優(yōu)選地但非強(qiáng)制地，附加電流至少是IXIra 這會(huì)導(dǎo)致鋸齒頻率加倍，如果鋸齒斜率的增長(zhǎng)導(dǎo)致頻率至少加倍，則甚至在鎮(zhèn)流器負(fù)載用在電容性模式而非電感性模式的最差情況下，這也會(huì)防止硬切換并限制峰值電流的水平。使用一定范圍的比較器電平VmT來(lái)測(cè)試以上實(shí)施例。選擇接近于實(shí)際電平的\SAT 值，同時(shí)避免了在點(diǎn)火之前的任何硬切換，其中在實(shí)際電平處，發(fā)現(xiàn)線圈飽和起始點(diǎn)延伸到了點(diǎn)火時(shí)間。此外，在點(diǎn)火之前的實(shí)際峰值電流保持中等水平，正好在比較電平VmT之上。 增大比較器電平VmT與實(shí)際飽和電平之間差導(dǎo)致了更快速的點(diǎn)火，代價(jià)是飽和峰值電流水平略微更大。因此，顯然，通過(guò)調(diào)整比較電平VmT，可以控制最大峰值電流甚至超過(guò)磁飽和， 同時(shí)在所有情況下，在點(diǎn)火之前避免硬切換電流。實(shí)驗(yàn)上觀察到，甚至當(dāng)比較電平VmT是實(shí)際電平的2倍時(shí)，仍然可以避免硬切換電流，其中在實(shí)際電平下線圈飽和開始。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，當(dāng)控制器沒有處于點(diǎn)火狀態(tài)時(shí)，禁用上述飽和度減小電路500。圖6(a)和6(c)示出了通過(guò)使附加電流發(fā)生器不能產(chǎn)生鋸齒波來(lái)實(shí)現(xiàn)這種構(gòu)思的兩種非限制性方法。在圖6(a)中，通過(guò)向第一 NAND門502’引入另一輸入601來(lái)修改置位-復(fù)位觸發(fā)器，并且使用輸出NOT (A*)而非A來(lái)切換附加電流發(fā)生器505。所述另一輸入 601對(duì)應(yīng)于點(diǎn)火狀態(tài)，因此只要控制處于點(diǎn)火狀態(tài)，所述另一輸入601就為高。備選地，在圖 6(c)的實(shí)現(xiàn)中，使用來(lái)自置位-復(fù)位觸發(fā)器的輸出A，但是將輸出A反轉(zhuǎn)以在另一 NAND門 604中產(chǎn)生輸出NOT(A)，所述另一 NAND門604以點(diǎn)火狀態(tài)601，作為第二輸入。在任一實(shí)現(xiàn)中，圖6(b)中示出了相應(yīng)的時(shí)序圖。圖6示出了最大電流觸發(fā)器MCT 的狀態(tài)、低側(cè)開關(guān)柵極GLS的狀態(tài)、觸發(fā)器輸出a的狀態(tài)、觸發(fā)器反向輸出Ν0Τ(Α*)的狀態(tài)及觸發(fā)器反向輸出NOT(A)的狀態(tài)。如所見，在MCT的下降沿(其中GLS已經(jīng)為高)，輸出A 變?yōu)楦?而輸出NOT (Α*)和NOT (A)變?yōu)榈?。當(dāng)GLS變?yōu)榈蜁r(shí)，輸出NOT (Α*)變?yōu)楦?。在小延遲之后，MCT回到高，此時(shí)輸出A變?yōu)榈投敵鯪OT(A)變?yōu)楦?。該小延遲由來(lái)自驅(qū)動(dòng)器 5的LSS柵極切換信號(hào)的下降沿與開關(guān)關(guān)斷的實(shí)際時(shí)刻之間的延遲來(lái)確定。雖然非強(qiáng)制的， 這個(gè)延遲也可以有利地用于增大隨后的鋸齒波斜率的開始，從而針對(duì)周期時(shí)間生產(chǎn)來(lái)改善 HSS與LSS之間的平衡。在圖7中示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。該實(shí)施例與參考圖5描述的實(shí)施例相似，并且并入了參考圖6(a)和6(b)描述的修改以及附加電路，以為鋸齒波振蕩器提供后飽和峰值復(fù)位。因此，為NOR門705提供信號(hào)NOT(A)作為第一輸入，為NOR門705提供反向MCT 信號(hào)(即，NOT(MCT))作為第二輸入。將來(lái)自NOR門705的輸出B發(fā)送至延遲邏輯303，以剛好在飽和峰值之后復(fù)位鋸齒波振蕩器。通過(guò)這種實(shí)現(xiàn)，可以保證B脈沖始終在GLS信號(hào)的下降沿之前。在多數(shù)情況下，只要比較器電平\皿保持接近于線圈飽和開始的實(shí)際電平，就不必須復(fù)位鋸齒波振蕩器。但是，這種后峰值復(fù)位具有的優(yōu)點(diǎn)是允許線圈飽和峰值，在可接受的高電流水平上從低側(cè)開關(guān)切換到高側(cè)開關(guān)，同時(shí)仍然使低側(cè)開關(guān)的電流不包含下降斜率的主要部分?，F(xiàn)在將參考圖8描述本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)序圖。圖8從底部開始示出了信號(hào)B(與 NOR門705的輸出相對(duì)應(yīng))、信號(hào)A (與置位-復(fù)位觸發(fā)器502’、503的輸出相對(duì)應(yīng))、低側(cè)開關(guān)3的柵極信號(hào)GLS、最大電流觸發(fā)器信號(hào)MCT、低側(cè)開關(guān)的源電流VRsh(也表示鎮(zhèn)流器線圈電流)以及來(lái)自鋸齒波發(fā)生器的輸出Cf saw。還示出了用于鋸齒波發(fā)生器的參考電平 “Ref_saw”及比較電平Vlsat。如時(shí)刻801、801，、801 ”所示，在線圈電流VRsh超過(guò)比較電平VmT時(shí)，MCT變?yōu)榈停?鋸齒波輸出Cf_saw的斜率增大，脈沖A以變?yōu)楦邽殚_始。一旦鋸齒波輸出Cf_saw到達(dá)參考電平(Ref saw)，MCT就變?yōu)楦?，GLS變?yōu)榈?，脈沖A以變?yōu)榈投Y(jié)束，鋸齒波復(fù)位。這對(duì)應(yīng)于參考附圖5和6描述的實(shí)施例。在圖8右側(cè)的周期表明包括以上參考附圖7描述的修改的效果。如上，一旦VRsh 到達(dá)比較電平V·，MCT就變?yōu)榈?，而A變?yōu)楦撸栽龃驝f_saw的斜率。但是，在這個(gè)例子中，在時(shí)刻802，電流峰值結(jié)束，VRsh開始下降到VmT以下，其中，時(shí)刻802在時(shí)刻803之前， 在時(shí)刻803，鋸齒波輸出Cf_saw到達(dá)參考電平Ref_saw。在時(shí)刻802，(可選的)后飽和峰值復(fù)位機(jī)制開始生效——即，如B—樣，MCT變?yōu)楦撸忼X波復(fù)位。應(yīng)該注意，雖然復(fù)位了鋸齒波Cf_saw，但是LSS 3不立即斷開，并且不立即重啟計(jì)時(shí)器，其中所述計(jì)時(shí)器用于HSS 2 應(yīng)當(dāng)接通的時(shí)間段。取而代之地，存在直到脈沖B結(jié)束為止的延遲，在該脈沖的結(jié)束時(shí)，如 GLS—樣，A變?yōu)榈停詳嚅_LSS 3。此外，僅在脈沖B的結(jié)束時(shí)鋸齒波Cf_saw才開始再次升高。脈沖B的持續(xù)時(shí)間由時(shí)間延遲τ (在該圖中未示出)來(lái)確定。因此，快速峰值復(fù)位并沒有減少LSS或HSS的接通時(shí)間?？傊?，從一個(gè)角度公開了一種燈的點(diǎn)火方法。該燈可以是緊湊型熒光燈。該方法具體用于減少或消除驅(qū)動(dòng)燈的半橋開關(guān)的硬切換。該方法操作用于響應(yīng)于鎮(zhèn)流電感器的飽和，來(lái)減少至少一個(gè)開關(guān)的接通時(shí)間。該方法可以在鎮(zhèn)流電感器飽和時(shí)立即操作，或者允許預(yù)定水平的飽和。該方法操作用于增大鋸齒波時(shí)序電路的斜率。通過(guò)閱讀本公開，其它變型和修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。這些變型和修改可以包括等價(jià)物和其它特征，這些等價(jià)物和其它特征是控制燈的方法的技術(shù)中已知的，并且可以代替本文已經(jīng)描述的特征而使用，或者與本文已經(jīng)描述的特征一起使用。雖然附加的權(quán)利要求針對(duì)特征的特定組合，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明的公開范圍還包括任何新特征、或本文顯式或隱式公開的特征的新組合、或其任何概括，而不管所述新特征、新組合或概括是否涉及與任何權(quán)利要求中所要求保護(hù)的發(fā)明相同的發(fā)明，也不管所述新特征、新組合或概括是否解決了與本發(fā)明所解決的的任何或者所有技術(shù)問(wèn)題相同的技術(shù)問(wèn)題。在分離的實(shí)施例的上下文中描述的特征也可以以組合的形式提供在單一實(shí)施例中。相反，為了簡(jiǎn)潔，單一實(shí)施例的上下文中描述的各個(gè)特征也可以分離地提供或者以任何適宜的子組合的形式提供。
申請(qǐng)人在此聲明，在本申請(qǐng)或任何從本申請(qǐng)中獲得的其他申請(qǐng)的進(jìn)行期間，可以由這些特征和/或這些特征的組合來(lái)形成新的權(quán)利要求。為了完整起見，還聲明術(shù)語(yǔ)“包括”不排除其它元件或步驟，術(shù)語(yǔ)“一”或“一種” 不排除多個(gè)，單一處理器或其它單元可實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中列舉的多個(gè)裝置的功能，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種控制用于燈(1)的控制器的方法，控制器具有串聯(lián)在燈和半橋節(jié)點(diǎn)之間的電感器(Lballast),半橋節(jié)點(diǎn)在第一開關(guān)(2,3)和第二開關(guān)(3,2)之間，所述方法包括分別在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段交替地閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)0，3)，在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段之間具有軟切換間隔；通過(guò)比較從鋸齒波發(fā)生器的輸出獲得的信號(hào)與第一預(yù)定參考信號(hào)，控制第一時(shí)間段和第二時(shí)間段中的至少一個(gè)；以及在第一時(shí)間段比較對(duì)電感器中的電流加以指示的指示信號(hào)(VRsh)與第二預(yù)定參考信號(hào)(\SAT)，以及響應(yīng)于指示信號(hào)(VRsh)大于第二預(yù)定參考信號(hào)(VmT)，將鋸齒波發(fā)生器的輸出的斜率增大到更陡峭的斜率，然后保持所述更陡峭的斜率，直到第一開關(guān)斷開或者鋸齒波發(fā)生器復(fù)位為止。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，增大鋸齒波發(fā)生器的斜率的步驟包括將斜率增大到超過(guò)2倍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，當(dāng)檢測(cè)到線圈中的任何磁飽和時(shí)，立即增大鋸齒波發(fā)生器的斜率。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，當(dāng)檢測(cè)到線圈中的電流飽和度在25%和75% 之間時(shí)，增大鋸齒波發(fā)生器的斜率。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，當(dāng)檢測(cè)到線圈中的電流飽和度在75%和125% 之間或者超過(guò)125%時(shí)，增大鋸齒波發(fā)生器的斜率。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，通過(guò)測(cè)量在第一開關(guān)與接地之間串聯(lián)的電阻器兩端的電壓，來(lái)測(cè)量電流飽和度。
7.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其中，軟切換間隔是非零的。
8.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其中，響應(yīng)于鋸齒波的輸出超過(guò)參考信號(hào)，斷開第一開關(guān)。
9.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其中，響應(yīng)于線圈中的電流飽和結(jié)束，復(fù)位鋸齒波發(fā)生器。
10.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，還在第二時(shí)間段包括以下步驟比較對(duì)電感器中的電流加以指示的指示信號(hào)(VRsh)與第二預(yù)定參考信號(hào)(\SAT)，以及響應(yīng)于指示信號(hào)(VRsh)大于第二預(yù)定參考信號(hào)(VmT)，將鋸齒波發(fā)生器的輸出的斜率增大到更陡峭的斜率，然后保持所述更陡峭的斜率，直到第二開關(guān)斷開為止。
11.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其中，僅當(dāng)控制器處于點(diǎn)火階段時(shí)，才使能響應(yīng)于線圈中的電流飽和將鋸齒波發(fā)生器的斜率增大到更陡峭的斜率的步驟。
12.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其中，燈是緊湊型熒光燈。
13.一種用于燈的電路裝置，配置為根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的方法來(lái)操作。
14.一種緊湊型熒光燈，包括如權(quán)利要求9所述的控制器。
全文摘要
公開了一種燈的點(diǎn)火方法。該燈可以是緊湊型熒光燈。該方法尤其針對(duì)減少或消除半橋開關(guān)驅(qū)動(dòng)燈的硬切換。響應(yīng)于鎮(zhèn)流電感器的飽和，該方法操作減少至少一個(gè)開關(guān)的工作時(shí)間。該方法可以在鎮(zhèn)流電感器飽和時(shí)立即操作，或者允許預(yù)定水平的飽和。該方法操作增大鋸齒時(shí)序電路的斜率。
文檔編號(hào)H05B41/282GK102318446SQ200980156479
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者亨里克斯·范艾爾克, 耶羅恩·克萊因彭寧 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司