專利名稱：具有改進(jìn)的過(guò)流保護(hù)電路的逆變器及用于其的電源和電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的總體對(duì)象是用于對(duì)放電燈供電的電源和鎮(zhèn)流器電路。更 具體地，本發(fā)明涉及包括改進(jìn)的過(guò)流保護(hù)電路的逆變器、以及包括這種逆 變器的電源和電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
許多用于氣體放電燈的電源和電子鎮(zhèn)流器釆用橋式逆變器。橋式逆變 器包括全橋逆變器(需要四個(gè)電源開(kāi)關(guān)器件)和半橋逆變器(需要兩個(gè)電源開(kāi)關(guān)器件)。電源開(kāi)關(guān)器件通常是通過(guò)諸如雙極結(jié)晶體管(BJT)或場(chǎng) 效應(yīng)晶體管(FET)等的功率晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常根據(jù)用于提供功率晶體 管的換向(即，導(dǎo)通和關(guān)斷)的方式而將橋式逆變器分成兩類自激振蕩 式或驅(qū)動(dòng)式。驅(qū)動(dòng)式橋式逆變器釆用專用驅(qū)動(dòng)器電路來(lái)使逆變器晶體管換向，并且 典型地包括電流反饋布置(耦合在逆變器晶體管與驅(qū)動(dòng)器電漆t(yī)間)，以 確保在導(dǎo)電期間流過(guò)逆變器晶體管的峰值電流保持在適當(dāng)?shù)腜艮度內(nèi)。這是必須的，以便防止晶體管的過(guò);OL熱(由于導(dǎo)電功耗)，更為根本地是以便確保不超過(guò)晶體管的最大額定電流。在任何情況下都需要電流反饋布置 以保持逆變器的長(zhǎng)期可靠性和保護(hù)逆變器晶體管不受破壞。常見(jiàn)的電流反饋布置采用與一個(gè)或更多個(gè)逆變器晶體管(例如，圖1中的晶體管120)串聯(lián)連接的電流感測(cè)電阻器(例如，圖1中的電阻器 150 )。電流感測(cè)電阻器兩端出現(xiàn)的瞬時(shí)電壓與在導(dǎo)電期間流過(guò)逆變器晶體 管的瞬時(shí)電流成比例。借助于RC濾波網(wǎng)絡(luò)(例如，圖1中的電阻器154 和電容器156)，將電流感測(cè)電阻器兩端的電壓^R供到驅(qū)動(dòng)器電路(例如， 圖1中的驅(qū)動(dòng)器電路130 )的電流感測(cè)輸入端(例如，圖1中的輸入端132 ), 所述RC濾波網(wǎng)絡(luò)基本上防止了高頻噪聲或其它寄生信號(hào)到達(dá)所述驅(qū)動(dòng) 器電路的電流感測(cè)輸入端。在操作期間，驅(qū)動(dòng)器電路連續(xù)地監(jiān)測(cè)電流感測(cè) 輸入端處的電壓。如果電流感測(cè)輸入端處的電壓試圖超過(guò)預(yù)定的限度(例 如約0.6伏，但是有時(shí)可基于操作模式而變化)，則驅(qū)動(dòng)器電路以使得流 過(guò)逆變器晶體管的瞬時(shí)電流減小的方式來(lái)更改用于逆變器晶體管(例如，圖1中的晶體管110、 120)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(例如，通過(guò)圖1中的驅(qū)動(dòng)輸出 端140、 144提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào))的特性。
前述方法通常在多種操作條件下良好地執(zhí)行。但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在特定 條件下(例如當(dāng)逆變器以所謂的"電容式切換"才莫式操作時(shí))，此方法不 能有效地限制流過(guò)逆變器晶體管的瞬時(shí)電流。對(duì)于逆變器對(duì)諧振輸出電路 (例如圖1中的電感器210和電容器212)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(這在多種類型的電 子鎮(zhèn)流器和某些類型的電源中的布置中是常見(jiàn)的)的那些應(yīng)用而言，當(dāng)供 應(yīng)給逆變器的直流(DC)輸入電壓(例如圖1中的VraIL )顯著地降低到 其正常值之下時(shí)(即，當(dāng)Vra江"降低到失調(diào)"時(shí))，傾向于發(fā)生電容式切 換。
在電容式切換期間，流過(guò)逆變器晶體管的電流(在導(dǎo)電期間)通常具 有以下特征具有高振幅(即，高峰值)和短的持續(xù)時(shí)間(即，窄的脈沖
寬度)。同時(shí)，DC輸入電壓VRAJL已顯著減小(這是引起電容式切換的首
要原因)。在這些情況下(在此期間通過(guò)逆變器開(kāi)關(guān)的電流的峰值可能達(dá) 到其正常工作值的許多倍(例如8到25倍))，常規(guī)的方法(即，利用耦 合到驅(qū)動(dòng)器電路的電流感測(cè)輸入端的電流感測(cè)電阻器和RC濾波器)不能 有效地限制通過(guò)逆變器晶體管的電流的峰值。結(jié)果，逆變器晶體管經(jīng)歷一
定程度的功耗(以;M目關(guān)的發(fā)熱)，這可能導(dǎo)致晶體管內(nèi)的結(jié)溫度變高以
至于使晶體管損壞。
因此，需要一種具有保護(hù)電路的逆變器，該保護(hù)電路能夠可靠地保護(hù)
逆變器晶體管不受在電容式IMt期間發(fā)生的過(guò)流情況的影響。與現(xiàn)有技術(shù) 相比，這種逆變器以及包括這種逆變器的電源或電子鎮(zhèn)流器將呈現(xiàn)相當(dāng)大 的進(jìn)步。


圖i為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的、包括逆變器和輸出電路的布置的電 路圖，其中所述逆變器包括改進(jìn)的過(guò)流保護(hù)電路。
具體實(shí)施例方式
圖1描述了用于對(duì)負(fù)載20供電的電路10?？捎米饔糜趯?duì)一個(gè)或更多 個(gè)氣體放電燈供電的電源或電子鎮(zhèn)流器的后端部分的電路10包括逆變器 100和輸出電路200。
8逆變器100包括第一輸入端子102和第二輸入端子104;逆變器輸 出端子106;第一逆變器晶體管110和第二逆變器晶體管120的串聯(lián)布置； 驅(qū)動(dòng)器電路130;主電流感測(cè)電路150、 154、 156;以及輔助電流感測(cè)電 路160。如在此將更詳細(xì)地描述的，輔助電流感測(cè)電路160用于在主電流 感測(cè)電路不能勝任的情況(例如電容式切換)下、保護(hù)逆變器晶體管110、 120使之免于過(guò)量的功耗和可能的損壞。如下文所述，現(xiàn)在將參照?qǐng)D1來(lái)描述逆變器100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和^^t。第一輸入端子102和第二輸入端子104用于接M本上為直流(DC ) 的電壓源vra仏。通常通過(guò)整流電路(其接收常規(guī)的交流(AC)電壓源， 所述交流電壓例如是在60赫茲時(shí)的277伏的有效值)和直流-直流轉(zhuǎn)換器 (例如升壓轉(zhuǎn)換器)的組合來(lái)提供VraIL。第二輸入端子104也耦合到電 #地端50。逆變器輸出端子106耦合到輸出電路200,輸出電路200對(duì) 逆變器的輸出電壓進(jìn)行處理，以向負(fù)載20提供適當(dāng)?shù)碾娫础５谝荒孀兤骶w管IIO和第二逆變器晶體管120的串聯(lián)布置被耦合在 第一輸入端子102與第二輸入端子104之間。第一逆變器晶體管110在逆 變器輸出端子106處耦合到第二逆變器晶體管120。如圖1中所描述的， 第一逆變器晶體管110和第二逆變器晶體管120構(gòu)成半橋布置；然而， 應(yīng)當(dāng)理解，在此描述的本發(fā)明的原理還可以應(yīng)用于全橋布置。優(yōu)選地，通過(guò)適當(dāng)?shù)钠骷?lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路130，所述適當(dāng)?shù)钠骷?如是由ST Microelectronics制造的集成電路L6570。驅(qū)動(dòng)器電路130經(jīng)由 驅(qū)動(dòng)輸出端140、 142、 144而耦合到第一逆變器晶體管110和第二逆變器 晶體管120。在操作期間，驅(qū)動(dòng)器電路130以基本上互補(bǔ)的方式(即，使 得當(dāng)晶體管110導(dǎo)通時(shí)晶體管120關(guān)斷，反之亦然)按驅(qū)動(dòng)頻率使逆變 器晶體管110、 120換向；優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)頻率被選擇以使之大于約20000 赫茲。驅(qū)動(dòng)器電路130包括許多其它的輸入端，為了清晰地闡述本發(fā)明起 見(jiàn)，在此未示出或描述這些輸入端，但是這些輸入端是在本領(lǐng)域的技術(shù)人 員的知識(shí)范疇之內(nèi)的。然而，涉及本發(fā)明的是驅(qū)動(dòng)器電路130包括電流 感測(cè)輸入端132和頻率控制輸入端134。驅(qū)動(dòng)器電路130還包括用于接收 預(yù)定的基準(zhǔn)電壓VreF (其通常為約1伏左右或更小)的基準(zhǔn)電壓輸入端 136;在驅(qū)動(dòng)器電路130內(nèi)部，由(圖1中的假想線所描述的)運(yùn)算放大 器138在對(duì)供應(yīng)給頻率控制輸入端134的信號(hào)U。ntw)進(jìn)行邏輯處理時(shí)使用Vref。主電流感測(cè)電路150、 154、 156耦合在第二逆變器晶體管120與驅(qū)動(dòng)200780035745.X
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器電路130的電流感測(cè)輸入端132之間。更具體地，主電流感測(cè)電路包括 電流感測(cè)電阻器150和RC濾波器，所述RC濾波器包括電阻器154和電 容器156。電流感測(cè)電阻器150耦合在第二逆變器晶體管120與電#地 端50之間。電阻器154耦合在電流感測(cè)電阻器150的頂端與驅(qū)動(dòng)器電路 130的電流感測(cè)輸入端(ISENSE) 132之間。電容器156耦合在驅(qū)動(dòng)器電路 130的電流感測(cè)輸入端132與電路接地端50之間。先前在"背景技術(shù)" 中已描述了主電流感測(cè)電路150、 154、 156的基本操作，并且所述基本操 作對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是眾所周知的。
顯然，如同先前在"背景技術(shù)，，中所論述的，當(dāng)逆變器100以電容式 切換模式操作(這例如在VR^降低到失調(diào)時(shí)發(fā)生)時(shí)，主電流感測(cè)電路 150、 154、 156不能有效地限制通過(guò)逆變器晶體管110、 120的峰值電流。
輔助電流感測(cè)電路160耦合在第二逆變器晶體管120與驅(qū)動(dòng)器電路 130的頻率控制輸入端U。ntr。》134之間。在操作期間，當(dāng)流過(guò)逆變器晶 體管IIO、 120的電流超過(guò)預(yù)定的峰值極限時(shí)，輔助電流感測(cè)電路160觸 發(fā)輔助信號(hào)，并將該輔助信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)器電路130的頻率控制輸入端 134。提供給頻率控制輸入端134的輔助信號(hào)的作用是提高驅(qū)動(dòng)器電路130 使逆變器晶體管110、 120換向所按照的驅(qū)動(dòng)頻率，由此減小流過(guò)晶體管 110、 120的蜂，值電流。
優(yōu)選地，如圖l所述，輔助電流感測(cè)電路160包括電阻器162、電壓 擊穿器件170和二極管18。電阻器162耦合在電流感測(cè)電阻器150與第 一節(jié)點(diǎn)164之間。電壓擊穿器件170耦合在第一節(jié)點(diǎn)164與第二節(jié)點(diǎn)166 之間。二極管180具有耦合到第二節(jié)點(diǎn)166的正極182和耦合到驅(qū)動(dòng)器電 路130的頻率控制輸入端134的負(fù)極184。
預(yù)期可以通過(guò)許多適當(dāng)?shù)脑械娜魏卧?lái)實(shí)現(xiàn)電壓擊穿器件 170。優(yōu)選地，如圖1所描述，通過(guò)具有耦合到第一節(jié)點(diǎn)164的負(fù)極174 和耦合到第二節(jié)點(diǎn)166的正極172的齊納二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓擊穿器件170。 齊納二極管170被選擇以使之具有齊納擊穿電壓(例如3.3伏)，所述齊 納擊穿電壓低到足以提供與逆變器100中的其它電路(例如驅(qū)動(dòng)器電路 130)之間的兼容性，但也高到足以確保在逆變器100的正常起動(dòng)過(guò)程期 間輔助電流感測(cè)電路160不會(huì)4皮搶先啟動(dòng)。關(guān)于后一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)理解，逆變 器100的初始操作(即，在向電路10供電之后不久發(fā)生的操作)典型地 伴隨有峰值電流(通過(guò)晶體管IIO、 120)，所述"^值電流至少稍高于在逆 變器100的正常穩(wěn)態(tài)操作期間出現(xiàn)的峰值電流。輔助電流感測(cè)電路160的顯著優(yōu)點(diǎn)在于輔助電流感測(cè)電路160在逆變器100的正常起動(dòng)過(guò)程期 間通常不會(huì)啟動(dòng)(因此不會(huì)妨礙或干擾逆變器100的正常起動(dòng)過(guò)程)。該 有利性能主要可歸因于電壓擊穿器件170的使用，所述電壓擊穿器件170 被選擇以使之具有擊穿電壓(例如，3.3伏)，所述擊穿電壓高到足以在逆 變器起動(dòng)期間避免可被稱為"誤檢測(cè)"的情況。在操作期間，如果通過(guò)逆變器晶體管110、 120的瞬時(shí)電流超過(guò)預(yù)定 的《%值極限，則電流感測(cè)電阻器150兩端的電壓(該電壓與通過(guò)逆變器晶 體管的電流成比例)將試圖超過(guò)啟動(dòng)輔助電流感測(cè)電路160所必需的對(duì)應(yīng) 的電壓閾值(例如，當(dāng)選擇齊納二極管170以使之具有3.3伏的齊納電壓 時(shí)，所述電壓閾值為約3.9伏左右)。在輔助電流感測(cè)電路160中，當(dāng)電 流感測(cè)電阻器150兩端的電壓接近于電壓閾值(例如3.9伏)時(shí)，齊納二 極管170將擊穿并變得導(dǎo)電，并且二極管180將變?yōu)檎蚱们覍?dǎo)電；換 言之，輔助電流感測(cè)電路160將被啟動(dòng)，由此向驅(qū)動(dòng)器電路130的頻率控 制輸入端134提供信號(hào)。這樣，輔助電流感測(cè)電路160對(duì)通過(guò)逆變器晶體 管的過(guò)量的峰值電流進(jìn)行響應(yīng)，并提皿號(hào)，驅(qū)動(dòng)器電路130 (通過(guò)適當(dāng) 地更改對(duì)逆變器晶體管的驅(qū)動(dòng))對(duì)該信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，以保護(hù)逆變器晶體管 使之免于可能造成損壞的發(fā)熱。再參照?qǐng)Dl，下文詳細(xì)描述了尤其適用于電子鎮(zhèn)流器(即，其中負(fù)載 20包括一個(gè)或更多個(gè)氣體放電燈)的輸出電路200的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，輸出電路200包括至少兩個(gè)輸出連接202、 204;諧振電 路210、 212;直流(DC)隔離電容器214;以及負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220。輸出連接202、 204用于連接到負(fù)載20。諧振電路包括諧振電感器210 和諧振電容器212。諧振電感器210耦合在逆變器輸出端子106與第一輸 出連接202之間。諧振電容器212耦合在第一輸出連接202與電#地端 50之間。負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220耦合到第二輸出連接204、電#地端 50和驅(qū)動(dòng)器電路130的頻率控制輸入端134。直流(DC )隔離電容器214 耦合在第二輸出連接204與負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220之間。對(duì)于與電源和電 子鎮(zhèn)流器相關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，諧振電感器210、諧振電容器212 和DC隔離電容器214的效用和操作是眾所周知的。在操作期間，負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220監(jiān)測(cè)流過(guò)負(fù)載20的AC電流， 并向驅(qū)動(dòng)器電路130的頻率控制輸入端134提供相應(yīng)的負(fù)載相關(guān)的信號(hào)。 換言之，負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220向頻率控制輸入端134提供表示流過(guò)負(fù)載 20的電流的量值的電壓，由此允許驅(qū)動(dòng)器電路130調(diào)節(jié)負(fù)載電流(保持負(fù)載電流處于期望的值)。
如圖1中所描述的，優(yōu)選地，負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220包括第二二極管 230、第三二極管240和第三電阻器250。第二二極管230具有耦合到電 3^#地端50的正極232和耦合到第三節(jié)點(diǎn)222的負(fù)極。第三二極管240 具有耦合到第三節(jié)點(diǎn)222的正極242和耦合到第四節(jié)點(diǎn)224的負(fù)極244; 第四節(jié)點(diǎn)224耦合到驅(qū)動(dòng)器電路130的頻率控制輸入端134。電阻器250 耦合在第四節(jié)點(diǎn)224與電珞接地端50之間。在操作期間，負(fù)載電流監(jiān)測(cè) 電路220用作半波整流電路，其中通過(guò)二極管240使負(fù)載電流的正半周期 通過(guò)并到達(dá)電阻器250，以在電阻器250兩端產(chǎn)生相應(yīng)的正電壓；通過(guò)二 極管230而允許負(fù)載電流的負(fù)半周期流過(guò)并到達(dá)電i^地端50 (因此不 會(huì)影響電阻器250兩端的電壓)。因此，負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220向頻率控 制輸入端134提供表示負(fù)載電流的正半周期的電壓。
再參照?qǐng)Dl，基于前述論述，應(yīng)當(dāng)理解，頻率控制輸入端134—般接 收兩個(gè)電壓信號(hào) 一個(gè)來(lái)自負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220，另一個(gè)(但是如同前 述地只是在特定條件下)來(lái)自輔助電流感測(cè)電路160。
在電路IO的正常操作期間，當(dāng)流過(guò)逆變器晶體管的峰值瞬時(shí)電流處 于指定的碎Ht極限之內(nèi)時(shí)，不啟動(dòng)輔助電流感測(cè)電路160 (即，齊納二極 管170是不導(dǎo)電的)，因此不從輔助電流感測(cè)電路160向頻率控制輸入端 134提供信號(hào)。在這些時(shí)段期間，負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220向頻率控制輸入 端134提供表示負(fù)載電流的電壓信號(hào)，并且驅(qū)動(dòng)器電路130使用該電壓信 號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載電流。
相反地，在特定的操作模式(例如電容式切換模式)期間，當(dāng)通過(guò)逆 變器晶體管的峰值瞬時(shí)電流試圖超過(guò)所述指定的峰值極限時(shí)，輔助電流感 測(cè)電路160被啟動(dòng)(即，齊納二極管170和二極管180變得導(dǎo)電)，因此 從輔助電流感測(cè)電路160向頻率控制輸入端134提供信號(hào)。該信號(hào)被疊加 在(即，添加到)負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220所提供的信號(hào)上。
下面列出了用于實(shí)現(xiàn)主電流感測(cè)電路150、 154、 156和輔助電流感測(cè) 電路160以及負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220的優(yōu)選的元件和/或元件值
主電流感測(cè)電路150、 154、 156:
電阻器150: 0.68歐姆，5%， 1瓦特
電阻器154: 3.9千歐，5%, 0.125瓦特
電容器156: 470皮法，5%， 50伏200780035745.X
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輔助電流感測(cè)電路160:
電阻器162: 220歐姆，5%, 0.25瓦特
電壓擊穿器件170: 1N5226B (3.3伏齊納二極管)
二極管180: 1N4148 負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路220:
二極管230、 240:額定50伏，600毫安，4亳微秒
電阻器250: 1.1歐姆，1%， 0.5瓦特
盡管已參照一些優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 可以在不背離本發(fā)明的新穎的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種更改和變化。
權(quán)利要求
1.一種逆變器，包括第一輸入端子和第二輸入端子，適用于接收基本上為直流(DC)的電壓源；逆變器輸出端子；第一逆變器晶體管和第二逆變器晶體管的串聯(lián)布置，所述串聯(lián)布置耦合在所述第一輸入端子與所述第二輸入端子之間，其中所述第一逆變器晶體管在所述逆變器輸出端子處耦合到所述第二逆變器晶體管；耦合到所述第一逆變器晶體管和所述第二逆變器晶體管的驅(qū)動(dòng)器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路能夠操作用于以基本上互補(bǔ)的方式按驅(qū)動(dòng)頻率使所述逆變器晶體管換向，所述驅(qū)動(dòng)器電路包括電流感測(cè)輸入端和頻率控制輸入端；耦合在所述第二逆變器晶體管與所述驅(qū)動(dòng)器電路的電流感測(cè)輸入端之間的主電流感測(cè)電路；以及耦合在所述第二逆變器晶體管與所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端之間的輔助電流感測(cè)電路，其中，作為對(duì)流過(guò)所述逆變器晶體管的電流超過(guò)預(yù)定的峰值極限的情況的響應(yīng)，所述輔助電流感測(cè)電路能夠操作用于向所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端提供輔助信號(hào)，由此提高驅(qū)動(dòng)頻率并減小流過(guò)所述逆變器晶體管的電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的逆變器，其中所述主電流感測(cè)電路包括耦合在所述第二逆變器晶體管與電路接地 端之間的電流感測(cè)電阻器，其中電珞接地端耦合到所述第二輸入端子；以 及所述輔助電流感測(cè)電路包括耦合在所述電流感測(cè)電阻器與第 一節(jié)點(diǎn)之間的電阻器；耦合在所述第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓擊穿器件；以及二極管，所述二極管具有耦合到所述第二節(jié)點(diǎn)的正極和耦合到所 述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端的負(fù)極。
3. 如權(quán)利要求2所述的逆變器，其中所述電壓擊穿器件包括齊納二 極管，所述齊納二極管具有耦合到所述第一節(jié)點(diǎn)的負(fù)極和耦合到所述第二節(jié)點(diǎn)的正極。
4. 如權(quán)利要求3所述的逆變器，其中所述齊納二極管具有約3.3伏左 右的齊納擊穿電壓。
5. 如權(quán)利要求1所述的逆變器，其中所述輔助電流感測(cè)電路還能夠 操作用于允許在不向所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端提供所述輔 助信號(hào)的情況下使所述逆變器起動(dòng)。
6. —種用于向負(fù)載供電的電源，包括逆變器，所述逆變器包括第一輸入端子和第二輸入端子，適用于接收基本上為直流(DC ) 的電壓源；逆變器輸出端子；第一逆變器晶體管和第二逆變器晶體管的串聯(lián)布置，所述串聯(lián)布 置耦合在所述第一輸入端子與所述第二輸入端子之間，其中所述第一逆變 器晶體管在所述逆變器輸出端子處耦合到所述第二逆變器晶體管；耦合到所述第一逆變器晶體管和所述第二逆變器晶體管的驅(qū)動(dòng) 器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路能夠操作用于以基本上互補(bǔ)的方式按驅(qū)動(dòng)頻率使 所述逆變器晶體管換向，所述驅(qū)動(dòng)器電路包括電流感測(cè)輸入端和頻率控制 輸入端；耦合在所述第二逆變器晶體管與所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述電流感 測(cè)輸入端之間的主電流感測(cè)電路，其中所述主電流感測(cè)電路包括耦合在所 述第二逆變器晶體管與電珞接地端之間的電流感測(cè)電阻器，其中電路接地 端耦合到所述第二輸入端子；以及耦合在所述第二逆變器晶體管與所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控 制輸入端之間的輔助電流感測(cè)電路，其中所述輔助電流感測(cè)電路包括耦合在所述電流感測(cè)電阻器與第一節(jié)點(diǎn)之間的第 一電阻器；耦合在所述第 一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓擊穿器件；以及第一二極管，所述第一二極管具有耦合到所述第二節(jié)點(diǎn)的正 極和耦合到所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端的負(fù)極；以及耦合到所述逆變器輸出端子的輸出電路，所述輸出電路包括第一輸出連接和第二輸出連接，適用于連接到所述負(fù)載；以及耦合到所述第二輸出連接、電#地端以及所述驅(qū)動(dòng)器電路的所 述頻率控制輸入端的負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路，所述負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路能夠操作 用于向所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端提供負(fù)載相關(guān)的信號(hào)。
7. 如權(quán)利要求6所述的電源，其中所述電壓擊穿器件包括齊納二極 管，所述齊納二極管具有耦合到所述第 一節(jié)點(diǎn)的負(fù)極和耦合到所述第二節(jié) 點(diǎn)的正極。
8. 如權(quán)利要求7所述的電源，其中所述齊納二極管具有約3.3伏左右 的齊納擊穿電壓。
9. 如權(quán)利要求6所述的電源，其中所述輔助電流感測(cè)電路還能夠操 作用于允許在不向所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端提供所述輔助 信號(hào)的情況下使所述逆變器起動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求6所述的電源，其中所述負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路包括第二二極管，所述第二二極管具有耦合到電珞接地端的正極和耦合到 第三節(jié)點(diǎn)的負(fù)極；第三二極管，所述第三二極管具有耦合到所述第三節(jié)點(diǎn)的正極和耦合 到第四節(jié)點(diǎn)的負(fù)極，其中所述第四節(jié)點(diǎn)耦合到所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率 控制輸入端；以及耦合在所述第四節(jié)點(diǎn)與電珞接地端之間的第二電阻器。
11. 如權(quán)利要求6所述的電源，其中 所述負(fù)載包括至少一個(gè)氣體放電燈；以及 所述輸出電路還包括諧振電路，所述諧振電路包括耦合在所述逆變器輸出端子與所述第一輸出連接之間的諧 振電感器；以及耦合在所述第一輸出連接與電珞接地端之間的諧振電容器；以及耦合在所述第二輸出連接與所述負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路之間的直流 (DC)隔離電容器。
12. —種用于對(duì)至少一個(gè)氣體放電燈供電的電子鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器 包括橋式逆變器，所述橋式逆變器包括第一輸入端子和第二輸入端子，適用于接M本上為直流(DC ) 的電壓源；逆變器輸出端子；耦合在所述第一輸入端子與所述逆變器輸出端子之間的第一逆 變器晶體管；耦合在所述逆變器輸出端子與電路接地端之間的第二逆變器晶 體管，其中電路接地端耦合到所述第二輸入端子；耦合到所述第一逆變器晶體管和第二逆變器晶體管的驅(qū)動(dòng)器電 路，所述驅(qū)動(dòng)器電路能夠操作用于以基本上互補(bǔ)的方式按驅(qū)動(dòng)頻率使所述 逆變器晶體管換向，所述驅(qū)動(dòng)器電路包括電流感測(cè)輸入端和頻率控制輸入，耦合在所述第二逆變器晶體管與所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述電流感 測(cè)輸入端之間的主電流感測(cè)電路，其中所述主電流感測(cè)電路包括耦合在所 述第二逆變器晶體管與電珞接地端之間的電流感測(cè)電阻器；以及耦合在所述第二逆變器晶體管與所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控 制輸入端之間的輔助電流感測(cè)電路，其中所述輔助電流感測(cè)電路包括耦合在所述電流感測(cè)電阻器與第 一節(jié)點(diǎn)之間的第 一 電阻器；齊納二極管，所述齊納二極管具有耦合到所述第一節(jié)點(diǎn)的負(fù) 極和耦合到第二節(jié)點(diǎn)的正極；以及第一二極管，所述第一二極管具有耦合到所述第二節(jié)點(diǎn)的正 極和耦合到所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端的負(fù)極；耦合到所述逆變器輸出端子的輸出電路，所述輸出電路包括第一輸出連接和第二輸出連接，適用于連接到所述負(fù)載；諧振電路，所述諧振電路包括耦合在所述逆變器輸出端子與所述第一輸出連接之間的諧 振電感器；以及耦合在所述第一輸出連接與電5^地端之間的諧振電容器；耦合到所述第二輸出連接的直流(DC)隔離電容器；以及耦合到所述DC隔離電容器、電珞接地端和所述驅(qū)動(dòng)器電路的所 述頻率控制輸入端的負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路，所述負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路能夠操作 用于向所述驅(qū)動(dòng)器電路的頻率控制輸入端提供負(fù)載相關(guān)的信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求12所述的電子鎮(zhèn)流器，其中所述齊納二極管具有約 3.3伏左右的齊納擊穿電壓。
14. 如權(quán)利要求12所述的電子鎮(zhèn)流器，其中所述負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路 包括第二二極管，所述第二二極管具有耦合到電路接地端的正極和耦合到 第三節(jié)點(diǎn)的負(fù)極；第三二極管，所述第三二極管具有耦合到所述第三節(jié)點(diǎn)的正極和耦合 到第四節(jié)點(diǎn)的負(fù)極，其中所述第四節(jié)點(diǎn)耦合到所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率 控制輸入端；以及耦合在所述第四節(jié)點(diǎn)與電珞接地端之間的第二電阻器。
15. 如權(quán)利要求12所述的電子鎮(zhèn)流器，其中所述輔助電流感測(cè)電路 還能夠操作用于允許在不向所述驅(qū)動(dòng)器電路的所述頻率控制輸入端提供 所述輔助信號(hào)的情況下使所述逆變器起動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種逆變器(100)，其包括第一輸入端子和第二輸入端子(102、104)、逆變器輸出端子(106)、第一逆變器晶體管(110)和第二逆變器晶體管(120)的串聯(lián)布置、驅(qū)動(dòng)器電路(130)、主電流感測(cè)電路(150、154、156)以及輔助電流感測(cè)電路(160)。主電流感測(cè)電路(150、154、156)耦合在第二逆變器晶體管(120)與驅(qū)動(dòng)器電路(130)的電流感測(cè)輸入端(132)之間。輔助電流感測(cè)電路(160)耦合在第二逆變器晶體管(120)與驅(qū)動(dòng)器電路(130)的頻率控制輸入端(134)之間。在操作期間，如果流過(guò)逆變器晶體管(110、120)的電流超過(guò)預(yù)定的峰值極限，則輔助電流感測(cè)電路(160)向驅(qū)動(dòng)器電路(130)的頻率控制輸入端(134)提供輔助信號(hào)，由此提高驅(qū)動(dòng)器電路(130)使逆變器晶體管(110、120)換向所按照的驅(qū)動(dòng)頻率。驅(qū)動(dòng)頻率的提高使流過(guò)逆變器晶體管(110、120)的峰值電流減小，由此保護(hù)逆變器晶體管(110、120)使之免于過(guò)量的功耗和可能造成損壞的發(fā)熱。
文檔編號(hào)G05F1/40GK101517853SQ200780035745
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者巴德雷什·梅赫塔 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司