專利名稱：具有簡化的電路拓?fù)涞母吖β氏禂?shù)電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)電子鎮(zhèn)流器電路并且尤其涉及通過一個(gè)具有可控頻率的信號(hào)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈(HID)的一個(gè)鎮(zhèn)流器裝置。
對于氣體放電燈一直有升高的要求，例如用于商業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用的熒光燈。氣體放電燈經(jīng)常由通過電力公司提供的主電壓源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。為了通過主電壓源線驅(qū)動(dòng)放電燈，使用了一個(gè)鎮(zhèn)流器，它的功能是作為燈和電源線之間的接口。
鎮(zhèn)流器的一個(gè)主要功能就是通過一個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)放電燈，該信號(hào)具有合適的電壓和電流水平。鎮(zhèn)流器的另一個(gè)重要功能是執(zhí)行已知的功率系數(shù)修正功能。對于放電燈的運(yùn)行所需要的電壓和電流水平在其他的方面之中是由包含在燈中的氣體的性質(zhì)所控制的。功率系數(shù)修正是必須的以保證鎮(zhèn)流器的運(yùn)行沒有將噪聲信號(hào)供給到對鎮(zhèn)流器進(jìn)行供電的電源線。典型的，一個(gè)功率系數(shù)修正裝置控制了由鎮(zhèn)流器提供的電流，以使其保持在具有電壓源線波形的相位。
隨著HID燈的出現(xiàn)，需要鎮(zhèn)流器來保證放電燈是通過一個(gè)低頻的電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)的，在1kHz的范圍內(nèi)或者更少。在高頻驅(qū)動(dòng)一個(gè)HID燈經(jīng)常是困難的，因?yàn)槭怯陕晫W(xué)共振引起的電弧不穩(wěn)定。這種共振能夠引起燈的損壞。


圖1示出了用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)HID燈的典型鎮(zhèn)流器10的電流圖。鎮(zhèn)流器10的運(yùn)行是非常好理解的并且在此不再詳細(xì)描述。該鎮(zhèn)流器電路含有一個(gè)上信號(hào)線和一個(gè)下信號(hào)線，它們分別耦合到一個(gè)主電源線的各自一個(gè)終端。鎮(zhèn)流器10含有一個(gè)EMI濾波器36，之后是一個(gè)全橋的二極管整流器12用于對主電源線提供的交流電壓信號(hào)進(jìn)行整流。該整流的信號(hào)然后被供給到預(yù)處理器的級(jí)，例如一個(gè)升壓變換器14，其運(yùn)行以對鎮(zhèn)流器電源電壓進(jìn)行整形，也可以作為主電流進(jìn)行參考，用于功率系數(shù)的修正。預(yù)處理器之后是一個(gè)能量存儲(chǔ)電容26，其積蓄直流總線電壓Vbus，其典型地大于由主電源線提供的峰值電壓水平。升壓變換器14含有一個(gè)具有電感IL的電感器20，其沿著鎮(zhèn)流器10的上信號(hào)線與二極管24串聯(lián)，該二極管依次耦合到存儲(chǔ)電容器26。一個(gè)晶體管開關(guān)22被耦合在電感器20和鎮(zhèn)流器的下信號(hào)線之間。開關(guān)22的運(yùn)行周期能夠是可控的，以通過不同的運(yùn)行模式運(yùn)行升壓變換器。
例如升壓變換器14能夠運(yùn)行在如已知的一個(gè)連續(xù)導(dǎo)通模式運(yùn)行(CCM)。在此運(yùn)行模式期間，電容器26上的平均電壓是V26＝Vin/(1-D(t))，其中Yin是供給到升壓變換器14的電壓信號(hào)，D(t)是開關(guān)22的可變的周期。一個(gè)控制器(未示出)改變了開關(guān)22的周期以使電流IL含有一個(gè)正弦的形狀，該形狀處于具有主電壓源波形的階段。其他的用于升壓變換器14的控制運(yùn)行模式含有斷續(xù)的導(dǎo)通模式運(yùn)行(DCM)以及臨界的斷續(xù)導(dǎo)通模式運(yùn)行(CDCM)，其可以根據(jù)各種設(shè)計(jì)考慮進(jìn)行使用。對于一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)通模式運(yùn)行，在電感器20上的平均電壓信號(hào)基本上是零。
升壓變換器14之后是一個(gè)補(bǔ)償(buck)變換器16，其被供給由電容器26兩端形成的dc總線電壓信號(hào)。一個(gè)晶體管開關(guān)28將電容器26耦合到一個(gè)電感器32，其依次被耦合到一個(gè)濾波器電容34。一個(gè)二極管30被耦合到開關(guān)28和鎮(zhèn)流器的下信號(hào)線的兩端。該補(bǔ)償變換器產(chǎn)生一個(gè)dc電流，其通過一個(gè)換向器級(jí)18驅(qū)動(dòng)該燈。
換向器級(jí)18含有四個(gè)晶體管開關(guān)，其可以交替地運(yùn)行以開關(guān)提供到燈36的電流信號(hào)。該換向器在低頻時(shí)轉(zhuǎn)換燈的極性，典型地是在100Hz范圍內(nèi)。
圖1所示的鎮(zhèn)流器電路的一個(gè)缺點(diǎn)是承受了高的器件數(shù)量和低的轉(zhuǎn)換效率。已經(jīng)進(jìn)行了一些努力以降低用于驅(qū)動(dòng)HID燈的鎮(zhèn)流器的器件的數(shù)量。一個(gè)努力就是將燈電流與電源電壓頻率同步，如美國專利No.5917290所述的，名稱為并聯(lián)存儲(chǔ)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電子鎮(zhèn)流器。具有這種鎮(zhèn)流器電路的缺點(diǎn)是當(dāng)電源電壓信號(hào)的頻率是低的時(shí)，例如50Hz，從燈中可以看到可視的閃光。
因此需要一個(gè)有效率的和簡單的鎮(zhèn)流器電路，具有低的器件數(shù)量和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)，該信號(hào)具有可控的頻率以避免可能的光閃爍。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，一個(gè)電子鎮(zhèn)流器電路含有一個(gè)鎮(zhèn)流器橋單元，其被配置以通過一個(gè)輸出電感器從一個(gè)主電壓源線接收鎮(zhèn)流器供給信號(hào)。該鎮(zhèn)流器橋單元含有一個(gè)輸入轉(zhuǎn)換器橋，該橋具有至少兩個(gè)開關(guān)，優(yōu)選是在與一個(gè)共同終端串聯(lián)耦合的晶體管開關(guān)，其中上晶體管開關(guān)耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線，并且下晶體管開關(guān)耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線。輸入轉(zhuǎn)換器橋單元的晶體管開關(guān)被操作以使輸入轉(zhuǎn)換器電流波形跟隨了主電壓源信號(hào)的波形。
該鎮(zhèn)流器橋單元含有一個(gè)整流器橋，該橋含有兩個(gè)串聯(lián)耦合的二極管以形成一個(gè)二極管橋共同的端子。上二極管被耦合到橋單元的上信號(hào)線，而下二極管被耦合到橋單元的下信號(hào)線。
鎮(zhèn)流器橋單元另外含有一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器橋，該橋具有至少兩個(gè)在一個(gè)輸出共同端子處串聯(lián)耦合的開關(guān)，優(yōu)選是兩個(gè)晶體管開關(guān)，其中一個(gè)上晶體管開關(guān)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線并且下晶體管開關(guān)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線。輸出轉(zhuǎn)換器橋的晶體管開關(guān)被操作，以使它們共同的輸出終端的平均電壓信號(hào)電平在兩個(gè)所希望的值之間變化，以形成一個(gè)交流電流用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈。
該鎮(zhèn)流器橋單元還含有一個(gè)電容分配器橋，該橋具有至少兩個(gè)在一個(gè)參考電壓共同的端子處串聯(lián)耦合的存儲(chǔ)電容器，其中一個(gè)上存儲(chǔ)電容器被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元上信號(hào)線，而下存儲(chǔ)電容器被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線。在兩個(gè)存儲(chǔ)電容器上的電壓定義了總線電壓信號(hào)Vbus，用于鎮(zhèn)流器電路的輸入和輸出變換器。參考電壓端子的平均電壓信號(hào)電平被設(shè)置在總線電壓信號(hào)的一半，以在輸出共同的端子和共同的參考電壓端子之間形成一個(gè)差電壓信號(hào)。
鎮(zhèn)流器橋單元的輸出共同的端子通過一個(gè)輸出電感器被耦合到一個(gè)濾波器電容以在濾波器電容上提供一個(gè)給氣體放電燈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
在運(yùn)行期間，輸入變換器橋開關(guān)在脈寬調(diào)制裝置中被控制在高頻上以將輸入電感器電流整形到與主電壓信號(hào)同步。在整流器橋中的二極管與輸入變換器橋開關(guān)共同工作以對主電壓信號(hào)整流。
輸出變換器橋的開關(guān)在一啟動(dòng)裝置中連續(xù)地運(yùn)行一所希望的時(shí)間周期以提供一交流電流信號(hào)給氣體放電燈，該燈由電子鎮(zhèn)流器電路驅(qū)動(dòng)。有利的，在其中開關(guān)的啟動(dòng)運(yùn)行連續(xù)地改變的頻率定義了驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電流信號(hào)頻率。
根據(jù)本發(fā)明原則的鎮(zhèn)流器電路的裝置提供非常簡單的設(shè)計(jì)，具有低數(shù)量的器件部件和高的效率，其產(chǎn)生燈驅(qū)動(dòng)電流，該電流具有高于引起可視光閃爍范圍的可視頻率。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式的鎮(zhèn)流器橋單元還含有一個(gè)低頻電壓參考橋，其具有的參考電壓端子在輸出變換器橋的輸出共同的端子和參考電壓端子之間提供一個(gè)變化的差電壓。
圖1示出了用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)高壓放電燈的現(xiàn)有技術(shù)的鎮(zhèn)流器電路的電路圖，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的鎮(zhèn)流器電路的電路圖，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施形式的鎮(zhèn)流器電路的電路圖，圖4a(a)-4(d)是點(diǎn)列的波形，表示由圖2示出的鎮(zhèn)流器電路產(chǎn)生的信號(hào)，提供120Hz的輸出頻率，圖5a(a)-5(d)是點(diǎn)列的波形，表示由圖2示出的鎮(zhèn)流器電路產(chǎn)生的信號(hào)，提供200Hz的輸出頻率，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的電子鎮(zhèn)流器電路100。電壓源102提供主交流電源電壓信號(hào)。電壓源102耦合到具有電感L1的輸入電感器104。輸入電感器104耦合到鎮(zhèn)流器橋單元132。
鎮(zhèn)流器橋單元132含有輸入變換器橋，該橋含有兩個(gè)串聯(lián)耦合的高頻開關(guān)106和108。該輸入變換器橋的共同的輸出端子134耦合到電感器104。上開關(guān)106耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線118，其中下開關(guān)108耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線120。
鎮(zhèn)流器橋單元132還含有一個(gè)電容器橋，其含有由串聯(lián)耦合在共同的參考電壓端子136處的兩個(gè)電容器110和112構(gòu)成的電容分配器。電容器110的另外端子被耦合在鎮(zhèn)流器橋單元132的上信號(hào)線118，而電容器112的另外端子被耦合在鎮(zhèn)流器橋單元132的下信號(hào)線120。在兩個(gè)電容器110和112上的電壓定義了一個(gè)總線電壓Vbus，其由根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的鎮(zhèn)流器電路100的輸入和輸出變換器所使用。
鎮(zhèn)流器橋單元132另外含有一個(gè)輸出變換器橋，其含有串聯(lián)耦合的兩個(gè)高頻開關(guān)116和128。輸出變換器橋的輸出共同的端子138耦合到一個(gè)輸出電感器122。上開關(guān)116耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線120，其中下開關(guān)128耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線120。
最后，鎮(zhèn)流器橋單元132含有一個(gè)整流器橋，其含有兩個(gè)串聯(lián)耦合的二極管144和146。橋共同的端子140被耦合到主電壓信號(hào)源102的一個(gè)端子。二極管144的陰極端子被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元132的上信號(hào)線，而二極管146的陽極被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線。
鎮(zhèn)流器電路100另外含有一個(gè)濾波器電容124和一個(gè)燈126，它們是并聯(lián)的，被配置以通過由具有電感L2的輸出電感器122提供的電流驅(qū)動(dòng)。燈126的一個(gè)端子被耦合到電感器122，而另外一個(gè)端子被耦合到共同的參考電壓端子136。
注意的是鎮(zhèn)流器電路100的輸入級(jí)含有兩個(gè)開關(guān)106和108以及電感器104，其共同構(gòu)成一個(gè)輸入變換器用于調(diào)節(jié)輸入電流。輸入變換器的功能類似于一個(gè)升壓變換器。二極管144和146是典型的低頻二極管，其與開關(guān)106和108共同作用以整流由主電壓信號(hào)源102提供的電壓信號(hào)。鎮(zhèn)流器電路100的輸出級(jí)含有兩個(gè)高頻開關(guān)116和128以及電感器122，其構(gòu)成一個(gè)輸出變換器用于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)氣體放電燈126的輸出電流。輸出變換器的功能類似于一個(gè)降壓變換器。如上所解釋的，電容器110和112共同構(gòu)成一個(gè)電壓存儲(chǔ)電容器，用于存儲(chǔ)電壓信號(hào)Vbus，其被輸入變換器輸入級(jí)和輸出變換器輸出級(jí)所使用。
在運(yùn)行期間，高頻開關(guān)106和108運(yùn)行在一個(gè)高頻上，例如100kHz，具有一個(gè)電感器104用于調(diào)節(jié)流經(jīng)輸入電感器104的電流信號(hào)。當(dāng)電壓信號(hào)源102所產(chǎn)生的主電壓信號(hào)含有一個(gè)正電平時(shí)，并且流經(jīng)電感器104的電流信號(hào)IL1也是正的時(shí)，二極管146向前偏置。在此情況下，被啟動(dòng)的開關(guān)108進(jìn)行輸入變換器晶體管的功能，并且被去啟動(dòng)的開關(guān)106進(jìn)行輸入變換器二極管的功能。替換的，當(dāng)由電壓信號(hào)源102產(chǎn)生的主電壓信號(hào)具有負(fù)的電平時(shí)，流經(jīng)電感器104的電流信號(hào)IL1是負(fù)的，二極管144向前被偏置。在此情況下，被啟動(dòng)的開關(guān)106進(jìn)行輸入變換器晶體管的功能，并且被去啟動(dòng)的開關(guān)108進(jìn)行輸入變換器二極管的功能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，輸入變換器被如上所述運(yùn)行在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)。對于此操作，二極管144和146可以是低頻的二極管。這導(dǎo)致了二極管被替換地向前偏置在一個(gè)基本上等于主電壓信號(hào)頻率的頻率上。
在鎮(zhèn)流器電路100的負(fù)載側(cè)，開關(guān)116和128運(yùn)行在高頻脈寬調(diào)制設(shè)置上以將流經(jīng)電感器122的電流信號(hào)作為一個(gè)低頻方波整形。驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)的頻率是如下所述的依賴于開關(guān)116和128運(yùn)行的特定頻率。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，鎮(zhèn)流器電路100的輸入變換器和輸出變換器運(yùn)行在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)上。因此，如果開關(guān)116的占空比是D1，那么標(biāo)記為<vhf4>在共同的輸出端子138處的平均電壓信號(hào)是D1xVbus。
例如如果在電容器110和112上的電壓信號(hào)Vbus是300V以及在參考電壓端子136上的電壓信號(hào)是150V，為了產(chǎn)生100V的燈電壓，開關(guān)116的占空比被如此選擇，即在開關(guān)128上的平均電壓是250V。在開關(guān)128上的平均電壓信號(hào)和電容橋的參考電壓端子之間的差基本上等于燈電壓。在電感器122上的平均電壓對于連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)運(yùn)行基本上是零。相似的，為了產(chǎn)生-100V的燈電壓，開關(guān)116的占空比被選擇使在開關(guān)128上的平均電壓是50V。連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)運(yùn)行為了示出的目的已經(jīng)被描述。在鎮(zhèn)流器電路100中的本發(fā)明不局限于此方面的范圍。例如，鎮(zhèn)流器電路可以運(yùn)行在斷續(xù)的導(dǎo)通模式或者嚴(yán)格的斷續(xù)導(dǎo)通模式。
燈的極性可以變化或者反置在任何的頻率，獨(dú)立于主電壓源信號(hào)的頻率。所有需要的是啟動(dòng)用于可特定周期的開關(guān)116，而開關(guān)128被去啟動(dòng)以及相反，啟動(dòng)開關(guān)128一特定的周期，而開關(guān)116被去啟動(dòng)。
為了圖2的鎮(zhèn)流器電路裝置能夠正確地運(yùn)行以產(chǎn)生需要的電壓信號(hào)，但是電壓信號(hào)Vbus必須大于主電壓信號(hào)的峰值電平或者燈電壓信號(hào)的兩倍，無論哪一個(gè)是大的。
根據(jù)本發(fā)明的原理，鎮(zhèn)流器電路100實(shí)現(xiàn)了所需要的驅(qū)動(dòng)電壓，并且具有可特定頻率的電流信號(hào)相比于圖1所示出的現(xiàn)有技術(shù)的鎮(zhèn)流器電路含有非常低的分量。另外用于存儲(chǔ)電容器110和112的組合的電壓標(biāo)稱是在主電壓的峰值水平的級(jí)別上或者是大約燈電壓的兩倍。
通過圖2示出的電容分配器橋，到燈126的可用的電壓信號(hào)是總線電壓Vbus的一半。然而，可以有許多應(yīng)用，用于燈126所需要的電壓是非常高的。在那種情況下，電容器110和112的電壓標(biāo)稱也是相應(yīng)高的。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施形式的鎮(zhèn)流器電路，其與鎮(zhèn)流器電路100(圖2)相比升高了到燈126的可用電壓。特別的，在鎮(zhèn)流器電路200中，鎮(zhèn)流器橋單元的電容分配器通過低頻參考電壓橋替換，該橋含有兩個(gè)串聯(lián)耦合在參考共同端子236上的低頻開關(guān)222和224。上開關(guān)222被耦合在橋單元232的上信號(hào)線118，而下開關(guān)224被耦合在橋單元232的下信號(hào)線120。另外，一個(gè)存儲(chǔ)電容器120被耦合在橋單元232，其中的一個(gè)端子被耦合到橋單元的上信號(hào)線并且另外的端子被耦合到橋單元的下信號(hào)線，以堆積成總線電壓信號(hào)Vbus。
在運(yùn)行期間，當(dāng)開關(guān)224被啟動(dòng)時(shí)，開關(guān)116被啟動(dòng)以承擔(dān)輸出晶體管開關(guān)的功能，而開關(guān)128被去啟動(dòng)以承擔(dān)輸出變換器二極管的功能。作為結(jié)果，正的電流和電壓被傳送到燈126。相似的，當(dāng)開關(guān)222被啟動(dòng)時(shí)，開關(guān)128被啟動(dòng)以承擔(dān)輸出晶體管開關(guān)的功能，而開關(guān)116被去啟動(dòng)以承擔(dān)輸出變換器二極管的功能。作為結(jié)果，負(fù)的電流和電壓被傳送到燈126。因此，被傳送到燈126的可用的電壓是在正的和負(fù)的極性中位于總線電壓Vbus的級(jí)上。晶體管開關(guān)222和224被交替地啟動(dòng)和去啟動(dòng)的比率定義了驅(qū)動(dòng)燈126的電壓和電流的頻率。
圖4a-4d示出了根據(jù)電子鎮(zhèn)流器電路的運(yùn)行，例如示出在圖2中的那個(gè)，所產(chǎn)生的波形。特殊的，圖5a示出了電壓信號(hào)Vbus，其被設(shè)置在大約400V，以及由主電源線所提供的電壓信號(hào)。如所示出的，主電壓信號(hào)在正和負(fù)170V之間擺動(dòng)。驅(qū)動(dòng)燈126的信號(hào)的輸出頻率被配置到120Hz。
圖4(b)示出了流經(jīng)輸入電感104的電流信號(hào)302，其處于主電壓信號(hào)(圖4a)的相位。
圖4(c)示出了流經(jīng)電感器122的燈電流信號(hào)，而圖4(d)示出了在電容器124上的燈電壓信號(hào)。
圖5(a)-5(d)示出了與電子鎮(zhèn)流器電路的運(yùn)行相聯(lián)系所產(chǎn)生的波形，例如圖2示出的，其中驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率被配置到200Hz。
雖然本發(fā)明的一定的特征已經(jīng)示出和描述在這里。許多的修改、替換、改變或者等同仍然會(huì)發(fā)生在本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員身上。因此應(yīng)該是可以理解的，即隨后所附的權(quán)利要求書覆蓋了落入本發(fā)明的精神中的這樣的修改和改變。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)從主電壓信號(hào)源(102)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)氣體放電燈(126)的電子鎮(zhèn)流器電路(100)中，一個(gè)具有上和下信號(hào)線(118)，(120)的鎮(zhèn)流器橋單元(132)含有一個(gè)電容器橋，具有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在一個(gè)共同的參考電壓信號(hào)端子(136)處的電容器，其中所述的電容器(110)的一個(gè)被耦合在橋單元的上信號(hào)線(118)并且所述的電容器(112)的另外一個(gè)被耦合在所述的橋單元(120)的下信號(hào)線；一個(gè)橋，具有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在整流器橋共同的端子(140)處的二極管，其中一個(gè)所述的二極管(144)被耦合在橋單元的上信號(hào)線(118)并且另外一個(gè)所述的二極管(146)被耦合在所述的橋單元的下信號(hào)線(120)；一個(gè)輸入變換器橋，具有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在一個(gè)輸入共同的端子(134)處的開關(guān)，其中所述的輸入變換器橋的一個(gè)上開關(guān)(106)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線(118)并且所述的輸入變換器橋的下開關(guān)(108)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線(120)；和一個(gè)輸出變換器橋，具有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在一個(gè)輸出共同的端子(138)處的開關(guān)，其中所述的輸出變換器橋的上開關(guān)(116)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線(118)并且下開關(guān)(128)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線(120)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的本發(fā)明，其中所述的輸入變換器橋的所述共同的端子(134)被耦合到輸入電感器(104)，和所述的輸出變換器橋的所述共同的端子(138)被耦合到輸出電感器(122)，并且所述的整流器橋共同的端子(140)的所述的共同的端子被耦合到主電壓信號(hào)源線的一端，并且所述共同的參考電壓信號(hào)端子(136)被耦合到所述的氣體放電燈(126)的一個(gè)端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的本發(fā)明，其中耦合到所述的橋單元的上信號(hào)線(118)的所述的輸出變換器橋的所述的開關(guān)(116)以一個(gè)定義驅(qū)動(dòng)氣體放電燈(126)的電流信號(hào)頻率的頻率被啟動(dòng)和去啟動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的本發(fā)明，其中當(dāng)耦合到所述的橋單元的上信號(hào)線(118)的相應(yīng)的開關(guān)單元(116)被啟動(dòng)時(shí)，耦合到所述的橋單元的下信號(hào)線(120)的所述的輸出變換器橋的所述的開關(guān)(128)被去啟動(dòng)，以及相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的本發(fā)明，其中在所述的電容橋電容器上的電壓信號(hào)電平基本上等于峰值主電壓源和峰值到峰值燈電壓擺動(dòng)的較大者。
6.在一個(gè)從主電壓信號(hào)源(102)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)氣體放電燈(126)的電子鎮(zhèn)流器電路(200)中，一個(gè)具有上和下信號(hào)線(118)，(120)的鎮(zhèn)流器橋單元(132)含有一個(gè)耦合在所述的上和下橋單元信號(hào)線之間的存儲(chǔ)電容器(220)；一個(gè)輸入變換器橋，具有在一個(gè)輸入的共同的端子(134)處串聯(lián)耦合的至少兩個(gè)開關(guān)，其中所述的輸入變換器橋的上開關(guān)(106)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線(118)，并且所述的輸入變換器橋的下開關(guān)(108)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線(120)；一個(gè)輸出變換器橋，具有在一個(gè)輸出的共同的端子(138)處串聯(lián)耦合的至少兩個(gè)開關(guān)，其中所述的輸出變換器橋的上開關(guān)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線(118)并且下開關(guān)(128)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線(120)；一個(gè)低頻參考電壓橋，具有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在共同參考電壓端子(236)處的開關(guān)，其中所述的參考電壓橋的上開關(guān)(222)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線(118)并且所述的參考電壓橋的下開關(guān)(224)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線(120)；和一個(gè)整流器橋，具有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在一個(gè)共同整流器橋端子(140)處的二極管，其中所述的整流器橋的一個(gè)上二極管(144)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的上信號(hào)線(118)，并且所述的整流器橋的下二極管(146)被耦合到鎮(zhèn)流器橋單元的下信號(hào)線(120)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或者6的本發(fā)明，其中所述的輸入和輸出變換器橋的所述的開關(guān)是高頻開關(guān)晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7的本發(fā)明，所述的輸入變換器橋的所述共同的端子(134)被耦合到一個(gè)輸入電感器(104)，并且所述的輸出變換器橋的所述的共同的端子(138)被耦合到一個(gè)輸出電感器(122)，并且所述的參考電壓信號(hào)橋的所述共同的端子(236)被耦合到所述的氣體放電燈的一個(gè)端子，并且整流器橋的所述共同的端子(140)被耦合到主電源線的一個(gè)端子。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或者7的本發(fā)明，其中耦合到所述的橋單元的上信號(hào)線(118)的所述的輸出變換器橋的所述的開關(guān)(116)和耦合到所述的橋單元的下信號(hào)線(120)的所述的低頻參考電壓橋的所述的開關(guān)(224)以一個(gè)定義驅(qū)動(dòng)氣體放電燈(126)的電流信號(hào)頻率的頻率被啟動(dòng)和去啟動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的本發(fā)明，其中當(dāng)每一個(gè)所述的橋的相應(yīng)的開關(guān)單元被啟動(dòng)時(shí)，耦合到所述的橋單元的下信號(hào)線(120)的所述的輸出變換器橋的所述的開關(guān)(128)以及耦合到所述的橋單元的上信號(hào)線(118)的所述的低頻參考電壓橋的所述的開關(guān)(222)的每一個(gè)被去啟動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或者7的本發(fā)明，其中在所述的橋電容(220)上的電壓信號(hào)電平基本上等于峰值主電壓源擺動(dòng)和峰值到峰值燈電壓擺動(dòng)的較大者。
12.在一個(gè)從主電壓源線(102)驅(qū)動(dòng)一個(gè)氣體放電燈(126)的鎮(zhèn)流器電路(100)中，所述的鎮(zhèn)流器電路具有一個(gè)鎮(zhèn)流器橋單元(152)，該單元含有一個(gè)輸入變換器橋(106)，(108)，其并聯(lián)耦合到一個(gè)輸出變換器橋(116)，(128)、一個(gè)參考電壓信號(hào)橋(110)，(112)，和一個(gè)整流器橋(144)，(146)，用于運(yùn)行所述的鎮(zhèn)流器電路的方法含有如下的步驟在所述的參考電壓信號(hào)橋的電容分配器(110)，(112)上構(gòu)成一個(gè)電壓總線信號(hào)Vbus，和在共同的輸出端子(138)處將平均電壓信號(hào)在兩個(gè)希望的電平之間變換以形成一個(gè)交流電流用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈(126)。
全文摘要
一個(gè)從主電壓信號(hào)源用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器電路含有一個(gè)具有上和下信號(hào)線的鎮(zhèn)流器橋單元。電容分配器被設(shè)置在橋之間。電容分配器含有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在共同的參考電壓信號(hào)端子處的電容器。橋單元還含有兩個(gè)串聯(lián)耦合在整流器共同的端子處的二極管,其中每一個(gè)二極管被分別耦合到橋單元的一個(gè)信號(hào)線。橋單元另外含有一個(gè)輸入變換器橋和一個(gè)輸出變換器橋,其中的每一個(gè)分別具有至少兩個(gè)串聯(lián)耦合在輸入和輸出共同的端子處開關(guān)。
文檔編號(hào)H05B41/24GK1342389SQ00804563
公開日2002年3月27日 申請日期2000年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月1日
發(fā)明者E·沈 申請人:皇家菲利浦電子有限公司