專利名稱：電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制高頻電流放電燈的電路結(jié)構(gòu)，該電路包括用于連接到低頻供給電壓源上的輸入端子；用于對該低頻供給電壓進(jìn)行整流并與所述輸入端相連的整流單元；一個包括由第一單向單元、第二單向單元和第一電容組件組成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的第一電路，所述的第一電路與所述整流單元的第一輸出端N3和第二輸出端N5相連；用于產(chǎn)生高頻電流與所述第一電容組件相連的變換器單元；一個包括電感組件、第二電容組件和用于連接燈的端子的負(fù)載電路，所述的負(fù)載電路與所述變換器單元相連；使所述負(fù)載電路的一個端子N6連接在第一單向單元和第二單向單元之間的端子N7上的功率反饋單元；一個包括抗升壓切換元件S組成的并旁路第一和第二單向單元中至少一個的第二電路，所述切換元件的一個控制電極與用于使切換元件導(dǎo)電和不導(dǎo)電的一個控制電路相耦合；一個包括第一和第二副繞組的用于加熱放電燈電極的第三電路，所述第一和第二副繞組在工作期間各是旁路一個燈電極的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的一部分。
這樣的電路結(jié)構(gòu)為W097/19578所已知。該已知的電路結(jié)構(gòu)非常適合于從一個產(chǎn)生例如具有有效值230V和頻率50HZ的標(biāo)準(zhǔn)電源供電。因為該已知的電路裝備有功率反饋單元，所以它具有由比較簡單的組件實現(xiàn)的相當(dāng)高的功率因數(shù)，該電路的結(jié)構(gòu)尺寸能在燈的穩(wěn)定的工作期間使由電源反饋單元反饋的功率值與燈消耗的功率值之間達(dá)到平衡。雖然在燈引燃之前該燈不消耗任何功率，但這個功率可以被引導(dǎo)到功率反饋單元并使第一電容器充電到一個高電壓，這個電壓能使電路的一個部件例如變換器單元可能損壞的程度。為了防止這個現(xiàn)象發(fā)生，需要在這個電路中配置第二電路。在該已知的電路結(jié)構(gòu)中，包含在第二電路中的控制電路監(jiān)測第一電容組件上的電壓。如果這個電壓變得比第一預(yù)定值高，則該控制電路使抗升壓切換元件S導(dǎo)電，借此使功率反饋單元無效。在燈引燃后，開始消耗功率，使其在第一電容器上的電壓降到第二預(yù)定值以下，這時控制電路就使抗升壓切換元件S不導(dǎo)電，從而又使功率反饋單元有效。在該已知的電路中，包含在第三電路中的兩個副繞組與包含在負(fù)耗電路中的電感組件是通過磁耦合的。這兩個副繞組與一個電容器相串聯(lián)，這個合成的兩個串聯(lián)結(jié)構(gòu)分別使燈的兩個電極旁路。在燈引燃前，變換器以一個頻率操作，在這個頻率下包含在第三電路中的若干個電容器的電抗相當(dāng)小，結(jié)果使相當(dāng)高幅度的電流流過燈的電極，從而使電極有效地加熱。在燈引燃后，變換器以一個低得多的頻率工作，從而使上述那些電容器的電抗相當(dāng)高、流過燈電極的電流也相當(dāng)小。這個已知電路結(jié)構(gòu)的缺點是雖然在穩(wěn)定工作期間流過燈電極的電流相當(dāng)小，但因在電極上連續(xù)消耗，因而降低了電路的效率。
本發(fā)明的目的是提供一種控制放電燈的電路結(jié)構(gòu)，該電路能在燈引燃之前有效地加熱放電燈的電極，并且在穩(wěn)定工作期間使電極不消耗電極加熱功率。
因此，本發(fā)明的如開始那段所描述的電路結(jié)構(gòu)的特征在于所述的第二電路包括第三單向單元和抗升壓切換元件S的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括與第一和第二繞組磁耦合的主繞組的第四電路在切換元件和第三單向單元的一個公共端子與負(fù)載電路的一個端子之間相耦合。
在燈引燃之前，控制電路使抗升壓切換元件S導(dǎo)電。通過按照本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)，不僅能借助于使功率反饋單元無效而防止第一電容組件上過電壓，而且還使電流流過包括在第四電路器中的主繞組。因為主繞組與包含在第三電路中的兩個副繞組相磁耦合，所以這些副繞組使電極加熱電流流過兩個電極。燈引燃之后，當(dāng)控制電路使抗升壓切換元件S變成不導(dǎo)電時，不僅使功率反饋單元啟動并可靠地使包含在第三電路中的主繞組不再流過電流，結(jié)果使燈引燃后在燈電極上沒有電極加熱功率消耗，所以在穩(wěn)定工作期間按照本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)高的效率。按照本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)只利用相當(dāng)少的附加元件就實現(xiàn)了相對高的效率，這是因為在本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)中的抗升壓切換元件S有兩種截然不同的功能。
包含在第四電路中的串聯(lián)結(jié)構(gòu)最好包含第三電容組件，所述第三電容組件防止了在串聯(lián)電路中流過直流電流。
按照本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得了良好的效果，其中所述的變換器單元包括第一切換元件、一個端子N1和一個第二切換元件的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述端子N1定位于第一和第二切換元件之間，還包括一個與用于產(chǎn)生使切換元件交替地導(dǎo)電和不導(dǎo)電的驅(qū)動信號并與切換元件耦合的驅(qū)動電路DC。所述的第一和第二單向組件的串聯(lián)結(jié)構(gòu)最好被第四和第五單向單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)旁路，并且使第四和第五單向單元的公共端子N2通過負(fù)載電路與端子N1相連。通過這種方式，該電路結(jié)構(gòu)包括一個附加的功率反饋。因為這個附加的反饋，所以這個電路結(jié)構(gòu)引起低頻供給電流的諧波畸變相當(dāng)小，這種電路結(jié)構(gòu)還能控制具有相當(dāng)高燈電壓的放電燈，而沒有包含在負(fù)載電路和變換器中的元件不得不在燈工作期間流過一個相當(dāng)大電流的缺點。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如果該電路結(jié)構(gòu)包括一個由第四電容組件組成的并與在第一電容組件和第五單向單元之間的端子N4相連的第五電路，則該電路結(jié)構(gòu)的功能獲得改進(jìn)。所述的第五電路可以只包括第四電容組件，另一方面它也可以包括例如一個第一電容組件和第四電容組件的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施例中，該電路結(jié)構(gòu)包括一個由抗升壓切換元件S和一個主繞組構(gòu)成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)使端子N1與端子N4相連。
功率反饋單元最好包括電容組件，通過這種方式可以防止功率反饋單元載有直流電流。
如果控制電路包括用于根據(jù)所述第一電容組件上的電壓使抗升壓切換元件S導(dǎo)電和不導(dǎo)電的元件，則這個電路結(jié)構(gòu)具有滿意的功能。
下面參考附圖比較詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施例。


圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的一個實施例的簡化電路中，圖中一個放電燈LA與該電路相連接。
在圖1中，K1和K2是用于與低頻供給電壓源相連的輸入端子，L2和L2’是與電容器C3一起構(gòu)成一個輸入濾波器的電感器。二極管D1-D4是用于整流所述低頻供給電壓的整流單元。在本實施例中，二極管D7和D8分別構(gòu)成第一和第二單向單元，電容器CA是第一電容組件，它與二極管D7和D8一起構(gòu)成第一電路，切換元件Q1和Q2與驅(qū)動電路DC一起構(gòu)成變換器單元，驅(qū)動電路DC是為使切換元件Q1和Q2導(dǎo)電和不導(dǎo)電而產(chǎn)生驅(qū)動信號的一個電路部分。電感器L1，電容器C2和用于與放電燈相連的端子K3和K4一起構(gòu)成一個負(fù)載電路。在如圖1所述的這個實施例中，電感器L1構(gòu)成一個電感組件，電容器C2構(gòu)成一個第二電容組件，端子K3和K4構(gòu)成連接燈的端子。電容器C1構(gòu)成第五電路和第四電容組件。二極管D5和D6分別構(gòu)成第四和第五單向單元。電容器C5構(gòu)成第五電容組件，也構(gòu)成功率反饋單元。二極管D9和抗升壓切換元件S與電阻器R1、R2和電路部件S7一起構(gòu)成用于使抗升壓切換元件導(dǎo)電和不導(dǎo)電的控制電路。二極管D9構(gòu)成第三單向單元。主繞組Lprim與電容器Cprim一起構(gòu)成第四電路。Cprim構(gòu)成第三電容組件。第一副繞組L2、第二副繞組L3和電容器C6、C7一起構(gòu)成用于加熱放電燈電極的第三電路。
輸入端子K1和K2分別通過一個電感器L2，電容器C3和電感器L2’相連。電容器C3的第一側(cè)與整流器橋的第一輸入端相連，電容器C3的第二側(cè)與整流器橋的第二輸入端相連。整流器橋的第一輸出端N3通過二極管D5、二極管D6和電容器C4的串聯(lián)結(jié)構(gòu)與整流器橋的第二輸出端N5相連。N2是二極管D5和D6的公共端，N4是二極管D6和電容器C4的公共端。端子N2通過電容器C1與端子N4相連。二極管D5和D6的串聯(lián)結(jié)構(gòu)被二極管D7和D7的串聯(lián)結(jié)構(gòu)旁路。二極管D8被二極管D9和抗升壓切換元件S的串聯(lián)結(jié)構(gòu)旁路。N7是二極管D7和D8的公共端。電容器C4被切換元件Q1和Q2的串聯(lián)結(jié)構(gòu)旁路。切換元件Q1的控制極與驅(qū)動電路DC的第一輸出端相連。切換元件Q2的控制極與驅(qū)動電路DC的第二輸出端相連。N1是切換元件Q1和切換元件Q2的公共端。端子N1依次通過電感器L1、電容器C2、端子K3、放電燈LA和端子K4與端子N2相連。N6是電容器C2和端子K3的公共端。端子N6通過電容器C5與端子N7相連。燈LA的第一電極被第一副繞組L2和電容器C6的串聯(lián)電路旁路，燈LA的第二電極被第二副繞組L3和電容器C7的串聯(lián)電路旁路。二極管D9和抗升壓切換元件S的公共端子通過Lprim和Cprim的串聯(lián)電路與端子N1相連。電容器C4被電阻R1和R2的串聯(lián)電路旁路。電阻R1和電阻R2的公共端子與電路部件ST的輸入端相連。電路部件ST的輸出端子與抗升壓切換元件S的一個控制極相耦合。后者的耦合在圖1中用虛線示出。
圖1所示電路結(jié)構(gòu)的操作如下當(dāng)輸入端子K1和K2與低頻供給電壓的兩極相連時，整流器橋?qū)@個電源提供的低頻供給電壓整流，以便使在作為緩沖器的電容器C4上存在一個直流電壓。驅(qū)動電路DC使切換元件Q1和Q2交替地導(dǎo)電和不導(dǎo)電，結(jié)果使在端子N1上存在一個具有近似等于跨接電容器C4上的直流電壓的幅度的大致為方波的電壓。通過電容器C5和二極管D7、D8以及通過負(fù)載電路和二極管D5和D6這兩者來實現(xiàn)功率反饋。燈LA在引燃之前，不消耗功率，以致使在這燈工作的這個階段在功率反饋與被燈消耗的功率的消耗量之間存在一個不平衡。結(jié)果使在電容器C4上的電壓增加到一個比第一預(yù)定電平高的值，以便控制電路使抗升壓切換元件S導(dǎo)電。因此使通過電容器C5和二極管D7和D8引起的功率反饋無效，從而防止在電容器C4上的過電壓。抗升壓切換元件S導(dǎo)電這一事實還引起一個交流電流流過繞組Lprim和電容器Cprim的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。因為主繞組Lprim與副繞組L2和L3磁耦合，所以這個交流使交流電壓加在副繞組L2和L3上，接著該交流電壓使電極加熱電流流過燈LA的電極。在燈引燃后，開始消耗功率，使電容器C4上的電壓降到第二預(yù)定值之下，然后控制電路使抗升壓切換元件S變成不導(dǎo)電，這又使通過電容器C5和二極管D7和D8的功率反饋有效。在抗升壓切換元件S變成不導(dǎo)電后，全繞組Lprim不再流過電流，從而使電極加熱電流變?yōu)榱恪?br> 權(quán)利要求
1一種控制高頻電流放電燈的電路結(jié)構(gòu)，包括用于與一個低頻供給電壓源相連的輸入端子；用于整流所述低頻供給電壓源并與所述輸入端子相連的整流單元；一個包括由第一單向單元、第三單向單元和第一電容組件組成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的第一電路，所述第一電路與所述整流單元的第一輸出端子N3和所述整流單元的第二輸出端子N5相耦接；與所述第一電容組件相耦接并用于產(chǎn)生高頻電流的變換器單元；包括電感組件、第二電容組件和用于連接燈的端子的負(fù)載電路，所述負(fù)載電路與所述的變換器單元相耦接；將所述負(fù)載電路的一個端子N6連接在第一單向單元和第二單元之間的端子N7上的功率反饋單元；一個包括抗升壓切換元件S并旁路第一和第二單向單元中至少一個的第二電路，所述切換元件的一個控制電極與用于使切換元件導(dǎo)電和不導(dǎo)電的一個控制電路相耦合；一個包括第一和第二副繞組的用于加熱放電燈電極的第三電路，所述第一和第二副繞組在工作期間各是旁路一個燈電極的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的一部分，其特征在于第二電路包括第三單向單元和抗升壓切換元件S的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括與第一副繞組和第二副繞組磁耦合的主繞組的第四電路在切換元件和第三單向單元的公共端子與負(fù)載電路的一個端子之間相耦合。
2如權(quán)利要求1所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于包含在第四電路中的所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)包括第三電容組件。
3如權(quán)利要求1或2所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于所述變換器單元包括第一切換元件、一個端子N1和第二切換元件的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述端子N1定位于第一和第二切換元件之間，還包括一個與用于產(chǎn)生使切換元件交替導(dǎo)電和不導(dǎo)電的驅(qū)動信號并與切換元件耦合的驅(qū)動電路DC。
4如權(quán)利要求3所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于第一和第二單向單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)被第四和第五單向單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)旁路，而第四和第五單向單元的公共端子N2通過負(fù)載電路與端子N1相連接。
5如權(quán)利要求4所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電路結(jié)構(gòu)包括由第四電容組件組成的并使端子N2與在第一電容組件和第五單向單元之間的端子N4相連的第五電路。
6如權(quán)利要求5所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第五電路包括第四電容組件和第一電容組件的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
7如權(quán)利要求3、4、5或6所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的電路結(jié)構(gòu)包括由抗升壓切換元件S和主繞組構(gòu)成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)使端子N1與端子N4相連。
8如一個或多個上述權(quán)利要求所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的電功率反饋單元包括第五電容組件。
9如一個或多個上述權(quán)利要求所述的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于所述控制電路包括用于根據(jù)所述第一電容組件上的電壓使抗升壓切換元件S導(dǎo)電和不導(dǎo)電的元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用高頻電流控制放電燈(LA)的電路結(jié)構(gòu),該電路結(jié)構(gòu)包括功率反饋元件和電極預(yù)熱單元,還包括一個抗升壓切換元件,該元件在在燈引燃前使功率反饋單元失去作用、而在燈引燃后使該功率反饋單元起作用。按照本發(fā)明抗升壓切換元件還用于在燈引燃前使電極預(yù)熱單元起作用、而在燈引燃后使電極預(yù)熱單元不起作用。
文檔編號H05B41/24GK1263687SQ99800465
公開日2000年8月16日 申請日期1999年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月2日
發(fā)明者P·P·B·阿茨, W·H·M·蘭格斯拉格, J·M·A·維拉爾特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司