專(zhuān)利名稱(chēng)：用于放電燈的鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于放電燈的鎮(zhèn)流器(ballast)，該鎮(zhèn)流器以高頻功率開(kāi)啟放電燈。
背景技術(shù)：
日本專(zhuān)利號(hào)No.3106592公開(kāi)了一種包括一直流電源和一逆變器電路的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。直流電源接收一輸入電壓，并且為逆變器電路提供一已調(diào)節(jié)的直流輸出電壓。逆變器電路將該直流輸出電壓轉(zhuǎn)換為一高頻電壓，以將其作用于放電燈而驅(qū)動(dòng)放電燈。直流電源包括一電感、一電容和一開(kāi)關(guān)元件，并且通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉該輸入電壓，在一濾波電容兩端產(chǎn)生一預(yù)定直流輸出電壓。逆變器電路包括串聯(lián)連接后與濾波電容并聯(lián)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件，并且通過(guò)交替地開(kāi)啟和關(guān)閉這兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件產(chǎn)生一高頻電壓。該鎮(zhèn)流器還包括一第一控制單元，開(kāi)啟和關(guān)閉直流電源的開(kāi)關(guān)元件，以將直流輸出電壓保持在一預(yù)定值；一第二控制單元，開(kāi)啟和關(guān)閉逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件，以將來(lái)自逆變器電路的高頻電壓保持在一預(yù)定值，或者改變高頻電壓；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收分別從第一控制單元和第二控制單元產(chǎn)生的一第一控制信號(hào)和一第二控制信號(hào)，并且產(chǎn)生一用以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件的信號(hào)。
在該常規(guī)鎮(zhèn)流器中，控制直流電源的第一控制單元和控制逆變器電路的第二控制單元形成為分立的集成控制電路，并且設(shè)計(jì)為每個(gè)集成控制電路包括一驅(qū)動(dòng)電路。因此，安裝有這兩個(gè)集成控制電路的印刷電路板上的電路圖形會(huì)受到限制，并且直流電源和逆變器電路的安裝位置，特別是用于它們中的開(kāi)關(guān)元件的安裝位置的靈活度很低，所以難以小型化鎮(zhèn)流器電路。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明是為了解決上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可小型化的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。按照本發(fā)明的用于放電燈的鎮(zhèn)流器包括一直流電源、一逆變器電路、一負(fù)載電路以及一集成控制電路。該直流電源接收一輸入電壓和提供一已調(diào)節(jié)的直流輸出電壓。該直流電源包括一開(kāi)關(guān)元件，該開(kāi)關(guān)元件以一受控方式被驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉，以提供該直流輸出電壓。該逆變器電路將該直流輸出電壓轉(zhuǎn)換為一高頻電壓。該逆變器電路包括至少一對(duì)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件，該開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)地跨接在該直流輸出電壓的兩端，并且被控制為交替地開(kāi)啟和關(guān)閉，以提供該高頻電壓。該負(fù)載電路接收該高頻電壓，以將其作用于放電燈，用以驅(qū)動(dòng)該放電燈。該集成控制電路控制該直流電源和該逆變器電路的該開(kāi)關(guān)元件。該集成控制電路包括一第一控制單元、一第二控制單元和一驅(qū)動(dòng)電路。該第一控制單元產(chǎn)生一第一控制信號(hào)，用于控制該直流電源的該開(kāi)關(guān)元件。該第二控制單元產(chǎn)生一第二控制信號(hào)，用于控制該逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件。該驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以按照該第一控制信號(hào)和該第二控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)該直流電源和該逆變器電路的每個(gè)開(kāi)關(guān)元件。
如上所述，因?yàn)橛靡钥刂浦绷麟娫春湍孀兤麟娐返目刂齐娐繁患傻絾蝹€(gè)部件中，可減少安裝于印刷電路板上的部件的數(shù)量，因此可簡(jiǎn)化該印刷電路板上的電路圖形，結(jié)果直流電源、逆變器電路和負(fù)載電路在印刷電路板上的安裝位置靈活度高。所以鎮(zhèn)流器可小型化。
優(yōu)選地，該直流電源是一升壓斬波電路，用以將輸入電壓升壓到該直流輸出電壓。也優(yōu)選地，該負(fù)載電路包括相互配合而形成一共振電路的一電感和一電容，該高頻電壓經(jīng)過(guò)該共振電路作用于該放電燈。該集成控制電路包括一啟動(dòng)器電路、一第一定時(shí)器和一選擇器。該啟動(dòng)器電路提供一受控功率，用以激勵(lì)該第一控制單元、該第二控制單元和該驅(qū)動(dòng)電路。一旦激勵(lì)該第一控制單元、該第二控制單元和該驅(qū)動(dòng)電路，該第一定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，用以限定一預(yù)熱時(shí)間期間，在該預(yù)熱時(shí)間期間內(nèi)，該放電燈的燈絲被加熱，并且用以限定一后續(xù)的燈啟動(dòng)時(shí)間期間，在該燈啟動(dòng)時(shí)間期間內(nèi)一啟動(dòng)電壓作用于該放電燈。該選擇器響應(yīng)于該第一定時(shí)器的輸出，改變?cè)撃孀兤麟娐返拈_(kāi)關(guān)元件的占空率和開(kāi)關(guān)頻率中的至少一個(gè)，該逆變器電路用以在該預(yù)熱時(shí)間期間內(nèi)提供一預(yù)熱電流到該燈絲，并且用以在該燈啟動(dòng)時(shí)間期間內(nèi)提供該啟動(dòng)電壓。如上所述，該從預(yù)熱到啟動(dòng)一直控制著放電燈的電路也設(shè)置于單個(gè)集成控制電路中。
而且，優(yōu)選地，該集成控制電路包括一調(diào)光器控制單元，該調(diào)光器控制單元接收一外部調(diào)光信號(hào)，并且將其轉(zhuǎn)換為一內(nèi)部調(diào)光信號(hào)，供應(yīng)至該第二控制單元，用以改變?cè)摲烹姛舻臒糨敵?。與此相關(guān)，該逆變器電路包括一燈監(jiān)測(cè)器，該燈監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)該放電燈的燈工作狀態(tài)，并且提供標(biāo)示該工作狀態(tài)的一檢測(cè)信號(hào)。這時(shí)，該調(diào)光器控制單元包括一信號(hào)轉(zhuǎn)換器，該信號(hào)轉(zhuǎn)換器將該外部調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為該內(nèi)部調(diào)光信號(hào)；以及一比較器單元，該比較器單元比較該內(nèi)部調(diào)光信號(hào)與該檢測(cè)信號(hào)，并且將反映一比較結(jié)果的一校正信號(hào)提供到該第二控制單元。該第二控制單元響應(yīng)于該校正信號(hào)，改變?cè)撃孀兤麟娐返拈_(kāi)關(guān)元件的占空率和開(kāi)關(guān)頻率中的至少一個(gè)，用以調(diào)節(jié)該放電燈。因此，放電燈的亮度可按照放電燈的工作狀態(tài)來(lái)改變。
優(yōu)選地，該調(diào)光器控制單元保持禁能，直至該第一控制單元、該第二控制單元和該驅(qū)動(dòng)電路被激勵(lì)，以激活該直流電源和該逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件為止。這時(shí)，可防止過(guò)度的壓力施加于構(gòu)成逆變器電路和負(fù)載電路的電路元件。
而且，優(yōu)選地，該調(diào)光器控制單元保持禁能，直至該燈啟動(dòng)時(shí)間期間結(jié)束為止。這時(shí)，即使調(diào)光器控制單元在該期間無(wú)意地接收到外部調(diào)光信號(hào)，放電燈仍可確定地啟動(dòng)，而不受該外部調(diào)光信號(hào)的影響。
而且，優(yōu)選地，本發(fā)明的鎮(zhèn)流器還包括一燈監(jiān)測(cè)器，該燈監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)該放電燈的工作狀態(tài)，并且提供一標(biāo)示所監(jiān)測(cè)的燈工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)器信號(hào)。與此相關(guān)，該集成控制電路包括一故障鑒別器和一第一輸出限制器。該故障鑒別器分析該監(jiān)測(cè)器信號(hào)，以確定它是否標(biāo)示該放電燈的異常狀態(tài)，并且在該異常狀態(tài)持續(xù)了一預(yù)定臨界時(shí)間期間時(shí)提供一故障信號(hào)。該第一輸出限制器響應(yīng)于該故障信號(hào)，提供一第一限制信號(hào)到該第一和第二控制單元中的至少一個(gè)，由此該第一和第二控制單元中的至少一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作，以減少或停止提供該輸出。因此，在檢測(cè)到放電燈的異常狀態(tài)時(shí)，通過(guò)減少或停止提供輸出到放電燈，可防止過(guò)度的壓力施加于構(gòu)成逆變器電路和負(fù)載電路的電路元件。
這時(shí)，優(yōu)選地，該集成控制電路包括一第三定時(shí)器，該第三定時(shí)器限定一受限時(shí)間期間，在該受限時(shí)間期間，該第一輸出限制器被使能，以保持提供該第一限制信號(hào)，該第三定時(shí)器進(jìn)行工作，以在該受限時(shí)間期間過(guò)去之后激活該第一定時(shí)器，以再次給出用以重啟該放電燈的該預(yù)熱時(shí)間期間和該燈啟動(dòng)時(shí)間期間。因此，在利用對(duì)異常狀態(tài)的檢測(cè)來(lái)保護(hù)電路之后，該第三定時(shí)器可重啟放電燈，并且如果異常狀態(tài)已消除，則放電燈可自動(dòng)重啟。
而且，優(yōu)選地，均由該第一定時(shí)器限定的該預(yù)熱時(shí)間期間以及該燈啟動(dòng)時(shí)間期間與一環(huán)境溫度成正比例地變化，由該故障鑒別器限定的該臨界時(shí)間期間與該環(huán)境溫度成反比例地變化，以及由該第三定時(shí)器限定的該受限時(shí)間期間與該環(huán)境溫度成正比例地變化。這確保了直流電源和逆變器電路的正確控制和放電燈的穩(wěn)定操作，即使環(huán)境溫度已隨著環(huán)境因素或放電燈的異常狀態(tài)有所改變。
進(jìn)而，優(yōu)選地，本發(fā)明的鎮(zhèn)流器包括一檢測(cè)該直流電源的輸出電壓的功率輸出檢測(cè)器單元?；谠摐y(cè)得的直流電壓，該第一控制單元通過(guò)反饋方法改變直流電源的開(kāi)關(guān)元件的占空率，以給出一固定的直流輸出電壓。另一方面，該功率輸出檢測(cè)器監(jiān)測(cè)流過(guò)逆變器電路和負(fù)載電路之一的共振電流的波形，并且該故障鑒別器分析該波形的相位，以確定放電燈的異常狀態(tài)。因此，通過(guò)在放電燈變?yōu)楫惓顟B(tài)時(shí)所產(chǎn)生的共振電流的超前相運(yùn)動(dòng)，可防止過(guò)度的壓力施加于電路元件。
而且，該功率輸出檢測(cè)器單元制備于集成控制電路中，并且只要該直流電源的輸出電壓小于一預(yù)定電平，提供一第一禁止信號(hào)到第一輸出限制器，以阻止該第一輸出限制器發(fā)出第一限制信號(hào)。如果在直流電源的直流輸出電壓上升時(shí)所見(jiàn)的一過(guò)渡期間中，逆變器電路的輸入電壓下降，盡管放電燈正常，在負(fù)載電路中的共振電路中會(huì)出現(xiàn)超前相運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，產(chǎn)生第一禁止信號(hào)可消除過(guò)渡期間中不正確的異常狀態(tài)的檢測(cè)，并且用以進(jìn)行穩(wěn)定控制。
代替利用第一禁止信號(hào)，該第一輸出限制器可被阻止提供第一限制信號(hào)，直至由第一定時(shí)器所限定的預(yù)熱時(shí)間已過(guò)去為止。這時(shí)，在直流輸出電壓上升時(shí)所見(jiàn)的在過(guò)渡期間中的不正確異常狀態(tài)檢測(cè)也可消除，并且可進(jìn)行穩(wěn)定的控制。第一輸出限制器可在一時(shí)間區(qū)間被阻止提供第一限制信號(hào)，該時(shí)間區(qū)間從預(yù)熱時(shí)間區(qū)間的末尾開(kāi)始，在燈啟動(dòng)時(shí)間期間過(guò)去之時(shí)或之前結(jié)束。
本發(fā)明的鎮(zhèn)流器還包括一功率輸入監(jiān)測(cè)器，該功率輸入監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)一供應(yīng)至該直流電源的輸入電壓，并且提供一標(biāo)示所監(jiān)測(cè)的輸入電壓的輸出。這時(shí)，該集成控制電路包括一比較器，該比較器比較該輸入電壓與一第一閾值，并且在該輸入電壓超過(guò)該閾值時(shí)，將該第一定時(shí)器、該第一控制單元和該第二控制單元使能。一般地，在直流電源的輸入電壓為低時(shí)，輸出一預(yù)定輸出會(huì)對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)元件和直流電源造成大的壓力。所以，在輸入電壓為低時(shí)，將直流電源和逆變器禁能，而在輸入電壓變得充分高時(shí)，將它們使能，可保護(hù)電路元件。
優(yōu)選地，該比較器比較該直流電源的該輸入電壓與一小于該第一閾值的第二閾值，并且提供一低壓標(biāo)示信號(hào)，直至該輸入電壓在下降到該第二閾值以下之后又上升到該第一閾值以上為止。在該低壓標(biāo)示信號(hào)已持續(xù)了一預(yù)定參考時(shí)間期間時(shí)，該第二禁止器可將該直流電源和該逆變器電路禁能。如果直流電源的輸入電壓為一脈動(dòng)流動(dòng)電壓，則具有滯后特性的用以檢測(cè)輸入電壓的比較器，可激活逆變器電路，而不受瞬間的電壓下降的影響，并且放電燈可穩(wěn)定地發(fā)光。然而，如果輸入電壓持續(xù)下降到較低的第二閾值以下的期間變長(zhǎng)，則逆變器電路和放電燈將遭受不必要的壓力。所以，這種情況下，第二禁止器將直流電源和逆變器電路禁能，由此保護(hù)鎮(zhèn)流器和放電燈。
而且，優(yōu)選地，集成控制電路包括一第二輸出限制器，該第二輸出限制器在所測(cè)得的輸出電壓下降到一閾值以下時(shí)提供一第二限制信號(hào)。該第二限制信號(hào)使得該第二控制單元降低該逆變器電路的輸出。來(lái)自該第二輸出限制器的該第二限制信號(hào)在一時(shí)間期間被無(wú)效，該時(shí)間期間從該燈啟動(dòng)時(shí)間期間的起始開(kāi)始，在一等于或早于該燈啟動(dòng)時(shí)間期間的末尾的時(shí)間結(jié)束。當(dāng)直流電源的輸出電壓由于某些原因下降到一預(yù)定值時(shí)，流過(guò)逆變器電路的共振電流的波形變?yōu)橐怀跋啵⑶夷孀兤麟娐返拈_(kāi)關(guān)元件將遭受壓力。這時(shí)，通過(guò)提供第二輸出限制器來(lái)降低逆變器電路的輸出可防止產(chǎn)生不合需要的壓力。此外，由于在直流電源的輸出功率相對(duì)不穩(wěn)定的燈啟動(dòng)時(shí)間期間，第二輸出限制器的第二限制信號(hào)被無(wú)效，所以放電燈可確定地從啟動(dòng)轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定發(fā)光。
進(jìn)而，優(yōu)選地，該集成控制電路包括檢測(cè)該放電燈的故障狀態(tài)的故障檢測(cè)裝置。該故障檢測(cè)裝置提供一輸出限制信號(hào)到該第一和第二控制單元，用以限制該直流電源和該逆變器電路的輸出，并且在該故障狀態(tài)已消除時(shí)，提供一釋放信號(hào)到該第一和第二控制單元，由此恢復(fù)該直流電源和該逆變器電路。這時(shí)，優(yōu)選地，該集成控制電路還包括一延遲電路，該延遲電路響應(yīng)于該釋放信號(hào)，將提供到該第一和第二控制單元的用以釋放該輸出限制的該釋放信號(hào)延遲一預(yù)定時(shí)間，并且首先提供該釋放信號(hào)到該第二控制單元，然后，提供到該第一控制單元。因此，即使意外地輸出釋放信號(hào)，放電燈的異常狀態(tài)可在直流電源和逆變器電路已恢復(fù)之后被立即檢測(cè)到，這時(shí)從直流電源提供到逆變器電路的電壓為低。因此，異常狀態(tài)可在部件和元件幾乎不遭受壓力的狀態(tài)下被檢測(cè)到。
優(yōu)選地，該第一控制單元提供該第一控制信號(hào)，該第一控制信號(hào)與一環(huán)境溫度成反比例地改變?cè)撝绷麟娫吹妮敵鲋绷麟妷?，并且該第二控制單元提供該第二控制信?hào)，該第二控制信號(hào)與該環(huán)境溫度成正比例地改變?cè)撝绷麟娫吹囊桓哳l輸出電壓。
該集成控制電路，以及該直流電源和該逆變器電路安裝于單個(gè)印刷電路板上，并且該直流電源的開(kāi)關(guān)元件排列在該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端附近，該驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于該第一控制單元的第一控制信號(hào)而輸出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件排列在該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端的附近，該驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于該第二控制單元的第二控制信號(hào)而輸出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該直流電源和該逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件以并排關(guān)系排列。通過(guò)這樣的安排，可簡(jiǎn)化印刷電路板上的電路圖形，并且可抑制產(chǎn)生會(huì)造成不正確操作的噪聲，多個(gè)開(kāi)關(guān)元件可以最優(yōu)方式來(lái)排列。更優(yōu)選地，容納集成控制單元的矩形封裝在其相對(duì)的橫向側(cè)面上具有引線(xiàn)，用于連接印刷電路板上的信號(hào)線(xiàn)，并且該封裝在其相對(duì)的縱向端附近的部分，分別提供有功率輸入端和信號(hào)輸出端，并且直流電源、集成控制單元、逆變器電路單元和負(fù)載電路沿著該封裝的長(zhǎng)度方向順序排列。


圖1是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖2是用于說(shuō)明上述鎮(zhèn)流器的操作的波形圖。
圖3、4和5是組成上述鎮(zhèn)流器的各部分的布局圖。
圖6是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖7是說(shuō)明第二實(shí)施例的改型實(shí)施例的電路圖。
圖8是按照本發(fā)明第三實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖9是用于說(shuō)明上述鎮(zhèn)流器的操作的波形圖。
圖10是說(shuō)明用于上述鎮(zhèn)流器的定時(shí)器的溫度特性的示意圖。
圖11是說(shuō)明用于上述鎮(zhèn)流器的定時(shí)器的溫度特性的坐標(biāo)圖。
圖12是按照本發(fā)明第四實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖13是用于說(shuō)明上述鎮(zhèn)流器的操作的波形圖。
圖14是按照本發(fā)明第五實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖15是圖14的具體電路圖。
圖16是用于說(shuō)明上述鎮(zhèn)流器的操作的波形圖。
圖17是按照本發(fā)明第六實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖18是用于說(shuō)明上述鎮(zhèn)流器的操作的波形圖。
圖19是按照本發(fā)明第七實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖20是圖19的具體電路圖。
圖21是按照本發(fā)明第八實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
圖22是用于說(shuō)明上述鎮(zhèn)流器的操作的波形圖。
圖23是按照本發(fā)明第九實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為按照本發(fā)明第一實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該鎮(zhèn)流器包括一整流電路10，連接于一交流電源并且提供一整流直流電壓；一直流電源20，接收該整流直流電壓并且提供一預(yù)定的已調(diào)節(jié)直流輸出電壓；一逆變器電路30，將該直流輸出電壓轉(zhuǎn)換為高頻電壓；以及一負(fù)載電路40，從逆變器電路30接收該高頻電壓并且將其作用于放電燈L。
直流電源20組成為一升壓(step-up)斬波電路，包括一開(kāi)關(guān)元件21、一電感22和一濾波電容23。開(kāi)關(guān)元件21由MOSFET實(shí)現(xiàn)，其串聯(lián)連接于電感22后與整流電路10并聯(lián)，并且高頻地開(kāi)啟和關(guān)閉，以經(jīng)過(guò)二極管24在濾波電容23中累計(jì)一濾波電壓。用以開(kāi)啟和關(guān)閉開(kāi)關(guān)元件21的第一控制信號(hào)，由集成控制電路100中所提供的第一控制單元121來(lái)產(chǎn)生。第一控制信號(hào)供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)電路122，并且轉(zhuǎn)換為一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后作用于開(kāi)關(guān)元件21。
逆變器30是半橋逆變器電路的形式，其包括與濾波電容23并聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件31、32的串聯(lián)電路。每個(gè)開(kāi)關(guān)元件31、32由MOSFET實(shí)現(xiàn)。逆變器30通過(guò)交替地開(kāi)啟和關(guān)閉開(kāi)關(guān)元件31、32，將來(lái)自直流電源20的直流輸出電壓轉(zhuǎn)換為一高頻電壓。用以開(kāi)啟和關(guān)閉開(kāi)關(guān)元件31、32的第二控制信號(hào)，由集成控制電路100中所提供的第二控制單元131來(lái)產(chǎn)生。第二控制信號(hào)供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)電路132，并且轉(zhuǎn)換為一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后作用于開(kāi)關(guān)元件31、32。
負(fù)載電路40由一串聯(lián)電路組成，該串聯(lián)電路包括一電感41、一電容42和一隔直電容43，并且連接于低端(low-side)開(kāi)關(guān)元件31的漏極和源極之間。放電燈L并聯(lián)連接于電容42。電感41和電容42相互配合而形成一共振電路，該共振電路隨著由逆變器電路30的開(kāi)關(guān)元件31、32的開(kāi)關(guān)操作所產(chǎn)生的高頻電壓，產(chǎn)生一高頻共振電流，并且將共振電流作用于放電燈L以驅(qū)動(dòng)它。
除了第一控制單元121、第二控制單元131和驅(qū)動(dòng)電路122、132之外，在單個(gè)芯片中，集成控制電路100還具有一啟動(dòng)器電路110、一第一定時(shí)器140和一選擇器150。啟動(dòng)器電路110從濾波電容23中接收一電壓，產(chǎn)生一加在電容50兩端的控制電壓Vcc，并且將控制電壓Vcc提供給集成控制電路100的每個(gè)部分，以激勵(lì)它們。也就是說(shuō)，當(dāng)鎮(zhèn)流器連接于交流電源時(shí)，第一控制單元121會(huì)響應(yīng)于來(lái)自啟動(dòng)器電路110的控制電壓，產(chǎn)生第一控制信號(hào)以開(kāi)啟和關(guān)閉直流電源20的開(kāi)關(guān)元件21，第二控制單元131產(chǎn)生第二控制信號(hào)以交替地開(kāi)啟和關(guān)閉逆變器電路30的開(kāi)關(guān)元件31、32。這時(shí)，第一定時(shí)器140開(kāi)始計(jì)時(shí)。
第一定時(shí)器140和選擇器150通過(guò)在啟動(dòng)開(kāi)始一段時(shí)間過(guò)去后，改變逆變器電路30的開(kāi)關(guān)元件31、32的開(kāi)關(guān)頻率，來(lái)改變提供到放電燈L的電流和電壓。也就是說(shuō)，它們獲得一預(yù)熱電流用以預(yù)熱放電燈，一啟動(dòng)電流用以啟動(dòng)放電燈，以及一發(fā)光保持電流用以保持啟動(dòng)之后的穩(wěn)定發(fā)光。第一定時(shí)器140具有兩個(gè)輸出端OUT1、OUT2。如圖2中所示，緊接著啟動(dòng)之后，在時(shí)刻T0和時(shí)刻T1之間，從兩個(gè)輸出端OUT1、OUT2提供低電平信號(hào)給選擇器150。選擇器150響應(yīng)于該信號(hào)，發(fā)出指令到第二控制單元131，從而逆變器電路30應(yīng)提供預(yù)熱電流。當(dāng)?shù)谝欢〞r(shí)器140已經(jīng)計(jì)數(shù)到一預(yù)定時(shí)刻T1時(shí)，從輸出端OUT1的輸出變?yōu)楦唠娖?，并且響?yīng)于此，選擇器150發(fā)出指令到第二控制單元131，從而逆變器電路30應(yīng)提供啟動(dòng)電流。此后，當(dāng)?shù)谝欢〞r(shí)器140已經(jīng)計(jì)數(shù)到一預(yù)定時(shí)刻T2(T2＞T1)時(shí)，從輸出端OUT2的輸出也變?yōu)楦唠娖?，并且響?yīng)于此，選擇器150發(fā)出指令到第二控制單元131。從而逆變器電路30應(yīng)提供發(fā)光保持電流。以這樣的方式，在打開(kāi)電源之后，第一定時(shí)器140安排一預(yù)熱時(shí)間期間、一燈啟動(dòng)時(shí)間期間和一穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間。以使得放電燈穩(wěn)定發(fā)光。每個(gè)期間中的開(kāi)關(guān)頻率的關(guān)系是f1(預(yù)熱時(shí)間期間)＞f2(燈啟動(dòng)時(shí)間期間)＞f3(穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間)。
如圖1所示，集成控制電路100還包括一調(diào)光器控制單元160，其接收一外部調(diào)光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一內(nèi)部調(diào)光信號(hào)，并且將由內(nèi)部調(diào)光信號(hào)所確定的一輸出校正信號(hào)提供給第二控制單元131，以改變開(kāi)關(guān)元件31、32的開(kāi)關(guān)頻率，從而逆變器電路30的輸出應(yīng)改變?yōu)橐挥赏獠空{(diào)光信號(hào)所指定的電平。調(diào)光器控制單元160包括一信號(hào)轉(zhuǎn)換器161，將外部調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為內(nèi)部調(diào)光信號(hào)；以及一輸出校正器162，接收內(nèi)部調(diào)光信號(hào)，發(fā)出輸出校正信號(hào)，并且將其提供給第二控制單元131。輸出校正器162內(nèi)置有一計(jì)數(shù)器，并且如圖2所示，被阻止提供輸出校正信號(hào)到第二控制單元131，直到計(jì)數(shù)器在啟動(dòng)之后計(jì)數(shù)了預(yù)定經(jīng)過(guò)的時(shí)間t1(T1＜t1≤T2)為止，而與外部調(diào)光信號(hào)的存在無(wú)關(guān)。
圖3至5說(shuō)明封裝實(shí)例，在這些封裝實(shí)例中，作為集成控制電路100的具體化的IC封裝與整流器10、直流電源20、負(fù)載電路40和開(kāi)關(guān)元件21、31、32一起安裝于單個(gè)的印刷電路板90上。IC封裝100是一矩形平行六面體，并且設(shè)計(jì)為它的縱向與印刷電路板90的縱向一致。在封裝100的兩側(cè)面中設(shè)置的引線(xiàn)101連接于印刷電路板90上的信號(hào)線(xiàn)，并且在封裝100的一個(gè)縱向端的相鄰部分設(shè)置的功率輸入端102和信號(hào)輸出端103，分別連接于直流電源20的輸出端和開(kāi)關(guān)元件21，而在另一縱向端相鄰的部分設(shè)置的信號(hào)輸出端104，連接到開(kāi)關(guān)元件31，32。該整流器10經(jīng)過(guò)一輸入連接器106連接于交流電源，并且負(fù)載電路40經(jīng)過(guò)輸出連接器107連接到放電燈。由于包括許多電路元件和線(xiàn)路的集成控制電路100被裝入到一個(gè)封裝之中，所以可簡(jiǎn)化印刷電路板90上的電路圖形，并且直流電源20的開(kāi)關(guān)元件21和逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件31、32的布局靈活性變高。結(jié)果，如圖3至5中所示，能夠這樣布局，所有沿著印刷電路板的縱向排列的開(kāi)關(guān)元件，或逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件31、32和直流電源20的開(kāi)關(guān)元件21以彼此間隔的關(guān)系來(lái)放置，而這會(huì)有益于印刷電路板90的小型化。
圖6為按照本發(fā)明第二實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與第一實(shí)施例一致，不同的是配備有一用以監(jiān)測(cè)放電燈工作狀態(tài)的燈監(jiān)測(cè)器80，并且調(diào)光控制按照放電燈的工作狀態(tài)來(lái)進(jìn)行。因此，這些實(shí)施例的相似部分由相同的標(biāo)記字符來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)的說(shuō)明。
燈監(jiān)測(cè)器80監(jiān)測(cè)放電燈兩端的電壓，并且提供給比較器單元163一標(biāo)示燈的操作狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)。比較器單元163將該檢測(cè)信號(hào)與從信號(hào)轉(zhuǎn)換器161發(fā)出的內(nèi)部調(diào)光信號(hào)做比較，從而提供給第二控制單元131一校正信號(hào)，以通過(guò)反饋控制使放電燈變暗。也就是說(shuō)，內(nèi)部調(diào)光信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)根據(jù)所表示出的燈電壓來(lái)創(chuàng)建，當(dāng)放電燈的輸出下降，并且該檢測(cè)信號(hào)變得低于內(nèi)部調(diào)光信號(hào)時(shí)，比較器163發(fā)出改變開(kāi)關(guān)元件31、32的開(kāi)/關(guān)時(shí)間的校正信號(hào)，而使放電燈的輸出變大。并且，當(dāng)該檢測(cè)信號(hào)變得高于內(nèi)部調(diào)光信號(hào)時(shí)，比較器163發(fā)出改變開(kāi)關(guān)元件31、32的開(kāi)/關(guān)時(shí)間的校正信號(hào)，而使放電燈的輸出變小。
如圖7所示，檢測(cè)放電燈工作狀態(tài)的燈監(jiān)測(cè)器，可利用電阻81兩端的電壓作為表示放電燈工作狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)。電阻81連接于低端開(kāi)關(guān)元件31的源極和地之間。在該改型的實(shí)施例中，集成電路用作接收內(nèi)部調(diào)光信號(hào)的輸出校正器，并且如圖7所示，該集成電路包括一運(yùn)算放大器164、一電阻165和一電容166。內(nèi)部調(diào)光信號(hào)輸入到運(yùn)算放大器164的同相輸入端，來(lái)自燈監(jiān)測(cè)器81的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)一電阻165輸入到運(yùn)算放大器164的反相輸入端，并且一電容166連接于運(yùn)算放大器164的輸出端和反相輸入端之間。為了按照外部調(diào)光信號(hào)調(diào)節(jié)放電燈，運(yùn)算放大器164將該檢測(cè)信號(hào)與該內(nèi)部調(diào)光信號(hào)做比較，以提供用以改變開(kāi)關(guān)頻率的校正信號(hào)，從而穩(wěn)定從逆變器電路30到放電燈的燈電流。用作集成元件的電阻165和電容166可形成于集成控制電路100的外部。
圖8為按照本發(fā)明第三實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與圖6中所示的第二實(shí)施例一致，不同的是還包括一故障鑒別器170和一第一輸出限制器180。所以，這些實(shí)施例的相似部分由相同的標(biāo)記字符來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。故障鑒別器170包括一故障檢測(cè)器171，其分析來(lái)自燈監(jiān)測(cè)器80的表示燈電壓的電壓，以確定放電燈是否處于異常狀態(tài)，并且在異常狀態(tài)已持續(xù)了由第二定時(shí)器172所決定的一預(yù)定臨界定時(shí)器期間時(shí)，提供一故障信號(hào)。第一輸出限制器180響應(yīng)于該故障信號(hào)，分別提供一限制信號(hào)到第一控制單元121和第二控制單元131，以降低或停止直流電源20和逆變器電路30的輸出。
標(biāo)示著第一輸出限制器180發(fā)出了第一限制信號(hào)或第二限制信號(hào)的信號(hào)，被供應(yīng)至第三定時(shí)器190，并且當(dāng)在第三定時(shí)器190中過(guò)去一預(yù)定的受限時(shí)間期間之后，第三定時(shí)器190提供一復(fù)位信號(hào)到第一定時(shí)器140。第一定時(shí)器140響應(yīng)于該復(fù)位信號(hào)，再一次設(shè)置預(yù)熱時(shí)間期間、燈啟動(dòng)期間和穩(wěn)定的發(fā)光時(shí)間期間，以重啟放電燈。
圖9為說(shuō)明異常狀態(tài)檢測(cè)時(shí)的操作的信號(hào)波形圖。如果在放電燈以全功率穩(wěn)定發(fā)光的同時(shí)，在時(shí)刻t3檢測(cè)到放電燈的異常狀態(tài)，則在時(shí)刻t4，如故障鑒別器170中的第二定時(shí)器172在該狀態(tài)下計(jì)數(shù)到三個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，故障鑒別器170供應(yīng)故障信號(hào)至第一輸出限制器180。第一輸出限制器180響應(yīng)于此，提供一高電平限制信號(hào)到第一控制單元121和第二控制單元131。結(jié)果，直流電源20的輸出和逆變器電路30的輸出下降到最低。第三定時(shí)器190在時(shí)刻t4啟動(dòng)操作，并且在時(shí)刻t5，如第三定時(shí)器190計(jì)數(shù)到七個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，提供復(fù)位信號(hào)到第一輸出限制器180和第一定時(shí)器140，從而該限制信號(hào)被改變?yōu)榈碗娖剑⑶以诮?jīng)過(guò)預(yù)熱時(shí)間期間和燈啟動(dòng)期間之后，第一定時(shí)器140被再次激活從而重啟放電燈。如果在該時(shí)刻，異常狀態(tài)已被消除，則放電燈可保持穩(wěn)定的發(fā)光。如果異常狀態(tài)仍未消除，則重復(fù)上述操作。并且，如果復(fù)位信號(hào)在一預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)產(chǎn)生多次，則認(rèn)為在放電燈中有嚴(yán)重的異常狀態(tài)進(jìn)而停止鎮(zhèn)流器。
上述異常狀態(tài)可歸咎于，比如放電燈中封閉氣體的泄漏和燈絲的斷開(kāi)，二者均由于隨時(shí)間的變化而造成。這樣的異常狀態(tài)基于流過(guò)逆變器電路的共振電流的相位來(lái)確定。也就是說(shuō)，如圖10所示，當(dāng)放電燈正常時(shí)，當(dāng)逆變器電路30的開(kāi)關(guān)元件31從開(kāi)狀態(tài)切換到關(guān)狀態(tài)時(shí)，會(huì)流過(guò)正電流。但是，如果放電燈異常，則包括電感41和電容43的共振電路中的共振電流相對(duì)于流過(guò)開(kāi)關(guān)元件31的電流變?yōu)橐怀跋?，結(jié)果是，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件31從開(kāi)狀態(tài)切換到關(guān)狀態(tài)時(shí)，該開(kāi)關(guān)元件31會(huì)流過(guò)負(fù)電流。因此，放電燈的異常狀態(tài)可通過(guò)在到達(dá)開(kāi)關(guān)元件31的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被切斷時(shí)，檢查流過(guò)開(kāi)關(guān)元件31的電流的相位來(lái)檢測(cè)到。
另外，由于直流電源20的輸出電壓在放電燈的預(yù)熱時(shí)間期間中總是很低，即使放電燈正常，到達(dá)逆變器30的輸入電壓也很低。這樣，共振電流相對(duì)于流過(guò)開(kāi)關(guān)元件31的電流變?yōu)橐怀跋?，故障檢測(cè)器171可檢測(cè)到異常狀態(tài)，并且故障鑒別器170可產(chǎn)生故障信號(hào)，結(jié)果就是限制了逆變器電路的輸出。為了避免這種不便，在該實(shí)施例中，將第一輸出限制器的工作禁能，直至直流電源20的輸出電壓超過(guò)一預(yù)定電平為止，以經(jīng)過(guò)預(yù)熱時(shí)間期間和燈啟動(dòng)時(shí)間期間轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定的發(fā)光。
為了防止在預(yù)熱時(shí)間期間中錯(cuò)誤的輸出限制，提供一功率輸出檢測(cè)器單元210，其檢測(cè)來(lái)自直流電源20的直流輸出電壓，并且當(dāng)該直流輸出電壓下降到一預(yù)定電平以下時(shí)，從功率輸出檢測(cè)器單元210中的第一禁止器220供應(yīng)一第一禁止信號(hào)至第一輸出限制器180和故障鑒別器170，以阻止第一輸出限制器180限制直流電源20和逆變器電路30的輸出。此外，功率輸出檢測(cè)器單元210總是發(fā)送該直流輸出電壓到第一控制單元121，從而，第一控制單元121通過(guò)基于該輸出電壓的反饋控制，來(lái)改變開(kāi)關(guān)元件21的占空率或頻率，以將該輸出電壓控制為一預(yù)定值。
雖然在該實(shí)施例中，第一禁止器220提供于功率輸出檢測(cè)器單元210中，以在直流電源20上升時(shí)輸出第一禁止信號(hào)，用以阻止第一輸出限制器180的工作，但是本發(fā)明并不限于此，例如可用一定時(shí)器來(lái)代替第一禁止器220。該定時(shí)器建立直流電源20的輸出可上升至足夠電平的時(shí)間期間，并且在該時(shí)間期間中，該定時(shí)器輸出第一禁止信號(hào)。該定時(shí)器可共享第一定時(shí)器。
此外，在集成控制電路100中提供的每個(gè)定時(shí)器可利用從同一個(gè)脈沖產(chǎn)生器中輸出的時(shí)鐘脈沖。
而且，如圖11中所示，第一定時(shí)器140、第二定時(shí)器172和故障鑒別器170中的定時(shí)器分別具有一溫度特性，從而隨著環(huán)境溫度而改變將被計(jì)數(shù)的時(shí)間。第一定時(shí)器建立預(yù)熱時(shí)間期間和燈啟動(dòng)時(shí)間期間，而當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)，放電燈的初始放電會(huì)難以發(fā)生。為此，第一定時(shí)器具有一負(fù)溫度特性，并且預(yù)熱時(shí)間期間和燈啟動(dòng)時(shí)間期間隨著環(huán)境溫度的下降而延長(zhǎng)。也就是說(shuō)，時(shí)鐘脈沖的寬度會(huì)隨著環(huán)境溫度而變化，由此改變了由相同數(shù)目的計(jì)數(shù)所決定的時(shí)間期間。
故障鑒別器170中的第二定時(shí)器172判斷放電燈的異常狀態(tài)是否持續(xù)了一預(yù)定時(shí)間期間，并且建立從產(chǎn)生異常狀態(tài)到輸出限制的時(shí)間期間。當(dāng)放電燈中產(chǎn)生故障狀態(tài)時(shí)，一大于正常狀態(tài)時(shí)的壓力(stress)會(huì)作用于構(gòu)成逆變器電路30的電子部件上，而使這些電子部件的溫度上升。為此，第二定時(shí)器具有一負(fù)溫度特性，并且將被計(jì)數(shù)的時(shí)間期間會(huì)隨著由于電子部件的溫度的上升所造成環(huán)境溫度的上升來(lái)縮短。因此，從產(chǎn)生異常狀態(tài)到輸出限制的時(shí)間期間變短，從而降低了作用于該電子部件的壓力。
第三定時(shí)器190的任務(wù)是在伴隨著檢測(cè)放電燈異常狀態(tài)的輸出限制啟動(dòng)之后，復(fù)位第一定時(shí)器140；以及建立一從直流電源20和逆變器電路30的初始狀態(tài)到重啟的時(shí)間期間。也就是說(shuō)，第三定時(shí)器建立受限的時(shí)間期間。當(dāng)放電燈中產(chǎn)生故障狀態(tài)時(shí)，一壓力會(huì)作用于電子部件而使電子部件的溫度上升?？紤]到這一點(diǎn)，提供該受限的時(shí)間期間，以降低已經(jīng)在該異常狀態(tài)下上升的電子部件的溫度。為此，第三定時(shí)器具有一正溫度特性，并且該受限的時(shí)間期間隨著電子部件的溫度的上升而延長(zhǎng)，由此可確保足夠的時(shí)間來(lái)降低電子部件的溫度。也就是說(shuō)，電子部件的溫度上升得越高，該受限的時(shí)間期間增加得就越多。
圖12為按照本發(fā)明第四實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與圖8中所示的鎮(zhèn)流器實(shí)質(zhì)上相同，不同的是故障檢測(cè)器171監(jiān)測(cè)作用于放電燈的燈電壓，以檢測(cè)放電燈的異常狀態(tài)。所以，這些實(shí)施例的相似部分由相同的標(biāo)記字符來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。在燈電壓超過(guò)一預(yù)定閾值時(shí)，故障檢測(cè)器171檢測(cè)異常狀態(tài)，并且在異常狀態(tài)已持續(xù)了一由第二定時(shí)器172所確定的預(yù)定時(shí)間期間時(shí)，故障鑒別器170產(chǎn)生故障信號(hào)以限制直流電源和逆變器電路的輸出。然而，即使放電燈處于正常狀態(tài)，在燈啟動(dòng)時(shí)間期間內(nèi)，燈電壓仍可能超過(guò)一閾值。因此，在該實(shí)施例中，第一輸出限制器180的功能在燈啟動(dòng)時(shí)間期間被禁能，從而，直流電源20和逆變器30的輸出在燈啟動(dòng)時(shí)間期間不會(huì)意外地受到限制。也就是說(shuō)，決定燈啟動(dòng)時(shí)間期間的第一定時(shí)器140在燈啟動(dòng)時(shí)間期間向第二定時(shí)器172提供了一使第二定時(shí)器172的操作無(wú)效的信號(hào)。由此，如圖13所示，即使燈電壓在燈啟動(dòng)時(shí)間期間暫時(shí)超過(guò)了一預(yù)定閾值，故障鑒別器170也不會(huì)產(chǎn)生故障信號(hào)，從而防止了直流電源20和逆變器電路30的輸出受到限制。
圖14為按照本發(fā)明第五實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與如圖1所示的鎮(zhèn)流器相同，不同的是包括一比較器單元240和一監(jiān)測(cè)直流電源20的輸入電壓的功率輸入監(jiān)測(cè)器230。因此，這些實(shí)施例的相似部分由相同的標(biāo)記字符來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
如圖15所示，功率輸入監(jiān)測(cè)器230包括串聯(lián)連接后與整流電路10的輸出端并聯(lián)的一對(duì)電阻231、232；以及并聯(lián)連接于該電阻232的電容233。功率輸入監(jiān)測(cè)器230通過(guò)電容233平滑從整流電路10輸入到直流電源20的脈動(dòng)流動(dòng)電壓，并且提供該電容兩端的平滑電壓到比較器單元240的同相輸入端。比較器單元240比較該輸入電壓與第一閾值Vth1，并且在該輸入電壓超過(guò)第一閾值Vth1時(shí)，輸出將第一控制單元121、第二控制單元131和第一定時(shí)器140使能的信號(hào)。比較器240提供于集成控制電路100中，并且它的輸出被供應(yīng)至AND門(mén)252、253，以及經(jīng)過(guò)反相器254被供應(yīng)至第一定時(shí)器140中的計(jì)時(shí)器141的STOP端。
第一定時(shí)器140從參考電源255接收一從控制電壓Vcc發(fā)出的功率。第一定時(shí)器140包括一電流鏡電路，其包括一連接于參考電源255和多個(gè)FET的恒定電流源256；一比較器單元142；以及計(jì)數(shù)器141。該電流鏡電路被連接到一外部電容256以提供一充電和放電電流到外部電容256，以及連接到比較器單元142，它在該電容256的兩端產(chǎn)生一三角波電壓，并將該三角波電壓與提供給比較器單元142的同相輸入端的一參考值做比較，以發(fā)送一時(shí)鐘信號(hào)到計(jì)數(shù)器141。
計(jì)數(shù)器141具有一STOP端，當(dāng)STOP端的輸入為高電平時(shí)，即當(dāng)功率輸入監(jiān)測(cè)器230的輸出低于閾值Vth1時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)以保持OUT1和OUT2的輸出為低電平，如圖16所示。選擇器150識(shí)別該狀態(tài)，并且選擇器150發(fā)出一指令到第二控制單元131，從而逆變器電路30提供預(yù)熱電流。此后，當(dāng)STOP端的輸入變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)功率輸入監(jiān)測(cè)器230的輸出超過(guò)閾值Vth1，以及提供給直流電源20充分的輸入時(shí)，計(jì)數(shù)器141開(kāi)始計(jì)數(shù)，并且在一預(yù)定時(shí)間過(guò)去之后，計(jì)數(shù)器141在時(shí)刻T1將輸出端OUT1變?yōu)楦唠娖?，并發(fā)出一指令到選擇器150以啟動(dòng)燈啟動(dòng)時(shí)間期間。此后，在過(guò)去了一預(yù)定時(shí)間之后的時(shí)刻T2，計(jì)數(shù)器141將輸出端OUT2變?yōu)楦唠娖?，并且發(fā)出一指令到選擇器150，以停止燈啟動(dòng)時(shí)間期間和啟動(dòng)穩(wěn)定的發(fā)光。
如果交流電源的輸出瞬間中斷或瞬間下降，則功率輸入監(jiān)測(cè)器230的輸出也同時(shí)下降，如果功率輸入監(jiān)測(cè)器230的輸出下降到比較器單元240的閾值Vth1以下時(shí)，來(lái)自第一控制單元121和第二控制單元131的控制信號(hào)并不會(huì)到達(dá)驅(qū)動(dòng)電路122、132，結(jié)果直流電源20的開(kāi)關(guān)元件21和逆變器電路30的開(kāi)關(guān)元件31、32關(guān)閉，并且鎮(zhèn)流器停止。當(dāng)交流電源恢復(fù)時(shí)，計(jì)數(shù)器在復(fù)位之后開(kāi)始工作，因此放電燈按照正常過(guò)程開(kāi)啟；預(yù)熱時(shí)間期間和燈啟動(dòng)時(shí)間期間。于是，不會(huì)有大的壓力作用于該電子部件。
圖17為按照本發(fā)明第六實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與圖7所示的鎮(zhèn)流器相同，不同的是功率輸入監(jiān)測(cè)器230監(jiān)測(cè)脈動(dòng)流動(dòng)電壓，該脈動(dòng)流動(dòng)電壓為整流電路10的輸出，并且基于脈動(dòng)流動(dòng)電壓來(lái)控制逆變器電路30。所以，這些實(shí)施例的相似部件由相同的標(biāo)記字符來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。功率輸入監(jiān)測(cè)器230包括串聯(lián)連接于整流電路10的輸出端之間的電阻231、232，并且如圖18所示，它輸出脈動(dòng)流動(dòng)電壓到比較器單元240的同相輸入端，該脈動(dòng)流動(dòng)電壓為交流電壓的全波整流。
比較器單元240將脈動(dòng)流動(dòng)電壓與具有滯后特性的閾值Vth1、Vth2(Vth2＜Vth1)做比較。比較器單元的輸出供應(yīng)至第二禁止器260，該第二禁止器在直流電源20的輸入電壓下降之后，延遲一段時(shí)間以復(fù)位第一定時(shí)器140。閾值Vth1、Vth2由滯后電路242準(zhǔn)備，并且如果脈動(dòng)流動(dòng)電壓超過(guò)第一閾值Vth1，則第二閾值Vth2供應(yīng)至比較器單元240的反相輸入端，如果脈動(dòng)流動(dòng)電壓下降到第二閾值以下，那么第一閾值Vth1供應(yīng)至比較器單元240的反相輸入端。
提供第二禁止器260，用以在直流電源20的輸入電壓瞬時(shí)下降時(shí)，防止第一定時(shí)器140被復(fù)位。第二禁止器260具有一計(jì)數(shù)器261和一反相器262。計(jì)數(shù)器261的OUT端保持在低電平，直至輸入到比較器單元240的脈動(dòng)流動(dòng)電壓在上升到第一閾值Vth1以上之后又下降到第二閾值以下為止。也就是說(shuō)，計(jì)數(shù)器261的輸出端OUT保持在低電平，以在直流電源的輸入電壓充分高時(shí)，不控制第一定時(shí)器140。雖然當(dāng)一時(shí)鐘信號(hào)從第一定時(shí)器140的振蕩器141供應(yīng)至計(jì)數(shù)器261的時(shí)鐘輸入端CLK時(shí)，計(jì)數(shù)器261計(jì)數(shù)一次，但是STOP端的輸入保持在高電平，從而輸出端OUT保持在低電平，直至輸入到比較器單元240的脈動(dòng)流動(dòng)電壓在上升到第一閾值Vth1以上之后又下降到第二閾值之下為止。另一方面，當(dāng)脈動(dòng)流動(dòng)電壓下降到第二閾值Vth2之下時(shí)，比較器單元240的輸出從高電平切換到低電平，然后計(jì)數(shù)器261開(kāi)始計(jì)數(shù)。如果這樣的狀態(tài)一直持續(xù)到兩次檢測(cè)到時(shí)鐘信號(hào)的后沿，則計(jì)數(shù)器261的輸出變?yōu)楦唠娖?，并且該高電平輸出?jīng)過(guò)反相器262、263提供到第一定時(shí)器140的計(jì)數(shù)器142，從而停止計(jì)數(shù)器142。由此，復(fù)位第一定時(shí)器140的計(jì)數(shù)器142，并且建立預(yù)熱時(shí)間期間、燈啟動(dòng)時(shí)間期間和穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間以啟動(dòng)放電燈。那時(shí)，從反相器262到AND門(mén)252、253的輸出為低電平，該AND門(mén)252、253停止驅(qū)動(dòng)電路122、132以停止直流電源20和逆變器電路30。
如上所述，當(dāng)直流電源20的輸入電壓下降并且這樣的狀態(tài)已持續(xù)了一預(yù)定時(shí)間期間(在該時(shí)間期間兩次檢測(cè)到時(shí)鐘信號(hào)的后沿)時(shí)，第二禁止器260復(fù)位第一定時(shí)器140的預(yù)熱時(shí)間期間和燈啟動(dòng)時(shí)間期間。結(jié)果就是，即使輸入電壓瞬間下降，仍不會(huì)復(fù)位第一定時(shí)器140，并且鎮(zhèn)流器持續(xù)工作，免于不小心地啟動(dòng)重啟操作。
圖19為按照本發(fā)明第七實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與圖17所示的鎮(zhèn)流器相同，不同的是還包括一第二輸出限制器280，其監(jiān)測(cè)直流電源20的輸出，并且基于直流電源20的輸出限制逆變器30的輸出。所以，這些實(shí)施例的相似部件由相同的標(biāo)記符號(hào)來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
如圖20所示，第二輸出限制器280具有一比較器單元281，其比較功率輸出監(jiān)測(cè)器270的輸出與第三閾值Vth3，并且將比較結(jié)果反映給第一定時(shí)器140，該功率輸出監(jiān)測(cè)器270包括串聯(lián)連接后與直流電源20并聯(lián)的兩個(gè)電阻271、272。第一定時(shí)器140具有AND門(mén)143、144以及振蕩器141和計(jì)數(shù)器142。比較器單元281的輸出供應(yīng)至AND門(mén)143、144。計(jì)數(shù)器142的輸出端OUT1、OUT2的輸出供應(yīng)至選擇器150，以建立預(yù)熱時(shí)間期間、燈啟動(dòng)時(shí)間期間和穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間。如基于圖2的第一實(shí)施例中所示，當(dāng)輸出端OUT1、OUT2的輸出端的輸出都為低電平時(shí)，建立預(yù)熱時(shí)間期間，并且當(dāng)輸出端OUT1的輸出為高電平而輸出端OUT2的輸出為低電平時(shí)，建立燈啟動(dòng)時(shí)間期間，并且當(dāng)輸出端OUT1、OUT2的輸出都為高電平時(shí)，建立穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間。這些輸出端OUT1、OUT2的輸出分別供應(yīng)至AND門(mén)143、144。因此，強(qiáng)制預(yù)熱時(shí)間期間持續(xù)，直至直流電源的輸出超過(guò)閾值Vth3為止，從而限制了逆變器電路30的輸出。
圖21為按照本發(fā)明第八實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與圖20中所示的鎮(zhèn)流器相同，不同的是第二輸出限制器280和第一定時(shí)器140的組成變?yōu)椋词乖趶臒魡?dòng)時(shí)間期間的開(kāi)始起過(guò)去一預(yù)定時(shí)間期間之前，直流電源20的輸出瞬間下降，也不復(fù)位第一定時(shí)器，并且僅當(dāng)在從燈啟動(dòng)時(shí)間期間的開(kāi)始起過(guò)去了一預(yù)定時(shí)間期間之后，直流電源20的輸出下降時(shí)，才復(fù)位第一定時(shí)器以重啟放電燈。所以，這些實(shí)施例的相似部件由相同的標(biāo)記字符來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
第一定時(shí)器140的計(jì)數(shù)器142具有三個(gè)輸出端OUT1、OUT2和OUT3。如圖22所示，計(jì)數(shù)器142在時(shí)刻t24開(kāi)始工作，此時(shí)，控制電壓Vcc被提供給集成控制電路100，并且輸出端OUT1、OUT2的輸出保持在低電平直到時(shí)刻t25為止，以限定該預(yù)熱時(shí)間期間。輸出端OUT1的輸出在時(shí)刻t25變?yōu)楦唠娖?，以限定該燈啟?dòng)時(shí)間期間。輸出端OUT1和OUT2的輸出在時(shí)刻t27都變?yōu)楦唠娖剑韵薅ㄔ摲€(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間。每個(gè)時(shí)間期間由選擇器150來(lái)識(shí)別，并且第二控制單元131以對(duì)應(yīng)于每個(gè)時(shí)間期間的開(kāi)關(guān)頻率，驅(qū)動(dòng)逆變器30的開(kāi)關(guān)元件，從而向放電燈提供對(duì)應(yīng)于每個(gè)時(shí)間期間的電流。計(jì)數(shù)器142將輸出端OUT3保持在低電平直至?xí)r刻t26為止，并且在時(shí)刻t26之后將其保持在高電平。建立時(shí)刻t26，使其在時(shí)刻t25之后而在時(shí)刻t27之前(t25＜t26≤t27)，在該時(shí)刻t25，燈啟動(dòng)時(shí)間期間開(kāi)始，而在該時(shí)刻t27，穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間開(kāi)始。
而且，第一定時(shí)器140具有NAND門(mén)145，其接收來(lái)自第二輸出限制器280的比較器單元281的輸出，以及來(lái)自計(jì)數(shù)器142的輸出端OUT3的輸出，并且具有NAND門(mén)146，其接收來(lái)自NAND門(mén)145和第二禁止器260的輸出。NAND門(mén)146的輸出端連接于計(jì)數(shù)器142的輸入端STOP。NAND門(mén)145的輸出與輸出端OUT1、OUT2的輸出一起被輸入到AND門(mén)143、144。
當(dāng)直流電源20的輸出低于閾值Vth3時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)直流電源20的輸出不充分時(shí)，第二輸出限制器280的比較器單元281提供一高電平輸出給NAND門(mén)145。當(dāng)直流電源的輸出足夠高時(shí)，比較器單元提供一低電平輸出給NAND門(mén)145。因?yàn)橛?jì)時(shí)器142的輸出端OUT3的輸出保持在低電平直至?xí)r刻t26過(guò)去為止，所以NAND門(mén)145的輸出保持在高電平，而與比較器單元281的輸出無(wú)關(guān)。并且在時(shí)刻t25，意味著燈啟動(dòng)時(shí)間期間的開(kāi)始的高電平輸出，從輸出端OUT1經(jīng)過(guò)AND門(mén)143供應(yīng)至選擇器150，并且逆變器電路30在燈啟動(dòng)時(shí)間期間開(kāi)始工作。在輸出端OUT3的輸出在時(shí)刻t26變?yōu)楦唠娖街?，只要比較器單元281的輸出為低電平，換句話(huà)說(shuō)，只要直流電源20的輸出保持足夠高，NAND145的輸出就會(huì)保持在高電平。并且當(dāng)計(jì)數(shù)器142的輸出端OUT2在時(shí)刻t27變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，燈啟動(dòng)時(shí)間期間結(jié)束，穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間開(kāi)始。
如圖22所示，如果直流電源20的輸出由于某些原因，比如在時(shí)刻t26之后的時(shí)刻t28下降，比較器單元281的輸出就會(huì)變?yōu)楦唠娖?，然后，NAND門(mén)145的輸出就會(huì)變?yōu)榈碗娖?，NAND門(mén)146的輸出就會(huì)變?yōu)楦唠娖剑⑶覐?fù)位計(jì)數(shù)器142，以及第一定時(shí)器140再次建立預(yù)熱時(shí)間期間和燈啟動(dòng)時(shí)間期間以重啟放電燈。雖然在圖22中時(shí)刻t26＜時(shí)刻t27(穩(wěn)定發(fā)光時(shí)間期間的開(kāi)始)，但是時(shí)刻t27可等于時(shí)刻t26(t26＝t27)，在該時(shí)刻t27，從計(jì)數(shù)器142的輸出端OUT3的輸出變?yōu)楦唠娖健?br> 此外，第二禁止器260的輸出提供給NAND門(mén)146，并且當(dāng)發(fā)現(xiàn)直流電源20的輸入電壓在一預(yù)定時(shí)間期間為低時(shí)，NAND門(mén)146的輸入變?yōu)榈碗娖?，從而?jì)數(shù)器142被該NAND門(mén)146復(fù)位。
圖23為按照本發(fā)明第九實(shí)施例的用于放電燈的鎮(zhèn)流器。該實(shí)施例的鎮(zhèn)流器與圖1中所示的鎮(zhèn)流器相同，不同的是集成控制電路100還包括一異常負(fù)載檢測(cè)器300、一超前相檢測(cè)器310、燈連接檢測(cè)器320和一延遲電路330。所以，這些實(shí)施例的相似部件由相同的標(biāo)記字符來(lái)標(biāo)示，并且這里不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
異常負(fù)載檢測(cè)器300監(jiān)測(cè)放電燈L的燈電壓，并且在發(fā)現(xiàn)燈電壓指示放電燈的異常狀態(tài)時(shí)，發(fā)出一指令到第一控制單元121和第二控制單元131，以限制或停止它們的輸出。
超前相檢測(cè)器310監(jiān)測(cè)流經(jīng)逆變器電路30的開(kāi)關(guān)元件的共振電流。當(dāng)開(kāi)關(guān)元件31、32以低于包括電感41和電容42的共振電路的共振頻率的頻率開(kāi)啟和關(guān)閉，并且由放電燈的不穩(wěn)定放電狀態(tài)所造成的超前相電流流過(guò)開(kāi)關(guān)元件31、32時(shí)，超前相檢測(cè)器310檢測(cè)該超前相電流，并且確定放電燈異常，然后限制或停止直流電源20和逆變器電路30的輸出。
燈連接檢測(cè)器320檢測(cè)放電燈是否正確地連接于燈座，如果檢測(cè)到放電燈未正確連接時(shí)，則燈連接檢測(cè)器限制或停止直流電源20和逆變器電路30的輸出。
當(dāng)異常負(fù)載檢測(cè)器300、超前相檢測(cè)器310和燈連接檢測(cè)器320發(fā)出到直流電源20和逆變器電路30用以限制它們的操作的指令之后，提供用以釋放對(duì)直流電源20和逆變器電路30的限制的釋放信號(hào)時(shí)，延遲電路330延遲用以釋放對(duì)直流電源20和逆變器電路30的限制的操作，以便在該延遲的時(shí)間期間再次檢測(cè)放電燈的異常狀態(tài)。因此，即使由于檢測(cè)的障礙意外地發(fā)出釋放信號(hào)，放電燈的狀態(tài)可在電路部件幾乎不遭受壓力的情況下被鑒別出來(lái)。這時(shí)優(yōu)選地，第二控制單元131首先被激活，然后第一控制單元被激活。
雖然在上述實(shí)施例中描述半橋逆變器電路作為逆變器電路30，但是逆變器電路30并不限于此，還可使用具有兩對(duì)的四個(gè)開(kāi)關(guān)元件的全橋逆變器電路。此外，如果對(duì)逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行校正，該校正為按照環(huán)境溫度改變開(kāi)關(guān)頻率，則逆變器電路的輸出功率可按照環(huán)境溫度來(lái)正確地控制。例如，如果確定開(kāi)關(guān)元件頻率的振蕩器的振蕩頻率具有一正溫度特性，也就是說(shuō)，對(duì)振蕩頻率進(jìn)行校正，該校正為隨著環(huán)境溫度的上升而提高頻率，則當(dāng)溫度低時(shí)逆變器電路30的輸出增大，當(dāng)溫度高時(shí)輸出下降，因此，用以將光輸出保持在恒定值的一輸出功率可被提供給放電燈。
而且，直流電源20的開(kāi)關(guān)頻率具有一負(fù)溫度特性也是有用的，也就是說(shuō)，直流電源20的輸出在溫度低時(shí)增加，直流電源的輸出在溫度高時(shí)減少，并且直流電源由按照環(huán)境溫度的反饋控制來(lái)控制，以防備環(huán)境溫度的變化。
雖然為便于理解，每個(gè)實(shí)施例解釋了本發(fā)明的典型特征，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)涵蓋單個(gè)特征的任意組合。
權(quán)利要求
1.一種用于放電燈的鎮(zhèn)流器，包括一直流電源，該直流電源接收一輸入電壓并提供一已調(diào)節(jié)的直流輸出電壓，所述直流電源包括一開(kāi)關(guān)元件，該開(kāi)關(guān)元件以一受控方式被驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉，以提供所述直流輸出電壓；一逆變器電路，該逆變器電路將所述直流輸出電壓轉(zhuǎn)換為一高頻電壓，所述逆變器電路包括至少一對(duì)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件，所述開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)地跨接在所述直流輸出電壓的兩端，并且被控制為交替地開(kāi)啟和關(guān)閉，以提供所述高頻電壓；一負(fù)載電路，該負(fù)載電路接收所述高頻電壓，以將其作用于放電燈，用以驅(qū)動(dòng)所述放電燈；一集成控制電路，該集成控制電路控制所述直流電源和所述逆變器電路的所述開(kāi)關(guān)元件；其中，所述集成控制電路包括一第一控制單元，該第一控制單元產(chǎn)生一第一控制信號(hào)，用于控制所述直流電源的所述開(kāi)關(guān)元件；一第二控制單元，該第二控制單元產(chǎn)生一第二控制信號(hào)，用于控制所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件；一驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以按照所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述直流電源和所述逆變器電路的每個(gè)開(kāi)關(guān)元件。
2.如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其中所述直流電源是一升壓斬波電路，用以將所述輸入電壓升壓到所述直流輸出電壓；所述負(fù)載電路包括相互配合而形成一共振電路的一電感和一電容，所述高頻電壓經(jīng)過(guò)該共振電路作用于所述放電燈；所述集成控制電路包括一啟動(dòng)器電路，該啟動(dòng)器電路提供一受控功率，用以激勵(lì)所述第一控制單元、所述第二控制單元和所述驅(qū)動(dòng)電路；一第一定時(shí)器，一旦激勵(lì)所述第一控制單元、所述第二控制單元和所述驅(qū)動(dòng)電路，該第一定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，用以限定一預(yù)熱時(shí)間期間，在該預(yù)熱時(shí)間期間內(nèi)該放電燈的燈絲被加熱，并且用以限定一后續(xù)的燈啟動(dòng)時(shí)間期間，在該燈啟動(dòng)時(shí)間期間內(nèi)一啟動(dòng)電壓作用于該放電燈；一選擇器，該選擇器響應(yīng)于所述第一定時(shí)器的輸出，改變所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件的占空率和開(kāi)關(guān)頻率中的至少一個(gè)，所述逆變器電路用以在所述預(yù)熱時(shí)間期間內(nèi)提供一預(yù)熱電流到所述燈絲，并且用以在所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間內(nèi)提供所述啟動(dòng)電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述集成控制電路包括一調(diào)光器控制單元，該調(diào)光器控制單元接收一外部調(diào)光信號(hào)，并且將其轉(zhuǎn)換為一內(nèi)部調(diào)光信號(hào)，供應(yīng)至所述第二控制單元，用以改變所述放電燈的燈輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的鎮(zhèn)流器，其中所述逆變器電路包括一燈監(jiān)測(cè)器，該燈監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)該放電燈的燈工作狀態(tài)，并且提供一標(biāo)示該工作狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)；所述調(diào)光器控制單元包括一信號(hào)轉(zhuǎn)換器，該信號(hào)轉(zhuǎn)換器將所述外部調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述內(nèi)部調(diào)光信號(hào)；以及一比較器單元，該比較器單元比較所述內(nèi)部調(diào)光信號(hào)與所述檢測(cè)信號(hào)，并且將反映一比較結(jié)果的一校正信號(hào)提供到所述第二控制單元；所述第二控制單元響應(yīng)于所述校正信號(hào)，改變所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件的占空率和開(kāi)關(guān)頻率中的至少一個(gè)，用以調(diào)節(jié)該放電燈。
5.如權(quán)利要求4所述的鎮(zhèn)流器，其中所述調(diào)光器控制單元保持禁能，直至所述第一控制單元、所述第二控制單元和所述驅(qū)動(dòng)電路被激勵(lì)，以激活所述直流電源和所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件為止。
6.如權(quán)利要求4所述的鎮(zhèn)流器，其中所述調(diào)光器控制單元保持禁能，直至所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間結(jié)束為止。
7.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，還包括一燈監(jiān)測(cè)器，該燈監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)該放電燈的工作狀態(tài)，并且提供一標(biāo)示所監(jiān)測(cè)的燈的工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)器信號(hào)；所述集成控制電路包括一故障鑒別器，該故障鑒別器分析所述監(jiān)測(cè)器信號(hào)，以確定它是否標(biāo)示該放電燈的異常狀態(tài)，并且在所述異常狀態(tài)已持續(xù)了一預(yù)定臨界時(shí)間期間時(shí)提供一故障信號(hào)；一第一輸出限制器，該第一輸出限制器響應(yīng)于所述故障信號(hào)，提供一第一限制信號(hào)到所述第一和第二控制單元中的至少一個(gè)，由此所述第一和第二控制單元中的至少一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作，以減少或停止提供該輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的鎮(zhèn)流器，其中所述集成控制電路包括一第三定時(shí)器，該第三定時(shí)器限定一受限時(shí)間期間，在該受限時(shí)間期間，所述第一輸出限制器被使能，以保持提供所述第一限制信號(hào)，所述受限時(shí)間期間從出現(xiàn)所述第一限制信號(hào)開(kāi)始；所述第三定時(shí)器進(jìn)行工作，以在所述受限時(shí)間期間過(guò)去之后激活所述第一定時(shí)器，以便再次給出用以重啟該放電燈的所述預(yù)熱時(shí)間期間和所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間。
9.如權(quán)利要求8所述的鎮(zhèn)流器，其中均由所述第一定時(shí)器限定的所述預(yù)熱時(shí)間期間以及所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間與一環(huán)境溫度成正比例地變化；由所述故障鑒別器限定的所述臨界時(shí)間期間與所述環(huán)境溫度成反比例地變化；以及由所述第三定時(shí)器限定的所述受限時(shí)間期間與所述環(huán)境溫度成正比例地變化。
10.如權(quán)利要求7所述的鎮(zhèn)流器，其中所述故障鑒別器分析流過(guò)所述逆變器電路和負(fù)載電路中之一的一共振電流的波形的相位，以確定該放電燈的異常狀態(tài)；所述集成控制電路還包括一檢測(cè)所述直流電源的輸出電壓的功率輸出檢測(cè)器單元；只要所述直流電源的輸出電壓小于一預(yù)定電平時(shí)，所述功率輸出檢測(cè)器提供一第一禁止信號(hào)，該第一禁止信號(hào)阻止所述第一輸出限制器發(fā)出所述第一限制信號(hào)。
11.如權(quán)利要求7所述的鎮(zhèn)流器，其中阻止所述第一輸出限制器提供所述第一限制信號(hào)，直至由所述第一定時(shí)器限定的所述預(yù)熱時(shí)間期間已過(guò)去為止。
12.如權(quán)利要求7所述的鎮(zhèn)流器，其中阻止所述第一輸出限制器在一時(shí)間區(qū)間提供所述第一限制信號(hào)，該時(shí)間區(qū)間從所述預(yù)熱時(shí)間區(qū)間的末尾開(kāi)始，在所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間過(guò)去之時(shí)或之前結(jié)束。
13.如權(quán)利要求2所述的鎮(zhèn)流器，還包括一功率輸入監(jiān)測(cè)器，該功率輸入監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)一供應(yīng)至所述直流電源的輸入電壓，并且提供一標(biāo)示所監(jiān)測(cè)的輸入電壓的輸出；所述集成控制電路包括一比較器，該比較器比較所述輸入電壓與一第一閾值，并且在所述輸入電壓超過(guò)所述閾值時(shí)，將所述第一定時(shí)器、所述第一控制單元和所述第二控制單元使能。
14.如權(quán)利要求13所述的鎮(zhèn)流器，其中所述比較器比較所述輸入電壓與一小于所述第一閾值的第二閾值，并且提供一低壓標(biāo)示信號(hào)，直至所述輸入電壓在下降到所述第二閾值以下之后又上升到所述第一閾值以上為止；一第二禁止器，該第二禁止器在所述低壓標(biāo)示信號(hào)持續(xù)一預(yù)定參考時(shí)間期間時(shí)，將所述直流電源和所述逆變器電路禁能。
15.如權(quán)利要求13所述的鎮(zhèn)流器，還包括一功率輸出檢測(cè)器單元，該功率輸出檢測(cè)單元檢測(cè)所述直流電源的所述直流輸出電壓；所述第一控制單元進(jìn)行工作，以按照所測(cè)得的直流輸出電壓和所監(jiān)測(cè)的輸入電壓，控制所述直流電源的開(kāi)關(guān)元件的占空率，用以調(diào)節(jié)所述直流輸出電壓。
16.如權(quán)利要求14所述的鎮(zhèn)流器，其中所述集成控制電路包括一第二輸出限制器，該第二輸出限制器在所測(cè)得的輸出電壓下降到一閾值以下時(shí)提供一第二限制信號(hào)，所述第二限制信號(hào)使得所述第二控制單元降低所述逆變器電路的輸出；來(lái)自所述第二輸出限制器的所述第二限制信號(hào)在一時(shí)間期間被無(wú)效，該時(shí)間期間從所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間的起始開(kāi)始，在一等于或早于所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間的末尾的時(shí)間結(jié)束。
17.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述集成控制電路包括故障檢測(cè)裝置，該故障檢測(cè)裝置檢測(cè)所述放電燈的一故障狀態(tài)，并且提供一輸出限制信號(hào)到所述第一和第二控制單元，用以限制所述直流電源和所述逆變器電路的輸出，所述故障檢測(cè)裝置在所述故障狀態(tài)已消除時(shí)，提供一釋放信號(hào)到所述第一和第二控制單元，由此恢復(fù)所述直流電源和所述逆變器電路；所述集成控制電路還包括一延遲電路，該延遲電路響應(yīng)于所述釋放信號(hào)，將提供到所述第一和第二控制單元的用以釋放所述輸出限制的所述釋放信號(hào)延遲一預(yù)定時(shí)間，并且首先提供所述釋放信號(hào)到所述第二控制單元，然后提供到所述第一控制單元。
18.如權(quán)利要求14所述的鎮(zhèn)流器，其中所述集成控制電路包括產(chǎn)生一時(shí)鐘信號(hào)的振蕩器；所述第一定時(shí)器和所述第一禁止器包括計(jì)數(shù)器，所述計(jì)數(shù)器對(duì)分別分配給所述第一定時(shí)器和所述第二禁止器的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)量計(jì)數(shù)，以限定所述預(yù)熱時(shí)間期間、所述燈啟動(dòng)時(shí)間期間和所述參考時(shí)間期間。
19.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述第一控制單元提供所述第一控制信號(hào)，該第一控制信號(hào)與一環(huán)境溫度成反比例地改變?cè)撝绷麟娫吹脑撦敵鲋绷麟妷海约八龅诙刂茊卧峁┧龅诙刂菩盘?hào)，該第二控制信號(hào)與所述環(huán)境溫度成正比例地改變來(lái)自所述直流電源的一高頻輸出電壓。
20.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述直流電源、所述逆變器電路和所述集成控制電路安裝于單個(gè)印刷電路板上；所述直流電源的開(kāi)關(guān)元件排列在所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端附近，該驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于所述第一控制單元的第一控制信號(hào)而輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件排列在所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端附近，該驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于所述第二控制單元的第二控制信號(hào)而輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；該直流電源和所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件以并排關(guān)系排列。
21.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述直流電源、所述逆變器電路和所述集成控制電路安裝于單個(gè)印刷電路板上；所述集成控制電路被裝入一具有一長(zhǎng)度的矩形封裝中，所述封裝在其相對(duì)的橫向側(cè)面上具有引線(xiàn)，用以連接所述印刷電路板上的信號(hào)線(xiàn)，所述封裝在其相對(duì)的縱向端附近的部分，分別提供有功率輸入端和信號(hào)輸出端；所述直流電源、所述集成控制單元、所述逆變器電路單元和所述負(fù)載電路沿著所述封裝的長(zhǎng)度方向順序排列；所述直流電源的開(kāi)關(guān)元件排列在所述驅(qū)動(dòng)電路的端附近，該驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于所述第一控制單元的第一控制信號(hào)而輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件排列在所述驅(qū)動(dòng)電路的端附近，該驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于所述第二控制單元的第二控制信號(hào)而輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該直流電源和所述逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件以并排關(guān)系排列。
全文摘要
本發(fā)明的鎮(zhèn)流器包括一直流電源、一逆變器電路、一負(fù)載電路和一集成控制電路。該集成控制電路控制直流電源和逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件。該集成控制電路包括一第一控制單元、一第二控制單元和一驅(qū)動(dòng)電路。該第一控制單元產(chǎn)生一第一控制信號(hào)，用于控制直流電源的開(kāi)關(guān)元件。該第二控制單元產(chǎn)生一第二控制信號(hào)，用于控制逆變器電路的開(kāi)關(guān)元件。該驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以按照第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)直流電源和逆變器電路的每個(gè)開(kāi)關(guān)元件。如上所述，用以控制直流電源和逆變器電路的控制電路被集成到單個(gè)部件中，從而減少了安裝于印刷電路板上的部件的數(shù)目。
文檔編號(hào)H05B41/282GK1615675SQ0282715
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者光安啟, 佐藤勝己, 濱本勝信, 山中正弘, 黑木芳文 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社