專利名稱：具有部分自激振蕩倒相電路的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于諸如熒光燈的氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于響應(yīng)于相位控制電壓驅(qū)動(dòng)并控制熒光燈亮度的兩線電子調(diào)光鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
在過去的幾年內(nèi)，諸如熒光燈的氣體放電燈作為替換常規(guī)白熾燈的使用有了大幅度增長。與白熾燈比較，熒光燈通常更高效并且提供更長的使用期限。在一些區(qū)域，例如加利福利亞，州法律要求新建的一些區(qū)域配備只能使用熒光燈。氣體放電燈必須由鎮(zhèn)流器驅(qū)動(dòng)以正確地照明。鎮(zhèn)流器從交流電流(AC)電源接收 AC電壓并且產(chǎn)生適當(dāng)?shù)母哳l電流用于驅(qū)動(dòng)熒光燈。調(diào)光鎮(zhèn)流器，其可控制相連的熒光燈的亮度，通常具有至少三個(gè)連接連接至來自AC電源的轉(zhuǎn)換熱電壓、連接至AC電源的不帶電側(cè)、連接至所需亮度的控制信號，所述控制信號例如為來自標(biāo)準(zhǔn)三線調(diào)光電路的相位控制電壓。一些電子調(diào)光鎮(zhèn)流器，例如由Lutron Electronics有線公司制造的熒光Tu-Wire 調(diào)光器電路，僅要求兩個(gè)連接，例如連接至來自調(diào)光器的相位控制電壓以及連接至AC電源的不帶電側(cè)。大部分現(xiàn)有技術(shù)的鎮(zhèn)流器電路通常設(shè)計(jì)并打算用于商業(yè)用途。這導(dǎo)致大部分現(xiàn)有技術(shù)的鎮(zhèn)流器價(jià)格較高并且相當(dāng)難以安裝并使用，并且因而不適合住宅安裝。所以，需要一種小型、低成本的兩線電子調(diào)光鎮(zhèn)流器，其可能結(jié)合熒光燈一起被低能源消費(fèi)者使用替換白熾燈。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器包括用于產(chǎn)生大體上為DC的總線電壓的總線電容、用于將DC總線電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳lAC電壓以驅(qū)動(dòng)燈泡的倒相電路，以及控制電路。所述倒相電路包括具有用于產(chǎn)生高頻AC電壓的初級繞組的主變壓器、電耦合至所述主變壓器的初級繞組以引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)，以及用于分別在逐周期的基礎(chǔ)上控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一及第二驅(qū)動(dòng)電路。所述控制電路耦合至所述倒相電路的第一及第二驅(qū)動(dòng)電路用于控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)。所述第一及第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號及接收自所述控制電路的第二控制信號而控制相應(yīng)的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)。在此還描述了用于電子鎮(zhèn)流器的多開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器。所述電源轉(zhuǎn)換器包括具有用于產(chǎn)生振蕩輸出電壓的初級繞組的主變壓器，以及電耦合至所述主變壓器的初級繞組以引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)。所述電源轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括可操作以在逐周期的基礎(chǔ)上響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號及接收外部控制電路的第二控制信號而控制所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的第一驅(qū)動(dòng)電路。另外，所述第一驅(qū)動(dòng)電路可控制所述第一半導(dǎo)體開關(guān)，并且所述電源轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步可進(jìn)一步包括用于在逐周期的基礎(chǔ)上響應(yīng)于來自所述主變壓器的第三控制信號及接收所述外部控制電路的第四控制信號而控制所述第二半導(dǎo)體開關(guān)的第二驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，多開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器包括(1)具有用于產(chǎn)生振蕩輸出電壓的初級繞組的主變壓器；( 電耦合至所述主變壓器的初級繞組以引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)；以及C3)用于分別在逐周期的基礎(chǔ)上響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號及接收外部控制電路的第二控制信號而控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一及第二驅(qū)動(dòng)電路。還公開了一種用具有倒相電路及控制電路的電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的方法。 所述倒相電路包括具有跨越所述倒相電路輸出端偶聯(lián)的初級繞組的主變壓器、電耦合至所述主變壓器的初級繞組的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)，以及分別偶聯(lián)至所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一及第二驅(qū)動(dòng)電路。所述方法包括以下步驟(1)產(chǎn)生通過所述主變壓器的初級繞組的高頻AC電壓；(2)從所述主變壓器得到第一控制信號；(3)從所述控制電路接收第二控制信號；以及(4)在逐周期的基礎(chǔ)上控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)以在交替的基礎(chǔ)上響應(yīng)于所述第一及第二控制信號引導(dǎo)電流通過所述初級繞組。另外，在此描述了一種倒相電路，其包括總線電容、變壓器、第一及第二控制器開關(guān)及控制電路。所述變壓器具有初級繞組，其包括在中心抽頭處連接的第一及第二繞組部分并具有第一及第二端子。所述總線電容跨越中心抽頭及交點(diǎn)之間的DC總線電壓連接。 所述第一開關(guān)偶聯(lián)在所述交點(diǎn)及所述初級繞組的第一端子之間，而所述第二開關(guān)偶聯(lián)在所述交點(diǎn)與所述初級繞組的第二端子之間。所述控制電路控制所述第一及第二開關(guān)的導(dǎo)電狀態(tài)，使得來自總線電容的電流交替地通過所述第一及第二繞組部分從而產(chǎn)生具有幅度大約為通過所述初級繞組的DC總線電壓兩倍的大致方形波電壓。所述控制電路包括第一及第二驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)開關(guān)，分別偶聯(lián)至所述第一及第二開關(guān)的控制輸入端。所述第一及第二驅(qū)動(dòng)電路接收相應(yīng)的第一及第二控制信號。所述變壓器具有第一及第二磁耦合的驅(qū)動(dòng)繞組， 每個(gè)開關(guān)，其分別流入所述第一及第二驅(qū)動(dòng)電路以交替地打開所述第一及第二開關(guān)。另外， 在來自所述第一及第二驅(qū)動(dòng)繞組的電流分別提供所述第一及第二開關(guān)導(dǎo)通之前，所述第一及第二控制信號提供所述第一及第二開關(guān)非導(dǎo)通。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，一種用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器包括用于產(chǎn)生大體上為DC的總線電壓的總線電容、用于將DC總線電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳lAC電壓以驅(qū)動(dòng)燈泡的倒相電路、可操作為產(chǎn)生表示流過所述燈泡的燈泡電流幅度的燈泡電流控制信號的燈泡電流測量電路、以及可操作以接收燈泡電流控制信號并響應(yīng)于所述燈泡電流的幅度控制所述倒相電路的控制電路。所述倒相電路包括具有用于產(chǎn)生高頻AC電壓的初級繞組的主變壓器、電耦合至所述主變壓器的初級繞組以引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)，以及用于分別在逐周期的基礎(chǔ)上控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一及第二驅(qū)動(dòng)電路。所述控制電路耦合至所述倒相電路的第一及第二驅(qū)動(dòng)電路用于響應(yīng)于所述燈泡電流的幅度而控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)。所述第一及第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號及接收所述控制電路的第二控制信號而控制相應(yīng)的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器由大致DC總線電壓產(chǎn)生高頻AC電壓， 所述DC總線電壓通過總線電容產(chǎn)生。所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器包括適用于引導(dǎo)轉(zhuǎn)換電流穿過所述總線電容的半導(dǎo)體開關(guān)，以及可操作用于縮放所述轉(zhuǎn)換電流以產(chǎn)生縮放電流的控制電路，積分所述縮放電流以產(chǎn)生表示所述縮放電流的積分控制信號，將所述積分電流與閾值電壓進(jìn)行比較，并且響應(yīng)于到達(dá)所述閾值電壓的所述積分控制信號而使得所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通。在此還描述了一種用于電子鎮(zhèn)流器的控制開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的方法。所述電源轉(zhuǎn)換器具有蓄能電容器及至少一個(gè)用于引導(dǎo)轉(zhuǎn)換電流的半導(dǎo)體開關(guān)。所述方法包括以下步驟 (1)縮放所述轉(zhuǎn)換電流以產(chǎn)生縮放電流；( 積分所述縮放電流以產(chǎn)生表示所述縮放電流的積分控制信號；C3)將所述積分電流與閾值電壓進(jìn)行比較；以及(4)響應(yīng)于到達(dá)所述閾值電壓的所述積分控制信號而是的所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器包括(1)用于產(chǎn)生大體上為DC的總線電壓的總線電容；(2)用于將DC總線電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳lAC電壓以驅(qū)動(dòng)燈泡的倒相電路，所述倒相電路包括適合于引導(dǎo)轉(zhuǎn)換電流的半導(dǎo)體開關(guān)；以及(3)可操作用于縮放所述轉(zhuǎn)換電流從而產(chǎn)生縮放電流的控制電路，積分所述縮放電流以產(chǎn)生表示所述縮放電流的積分控制信號，將所述積分電流與閾值電壓進(jìn)行比較，并且響應(yīng)于到達(dá)所述閾值電壓的所述積分控制信號而使得所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式，用于電子鎮(zhèn)流器的倒相電路包括具有初級繞組的變壓器，所述初級繞組包括在中心抽頭處連接的第一及第二繞組部分并具有第一及第二端子，連接于中心抽頭及交點(diǎn)之間的通過DC總線電壓的總線電容，第一及第二控制開關(guān)，以及用于控制所述第一及第二控制開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)的控制電路。所述第一開關(guān)偶聯(lián)在所述交點(diǎn)及所述初級繞組的第一端子之間，而所述第二開關(guān)偶聯(lián)在所述交點(diǎn)與所述初級繞組的第二端子之間。所述控制電路提供第一及第二控制信號以控制相應(yīng)開關(guān)的輸入，藉此所述第一及第二開關(guān)交替地導(dǎo)通以產(chǎn)生基本方波，其具有大約為通過所述初級繞組的DC總線電壓兩倍的幅度。所述控制電路縮放通過所述第一及第二開關(guān)的電流以產(chǎn)生縮放電流信號， 積分所述縮放電流信號以產(chǎn)生積分信號，并且響應(yīng)于到達(dá)所述閾值電壓的所述積分信號而使得所述開關(guān)為非導(dǎo)通。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器包括跨越DC 總線電壓連接的總線電容、用于接收所述DC總線電壓并用于產(chǎn)生大致方波電壓的倒相電路，所述方波具有大約為DC總線電壓兩倍的幅度，以及用于接收所述DC總線電壓并用于產(chǎn)生正弦電壓以驅(qū)動(dòng)所述燈泡的振蕩電路。所述倒相電路包括具有初級繞組的變壓器，所述初級繞組包括在中心抽頭處連接的第一及第二繞組部分并具有第一及第二端子。所述總線電容在中心抽頭及交點(diǎn)之間連接。所述倒相電路進(jìn)一步包括偶聯(lián)在所述交點(diǎn)分別與所述初級繞組的第一及第二端子之間的第一及第二開關(guān)，以及用于控制所述第一及第二開關(guān)的導(dǎo)電狀態(tài)的控制電路。所述控制電路提供第一及第二控制信號以控制相應(yīng)開關(guān)的輸入，藉此所述第一及第二開關(guān)交替地導(dǎo)通以產(chǎn)生基本方波，其具有大約為通過所述初級繞組的DC 總線電壓兩倍的幅度。所述控制電路縮放通過所述第一及第二開關(guān)的電流以產(chǎn)生縮放電流信號，積分所述縮放電流信號以產(chǎn)生積分信號，并且響應(yīng)于到達(dá)所述閾值電壓的所述積分信號而使得所述開關(guān)為非導(dǎo)通。本發(fā)明的其他特征及優(yōu)點(diǎn)通過以下參考附圖對本發(fā)明的描述將變得顯然。


12
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)的簡化方框圖，該系統(tǒng)包括用于驅(qū)動(dòng)熒光燈的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器；圖2為更詳細(xì)示出圖1的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器的簡化方框圖；圖3為更詳細(xì)示出圖2的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器的總線電容、檢測電阻、倒相電路以及振蕩回路的簡化原理圖；圖4為更詳細(xì)示出圖3振蕩回路的電流互感器的簡化原理圖；圖5為更詳細(xì)示出推/拉轉(zhuǎn)換器的簡化原理圖，所述轉(zhuǎn)換器包括圖3的反相電路、 總線電容及檢測電阻；圖6為示出在正常操作中圖2的推/拉轉(zhuǎn)換器及控制電路操作的波形的簡化圖；圖7為圖2的鎮(zhèn)流器的測量電路的簡化原理圖，所述測量電路用于測量所述熒光燈的燈泡電壓以及燈泡電流；圖8為示出燈泡電壓、所述熒光燈的燈泡電流的實(shí)數(shù)部分、以及燈泡電流的虛數(shù)部分的簡化圖；圖9為圖2的控制電路的簡化方框圖；圖IOA及IOB為圖9的控制電路的簡化原理圖；圖11為由圖9控制電路的微控制器定期執(zhí)行的目標(biāo)燈泡電流程序的簡化流程圖；圖12為由圖9控制電路的微控制器執(zhí)行的啟動(dòng)程序的簡化流程圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器的簡化方框圖；圖14為更詳細(xì)示出圖13的鎮(zhèn)流器的充電泵、倒相電路及振蕩電路的簡化原理圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方式的圖7測量電路的燈泡電流測量電路的簡化
原理圖。
具體實(shí)施例方式當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更好地理解前述簡介以及以下優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述。 為了闡明本發(fā)明的目的，在附圖中示出了在此優(yōu)選的實(shí)施方式，其中在附圖的幾個(gè)視圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件，然而，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于所公開的特定方法及手段。圖1為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)的簡化方框圖，該系統(tǒng)包括用于驅(qū)動(dòng)熒光燈102的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器100。所述鎮(zhèn)流器100通過常規(guī)兩線調(diào)光器開關(guān)106偶聯(lián)至交流電流(AC)電源104(例如120Vac，60HZ)的帶電側(cè)。所述調(diào)光器開關(guān)106通常包括雙向半導(dǎo)體開關(guān)(未示出)，諸如，例如以反串聯(lián)偶聯(lián)的三端雙向可控硅開關(guān)元件或兩端場效應(yīng)晶體管(FETs)，用于向所述鎮(zhèn)流器100提供相位控制電源Vre(即調(diào)光熱電壓)。使用標(biāo)準(zhǔn)正相位控制調(diào)光技術(shù)，所述雙向半導(dǎo)體開關(guān)在每個(gè)AC電源的半周期的特定時(shí)間被賦予導(dǎo)電并且在每個(gè)半周期期間保持導(dǎo)通的導(dǎo)電周期ΤωΝ?？刹僮魉稣{(diào)光器開關(guān)106以通過控制所述導(dǎo)電周期Tra的長度而控制傳送給鎮(zhèn)流器100的電能大小。圖1的鎮(zhèn)流器100僅要求兩個(gè)連接連接至來自調(diào)光器開關(guān)106的相位控制電壓 Vpc以及連接至AC電源104的不帶電側(cè)?？刹僮魉鲦?zhèn)流器100以控制所述燈泡102打開或關(guān)閉并且響應(yīng)于所述相位控制電壓Vre導(dǎo)電周期Tra從低端(即最小亮度)至高端(即最大亮度)調(diào)整燈泡的亮度。圖2為更詳細(xì)示出電子調(diào)光鎮(zhèn)流器100的簡化方框圖。所述電子鎮(zhèn)流器100包括 “前端”電路120及“后端”電路130。所述前端電路120包括使交流電源提供的噪音最小化的射頻干擾(RFI)過濾器122和用于接收相位控制電壓Vre并生成整流電壓Vkect的全波整流器124。所述Vkect通過二極管DU6偶聯(lián)至總線電容Cbus用于產(chǎn)生通過所述總線電容Cbus 的大致DC總線電SVbus。所述總線電容Cbus的負(fù)端偶聯(lián)至整流器DC共用接頭(如圖2所示)°整流器后端電路130包括電源轉(zhuǎn)換器，例如，倒相電路140，用于將DC總線電壓Vbus 轉(zhuǎn)換為高頻方波電壓VSQ。所述高頻方波電壓Vsq (即高頻AC電壓)特征在于工作頻率f^p (以及工作周期Ttff= 1/%Ρ)。鎮(zhèn)流器后端電路130進(jìn)一步包括輸出電路，例如“對稱”振蕩電路 150，用于過濾所述方波電壓Vsq以產(chǎn)生基本正弦的高頻AC電壓Vsin，其偶聯(lián)至燈泡102的電極。所述倒相電路140通過檢測電阻Rsense偶聯(lián)至DC總線電容Cbus的負(fù)輸入端。在所述倒相電路140操作期間，響應(yīng)于轉(zhuǎn)換電流Iinv產(chǎn)生通過總線電容Cbus的檢測電壓Vsense(如圖2 所示稱之為電路共用接頭)。所述檢測電阻I^sense偶聯(lián)在整流器DC共用接口及電路共用接口之間并且具有例如1 Ω的電阻。鎮(zhèn)流器100進(jìn)一步包括控制電路160，其控制倒相電路140的操作并且因而控制燈泡102的亮度。電源162產(chǎn)生DC電源電壓Vee (例如5VDe)用于驅(qū)動(dòng)控制電路160及鎮(zhèn)流器 100的其他低壓電路。可操作控制電路160以確定響應(yīng)于零交點(diǎn)探測電路164的燈泡102的所需照明亮度(具體地，目標(biāo)燈泡電流Itai ；ET)。所述零交點(diǎn)探測電路164提供表示相位控制電壓Vre至控制電路160零交點(diǎn)的零交點(diǎn)控制信號Vz。。零交點(diǎn)定義為所述每個(gè)半周期相位控制電壓 Vpc由具有基本為零伏的幅度變?yōu)榫哂写笥陬A(yù)定零交點(diǎn)閾值VTH_Z。的幅度的時(shí)間點(diǎn)(并且反之亦然)。具體而言，零交點(diǎn)探測電路164將整流電壓的幅度與預(yù)定零交點(diǎn)閾值VTH_Z。(例如大于20V)比較，并且當(dāng)整流電壓Vkect小于預(yù)定零交點(diǎn)閾值VTH_ZC時(shí)，驅(qū)動(dòng)零交點(diǎn)控制信號 Vzc變高(即至邏輯高電位，例如大約DC供應(yīng)電壓Vrc)。進(jìn)一步，當(dāng)整流電壓Vkect大于預(yù)定零交點(diǎn)閾值VTH_Z。時(shí)，零交點(diǎn)探測電路164驅(qū)動(dòng)零交點(diǎn)控制信號Vz。變低(即至邏輯低電位， 例如大約電路公共端)可操作控制電路160用于響應(yīng)相位控制電壓Vrc的導(dǎo)電周期ΤωΝ確定燈泡102的目標(biāo)燈泡電流Itai ；ΕΤ。可操作控制電路160用于控制在倒相電路140中流通的倒相電流Iinv 的積分峰值從而間接控制高頻方波電壓Vsq的工作頻率&Ρ，并且因而控制燈泡102的亮度至所需照明亮度。鎮(zhèn)流器100進(jìn)一步包括測量電路170，其向控制電路160提供燈泡電壓信號Vump ■及燈泡電流信號Vump ■。所述測量電路170響應(yīng)于倒相電路140以及振蕩電路150，使得燈泡電壓控制信號Vump 表示跨越燈泡102電極測量的燈泡電壓Vump的幅度，而燈泡電流控制信號Vump+。υκ表示流過燈泡的燈泡電流Iump的幅度?？刹僮骺刂齐娐?60以響應(yīng)于跨越檢測電阻生的檢測電壓Vsense控制倒相電路140的操作，來自所述零交點(diǎn)探測電路164的所述零交點(diǎn)控制信號Vz。，燈泡電壓控制信號Vump+vu，以及燈泡電流信號Vlamp。υκ。具體而言，控制電路160控制倒相電路140的操作， 以控制燈泡電流Iump朝目標(biāo)燈泡電流Itaket轉(zhuǎn)變。
圖3為更詳細(xì)示出倒相電路140以及振蕩電路150的簡化原理圖。如圖3所示， 倒相電路140、總線電容Cbus、以及檢測電阻I^sense形成推/拉轉(zhuǎn)換器。然而，本發(fā)明不限于僅具有推/拉轉(zhuǎn)換器的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器。倒相電路140包括具有中心抽頭式初級繞組的主變壓器210，所述初級繞組跨越倒相電路140的輸出端偶聯(lián)?？缭剿鲋髯儔浩?10的所述初級繞組產(chǎn)生倒相電路140的高頻方波電壓VSQ。所述主變壓器210的初級繞組的中心抽頭偶聯(lián)至DC總線電SVBUS。所述倒相電路140進(jìn)一步包括第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)，例如為場效應(yīng)晶體管 (FETs)Q220, Q230，其偶聯(lián)在所述主變壓器210的初級繞組及電路公共端之間。FETsQ220、 Q230具有控制輸入端(及門)，其分別偶聯(lián)至第一及第二門驅(qū)動(dòng)電路222、232，用于賦予所述FETs導(dǎo)電性及非導(dǎo)電性。所述門驅(qū)動(dòng)電路222、232分別從所述控制電路160接收第一及第二 FET驅(qū)動(dòng)信號V胃FET1和Vdkv FET2。所述門驅(qū)動(dòng)電路222、232還電偶聯(lián)至各自磁偶聯(lián)至所述主變壓器210的初級繞組的驅(qū)動(dòng)繞組224、234。由于可操作門驅(qū)動(dòng)電路222、232以響應(yīng)于接收自控制電路160及主變壓器210的控制信號而控制FETsQ220、Q230的操作，鎮(zhèn)流器100的所述推/拉轉(zhuǎn)換器表現(xiàn)部分自激振蕩的性能。具體而言，可操作所述門驅(qū)動(dòng)電路222、232以響應(yīng)于來自所述主變壓器210的驅(qū)動(dòng)繞組224、234的所述控制信號打開(即賦予導(dǎo)電性)FETsQ220、Q230，并且響應(yīng)于來自控制電路160的所述控制信號(即第一及第二 FET驅(qū)動(dòng)信號Vdkv FET1和V胃FET2)關(guān)閉(及賦予非導(dǎo)電性)FETs。所述FETsQ220、Q230可在交替地基礎(chǔ)上被賦予導(dǎo)電性，即使得當(dāng)?shù)诙?FETsQ230導(dǎo)電時(shí)第一 FETsQ220不導(dǎo)電，反之亦然。當(dāng)?shù)谝?FETsQ220導(dǎo)電時(shí)，連接至所述第一 FETsQ220的初級繞組的終端電偶聯(lián)至電路公共端。相應(yīng)地，跨越主變壓器210的一個(gè)半初級繞組提供DC總線電壓Vbus，使得在倒相電路140的輸出端(即跨越主變壓器210的初級繞組)的高頻方波電壓Vsq具有大約為總線電壓兩倍的幅度(即2*VBUS)，其中如圖3所示正電壓電勢存在與節(jié)點(diǎn)B至節(jié)點(diǎn)A。當(dāng)?shù)诙?FETsQ230導(dǎo)電并且第一 FETsQ220不導(dǎo)電時(shí)，連接至所述第二 FETsQ230的初級繞組的終端電偶聯(lián)至電路公共端。在倒相電路140的輸出端的高頻方波電壓Vsq具有與第一 FETsQ220 導(dǎo)電時(shí)相反的極性(即，現(xiàn)在正電壓電勢存在與節(jié)點(diǎn)A至節(jié)點(diǎn)B)。相應(yīng)地，高頻方波電壓 Vsq具有為總線電壓Vbus兩倍的幅度，所述總線電壓以倒相電路的工作頻率改變極性(如圖 6所示)ο如圖3所示，主變壓器210的驅(qū)動(dòng)繞組224、234也偶聯(lián)至電源162，使得在鎮(zhèn)流器 110的正常操作期間可操作電源以拉動(dòng)電流產(chǎn)生來自驅(qū)動(dòng)繞組的DC供應(yīng)電壓V『當(dāng)鎮(zhèn)流器100上電時(shí)，電源162從整流器124的輸出端拉電流通過高阻抗路徑(例如大約50kQ) 以產(chǎn)生未校準(zhǔn)的供應(yīng)電壓Vram;。電源162不產(chǎn)生DC供應(yīng)電SVrc直到所述未校準(zhǔn)供應(yīng)電壓 Vimeeg已增長至預(yù)定水平(例如12V)以允許在鎮(zhèn)流器100啟動(dòng)時(shí)電源拉動(dòng)少量電流適當(dāng)充電。在鎮(zhèn)流器100的正常操作期間(即，當(dāng)?shù)瓜嚯娐?40正常操作時(shí))，電壓162拉動(dòng)電流以產(chǎn)生未校準(zhǔn)的供應(yīng)電壓Vunkk和來自所述倒相電路140的驅(qū)動(dòng)繞組224、234的DC供應(yīng)電壓\c。在正常操作期間，所述未校準(zhǔn)供應(yīng)電壓Vunkk具有大約15V的峰值電壓以及大約3V 的波紋(ripple)。所述電源162還產(chǎn)生第二 DC供應(yīng)電SVra，其具有大于DC供應(yīng)電壓Vcc 的幅度(例如大約15Vdc)。高頻方波電壓Vsq供給振蕩電路150，其從倒相電路140將振蕩電流Itank (圖4)引
15出。振蕩電路150包括“分離”的振蕩感應(yīng)器M0，其具有一起繞公共磁芯(如感應(yīng)裝置) 磁耦合的第一和第二繞組。第一繞組直接電耦合到該倒相電路140的輸出節(jié)點(diǎn)A，同時(shí)第二繞組直接電耦合到該倒相電路的輸出節(jié)點(diǎn)B?！胺蛛x”振蕩電容器是通過兩個(gè)電容器C250A、 C250B(即電容裝置)串聯(lián)形成的，其耦合至分離振蕩感應(yīng)器MO的第一和第二繞組間。兩個(gè)電容器C250A、C250B的連接點(diǎn)耦合至總線電壓Vbus，如二極管D126，總線電容Cbus和變壓器210的中心抽頭的連接點(diǎn)。分離振蕩感應(yīng)器240和電容器C250A、C250B用于過濾高頻方波電壓Vsq以產(chǎn)生基本正弦電壓Vsin(位于節(jié)點(diǎn)X和節(jié)點(diǎn)Y之間)用于驅(qū)動(dòng)燈泡102。正弦電壓Vsin跨越DC阻隔電容器C255耦合到燈泡102，其可避免任何DC燈的特性由于倒相器受到不利影響。振蕩電路150的對稱(或分離)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將燈102的電極產(chǎn)生的RFI噪聲最小化。 分離振蕩感應(yīng)器240的第一和第二繞組在繞組導(dǎo)線間耦合分別形成寄生電容。這些寄生電容與電容器C250A、C250B形成電容分壓，從而由倒相電路140的高頻方波電壓Vsq形成的 RFI噪聲在振蕩電路150的輸出端減弱，藉此改進(jìn)鎮(zhèn)流器100的RFI性能。分離振蕩感應(yīng)器MO的第一和第二繞組同樣磁耦合到兩個(gè)燈絲繞組M2，該燈絲繞組電耦合到燈泡102的燈絲。在燈102點(diǎn)亮前，燈的燈絲必須被加熱以延長燈泡的壽命。 具體而言，在燈泡102導(dǎo)通前的預(yù)熱模式中，倒相電路140的工作頻率f^p由一個(gè)預(yù)熱頻率 f-控制，從而在分離振蕩感應(yīng)器MO的第一和第二繞組上產(chǎn)生的電壓幅度基本上要比電容器C250A、C250B上產(chǎn)生的電壓幅度更大。同時(shí)相應(yīng)的，燈絲繞組242給燈102的燈絲提供用于加熱燈絲的燈絲電壓。在燈絲被適當(dāng)加熱之后，控制倒相電路140的工作頻率4使得電容器C250A、C250B上的電壓幅度增加直到燈泡102點(diǎn)亮并且燈泡電流Iump開始流經(jīng)燈泡。該測量電路170電耦合到第一輔助繞組260 (其磁耦合到主變壓器210的初級繞組)和第二輔助繞組262 (其磁耦合到分離振蕩感應(yīng)器240的第一和第二繞組)。在第一輔助繞組260上生成的電壓代表該倒相電路140的高頻方波電壓Vsq的幅度，而在第二輔助繞組262上產(chǎn)生的電壓代表分離振蕩感應(yīng)器240的第一和第二繞組上的電壓幅度。由于燈電壓Vump的幅度近似等于高頻方波電壓Vsq和分離振蕩感應(yīng)器240的第一和第二繞組電壓之和，可操作該測量電路170來生成響應(yīng)于第一和第二輔助繞組沈0、262上電壓的燈電壓控制信號Vump VLT0由該振蕩電路150生成的高頻正弦電壓Vsin跨越電流變壓器270耦合到燈泡102 的電極上。具體而言，該電流變壓器270有兩個(gè)初級繞組，其和燈泡102的每個(gè)電極串聯(lián)耦合。電流變壓器270還包括兩個(gè)次級繞組270A、270B，其磁耦合到兩個(gè)初級繞組，并且電耦合到測量電路170。該測量電路170可操作為生成響應(yīng)于電流變壓器270的次級繞組270A、 270B上產(chǎn)生電流的燈泡電流Ilamp控制信號。圖4是更詳細(xì)的顯示電流變壓器270以及電流變壓器和部件包括振蕩電路150和燈泡102的電極連接的簡化原理圖。燈泡102的典型特征為每個(gè)電極間的電容耦合點(diǎn)CE1、 Ce2以及接地點(diǎn)，例如鎮(zhèn)流器100的連接盒的安裝位置或燈泡102安裝的固定位置(如連接到接地點(diǎn)的鎮(zhèn)流器100的導(dǎo)電罩)。這些電容耦合點(diǎn)CE1、CE2生成流過該電流變壓器270的初級繞組的公共模式電流。流過該電流變壓器270的初級繞組的微分模式的電流代表流過燈泡102的燈電流Iump的幅度，從而也代表燈的亮度。因此，如圖4中所示，該電流變壓器270的初級繞組和燈泡102的每個(gè)電極串聯(lián)耦合，從而燈泡電極中的微分模式電流相加而電極中的公共模式電流相減。盡管所示的電流變壓器270有兩個(gè)初級繞組和兩個(gè)次級繞組，電流變壓器也可選擇實(shí)現(xiàn)成兩個(gè)分離變壓器，其中每個(gè)有一個(gè)初級繞組和一個(gè)次級繞組。參考圖7，更詳盡的描述了操作測量電路170來產(chǎn)生響應(yīng)電流變壓器270的次級繞組270A、270B的電流燈電壓控制信號Vump vu和燈電流控制信號Vump euK的過程。圖5是更詳細(xì)顯示門驅(qū)動(dòng)電路222、232的推/拉轉(zhuǎn)換器(如倒相電路140，總線電容Cbus和檢測電阻Rsense)的簡化原理圖。圖6是顯示鎮(zhèn)流器100正常操作期間，推/拉轉(zhuǎn)換器的操作波形的簡化圖。如前所述，響應(yīng)來自主變壓器210的第一和第二驅(qū)動(dòng)繞組224、234的控制信號分別使第一和第二 FETsQ220、Q230導(dǎo)通。響應(yīng)由控制電路160產(chǎn)生的第一和第二 FET驅(qū)動(dòng)信號V-—SET1、VDKV—FET2分別使第一和第二門驅(qū)動(dòng)電路222、232非導(dǎo)通?？刂齐娐?60驅(qū)動(dòng)同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一和第二 FET驅(qū)動(dòng)信號VDKV—SET1、Vdev fet2為高和為低，從而使得第一和第二 FET驅(qū)動(dòng)信號相同。相應(yīng)的，F(xiàn)ETsQ220、Q230同一時(shí)間點(diǎn)為非導(dǎo)通，但在交替的基礎(chǔ)上為導(dǎo)通，從而方波電壓由合適的工作頻率4產(chǎn)生。當(dāng)?shù)诙?FET Q230導(dǎo)通，振蕩電流Itank從主變壓器210的初級繞組的第一半流到振蕩電流150(即如圖5中所示，從總線電容Cbus到節(jié)點(diǎn)A)。同時(shí)，電流IINV2(其具有和振蕩電流相同的幅度)從初級繞組的第二半流過(如圖5所示)。類似的，當(dāng)?shù)谝?FET Q220導(dǎo)通，振蕩電流Itank從主變壓器210的初級繞組的第二半流過，并且電流IINV1(其具有和振蕩電流相同的幅度)從初級繞組的第一半流過。相應(yīng)的，倒相電流Iinv有振蕩電流Itank大約兩倍的幅度。當(dāng)?shù)谝?FET Q220導(dǎo)通，高頻方波電壓Vsq的幅度大約是從節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)A測量的總線電壓Vbus的兩倍。如前所述，振蕩電流Itank流過主變壓器210的初級繞組的第二半，并且電流Iinvi從初級繞組的第一半流過。檢測電壓Vsense在檢測電阻Rsense上產(chǎn)生，并且代表倒相電流Iinv的幅度。需要注意當(dāng)?shù)瓜嚯娏鱅inv以如圖5中所示的倒相電流Iinv的方向流過檢測電阻Rsense時(shí)，檢測電壓Vsense是一個(gè)負(fù)電壓。該控制電路160產(chǎn)生積分控制信號Vint，其代表檢測電壓Vsense的積分，并且可響應(yīng)達(dá)到閾值電壓VTH(將在圖9中詳細(xì)描述)的積分控制信號Vint來操作關(guān)閉第一 FET Q220。 第一 FET驅(qū)動(dòng)信號Vdkv feti跨越電阻R321(如具有IOkQ阻抗)和電容器C323(如具有 IOOpF)的并聯(lián)，耦合到NPN雙極連接晶體管Q320的柵極上。為了關(guān)閉第一 FET Q220，控制電路160驅(qū)動(dòng)第一 FET驅(qū)動(dòng)信號V胃FET1為高(即大約為DC供電電壓Vrc)。相應(yīng)的，晶體管 Q320變?yōu)閷?dǎo)通并且引導(dǎo)電流通過PNP雙極連接晶體管Q322的基極。通過向下朝電路公共端拉動(dòng)第一 FET Q220的柵極，晶體管Q322成為導(dǎo)通，從而使第一 FET Q220成為非導(dǎo)通。在使得FET Q220為非導(dǎo)通后，倒相電流Iinv繼續(xù)流動(dòng)并對FET Q220的漏極電 容充電。高頻方波電壓Vsq改變極性，從而使方波電壓VSQ的幅度是從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B間測量的總線電壓Vbus的大約兩倍，并且振蕩電流Itank通過主變壓器210的第一半的初級繞組而導(dǎo)通。最后，第一 FET Q220的漏極電容充電至電路公共端處于相對主變壓器節(jié)點(diǎn)B更高的幅度，并且第二 FET Q230的主體二極管開始導(dǎo)通，從而檢測電壓Vsense暫時(shí)成為正電壓。在一個(gè)“死亡時(shí)間”之后，并且當(dāng)?shù)诙﨔ET Q320的主體二極管是導(dǎo)通的并且在第二FET Q230上幾乎沒有施加電壓時(shí)(即“二極管壓降”或大約0. 5 0. 7V)，控制電路160驅(qū)動(dòng)第二 FET驅(qū)動(dòng)信號V胃FET2為低來允許第二 FET Q320成為導(dǎo)通。在驅(qū)動(dòng)第一和第二 FET 驅(qū)動(dòng)信號VDKV—FET1、Vdev fet2為高之后，在控制電路160驅(qū)動(dòng)第一和第二 VDKV—FET1、Vdev fet2為低使第二 FET Q230導(dǎo)通之前，控制電路160等待一個(gè)死亡時(shí)間周期Td (例如大約0. 5微秒)， 以便使當(dāng)?shù)诙?FET上產(chǎn)生的電壓幾乎沒有時(shí)，第二 FET Q230導(dǎo)通(即死亡期間)。變壓器 210的磁化電流給FET Q230的漏極電容充電來確保開關(guān)轉(zhuǎn)換發(fā)生在死亡期間。
具體而言，在第一和第二 FET驅(qū)動(dòng)信號Vdkv FET1、Vdkv FET2驅(qū)動(dòng)為低時(shí)，響應(yīng)主變壓器 210的第二驅(qū)動(dòng)繞組234上提供的控制信號使第二 FET Q230導(dǎo)通。第二驅(qū)動(dòng)繞組234磁耦合到主變壓器210的初級繞組，從而當(dāng)方波電壓Vsq從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B具有正電壓可能性時(shí)， 第二驅(qū)動(dòng)繞組234可跨越二極管D334操作導(dǎo)通電流進(jìn)入柵極驅(qū)動(dòng)電路232。這樣，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?FET驅(qū)動(dòng)信號V胃FET1、VDW FET2被控制電路160驅(qū)動(dòng)為低時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)繞組234通過二極管D334和電阻R335、R336、R337和NPN雙極連接晶體管Q333的導(dǎo)通來引導(dǎo)電流，這樣， 使得第二 FET Q230導(dǎo)通。例如，電阻R335、R336、R337分別具有50Ω、1. 5kQ和33k Ω阻抗。例如，齊納二極管Ζ338具有15V導(dǎo)通電壓，并且耦合到晶體管Q332、Q333以防止晶體管Q332、Q333的基極電壓超出大約15伏。由于方波電壓Vsq具有從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B正電壓的可能性，第二FET Q230的主體二極管最終成為非導(dǎo)通。電流I1■流經(jīng)第二半的初級繞組并通過第二 FET Q230的漏極連接。 相應(yīng)的，如圖6所示，檢測電壓Vsense的極性從正向負(fù)變化。當(dāng)積分控制信號Vint達(dá)到電壓閾值乂 ，控制電路160再次同時(shí)使FET Q220、Q230為非導(dǎo)通。類似第一柵極驅(qū)動(dòng)電路222的操作，響應(yīng)第二 FET驅(qū)動(dòng)信號Vdkv FET2，第二 FET Q230的柵極通過兩個(gè)晶體管Q330、Q332下拉。當(dāng)?shù)诙?FET Q230為非導(dǎo)通之后，振蕩電流Itank和主變壓器210的磁化電流給第二 FET Q230的漏極電容充電，并且方波電壓Vsq改變極性。當(dāng)?shù)谝?FET驅(qū)動(dòng)信號Vdkv FET1驅(qū)動(dòng)為低， 第一驅(qū)動(dòng)繞組224通過二極管D234和三個(gè)電阻R325、R326、R327(分別具有50 Ω、1. 5k Ω 和33kQ阻抗)引導(dǎo)電流。相應(yīng)的，NPN雙極連接晶體管Q323為導(dǎo)通時(shí)，則第二 FET Q220 成為導(dǎo)通。推/拉轉(zhuǎn)換器繼續(xù)在部分自激振蕩模式中工作以響應(yīng)來自控制電路160和第一和第二驅(qū)動(dòng)繞組224、234的第一和第二驅(qū)動(dòng)信號VDKV—FET1、VDKV—FET2。在鎮(zhèn)流器100的啟動(dòng)期間，可操作控制電路160啟動(dòng)電流路徑將引導(dǎo)電流Istkt經(jīng)過第二柵極驅(qū)動(dòng)電路232的電阻R336、R337。響應(yīng)于啟動(dòng)電流Istkt，第二 FET Q230導(dǎo)通并且倒相電流Iinvi開始流動(dòng)。第二柵極驅(qū)動(dòng)電路232包括PNP雙極連接晶體管Q340，其可操作將啟動(dòng)電流Istkt從未校準(zhǔn)的供電電壓Vunkk引導(dǎo)到電阻R342 (例如具有100 Ω阻抗)。晶體管0340的基極通過電阻1 344(例如具有330 0阻抗)耦合到未校準(zhǔn)的供電電壓VraKEe?？刂齐娐?60產(chǎn)生FET使能控制信號Vdkv 和倒相器啟動(dòng)控制信號Vdkv STKT，其都可用于提供給倒相電路140來控制啟動(dòng)電流ISTM。FET使能控制信號V胃Em通過電阻 R348(例如具有1ΚΩ阻抗)耦合到NPN雙極連接晶體管Q346的基極。倒相器啟動(dòng)控制信號VDW—STKT通過電阻R350 (例如具有220 Ω阻抗)耦合到晶體管Q346的發(fā)射端。在鎮(zhèn)流器 100的啟動(dòng)時(shí)刻，反相啟動(dòng)控制信號Vdkv STKT由控制電路160驅(qū)動(dòng)為低。FET使能控制信號是第一和第二驅(qū)動(dòng)信號VDW—FET1、vDKV—FET2的補(bǔ)充，即當(dāng)?shù)谝缓偷诙?qū)動(dòng)信號vDKV—FET1、vDKV—FET2為低時(shí)(即FET Q220, Q230導(dǎo)通)，F(xiàn)ET使能控制信號Vdev enbl驅(qū)動(dòng)為高。相應(yīng)的，在啟動(dòng)和FET 使能控制信號Vdkv ■驅(qū)動(dòng)為高時(shí)，當(dāng)反相啟動(dòng)控制信號Vdkv ■驅(qū)動(dòng)為低，使晶體管Q340導(dǎo)通并且將啟動(dòng)電流Istkt通過電阻R336，R337導(dǎo)通，同時(shí)倒相電流Iinv開始流動(dòng)。一單推/ 拉轉(zhuǎn)換器在上述的部分自激振蕩模式下工作，控制電路160關(guān)閉通過啟動(dòng)電流Istkt的電流路徑。另一個(gè)NPN晶體管Q352耦合到晶體管Q346的基極以防止當(dāng)?shù)谝?FETQ220導(dǎo)通時(shí)晶體管Q346也被導(dǎo)通。晶體管Q352的基極通過電阻R354(例如具有IOkQ阻抗)耦合到電阻Q325、R326和第一柵極驅(qū)動(dòng)電路222的晶體管Q323的連接點(diǎn)。相應(yīng)的，如果第一驅(qū)動(dòng)繞組224通過二極管D324導(dǎo)通電流使第一 FET Q220導(dǎo)通，晶體管Q340可避免導(dǎo)通啟動(dòng)電
Istrt。圖7是測量電路170的簡化原理圖，其包括燈泡電壓測量電路400和燈泡電流測量電路420。燈泡電壓測量電路400耦合到第一和第二輔助繞組260，262的串聯(lián)上，從而輔助繞組串聯(lián)上的電壓幅度代表燈泡電壓Vlamp的幅度。燈泡電壓測量電路400產(chǎn)生燈泡電壓控制信號Vump ，從而燈泡電壓控制信號具有大約等于燈泡電壓Vlamp峰值的幅度?？刂齐娐?60確定當(dāng)燈泡102上存在過電壓情況，即當(dāng)輔助繞組260、262上電壓預(yù)先定義的過電壓閾值VOVP時(shí)，會(huì)響應(yīng)燈泡電壓控制信號Vump vu。然后，控制電路160響應(yīng)燈泡電壓控制信號Vump vu，使倒相電路140停止產(chǎn)生高頻方波電壓Vsq，來對振蕩電流150提供過電壓保護(hù)(OVP)。燈泡電壓測量電路400包括兩個(gè)電阻R402，R404，其一串聯(lián)的方式耦合在輔助繞組260，262的串聯(lián)上，并且例如分別具有320k Ω和4. 3k Ω阻抗。電阻R402，R404的連接點(diǎn)通過二極管D408耦合到NPN雙極連接晶體管Q406的基極。輔助繞組260，262的串聯(lián)上的電壓上升超出過電壓閾值V0VP，晶體管Q406通過電阻R410，R412導(dǎo)通電流，并給電容 C414充電來產(chǎn)生電阻R412和電容C414 VLT并聯(lián)上的電壓。例如，電阻R410，R412分別具有100 Ω和47 Ω阻抗，且電容C414具有0.01微法電容。燈泡電流測量電路420耦合到電流變壓器270的次級繞組270Α，270Β。如圖4所示，燈泡102的特增速將在電極間耦合有寄生電容Q，其導(dǎo)致燈泡電流Ilamp具有電抗成分
-lReactive' 因此Ilamp — Ireal+1 reactive(等式丄)其中是燈泡電流的實(shí)部。圖8是顯示燈泡電壓Vump,燈泡電流Ilamp的實(shí)部 Ik■，燈泡電流的電抗成分 -lreactive 的簡化圖。燈泡電流Iump的電抗成分 -lreactive 和實(shí)部Ikeal 的相位相差90度。由于實(shí)部Ike皿代表燈泡102的亮度，燈泡電流測量電路420積分在燈泡電壓Vump的每另一個(gè)半周期內(nèi)，產(chǎn)生通過電流變壓器270的次級繞組的電流，來確定燈泡電流Ilamp的實(shí)部幅度。由于實(shí)部和燈泡電壓Vump相位相同，而電抗成分IREACTUVE 和真實(shí)燈泡電壓Vump相位差90度，在燈泡電壓Vlamp的半周期內(nèi)的電抗成分Ikeactive的積分近似等于零安培。這樣，由燈泡電流測量電路420產(chǎn)生的燈泡電流控制信號Vlamp，僅代表燈泡電流Iump的實(shí)部ΙΚΕΛ。由于通過變壓器270的次級繞組270Α、270Β的電流在燈泡電壓Vlamp的每隔一個(gè)半周期內(nèi)積分，燈泡電流測量電路420也耦合到輔助繞組260，262的串聯(lián)上。特別的，第一輔助繞組260通過電子R424耦合到NPN雙極連接晶體管Q422的基極，從而在燈泡電壓Vump 的正半周期內(nèi)，當(dāng)晶體管Q422基極電壓超出大約1. 4伏時(shí)，晶體管Q422導(dǎo)通。然后，晶體管Q422通過電阻R426、R428和二極管D430將電流從DC供應(yīng)電壓導(dǎo)通到電路公共點(diǎn)。響應(yīng)電阻R428和二極管D430上產(chǎn)生的電壓，NPN雙極連接晶體管Q432通過二極管D434傳導(dǎo)電流來限制晶體管Q422的電流。二極管D436耦合在電路公共點(diǎn)和晶體管Q422的基極間，以避免燈泡電流測量電路420在燈泡電壓Vlamp的負(fù)半周期期間響應(yīng)燈泡電流1^ 。 電流變壓器270的第一個(gè)次級繞組270A在NPN雙極連接晶體管Q438的基極-發(fā)射極連接點(diǎn)上耦合。晶體管Q438的基極和電流變壓器270的次級繞組270A的連接點(diǎn)耦合到二極管D426和DC供應(yīng)電壓Vrc的連接點(diǎn)上。電流變壓器270的次級繞組270A是電耦合的，從而當(dāng)燈泡電流I·(也即繞組270A上通過的電流)具有正的幅度時(shí)，晶體管Q438被導(dǎo)通。當(dāng)晶體管Q422是導(dǎo)通的(即在燈泡電SVlamp的正半周期內(nèi))并且晶體管Q438是導(dǎo)通的(即繞組270A上通過的電流有正的幅度)，PNP雙極連接晶體管Q440被導(dǎo)通并流過來自于電流變壓器270的次級繞組270A的電流。二極管D442避免晶體管Q440的基極電壓下降太低，即低于DC供電電壓V。。超過一個(gè)晶體管下降(例如0.7伏)。當(dāng)晶體管Q422非導(dǎo)通，晶體管Q440的基極通過電子R426上拉到DC供電電壓Vrc并且晶體管Q440是非導(dǎo)通的。類似的，電流變壓器270的第二次級繞組270B在NPN雙極連接晶體管Q444的基極-發(fā)射極連接點(diǎn)上耦合。從而當(dāng)燈泡電流Iump具有負(fù)的幅度時(shí)，晶體管Q444被導(dǎo)通。相應(yīng)的，當(dāng)晶體管Q422是導(dǎo)通的(即在燈泡電壓Vlamp的正半周期內(nèi))并且晶體管Q444是導(dǎo)通的，NPN雙極連接晶體管Q446被導(dǎo)通并流過來自次級繞組270B的電流。使用電容器C448 (例如具有0. 1微法電容)，可操作燈泡電流測量電路420積分通過電流變壓器270的次級繞組270A、270B的電流。燈泡電流測量電路420進(jìn)一步包括兩個(gè)在DC供應(yīng)電壓Vee和電流公共點(diǎn)間串聯(lián)耦合的寄存器R450、R452 (例如分別具有6. 34k Ω 和681 Ω阻抗)，從而電容器C448在寄存器R450、R452和電路公共點(diǎn)的連接點(diǎn)上耦合。耦合在一起的晶體管Q440，Q446的集電極，耦合到電容器C448和兩個(gè)電阻R450、R452的連接點(diǎn)上。相應(yīng)的，當(dāng)晶體管Q442是導(dǎo)通的，在燈泡電壓Vump的正半周期期間，可操作晶體管 Q440、Q446控制電流通過電流變壓器270的次級繞組270A、270B中的任何一個(gè)進(jìn)入電容器 C448中。這樣，在燈泡電壓Vlamp的正半周期期間，通過電容器C448傳輸?shù)碾娏鱅c448的幅度代表燈泡電流Iump,即Ic448 — I270A+I270B — ^ I LAMP(等式 2)其中，I2■和I2■是分別通過電流變壓器的次級繞組270A、270B的電流幅度，并且是依賴于電流變壓器270的開關(guān)次數(shù)的常數(shù)。在燈泡電壓Vump的負(fù)半周期內(nèi)，電流Iw48的幅度時(shí)零安培。由于燈泡電壓Vump的正半周期內(nèi)電抗部分Ikeactive的積分近似等于零安培，電容器 C448上產(chǎn)生燈泡電壓控制信號Vump ■，并且具有代表燈泡電流Ilamp的實(shí)部幅度的幅度，即Vlamp cue = (1/C448) · / β · Ilamp dt =(1/C448) · β / · (IREAL+Ieeactive) dt =(β /C448) · ( f Ieeal dt+ f Ieeactive dt)=(β /C448) · / Ieeal dt(等式 3)其中得到燈泡電壓Vump的正半周期的積分。燈泡電流測量電路420的晶體管Q422、Q432、Q438、Q440、Q446作用是使晶體管不會(huì)工作在飽和區(qū)域，其將晶體管切換次數(shù)(即當(dāng)一個(gè)晶體管從完全導(dǎo)通到完全不導(dǎo)通間的次數(shù))降到最小。燈泡電流測量電路420包括PNP雙極連接晶體管Q45，其具有耦合到晶體管Q438的集電極的發(fā)射極。晶體管Q451耦合到兩個(gè)電阻R456、R458連接點(diǎn)的基極，其在 DC供應(yīng)電壓Vrc和電路公共點(diǎn)間串聯(lián)耦合。例如，電阻R456、R458分別具有IkQ和IOkQ 阻抗，這樣當(dāng)晶體管Q440是導(dǎo)通的，晶體管Q454是非導(dǎo)通的。然而，當(dāng)晶體管Q440是非導(dǎo)通的，當(dāng)每次通過次級繞組270A的電流具有正幅度時(shí)，晶體管Q454通過晶體管Q438導(dǎo)通電流來防止晶體管Q438進(jìn)入飽和區(qū)域。當(dāng)晶體管Q440變成導(dǎo)通時(shí)，如果晶體管Q438準(zhǔn)備進(jìn)入飽和區(qū)域，晶體管Q438將通過電容器C448導(dǎo)通一個(gè)較大的且不希望的電流脈沖。圖9是控 制電路160的簡化方框圖?？刂齐娐?60包括數(shù)字控制電路510，其可包括微控制器610 (圖10A)。數(shù)字控制電路510執(zhí)行兩個(gè)功能，其由圖9中的目標(biāo)電壓控制塊512和鎮(zhèn)流器替換控制塊514表示。目標(biāo)電壓控制塊512接受來自零交點(diǎn)檢測器162的零交點(diǎn)控制信號Vz。，并產(chǎn)生目標(biāo)電壓Vtamet，其具有在電路公共點(diǎn)和DC供應(yīng)電壓V。。之間的 DC幅度并且代表得到燈泡102所需亮度的目標(biāo)燈電流ITAKeET。鎮(zhèn)流器替換控制塊514在預(yù)加熱和點(diǎn)亮燈泡102的過程中控制鎮(zhèn)流器100的操作，并可在錯(cuò)誤情況發(fā)生的時(shí)候，例如在鎮(zhèn)流器的輸出上出現(xiàn)過電壓情況，用來替換控制鎮(zhèn)流器100的正常操作。鎮(zhèn)流器替換控制塊514回應(yīng)燈泡電壓Vlamp和燈泡電流I·，并產(chǎn)生替換控制信號Vwekkide和預(yù)加熱控制信號
VpRE0控制電路160進(jìn)一步包括比例-積分(PI)控制器516，其試圖將目標(biāo)電壓Vtaket和燈泡電流控制信號Vump+-間的錯(cuò)誤(即目標(biāo)燈電流Itamet和燈泡電流Ilamp的當(dāng)前幅度差) 減到最小。當(dāng)總線電容Cbus在重新充電時(shí)的總線電壓Vbus幅度的階梯變化可能導(dǎo)致燈泡電流Iump幅度的階梯變化?？刂齐娐?60通過將PI控制器516的輸出和前向反饋電路518 產(chǎn)生的電壓求和來補(bǔ)償總線電壓Vbus的變化，并且具有比PI控制器更快速的響應(yīng)時(shí)間。求和操作產(chǎn)生閾值電壓Vth將其和積分控制信號Vint比較，這樣導(dǎo)致倒相電路140切換到合適的工作頻率f()p以產(chǎn)生所需的燈泡102上通過的燈泡電流IUMP。在預(yù)加熱和點(diǎn)亮燈泡的期間，通過控制替換控制信號Vwekkide到合適的DC幅度(在電路公共點(diǎn)和DC供應(yīng)電壓V。。間)，可操作鎮(zhèn)流器替換控制塊514替換PI控制器516的操作來控制工作頻率到合適的頻率。在鎮(zhèn)流器100的正常操作期間，替換控制信號Vwekkide 具有零伏幅度。從而鎮(zhèn)流器替換控制塊514并不影響PI控制器516的操作。如果鎮(zhèn)流器替換控制塊514檢測到在振蕩電流150輸出上的過電壓情況，可操作替換控制塊控制燈泡 102的工作頻率4到一個(gè)等級，使得燈泡電流Iump被控制成一個(gè)最小電流，例如接近零安培ο控制電路160接受產(chǎn)生在檢測電阻Rsense上的檢測電壓Vsense，并響應(yīng)通過檢測電阻導(dǎo)通的倒相電流IINV?？s放電路520產(chǎn)生代表倒相電流Iinv幅度的縮放控制信號?？s放控制信號通過積分器522進(jìn)行積分來產(chǎn)生積分控制信號Vint，其通過比較電路524和閾值電壓 Vth進(jìn)行比較。驅(qū)動(dòng)級526響應(yīng)比較電路524的輸出并產(chǎn)生FET使能控制信號VDW—E·。當(dāng)積分控制信號VINT低于閾值電壓Vth時(shí)，比較電路524的輸出為高。作為響應(yīng)，驅(qū)動(dòng)級528 驅(qū)動(dòng)FET有效信號Vdkv ENBl為低，其復(fù)位積分器522。在死亡時(shí)間周期TD內(nèi)，驅(qū)動(dòng)級528保持FET使能控制信號Vdkv 為低，之后驅(qū)動(dòng)級再次驅(qū)動(dòng)FET使能控制信號為高。邏輯倒相器將FET使能控制信號反相來產(chǎn)生第一和第二 FET驅(qū)動(dòng)信號VDKV—FET1、Vdev fet20
圖IOA和IOB是控制電路160的簡化原理圖。如先前所述，數(shù)字控制電路510包括微控制器610，其可被實(shí)現(xiàn)為任何合適的處理裝置，例如編程邏輯裝置(PLD)，微處理器，或特定應(yīng)用集成電路(ASIC)。微控制器610執(zhí)行正常操作過程800和啟動(dòng)過程900，其分別在圖11和12中被詳細(xì)描述。微控制器610接收零交點(diǎn)控制信號\c并產(chǎn)生第一個(gè)脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號Vpwmi,其具有依賴于目標(biāo)燈泡電流的義務(wù)周期數(shù)。第一個(gè)PWM信號Vpwmi被電阻-電容(RC)電路濾波產(chǎn)生DC目標(biāo)電壓VTAK(;ET。RC電路包括電阻R612(比如具有IlkQ 阻抗)和電容C614 (例如具有1微法電容)。PI控制器516包括可操作的放大器(op amp)U616。目標(biāo)電壓Vtaket通過電阻 R618(例如具有22kQ阻抗)耦合到op amp TO16的反相輸入端。燈泡電流控制信號Vump ■通過電阻1 620(例如具有331^0阻抗)耦合到op amp TO16的非反相輸入端。PI控制器 516包括兩個(gè)反饋電阻1 622，1 624，例如兩個(gè)都具有331^0阻抗。反饋電阻R622、R624分別在op amp U616和反相輸入端和非反相輸入端之間耦合。電容C626 (例如具有1000皮法電容)在op amp U616的非反相輸入端和電路公共點(diǎn)間耦合。電阻R628和電容C630的串聯(lián)和電容C630并行耦合。例如，電阻R628具有IOkQ阻抗，而電容C630具有0. 22微法電容。op amp TO16的輸出和電阻R632(例如具有2. 2kQ阻抗)串聯(lián)耦合。操作PI控制器516將第一 PWM信號Vpwmi和燈泡電流控制信號Vump。υκ的平均值差 ei最小化，即 ei = VLAMP CUE-avg [VPWM](等式 4)如圖10A，對于PI控制器516，閾值電壓Vth依賴下列公式計(jì)算得到Vth = Ap · ej+Aj · / Gi dt(等式 5)其中常數(shù)AP，A1由PI控制器516的組成部分的值確定。相應(yīng)的，閾值電壓Vth的幅度依賴于差ei的當(dāng)前值和差的積分。PI控制器516的輸出，即閾值電壓Vth，是積分控制信號Vint進(jìn)行比較的DC電壓。如果燈泡電流控制信號Vump cuk比第一 PWM信號Vpwmi的平均值更大，PI控制器516增加閾值電壓Vth，從而倒相電流Iinv幅度減少。另一方面，如果燈泡電流控制信號Vlamp。υκ比第一 PWM信號Vpwmi的平均值更小，PI控制器516減少閾值電壓VTH， 從而倒相電流Iinv幅度增加。PI控制器516的輸出通過前向反饋電路518被總線電壓Vbus修改。前向反饋電路 518包括兩個(gè)電阻R634、R636，其在總線電壓Vbus和電路公共點(diǎn)間串聯(lián)耦合。電容器C638 和電阻R640在電阻R634、R636和PI控制器516輸出端的連接點(diǎn)間串聯(lián)耦合。例如，電容 C638具有0. 33微法電容，而電阻R634、R636、R640分別具有200k Ω、4. 7k Ω、Ik Ω阻抗。當(dāng)總線電壓Vbus的幅度增加，閾值電壓Vth的幅度也增加，這樣導(dǎo)致倒相電流 Iinv的峰值(以及燈泡電流Iump的幅度)減小。當(dāng)總線電壓Vbus的幅度減小，閾值電壓Vth的幅度也減小， 這樣導(dǎo)致倒相電流Iinv的峰值(以及燈泡電流Ilamp的幅度)增加。相應(yīng)的，前向反饋電路 518幫助控制電路160補(bǔ)償總線電壓Vbus中的紋波，同時(shí)保持燈泡電流Ilamp和燈泡102亮度基本穩(wěn)定。在鎮(zhèn)流器100啟動(dòng)期間和出錯(cuò)情況期間，可操作數(shù)字控制電路510替換PI控制器 516的操作。數(shù)字控制電路516和PI控制器516的op amp U616的非反相輸入耦合，并且同時(shí)響應(yīng)燈泡電壓控制信號Vump 和燈泡電流控制信號Vump。υκ。微控制器610產(chǎn)生第二 PWM信號Vp ，其依賴于鎮(zhèn)流器110的工作模式(即正常工作、預(yù)熱模式、點(diǎn)亮模式、或出錯(cuò)情況)具有義務(wù)周期。為了在啟動(dòng)和出錯(cuò)情況期間達(dá)到合適的工作頻率，微控制器610通過同時(shí)控制第一和第二 PWM信號VPWM1、VPWM2的義務(wù)周期數(shù)，控制閾值電壓Vth到合適的等級。 在燈泡102的預(yù)熱期間，微控制器610產(chǎn)生預(yù)熱信號Vpke用于控制積分器522，并且控制反相啟動(dòng)控制信號Vdkv STKT用于倒相電路140的啟動(dòng)工作期間(如先前所述可參考圖5)。 第二 PWM信號Vp 由包括一個(gè)電阻R642(例如具有IOkQ阻抗)和一個(gè)電容 C644(例如具有0. 022微法電容)的RC電路濾波，來產(chǎn)生替換電壓VWEKKIDE。PI控制器516 包括具有兩個(gè)NPN雙極連接晶體管Q646、Q648和電阻R650(例如具有47kΩ阻抗)的鏡像電路。鏡像電路耦合到op amp TO16的非反相輸入，并從數(shù)字控制電路510接受替換電壓 V__。當(dāng)響應(yīng)燈泡電流控制信號時(shí)，如果替換電路超出op amp TO16的非反相輸入產(chǎn)生的電壓時(shí)，鏡像電路保證替換電壓￥_■僅出現(xiàn)在PI控制器516的op amp U616的非反相輸入上。參考圖10B，縮放電路520響應(yīng)檢測電壓Vsense的幅度(即響應(yīng)倒相電路140的倒相電流Iinv的幅度)。如圖IOB中所示，例如，縮放電路520包括鏡像電路，其包括兩個(gè)將基極耦合在一起的NPN雙極連接晶體管Q710、Q712。電阻R714耦合到晶體管Q712的發(fā)射極，從而當(dāng)FET Q220、Q230中的一個(gè)傳導(dǎo)倒相電流Iinv時(shí)(即以圖5中所示IINV1、Iinv2中的一個(gè)電流的方向)，縮放電流工⑽-通過電阻R714被產(chǎn)生?？s放電流Isqmd的幅度可代表倒相電流Iinv幅度，例如，正比于倒相電路。特別的，電阻R714具有大約IkQ阻抗，從而縮放電流Isqmd的幅度大約等于倒相電流Iinv幅度的一千分之一。晶體管Q710、Q712可以作為雙封裝部分的一部分來提供(例如由ON半導(dǎo)體生產(chǎn)的，型號數(shù)字MBT3904DW1)，從而兩個(gè)晶體管的工作特性可以盡量完美的匹配上。由于晶體管Q710、Q712中看到的發(fā)射極的阻抗相當(dāng)不一致，晶體管Q710、Q712中的基極_發(fā)射極電壓也不相同。結(jié)果，盡管檢測電壓Vsense的幅度接近零伏特，在晶體管Q712 的基極上會(huì)流過一個(gè)小的偏差電流。為了消除這個(gè)偏差電流，縮放電流520包括一個(gè)補(bǔ)償電流，其包括兩個(gè)PNP雙極連接晶體管Q716、Q718 (其可能都是由ON半導(dǎo)體生產(chǎn)的，型號數(shù)字MMDT3906的雙封裝部分的一部分)。通過電阻R720 (例如具有4. 7k Ω阻抗)，晶體管 Q710的集電極耦合到晶體管Q716的集電極，而晶體管Q712，Q718是直接耦合在一起的。晶體管Q716的發(fā)射極通過電阻R722(例如具有IkQ阻抗)，耦合到DC供電電壓V『晶體管 Q718提供的偏差電流具有大約等于晶體管Q712的基極上流過的偏差電流幅度的幅度，這樣有效的抵消了偏差電流。積分器522響應(yīng)縮放電流Isqmd并產(chǎn)生積分控制信號Vint，其代表縮放電流Isqmd 的積分，并從而當(dāng)?shù)瓜嚯娏骶哂姓葧r(shí)，代表倒相電流Iinv的積分。積分電容C724是積分器522的主積分單元，并可具有大約130皮法電容。響應(yīng)FET使能控制信號Vdkv E■，積分器522被復(fù)位。特別的，電容C724上的電壓被置成大約零伏，同時(shí)，控制電路160使倒相電路140的FET Q220，Q230非導(dǎo)通。PNP雙極連接晶體管Q726在電容C724上耦合。晶體管 Q726的基極通過二級管D728和電阻R730(例如具有IOkQ阻抗)耦合到FET使能控制信號VDKV—上。當(dāng)FET使能控制信號Vdkv 被拉低(關(guān)閉FET Q220、Q230)，二級管D728和電阻1 730通過電阻1 732(例如具有4.71^0阻抗)導(dǎo)通電流。當(dāng)在晶體管Q726的基極-發(fā)射極連接點(diǎn)上出現(xiàn)合適的電壓時(shí)，晶體管Q726開始導(dǎo)通，這樣放電電容C724知道電容C724 上的電壓幾乎為零伏。耦合自晶體管Q726的集電極和二級管D728和電阻R730連接點(diǎn)的二級管D734阻止了晶體管進(jìn)入飽和區(qū)域工作。如圖6所示，當(dāng)FET使能控制信號Vdkv ■再次被驅(qū)動(dòng)為高，電容C7M具有大約零伏的初始電壓并且積分控制信號Vint具有約等于DC供電電壓\c的幅度。電容C7M通過電阻1 735(例如具有47 0阻抗)充電。當(dāng)FET Q220，Q230開始導(dǎo)通倒相電流IINV(即如圖 5中電流IINV1、Iinv2的方向)，電容C7M響應(yīng)縮放電流Isqmd開始充電，其隨著時(shí)間幅度增加。相應(yīng)的，如圖6所述，積分控制信號Vint的幅度以縮放電流Isqmd的積分函數(shù)的方式減少幅度。即使倒相電流Iinv的幅度接近零安培，電阻R735提供的一個(gè)最小充電電流會(huì)導(dǎo)致振蕩。當(dāng)積分控制信號Vint減少低于閾值電壓Vth的幅度時(shí)，比較器電路524比較積分控制信號Vint的幅度和閾值電壓的幅度，并通知驅(qū)動(dòng)級526。比較器電路5M包括兩個(gè)PNP雙極連接晶體管Q736，Q738和一個(gè)電阻R740。電阻R740在晶體管Q736、Q738的發(fā)射極間和第二 DC供應(yīng)電壓Vra (即15伏)耦合，并可具有約IOk Ω阻抗。當(dāng)積分控制信號Vint的幅度比閾值電壓Vth的幅度大時(shí)，第一晶體管Q736導(dǎo)通，而第二晶體管Q738非導(dǎo)通。相應(yīng)的， 比較電路5Μ的輸出提供電阻R742(例如具有4. 7k Ω阻抗)朝電路公共點(diǎn)下拉。當(dāng)積分控制信號Vint減少到小于閾值電壓Vth的幅度之下，第二晶體管Q738導(dǎo)通，這樣比較電路5Μ 的輸出朝DC供應(yīng)電壓Vrc(例如大約0. 7伏)上拉。驅(qū)動(dòng)級5 包括一個(gè)NPN雙極連接晶體管Q744和電阻R746，其在晶體管Q744的集電極和DC供應(yīng)電壓Vrc間耦合，并具有例如，IOk Ω阻抗。當(dāng)比較電路524的輸出從電路公共點(diǎn)上拉遠(yuǎn)離，晶體管Q744導(dǎo)通，這樣第一邏輯倒相器Q748的輸入朝電路公共點(diǎn)下拉。 相應(yīng)的，邏輯倒相器Q748的輸出朝DC供應(yīng)電壓\c向上驅(qū)動(dòng)，并且電容C750迅速的提供二級管D752充電達(dá)到接近DC供電電壓V『例如，電容C750具有47皮法電容。第二邏輯倒相器U7M耦合到電容C750，從而在倒相器U7M的輸出上產(chǎn)生FET使能控制信號Vfet Ε·。 相應(yīng)的，當(dāng)電容充電到DC供電電壓Ncc, FET使能控制信號Vfet ■朝電路公共點(diǎn)下拉。邏輯倒相電路5 僅包括兩個(gè)邏輯倒相器U758，U760，其具有耦合到FET使能控制信號VFET—的輸入。第一邏輯倒相器U758的輸出產(chǎn)生第一 FET驅(qū)動(dòng)信號Vdkv feti，而第二邏輯倒相器U760的輸出產(chǎn)生第二 FET驅(qū)動(dòng)信號VDKV—FET2。當(dāng)積分控制信號Vint的幅度掉落到閾值電壓Vth的幅度之下時(shí)，比較電路524的輸出朝DC供電電壓Vrc下拉使晶體管Q744導(dǎo)通。然后，驅(qū)動(dòng)級5 朝電路公共點(diǎn)下拉FET 使能控制信號VFET—Em，這樣第一和第二驅(qū)動(dòng)信號V胃—FET1、VDW—FET2驅(qū)動(dòng)為高，從而使倒相電路 140的FET Q220，Q230為非導(dǎo)通。在死亡時(shí)間周期，驅(qū)動(dòng)級維持FET使能控制信號Vfet
位于邏輯高位置，之后FET Q220, Q230不再為導(dǎo)通。由于積分器522響應(yīng)FET使能控制信號Vfet Em被復(fù)位(即甲方控制信號Vint的幅度回到接近DC供電電壓Vrc)，一旦FET Q220, Q230為非導(dǎo)通，比較電路524的輸出再一次朝電路公共點(diǎn)下拉。PNP雙極連接晶體管Q770的基極通過電阻R756(例如具有IkQ阻抗)耦合到FET使能控制信號Vfet enblo當(dāng)FET Q220, Q230為非導(dǎo)通，晶體管Q770為導(dǎo)通， 并通過電阻R772朝DC供電電壓Ncc將第一邏輯倒相器U748的輸入下拉。電阻R772具有比 R746小的阻抗，例如220 Ω，這樣邏輯倒相器U748迅速驅(qū)動(dòng)到電路公共點(diǎn)。然后電容C750 通過電阻R774放電。當(dāng)電容C750放電到達(dá)合適的級別，邏輯倒相器U7M驅(qū)動(dòng)輸出為高， 這樣在死亡時(shí)間周期TD之后，F(xiàn)ET Q220, Q230不再導(dǎo)通。例如，電阻R774具有4. 7kΩ阻抗，這樣死亡時(shí)間周期TD接近0. 5微秒。在燈泡102預(yù)熱期間，可使用預(yù)熱控制信號Vpke操作微控制器610控制積分器522 的操作。如圖IOB所示，預(yù)熱控制信號Vpke通過電阻R776(例如具有IOkQ阻抗)上拉搭配DC供電電壓V⑵并通過電阻R780耦合到NPN雙極連接晶體管Q778的基極。例如，電阻 R776，R780都具有IOkQ阻抗。在燈泡102的燈絲預(yù)熱期間，微控制器610驅(qū)動(dòng)預(yù)熱控制信號Vpke為高，這樣晶體管Q778導(dǎo)通。相應(yīng)的，響應(yīng)驅(qū)動(dòng)經(jīng)過晶體管Q778和電阻R782 (例如具有4ΑΩ阻抗)的電流，電容C7M可操作另外的充電。另外的電流允許電容C7M更快的充電，并導(dǎo)致積分控制信號Vint更快的掉落低于閾值電壓VTH。這樣，在燈泡102的預(yù)熱過程中，可操作控制電路160控制倒相電路140來達(dá)到預(yù)熱頻率fPKE下的，對FET Q220, Q230合適的高頻切換。當(dāng)鎮(zhèn)流器100工作在低端時(shí)，即正常工作下的最大工作頻率，積分器部件的值可被選擇以優(yōu)化工作頻率4。當(dāng)控制電路160控制燈泡102的亮度從低端到高端時(shí)，工作頻率4從最大工作頻率變到最小工作頻率。由于當(dāng)鎮(zhèn)流器100位于高端時(shí)，閾值電壓Vth的幅度位于最低，電容C7M會(huì)充電更長一段時(shí)間直到積分控制信號Vint的幅度掉落低于閾值電壓的幅度。為了確?？刂齐娐?60控制倒相電路140在高端達(dá)到合適的工作頻率fm積分器 522減慢了電容C7M接近高端的充電。特別的，積分器522包括兩個(gè)電阻R784，R786，其在DC供應(yīng)電壓Vrc和電路公共點(diǎn)間串聯(lián)耦合，和一個(gè)二級管D788，其耦合自兩個(gè)電阻R784， R786的連接點(diǎn)到積分控制信號Vinto例如，電阻R784，R786分別具有3. 3kΩ和8. 2kΩ阻抗，這樣如果積分控制信號Vint的幅度掉落低于大約2. 8伏，通過二級管D788導(dǎo)通的電流會(huì)導(dǎo)致電容C7M更慢的充電。圖11為微控制器610定期執(zhí)行的目標(biāo)燈電流程序800簡化流程圖，例如每半個(gè)AC 電源102的周期。該目標(biāo)燈電流程序800的初始功能是測量該由調(diào)光開關(guān)104生成的相位控制電壓Vre的導(dǎo)通周期Tra并確定該相應(yīng)的目標(biāo)燈電流Itamet，其使得燈102為所需的亮度。該微控制器610使用計(jì)時(shí)器，其連續(xù)運(yùn)行，用于測量該零交點(diǎn)控制信號Vz。上升和下降沿的時(shí)間，以及計(jì)算該上升和下降沿的時(shí)間上的不同來確定該相位控制電SVre的導(dǎo)通周期 Tcon ο該程序800在步驟810響應(yīng)于零交點(diǎn)控制信號Vz。的下降沿開始，該零交點(diǎn)控制信號Vze為當(dāng)相位控制電壓Vrc上升超過了該零交點(diǎn)探測電路162的零交點(diǎn)閾值VTH_Z。。在步驟812該計(jì)時(shí)器的當(dāng)前值立即被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器A。該微控制器610在步驟814等待該零交點(diǎn)信號Vz。的上升沿或在步驟815的超時(shí)器期滿。例如，該超時(shí)器可能具有半周期長度，如若該AC電源為60Hz則大約是8. 33毫秒。如果在步驟815該超時(shí)器期滿在該微控制器610 在步驟814確定該零交點(diǎn)信號Vz。的上升沿之前，該程序800簡單退出。當(dāng)在步驟815該超時(shí)器期前在步驟814確定該零交點(diǎn)信號Vz。的上升沿，該微控制器610在步驟816存儲(chǔ)該計(jì)時(shí)器的當(dāng)前值至存儲(chǔ)器B。在步驟818，該微控制器610通過從該存儲(chǔ)器B中存儲(chǔ)的計(jì)時(shí)器值減去該存儲(chǔ)器A中存儲(chǔ)的計(jì)時(shí)器值確定導(dǎo)通間隔ΤωΝ的長度。接著，該微控制器610確保了該測量導(dǎo)通間隔Tra是在預(yù)定限定內(nèi)。具體而言，在步驟820如果該導(dǎo)通間隔Tra是大于最大導(dǎo)通間隔ΤΜΧ，該微控制器610在步驟822設(shè)定該導(dǎo)通間隔Tra等于該最大導(dǎo)通間隔ΤΜΧ。在步驟擬4如果該導(dǎo)通間隔ΤωΝ是小于該最小導(dǎo)通間隔 ιν，該微控制處理器610在步驟擬6設(shè)定該導(dǎo)通間隔Tra等于該最小導(dǎo)通間隔ΤΜΙΝ。在步驟828，該微控制器610響應(yīng)于該測量導(dǎo)通間隔Tra而計(jì)算連續(xù)平均數(shù)TAve。 例如，使用如下等式該微控制器610可計(jì)算N: 1連續(xù)平均數(shù)TAve Tavg = (N · TAVG+TC0N) / (N+1)(等式 6)例如，N可等于31，這樣N+1等于32，其允許通過該微控制器610進(jìn)行簡單除法計(jì)算處理。在步驟830，該微控制器610響應(yīng)于在步驟828該連續(xù)平均數(shù)TAVG的計(jì)算確定該目標(biāo)燈電流Itamet，例如，通過使用查詢表。然后在步驟832該微控制器610將該連續(xù)平均數(shù)TAVG和該燈目標(biāo)電流Itamet存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)器中。如果該鎮(zhèn)流器100在步驟834是處于正常工作模式下(例如，該燈102已經(jīng)點(diǎn)亮)，該微控制器610在步驟836調(diào)整該該第一 PWM信號Vpwmi的適當(dāng)占空比，這樣該第一 PWM信號的平均幅度表示的了該燈目標(biāo)電流Itakcet 以及退出程序800。如果該鎮(zhèn)流器100在步驟834沒有處于正常工作模式(例如，該燈102 沒有點(diǎn)亮或存在錯(cuò)誤情況)，該程序800簡單退出。圖12是啟動(dòng)程序900的簡單流程圖，其由微控制器610執(zhí)行當(dāng)該微控制器首次啟動(dòng)步驟910。第一，該微控制器初始化該計(jì)時(shí)器至零秒并在步驟912啟動(dòng)該計(jì)時(shí)器。接著，該微控制器610在預(yù)熱時(shí)間周期TPRE期間預(yù)熱該燈102的燈絲。具體而言，該微控制器610 在步驟914通過驅(qū)動(dòng)該預(yù)熱控制信號VPKE(其由該積分器822提供)為高開始預(yù)熱該燈絲并通過在步驟916調(diào)整第二 PWM信號Vpwm2占空比至預(yù)熱值。在步驟918，當(dāng)該閾值電壓Vth 響應(yīng)于來自步驟916的第二 PWM信號Vpwm2達(dá)到穩(wěn)態(tài)值后，該微控制器610驅(qū)動(dòng)該倒相器啟動(dòng)控制信號Vdkv stkt為低。因此，該倒相電路140的操作頻率由該預(yù)熱頻率f-控制，使得該燈絲繞組242提供該適當(dāng)?shù)臒艚z電壓至該燈102的燈絲。在步驟920該微控制器610 繼續(xù)預(yù)熱該燈絲直到該預(yù)熱時(shí)間周期TPRE的結(jié)束。在該預(yù)熱時(shí)間周期TPRE后，在步驟922該微控制器610驅(qū)動(dòng)該預(yù)熱控制信號Vpke 為低并在步驟擬4線性降低該第二 PWM信號Vpwm2的占空比，導(dǎo)致該倒相電路140的操作頻率從該預(yù)熱頻率fPKE開始降低直到該燈102點(diǎn)亮。在步驟926，該微控制器610采樣該燈電流控制信號Vump ■來確定該燈電流Iump是否通過該燈102并將該燈點(diǎn)亮。在步驟擬8 如果該燈已經(jīng)點(diǎn)亮了，該微控制器610在步驟930驅(qū)動(dòng)該倒相啟動(dòng)控制信號Vdkv STKT為高并在步驟932調(diào)整該第二 PWM信號Vpwm2的占空比為百分之零，導(dǎo)致該覆蓋電壓Vwekkide具有大約OV的幅度并且不影響該P(yáng)I控制器516的操作。當(dāng)啟動(dòng)程序900執(zhí)行時(shí)，該燈目標(biāo)電流程序800在每個(gè)該AC電源104的半周期執(zhí)行，使得該燈目標(biāo)電流Itamet被確定并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。在啟動(dòng)程序900的步驟934中，該微控制器610在該啟動(dòng)程序900退出且該鎮(zhèn)流器開始正常操作之前設(shè)置該第一 PWM信號 Vpwmi的占空比為適當(dāng)水平。如果在步驟擬8該燈沒有被點(diǎn)亮且在步驟936該占空比沒有降至最小占空比，該微控制器610在步驟擬4繼續(xù)線性降低該第二 PWM信號Vpwm2的占空比。如果該燈沒有在步驟擬8被點(diǎn)亮，但該占空比在步驟936已經(jīng)達(dá)到最小占空比，該程序900循環(huán)跳回，使得該微控制器610重新開始并再一次嘗試預(yù)熱和點(diǎn)亮該燈102。如前所述，圖1的該調(diào)光器開關(guān)106通常包括雙向半導(dǎo)體開關(guān)，如三端雙向可控硅開關(guān)元件，用于生成該相位控制電Svrc。當(dāng)通常的三端雙向可控硅開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，由該三端雙向可控硅開關(guān)元件所引導(dǎo)的電流必然高于為使該三端雙向可控硅開關(guān)元件保持導(dǎo)通的該三端雙向可控硅開關(guān)元件的保持電流率。因此，當(dāng)調(diào)光器開關(guān)106與雙線鎮(zhèn)流器(如圖1所示)串聯(lián)連接，該雙線鎮(zhèn)流器必然引出足夠的電流以維持該三端雙向可控硅開關(guān)元件的導(dǎo)通使得確保該調(diào)光開關(guān)正常工作。圖13為根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器的簡化方框圖。該電子調(diào)光鎮(zhèn)流器1000包括充電泵電路1010，其與二極管DU6平行電連接于鎮(zhèn)流器124和倒相電路140之間。當(dāng)該整流電壓Vkkt的幅度小于該總線電壓Vbus的幅度時(shí)，該充電泵電路1010 執(zhí)行從該AC電源104引出充電電流ICP。具體而言，該充電泵電路1010連接該倒相電路104 的輸出，使得該充電泵電路1010在該方波電壓Vsq的每另半個(gè)周期可執(zhí)行引出該充電電流 ICP。在該整流電壓Vkkt的幅度小于該總線電壓Vbus的幅度期間該充電電流Icp引出來幫助防止通過該調(diào)光器開關(guān)106的三端雙向可控硅開關(guān)元件的電流下降到低于所述保持電流率。圖14為更詳細(xì)示出該充電泵1010的簡化原理圖。該充電泵1010包括兩個(gè)二極管D1012、D1014跨越二極管DU6串聯(lián)連接。該充電泵1010進(jìn)一步包括電容C1016和電感L1018，其串聯(lián)于該二極管D1012、D1014的連接點(diǎn)并耦合該倒相電路140的輸出在該主變壓器210和第一 FETQ220(例如圖14中所示的點(diǎn))的連接點(diǎn)。例如，該電容C106可具有 0. OlyF的電容，同時(shí)該電感L1018可具有600 μ H的電感。當(dāng)該整流電壓Vkect的幅度大于該總線電壓Vbus電壓時(shí)，該二極管DU6導(dǎo)通在該總線電容Cbus充電時(shí)。然而，當(dāng)該整流電壓Vkect的幅度小于該總線電壓Vbus電壓且該第一 FETQ220導(dǎo)通時(shí)，該電容C1016可通過二極管D1012充電，從而引出該充電電流Icp通過該調(diào)光器開關(guān)106。該電容C106可充電至大約該線性電壓的瞬間幅度。當(dāng)?shù)谝?FETQ220是非導(dǎo)通的且通過該主變壓器210的初級繞組的電壓具有該總線電壓(如2*Vbus)大約兩倍幅度時(shí)，該電容C1016充電至大約該總線電壓Vbus的幅度并引導(dǎo)額外的總線充電電路Ibus通過該二極管D1014并進(jìn)入該總線電容CBUS。因此，當(dāng)該整流電壓 Veect的幅度小于該總線電壓Vbus的幅度時(shí)，該充電泵1010執(zhí)行定期引出該充電電流Icp通過調(diào)光器開關(guān)106并用于引導(dǎo)該額外的總線充電電流Ibus進(jìn)入該總線電容Cbus以允許該總線電容Cbus在該總線電容Cbus可在充電中正常降低的時(shí)間內(nèi)充電。該電感L1018控制當(dāng)通過該電容C1016的電壓響應(yīng)于通過該倒相電路140的變換電壓變換時(shí)的速率。圖15為根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方式的測量電路170的燈泡電流測量電路420’的簡化原理圖。電流變壓器270’具有兩個(gè)初級繞組連接于該振蕩電路150和如圖4所示的燈之間。然而，該電流變壓器270’僅具有單一次級繞組連接至該燈電流測量電路420’。具體而言，該電流變壓器270’的次級繞組跨接該P(yáng)NP雙極結(jié)晶體管Q1510的基射極連接點(diǎn)。 該晶體管Q1510的基極連接點(diǎn)和該電流變壓器270’的次級繞組連接至該DC提供電壓Ncc。 當(dāng)該燈電流IubX即通過該電流變壓器270’的次級繞組的電流)具有正幅度時(shí)，該晶體管 Q1510為導(dǎo)通，由此引導(dǎo)電流通過電容C1512和電阻R1514。該燈電流控制信號Vump ■穿過平行連接的電容C1512和電阻R1514生成代表了燈電流Iump的幅度。當(dāng)該燈電流Iump具有負(fù)幅度時(shí)，該晶體管Q1510不導(dǎo)通，且該電流通過該電流變壓器270’次級繞組流通過二極 D1516。盡管本發(fā)明僅描述了相關(guān)的具體實(shí)施方式
，但許多其他的變形、改進(jìn)以及其他的使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此這僅是優(yōu)選的，本發(fā)明并不局限于這里揭示的具體方式，要求額外的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種用于電子鎮(zhèn)流器的多開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，該電源轉(zhuǎn)換器包括具有初級繞組的主變壓器用于產(chǎn)生振蕩輸出電壓，以及電耦合至所述主變壓器的初級繞組用于引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組的第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)，其特征在于第一驅(qū)動(dòng)電路，可操作以在逐周期的基礎(chǔ)上響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號及接收自外部控制電路的第二控制信號而控制所述第一半導(dǎo)體開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一半導(dǎo)體開關(guān)， 所述電源轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括第二驅(qū)動(dòng)電路，可操作以在逐周期的基礎(chǔ)上響應(yīng)于來自所述主變壓器的第三控制信號及接收所述外部控制電路的第四控制信號而控制所述第二半導(dǎo)體開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于來自所述外部控制電路的所述第二和第四控制信號關(guān)閉所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)中的每一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電源轉(zhuǎn)換器，其中來自所述外部控制電路的所述第二和第四控制信號大致相同，使得所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)控制在同一時(shí)間關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第二和第四控制信號代表了通過所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)中的每一個(gè)的電流的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第二和第四控制信號代表了通過所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)中的每一個(gè)的電流的積分峰量。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路打開所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)以分別響應(yīng)于來自所述主變壓器的所述第一和第三控制信號，在一段預(yù)定時(shí)間后所述驅(qū)動(dòng)電路將所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)都關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路打開所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)中的每一個(gè)以分別響應(yīng)來自所述主變壓器的所述第一和第三控制信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電源轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括第一和第二繞組磁耦合至所述主變壓器的初級繞組，所述第一和第二繞組電耦合至所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路，以分別提供來自所述主變壓器的所述第一和第三控制信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電源轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括用于產(chǎn)生大體上為DC的總線電壓的總線電容，所述總線電容耦合至所述主變壓器，使得所述DC總線電壓提供至所述主變壓器的初級繞組的中心抽頭；其中所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)連接于所述主變壓器的初級繞組的終端和電路公共端之間，使得當(dāng)所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)其中之一導(dǎo)通時(shí)跨越所述主變壓器的半個(gè)初級繞組提供DC總線電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)包括場效應(yīng)晶體管。
12.一種用于電子鎮(zhèn)流器的多開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，該電源轉(zhuǎn)換器包括具有初級繞組的主變壓器用于產(chǎn)生振蕩輸出電壓；用于引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組的第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)；以及在逐周期的基礎(chǔ)上響應(yīng)來自所述主變壓器的第一控制信號及接收自外部控制電路的第二控制信號，用于分別控制所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一和第二驅(qū)動(dòng)電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號打開相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的電源轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括第一和第二繞組磁耦合至所述主變壓器的初級繞組，所述第一和第二繞組分別電耦合至所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路，用于分別提供來自所述主變壓器的第一控制信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于來自所述外部控制電路的第二控制信號關(guān)閉相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于通過每個(gè)相應(yīng)半導(dǎo)體開關(guān)的電流量關(guān)閉相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于通過相應(yīng)半導(dǎo)體開關(guān)的電流積分的峰量關(guān)閉相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
18.一種用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，其包括用于產(chǎn)生大體上為DC的總線電壓的總線電容；用于將所述DC總線電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳lAC電壓以驅(qū)動(dòng)燈泡的倒相電路，該倒相電路包括具有初級繞組的主變壓器用于產(chǎn)生高頻AC電壓，電耦合至所述主變壓器的初級繞組用于引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)，以及用于分別在逐周期的基礎(chǔ)上控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一和第二驅(qū)動(dòng)電路；以及控制電路耦合至所述倒相電路的第一和第二驅(qū)動(dòng)電路用于控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)；其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)來自所述主變壓器的第一控制信號及接收所述控制電路的第二控制信號而控制相應(yīng)的第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的鎮(zhèn)流器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號打開相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的鎮(zhèn)流器，其中所述倒相電路進(jìn)一步包括第一和第二繞組磁耦合至所述主變壓器的初級繞組，所述第一和第二繞組分別電耦合至所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路，用于分別提供來自所述主變壓器的第一控制信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的鎮(zhèn)流器，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于來自所述外部控制電路的第二控制信號關(guān)閉相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
22.一種通過具有倒相電路和控制電路的電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的方法，所述倒相電路包括具有初級繞組的主變壓器跨越所述倒相電路輸出端連接，第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)電耦合至所述主變壓器的初級繞組，以及分別耦合至所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一及第二驅(qū)動(dòng)電路，所述方法包括以下步驟通過所述主變壓器的初級繞組產(chǎn)生高頻AC電壓；從所述主變壓器得到第一控制信號；從所述控制電路接收第二控制信號；以及在逐周期的基礎(chǔ)上控制所述第一及第二半導(dǎo)體開關(guān)以在交替的基礎(chǔ)上響應(yīng)于所述第一及第二控制信號弓I導(dǎo)電流通過所述初級繞組。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括步驟響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號打開相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括步驟響應(yīng)于來自所述控制電路的第二控制信號關(guān)閉相應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)。
25.一種倒相電路，包括跨越DC總線電壓連接的總線電容；變壓器具有初級繞組包括在中心抽頭處連接的第一及第二繞組部分并具有第一及第二端子，所述總線電容連接于所述中心抽頭和交點(diǎn)之間；第一及第二控制開關(guān)，所述第一開關(guān)偶聯(lián)在所述交點(diǎn)及所述初級繞組的第一端子之間，所述第二開關(guān)偶聯(lián)在所述交點(diǎn)與所述初級繞組的第二端子之間；以及控制電路用于控制所述第一及第二開關(guān)的導(dǎo)電狀態(tài)，使得來自總線電容的電流交替地通過所述第一及第二繞組部分從而產(chǎn)生具有幅度大約為通過所述初級繞組的DC總線電壓兩倍的大致方形波電壓，所述控制電路包括第一及第二驅(qū)動(dòng)電路，對于每個(gè)開關(guān)，分別偶聯(lián)至所述第一及第二開關(guān)的控制輸入端，所述第一及第二驅(qū)動(dòng)電路接收相應(yīng)的第一及第二控制信號；其中所述變壓器具有第一及第二磁耦合的驅(qū)動(dòng)繞組，對于每個(gè)開關(guān)，所述第一及第二驅(qū)動(dòng)繞組分別引導(dǎo)電流流入所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路，以交替地打開所述第一及第二開關(guān)，在來自所述第一及第二驅(qū)動(dòng)繞組的所述電流分別提供所述第一及第二開關(guān)導(dǎo)通之前， 所述第一及第二控制信號額外提供所述第一及第二開關(guān)非導(dǎo)通。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的倒相電路，其中所述第一和第二開關(guān)在交替時(shí)間提供導(dǎo)通但同時(shí)時(shí)間提供非導(dǎo)通。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈的倒相電路，其中用于所述第一和第二開關(guān)的所述第一和第二控制信號大致相同。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈的倒相電路，進(jìn)一步包括用于在啟動(dòng)所述倒相電路時(shí)從電源提供啟動(dòng)電流的啟動(dòng)電路，響應(yīng)于來自所述控制電路的啟動(dòng)控制信號提供所述啟動(dòng)電流以供應(yīng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制信號至所述開關(guān)中的一個(gè)使得電流流過所述一個(gè)開關(guān)和一個(gè)所述繞組部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈的倒相電路，其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)繞組提供用于生成DC電源電壓的電源為所述控制電路供電。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的倒相電路，其中所述開關(guān)是FET。
31.一種用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器包括 跨越DC總線電壓連接的總線電容；用于接收所述DC總線電壓并用于產(chǎn)生基本方波電壓的倒相電路，所述方波電壓具有大約所述DC總線電壓兩倍的幅度；以及用于接收所述方波電壓并生成正弦電壓以驅(qū)動(dòng)所述燈泡的振蕩電路； 其中所述倒相電路包括所述變壓器具有初級繞組，其包括在中心抽頭處連接的第一及第二繞組部分并具有第一及第二端子，所述總線電容在交點(diǎn)和所述中心抽頭之間連接；耦合在所述交點(diǎn)與所述初級繞組的相應(yīng)第一及第二端子之間的第一及第二開關(guān)；以及用于控制所述第一及第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)的控制電路，使得來自所述總線電容的電流交替通過所述第一和第二繞組部分，從而通過所述初級繞組生成所述基本方波電壓，所述控制電路具有第一和第二驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)開關(guān)，分別連接至所述第一和第二開關(guān)的控制輸入，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路接收相應(yīng)的第一和第二控制信號；其中所述變壓器對于每個(gè)開關(guān)而言具有第一和第二磁耦合驅(qū)動(dòng)繞組，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)繞組引導(dǎo)電流流入所述相應(yīng)的第一和第二驅(qū)動(dòng)電路以交替打開所述第一和第二開關(guān)， 在來自所述第一和第二驅(qū)動(dòng)繞組的電流分別提供所述第一和第二開關(guān)為導(dǎo)通之前，所述第一和第二控制信號額外提供所述第一和第二開關(guān)為非導(dǎo)通。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的鎮(zhèn)流器，其中所述振蕩電路包括振蕩電感耦合串聯(lián)振蕩電容。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的鎮(zhèn)流器，其中所述振蕩電感包括相互磁耦合的第一和第二振蕩電感繞組，及所述振蕩電容包括第一和第二電容串聯(lián)耦合所述第一和第二振蕩電感繞組并具有在耦合至所述總線電容的電容之間的公共連接，其中所述正弦電壓發(fā)展為通過所述串聯(lián)第一和第二電容具有大約兩倍于所述DC總線電壓的幅度。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的鎮(zhèn)流器，其中所述振蕩電感進(jìn)一步包括磁耦合燈絲繞組為所述燈泡的燈絲提供燈絲電壓。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的鎮(zhèn)流器，其中所述控制電路包括為改變用于控制所述開關(guān)第一和第二控制信號頻率的電路以在操作所述倒相電路的預(yù)熱模式期間操作所述開關(guān)在不同頻率下以引起通過所述振蕩電感生成的電壓增加并由此在所述燈絲繞組產(chǎn)生足夠的電壓以提供燈絲熱電壓至所述燈泡。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的鎮(zhèn)流器，進(jìn)一步包括 DC阻隔電容耦合所述正弦電壓至所述燈泡。
37.根據(jù)權(quán)利要求31的鎮(zhèn)流器，進(jìn)一步包括生成整流電壓的整流級用于提供所述DC總線電壓至所述總線電容；以及當(dāng)所述整流電壓的幅度降至通過所述總線電容的DC總線電壓的水平之下時(shí)，在所述方波電壓的半周期期間充電泵電路提供來自通過所述初級繞組的所述方波電壓的充電電流至所述總線電容。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的鎮(zhèn)流器，進(jìn)一步包括二極管耦合至所述整流級并提供電流至所述倒相電路和所述總線電容。
39.根據(jù)權(quán)利要求31的鎮(zhèn)流器，其中所述第一和第二開關(guān)在交替時(shí)間提供導(dǎo)通但在同時(shí)時(shí)間提供非導(dǎo)通。
40.一種用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，使得燈電流流過燈泡，所述鎮(zhèn)流器包括 總線電容用于產(chǎn)生大體上為DC的總線電壓；倒相電路用于轉(zhuǎn)換所述DC總線電壓至高頻AC電壓以驅(qū)動(dòng)所述燈泡，所述倒相電路包括主變壓器具有初級繞組用于產(chǎn)生所述高頻AC電壓，第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)電耦合至所述主變壓器的初級繞組以在交替的基礎(chǔ)上引導(dǎo)電流通過所述初級繞組，以及第一和第二驅(qū)動(dòng)電路在逐周期的基礎(chǔ)上分別控制所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)； 燈電流測量電路可操作以產(chǎn)生燈電流幅度的燈電流控制訊號； 控制電路可操作用于接收所述燈電流控制信號，所述控制電路耦合至所述倒相電路的第一和第二驅(qū)動(dòng)電路以響應(yīng)于所述燈電流的幅度控制所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)；其中所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路分別控制所述第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)，以響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號和從所述控制電路接收的第二控制信號。
41.一種用于電子鎮(zhèn)流器的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，該電源轉(zhuǎn)換器適應(yīng)于從通過總線電容產(chǎn)生的大體上為DC的總線電壓來生成高頻AC電壓，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器包括第一半導(dǎo)體開關(guān)適應(yīng)于從所述大體上為DC的總線電壓引出轉(zhuǎn)換器電流；以及控制電路可操作為縮放所述轉(zhuǎn)換器電流產(chǎn)生縮放電流，積分所述縮放電流以生成代表所述縮放電流的積分控制信號，比較所述積分控制信號與閾值電壓，并提供所述第一半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通以響應(yīng)所述積分控制信號達(dá)到所述閾值電壓。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述控制電路包括縮放電路可操作為產(chǎn)生所述縮放電流使得所述縮放電流的幅度與所述轉(zhuǎn)換器電流成正比；積分電路可操作以對所述縮放電流求積分；比較器電路可操作為比較所述積分控制信號與所述閾值電壓，并具有代表所述積分控制信號達(dá)到所述閾值電壓的輸出。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述積分電流包括電容耦合傳輸所述縮放電流，使得所述積分控制信號的幅度取決于通過所述電容生成的電壓。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述積分電路進(jìn)一步包括偏置電阻耦合至所述電容以引導(dǎo)除了所述縮放電流外的偏置電流通過所述電容。
45.根據(jù)權(quán)利要求43的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述積分電路進(jìn)一步包括第二半導(dǎo)體開關(guān)跨接所述電容當(dāng)所述第一半導(dǎo)體開關(guān)提供非導(dǎo)通時(shí)用于重設(shè)通過所述電容產(chǎn)成的電壓為零電壓。
46.根據(jù)權(quán)利要求42的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述控制電路改變所述閾值電壓以響應(yīng)于所述電源轉(zhuǎn)換器所需的輸出電流。
47.根據(jù)權(quán)利要求42的電源轉(zhuǎn)換器，其中響應(yīng)于所述積分控制信號達(dá)到所述閾值電壓，所述控制電路使所述第一半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通，等一段預(yù)定時(shí)間后所述控制電路使所述第一半導(dǎo)體開關(guān)為導(dǎo)通。
48.根據(jù)權(quán)利要求42的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述縮放電路包括電流鏡電路。
49.根據(jù)權(quán)利要求42的電源轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)電路耦合至所述半導(dǎo)體開關(guān)的控制輸入，并響應(yīng)于所述比較電路的輸出使得所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通。
50.一種用于電子鎮(zhèn)流器的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的控制方法，所述電源轉(zhuǎn)換器具有能量存儲(chǔ)電容和用于引導(dǎo)轉(zhuǎn)換器電流的至少一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，所述方法包括如下步驟縮放所述轉(zhuǎn)換器電流以產(chǎn)生縮放電流；積分所述縮放電流以生成代表所述縮放電流的積分控制信號；比較所述積分控制信號與閾值電壓；以及響應(yīng)于所述積分控制信號達(dá)到所述閾值電壓而使得所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中積分步驟包括引導(dǎo)所述縮放電流通過積分電容，使得所述積分控制信號的幅度取決于通過所述積分電容生成的電壓。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，進(jìn)一步包括引導(dǎo)除了所述縮放電流外的偏置電流通過所述積分電容。
53.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，重設(shè)通過所述積分電容生成的電壓為大約零電壓。
54.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，進(jìn)一步包括步驟響應(yīng)于所述電源轉(zhuǎn)換器所需的輸出電流改變所述閾值電壓。
55.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，進(jìn)一步包括步驟響應(yīng)于所述積分控制信號達(dá)到所述閾值電壓而使所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通等一段預(yù)定時(shí)間后使所述半導(dǎo)體開關(guān)為導(dǎo)通。
56.一種用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，包括 總線電容用于產(chǎn)生大體上為DC的總線電壓；倒相電路用于轉(zhuǎn)換所述DC總線電壓至高頻AC電壓以驅(qū)動(dòng)所述燈泡，所述倒相電路包括半導(dǎo)體開關(guān)適用于引導(dǎo)轉(zhuǎn)換器電流；以及控制電路可操作為縮放所述轉(zhuǎn)換器電流以產(chǎn)生縮放電流，積分所述縮放電流以生成代表所述縮放電流的積分控制信號，比較所述積分控制信號與閾值電壓，并響應(yīng)于所述積分控制信號達(dá)到所述閾值電壓而使得所述半導(dǎo)體開關(guān)為非導(dǎo)通。
57.一種用于電子鎮(zhèn)流器的倒相電路，所述倒相電路包括 跨接DC總線電壓的總線電容；變壓器具有初級繞組，其包括在中心抽頭處連接的第一及第二繞組部分并具有第一及第二端子，所述總線電容在交點(diǎn)和所述中心抽頭之間連接；第一和第二控制開關(guān)，所述第一開關(guān)耦合于所述交點(diǎn)和所述初級繞組的第一端子之間，所述第二開關(guān)耦合于所述交點(diǎn)和所述初級繞組的第二端子之間；以及控制電路用于控制所述第一和第二開關(guān)的導(dǎo)通，所述控制電路提供第一和第二控制信號以控制所述相應(yīng)開關(guān)的輸入，由此所述第一和第二開關(guān)交替導(dǎo)通以生成具有通過所述初級繞組的DC電壓大約兩倍幅度的大致方波電壓；其中所述控制電路縮放通過所述第一和第二開關(guān)產(chǎn)生的縮放電流信號而引出的所述電流，積分所述縮放電流信號以產(chǎn)生積分信號，并響應(yīng)于所述積分信號達(dá)到閾值電壓而使得所述開關(guān)為非導(dǎo)通。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的倒相電路，其中所述倒相電路提供所述方波電壓至連接于日光燈的振蕩電路，其中所述控制電路進(jìn)一步包括數(shù)字控制電路接收零交點(diǎn)控制信號并為設(shè)定目標(biāo)燈電流提供目標(biāo)信號； 控制器電路接收來自所述目標(biāo)電壓控制電路的所述目標(biāo)信號和代表所述燈電流的信號并提供表示所述目標(biāo)信號和所述燈電流信號不同的錯(cuò)誤信號；縮放電路可操作為縮放通過所述第一和第二開關(guān)產(chǎn)生的縮放電流信號而引出的電流；積分電路用于積分所述縮放電流信號并產(chǎn)生所述積分信號；以及比較器電路可操作為比較來自所述控制器電路的所述輸出信號和用于生成脈沖信號的所述積分信號；其中所述脈沖信號提供用于產(chǎn)生所述第一和第二控制信號，以驅(qū)動(dòng)所述第一和第二開關(guān)使得達(dá)到如所述亮度控制信號輸入設(shè)定的所述燈泡所需亮度水平。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的倒相電路，其中所述控制電路進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)電路接收所述脈沖信號并生成脈沖輸出信號；所述脈沖輸出信號用于生成所述第一和第二控制信號以驅(qū)動(dòng)所述第一和第二開關(guān)；其中所述脈沖輸出信號提供至所述積分電路以重置所述積分電路從而重啟積分。
60.根據(jù)權(quán)利要求59的倒相電路，其中所述積分電路響應(yīng)于所述縮放電流信號而調(diào)整所述積分信號的頻率、所述脈沖輸出信號的頻率及所述第一和第二開關(guān)的操作頻率。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的倒相電路，其中所述積分電路包括電容，其充電或放電的速度由所述縮放電流信號控制，所述比較器電路將所述積分信號和所述控制器電路的輸出信號比較并從而確定所述比較器電路的開關(guān)時(shí)間來決定所述開關(guān)的操作頻率。
62.根據(jù)權(quán)利要求59的倒相電路，其中所述驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行提供預(yù)設(shè)的脈沖時(shí)間給所述脈沖輸出信號。
63.根據(jù)權(quán)利要求58的倒相電路，其中所述控制器電路包括PI控制器，其產(chǎn)生所述輸出信號，所述輸出信號正比于所述錯(cuò)誤信號的信號總和的正比和所述錯(cuò)誤信號的積分。
64.根據(jù)權(quán)利要求63的倒相電路，其中所述控制器電路可執(zhí)行當(dāng)所述倒相電流下降時(shí)增加所述錯(cuò)誤信號以增加所述燈泡電壓，且反之依然。
65.根據(jù)權(quán)利要求58的倒相電路，進(jìn)一步包括用于調(diào)節(jié)所述控制器電路的輸出信號的電路用于改變所述DC總線電壓從而補(bǔ)償改變的所述DC總線電壓以保持所述燈泡亮度水平基本不變。
66.一種用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器包括 跨接DC總線電壓的總線電容；倒相電路用于接收所述DC總線電壓并用于生成具有所述DC總線電壓大約兩倍幅度的基本方波電壓；以及振蕩電路用于接收所述方波電壓并生成用于驅(qū)動(dòng)所述燈的正弦電壓； 其中所述倒相電路包括變壓器具有初級繞組，其包括在中心抽頭處連接的第一及第二繞組部分并具有第一及第二端子，所述總線電容在交點(diǎn)和所述中心抽頭之間連接；第一和第二控制開關(guān)耦合于所述交點(diǎn)和所述初級繞組的相應(yīng)第一和第二端子之間；以及控制電路用于控制所述第一和第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，所述控制電路提供第一和第二控制信號以控制所述相應(yīng)開關(guān)的輸入，以此所述第一和第二開關(guān)交替導(dǎo)通以生成具有通過所述初級繞組的所述DC電壓近似兩倍幅度的基本方波電壓；其中所述控制電路縮放通過所述第一和第二開關(guān)產(chǎn)生的縮放電流信號引出的電流，積分所述縮放電流信號以產(chǎn)生積分信號，并響應(yīng)于所述積分信號達(dá)到閾值電壓而使得所述開關(guān)為非導(dǎo)通。
67.根據(jù)權(quán)利要求66的鎮(zhèn)流器，其中所述控制電路包括數(shù)字控制電路接收零交點(diǎn)控制信號并為設(shè)定目標(biāo)燈電流提供目標(biāo)信號； 控制器電路接收來自所述目標(biāo)電壓控制電路的所述目標(biāo)信號和代表所述燈電流的信號并用于提供表示所述目標(biāo)信號和所述燈電流信號不同的錯(cuò)誤信號；縮放電路可操作為縮放通過所述第一和第二開關(guān)產(chǎn)生的縮放電流信號而引出的電流；積分電路用于積分所述縮放電流信號并產(chǎn)生所述積分信號；以及比較器電路可操作為比較來自所述控制器電路的錯(cuò)誤信號和用于生成脈沖信號的所述積分信號；其中所述脈沖信號提供用于產(chǎn)生所述第一和第二控制信號，以驅(qū)動(dòng)所述第一和第二開關(guān)使得達(dá)到如所述亮度控制信號輸入設(shè)定的所述燈泡所需亮度水平。
68.根據(jù)權(quán)利要求67的鎮(zhèn)流器，其中所述調(diào)光控制信號的輸入包括由調(diào)光器生成的相位控制電壓，所述鎮(zhèn)流器進(jìn)一步包括零交點(diǎn)探測電路用于接收所述相位控制電壓，所述零交點(diǎn)探測電路檢測所述相位控制電壓的零交點(diǎn)；其中所述控制電路確定導(dǎo)通時(shí)間在所述相位控制電壓的每個(gè)半周期并且使用所述導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定所述燈的亮度水平。
69.根據(jù)權(quán)利要求68的鎮(zhèn)流器，進(jìn)一步包括整流電路接收所述相位控制電壓和AC電源電勢的中心線，所述整流電路生成整流信號。
70.根據(jù)權(quán)利要求69的鎮(zhèn)流器，其中所述相位控制電壓提供所述調(diào)光控制信號的輸入和所述倒相電路的電源。
71.根據(jù)權(quán)利要求67的鎮(zhèn)流器，進(jìn)一步包括感應(yīng)元件用于感應(yīng)通過所述第一和第二開關(guān)引出的電流，所述感應(yīng)元件設(shè)置于所述總線電容和初級繞組之間。
72.根據(jù)權(quán)利要求71的鎮(zhèn)流器，其中所述感應(yīng)元件設(shè)置于所述總線電容和所述交點(diǎn)之間。
73.根據(jù)權(quán)利要求72的鎮(zhèn)流器，其中所述感應(yīng)元件包括電阻。
74.根據(jù)權(quán)利要求67的鎮(zhèn)流器，其中所述開關(guān)是FET。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于驅(qū)動(dòng)氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，其包括具有部分自激振蕩方式的倒相電路。該倒相電路包括具有初級繞組的主變壓器的推/拉式轉(zhuǎn)換器用于產(chǎn)生高頻AC電壓；半導(dǎo)體開關(guān)電耦合至所述主變壓器的初級繞組用于引導(dǎo)電流在交替的基礎(chǔ)上通過所述初級繞組，以及柵極驅(qū)動(dòng)電路用于在逐周期的基礎(chǔ)上控制所述半導(dǎo)體開關(guān)。該驅(qū)動(dòng)電路控制(例如打開)所述半導(dǎo)體開關(guān)以響應(yīng)于來自所述主變壓器的第一控制信號，并控制(例如關(guān)閉)所述半導(dǎo)體開關(guān)以響應(yīng)來自所述控制電路的第二控制信號。該控制電路控制所述半導(dǎo)體開關(guān)以響應(yīng)流過所述倒相電路的倒相電流的積分峰值。
文檔編號H05B41/295GK102217427SQ200980144336
公開日2011年10月12日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者M·S·泰帕萊, R·C·小紐曼 申請人:路創(chuàng)電子公司