專利名稱：用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)的領(lǐng)域，特別地涉及熒光燈。在這種熒光燈點(diǎn)火之前，這種燈的電極被(預(yù))加熱。本發(fā)明提供了一種用于操控一個(gè)或者多個(gè)熒光燈的電子鎮(zhèn)流器和例如加熱電路等的其它燈負(fù)載電路。
背景技術(shù)：
例如，在US2007/0296355 或者US5854538中描述了包括用于加熱熒光燈電極的加熱電路的熒光燈電子鎮(zhèn)流器。為了加熱或者預(yù)加熱熒光燈的電極，可以應(yīng)用電容、加熱變壓器的初級(jí)線圈以及開關(guān)或者開關(guān)元件的串聯(lián)連接。加熱變壓器可以例如提供有被布置成提供電極加熱電流的次級(jí)線圈。這種布置的缺點(diǎn)在于當(dāng)加熱開關(guān)處于關(guān)狀態(tài)時(shí)加熱從來(lái)不能完全斷開。這是由于以下事實(shí)所有類型的開關(guān)具有寄生電容，并且這使得漏電流流過加熱變壓器的初級(jí)側(cè)，因而也使得加熱電流通過電極。在100%的燈放電電流時(shí)，該(漏)加熱電流是不必要的。然而，它貢獻(xiàn)了較低的熒光驅(qū)動(dòng)器能量效率并且因此是不希望的。通常，電子鎮(zhèn)流器包括半橋、HB、用于向熒光燈提供AC功率的變換器。為了確定提供給燈的功率，這種變換器通常提供有與半橋變換器的低側(cè)開關(guān)串聯(lián)的電阻。該電阻可以例如用來(lái)測(cè)量平均HB輸入功率，以便于提供燈功率的測(cè)量或者估計(jì)。出于調(diào)暗(dimming)的目的，獲得代表燈功率的信號(hào)可以是有用的。為了使信號(hào)代表燈功率，信號(hào)不應(yīng)被其它功率元件污染。然而，在已知的加熱電路中，加熱電流還可以被布置成流過電阻。因此，在應(yīng)用已知的加熱電路時(shí)，可能危及(compromise)應(yīng)用電阻來(lái)確定或者估計(jì)燈功率。在另外的已知燈負(fù)載電路并聯(lián)連接時(shí)，這同樣適用。已經(jīng)在EP1191824中進(jìn)一步地提出了 提供一種與串聯(lián)諧振燈負(fù)載電路串聯(lián)的加熱電路，其中，加熱電路包括與加熱變壓器的初級(jí)線圈并聯(lián)連接的開關(guān)。在這種開關(guān)中，然而，可能需要提供控制變壓器的加熱電流的比較大的并且因而貴的開關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
希望提供一種用于燈負(fù)載、特別是感應(yīng)的燈負(fù)載的電子鎮(zhèn)流器，其減輕了上述缺點(diǎn)中的至少一個(gè)。因此，在本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種用于對(duì)燈負(fù)載供電的電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器包括
-變換器，其包括與用于接收DC電源電壓的DC端子連接的上部開關(guān)(upperswitch),以及布置在半橋配置中用于在變換器的變換器端子處生成AC電壓的第一下部開關(guān)(lower switch)；
-串聯(lián)布置，其包括第一二極管和第二下部開關(guān)，其中，串聯(lián)布置與第一下部開關(guān)并聯(lián)連接；以及-燈負(fù)載電路，其用于對(duì)燈負(fù)載供電，其中，燈負(fù)載電路與第一二極管和第二下部開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接。根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器包括半橋變換器，其在使用時(shí)可以提供用于對(duì)熒光燈供能的AC電壓。變換器可以例如與DC電壓連接，并且通過適當(dāng)切換上部和下部開關(guān)來(lái)將DC電壓變換成AC電壓?？梢栽谧儞Q器端子處得到的AC電壓提供給燈負(fù)載電路，其可以形成可與熒光燈連接的串聯(lián)諧振電路。燈負(fù)載電路可以特別地是感應(yīng)的燈負(fù)載電路。在實(shí)施例中，燈負(fù)載電路可以例如包括電感L和電容C的串聯(lián)連接，其中，熒光燈可以與電容C并聯(lián)連接。燈負(fù)載電路進(jìn)一步地包括與電感L串聯(lián)連接或者與熒光燈串聯(lián)且因而與電容C并聯(lián)連接的隔直流電容(DC blocking capacitor)。
在實(shí)施例中，第二二極管連接在所述節(jié)點(diǎn)和DC端子之間。第二二極管起續(xù)流(freewheel) 二極管的作用。在簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，串聯(lián)布置與變換器端子連接。在可替代的實(shí)施例中，電子鎮(zhèn)流器進(jìn)一步地包括具有第一功率端子、第二功率端子、以及控制端子的跟隨器電路，其中，控制端子與變換器端子連接，第一功率端子與DC端子連接，以及第二功率端子與第一二極管連接。在具有有共同上部開關(guān)的大量并聯(lián)變換器的鎮(zhèn)流器中，起Ix線性放大器作用的跟隨器電路防止流入第一變換器下部開關(guān)中的電流流入另一個(gè)變換器的下部開關(guān)。跟隨器電路可以例如是包括MOSFET的源極跟隨器電路，或者包括雙極型晶體管的發(fā)射極跟隨器電路。在可替代的實(shí)施例中，當(dāng)跟隨器電路包括MOSFET時(shí)，控制端子與上部開關(guān)的控制端子連接，第一功率端子與DC端子連接，以及第二功率端子與第一二極管連接。在實(shí)施例中，電子鎮(zhèn)流器的燈負(fù)載電路可以是加熱電路。正如在根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器中應(yīng)用的加熱電路包括用于向熒光燈的一個(gè)或者多個(gè)電極提供能量的加熱變壓器。加熱變壓器包括與變換器的AC電壓連接(例如，經(jīng)由電容)的初級(jí)線圈和與初級(jí)線圈并聯(lián)連接的第二下部(加熱電路)開關(guān)。通過操控第二下部開關(guān)，可以控制通過加熱變壓器初級(jí)線圈的電流。根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的變換器包括布置在半橋配置中的兩個(gè)開關(guān)。在這種配置中，兩個(gè)開關(guān)(例如，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，MOSFET (例如，NMOS類型的MOSFET))在變換器的電源電壓(例如，DC電壓或者整流的AC電壓)之間串聯(lián)連接。與電源電壓的高電壓側(cè)連接的開關(guān)稱為上部開關(guān)(upper switch)，也稱為下部開關(guān)并且與上部開關(guān)串聯(lián)連接的第二開關(guān)可以例如直接或者經(jīng)由例如電阻的阻抗與地連接。通過交替的操控上部和下部開關(guān)，AC電壓可以在布置在兩個(gè)開關(guān)之間的變換器端子處生成。在實(shí)施例中，燈負(fù)載電路進(jìn)一步地包括與燈負(fù)載串聯(lián)連接的燈負(fù)載電容，燈負(fù)載電容和燈負(fù)載與第二下部開關(guān)(lower switch)并聯(lián)連接。在燈負(fù)載是加熱電路的情形中，加熱電路電容與初級(jí)線圈串聯(lián)連接，加熱電路電容和初級(jí)線圈與下部(加熱電路)開關(guān)并聯(lián)連接。在根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器中，由于燈負(fù)載和下部開關(guān)的并聯(lián)連接，共享相同上部開關(guān)的大量并聯(lián)變換器中的一個(gè)變換器可以通過維持一個(gè)變換器的下部開關(guān)處于開狀態(tài)而完全斷開，以使得沒有AC電壓提供給一個(gè)變換器的燈負(fù)載。這種布置可以導(dǎo)致鎮(zhèn)流器操控的效率改善。當(dāng)采用已知的加熱電路布置時(shí)，正如，例如US 2007/0296355或者US5854538中所公開的，作為一個(gè)實(shí)例，加熱通過打開與初級(jí)線圈串聯(lián)連接的開關(guān)來(lái)斷開。然而，由于電子開關(guān)(例如，F(xiàn)ET或者M(jìn)OSFET)存在寄生電容并且在加熱變壓器的初級(jí)線圈上應(yīng)用AC電壓，漏電流可以流過也使得加熱電流通過電極的加熱變壓器的初級(jí)側(cè)。與該(漏)電流相關(guān)聯(lián)的損耗(在變壓器中和電極中發(fā)生的損耗)被認(rèn)為功率損失，因?yàn)樗粚?duì)燈放電電流做貢獻(xiàn)，并且因而導(dǎo)致包括熒光燈的照明應(yīng)用的低能量效率。在本發(fā)明的實(shí)施例，電子鎮(zhèn)流器的下部變換器開關(guān)和燈負(fù)載也可以與其它變換器和燈負(fù)載電路并聯(lián)連接。在加熱電路應(yīng)用中，與具有布置與燈負(fù)載電路串聯(lián)的加熱電路的電子鎮(zhèn)流器比較，例如，在EPl 191 824中所公開的，可以降低加熱電路開關(guān)的功率要求，并且因而可以導(dǎo)致更小和更便宜的開關(guān)。
在實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器包括用于控制變換器下部和上部開關(guān)、以及可能的另外的下部開關(guān)的切換的控制單元。本發(fā)明的以上和其它方面將更易于理解，因?yàn)閰⒖家韵略敿?xì)的描述并且考慮與在其中相同的附圖標(biāo)記指出相同部分的附圖相結(jié)合，相同的方面變得更好理解。


圖I示意性地描繪了如現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的電路圖。圖2示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第一實(shí)施例的電路圖。圖3示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第一實(shí)施例的仿真結(jié)果圖。圖4示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第二實(shí)施例的電路圖。圖5示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第三實(shí)施例的電路圖。圖6示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第四實(shí)施例的電路圖。圖7示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第五實(shí)施例的電路圖。圖8示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第六實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式圖I示意性地描繪了如現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器10。電子鎮(zhèn)流器10包括半橋配置中的變換器20 (由矩形示出)，其包括與用于接收DC電源電壓的DC端子35連接的上部開關(guān)30 (例如，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，MOSFET)和經(jīng)由端子50與上部開關(guān)30連接的下部開關(guān)40 (例如，MOSFET)的串聯(lián)連接。在圖I的實(shí)施例中，變換器20的功能是為燈負(fù)載電路提供AC電壓(經(jīng)由端子50)，所述燈負(fù)載電路包括形成串聯(lián)諧振電路的電感60和電容70，所述串聯(lián)諧振電路經(jīng)由(去耦)電容105與熒光燈100 (由矩形示出)連接。熒光燈100包括兩個(gè)電極110和120 (由電阻代表)。加熱電路160與燈負(fù)載電路并聯(lián)地連接到端子50。電極110，120每一個(gè)分別并聯(lián)地與加熱電路160(由矩形示出)的加熱變壓器150的次級(jí)線圈130、140連接。加熱電路160的加熱變壓器150還包括初級(jí)線圈170。加熱電路160還包括與加熱變壓器150的初級(jí)線圈170串聯(lián)連接的開關(guān)180(例如，MOFET )和(去耦)電容185。當(dāng)控制信號(hào)196輸入時(shí)，開關(guān)180可以通過微控制器或者其它設(shè)備或者控制單元195來(lái)接通和斷開，以便于在啟動(dòng)燈100之前接通或者斷開電極110、120的預(yù)加熱。開關(guān)180還可以用來(lái)在以某一調(diào)暗水平操控?zé)?00時(shí)提供加熱。開關(guān)180可以由控制單元195供給脈寬調(diào)制信號(hào)，以控制電極加熱量?？刂茊卧€可以控制上部開關(guān)30和下部開關(guān)40的開關(guān)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將公認(rèn)的，因?yàn)樗蓄愋偷拈_關(guān)具有寄生電容，所以開關(guān)180和初級(jí)線圈170的串聯(lián)連接將在使用中使得漏電流流過加熱變壓器150的初級(jí)線圈170，并且因而也使得加熱電流通過次級(jí)線圈130、140以及電極110、120，即使開關(guān)180處于斷開(非導(dǎo)電)狀態(tài)。圖I還示出了與下部開關(guān)40串聯(lián)連接的分流電阻190或者其它阻抗。分流電阻190可以例如用來(lái)測(cè)量平均變換器輸入功率，由此提供燈功率的估計(jì)，對(duì)于調(diào)暗目的，這特別地有用。在所示出的布置中，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在下部開關(guān)40閉合時(shí)，提供給加熱電路160和電極110、120的加熱功率、電感60中的 功率損失、以及開關(guān)40中的功率損失也由分流電阻190來(lái)測(cè)量。當(dāng)熒光燈被調(diào)暗(因而要求比較小的功率)時(shí)，加熱可以被應(yīng)用，以便于維持電極在足夠高的溫度。由于加熱功率也由分流電阻190來(lái)測(cè)量，所以可以指出的是，特別地在低調(diào)暗水平處，當(dāng)使用分流電阻190來(lái)估計(jì)或者測(cè)量提供給熒光燈100的功率時(shí)，如圖I中所示出的加熱電路不是非常合適。圖2示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的第一實(shí)施例。電子鎮(zhèn)流器10包括半橋配置中的變換器20，其包括與用于接收DC電壓的DC端子35連接的上部開關(guān)30和經(jīng)由端子50與上部開關(guān)30連接的下部開關(guān)40。與端子50連接的燈負(fù)載電路包括形成串聯(lián)諧振電路的電感60和電容70，所述串聯(lián)諧振電路通過(去耦)電容105與熒光燈100連接。圖2的鎮(zhèn)流器還包括加熱電路165 (由矩形示出)，所述加熱電路165包括加熱變壓器150，所述加熱變壓器150包括與熒光燈100的兩個(gè)電極110和120并聯(lián)連接的次級(jí)線圈130、140，以及初級(jí)線圈170。加熱電路165還包括加熱電路開關(guān)200，所述加熱電路開關(guān)200通過(去耦)電容230與加熱變壓器150的初級(jí)線圈170并聯(lián)連接。與電容230和加熱電路開關(guān)200連接的端子240通過二極管210與端子50連接。當(dāng)控制信號(hào)196輸入時(shí)，加熱電路的加熱電路開關(guān)200可以例如通過微控制器或者其它設(shè)備或者控制單元195來(lái)接通或者斷開，以便于接通或者斷開電極110、120的加熱，例如，如在啟動(dòng)熒光燈100之前的預(yù)加熱。開關(guān)200還可以用來(lái)在以預(yù)定的調(diào)暗水平操控?zé)?00時(shí)提供加熱。開關(guān)200由控制單元195供給脈寬調(diào)制信號(hào)，以控制電極加熱量?？刂茊卧€可以控制上部開關(guān)30和下部開關(guān)40的開關(guān)。在不需要加熱任何熒光燈電極的情況下，加熱電路開關(guān)200可以持續(xù)地保持在關(guān)狀態(tài)(非導(dǎo)電，打開)。在關(guān)狀態(tài)，布置二極管210和電容230與初級(jí)線圈170串聯(lián)確保了 當(dāng)對(duì)電容230充電時(shí)，沒有任何電流將流過初級(jí)線圈170。與圖I中所示出的布置相比較，加熱電路開關(guān)中的寄生電容對(duì)加熱功率的影響可以因而被消除，由此，與如例如圖I中所示出的或者US2007/0296355或US5854538中所描述的布置相比較，改進(jìn)了電子整流器的效率。當(dāng)加熱電路開關(guān)200閉合時(shí)(在上部開關(guān)30處于關(guān)狀態(tài)時(shí))，提供電流路徑，其使得加熱變壓器150的初級(jí)側(cè)上的加熱電流流向地220。通過提供與加熱變壓器150的初級(jí)線圈170并聯(lián)的加熱電路開關(guān)200,提供電流路徑,在閉合加熱電路開關(guān)200時(shí),其使得加熱變壓器150的初級(jí)側(cè)上的加熱電流通過加熱電路開關(guān)200流向地220，而不是通過如現(xiàn)有技術(shù)中的下部開關(guān)40。因此，加熱電流不流過阻抗或者分流電阻190，正如以上參考圖I所解釋的，其可以被應(yīng)用來(lái)獲得對(duì)于提供給熒光燈10的功率的估計(jì)。這樣的話，與如圖I中所示出的加熱電路布置相比較，從例如分流電阻190兩端的電壓測(cè)量得到的信號(hào)可以提供對(duì)于燈功率的更好估計(jì)。這樣的話，例如，間接地通過確定變換器的輸入功率，例如，經(jīng)由與變換器的下部開關(guān)40串聯(lián)的分流電阻190，根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器10使得燈功率能夠被確定/估計(jì)/近似。在根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器中，從圖2中可以看出，加熱電路開關(guān)和初級(jí)線圈與燈負(fù)載電路并聯(lián)布置，而不是與如例如EP I 191 824中所公開的燈負(fù)載電路串聯(lián)。通過這樣做，加熱電路開關(guān)200不必計(jì)算流過燈負(fù)載電路(由電 感60和電容70的串聯(lián)諧振電路來(lái)形成)的電流。因此，與如EP I 191 824中應(yīng)用的加熱電路開關(guān)相比較，如在根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器中應(yīng)用的加熱電路165的加熱電路開關(guān)200可以選擇為更小和/或更便宜。如在根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器中應(yīng)用的加熱電路布置因而實(shí)現(xiàn)了低成本元件的應(yīng)用。在實(shí)施例中，通過控制加熱電路開關(guān)200的操控的控制單元195，加熱電路開關(guān)200與變換器的下部開關(guān)40同步地操控。指出的是，在實(shí)施例中，用于向加熱電路開關(guān)200提供信號(hào)以接通或者斷開開關(guān)的控制單元195也可以被布置成控制根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的變換器20的上部開關(guān)30和下部開關(guān)40的操控(operation)。在這種布置中，控制加熱電路開關(guān)200被簡(jiǎn)化，因?yàn)樗c變換器下部開關(guān)40的操控同步。通常，變換器的上部和下部開關(guān)以交替的方式被操控，每個(gè)開關(guān)因而近似以50%的占空周期。加熱電路開關(guān)200的占空周期可以因而選擇等于下部開關(guān)40的占空周期。加熱電路開關(guān)200可以因而還以更小的占空周期(仍然與下部開關(guān)40同步)來(lái)操控，由此控制提供給熒光燈電極的加熱功率。為了減少由電子鎮(zhèn)流器所生成的EMI并且降低開關(guān)損失，通常在端子50處增加電容300。通過增加這個(gè)電容300，已經(jīng)觀察出來(lái)正如所提出的加熱電路(例如，圖2中所示出的實(shí)施例)在最小程度上仍然可以影響變換器輸入功率測(cè)量。這在以下從仿真中得到的下圖(圖3)中所示出。圖3的上圖示意性地描繪了在操控期間(借此，變換器的上部和下部開關(guān)以交替的方式(例如，每個(gè)以50%的占空周期操控)接通和切斷)，變換器20的端子50 (見圖2)處可以得到的AC電壓Vac(時(shí)間t的函數(shù))。圖3的下圖示意性地描繪了當(dāng)加熱電路開關(guān)200與變換器的下部開關(guān)40同步操控時(shí)從節(jié)點(diǎn)240 (見圖2)處可以得到的電壓Vheat (時(shí)間t的函數(shù))。正如可以看出的，Vac信號(hào)的上升沿的斜率比下降沿的斜率更低。斜率間的該差異是由于以下事實(shí)當(dāng)(例如，在端子50處所增加的)電容300被充電時(shí)，其僅僅利用通過電感60的電流來(lái)充電，并且在下降沿期間，該電容300放電通過電感60的電流和流經(jīng)加熱變壓器的電流(其流過二極管210)的和。為了避免加熱變壓器初級(jí)線圈170和電容300之間流動(dòng)的電流，如圖4中所示出的，修改了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的實(shí)施例。圖4示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第二實(shí)施例。與圖2中所示出的實(shí)施例相比較，以下的增加和改變針對(duì)電子鎮(zhèn)流器和其加熱電路166。續(xù)流二極管310被提供將加熱電路開關(guān)200與DC端子35連接。實(shí)施例還包括操控為Ix線性放大器的設(shè)備320。作為實(shí)例，設(shè)備320包括具有在MOSFET的源極和柵極之間連接的二極管430的M0SFET，二極管430的陽(yáng)極與MOSFET的源極連接(在該情形中，設(shè)備320已知為源極跟隨器)。設(shè)備320(的柵極)可以與變換器20的AC電壓(在端子50處可以得到的)或者變換器20的上部開關(guān)的控制端子(柵極)330連接。圖4示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的實(shí)施例，其中，設(shè)備320是與變換器20的AC電壓(在端子50處可以得到的)連接的MOSFET。圖5示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的實(shí)施例，其中，加熱電路167的設(shè)備320是具有與變換器20的上部開關(guān)30的控制端子(柵極)330連接的控制端子(柵極)的MOSFET。圖6示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的實(shí)施例，其中，加熱電路168的設(shè)備320包括具有連接在雙極型晶體管的發(fā)射極和基極之間的二極管430的雙極型晶體管，二極管430的陽(yáng)極與雙極型晶體管的發(fā)射極連接(在該情形中，設(shè)備已知為發(fā)射器跟隨器)。設(shè)備320 (的基極)與變換器的AC電壓(在端子50處可 以得到的)連接。要進(jìn)一步指出的是，除了設(shè)備320和續(xù)流二極管310之外，根據(jù)如圖4_6中所示出的本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的實(shí)施例可以包括相同或者相似的元件，并且可以具有如圖2中所示出的實(shí)施例的相同或者相似的拓?fù)?。根?jù)圖4，5和6，當(dāng)上部開關(guān)30閉合時(shí)，設(shè)備320建立DC端子35和二極管210之間的連接，其分別從DC端子35 (代替從端子50和電容300)提取電流，用于對(duì)加熱電路166，167，168的電容230充電。當(dāng)上部開關(guān)30打開時(shí)，電流可以從端子240流過(續(xù)流)二極管310到DC端子35。如所希望的，電流不流過分流電阻190。圖7示意性地描繪了適合給并聯(lián)布置的多個(gè)燈負(fù)載供電的鎮(zhèn)流器700。在圖7中所示出的實(shí)施例中，四個(gè)負(fù)載710，720，730，740中的一個(gè)或者多個(gè)可以由鎮(zhèn)流器700來(lái)供電。負(fù)載710，720，730中每一個(gè)可以是熒光燈或者任何其它負(fù)載。負(fù)載740包括具有初級(jí)線圈170和次級(jí)線圈172的變壓器150，每個(gè)次級(jí)線圈具有并聯(lián)至此的電容742和電阻744的串聯(lián)連接。電阻744可以代表待加熱的熒光燈電極。在鎮(zhèn)流器700中，上部開關(guān)750 (例如，NMOS類型的MOSFET開關(guān))與DC端子35連接。第一變換器由上部開關(guān)750和經(jīng)由端子755與上部開關(guān)750連接的第一下部開關(guān)760的串聯(lián)連接形成。第二變換器由上部開關(guān)750經(jīng)由端子755和二極管722與第二下部開關(guān)770串聯(lián)連接形成。第三變換器由上部開關(guān)750經(jīng)由端子755和二極管782與第三下部開關(guān)780串聯(lián)連接形成。第四變換器由上部開關(guān)750經(jīng)由端子755和二極管792與第四下部開關(guān)790串聯(lián)連接形成。當(dāng)輸入一個(gè)或者多個(gè)控制信號(hào)196時(shí)，開關(guān)750、760、770、780和790通過微處理器或者其它設(shè)備或者控制單元195來(lái)接通和關(guān)斷，以便于對(duì)一個(gè)或者多個(gè)負(fù)載710、720、730和740供電。與端子755連接的第一燈負(fù)載電路包括電容763以及形成串聯(lián)諧振電路的電感764和電容765的串聯(lián)連接。在端子766處，使電感764和電容765相互連接，串聯(lián)諧振電路與負(fù)載710連接。通過二級(jí)管772與端子755連接的第二燈負(fù)載電路包括電容773以及形成串聯(lián)諧振電路的電感774和電容775的串聯(lián)連接。在端子766處，使電感774和電容775相互連接，串聯(lián)諧振電路與負(fù)載720連接。在端子777處，串聯(lián)諧振電路通過(續(xù)流)二極管778與DC端子35連接。通過二級(jí)管782與端子755連接的第三燈負(fù)載電路包括電容783以及形成串聯(lián)諧振電路的電感784和電容785的串聯(lián)連接。在端子786處，使電感784和電容785相互連接，串聯(lián)諧振電路與負(fù)載730連接。在端子787處，串聯(lián)諧振電路通過(續(xù)流)二極管788與DC端子35連接。通過二級(jí)管792與端子755連接的第四燈負(fù)載電路包括電容793和變壓器150的初級(jí)線圈170的串聯(lián)連接。在端子797處，使二極管792和電容793相互連接，串聯(lián)連接通過(續(xù)流)二極管788與DC端子35連接。根據(jù)圖7，顯然的是，對(duì)于每個(gè)燈負(fù)載電路，相應(yīng)的開關(guān)760、770、780、790分別并
聯(lián)地與負(fù)載電路連接。開關(guān)750對(duì)于所有的燈負(fù)載電路是共有的。開關(guān)750和開關(guān)760可以交替地打開和閉合，例如，每個(gè)具有50%或者更少的占空周期。開關(guān)750和開關(guān)770可以交替地打開和閉合， 例如，每個(gè)具有50%或者更少的占空周期。開關(guān)770可以獨(dú)立于開關(guān)760、或者與開關(guān)760相結(jié)合來(lái)操控。開關(guān)750和開關(guān)780交替地打開和閉合，例如，每個(gè)具有50%或者更少的占空周期。開關(guān)780可以獨(dú)立于開關(guān)760和770、或者與兩者中至少一個(gè)相結(jié)合來(lái)操控。開關(guān)750和開關(guān)790可以交替地打開和閉合，例如，每個(gè)具有50%或者更少的占空周期。開關(guān)790可以獨(dú)立于開關(guān)760、770和780、或者與它們中至少一個(gè)相結(jié)合來(lái)操控。開關(guān)790的占空周期可以做的基本上低于50%，例如，用于熒光燈電極的受控預(yù)加熱?？商娲?，或者附加地，低頻脈寬調(diào)制可以應(yīng)用到從微處理器或者其它設(shè)備或者控制單元195供電的開關(guān)790的高頻開關(guān)控制信號(hào)。對(duì)于所有的燈負(fù)載電路，高側(cè)正向電流由開關(guān)750來(lái)傳導(dǎo)。第一燈負(fù)載電路的高側(cè)反向電流由開關(guān)750的體二極管來(lái)傳導(dǎo)。第二燈負(fù)載電路的高側(cè)反向電流由二極管778來(lái)傳導(dǎo)。第三燈負(fù)載電路的高側(cè)反向電流由二極管788來(lái)傳導(dǎo)。第四燈負(fù)載電路的高側(cè)反向電流由二極管798來(lái)傳導(dǎo)。第一燈負(fù)載電路的低側(cè)正向和反向電流由開關(guān)760和其體二極管來(lái)傳導(dǎo)。第二燈負(fù)載電路的低側(cè)正向和反向電流由開關(guān)770和其體二極管來(lái)傳導(dǎo)。第三燈負(fù)載電路的低側(cè)正向和反向電流由開關(guān)780和其體二極管來(lái)傳導(dǎo)。第四燈負(fù)載電路的低側(cè)正向和反向電流由開關(guān)790和其體二極管來(lái)傳導(dǎo)。開關(guān)760、770、780和790中每一個(gè)的電流負(fù)載比較低。通過開關(guān)760、770、780和
790中每一個(gè)的交流電流具有DC分量，(對(duì)于預(yù)定的DC端子電壓)其是對(duì)于由相應(yīng)的燈負(fù)載電路所提取功率的直接測(cè)量。因而，對(duì)于特殊負(fù)載電路的電流測(cè)量可以通過平均所測(cè)量的電流來(lái)得到，例如，通過與相應(yīng)的開關(guān)(例如在MOSFET開關(guān)的源極側(cè)處)串聯(lián)的如圖2，4，5和6中所示出的分流電阻190。在圖7中，分流電阻由虛線方塊705示出。圖8示意性地描繪了適于對(duì)并聯(lián)布置的多個(gè)燈負(fù)載電路供電的另一個(gè)鎮(zhèn)流器700’。與圖7中相似電路部分對(duì)應(yīng)的圖8中的電路部分標(biāo)記有相同的附圖標(biāo)記。關(guān)于圖7中所示出的實(shí)施例，存在以下的差異。二極管763已經(jīng)被串聯(lián)增加到下部開關(guān)760和端子755之間。第一燈負(fù)載電路與二極管762和下部開關(guān)760之間的端子767連接，而不是端子755。二極管768 (續(xù)流二極管)已經(jīng)被增加，并且連接在端子767和DC端子35之間。第一、第二和第三燈負(fù)載電路包括電容753。歐姆電阻705被布置與下部開關(guān)705串聯(lián)。在操控圖8中所示出的電路期間，第一燈負(fù)載電路的高側(cè)反向電流由二極管768來(lái)傳導(dǎo)。以其他方式操控圖8中所示出的電路與操控圖7中的電路相似。除了由圖7中所示出的電路所提供的優(yōu)點(diǎn)之外，在圖8中所示出的電路中，每個(gè)下部開關(guān)可以獨(dú)立于其它下部開關(guān)來(lái)被操控。利用該特征，每個(gè)燈負(fù)載電路可以獨(dú)立地使能或者無(wú)效，這在圖7中所示出的電路中不能完全實(shí)現(xiàn)。
已經(jīng)描述了用于對(duì)燈負(fù)載供電的電子鎮(zhèn)流器的不同實(shí)施例。在這些實(shí)施例的一部分中，電子鎮(zhèn)流器包括布置在半橋配置中用于提供AC電壓的變換器和至少一個(gè)燈負(fù)載電路。變換器包括上部開關(guān)，其與用于接收DC電源電壓的DC端子連接，以及第一下部開關(guān)，其布置在半橋配置中，用于在變換器的變換器端子處生成AC電壓。第一二極管和第二下部開關(guān)串聯(lián)連接。該串聯(lián)布置與第一下部開關(guān)并聯(lián)連接。用于對(duì)燈負(fù)載供電的燈負(fù)載電路與第一二極管和第二下部開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接。當(dāng)變換器對(duì)熒光燈供電，以及燈負(fù)載電路可以包括用于加熱熒光燈電極的加熱電路時(shí)，加熱電路包括加熱變壓器和與變壓器的初級(jí)線圈并聯(lián)連接的第二下部開關(guān)。通過這樣做，加熱電路可以獨(dú)立于供給熒光燈的電流、或者熒光燈的操控條件來(lái)操控或者控制。在用于對(duì)燈負(fù)載供電的電子鎮(zhèn)流器的其它實(shí)施例中，電子鎮(zhèn)流器包括布置在修改半橋配置中用于提供AC電壓的變換器和大量燈負(fù)載電路。變換器包括上部開關(guān)，其與用于接收DC電源電壓的DC端子連接，以及第一二極管，其與布置在修改半橋配置中用于在變換器的變換器端子處生成AC 電壓的第一下部開關(guān)串聯(lián)。鎮(zhèn)流器可以進(jìn)一步地包括串聯(lián)連接的第二二極管和第二下部開關(guān)。該串聯(lián)布置與第一二極管和第一下部開關(guān)并聯(lián)連接。包括另外的二極管和另外的下部開關(guān)的可能的另外的串聯(lián)布置與第一二極管和第一下部開關(guān)并聯(lián)連接。用于對(duì)第一燈負(fù)載供電的燈負(fù)載電路與第一二極管和第一下部開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接。用于對(duì)第二燈負(fù)載供電的燈負(fù)載電路與第二二極管和第二下部開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接。另外的燈負(fù)載可以與另外的二極管和另外的下部開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接。當(dāng)變換器對(duì)熒光燈供電，以及燈負(fù)載電路包括用于加熱熒光燈電極的加熱電路時(shí)，加熱電路包括加熱變壓器和與變壓器的初級(jí)線圈并聯(lián)連接的第三下部開關(guān)。通過這樣做，加熱電路可以獨(dú)立于供給熒光燈的電流、或者熒光燈的操控條件來(lái)操控和控制。要指出的是，如說明書和權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)“燈負(fù)載”可以指的是熒光燈、或者燈電極加熱布置、而且可以指的是固態(tài)照明設(shè)備，例如，發(fā)光二級(jí)管、LED、照明設(shè)備。正如所要求的，此處公開了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；然而，要理解的是，公開的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例，其可以以不同的方式來(lái)表現(xiàn)。因此，此處所公開的特定的結(jié)構(gòu)和功能詳細(xì)說明不解釋為限制，而僅僅解釋為權(quán)利要求的基礎(chǔ)以及解釋為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以實(shí)際上任何合適的詳細(xì)結(jié)構(gòu)來(lái)不同地利用本發(fā)明的代表基礎(chǔ)。此外，此處所使用的術(shù)語(yǔ)和短語(yǔ)不旨在限制，而是提供本發(fā)明的可理解描述。如此處所使用的術(shù)語(yǔ)“一”限定為一個(gè)或者多于一個(gè)。如此處所使用的術(shù)語(yǔ)多個(gè)限定為兩個(gè)或者多于兩個(gè)。如此處所使用的術(shù)語(yǔ)另一個(gè)限定為至少第二或者更多。如此處所使用的術(shù)語(yǔ)包括和/或具有限定為包括(即，開放性語(yǔ)言，不排除其他元件或者步驟)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不解釋為限制權(quán)利要求或者發(fā)明的范圍。以相互不同的從屬權(quán)利要求來(lái)敘述某些方法的僅有事實(shí)不表明這些方法的結(jié)合不能使用以獲益。此處所使用的術(shù)語(yǔ)連接可以是直接或者間接。單個(gè)的處理器或者其它單元可以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求中所敘述的控制單元的功能。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)燈負(fù)載供電的電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器包括 -變換器，其包括與用于接收DC電源電壓的DC端子連接的上部開關(guān)，以及布置在半橋配置中用于在變換器的變換器端子處生成AC電壓的第一下部開關(guān)； -串聯(lián)布置，其包括第一ニ極管和第二下部開關(guān)，其中，串聯(lián)布置與第一下部開關(guān)并聯(lián)連接；以及 -燈負(fù)載電路，其用于對(duì)燈負(fù)載供電，其中，燈負(fù)載電路與第一ニ極管和第二下部開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電子鎮(zhèn)流器，其進(jìn)ー步地包括連接在所述節(jié)點(diǎn)和DC端子之間的第二ニ極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的電子鎮(zhèn)流器，其中，所述串聯(lián)布置與變換器端子連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的電子鎮(zhèn)流器，其進(jìn)ー步地包括具有第一功率端子、第二功率端子、以及控制端子的跟隨器電路，其中，所述控制端子與變換器端子連接，所述第一功率端子與DC端子連接，以及所述第二功率端子與第一ニ極管連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的電子鎮(zhèn)流器，其進(jìn)ー步地包括具有第一功率端子、第二功率端子、以及控制端子的跟隨器電路，其中，所述控制端子與上部開關(guān)的控制端子連接，所述第一功率端子與DC端子連接，以及所述第二功率端子與第一ニ極管連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5的電子鎮(zhèn)流器，其中，跟隨器電路是包括MOSFET的源極跟隨器電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的電子鎮(zhèn)流器，其中，跟隨器電路是包括雙極型晶體管的發(fā)射極跟隨器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的電子鎮(zhèn)流器，其中，所述燈負(fù)載電路是用于加熱熒光燈電極的加熱電路，所述加熱電路包括具有初級(jí)線圈和用于向熒光燈電極提供電流的次級(jí)線圈的加熱變壓器。
9.根據(jù)任何ー個(gè)前述權(quán)利要求的電子鎮(zhèn)流器，其中，第一下部開關(guān)和第二下部開關(guān)中至少ー個(gè)與阻抗串聯(lián)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的電子鎮(zhèn)流器，其中，所述阻抗是電阻。
11.根據(jù)任何ー個(gè)前述權(quán)利要求的電子鎮(zhèn)流器，其中，變換器進(jìn)ー步地包括與變換器端子連接用于減少EMI的變換器電容。
12.根據(jù)任何ー個(gè)前述權(quán)利要求的電子鎮(zhèn)流器，其進(jìn)ー步地包括用于控制下部和上部開關(guān)的切換的控制單元。
13.一種用于對(duì)多個(gè)燈負(fù)載供電的電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器包括 -第一 DC端和第二 DC端，用于耦合到電壓源的電極， -與用于接收DC電源電壓的第一DC端連接的上部開關(guān)和多個(gè)串聯(lián)布置，每個(gè)串聯(lián)布置包括下部開關(guān)和下部ニ極管，并且被布置與所述上部開關(guān)串聯(lián)以及與第二 DC端子連接，每個(gè)串聯(lián)布置與所述上部開關(guān)一起形成變換器，并且每個(gè)所述燈負(fù)載與下部開關(guān)和包括在相同串聯(lián)布置中的ニ級(jí)管之間的不同負(fù)載端連接以及與第二 DC端子連接，以及每個(gè)負(fù)載端借助于(續(xù)流)ニ極管與第一 DC端子連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求I或者13的電子鎮(zhèn)流器，其中，所述燈負(fù)載電路包括諧振電感和諧振電容的串聯(lián)布置。
全文摘要
描述了用于對(duì)燈負(fù)載供電的電子鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器包括布置在半橋配置中用于提供AC電壓的變換器以及至少一個(gè)燈負(fù)載電路。變換器包括與用于接收DC電源電壓的DC端子連接的上部開關(guān)、以及布置在半橋配置中用于在變換器的變換器端子處生成AC電壓的第一下部開關(guān)。第一二極管和第二下部開關(guān)串聯(lián)連接。該串聯(lián)布置與第一下部開關(guān)并聯(lián)連接。用于對(duì)燈負(fù)載供電的燈負(fù)載電路與第一二極管和第二下部開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接。當(dāng)變換器對(duì)熒光燈供電并且燈負(fù)載電路包括用于加熱熒光燈電極的加熱電路時(shí)，加熱電路包括加熱變壓器和與變壓器初級(jí)線圈并聯(lián)連接的第二下部開關(guān)。通過這樣做，加熱電路可以獨(dú)立于供給熒光燈的電流或者熒光燈的操控條件來(lái)操控和控制。
文檔編號(hào)H05B41/295GK102804928SQ201080028275
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者H.J.茲沃弗, H.J.布蘭克斯, D.舍特, L.沃斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司