用于燈鎮(zhèn)流器的分步調(diào)光方法
【專利摘要】用于操作多個并聯(lián)的熒光燈的鎮(zhèn)流器包括逆變器，所述逆變器耦合至DC輸入，并被配置為產(chǎn)生逆變器輸出電壓以給多個并聯(lián)的熒光燈供電。多個鎮(zhèn)流電容器單獨地串聯(lián)耦合在逆變器輸出電壓和對應(yīng)的一個或多個熒光燈。電壓調(diào)節(jié)器被耦合至逆變器，并將逆變器輸出控制在大體恒定的工作電壓，以使發(fā)光的燈保持發(fā)光而不發(fā)光的燈保持不發(fā)光。包括并且每一個包括調(diào)光電路的至少一個調(diào)光電路操作性地耦合至對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器并配置為接收燈控制信號。當(dāng)接收燈控制信號，每一個調(diào)光電路成為可操作以熄滅對應(yīng)的燈，并且當(dāng)移除燈控制信號，每一個調(diào)光電路成為不操作。
【專利說明】用于燈鎮(zhèn)流器的分步調(diào)光方法
【背景技術(shù)】

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開的幾個方面通常涉及電致發(fā)光設(shè)備領(lǐng)域，并且具體涉及用于電致發(fā)光設(shè)備的熒光燈鎮(zhèn)流器。
[0002]相關(guān)技術(shù)的描述
[0003]氣體放電燈是一種電致發(fā)光設(shè)備，其通過燈內(nèi)的氣體或蒸氣傳遞電流而產(chǎn)生光。蒸氣中的原子從電流吸收能量，然后將能量釋放為光。一種最著名的氣體放電燈是熒光燈，其經(jīng)常被用于辦公室和家中。熒光燈包含汞蒸氣，其原子在非可見短波長紫外區(qū)中發(fā)射光。然后，紫外輻射使得設(shè)置在燈管內(nèi)部的熒光粉發(fā)熒光，由此產(chǎn)生可見光。存在三種類型的氣體放電燈:低壓燈、高壓燈和高密度放電(HID)燈。低壓燈，諸如熒光燈，具有低于大氣壓的蒸氣壓，而高壓燈具有接近或大于大氣壓的蒸氣壓。HID燈使用電極之間的電弧。
[0004]熒光燈，以及一些其他類型的氣體放電燈，展現(xiàn)出被稱為負電阻的現(xiàn)象，其中增加流經(jīng)燈的電流會降低燈電阻而允許流過更大電流。如果不加控制，負電阻會產(chǎn)生不穩(wěn)定的狀態(tài)，其中燈電流迅速增加至破壞燈的水平。在使用直流(DC)驅(qū)動時，燈電流可以通過放置與燈串聯(lián)的簡單電阻來限制。然而，這意味著電阻消耗的能量至少與燈一樣多，導(dǎo)致非常低效地產(chǎn)生光。在實踐中，熒光燈幾乎總是使用交流(AC)驅(qū)動，交流(AC)允許使用可以在不消耗能量的情況下限制交流流動的電感器或其他類型的振蕩電路來限制燈電流。這些電流控制電路通常指的是鎮(zhèn)流電路或“鎮(zhèn)流器”。在實踐中，術(shù)語鎮(zhèn)流器一般是指整個熒光燈驅(qū)動電路，不僅僅是電流限制部分。
[0005]在熒光燈任一端的陰極被用于將電子注入至燈內(nèi)的蒸氣。陰極被構(gòu)造為涂敷有用于增強電子注入的輻射材料的燈絲，此處輻射混合物通常包括氧化鋇、氧化鍶和氧化鈣的混合物。小電流通過燈絲，以將燈絲加熱至克服輻射材料結(jié)合力而允許發(fā)生電子熱輻射的溫度。再跨燈施加電勢時，電子從涂敷在陰極上的輻射材料釋放出來，使得電流流經(jīng)燈內(nèi)的蒸氣。在燈在工作時并且特別是在燈啟動時，輻射混合物通過電子或汞離子的轟擊而從燈絲慢慢地濺射掉。在熒光燈壽命的最后幾小時內(nèi)，在一個端部的輻射混合物幾乎耗盡，并且陰極開始難以發(fā)射電子到蒸氣內(nèi)，導(dǎo)致流經(jīng)燈的交流的輕微整流。燈在輻射混合物耗盡之后繼續(xù)工作可能導(dǎo)致過熱。過熱可以導(dǎo)致玻璃破裂，玻璃的破裂會產(chǎn)生危險狀態(tài)并釋放汞蒸氣。因此，可以期望的是確定燈接近其壽命終止(E0L)和關(guān)掉它們的時間。用于在問題出現(xiàn)之前檢測燈接近其壽命終止和將其關(guān)閉的時間的方法是復(fù)雜的，并且不總提供重點燈的檢測，即取代失效或缺失的燈以及自動重新啟動替代的燈。這里，關(guān)閉燈中的電弧和將燈置于未點亮或輝光狀態(tài)的過程指的是“熄滅”。熄滅失效燈的常用方法是降低燈電流，以使電弧消失，并且燈變?yōu)槲窗l(fā)光，同時仍舊保持足夠的電流，以將加熱的陰極保持在可以維持熱電子輻射的水平。在燈以這種方式熄滅時，燈的端部經(jīng)常發(fā)出輝光。因為這個至輝光的趨勢，不發(fā)光和低電流狀態(tài)指的是“輝光狀態(tài)”。
[0006]參見圖1，示出了典型的熒光燈鎮(zhèn)流器102的示意性框圖，其使用整流電容器以提供壽命終止保護。熒光燈鎮(zhèn)流器102通常指的是具有壽命終止保護(EOL)的程序啟動的、非調(diào)光鎮(zhèn)流器。熒光燈鎮(zhèn)流器102被配置為減少供給至接近于其壽命終止的燈的電流，并且已經(jīng)開始以熄滅整流的燈并強迫其進入輝光狀態(tài)的方式展現(xiàn)出整流，同時剩余的、非整流的燈繼續(xù)在正常水平下工作。
[0007]如圖1所示，鎮(zhèn)流器102從適當(dāng)?shù)腁C電源104接收電力，并且為一個或多個燈108供電。在整個描述中，下標“r ”被用于指示接近其壽命終止并展現(xiàn)燈電流的整流的燈，例如，“失效燈108r”，同時下標“η”被用于指示正常工作的燈，S卩非整流的。為了描述，下標“a”、“b”、“c”或“d”將被用于指示一組多個部件中的特定的一個，例如，“燈108a”被用于指示一組燈中的第一燈108，并且“鎮(zhèn)流電容器106d”被用于指示一組鎮(zhèn)流電容器106中的第四個。類似的下標被用于指示一組對應(yīng)的部件，例如第三鎮(zhèn)流電容器被指示為“106c”，并且對應(yīng)的燈被指示為“ 108c”，即如果燈及其鎮(zhèn)流電容器串聯(lián)，則燈108c與鎮(zhèn)流電容器106c串聯(lián)并“對應(yīng)”于鎮(zhèn)流電容器106c，并且燈108d與鎮(zhèn)流電容器106d串聯(lián)并“對應(yīng)”于鎮(zhèn)流電容器106d等。
[0008]鎮(zhèn)流器102包括AC到DC功率電路109，其使用整流器110將AC輸入功率104轉(zhuǎn)換為DC功率112。整流器110產(chǎn)生鎮(zhèn)流的DC電壓112，其被供給至開關(guān)型DC-DC轉(zhuǎn)換器120以產(chǎn)生DC功率122驅(qū)動逆變器140。DC-DC轉(zhuǎn)換器120包括各種由適當(dāng)?shù)目刂菩盘?未示出)操作的開關(guān)器件以產(chǎn)生調(diào)節(jié)的DC功率輸出122。轉(zhuǎn)換器120是具有控制器130的升壓轉(zhuǎn)換器，控制器130可以包括功率因子控制(“PFC”)部件136以控制鎮(zhèn)流器102的功率因子。
[0009]鎮(zhèn)流器102進一步包括逆變器140，逆變器140也被認為是自振蕩逆變器，其接收調(diào)節(jié)的DC電壓122并提供AC輸出123，以通過對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器106驅(qū)動一個或多個并聯(lián)的燈負載108。盡管圖1中示出了兩個燈108η和108r，但是鎮(zhèn)流器102可以驅(qū)動任意數(shù)量的燈，此處每個燈都在鎮(zhèn)流電容器106中具有對應(yīng)的電容器。逆變器140在電壓調(diào)節(jié)器150和程序啟動電路180的控制下工作。逆變器140可以是能夠產(chǎn)生適用于驅(qū)動一個或多個燈108的高頻功率123的任意形式的轉(zhuǎn)換電路。在工作中，在一個或多個燈108r逼近壽命終止時，它們開始展現(xiàn)出整流。整流的過程將DC偏置引導(dǎo)為流經(jīng)燈1081■的AC電流。這個DC偏置給對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容106充電，由此減少流經(jīng)整流的燈108r的電流，將燈108r熄滅并使燈108r進入輝光狀態(tài)。通過減少流經(jīng)整流燈108r的電流，防止過熱和可能的破裂或泄露汞蒸氣。在這種情況下，來自被指示為燈108r的失效燈的DC偏置電流僅僅對與失效或整流燈1081■相關(guān)聯(lián)的那些鎮(zhèn)流電容器106充電。因此，剩下的鎮(zhèn)流電容器106不會容留電荷，并且不會減少流經(jīng)非整流燈108η的電流，允許它們繼續(xù)正常工作。
[0010]鎮(zhèn)流器102包括具有重點燈檢測電路162的熱啟動電路160，檢測器電路162檢測燈108中的一個被取代并重啟逆變器140的時間。在逆變器140重新啟動時，熱啟動電路160控制電壓調(diào)節(jié)器150，以使燈點亮電壓被提供至燈108 —段時間，這段時間允許所有的燈108在恢復(fù)正常操作電壓123之前重新啟動。上面所描述的壽命終止保護(“E0L保護”)被公開在2009年7月9日遞交的共同待審申請12/500009中。
[0011]熒光燈不可以使用為白熾燈而設(shè)計的標準調(diào)光器來調(diào)光。因為熒光燈中的陰極依靠熱電子輻射來注入電子，簡單地減少供給電壓可能不會提供足夠的加熱電流以維持合適的陰極溫度。同樣，由標準相位控制的調(diào)光器開關(guān)產(chǎn)生的電壓波形與許多熒光燈鎮(zhèn)流器嚴重反應(yīng)，使得難于在低功率水平下維持燈管中的電弧。特別的電氣要求，包括加熱陰極并鎮(zhèn)流為補償電弧的負電阻的電流，導(dǎo)致了復(fù)雜且昂貴的熒光支架的調(diào)光方法。作為替代例，分步調(diào)光方法已經(jīng)變得可用。分步調(diào)光是指在不需要實際調(diào)節(jié)燈中的任一個的情況下，燈的一部分，例如一半，可以被關(guān)閉，同時剩下在正常水平下工作的剩余的燈，這導(dǎo)致發(fā)光水平降低。典型的分步調(diào)光方法提供雙電平控制，該雙電平控制在控制線被連接至熱電源電壓或中性電源電壓時關(guān)閉一半(即，在四個燈鎮(zhèn)流器中的四個燈中的兩個)。這些鎮(zhèn)流器包括兩個逆變器，每一個逆變器驅(qū)動燈中的兩個，并且在鎮(zhèn)流器接收雙電平控制信號時，逆變器中的一個關(guān)閉。然而，使用多個逆變器會導(dǎo)致復(fù)雜且昂貴的分步調(diào)光方法。
[0012]因此，可以預(yù)期的是提供解決上面指出的問題中的至少一些的熒光燈調(diào)光方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]如這里所描述，示例性實施例克服本領(lǐng)域中熟知的上面的缺點或其他缺點中的一個或多個。
[0014]本公開的一個方面涉及用于操作多個并聯(lián)的熒光燈的鎮(zhèn)流器。在一個實施例中，鎮(zhèn)流器包括逆變器，其耦合至DC輸入并被配置為產(chǎn)生逆變器輸出電壓以給多個并聯(lián)的熒光燈供電。多個鎮(zhèn)流電容器單獨地串聯(lián)耦合在逆變器輸出電壓和多個熒光燈中對應(yīng)的一個之間。電壓調(diào)節(jié)器被耦合至逆變器，并將逆變器輸出控制在大體恒定的工作電壓，以使發(fā)光的燈保持發(fā)光而不發(fā)光的燈保持不發(fā)光。包括至少一個調(diào)光電路，并且每一個包括的調(diào)光電路操作性地耦合至對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器并配置為接收燈控制信號。當(dāng)接收燈控制信號，每一個調(diào)光電路成為可操作以熄滅對應(yīng)的燈，并且當(dāng)移除燈控制信號，每一個調(diào)光電路成為不操作。
[0015]本公開的另一個方面涉及用于操作多個并聯(lián)的熒光燈的鎮(zhèn)流器。在一個實施例中，鎮(zhèn)流器包括逆變器，其耦合至DC輸入并配置為產(chǎn)生逆變器輸出電壓以給多個并聯(lián)的熒光燈供電。多個鎮(zhèn)流電容器單獨地串聯(lián)耦合在逆變器輸出電壓和多個熒光燈中對應(yīng)的一個之間。電壓調(diào)節(jié)器被耦合至逆變器，并將逆變器輸出控制在大體恒定的工作電壓，以使發(fā)光的燈保持發(fā)光而不發(fā)光的燈保持不發(fā)光。包括至少一個調(diào)光電路，并且每一個調(diào)光電路具有操作性地耦合至多個鎮(zhèn)流電容器中的一個的串聯(lián)連接的二極管和開關(guān)，以使閉合開關(guān)整流流經(jīng)鎮(zhèn)流電容器的電流并熄滅燈。
[0016]本公開的另一個方面涉及用于對突光燈調(diào)光的方法。方法包括將DC輸入電壓轉(zhuǎn)換為逆變器輸出電壓以給燈供電；提供與燈串聯(lián)的鎮(zhèn)流電容器，以使鎮(zhèn)流電容器限制流經(jīng)鎮(zhèn)流電容器和燈的燈電流；將逆變器輸出電壓維持在大體恒定的工作電壓，以使發(fā)光的燈保持發(fā)光并且不發(fā)光的燈保持不發(fā)光；并且將燈控制信號施加到鎮(zhèn)流電容器以給鎮(zhèn)流電容器充電并熄滅對應(yīng)的燈。
[0017]從下面結(jié)合附圖而考慮的具體描述，示例性實施例的這些或其他的方面和優(yōu)點會變得顯而易見。然而，可以理解的是附圖僅是為了說明的目的而設(shè)計，并且不作為本發(fā)明的限制的限定，為此應(yīng)當(dāng)引用所附權(quán)利要求。在本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)點將在隨后的描述中提及，并且部分會由于描述而顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐而研究。此外，本發(fā)明的方面和優(yōu)點可以通過在所附權(quán)利要求中特別指出的手段和組合來實現(xiàn)并獲取。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]在附圖中:
[0019]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中含有鎮(zhèn)流電容器以提供E0L保護的熒光燈鎮(zhèn)流器的示意圖。
[0020]圖2示出包括含有本公開的幾個方面的分步調(diào)光電路的示例性熒光燈鎮(zhèn)流器的示意圖。
[0021]圖3示出在含有本公開的幾個方面的分步調(diào)光鎮(zhèn)流器中的控制信號的時序圖。
[0022]圖4示出用于注入含有本公開的幾個方面的燈控制信號的示例性電路的簡圖。
[0023]圖5示出含有本公開的幾個方面的熒光燈的示例性逆變器和燈驅(qū)動電路的示意圖。
[0024]圖6示出含有本公開的幾個方面的熒光燈鎮(zhèn)流器的示例性電壓調(diào)節(jié)器和熱開啟電路的不意圖。
[0025]圖7示出整流和非整流燈的電壓波形以及由圖4、5和6中示出的示例性鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的重點燈檢測信號。
[0026]圖8示出含有本公開的幾個方面的熒光燈鎮(zhèn)流器的示例性分步調(diào)光電路的示意圖。
[0027]圖9示出調(diào)光熒光燈的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在參見圖2，示意圖示出含有本發(fā)明的幾個方面的分步調(diào)光燈驅(qū)動電路200的示例性技術(shù)。公開的實施例的幾個方面利用建立于一些現(xiàn)有技術(shù)的鎮(zhèn)流器中的E0L保護來提供不要求多個逆變器的方法。本公開的分步調(diào)光方法實現(xiàn)只利用一些無源部件的可比較功能。這導(dǎo)致低成本的分步調(diào)光方法，這種方法比雙逆變器設(shè)計更容易制造、維持和更到可
A+^.Ο
[0029]在圖2中，包含在圖1的框106中的鎮(zhèn)流器電容器中的每一個被示出為電容器106a、106b、106c和106d，串聯(lián)附連至其對應(yīng)的燈108a、108b、108c、108d。圖1的自振蕩逆變器140由在電路節(jié)點230處將DC電源電壓204轉(zhuǎn)換為方形波電壓以饋送諧振電路250的半橋轉(zhuǎn)換器245表示，諧振電路250將方形波電壓230轉(zhuǎn)換為大體正弦AC總線225電壓。半橋轉(zhuǎn)換器包括在節(jié)點230處交替切換晶體管217和218開啟和關(guān)閉以在節(jié)點230將DC電源電壓204轉(zhuǎn)換為方形波的柵極驅(qū)動器215。這個方形波230被施加至作為諧振電路250一部分的電感器205，諧振電路250產(chǎn)生用于驅(qū)動燈108a、108b、108c、108d的高頻AC總線電壓225。圖2中示出的鎮(zhèn)流電路技術(shù)含有上面描述的E0L保護機理。在諸如108d的燈接近其壽命終止時，觸發(fā)E0L保護并開始整流流經(jīng)燈的電流。這個整流導(dǎo)致減小燈電流的對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器106d的充電，由此熄滅燈108d。這個E0L保護機理可以被用于將分布調(diào)光功能包含到這種類型的燈鎮(zhèn)流器中。為了提供分步調(diào)光，燈控制信號可以被產(chǎn)生為選擇性觸發(fā)一些燈上的E0L保護，由此對設(shè)備調(diào)光。燈108d的調(diào)光電路通過包括與燈108d并聯(lián)的二極管210d而形成，以使二極管210d整流燈電流，由此觸發(fā)E0L保護并熄滅燈108d。二極管210d在鎮(zhèn)流電容器106d和燈108d之間注入燈控制信號508d以對對應(yīng)的電容器106d的充電，如上面所描述，對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器106d熄滅燈108d。由二極管210d產(chǎn)生的燈控制信號508d整流流經(jīng)模擬失效的燈的鎮(zhèn)流電容器106d的燈電流。這一點將在以下進一步具體討論，其他類型的燈控制信號也可以被用于熄滅燈，而不會偏離本公開的精神和范圍。
[0030]圖2示出兩個調(diào)光電路的使用，每一個包括二極管210c、210d和開關(guān)Q3，以選擇性模擬燈108c和108d上的失效狀態(tài)。模擬燈108c、108d上的失效狀態(tài)使得兩個燈108c、108d被E0L保護熄滅，因此提供一種分步調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器的手段。二極管210c和210d被布置為在燈108c和108d及其各自的鎮(zhèn)流電容器106c和106d之間注入燈控制信號508c、508d。在操作中，二極管210c和210d可以被開關(guān)器件Q3選擇性的接地，以熄滅燈108c和108d，同時剩下燈108a和108b在其正常光輸出下工作。在控制電路212接收分步調(diào)光信號214時，其產(chǎn)生使得開關(guān)器件Q3閉合的信號211，由此允許二極管210c和210d注入開始整流流經(jīng)鎮(zhèn)流電容器106c和106d的電流的燈控制信號508c和508d。電流的整流產(chǎn)生反過來給熄滅燈108c和108d的鎮(zhèn)流電容器106c和106d充電的DC偏置電流。在穩(wěn)態(tài)操作期間，逆變器140將高頻總線電壓225保持在足夠高的水平，以維持燈108a和108b在其正常發(fā)光狀態(tài)下繼續(xù)工作，而在燈108a和108b被熄滅之后，逆變器將高頻總線電壓225保持在太低而不能重新點亮燈108c或108d的水平。因此，一旦Q3閉合足夠長以熄滅燈108c和108d，則Q3可以被斷開，并且燈108c和108d將保持不發(fā)光，并且分步調(diào)光燈驅(qū)動200將繼續(xù)在調(diào)光電平下工作，即其將繼續(xù)只與兩個發(fā)光的燈(108a和108b) —起工作。盡管圖2示出二極管210c、210d布置，其中每個二極管210c、210d的陰極通過Q3接地，在替代的實施例中，二極管210c、210d的極性可以被翻轉(zhuǎn)，以使陽極被接地。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明白整流器210d和開關(guān)Q3基本上在燈108d及其鎮(zhèn)流電容器106d之間注入燈控制信號508d。在圖2示出的實施例中，這個燈控制信號508d由二極管210d產(chǎn)生，并包括具有模擬由失效燈產(chǎn)生的整流的特征的E0L信號。通過本公開的實踐，可以理解的是不必要使用模擬失效燈的E0L信號。進一步的實施例提供其他類型的信號來熄滅燈。
[0031]圖3示出顯示用于操作分步調(diào)光燈驅(qū)動200的分步調(diào)光功能的燈驅(qū)動信號的順序的時序圖。水平軸301表示向右移動的時間，并且垂直軸302表示控制信號的狀態(tài)，在本示例中，控制信號的狀態(tài)被示出為分步調(diào)光信號214、Q3控制信號211和調(diào)節(jié)器復(fù)位信號213。在時間t0，分步調(diào)光信號214被施加至控制電路212，其使得圖2的控制電路212產(chǎn)生Q3控制信號211以閉合Q3，Q3觸發(fā)E0L保護，由此如上面所述熄滅燈108c和108d。一旦燈108c和108d已經(jīng)被熄滅，則控制電路212在時間tl降低Q3控制信號211，允許Q3斷開。然而，燈108c和108d保持不發(fā)光，因為穩(wěn)態(tài)高頻總線電壓225不足以重新點亮它們。
[0032]在電弧被形成在熒光燈內(nèi)時，電弧使得包含在燈中的氣體雪崩電離，這反過來增加燈的電導(dǎo)率。這個增加的電導(dǎo)率允許燈保持電弧具有比使電弧放電所必須的電壓更小的施加電壓。這里，這個較低的電壓被認為是燈的工作電壓。在燈已經(jīng)被熄滅之后，氣體原子返回到其基態(tài)并且減少燈的電導(dǎo)率。一旦電導(dǎo)率被減小，工作電壓就不足以使燈內(nèi)的電弧放電，即點亮燈。提高的電壓，這里被認為是燈點亮電壓，對于使電弧放電并點亮不發(fā)光的燈來說是必須的。因為這個電導(dǎo)率的差值，施加工作電壓至發(fā)光的燈將會使其保持發(fā)光，但是不會使不發(fā)光的燈發(fā)光，即點亮不發(fā)光的燈。
[0033]有時，分步調(diào)光信號214被移除，這使得控制電路212將調(diào)節(jié)器復(fù)位信號213發(fā)給柵極驅(qū)動器215。在柵極驅(qū)動器215接收調(diào)節(jié)器復(fù)位信號213時，其動作以增加高頻總線電壓225，由此從鎮(zhèn)流電容器106c和106d吸走電荷并且重新點亮燈108c和108d，并且將分步調(diào)光燈器件200返回至其最高光輸出水平。上面的描述示出了示例性實施例，在全亮度操作時其具有四個發(fā)光的燈，并且在調(diào)光時，其具有兩個發(fā)光的燈。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到其他數(shù)量的發(fā)光的燈可以被用于全亮度和經(jīng)調(diào)光亮度，而不會偏離公開實施例的精神和范圍。
[0034]圖4示出在燈108及其用于熄滅燈的鎮(zhèn)流電容器106之間注入燈控制信號508的電路圖。在圖4中，高頻AC總線電壓225a和225b被用于驅(qū)動與鎮(zhèn)流電容器106串聯(lián)的燈108。調(diào)光電路410被用于在串聯(lián)連接的燈108和鎮(zhèn)流電容器106之間注入燈控制信號508。在上面結(jié)合圖2描述的實施例中，燈控制信號整流燈電流的方法類似于失效燈整流燈電流的方法。這個整流型控制信號通過將二極管210d和開關(guān)Q3耦合到電路節(jié)點508d而產(chǎn)生，以使由整流的燈電流引起的DC偏置給鎮(zhèn)流電容器106d充電?？商娲?，燈控制信號508可以將DC電流直接注入以給鎮(zhèn)流電容器106充電。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到其他調(diào)光電路410可以被構(gòu)建為產(chǎn)生燈控制信號508，以觸發(fā)E0L保護或另外熄滅燈108，而不會偏離本公開的精神和范圍。在不需要給鎮(zhèn)流電容器充電的情況下，熄滅燈的信號的示例是將燈電流減小至大約為零的燈控制信號508。這種燈控制信號可以通過使燈短接來產(chǎn)生，即將電路節(jié)點508直接短接至地420。響應(yīng)于上面結(jié)合圖3所描述的控制信號211，激活燈控制信號508。在一個實施例中，燈控制信號508可以包括DC電流，該DC電流以類似于由接近壽命終止的燈在燈電流中感應(yīng)的DC偏置的方式給鎮(zhèn)流電容器106充電。如上面所討論，鎮(zhèn)流電容器106的充電使得流經(jīng)燈108的電流減少，由此熄滅燈108。在又一個實施例中，燈控制信號產(chǎn)生電路410可以通過響應(yīng)于激活控制信號211而將燈控制信號508短接至地來熄滅燈108。在圖4示出的示例中，端子420連接至地GND1，然而，可替代地，端子420不需要被連接至地。
[0035]圖5示出經(jīng)由端子122a和122b從升壓變換器120接收DC功率的示例性自振蕩轉(zhuǎn)換器140的進一步的細節(jié)。逆變器140包括諧振電路513和一對控制開關(guān)器件Q1和Q2。在示出的示例中，開關(guān)器件Q1和Q2是半導(dǎo)體開關(guān)，諸如例如η溝道增強模式M0SFET?？商娲兀梢圆捎萌我膺m合的開關(guān)器件，諸如例如雙極結(jié)型晶體管。在端子122a和122b接收的輸入DC 122可以被串聯(lián)耦合在正電壓節(jié)點DC+和耦合至第一電路接地GND1的負節(jié)點之間的Q1和Q2選擇性切換，此處，Q1和Q2的選擇性切換操作為在逆變器輸出節(jié)點511處產(chǎn)生方形波，方形波反過來激發(fā)諧振電路513，以由此在節(jié)點512驅(qū)動高頻總線(HFB)。
[0036]逆變器140包括用于輸出功率感測和自振蕩的變壓器T2、用于調(diào)節(jié)逆變器工作頻率和輸出功率的變壓器T3、以及提供用于加熱陰極的電流的變壓器T1。變壓器T2具有串聯(lián)在轉(zhuǎn)換器輸出511和HFB 512之間的第一繞組T2A和與開關(guān)器件Q1和Q2分別關(guān)聯(lián)的開關(guān)驅(qū)動控制電路521和522之間的繞組T2B和T2C。在逆變器140的操作中，繞組T2A作為諧振電路513中的初級繞組，并且次級繞組T2B和T2C連接在Q1和Q2的柵極驅(qū)動電路中，分別用于根據(jù)電路513的諧振而振蕩激勵開關(guān)。變壓器T3具有操作為調(diào)節(jié)器150中的頻率控制電感的第一繞組T3A以及開關(guān)控制電路521和522中的繞組T3B和T3C，此處，每個驅(qū)動控制電路521、522包括由T2和T3組成的繞組串聯(lián)組合。第三變壓器T3被電壓調(diào)節(jié)器150使用，以選擇性控制柵極驅(qū)動電路521和522的電感，并因此控制逆變器140的閉環(huán)工作的逆變器工作頻率，以控制由高頻總線512傳遞至燈108的功率量。
[0037]來自高頻總線512的AC功率提供用于經(jīng)由對應(yīng)的鎮(zhèn)流變?nèi)萜?06a、106b、106c和106d(此后，106a-106d)驅(qū)動一個或多個燈負載 108a、108b、108c、108d(此后，108a_108d)的AC輸出。雖然圖5示出的示例中示出了四個燈108a-108d，但是任意數(shù)量的燈108可以因此與高頻總線512耦合。
[0038]提供變壓器T1以提供加熱燈陰極的電流，包括經(jīng)由電容器V223而耦合至逆變器輸出511并經(jīng)由節(jié)點FT耦合至用于選擇性激勵的程序開啟電路180的初級繞組T1A。節(jié)點FT還可以經(jīng)由二極管D118而被鉗位至DC+電壓，以移除供給電壓在節(jié)點122a處的任意尖峰電壓。變壓器T1包括用于加熱單個上燈陰極的次級繞組T1C、T1D、T1E和T1F，以及全部下陰極被耦合而加熱的共用次級繞組T1B。下共用燈端子通過隔離電容器210被耦合至GND1，并且被耦合至繞組T1B。隔離電容器210提供輝紋控制以使燈更美觀。
[0039]在節(jié)點512處，由逆變器140和諧振電路513產(chǎn)生高頻總線，諧振電路513包括諧振電感T2A以及包括串聯(lián)在DC+和GND1節(jié)點之間的電容器C1和C2的等效例的等效諧振電容，電容器C1和C2的中心節(jié)點經(jīng)由電容器C213而耦合至總線212。鉗位電路通過二極管D1和D2分別單獨地與電容C1和C2并聯(lián)耦合而形成。開關(guān)Q1和Q2被交替地激勵，以在共用逆變器輸出節(jié)點211處提供振幅為DC+/2的方形波(例如，跨端子122a和122b的DC總線電壓的一半)，并且這個方形波逆變器輸出激勵諧振電路513。柵極線或控制線514和516包括電阻R1和R2，以分別提供控制信號至Q1和Q2的控制端子。
[0040]使用驅(qū)動電路521和522產(chǎn)生開關(guān)門控信號,第一驅(qū)動電路521稱合在逆變器輸出節(jié)點511和第一電路節(jié)點518之間，并且第二驅(qū)動電路522耦合在電路接地GND1和節(jié)點516之間。驅(qū)動電路521和522包括變壓器T2的第一和第二驅(qū)動感應(yīng)器T2B和T2C，感應(yīng)器T2B和T2C是相互耦合至諧振電路513的諧振感應(yīng)器T2A的次級繞組，以將與用于逆變器140的自振蕩工作的諧振電路513中電流的瞬時變化率成比例地感應(yīng)驅(qū)動感應(yīng)器T2B和T2C中的電壓。另外，驅(qū)動電路521和522包括串聯(lián)連接至各自的第一和第二驅(qū)動感應(yīng)器T2B和T2C以及柵極控制線514和516的第二感應(yīng)器T3B和T3C。繞組T3B和T3C操作為具有第三頻率控制電感繞組T3A的電壓調(diào)節(jié)器150的驅(qū)動控制電感，通過繞組T3A，電壓調(diào)節(jié)器150可以通過控制流過頻率控制電感T3A的電流而改變繞組T3B和T3C的電感來改變逆變器140的振蕩頻率。
[0041]在操作中，柵極驅(qū)動電路521和522將開關(guān)器件Q1維持在“0N”狀態(tài)第一半周期并且將開關(guān)器件Q2維持在“0N”狀態(tài)第二半周期，以在輸出節(jié)點511處產(chǎn)生大體方形波，用于激勵諧振電路513。在一個實施例中，開關(guān)器件Q1和Q2柵極至源極的電壓通過耦合在各自的開關(guān)源和柵極控制線514和516之間的二維電壓鉗位Zl、Z2和Z3、Z4(例如，背靠背齊納二極管)限制。在這種實施例中，單個二維電壓鉗位Z1、Z2和Z3、Z4與各自的感應(yīng)器T3B和T3C合作以控制跨諧振電路513的電壓的基頻分量和諧振感應(yīng)器T2A的AC電流。在一些實施例中，在齊納二極管Z3和Z4之間節(jié)點S0連接至用于選擇性切換至地的熱開啟電路160。以下將結(jié)合圖6更具體地描述熱開啟電路160。
[0042]為了開啟逆變器140，跨輸入端子122a和122b的串聯(lián)耦合電阻器R3和R4與電阻器R110 (在逆變器輸出節(jié)點511和電路GND1之間通過熱開啟電路160耦合)一起開啟柵極驅(qū)動電路521和522的重啟操作。逆變器開關(guān)控制電路進一步包括分別與繞組T3B和T3C串聯(lián)耦合的電容器C3和C4。在DC功率最初提供給逆變器140時，經(jīng)由R3、R4和R110從正向DC輸入122a給C3充電，同時電阻器R5并聯(lián)驅(qū)動電路522中的電容器C4，以防止C4充電并由此防止Q1和Q2同時激活。因為跨C3的電壓初始為零，所以對于對電容器C3充電，由于相對長的時間常數(shù)，T2B和T3B的串聯(lián)組合用作短路。一旦C3充電至Q1的開啟閾值電壓，(例如，在一個實施例中是2-3伏特)，開關(guān)器件Q1轉(zhuǎn)向0N，并且很小的偏置電流流經(jīng)Q1。這個電流使Q1偏置在共漏極，A類放大器結(jié)構(gòu)具有足夠的增益以允許諧振電路513和柵極控制電路521的組合產(chǎn)生重啟行為，以在包括C3、T3B和T2B的網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率上或附近開始逆變器140的振蕩，該諧振頻率大于諧振電路513的中間諧振頻率。最終，在高頻總線節(jié)點512看到的諧振電壓使在節(jié)點511的逆變器輸出電壓的基頻延滯，由此有助于逆變器的軟開關(guān)操作。因此，在開啟時，逆變器140開始在線性模式下工作，并轉(zhuǎn)換到切換D類模式。逆變器將不開啟，直到5V功率供給至少到達耗盡模式的MOSFET Q106的閾值。在這發(fā)生時，在Q2的柵極處的電壓上升，并允許逆變器140開始振蕩。
[0043]在鎮(zhèn)流器102的穩(wěn)態(tài)工作中，在逆變器輸出模式511的方形波電壓具有大約正端子122a的電壓的一半的振幅(例如，DC+/2)，并且跨C3的初始偏置電壓降低。在示出的逆變器140中，包括電容器C3和電感器T3B的第一網(wǎng)絡(luò)524和包括電容器C4和電感器T3C的第二網(wǎng)絡(luò)526是等效感應(yīng)的，具有大于第一和第二網(wǎng)絡(luò)524、526的諧振頻率的工作頻率。在穩(wěn)態(tài)振蕩工作中，這導(dǎo)致柵極電路的相移，以允許流經(jīng)電感T2A的電流使在逆變器輸出節(jié)點511產(chǎn)生的電壓的基頻延滯，因此實現(xiàn)逆變器140的穩(wěn)態(tài)軟開關(guān)。在一個實施例中，逆變器140的輸出電壓被串聯(lián)連接的鉗位二極管D1和D2鉗位，以限制由諧振電路電容器C1和C2感測的高壓。當(dāng)在節(jié)點511的逆變器輸出電壓增加時，鉗位二極管Dl、D2開始鉗位，防止跨電容器C1和C2的電壓變更符號并將輸出電壓限制為防止熱破壞逆變器140的部件的值。
[0044]在圖5示出的示例性逆變器140中，工作頻率的降低產(chǎn)生輸出電流的增加，反之亦然。進一步，減少頻率控制電感器T3A的荷載導(dǎo)致逆變器工作頻率的減少。因此，電壓調(diào)節(jié)器150 (在以下圖6中更具體的示出)增加或減少了頻率控制電感器T3A的荷載，以分別減少或增加燈的功率。因此，逆變器140在HFB512產(chǎn)生輸出106以為多個并聯(lián)的燈108a至108d供電，并且調(diào)節(jié)器150限制在512的逆變器輸出電壓，從而一旦對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器已經(jīng)積蓄電荷，則整流燈108r的電導(dǎo)率不能被維持，而非整流燈108η的電導(dǎo)率被維持。
[0045]在燈108的一個的給定燈絲上的輻射混合物開始變得耗盡時，這個失效燈108r開始整流施加的AC電壓，因為需要額外的能量來使電子從耗盡的燈絲行進至完好的燈絲，(例如，對這里被認為是108r的燈進行整流，燈108r具有圖7所示的電壓關(guān)系)。產(chǎn)生的跨整流燈108r的DC電壓給對應(yīng)的串聯(lián)連接的鎮(zhèn)流電容106a、106b、106c或106d充電。跨整流燈108r的電壓由此偏移，并且充電的鎮(zhèn)流電容器將燈電流壓制為整流燈108r進入輝光狀態(tài)的點。在一個示例中，對于額定為大約140伏特的燈108來說，使用具有4700pF電容值的鎮(zhèn)流電容器106 (例如，電容器106a-106d中的對應(yīng)的一個)中的一個，調(diào)節(jié)器150將HFB512調(diào)節(jié)為大約225伏特。在這種情況下，將HFB 512調(diào)節(jié)至相對低的值允許逆變器140的繼續(xù)調(diào)節(jié)操作，以足夠為非整流(例如，非E0L)燈108η正常發(fā)光輸出供電，同時對應(yīng)于整流燈108r的鎮(zhèn)流電容106被充分充電以減弱整流燈的電流，由此強迫整流(例如，E0L)燈108r進入輝光狀態(tài)。
[0046]應(yīng)當(dāng)注意的是，傳統(tǒng)非調(diào)光程序開啟鎮(zhèn)流器反而不提供逆變器電壓調(diào)節(jié)或者將高頻總線調(diào)節(jié)至高電平(例如，400伏特)，并且因此不允許E0L燈的選擇性電流猝熄，而相反必須提供昂貴的E0L檢測電路并且在感測到E0L狀態(tài)時關(guān)閉逆變器?，F(xiàn)在公開的實施例，另一方面，允許逆變器140繼續(xù)正常調(diào)節(jié)操作，以維持非整流燈108η的電導(dǎo)率，同時整流燈或燈108r被安全地帶入輝光狀態(tài)。因此，通過電壓調(diào)節(jié)器150小心調(diào)整逆變器40的調(diào)節(jié)正常工作電壓和規(guī)定鎮(zhèn)流電容器106的大小可以成功地用于任意大小的燈108。
[0047]繼續(xù)結(jié)合圖5，重點燈感測電路170包括用于鎮(zhèn)流器102中每個燈108的感測電路170a-170d。感測電路170a包括將燈108的上燈絲(陰極)耦合至GND1的串聯(lián)電路R302和R312。兩個電阻R302和312在節(jié)點171a連接，并且電路170a包括從節(jié)點171a耦合至GND1的感測電容器C312。圖5中所示的實施例包括與具有對應(yīng)電壓分配器電阻R304、R306、R308、R314、R316和R318以及感測電容C314、C316和C318的其他三個燈108單獨關(guān)聯(lián)的重點燈電路170b-170d。其他重點燈感測電路170b-170d以類似于電路170a的方式而工作，以感測鎮(zhèn)流器102中燈108的存在或不存在，并且產(chǎn)生指示燈108存在或不存在的重點燈檢測信號171。
[0048]在圖5的用于示例性第一燈108a的鎮(zhèn)流器電路中，通過電阻R303、燈108a的上燈絲和對應(yīng)重點燈感測電路170a的電阻器R302供給15VDC。用于第一燈108a的鎮(zhèn)流電容器106a防止DC信號傳播到逆變器140，同時與感應(yīng)器繞組T1C串聯(lián)的電容器C302強迫信號通過燈108a的陰極至電阻器R302。在燈108a存在時，DC信號傳播通過燈108a的陰極，到達重點燈感測電路節(jié)點171a，以指示燈108a的存在。相反，在鎮(zhèn)流器102中不存在燈時，信號在斷開電路處停止，并且在感測電路節(jié)點171a的電壓指示燈108a不存在。信號171a-171d被饋送至響應(yīng)于以下具體描述的信號的熱開啟電路160。電路170感測燈絲的存在(或不存在)，并且在失效燈108r被從其燈座上移除時(例如，在用于注意到鎮(zhèn)流器102中的輝光燈108r時)，C312的DC電壓，例如，變?yōu)榱?，因為DC源連接被移除的燈絲所破壞。在這種情況下，感測電路170a產(chǎn)生重點燈檢測信號171a(在該示例中具有低電平，如圖7所示)指示燈108不存在，并且電路170將對應(yīng)的重點燈檢測信號171a-171d提供至熱開啟電路160的重點燈檢測器162。
[0049]在一個實施例中，圖6中所示的重點燈檢測器162的處理器U300被編程為記錄低電平，而且通過將電壓調(diào)節(jié)器150的繼續(xù)在正常工作模式而維持鎮(zhèn)流器102中的正常工作。最終，所有剩余的完好的燈108η—直亮著，因為高頻總線HFB 512被調(diào)節(jié)了。在安裝新燈108a時，感測電路171a的DC連接被存儲，并且檢測信號171a再次升高。處理器記錄C312(信號171a中的變高轉(zhuǎn)換)的電壓的這個變化，并開啟調(diào)節(jié)器150的Q320 (圖6)。在Q320開啟時，其移除HFB 512總線反饋信號并促使HFB 512增加至點亮電壓電平，由此重啟新的插入燈108a，同時其他燈108η保持亮著。在新燈108a開啟時，觀察者將會看到已經(jīng)工作的燈108η的發(fā)光水平的短暫輕微增加，但是短時間之后，諸如在一個示例中100ms左右，發(fā)光水平回歸正常。因此，沒有已經(jīng)發(fā)光的燈108熄滅，并且新燈108a啟動。
[0050]現(xiàn)在參見圖6，示例性電壓調(diào)節(jié)器150在正常工作狀態(tài)下操作以選擇性改變T3A的荷載，以控制逆變器操作頻率，從而將節(jié)點512處的AC總線電壓調(diào)節(jié)至使跨非整流燈108η的電壓處于或大于正常燈工作電壓(例如，在一個示例中大約125伏特AC)的值。調(diào)節(jié)器150的調(diào)節(jié)點被設(shè)置為將逆變器輸出電壓512控制在大體恒定的調(diào)節(jié)輸出值，以使一個或多個燈108r的整流導(dǎo)致對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器106充電，而不需要維持足夠的電流以保持燈108r亮著，并且整流燈108r進入輝光狀態(tài)。調(diào)節(jié)的輸出值也足以確保非整流燈108η在其額定電流下工作。
[0051]在點亮模式中，調(diào)節(jié)器150通過激勵晶體管Q320而被帶入非調(diào)節(jié)狀態(tài)，從而跨非整流燈108η的電壓處于或大于燈點亮電壓。對于閉環(huán)調(diào)節(jié)模式，電壓調(diào)節(jié)器150經(jīng)由電阻器R212感測HFB 512電壓，電阻器212通過電容器C216電容性耦合至總線節(jié)點512，以控制η溝道增強模式MOSFET Q203的柵極。在這個調(diào)節(jié)模式中，MOSFET Q203控制第三繞組T3A的荷載，以設(shè)定逆變器140的頻率，實際上增加或減小了 T3A上的荷載以減少或增加HFB電壓。在啟動時，至Q203的柵極信號被延遲由R206、R207和C203設(shè)定的時間常數(shù)，從而電壓調(diào)節(jié)器150不開始控制逆變器直到完成初始預(yù)熱。齊納管Z209和電容器C225鉗位Q203的漏極相對于GND1的電壓，并且另一個齊納管Z208鉗位MOSFET的源極。調(diào)節(jié)器150包括串聯(lián)連接在Q203的柵極和源極之間的電阻器R213和電容器C219。頻率控制電感T3A連接至四二極管整流器，并且還控制端子B和C，允許熱開啟電路160選擇性旁路如以下所述的調(diào)節(jié)(增加逆變器輸出電壓)。
[0052]電阻器R213和R207確定用于操作電壓調(diào)節(jié)器150的偏置點，以使較高總線電壓促使Q203增加T3A上的荷載，由此增加逆變器頻率來降低輸出功率，憑借此，在節(jié)點512的高頻總線電壓將不超過由偏置點設(shè)置的預(yù)定閾值。
[0053]繼續(xù)結(jié)合圖6，根據(jù)鎮(zhèn)流器102在熱開啟電路160的微處理器U300的控制下的開始，程序開啟電路180操作以加熱燈陰極。加熱晶體管Q330具有在節(jié)點FT (圖5)耦合至陰極加熱變壓器初級繞組T1A的集電極。在開啟時，Q330被開啟，由此該陰極熱控制初級繞組T1A通電。這使得加熱電流在次級繞組T1B-T1F中流動(圖5)，以加熱燈108a_108d的燈絲(陰極)。
[0054]在示出的實施例中的加熱模式持續(xù)由微處理器U300設(shè)置的預(yù)定時間段。微處理器U300的輸出被耦合至MOSFET Q324的柵極以關(guān)閉Q330，從而在這個預(yù)設(shè)時間段已經(jīng)過期之后結(jié)束T1的加熱激活。微處理器U300還激活MOSFET對Q326和Q329，以在經(jīng)由端子CT3和CT4在加熱時間段期間選擇性短接頻率控制電感T3A。通過這種方式，程序開啟電路180還改變T3A的荷載，以將逆變器輸出的頻率減少至預(yù)定低值。
[0055]圖6還示出包括微處理器U300的示例性熱啟動電路160，微處理器U300與猝熄系統(tǒng)170耦合，以接收燈存在信號171。在微處理器U300檢測鎮(zhèn)流器102的燈電路的一個或多個的重點燈時(例如，高到低的轉(zhuǎn)換，緊隨其后的指示緊隨燈108存在的燈108不存在的信號171的低到高的轉(zhuǎn)換)，這將激活調(diào)節(jié)器150中的MOSFET Q320中的柵極，這會將控制MOSFET Q203的偏置點(R213和R207之間的交點)短接至GND1。在偏置點被短接至GND1時，HFB 512基本上從反饋回路移除，因此電壓調(diào)節(jié)器150的電壓與在鎮(zhèn)流器102首次啟動時相同。如上所描述，在開啟時，至Q203的柵極信號被延遲由R206、R207和C203設(shè)定的時間常數(shù)。在這個時間中，由逆變器140提供的電壓處于或大于燈點亮電壓水平，并且新添加的燈108a點売。
[0056]在重點燈之后，鎮(zhèn)流器102不需要用戶循環(huán)供電來點亮新添加的燈108a。此外，如上所述，在燈108遭受輻射混合物耗盡并開始整流時，示例性鎮(zhèn)流器102不關(guān)閉逆變器140，反而將整流燈的電壓降至保持非整流燈108η發(fā)光的輝光狀態(tài)，由此實現(xiàn)易于識別失效燈，而不需要將用戶留在黑暗中。
[0057]圖7示出燈108的電壓振幅和由示例性第一重點燈感測電路170a與進入E0L保護的對應(yīng)的燈108a —起工作而產(chǎn)生的重點燈檢測信號171。上圖示出整流燈108r從開啟(to)至被取代之后的重新點亮的電壓幅度。中圖示出非整流燈108η從開啟(to)至整流燈1081■被取代之后的重新點亮的電壓幅度。下圖示出來自與燈108a接近E0L并開始整流之后的燈108a相關(guān)聯(lián)的電路170的重點燈檢測信號電壓171。
[0058]從t0至tl，程序開啟電路180加熱燈108的陰極。在tl，預(yù)定預(yù)加熱時間段結(jié)束，并且C203充電，同時逆變器140供給燈點亮電壓362，以點亮燈108。tl和t2之間的時間段表示電壓調(diào)節(jié)器的點亮狀態(tài)，并且被由R206、R207和C203設(shè)置的時間常數(shù)控制。在t2，電壓調(diào)節(jié)器150進入其操作狀態(tài)，此處其調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓106，以使跨非整流燈108η的電壓處于或大于正常燈工作電壓364，并且經(jīng)由對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器106，這些燈被提供有其正常工作電流。由這個點決定的時間間隔全部由示出實施例中的時間常數(shù)或微處理器U300預(yù)定。
[0059]在不確定的時間量之后，如圖7中t3所示，燈108中的一個的陰極的一個上的輻射混合物可以耗盡到燈(在這個示例中的108a)將開始展示整流的點。在t3，對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器(例如，燈108a的106a)充電，這按量減小368 (偏移)了跨整流燈108a的電壓，并且電容器106a可以不再給整流燈108a提供額定工作電流。因此，跨整流燈108a的電壓被減小368至輝光電壓366，并且燈108a被維持在防止燈絲過熱的輝光狀態(tài)。同樣在t3及其之后，跨非整流燈108η的電壓被維持在正常燈工作電壓364。
[0060]在t4，整流燈108r已經(jīng)被用戶從鎮(zhèn)流器102移除，由此使得重點燈感測電路電容C312放電。移除鎮(zhèn)流器102中的燈108a不會熄滅在鎮(zhèn)流器102中剩余的燈108b至108d，因此這提供真正的并聯(lián)操作。在t5，新燈108a被添加到鎮(zhèn)流器102，同時鎮(zhèn)流器保持被供電(用戶不需要循環(huán)供電以取代失效燈)。微處理器U300感測到新燈108a已經(jīng)被添加到鎮(zhèn)流器102，并且通過激勵Q320而使得電壓調(diào)節(jié)器150中的偏置點接地。圖7中的t5和t6之間的時間是微處理器U300使偏置點接地的預(yù)定時間加上由R206、R207和C203設(shè)置的時間常數(shù)的時間。在t5，跨燈108的電壓被設(shè)置為燈點亮電壓362，并且新添加的燈108a點亮，而不足要循環(huán)給鎮(zhèn)流器102供電。最后在t6，電壓調(diào)節(jié)器150調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓106，以將正常燈工作電壓364提供給燈108。
[0061]圖8示出用于將分步調(diào)光功能添加至圖1、4、5和6中所示的示例性鎮(zhèn)流器102的電路的示例性實施例。二極管D810c和D810d的每一個的一端分別在節(jié)點508c和508d連接至要調(diào)光的燈108c和108d的高側(cè)。二極管的其他端通過開關(guān)器件820而被選擇性連接至電接地GND1815，開關(guān)器件820執(zhí)行與圖2所示的開關(guān)器件Q3類似的功能。在示出的實施例中，開關(guān)器件820被實施為與限流電阻R802、R803串聯(lián)的MOSFET A801，并且包括關(guān)聯(lián)至MOSFET Q801的控制信號825。控制信號通過電阻器R804而被關(guān)聯(lián)至供給電壓810，諸如例如5.1伏特，以將MOSFET Q801保持在關(guān)閉狀態(tài)，直到控制信號被激活。在通過將控制信號810接地(GND1)而將其激活時，M0SFET801將傳導(dǎo)電流。在開關(guān)器件820導(dǎo)通時，二極管810c和810d整流燈電流，由此給鎮(zhèn)流電容器106c和106d充電，鎮(zhèn)流電容器106c和106d反過來觸發(fā)燈108c和108d上的E0L保護，由此熄滅這些減少總的光輸出的燈。在控制信號825被禁用時，即與地斷開，產(chǎn)生重點燈信號，這使得熱開啟電路160重啟燈108c、108d。在這里所描述的示例性實施例中，包含四個燈和燈108c和108d中的兩個的燈驅(qū)動電路141被關(guān)閉以調(diào)光?？商娲兀我鈹?shù)量的燈可以被包括在燈驅(qū)動電路141中，并且任意數(shù)量的燈可以被調(diào)光。
[0062]現(xiàn)在參見圖9，示出了說明給熒光燈調(diào)光的方法900的流程圖?？梢员挥糜趯嵤┓椒?00的示例性電路被示出在圖2中，并且被用作描述方法900的補充。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到替代設(shè)備和裝置可以被用于實現(xiàn)方法900，而不會偏離本公開的精神和范圍。在步驟1，方法通過接收DC輸入電壓而開始。DC輸入電壓可以通過任意適合的設(shè)備而產(chǎn)生，諸如通過使用整流器110將AC供給電壓轉(zhuǎn)換為整流DC電壓，以及使用DC-DC逆變器120將整流的DC電壓轉(zhuǎn)換為如圖1所示和上面所描述的適當(dāng)調(diào)節(jié)的DC輸入電壓?？商娲?，可以使用任意適合的DC輸入電壓。然后，在步驟2，DC輸入電壓被轉(zhuǎn)換為大體正弦AC總線功率。AC總線功率可以使用上面所描述的產(chǎn)生大體的正弦AC總線電壓225的自振蕩逆變器而產(chǎn)生。在替代實施例中，根據(jù)選擇的轉(zhuǎn)換器和諧振電路構(gòu)造，AC總線可以包括大體的正弦交流。在熒光燈鎮(zhèn)流器的正常工作期間，這包括全發(fā)光和調(diào)光操作，AC總線功率被維持在大體恒定操作電壓水平，步驟3。工作電壓水平被調(diào)節(jié)在足以維持發(fā)光的燈中的電弧但是不足以點亮的水平，即不發(fā)光的燈中的電弧放電。然后，在步驟4，使用鎮(zhèn)流電容器限制燈電流。這可以被實施，例如這一點示出在示例性實施例200中，通過將鎮(zhèn)流電容器106d設(shè)置為與由AC總線功率225驅(qū)動的燈108d串聯(lián)。在這個串聯(lián)布置中，任意流經(jīng)燈108d的電流還必須流經(jīng)鎮(zhèn)流電容器106d，由此允許燈電流被控制，即由鎮(zhèn)流電容器限制。在預(yù)定調(diào)光水平時，執(zhí)行步驟5，此處燈控制信號被施加至步驟4的鎮(zhèn)流電容器。圖2中示出了燈控制信號可以怎樣施加至鎮(zhèn)流電容器的示例，此處燈控制信號被施加至電路節(jié)點508d，位于鎮(zhèn)流電容器106d和對應(yīng)的串聯(lián)連接燈108d之間，使用二極管210d整流燈電流。注意在示例性燈鎮(zhèn)流器200中，在開關(guān)Q3被閉合時，燈控制信號僅僅被施加至鎮(zhèn)流電容器。燈控制信號可以交替的整流反過來產(chǎn)生被施加以給鎮(zhèn)流電容器充電的DC偏置電流的燈電流。將DC偏置電流直接施加至鎮(zhèn)流電容器的燈控制信號也會導(dǎo)致電容器的適當(dāng)?shù)某潆姟Ｈ∠?zhèn)流電容器的充電熄滅對應(yīng)的燈。在又一個實施例中，燈控制信號可以直接將燈電流減少至零，而不需要給鎮(zhèn)流電容器充電，這一點將會是電路節(jié)點508d短接至地的情況。為了將燈鎮(zhèn)流器返回至全發(fā)光，在步驟6移除燈控制信號。移除燈控制信號允許任意電荷從鎮(zhèn)流電容器移除，從而全AC總線功率電壓被施加至燈。為了重新點亮在調(diào)光期間熄滅的燈，AC總線電壓被增加(步驟7)至點亮電壓，即增加至足以初始化熒光燈中的電弧的電壓。一旦所有的燈發(fā)光，AC總線電壓被減少至工作電壓，步驟8。
[0063]因此，雖然這里未示出、描述和指出如施加至示例性實施例的本發(fā)明的基本新穎特征，可以理解的是各種省略和替代以及所示出的器件和方法的形式和細節(jié)中的改變，并且在其操作中，可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員制作，而且不會偏離本發(fā)明的精神和范圍。此外，明確的指出，以基本上相同的方法執(zhí)行基本上相同的功能以實現(xiàn)相同的結(jié)果的這些元件和/或方法步驟的全部組合處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)指出的是，結(jié)合本發(fā)明的任意公開形式或?qū)嵤├境龊?或描述的結(jié)構(gòu)和/或元件和/或方法步驟可以被包含在任意其他公開或描述或暗示的形式或?qū)嵤├?，作為設(shè)計選擇的一般事件。因此，僅僅按照本發(fā)明所附的權(quán)利要求的范圍的指示限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于操作多個并聯(lián)的熒光燈的鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器包括: 逆變器，操作地耦合至DC輸入，所述逆變器的輸出提供逆變器輸出電壓，以給所述多個并聯(lián)的燈供電； 多個鎮(zhèn)流電容器，每個電容器單獨地串聯(lián)耦合在所述逆變器輸出和所述多個并聯(lián)的燈中對應(yīng)的一個之間； 電壓調(diào)節(jié)器，被耦合至所述逆變器，并被配置為將所述逆變器輸出控制在大體恒定的工作電壓，以使發(fā)光的燈保持發(fā)光而不發(fā)光的燈保持不發(fā)光；以及 至少一個調(diào)光電路，其中每個調(diào)光電路被耦合至所述多個鎮(zhèn)流電容器中的一個并被配置為接收燈控制信號，其中當(dāng)接收所述燈控制信號，則每個調(diào)光電路成為可操作以熄滅所述對應(yīng)的燈，并且當(dāng)移除所述燈控制信號，每一個調(diào)光電路成為不可操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述調(diào)光電路成為可操作以整流流經(jīng)對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器的電流、給所述對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器充電并且熄滅所述對應(yīng)的燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述調(diào)光電路成為可操作以供給直流給所述對應(yīng)的鎮(zhèn)流電容器充電并且熄滅所述對應(yīng)的燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述調(diào)光電路成為可操作以將通過所述對應(yīng)的燈的電流減小至大約零并且熄滅所述對應(yīng)的燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述逆變器在熄滅至少一個燈之后繼續(xù)工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述電壓調(diào)節(jié)器被進一步配置為將所述逆變器輸出控制在燈點亮電壓， 其中當(dāng)移除所述燈控制信號，所述電壓調(diào)節(jié)器將所述逆變器輸出控制在所述燈點亮電壓，并且在預(yù)定的時間段之后，所述電壓調(diào)節(jié)器將所述逆變器輸出控制在所述大體恒定的工作電壓。
7.一種用于操作多個并聯(lián)的熒光燈的鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器包括: 逆變器，操作地耦合至DC輸入，所述逆變器的輸出提供逆變器輸出電壓，以給所述多個并聯(lián)的燈供電； 多個鎮(zhèn)流電容器，每個電容器單獨地串聯(lián)耦合在所述逆變器輸出和所述多個并聯(lián)的燈中對應(yīng)的一個之間； 電壓調(diào)節(jié)器，被耦合至所述逆變器，并被配置為將所述逆變器輸出控制在大體恒定的工作電壓，以使發(fā)光的燈保持發(fā)光而不發(fā)光的燈保持不發(fā)光；以及 至少一個調(diào)光電路，其中每一個調(diào)光電路具有串聯(lián)連接的二極管和開關(guān)，并且所述二極管操作地耦合至所述多個鎮(zhèn)流電容器中的一個，以使閉合開關(guān)整流流經(jīng)所述一個鎮(zhèn)流電容器的電流并熄滅所述對應(yīng)的燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎮(zhèn)流器，其中所述電壓調(diào)節(jié)器被進一步配置為將所述逆變器輸出控制在燈點亮電壓，并且 其中當(dāng)斷開所述開關(guān)，所述電壓調(diào)節(jié)器控制所述逆變器輸出在所述燈點亮電壓，并且在預(yù)定的時間段之后，所述電壓調(diào)節(jié)器將所述逆變器輸出控制在所述大體恒定的工作電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎮(zhèn)流器，進一步包括: 重點燈感測電路，與所述多個并聯(lián)的燈中的至少一個耦合，并且可操作以產(chǎn)生指示所述多個并聯(lián)的燈中的一個存在或不存在的重點燈檢測信號， 熱開啟電路，可操作以接收所述重點燈檢測信號并檢測向所述鎮(zhèn)流器添加燈的時間，同時鎮(zhèn)流器是操作的，并且當(dāng)檢測到燈已經(jīng)被添加到所述鎮(zhèn)流器，使得所述電壓調(diào)節(jié)器將所述逆變器輸出控制在所述燈點亮電壓預(yù)定時間段，然后使得所述電壓調(diào)節(jié)器將所述逆變器輸出控制在所述大體恒定的操作電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鎮(zhèn)流器，其中閉合和斷開所述開關(guān)使得所述熱開啟電路檢測燈已經(jīng)被添加至所述鎮(zhèn)流器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎮(zhèn)流器，其中所述開關(guān)被配置為接收燈控制信號，并且其中當(dāng)接收所述燈控制信號，所述開關(guān)閉合，并且當(dāng)移除所述燈控制信號，所述開關(guān)斷開。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎮(zhèn)流器，進一步包括在啟動時操作的程序啟動電路，以預(yù)加熱所述多個并聯(lián)的燈的陰極，然后使得所述電壓調(diào)節(jié)器將所述逆變器輸出控制在點亮電壓預(yù)定時間段，然后將所述逆變器輸出控制在所述大體恒定的工作電壓。
13.—種用于對突光燈調(diào)光的方法,所述方法包括: 將DC輸入電壓轉(zhuǎn)換為逆變器輸出電壓，以給所述燈供電； 提供與所述燈串聯(lián)的鎮(zhèn)流電容器，以使所述鎮(zhèn)流電容器限制流經(jīng)所述鎮(zhèn)流電容器和所述燈的燈電流； 將所述逆變器輸出電壓維持在大體恒定的工作電壓，以使發(fā)光的燈保持發(fā)光而不發(fā)光的燈保持不發(fā)光；以及 將燈控制信號施加至所述鎮(zhèn)流電容器，以使所述鎮(zhèn)流電容器充電并熄滅對應(yīng)的燈。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中施加所述燈控制信號包括整流所述燈電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中施加所述燈控制信號包括提供電流以給所述鎮(zhèn)流電容器充電以及熄滅所述燈。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中施加所述燈控制信號包括將流經(jīng)所述燈的電流減小至大約零。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述熒光燈包括多個熒光燈，并且施加所述燈控制信號包括熄滅所述多個熒光燈中的一個或多個。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括: 移除所述燈控制信號； 將所述逆變器輸出電壓維持在點亮電壓；以及 在預(yù)定時間段之后，將所述逆變器輸出的電壓維持在大體恒定的工作電壓。
【文檔編號】H05B41/295GK104255084SQ201180076341
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月5日
【發(fā)明者】姚剛, 張汀, 張博 申請人:通用電氣公司