電子鎮(zhèn)流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于操作氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，其包括(i)整流橋電路；(ii)功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC)網(wǎng)絡(luò)，其包括通過包含電感器、二極管和電容器的電路充電的電解電容器；和(iii)開關(guān)逆變器電路，其將整流的DC電壓轉(zhuǎn)換成高頻電流AC電壓。該電子電路具有開關(guān)，其接通上述使PFC電路不斷消耗來自于網(wǎng)絡(luò)的能量的元件，而電解電容器，通過電感器和二極管，保持連接至整流橋的電壓，即使電感器沒有能量存儲。逆變器由具有相對恒定電壓和無噪的存儲電容器供電，其允許逆變器給發(fā)光負(fù)載正常供電。
【專利說明】電子鎮(zhèn)流器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于氣體放電燈一例如熒光燈一的電子鎮(zhèn)流器。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體放電燈，例如，熒光燈，通常包括它們的電路中的鎮(zhèn)流器，其除了產(chǎn)生電燈的啟動條件之外，也用于限制到達(dá)負(fù)載的電流。初始電壓或啟動電壓高于可持續(xù)性電壓；在供電網(wǎng)絡(luò)和電燈負(fù)載的最協(xié)調(diào)和最合適的處理的情況下，鎮(zhèn)流器必須被設(shè)計(jì)成能處理各種事件，保持到負(fù)載的最大可能的功率傳遞。放電燈的阻抗在斷路條件時(shí)趨向于無窮大值，但是，一旦當(dāng)電燈中的氣體被電離時(shí)產(chǎn)生電弧，就會使阻抗變化，直到電燈啟動，其中，其阻抗趨向于零，所以限流器元件集成在網(wǎng)絡(luò)和燈管之間，而這正是鎮(zhèn)流器所執(zhí)行的任務(wù)。
[0003]電子鎮(zhèn)流器典型地包括為了將交流電(AC)的電壓變換為直流電(DC)的電壓的整流器，和用于過濾DC電壓的濾波電路。濾波電路通常包含蓄能電容器。電子鎮(zhèn)流器也經(jīng)常使用升壓電路來增強(qiáng)DC電壓的量級。此外，鎮(zhèn)流器使用功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ詼p少鎮(zhèn)流器電流輸入的總諧波失真。這些電路通常包括開關(guān)逆變器，以將DC電壓轉(zhuǎn)換成高頻AC電壓，并且包括諧振電路，其具有用于將高頻AC電壓耦接至放電燈的電極的相對高的阻抗。
[0004]用于氣體放電燈的電流的質(zhì)量的一個重要指標(biāo)是電燈兩端的電流的電流波峰因數(shù)(CCF)。理想的是具有低CCF，因?yàn)楦逤CF可導(dǎo)致在電燈端部的燈絲的退化和隨之而來的碳化，而且隨后會減少其使用壽命。通常，在鎮(zhèn)流器電路中的相對大的電容器用于最小化DC電壓的波動，但是這會使電路產(chǎn)生某些缺陷。只要電壓電平超過AC電壓的瞬時(shí)值，電容器就會放電，并因此使電容器只在線電壓的每半個周期中的相對短時(shí)間內(nèi)充電。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的鎮(zhèn)流器在短時(shí)間 內(nèi)獲得相對大的電流量，并同時(shí)給電容器充電。這導(dǎo)致了扭曲的輸入電流波形，其結(jié)果是不需要的總諧波失真(THD)的諧波和水平。
[0005]在AC電源系統(tǒng)中，電流或電壓波形可被表示為基頻和一系列諧波。這些諧波具有是電流或線電壓的基本頻率的倍頻的某個頻率。更具體地，AC波中的失真具有是基本頻率的整數(shù)倍的分量。優(yōu)選輸入電流鎮(zhèn)流器的總諧波失真(THD)低于33.3%，以避免在三相電源系統(tǒng)中中性線過熱。在大多數(shù)情況下，理想的是鎮(zhèn)流器具有低于20%的鎮(zhèn)流器的輸入電流的總諧波失真。
[0006]減少鎮(zhèn)流器的輸入電流的總諧波失真(THD)和提高鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)的一種方式包含在公知的功率因數(shù)校正電路的使用中。該方法具有某些缺陷，包括由組件數(shù)量過多造成的鎮(zhèn)流器的復(fù)雜性、高成本、以及高消耗。減少鎮(zhèn)流器的輸入的總電流諧波失真(THD)的另一種方式為使用嘗試填補(bǔ)整流器和逆變器之間產(chǎn)生的信號的谷值的電路。這種類型的電路的缺陷是它們可具有更大的震蕩，這將導(dǎo)致電流波峰因數(shù)(CCF)的增加，將縮短電燈的使用壽命。
[0007]發(fā)明名稱為“具有高功率因數(shù)的電子鎮(zhèn)流器”的US2010/0039038號美國專利申請描述了提供電子鎮(zhèn)流器的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例，該電子鎮(zhèn)流器試圖提供功率因數(shù)和提高的諧波失真(THD)。該專利公開了針對E型逆變器形成的逆變級使用開關(guān)元件的電路。當(dāng)開關(guān)元件開始振蕩時(shí)，流過電感LI的電流嘗試阻止電流的變化，因?yàn)樵撛呄蛴谑闺娏髁魍ㄟ^逆變器電路和二極管D1。這種電路往往當(dāng)電容器放電時(shí)尋求電容器的臨時(shí)充電，以便保證電解電容器C4的充電。在這種情況下，在開關(guān)元件的開路半周期中，電容器C2兩端沒有電壓，允許C2放電至零，其通過在一個半周期中使用電容器，產(chǎn)生更大的不穩(wěn)定性。在該電路中，給出的電容器在單一的半周期中，該電路不允許過濾凈偏差，這使得該電路具有高波動。這限制了功率的值，而事實(shí)上，所述的電路配備著26瓦電源燈運(yùn)行。
[0008]發(fā)明名稱為“單開關(guān)電子調(diào)光鎮(zhèn)流器”的美國6，784，622號專利文獻(xiàn)，公開了一種具有逆變器電路的鎮(zhèn)流器，該電路包括具有多個次級繞組的變壓器，其中一個次級線圈用于重新提供存儲電容器的高頻率級的輸出，以便減輕谷值。次級繞組由電子開關(guān)控制，其同時(shí)與逆變器電路共享連接。初級繞組由屬于具有次級繞組的單元的開關(guān)控制，該次級繞組直接連接線圈42上的節(jié)點(diǎn)936、電容器44和逆變器。其中一個變壓器通過電阻器58連接至二極管54，以給電容器48充電。通過連接至二極管54的電阻器58給電容器48充正電，并且其放電通過連接至電路的二極管52從位于二極管840的陰極的節(jié)點(diǎn)來執(zhí)行。該電路排布在電容器的充電和放電周期中是無效率的，因?yàn)殡娙萜魑挥谝粋€半波周期上，因此其在半周期釋放電壓至零，其此時(shí)是斷開的。電容器48允許降低部分谷值和來自于整流橋的波的振蕩，但是諧波失真(THD)的電平顯著上升。
[0009]因此，需要在技術(shù)上提供設(shè)計(jì)解決方案，其提供更高的效率、更低的THD和更低的功率因數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明公開了一種用于使氣體放電燈工作的電子鎮(zhèn)流器，其在其優(yōu)選實(shí)施例中包括，⑴用于將交流電AC輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流DC的整流電壓的整流電路；(ii)功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC)網(wǎng)絡(luò)，其包括通過包含電感器、二極管和電容器的電路加載的電解電容器(或其它的儲能裝置)；和(iii)開關(guān)逆變器電路，其將直流電流的整流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電，其具有連接到放電燈的電極。該電子電路具有開關(guān)元件，其接通上述使PFC網(wǎng)絡(luò)隨電源電壓波不斷消耗功率的元件，而電解電容器，通過電感器和二極管，保持連接至整流橋的電壓，即使電感器沒有能量存儲。一旦開關(guān)閉合，將不影響電容的充電，因?yàn)槠渫ㄟ^在此情況下反向極化的二極管隔離；當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，電感器通過電容器上的二極管釋放存儲的能量，該電容器已經(jīng)被充電至接近電橋電壓的電壓電平。功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC)網(wǎng)絡(luò)可選擇地控制電容器和電感器的充電，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)能量的永久和諧波的消耗。逆變器由具有相對恒定電壓和無噪的存儲電容器供電，其允許發(fā)光負(fù)載被正常供電。
[0011]鎮(zhèn)流器進(jìn)一步包含用于檢測負(fù)載電路中的電燈的存在的電路。傳感器是低阻值的電阻器，其中，產(chǎn)生電壓降，以識別發(fā)光負(fù)載的值。該控件用于測量低阻值電阻器的電壓電平和，根據(jù)該負(fù)載，可根據(jù)系統(tǒng)需要處理占空比。因此，本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器可在具有最大功率傳遞和更高效的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)多于一個氣體放電燈。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的一實(shí)施例的簡化的方框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電路圖。[0014]圖3是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一改型的電路圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一改型的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照圖1，示出了本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器I的電子級的簡化的方框圖。鎮(zhèn)流器I包括連接至網(wǎng)絡(luò)、通常AC電壓在50Hz或60Hz頻率的整流電路2。
[0017]無論何時(shí)說裝置被連接、耦接、相對于電流耦接或其可被連接至另一個裝置，這意味著該裝置可直接通過導(dǎo)線連接，或作為一種替代，通過另一個裝置連接，例如，但不限于，電阻器、二極管、導(dǎo)體裝置，并且該連接可以是串聯(lián)或并聯(lián)的。
[0018]回到圖1，整流電路2將AC輸入電壓轉(zhuǎn)換成全波整流電壓。整流電路2連接至功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC)網(wǎng)絡(luò)3。功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC)網(wǎng)絡(luò)3在電路的一個組件的負(fù)載上產(chǎn)生延遲作用，以允許緩和整流波的波谷。PFC網(wǎng)絡(luò)3的輸出端進(jìn)而連接至逆變器電路4。逆變器電路4將DC電壓轉(zhuǎn)換成高頻整流AC電壓。逆變器電路4的輸出端本質(zhì)上是提供一種高頻正弦電壓，和用于啟動放電燈5的電壓增益。
[0019]電路I包括遍布于發(fā)光負(fù)載的電流5上的一系列傳感器6和PFC網(wǎng)絡(luò)3上的傳感器8，其提供信息給負(fù)載電流的控制電路7，以調(diào)節(jié)輸出功率。
[0020]參照圖2，示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的具有各種PFC網(wǎng)絡(luò)的原理電路圖。該電路是由AC電壓源供電的，其由整流橋BRl整流。示出的整流信號具有附圖標(biāo)記20，并且可以觀察到，其響應(yīng)具有非常深的波谷的正弦波信號。第一個PFC級，由電容器C3定義，其并聯(lián)至電感器L6，L6還串聯(lián)至二極管DI，以及連接至電解存儲器和濾波電容器C4。該實(shí)施例的電子電路由開關(guān)元件Ql切換，其允許控制網(wǎng)絡(luò)PFC。附圖中的元件的值和引用僅是說明性的。其可被修改，以優(yōu)化各種設(shè)計(jì)參數(shù)。
[0021]應(yīng)該理解的是，在負(fù)載上產(chǎn)生PFC延遲作用的網(wǎng)絡(luò)，可包含電感器L2和通過二極管D2連接在電解電容器C4和開關(guān)元件Ql之間的二極管D1，并以相同的方式在負(fù)載或下一個PFC級上產(chǎn)生延遲作用。
[0022]在第一振蕩相中，其中開關(guān)元件Ql打開，有從整流橋的正節(jié)點(diǎn)至第一 PFC級(電容器C3、電感器L6、二極管Dl和電解電容器C4)的電流。在第二振蕩相中，當(dāng)開關(guān)元件Ql閉合時(shí)，來自于整流橋BRl的正節(jié)點(diǎn)的電流通過電感器L2、二極管D2和開關(guān)元件Ql接地。一旦開關(guān)元件Ql打開即流經(jīng)電感器L2的電流，趨向于持續(xù)流過它，因?yàn)殡姼衅鱈2在磁場中存儲了足夠的功率，以保證沒有電流流過二極管D2，反之，其流過由電容器C3、電感器L6和二極管Dl形成的電路，因此加載電解電容器C4。
[0023]開關(guān)元件Ql可以是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，但也可以是雙極面結(jié)型晶體管(BJT)，或者是絕緣柵雙極晶體管(IGBT)或其它常見的可控導(dǎo)電裝置。
[0024]在第一 PFC網(wǎng)絡(luò)(電容器C3、電感器L6、二極管Dl和電解電容器C4)中，電容器C3和電感器L6的配置,與其閉合和打開開關(guān)兀件Ql的時(shí)刻相比，在電解電容器C4的作用上產(chǎn)生延遲，因?yàn)殡娙萜鰿3 (在電場中)和電感器L6 (在磁場中)在短時(shí)間內(nèi)交替存儲能量。電子元件的這種配置，與相同的電容器C4初充電作用相比，趨向于及時(shí)補(bǔ)償電解電容器C4的放電作用。由于電抗兀件L6、C3和二極管Dl產(chǎn)生的補(bǔ)償,在它們的各自的場(電和磁)中，這隨時(shí)在電解電容器C4上提供連續(xù)的電源。[0025]L6和C3元件，針對C4上的負(fù)載，在開關(guān)Ql的作用中引入延遲或相位差，其是濾波器中防止振蕩的基本要素之一。如上所述，當(dāng)開關(guān)元件Ql打開時(shí)，電感器L2通過Dl放出C4上存儲的電量，而使電路永久連接。當(dāng)負(fù)載需要電功率時(shí)，該延遲允許電路暫時(shí)提供功率穩(wěn)定性；尤其是電感器L2和整流器BRl提供負(fù)載容量給電容器C4，并因此供給電路的需求。這產(chǎn)生了放電燈的輸出電壓的更高的穩(wěn)定性；提供更低的波動，并提供輕微的諧波，所有這些具有單個開關(guān)元件Ql的作用。與示出的具有附圖標(biāo)記20的BRl的正節(jié)點(diǎn)中的輸出信號相比，該效果可體現(xiàn)在示出的具有附圖標(biāo)記21的PFC電路的輸出節(jié)點(diǎn)中，其示出了更平滑的濾波后信號。
[0026]由于PFC提供了延遲，本發(fā)明的電路允許多個PFC網(wǎng)絡(luò)級的處理，該P(yáng)FC網(wǎng)絡(luò)級具有它們各自的逆變器電路并且同時(shí)只有一個開關(guān)Q1。并且，可設(shè)置附加的L-C分支，其具有不同電力負(fù)載的、以串聯(lián)或并聯(lián)的不同放電燈，設(shè)置開關(guān)元件Q的尺寸以滿足新的等效網(wǎng)絡(luò)的要求。應(yīng)計(jì)算RC值，以便諧波響應(yīng)是最低的，而功率因數(shù)是最高的。在大多數(shù)情況下，新的級的尺寸需要將電解電容器C4設(shè)置到較低的值，并且在第二級中使用具有較高的值的第二電解電容器C7 (下面的圖2)，尋找諧波失真和功率因數(shù)接近I的較低水平。
[0027]圖2中示出的實(shí)施例具有兩個PFC級。第一個級通過具有存儲和濾波電解電容器C4的連接點(diǎn)串聯(lián)連接至第二個級。第一個級提供由電感器L4、L5、二極管D5和電容器C7組成的校正電路(升壓型電路)的預(yù)濾波的電壓。在第二個級中，電感器L5在二極管D5的正極上作用中產(chǎn)生新的延遲，補(bǔ)償相比于之前的級的響應(yīng)。該配置利用單個開關(guān)元件的允許處理兩個不同的級:i)PFC網(wǎng)絡(luò)，和ii)逆變器電路。并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員可觀察到，開關(guān)元件可作用在附加的級，其促進(jìn)濾波、功率因數(shù)補(bǔ)償和改進(jìn)諧波響應(yīng)。
[0028]當(dāng)本發(fā)明說明電路的一部分是升壓型電路時(shí)，應(yīng)該理解的是，其對應(yīng)于經(jīng)過電感器并且由半導(dǎo)體開關(guān)切換的整流橋。在圖2示出的電路的第二個級中，當(dāng)開關(guān)Ql閉合，通過電感器L4產(chǎn)生電流,通過L5,開關(guān)Ql使電解電容器C7充電。一旦開關(guān)Ql打開，L4中的剩余電流在其磁場中提供通過其傳遞至逆變器電路的剩余能量。第二 PFC級的配置，與開關(guān)元件Ql閉合和打開時(shí)間相比，提供電解電容器C7的作用的延遲。該元件的配置及時(shí)補(bǔ)償相對于相同的電容器C7的初充電的電解電容器C7的放電作用。以和第一級PFC中的延遲相同的方式，在第二級中，電抗元件L4和二極管D4隨時(shí)在電解電容器C7上提供連續(xù)的功率，換言之，在PFC電路上產(chǎn)生相對于C4中具有更低的波動的DC狀態(tài)，并提供更好的穩(wěn)定性。從由附圖標(biāo)記22表示的電容器C7的連接節(jié)點(diǎn)中可知，其中，示出的信號與出現(xiàn)在之前的點(diǎn)21的相比具有更淺的波谷。
[0029]本發(fā)明的另一個特征是電路永不斷電，而是該電路在DC狀態(tài)下永久連接。即，在開關(guān)元件Ql的切換中，電路將總是由以下方面電支持:i)當(dāng)開關(guān)還沒有進(jìn)入振蕩時(shí)的整流電路，和ii)由于在開關(guān)閉合之后的PFC網(wǎng)絡(luò)的L-C配置，開關(guān)隨后被打開。在開關(guān)Ql不運(yùn)行的時(shí)間間隔中，電容器C4從全波橋式整流器BRl通過電感器L6和二極管Dl被預(yù)加載。更具體地，電解電容器C4接收對應(yīng)于全波橋式整流器BRl的正節(jié)點(diǎn)的電壓值的DC電壓值。因此，當(dāng)開關(guān)Ql閉合時(shí)，由于二極管D1，電容器C4具有不受開關(guān)Ql閉合影響的負(fù)載。并且當(dāng)開關(guān)Ql打開時(shí)，電解電容器C4仍然接收串聯(lián)的元件L6-C3的電支持。其允許電路減少諧波的電平并提供更高的功率。
[0030]繼續(xù)參照圖2，連接至第二 PFC網(wǎng)絡(luò)的輸出的末級，包含在串聯(lián)的電容器C2和LI中，其提供高頻電壓以運(yùn)行一個或多個放電燈。在本實(shí)施例中，R7表示放電燈并且R3表示檢測電阻，其將提供負(fù)載信息給控制電路，這將在之后描述。高頻電壓可顯示在由附圖標(biāo)記23表示的放電燈R7上。
[0031]本發(fā)明的電路提供的優(yōu)點(diǎn)在于，在負(fù)載或放電燈被移除的事件中，不會有消耗，因?yàn)樵撾娐穬H需要電燈的兩個端子的連接，而不是現(xiàn)有技術(shù)中的四個端子。如果打破放電燈的燈絲，該電燈不會熄滅，而是仍然開啟，因?yàn)樵摕艚z在電路中不是必要的通路。這也提供了通過改變在啟動時(shí)間中增加的負(fù)載的輸出電壓增加占空比的可能性，并且在一段時(shí)間后，通過修改占空比或頻率信號或二者的結(jié)合，該電壓降低到維持電壓。
[0032]本發(fā)明的電路提供了傳統(tǒng)的控制模塊，其用于監(jiān)測系統(tǒng)中的電燈的存在，檢測負(fù)載阻抗，并因此提供了啟動和穩(wěn)定所需的電壓。該控制模塊可基于程序作出決定，以通過規(guī)定的或編程的時(shí)間增加占空比，以保證放電燈的啟動。一旦控制模塊因?yàn)殡娏鱾鞲衅鳈z測至IJ啟動，其調(diào)節(jié)占空比和/或頻率至符合傳輸給電燈的最大功率的穩(wěn)定的狀態(tài)?？刂颇K可配置為稱為“位移調(diào)制”的模式，這只不過是脈沖寬度和頻率的變化。
[0033]該控制模塊可以是具有編程功能、模擬和數(shù)字輸入和輸出的任何類型的電子控制器。優(yōu)選地，控制模塊可包含在稱為PSoC等級3或5的集成的電路中或SmartFusion (智能融合)集成的電路中。該模塊，基于負(fù)載的電流反饋信號、通過開關(guān)Ql的電流和電解電容器C4上的輸入電壓，作出是否已經(jīng)開啟電燈的決定。在圖2中示出的一優(yōu)選實(shí)施例中，該控制模塊可將占空比從22 %改變?yōu)?6 %，以啟動電燈，并且甚至可以改變?yōu)殚_關(guān)Ql的柵極供電的振蕩器的頻率，以促進(jìn)該啟動。在本實(shí)施例中，穩(wěn)定頻率近似55kHz，并且穩(wěn)定狀態(tài)的占空比在22%和33%之間。頻率變化完成，以便放電燈R7上的輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定水平，或針對不同的電燈的標(biāo)準(zhǔn)自動調(diào)諧。
[0034]如前所述，控制模塊可增加占空比，并且也改變頻率，以增加負(fù)載上的輸出電壓和將其接通。該模塊根據(jù)檢測阻抗變化的穩(wěn)定負(fù)載電壓允許任何類型的電燈的啟動，以便可修改該占空比，以及可增加或減少負(fù)載電壓支持上的輸出電壓。當(dāng)與其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行比較時(shí)，如果通過檢測電阻R4的電流對應(yīng)于一組電壓范圍，該控制模塊可以確定存在什么類型的負(fù)載。
[0035]控制模塊分析通過傳感器元件R4的負(fù)載電流和電解電容器C4兩端的電壓，并且基于這些反饋的值，通過調(diào)節(jié)電壓和改變占空比，來確定輸出功率，盡量不使電流波形變形，以便不增加系統(tǒng)的諧波。如果控制模塊暫時(shí)不能讀出負(fù)載的存在，該模塊將增加占空t匕，并且甚至可改變足夠的頻率以產(chǎn)生啟動。剛感測到的傳感器元件R4，就會因?yàn)殡娏鞯脑黾影l(fā)送啟動信號，并且控制模塊會針對系統(tǒng)對占空比和頻率作出必要的調(diào)整，以支持或穩(wěn)定正常的運(yùn)行。之后，控制模塊將用于電燈的啟動的占空比和頻率的設(shè)置與保存在模塊中的信息進(jìn)行比較，并確定連接至電路的電燈是什么類型(例如，電路可確定電燈是否對應(yīng)于32瓦的組T8、或17瓦的T8電燈、或40瓦的電燈F40T12等)，作出必要的調(diào)整，以針對連接的每種類型的負(fù)載優(yōu)化電壓、諧波補(bǔ)償(THD)和功率因數(shù)的值。
[0036]參照圖3，描述了本發(fā)明的電路的另一個實(shí)施例，其中，電感器TRl的存在是用于擴(kuò)增和電路保護(hù)(反激式)的目的。電解電容器C4從整流橋BRl的正節(jié)點(diǎn)隔離，允許當(dāng)開關(guān)元件Ql閉合時(shí)，產(chǎn)生通過L2、D2、開關(guān)Ql和地到橋的正節(jié)點(diǎn)的通路。在另一個半周期中，當(dāng)開關(guān)Ql打開時(shí)，電解電容器C4通過Dl充電并通過電路放電，禁止通過反向極化的二極管Dl放電。在相反級中，電容器C3代表用于在負(fù)載上進(jìn)行信號濾波的目的元件，但是可選地可能或可能不會與負(fù)載并聯(lián)。此外，鎮(zhèn)流器電路檢測電燈R7的狀態(tài)(開/關(guān))，其通過R5串聯(lián)。如果檢測到任何代表電燈點(diǎn)亮的電流，電路通過R5和控制單元，在短期內(nèi)快速增加占空比，以便使電燈通電以及改變阻抗特性，使電流被增加和由R5檢測到，以將信號傳輸給控制單元。之后，控制模塊將占空比降低至允許電壓減少至穩(wěn)定點(diǎn)的級別。
[0037]當(dāng)開關(guān)Ql打開和閉合時(shí)，出現(xiàn)剩余電流，其允許電解電容器C4上的電壓增加，基于電路處理的占空比產(chǎn)生電壓倍增。在在占空比很低時(shí)，控制模塊給出使電容器放電的時(shí)間。相反地，如果占空比很高(例如大于66%)，電路不允許電容器的完全放電。當(dāng)使用高占空比時(shí)，C4的電壓也高。當(dāng)每個諧振電路分支中的電壓近似為零時(shí)，每個電抗兩端的電壓會很高，并允許電燈啟動。一旦電燈啟動，分支離開諧振狀態(tài)，并產(chǎn)生耦接的變化，以便產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓。
[0038]參照圖4，示出了本發(fā)明的電路的另一個實(shí)施例。在該電路中，電阻器R6和R8是低阻值電阻器，其產(chǎn)生低的電壓降的值，以檢測電燈R7上的電流。它們讀取可發(fā)生在負(fù)載電壓中的變化。整流橋的正節(jié)點(diǎn)連接至開關(guān)的漏極。二極管D3以阻止電路通過逆變橋的方式反向連接。該逆變器具有如開關(guān)元件一樣的開關(guān)Q1，其通過二極管D2與電路的其它部分隔離。該配置是E類逆變器，其具有與負(fù)載R7并聯(lián)的電容器C6，通過其設(shè)置過濾渦流并改進(jìn)電路的響應(yīng)。
[0039]應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于上面所描述和說明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下可進(jìn)行多種變化和修改，本發(fā)明的主旨僅由權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于操作放電燈的電子電路，其特征在于，包含: a-連接至AC電源的整流橋； b-連接至整流橋的輸出的功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC)網(wǎng)絡(luò)，其包含存儲和濾波的電容器； c-連接至PFC網(wǎng)絡(luò)的輸出的逆變器，其包含開關(guān)元件； d-控制模塊，其接收和處理來自于放電燈電流以及存儲和濾波的電容器上的電壓的電流信號，以便控制開關(guān)元件； 其中，PFC網(wǎng)絡(luò)和逆變器共享開關(guān)元件；和 其中，存儲和濾波的電容器在DC狀態(tài)下永久地連接至整流橋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，該電路具有多個共享相同的開關(guān)元件的PFC網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，該電路具有多個共享相同的開關(guān)元件的逆變器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，PFC網(wǎng)絡(luò)包含電感器和二極管，該二極管連接在存儲和濾波的電容器之間并通過另一個二極管連接至開關(guān)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子電路，其特征在于，PFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括補(bǔ)償電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子電路，其特征在于，補(bǔ)償電路是電解電容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，負(fù)載與逆變器的輸出串聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，逆變器是反激式逆變器電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，逆變器是諧振E類逆變器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，開關(guān)元件是晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，逆變器電路是諧振逆變器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，開關(guān)元件、放電燈以及存儲和濾波的電容器連接至作為電流傳感器運(yùn)行的低阻值電阻器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，整流橋通過二極管從存儲和濾波的電容器隔離。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，開關(guān)元件的切換效果增加了存儲和濾波的電容器的電壓充電。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，存儲和濾波的電容器在開關(guān)元件打開時(shí)總是接收正電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，放電燈是熒光燈。
【文檔編號】H05B41/28GK104041192SQ201280057660
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月23日
【發(fā)明者】弗朗西斯科·賈維爾·韋拉斯科·瓦爾克 申請人:萬能量子飛躍技術(shù)有限公司