用于电子调光器的灯变压器及其用于减小音频噪声的方法技术

一种用于在使用前沿调光器时降低所产生的音频噪声的控制器（２０，３０，５０），它包括：前沿控制器（２５，３５），它对馈入的输入电压作出响应，在检测到前沿时产生控制信号；以及线性开关（２６，３６），它连接到前沿控制器并对控制信号作出响应，用于线性切换输入电压，以便降低前沿的上升速率。后沿控制器（４０）可以连接到前沿－后沿检测器（３９）并对检测到后沿调光器作出响应，用以禁止前沿控制器并降低输入电压后沿的下降速率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及当电子变换器/变压器或磁性变换器和灯调光器一起使用时的噪声检测和降低。
技术介绍
众所周知，灯调光器通过降低加到灯上的平均电压来降低灯的馈入功率。为此目的，已知有两种类型的调光器前沿调光器，它在AC周期中零交叉点后接通电压；以及后沿调光器，它在AC周期中零交叉点前断开电压。通常，灯调光器采用非常快的双向可控硅或闸流晶体管，使得在前沿调光器中的接通速率和后沿调光器中的断开速率基本上是瞬时的，通常为15-25μs。调光器的一个已知问题是不论是前沿或后沿类型，它们都会引起音频噪声，当调光器和变换器，特别是提供DC输出的磁性变换器或电子变换器/变压器一起使用时，这种噪声就会加重。这种噪声至少部分是由形成(调光器和变压器中的)扼流圈芯的铁磁叠片的振动和/或某些电容器的振动引起的。已知也会引起实际灯丝的振动，特别在具有DC输出电子变换器/变压器的情况下更是如此，会产生附加的噪声或哼声源。这种噪声/哼声很烦人和讨厌，显然需要尽可能将其降低。市场上存在有磁性和电子变压器两种。电子变压器(或”变换器”)可以是AC或DC(输入和)输出单元。在DC输出变压器的情况下，利用斩波器将DC电压变换为脉冲电压，然后将其转换为不同的电压，最后将其整流并使其变平滑。不论使用何种调光技术，总有不可避免的与调光器/变压器组合关联的内在噪声，且在DC输出变压器的情况下，这个问题更加严重。先有技术的处理方法要求在调光器中安装附加的组件来减小噪声。于是在前沿调光器中，先有技术使用去蜂鸣线圈(扼流圈)，它又大又贵，而且降低了效率，还必需和调光器电路进行调谐。线圈的选择是个很费时的任务。对于设计成用于电子变压器/变换器的后沿调光器，传统的降噪方法是加一个较大的电容器，用以降低后沿的下降速率。和电子变压器/变换器一起使用时，可以把电容器设置在二极管桥路之前或之后。但如果这种改动的变压器和前沿调光器一起使用时，它实际上增加了噪声。所以，采用上述电容器的电子灯变压器/变换器都仅用于后沿调光器。这就是说，至今仍无可能将市售的前沿调光器和灯变压器一起使用来避免噪声，除非选择和使用”去蜂鸣线圈”。相反，如上所述，使用电子变压器的无噪声调光的通常作法是使用包括电容器的电子变压器，和后沿调光器一起使用。1994年3月29日公开的JP6089784描述一种试图通过采用控制灯电压的上升和下降曲线来使电源电压波形变平滑的方法以降低噪声的低噪声调光器。为此，在电源电压从负半周经过零点之前，接通正向功率开关元件，并检测输出电压。当有效电压达到目标值时，微型计算机进入下降动作，在预定时间内逐渐将输出电压平滑地降低到零线。而且，对于负侧电压，反向侧功率开关元件和微型计算机完成同样的工作，使上升动作平滑。这样，不用对白炽灯加电磁浪涌就可防止产生哼声干扰。所述专利看来像是涉及在AC电压零交叉时双向可控硅或闸流晶体管的开关问题，因为已知双向可控硅在电流为零时停止导通，需要触发信号来启动导通，这种导通仅当双向可控硅的正极电压高于负极电压时才有可能。所以采用两个开关装置，在AC周期的相反两半周时控制其导通。两个闸流晶体管之间的转换本身也引起噪声，JP6089784看来像是涉及一种用于实施所需开关以便降低音频噪声的平滑机制。1994年6月7日授予Callahan M等人的美国专利No.5319301公开了一种在交流电源和灯负载之间连接有半导体功率器件的无电感器调光器。通过最初相对于产生所需平均功率大小的所需比例增加半周的导通部分，来减小冷灯丝高电流需求的不利效应，同时避免会产生过量损耗的相角转变。在这种方式和正常工作时可以采用对于给定热损耗电平能最大限度地抑制音频灯噪声的转变模型。1991年5月2日公开的Bayview Technology Group，Inc.的WO91/06047，题目为”Reverse phase control switching circuit andmethod without zero crossing detection”公开了一种方法和电路，在调光器中，用于反相位控制提供给负载的交变电流，其中，使用电压控制的半导体开关例如MOSFET和IGBT等作为电子开关，在AC电压周期的前沿时导通电压，并且当已达到所需的电流相角时导通终止。公开的方法和电路不再需要AC波形的零交叉检测，确保在零交叉之前电压控制开关始终接通，从而消除了辐射干扰和白炽灯的哼声。美国专利No.5319301和WO91/06047看来像是仅涉及前沿调光器以及调光器内部的噪声解决方案，而且看来像是仅解决了与在AC电压的零交叉的切换以便降低灯哼声相关联的问题。因此，最好提供一种可与任何市售调光器(不论是前沿还是后沿类型)一起使用的通用电子灯变压器，可以在不改动调光器或添加外部组件的情况下降低噪声，并提供一种模块，它具有同样的降噪效果，并可以添加到传统的磁性变压器上。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种灯变压器(或独立的模块)和方法，它们适合用于前沿和后沿调光器来降低灯噪声。本专利技术的一个方面提供降低使用调光器时所产生的音频噪声的方法，所述方法包括以下步骤(a)检测是否存在调光器，如果有1)检测所述调光器是前沿调光器还是后沿调光器，2)如果是前沿调光器，则降低前沿的上升速率，以及3)如果是后沿调光器，则降低后沿的下降速率。本专利技术的又一个方面提供一种降低使用前沿调光器时所产生的音频噪声的控制器，所述控制器包括前沿控制器，它对馈入的输入电压作出响应，用于在检测到前沿时产生控制信号，连接到前沿控制器的线性开关，它对控制信号作出响应，用于线性切换所述输入电压，以便降低前沿的上升速率。这种控制器最好适合于降低使用后沿电子调光器时所产生的音频噪声并且还包括前沿-后沿检测器，它对馈入的输入电压作出响应，用于检测所述输入电压是由前沿调光器产生的还是由后沿调光器产生的，以及后沿控制器，它连接到前沿-后沿检测器并对检测到后沿调光器作出响应，用于禁止前沿控制器并降低输入电压后沿的下降速率；所述前沿控制器连接到前沿-后沿检测器并对检测到前沿调光器作出响应，用于禁止后沿控制器。附图简要说明为了理解本专利技术及其在实际中如何实施，现参阅附图，以非限制性实例的方式，对优选实施例加以说明，附图中附图说明图1是显示传统先有技术灯变压器的方框图；图2a、2b、2c和2d示出使用前沿调光器的传统先有技术灯变压器中不同阶段出现的典型电压波形；图3a、3b、2c和3d示出使用后沿调光器时相应的电压波形；图4是显示按照本专利技术第一实施例的用于降低前沿调光器中的噪声的改进的灯变压器的方框图；图5a、5b、5c、5d和5e示出图4所示灯变压器的电压波形，对应于图2和3的电压波形；图6是显示按照本专利技术第二实施例的用于降低前沿或后沿调光器中的噪声的改进的灯变压器的方框图；图7a、7b、7c、7d和7e示出图6所示灯变压器的电压波形，对应于图5的电压波形；图8是可以包括在传统先有技术灯变压器中的用于降低噪声的前沿/后沿控制器的示意电路图；图9a，9b，和9c示出按照本专利技术的灯变压器与后沿调光器一起使用时的典型电压波形；以及图10a，10b，和10c示出按照本专利技术的灯变压器与前沿调光器一起使用时的典型电压波形。专利技术的详细说明图1是显示传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在使用灯调光器时降低所产生的音频噪声的方法，所示方法包括以下步骤：（ａ）检测是否存在调光器，如果有：（１）检测所述调光器是前沿调光器或后沿调光器，（２）如果是前沿调光器，则降低前沿的上升速率，以及（３ ）如果是后沿调光器，则降低后沿的下降速率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J帕特肖尼克，S巴拉克，
申请(专利权)人：照明技术电子工业有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]