具有闪烁抑制电路的调光镇流器控制IC制造技术

一种调光电子镇流器控制器，通过以高功率级点亮荧光灯，然后把功率输出级减少到适当的调光设置级来提供闪烁抑制。所述电子镇流器包括一个集成电路，所述集成电路使用闭合回路相位控制和电压控制振荡器（ＶＣＯ）来控制半桥的切换频率，随后控制传输给荧光灯的功率。检测通过半桥的电流来提供闭合回路控制。电流检测信号被用来在点亮荧光灯期间提供电子镇流器中的高功率级，并且作为相位检测器来用于相位控制。变化速率控制电路控制在功率级设置之间的调整速度，尤其在点亮荧光灯期间的调整速度。电子镇流器向宽线性调光范围提供了故障检测和闪烁抑制。

Dimming ballast control with a flicker suppression circuit IC

A dimmable electronic ballast controller provides flicker suppression by lighting a fluorescent lamp at a high power stage and then reducing the power output stage to an appropriate dimming setting stage. The electronic ballast includes an integrated circuit, the integrated circuit using a closed loop phase control and voltage controlled oscillator (VCO) switching frequency to control the power transmission control half bridge, then to the fluorescent lamp. Detecting the current through the half bridge to provide closed loop control. The current detection signal is used to provide a high power stage in the electronic ballast during the lighting of the fluorescent lamp and is used as phase detector for phase control. A change rate control circuit controls an adjustment speed between the power stage settings, especially during the lighting of the fluorescent lamp. Electronic ballasts provide fault detection and flicker suppression over wide linear dimming range.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于荧光灯的电子镇流器，尤其涉及可以防止荧光闪烁的电子镇流器控制。
技术介绍
荧光灯的电子镇流器是众所周知的，特别是利用切换半桥来操作的那些电子镇流器。在国际整流器公司的6,008,593号美国专利中说明了这种电子镇流器。电子镇流器控制器已经发展到包括调光功能，特别是充分的线性调光控制。在国际整流器公司的美国专利号6,008,593中举例说明了一种类型的调光控制。当在调光模式中操作荧光灯时，电子镇流器在启动点亮荧光灯期间可能会产生问题。在启动期间，电子镇流器产生高压来点亮荧光灯。在其中选择低光级并且点亮所述荧光灯的情况下，因为所述灯首先在最大亮度级点亮继而转变到最终的低调光级所花费的时间能被人眼所察觉，所以荧光灯可能出现不需要的闪烁闪烁。为此，防止荧光灯在点亮和运行期间闪烁是有益的。
技术实现思路
根据本专利技术，通过减少从最大亮度到最终低调光级的转变时间来防止灯闪烁。转变时间的减少使灯直接在需要的调光级完全且平稳地启动工作。本专利技术提供了一种荧光灯的电子镇流器控制，用于检测灯的点亮。控制方法在最早可用时间检测灯的点亮，并且关闭回路以便在人眼能够检测到闪烁之前所述系统可以转变到最小调光设置。当在点亮灯期间电流增加时，电路测量相对于上阈值的峰值输出电流。当所述峰值电流超过上阈值时，那么把所述阈值降低到下阈值。当灯点亮时，电流降低到下阈值以下，并且所述电路关闭调光回路。由电子镇流器提供的电流下降到所减少的功率级阈值，用闭合回路控制调光是有效的。此外，在调光级迅速变化期间所述灯可能熄灭。本专利技术向电子镇流器控制器提供了用于调光变化速率衰减的控制，以便防止灯熄灭。附图说明下面将要借助于附图非常详细地描述本专利技术，其中图1为依照本专利技术例示的具有调光镇流器控制器的电子镇流器的电路图；图2为镇流器输出级的简化模型图；图3例示了在电子镇流器中不同灯功率级的输出级传递函数响应图；图4为表示作为时间函数的电子镇流器输出级波形图；图5为表示灯功率相对于电子镇流器输出级的相移的图；图6为表示电子灯镇流器的启动电路组件的电路图；图7为启动电容器的电压相对于时间的图；图8例示了电子镇流器控制器内部结构的电路框图；图9为电子镇流器控制器操作的状态图；图10为表示涉及电子镇流器预热操作的组件的部分电路图；图11例示了电子镇流器预热操作的一组波形图；图12例示了包括灯点亮电路的组件的部分电路图；图13例示了在不同操作阶段中电子镇流器的电流图；图14为表示作为时间函数的灯点亮和转变到运行模式电压级的图；图15例示了包括电子镇流器的调光电路操作的组件的部分电路图；图16例示了电子镇流器控制器中相位控制操作的一组波形图；图17例示了与切换操作有关的调光设置的一组波形图； 图18为与电流感测电路相关的电子镇流器组件的部分电路图；图19例示了在电子镇流器控制中的电流感测定时的一组波形图；以及图20例示了故障检测和响应的一组时序图。具体实施例方式本专利技术对所控制的调光电子镇流器提供了改进以便防止灯闪烁。现在参照图1，把为电子镇流器的特殊设置的电路举例说明为电路50。电子镇流器根据输入设置和参数选择来操作荧光灯100。所述电子镇流器利用由两个开关组成的半桥来操作，所述两个开关包括高端开关Q1和低端开关Q2。开关Q1和Q2由电子镇流器控制IC 60依照由控制IC60上的外部组件提供的输入命令和参数设置来操作。控制IC 60在单个IC内提供镇流器控制和半桥驱动器，并且能够在不使用变流器的情况下感测灯的功率。控制IC 60提供了闭合回路灯功率控制和预热电流控制，所述预热时间和电流可由外部组件编程。控制IC 60还提供了灯点亮检测特以及一个可编程的时间，该可编程的时间用于调整灯从点亮到调光设置级的功率斜线。控制IC 60的输入DIM接收0.5到5伏的DC调光控制输入，以便设置由控制IC 60控制的光级输出。控制IC60可灵活用于各种类型的荧光灯，因此提供最小和最大的灯功率调整以及可编程的最小频率，以便调整所选择的灯100的操作范围。从切换半桥中的低端开关获得的控制IC 60的输入CS，确定提供灯100的电流。例如将得自低端开关Q2的栅—漏极电阻的电压信号作为电流感测信号。控制IC 60被设计成与高功率的开关Q1和Q2一起工作，所述开关Q1和Q2能够经得住600伏范围内的电压。由控制IC 60提供的相位控制获得全部调光值范围的几乎线性的调光控制，并且获得具有灯功率感测的闭合回路控制而不需要变流器。当使用控制IC 60来代替电子镇流器控制器提供调光特性时，闭合回路电流控制有助于实现那些对现有镇流器而言可能需要变化的组件的最小改变。控制IC 60还实现了对许多故障检测的特性，包括无法点亮、灯丝故障、热过载、在正常操作期间的灯故障和包括欠压的电源故障。在控制IC 60中还包括自动重启功能，以便允许在电源为低电压的情况下再次点亮所述灯。现在参照图2和3，把用于荧光灯电子镇流器的输出级操作图的简化电路例示为为电路80。图3中的图表70举例说明了在不同的操作模式和功率级下模型电路80的传递函数特性。镇流器输出级模型化为电感线圈L、电容器C和由灯丝电阻R1-R4以及灯电阻Rlamp组成的电阻网络。在预热和点亮期间，电路80是高Q串联(high-Q series)的LC，在谐振频率点，其具有从+90°到-90°的强输入电流到输入电压的倒相。由于操作频率略微在谐振上面和更高，所以在预热和点亮模式期间，相位固定在-90°。在调光或运行模式期间，把电路80模型化为一个电感线圈L，与并联RC串联连接，在高灯功率下具有弱倒相而在低灯功率下具有强倒相。现在参照图4，在图90中的时间域中举例说明了输入电流的相移。图90示出了在预热和点亮期间、在点亮后的零和-90°之间以及在正常运行期间根据输入半桥电压偏移-90°的输入电流。在控制IC 60的相位控制中，零相移对应于最大功率。在图5的曲线40中绘制了相位调整与灯功率的对应图。从图40可以看出，在调光操作的整个范围内，相位差和灯功率之间的关系是非常线性的，甚至向下到操作的极限低光级，其中灯的电阻可以按照作为供给电源函数的数量级来改变。现在参照图6，例示了电路50的一部分组件的电路图，以便示出欠压封锁模式(UVLO)中电子镇流器的操作。欠压封锁提供了用于在欠压情况下保护开关Q1和Q2的预防措施。典型地，在启动期间，驱动电压上升但不足以正常激活控制IC 60的输出驱动器和确保开关Q1和Q2的正常操作。从而，开关Q1和Q2的高端和低端输出驱动器，分别地，直到控制IC 60在适当的电源级别下完全起作用才被激活。同时，控制IC 60在引脚VCC上保持小于200微安的超低静态电流。电路30包括电子镇流器输出级中的电荷泵，由电阻R1、电容器C1和C2以及二极管D1和D2组成。电路30通过使用由控制IC 60连同电荷泵中的电子镇流器输出级组件一起所提供的启动电流，来获得高效的启动电源。启动电容器C1经由电阻R1提供的电流充电，所述电流被控制IC60所分流的启动电流部分减小。电阻R1被用来提供在一个较低的端电压级时的最大启动电流两倍的电流，从而在更糟的输入功率条件下获得适当的操作。在电容器C1上的电压到达启动阈值电压并且控制IC60的引脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制电子镇流器的集成电路，包括：电流感测电路，用于获得由所述电子镇流器提供的电流的电流测量；电流参考，用于与由所述电流感测电路获得的电流测量相比较；在电子镇流器点亮阶段期间建立的第一增加电流参考，用于允许以比 由所述电流参考确定的更高电流级点亮；以及第二增加电流参考，用于在点亮之后建立一个阈值，所述电流测量降到该阈值下面。

【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：T里巴里希，
申请(专利权)人：国际整流器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]