用于放电灯的电子镇流器制造技术

一种操作气体放电灯的电子镇流器。该电子镇流器包括用来从电功率信号（１６）去除噪音的滤波电路（１２）。经过滤波的功率信号的功率因数通过功率因数修正电路（２０）进行调整。功率因数修正电路（２０）包括具有多个可选择电感值的可编程电感电路（５４），用于改变功率因数的调整量以适应不同类型和／或不同瓦数放电灯的操作。电源电路将从经过滤波的功率信号接收的电功率转换为用于操作电子镇流器的低功率电平。输出电路接收由功率因数修正电路产生的经过修正的功率信号，并产生振荡电压信号以点亮放电灯。输出电路包括点火电路，用于产生振荡电压信号以点亮放电灯，以及操作电路，用于在点亮后产生振荡电流信号以操作放电灯。控制电路控制电子镇流器的操作。电流监控器被用来确定放电灯何时被点亮。通过提供具有可编程电感电路的点亮电路来以不同频率振荡电压信号，可以提高电子镇流器适应各种放电灯的能力。通过提供具有多个可编程电阻值的可编程电阻电路的操作电路也可以获得相同的效果。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及气体放电灯的操作。更特别地，本专利技术涉及一种用于对气体放电灯进行操作的无变压器电子镇流器。
技术介绍
镇流电路通常用于气体放电照明系统中，用来调整对放电灯的电能输送。进行操作的放电灯的类型和大小通常决定镇流电路如何进行设计。例如，高强度放电(HID)灯，如水银灯、金属卤化物灯、和高压钠灯，通常以高瓦数进行操作，并且需要不同于在较低瓦数下操作的诸如荧光灯的放电灯的镇流电路。甚至在相同类型的灯(例如，水银灯、金属卤化物灯、高压钠灯、日光灯等)中，具体的灯瓦数也可以不同，为了使灯的操作最优化，这又要求镇流电路中的元件进行相应的变化。这带来的结果是，传统的镇流电路不能适应不同类型的放电灯和/或类型相同但瓦数不同的放电灯的正确操作。因此，需要一种通用的镇流电路来消除现有技术的镇流电路的困难和缺点。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种用于操作放电灯的电子镇流器而消除了现有技术的镇流电路的困难和缺点，尤其适用于诸如金属卤化物灯和高压钠灯的高强度放电灯。该电子镇流器包括用于从电源提供的电功率信号中去除噪音的滤波电路，并产生经过滤波的功率信号。功率因数修正电路用于调整经过滤波的功率信号的功率因数，并产生经过修正的功率信号。功率因数修正电路中包括第一可编程电感电路，该电感电路具有多个用于改变功率因数调整量的可选择的电感值。该可编程电感电路使得功率因数修正电路能够对操作不同放电灯所需的功率因数进行调整。电源电路把从经过滤波的功率信号接收的电功率转换为足以操作电子镇流器的功率信号。输出电路接收经过修正的功率信号，并产生电信号来点亮和操作放电灯。该输出电路包括用于产生点亮放电灯的振荡电压信号的点火电路(ignition circuit)，和用于在点亮放电灯后产生振荡电流信号来操作放电灯的操作电路。在一个优选实施例中，点火电路使电压信号在大约60KHz到500KHz的高频范围中进行振荡。控制电路控制该电子镇流器的全部操作。控制电路使用各种类型的传感器反馈来控制镇流电路的操作。例如，镇流电路可以包括电流监控器，用来监控提供给放电灯的电信号。这样，控制电路可使用电流监控信号来确定放电灯何时被点亮，使其知道何时从点火模式切换到操作模式。通过在点火电路中加入第二可编程电感电路，可进一步提高镇流电流适应不同放电灯操作的能力，其中，第二可编程电感电路具有多个用于以不同频率振荡电压信号的可选择电感值。此外，运转电路可以包括可编程电阻电路，该电阻电路具有多个用来支持多个不同类型放电灯的操作的电阻值。控制电路优选地包括可编程数字信号处理器。对该数字信号处理器进行编程，用以控制与可编程电感电路和可编程电阻电路相连接的开关。开关上有多个与电感值和电阻值相对应的开关位置，各个开关通过数字信号处理器进行控制以对开关定位，使与镇流电路连接的特定放电灯的操作最优化。输入到放电灯的电流可以通过功率MOSFET开关与由数字信号处理器所控制的光隔离器(opto-isolator)联合控制，以使电流增大到高于单独通过数字信号处理器可获得的电流。为了降低产生噪音的可能性，功率MOFEST开关可以使用双门开关。附图说明现在将对本专利技术的优选实施例进行更加详细的描述。通过下面详细的说明书、权利要求书、和附图(不按比例)，将更好地理解本专利技术的其他特征、方面、和优点，在附图中图1是根据本专利技术的电子镇流电路的功能块图；图2是根据本专利技术的电子镇流电路的示意图；以及图3是根据本专利技术的输出电路的元件的示意图。具体实施例方式现在将参照附图对本专利技术的优选实施例进行描述，在全部附图中，相同的附图标记代表相同或相似的部件。本文所使用的术语旨在以最宽的合理方式进行解释，即使它与本专利技术的某些特定优选实施例相结合使用。这一点将在下面考虑本文所用的某些特定术语时进一步进行强调。读者以任意受限方式解释的任何术语也将同样在本说明书中公开而明确地限定。图1示出了根据本专利技术的优选实施例的电子镇流电路10的功能块图。该镇流电路10包括电磁干涉(EMI)滤波电路12，用来从电源16提供的电功率信号14中去除噪音。在一个优选实施例中，滤波电路12包括低通滤波器。同样优选地，EMI滤波电路12是可调的，以适应所进入的功率信号14中各种类型和电平的噪音。经过滤波的功率信号18进入功率因数修正(PFC)放大调节电路20和电源内务操作(housekeeping)电路22。功率因数修正放大调节电路20将经过滤波的功率信号调整到正确的功率因数。根据下面所进行的更充分的说明，功率因数可以通过传感器反馈自动调整，或通过双列直插式开关(dip switch)进行人工调整。优选地，功率因数修正放大调节电路20包括一个或者多个具有可变参数的电路元件，用来提高镇流电路适应各种类型和/或各种瓦数放电灯的能力。内务操作/电源电路22用来将输入的经过滤波的功率信号转换成足以操作电子镇流器10的功率电平。在一个优选实施例中，镇流电路10通过电源电路22提供的15伏供电进行操作。电源电路22中的电压调节器使供给的功率保持在约12伏至15伏直流电压之间。内务操作/电源电路22还通过在存在过热情况时关闭镇流电路10的操作来提供过热保护。通过功率因数修正电路20提供的经过修正的功率信号24进入输出电路26，该输出电路的功能为点亮并操作气体放电灯28。适合用于镇流电路10的放电灯包括水银灯、金属卤化物灯和高压钠灯。优选地，输出电路26包括一个或多个具有可变参数的的电路元件，来提高镇流电路对不同类型和/或不同瓦数放电灯的适应能力。逻辑控制电路30控制镇流电路10的操作，包括放电灯28的点亮和操作。控制电路30利用线路32上的传感器反馈来确定放电灯28的点亮时间。图1中的镇流电路10的优选实施例现在将参照图2和图3进行详细说明。图1中的每个功能块在图2中都用虚线框表示。在滤波电路12中，线路40a和线路40b上的输入功率经受的功率电涌(power surge)通过电涌抑制器42来抑制。镇流电路10可以适应直流或交流电源。电感44和电容46～50作为低通滤波器从功率信号中去除不需要的成分。全桥电路52对尚未进入功率因数修正电路20和内务操作/电源电路22的功率信号进行整流。滤波电路12的参数可根据期望或需要进行调整，来提供对输入功率信号不同程度的调节。功率因数修正电路20包括可编程电感电路，该电感电路具有多个用于改变功率因数调节量的可选择电感值，并能提高镇流电路10点亮和操作不同放电灯28的能力。在一个优选实施例中，该可编程电感电路包括具有初级绕组54′和次级绕组54″的可编程电感器54，这些绕组的功能是调整输入功率信号的功率因数，并在线路56上产生经过修正的功率信号。电感器54具有多个可以用来根据需要改变功率因数的调整量的可选择电感值。例如，高电感值会提高功率因数补偿量，而低电感值会降低有效功率因数补偿。在一个优选实施例中，电感器54的各个绕组54′、54″都包括相连的开关58、60。开关58、60具有多个与电感器绕组在不同点分接(tap)的开关位置，使得每一个开关位置产生一个不同的电感值，并且因此得到一个不同的功率因数调整量。开关58、60的位置由控制电路30进行控制。在一个可选实施例中，可编程电感电路包括多个电感器，各个电感器具有不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作放电灯的电子镇流器，所述电子镇流器包括：滤波电路，用于从电源产生的电功率信号中去除噪音，并生成经过滤波的功率信号；功率因数修正电路，用于调节所述经过滤波的功率因数，以生成经过修正的功率信号，所述功率因数修正电路包 括第一可编程电感电路，所述第一可编程电感电路具有多个用于改变功率因数调节量的可选择的电感值；电源电路，用于把从所述经过滤波的电功率信号接收的电功率转换为足以操作所述电子镇流器的功率电平；输出电路，用于接收所述经过修正的功率信 号，并生成电信号以点亮和操作所述放电灯，所述输出电路包括：点火电路，用于产生用于点亮所述放电灯的振荡电压信号；和操作电路，用于在点亮后产生振荡电流信号以操作所述放电灯；以及控制电路，用于控制所述电子镇流器的操作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：摩西什洛什，詹姆士W杜拉尼，
申请(专利权)人：极光照明有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]