根据灯的固有电气特性识别气体放电灯的类型制造技术

一种气体放电灯，含有与至少一个电极加热器相连的象电容这样的阻抗元件，从而产生在只有那种灯类型才有的范围内的加热器阻抗。一种操作这种灯的电子镇流器，含有测量冷加热器阻抗并识别出相应灯类型的灯类型检测电路。该镇流器可以对加热器电路的电流采样从而确定电阻性和电抗性元件来帮助识别灯类型，以及控制加热器加热。该镇流器可以包括一个单独的加热器电源反向器，并且在灯点亮以后控制将加热器电源与弧电源分开。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够驱动不同类型灯的电子灯镇流器，更具体而言，是涉及通过测量所安装的灯在点亮前后的电气参数来自动识别灯类型的镇流器。一种通过点亮前测量来识别灯类型的方法涉及测量电极加热器电阻。由于大多数已知类型的灯所呈现的电极阻值相似，所以这种方法的适用性受到限制。美国专利5039921教导灯的点亮电压的测量法。然而，因为几种类型的灯具有相似的点亮电压值，而且因为点亮电压依赖于灯的温度，所以该方法的适应性也有限。另一种最近被提议的方法涉及在灯点亮之后，测量灯的I-V曲线的几个点。可是，如果在灯点亮之后要求低输出电平，例如灯变暗，那么在灯的高(满)输出电平测量到的初始I-V曲线将会导致灯点亮之后，在变暗之前会闪烁。本专利技术的一个目标是借助灯点亮之前的电气可测属性来识别装有电子镇流器用于操作的气体放电灯的类型。本专利技术的另一个目标是提供一种系统，借助于该系统，具有相同灯基本构造和相似物理大小的不同类型，特别是不同额定功率的灯可以用于照明设备，而不需要用户调节。根据本专利技术，可以与电子镇流器一起使用的每种灯类型都是具有至少一个电极加热器的类型，且加热器阻抗属于一个相对于其它可用灯类型来说唯一的阻抗范围。该镇流器包括在加热器加热期间测量加热器阻抗的类型检测电路，以及将镇流器操作参数设置为该类型灯的预定值的控制电路。在灯具有两个电极加热器的情况下，如普通的荧光灯，加热器通常连接到变压器上的分立的次边线圈，而该并联组合的阻抗是通过测量原边线圈电流或电流与电压而测得的。在本专利技术的一种优选实施例中，除一种类型之外，所有灯类型都包括与该电极加热器或一个电极加热器并联的电容器。如果有多个加热器，则分立的电容器可以与每个加热器并联。这些电容器的值经过选择使得对于不同的类型，其电极阻抗的绝对值属于不同的范围。根据本专利技术的另一实施例，在给定的照明设备类型中，镇流器要与之一起使用的所有灯类型都包括与至少一个电极加热器并联的相关电容器。该实施例具有如下优点属于同一基本类型但缺乏识别阻抗元件的较旧产品的灯将被识别为不规范，从而防止灯点亮。然而，在本专利技术的另一实施例中，一个非线性阻抗元件与加热器相连，该非线性元件具有如下特性会影响初始加热器阻抗产生大变化，但随后，特别是在正常工作期间，影响会减小。与这种灯类型一起使用的镇流器电路的第一实施例可以包括任何公知类型的具有在高频如典型地在20kHz-100kHz之间工作的弧光电流反向器的电子弧光电流镇流器，除非电极加热器连接到由第二，低功率反向器驱动的高频加热器变压器上的分立的加热器线圈。当镇流器先通电时，低功率反向器被控制在预定的频率振荡，而弧光电流反向器被关掉。此时流过加热器变压器原边的电流完全由电极加热电路负载决定。数字采样电路产生指示初始加热电路阻抗位于哪个范围和合成加热器电阻的信号。当加热器充分加热之后，例如当加热器电阻是初始观测到的电阻的4倍时，弧光电流反向器启动，并根据对应于加热电路阻抗的灯类型的期望参数加以控制。例如，控制反向开关的频率或频率与导通角的组合以提供期望的灯功率(灯输出)，以便如果由外部控制设置为变暗模式，则在变暗到设定的模式之前，灯不会发生闪烁。该实施例具有如下优点灯电极电流可以不依靠弧光电流进行控制，例如，可以通过控制反向器导通角(脉宽调制)来控制。由于电极只消耗极少的功率，所以，所要求的反向器可以很简单很小，而且通常不要求电极电流的RF过滤。镇流器的一种模型可以进行编程以操作在多种灯中预选的一组。此外，在高光输出电平，电极电流可以减少或消除，而在低灯输出电平，增加电极加热器电流，从而延长灯的使用寿命并提高组合装置的效率。与这种灯一起使用的镇流器的第二实施例只需要一个反向器和变压器，但是具有更复杂的控制程序。该镇流器具有共振负载电路，灯电极直接或通过隔离变压器与该共振负载电路连接。电极加热器或者连接到分立的加热器变压器，该变压器的原边由相同的反向器驱动，或者连接到隔离变压器上分立的加热器线圈。在该实施例中，当镇流器开始通电时，它可以被控制在与正常工作频率显著不同的频率振荡，从而弧光电极上的电压低于将会引起任何灯放电的电压。通过灯丝或隔离变压器的电流是加热电极阻抗的尺度。当确定了灯的类型之后，反向器的频率被设置为该灯类型的正确的值，从而可以实现正确的点亮和期望的操作。在镇流器共振负载电路具有与灯相连的串联的谐振电容时，初始频率优选地要远远高于工作频率范围。这样的布置不仅减少了在灯识别电路完成设置期望的工作参数之前过早点亮的可能性，而且允许使用相对低值的电容器容易地区别灯的类型。在本专利技术的一种对由单个镇流器操作的多灯照明设备有用的变体中，对每个灯使用分立的加热器变压器和识别电路。安装有控制电路，以便如果在同一照明设备中同时安装有不相容的不同类型，如基本上不同的额定瓦数的灯时，防止点亮。该变体既可以与第一实施例也可以与第二实施例一起使用。但是，由于电极加热器驱动器和弧光电压之间的确定关系，根据第二实施例用同一型式的镇流器驱动不同的灯变得困难。本专利技术不仅对预热和快速启动低压荧光灯有用，而且对具有至少一个电极加热器且要求电流限制或灯控制镇流器的任何其它类型的弧光放电灯也有用。无论电极加热是直接的(灯丝电极)还是间接的(加热器与电极电气隔离)，本专利技术都可应用。下面利用附图，对本专利技术作进一步讨论。其中附图说明图1是镇流器和具有两个阻抗元件和一个分立的加热器反向器的荧光灯装置的简化示意图，图2是图1所示镇流器的一种变体的简化示意图，用于驱动两个荧光灯，图中每个荧光灯具有单个阻抗元件和一个分立的加热器反向器，图3是用于图1实施例的控制电路的简化方框图，图4是镇流器和具有单个阻抗元件和由工作电流反向器驱动的一个加热器变压器的荧光灯装置的简化示意图，以及图5是镇流器和具有单个阻抗元件和用于操作灯的单个变压器的荧光灯装置的简化示意图。图1简化示意图中所示的灯与镇流器的组合与通常所用的组合在三方面不同灯类型识别，镇流器控制方式，和使用来自一个DC电源的两个反向器。可以是任意所需类型的常规电源通过馈线VHV提供高压DC功率到具有表示为晶体管G1和G2的两个高频开关的弧光电流反向器。该弧光电流反向器通过DC隔离电容器Ci耦合到由谐振电感Lr和谐振电容Cr组成的谐振负载电路。在该实施例中，负载是荧光灯FL1，在灯的每一端都有一个与灯丝电极加热器EL1并联的的类型识别电容Cel1。在灯的每一端的一个端子联接到谐振电容Cr的相应的端子。应当清楚，在电路中不做其它改变，可以在灯FL1和谐振电容Cr之间提供一个隔离变压器。DC电源电压VHV还作用于由与测量电阻Rs串联的两个开关如晶体管GE1和GE2组成的电极加热器反向器。该电极加热器反向器输出端通过DC隔离电容器Cii联接到高频变压器T1的具有n匝的原边线圈Wp。变压器T1具有两个相同的次边线圈Ws，各自连接在相应的一个加热器EL1的端子之间。控制电路11接收电阻Rs上的电压作为第一输入，并且作为第一输出提供控制信号到开关GE1和GE2。控制电路11的第二输出提供控制信号到开关G1和G2。可选地，控制电路也可以检测DC电压VHV，以便阻抗确定不依赖于反向器输入电压值的变化。控制电路11优选地包括具有存储器或检索表的小型微处理器，用于根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
气体放电灯（ＦＬ１、ＦＬ２）和用于控制该灯的电子镇流器的组合，该气体放电灯具有用于至少一个电极加热器（ＥＬ１）的外部连接，其特征在于：所述灯（ＦＬ１、ＦＬ２）包括至少一个阻抗单元（Ｃ↓［ｅｌ］１、Ｃ↓［ｅｌ］２），连接到上述至少一个电极 加热器（ＥＬ１），从而产生加热器阻抗，该加热器阻抗在对给定的灯类型来说是唯一的阻抗范围之内；和所述镇流器包括类型检测电路，用于在灯点亮之前测量加热器阻抗，还包括控制电路（１１、１２、４１、５１），用于将至少一个镇流器运行参数设置为检测到 的灯类型的预定值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D吉安诺普洛斯，IT瓦茨克，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]