一个从主电压信号源用于驱动气体放电灯的电子镇流器电路含有一个具有上和下信号线的镇流器桥单元。电容分配器被设置在桥之间。电容分配器含有至少两个串联耦合在共同的参考电压信号端子处的电容器。桥单元还含有两个串联耦合在整流器共同的端子处的二极管，其中每一个二极管被分别耦合到桥单元的一个信号线。桥单元另外含有一个输入变换器桥和一个输出变换器桥，其中的每一个分别具有至少两个串联耦合在输出和输出共同的端子处开关。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一个电子镇流器电路并且尤其涉及通过一个具有可控频率的信号驱动高压放电灯(HID)的一个镇流器装置。对于气体放电灯一直有升高的要求，例如用于商业和消费者应用的荧光灯。气体放电灯经常由通过电力公司提供的主电压源进行驱动。为了通过主电压源线驱动放电灯，使用了一个镇流器，它的功能是作为灯和电源线之间的接口。镇流器的一个主要功能就是通过一个信号驱动放电灯，该信号具有合适的电压和电流水平。镇流器的另一个重要功能是执行已知的功率系数修正功能。对于放电灯的运行所需要的电压和电流水平在其他的方面之中是由包含在灯中的气体的性质所控制的。功率系数修正是必须的以保证镇流器的运行没有将噪声信号供给到对镇流器进行供电的电源线。典型的，一个功率系数修正装置控制了由镇流器提供的电流，以使其保持在具有电压源线波形的相位。随着HID灯的出现，需要镇流器来保证放电灯是通过一个低频的电流信号驱动的，在1kHz的范围内或者更少。在高频驱动一个HID灯经常是困难的，因为是由声学共振引起的电弧不稳定。这种共振能够引起灯的损坏。附图说明图1示出了用于驱动一个HID灯的典型镇流器10的电流图。镇流器10的运行是非常好理解的并且在此不再详细描述。该镇流器电路含有一个上信号线和一个下信号线，它们分别耦合到一个主电源线的各自一个终端。镇流器10含有一个EMI滤波器36，之后是一个全桥的二极管整流器12用于对主电源线提供的交流电压信号进行整流。该整流的信号然后被供给到预处理器的级，例如一个升压变换器14，其运行以对镇流器电源电压进行整形，也可以作为主电流进行参考，用于功率系数的修正。预处理器之后是一个能量存储电容26，其积蓄直流总线电压Vbus，其典型地大于由主电源线提供的峰值电压水平。升压变换器14含有一个具有电感IL的电感器20，其沿着镇流器10的上信号线与二极管24串联，该二极管依次耦合到存储电容器26。一个晶体管开关22被耦合在电感器20和镇流器的下信号线之间。开关22的运行周期能够是可控的，以通过不同的运行模式运行升压变换器。例如升压变换器14能够运行在如已知的一个连续导通模式运行(CCM)。在此运行模式期间，电容器26上的平均电压是V26＝Vin/(1-D(t))，其中Yin是供给到升压变换器14的电压信号，D(t)是开关22的可变的周期。一个控制器(未示出)改变了开关22的周期以使电流IL含有一个正弦的形状，该形状处于具有主电压源波形的阶段。其他的用于升压变换器14的控制运行模式含有断续的导通模式运行(DCM)以及临界的断续导通模式运行(CDCM)，其可以根据各种设计考虑进行使用。对于一个连续的导通模式运行，在电感器20上的平均电压信号基本上是零。升压变换器14之后是一个补偿(buck)变换器16，其被供给由电容器26两端形成的dc总线电压信号。一个晶体管开关28将电容器26耦合到一个电感器32，其依次被耦合到一个滤波器电容34。一个二极管30被耦合到开关28和镇流器的下信号线的两端。该补偿变换器产生一个dc电流，其通过一个换向器级18驱动该灯。换向器级18含有四个晶体管开关，其可以交替地运行以开关提供到灯36的电流信号。该换向器在低频时转换灯的极性，典型地是在100Hz范围内。图1所示的镇流器电路的一个缺点是承受了高的器件数量和低的转换效率。已经进行了一些努力以降低用于驱动HID灯的镇流器的器件的数量。一个努力就是将灯电流与电源电压频率同步，如美国专利No.5917290所述的，名称为并联存储串联驱动电子镇流器。具有这种镇流器电路的缺点是当电源电压信号的频率是低的时，例如50Hz，从灯中可以看到可视的闪光。因此需要一个有效率的和简单的镇流器电路，具有低的器件数量和一个驱动电流信号，该信号具有可控的频率以避免可能的光闪烁。根据本专利技术的一个实施形式，一个电子镇流器电路含有一个镇流器桥单元，其被配置以通过一个输出电感器从一个主电压源线接收镇流器供给信号。该镇流器桥单元含有一个输入转换器桥，该桥具有至少两个开关，优选是在与一个共同终端串联耦合的晶体管开关，其中上晶体管开关耦合到镇流器桥单元的上信号线，并且下晶体管开关耦合到镇流器桥单元的下信号线。输入转换器桥单元的晶体管开关被操作以使输入转换器电流波形跟随了主电压源信号的波形。该镇流器桥单元含有一个整流器桥，该桥含有两个串联耦合的二极管以形成一个二极管桥共同的端子。上二极管被耦合到桥单元的上信号线，而下二极管被耦合到桥单元的下信号线。镇流器桥单元另外含有一个输出转换器桥，该桥具有至少两个在一个输出共同端子处串联耦合的开关，优选是两个晶体管开关，其中一个上晶体管开关被耦合到镇流器桥单元的上信号线并且下晶体管开关被耦合到镇流器桥单元的下信号线。输出转换器桥的晶体管开关被操作，以使它们共同的输出终端的平均电压信号电平在两个所希望的值之间变化，以形成一个交流电流用于驱动气体放电灯。该镇流器桥单元还含有一个电容分配器桥，该桥具有至少两个在一个参考电压共同的端子处串联耦合的存储电容器，其中一个上存储电容器被耦合到镇流器桥单元上信号线，而下存储电容器被耦合到镇流器桥单元的下信号线。在两个存储电容器上的电压定义了总线电压信号Vbus，用于镇流器电路的输入和输出变换器。参考电压端子的平均电压信号电平被设置在总线电压信号的一半，以在输出共同的端子和共同的参考电压端子之间形成一个差电压信号。镇流器桥单元的输出共同的端子通过一个输出电感器被耦合到一个滤波器电容以在滤波器电容上提供一个给气体放电灯的驱动信号。在运行期间，输入变换器桥开关在脉宽调制装置中被控制在高频上以将输入电感器电流整形到与主电压信号同步。在整流器桥中的二极管与输入变换器桥开关共同工作以对主电压信号整流。输出变换器桥的开关在一启动装置中连续地运行一所希望的时间周期以提供一交流电流信号给气体放电灯，该灯由电子镇流器电路驱动。有利的，在其中开关的启动运行连续地改变的频率定义了驱动气体放电灯的电流信号频率。根据本专利技术原则的镇流器电路的装置提供非常简单的设计，具有低数量的器件部件和高的效率，其产生灯驱动电流，该电流具有高于引起可视光闪烁范围的可视频率。根据本专利技术的另一个实施形式的镇流器桥单元还含有一个低频电压参考桥，其具有的参考电压端子在输出变换器桥的输出共同的端子和参考电压端子之间提供一个变化的差电压。图1示出了用于驱动一个高压放电灯的现有技术的镇流器电路的电路图，图2示出了根据本专利技术的一个实施形式的镇流器电路的电路图，图3示出了根据本专利技术的另外一个实施形式的镇流器电路的电路图，图4a(a)-4(d)是点列的波形，表示由图2示出的镇流器电路产生的信号，提供120Hz的输出频率，图5a(a)-5(d)是点列的波形，表示由图2示出的镇流器电路产生的信号，提供200Hz的输出频率，图2示出了根据本专利技术的一个实施形式的电子镇流器电路100。电压源102提供主交流电源电压信号。电压源102耦合到具有电感L1的输入电感器104。输入电感器104耦合到镇流器桥单元132。镇流器桥单元132含有输入变换器桥，该桥含有两个串联耦合的高频开关106和108。该输入变换器桥的共同的输出端子134耦合到电感器104。上开关106耦合到镇流器桥单元的上信号线本文档来自技高网...
【技术保护点】
在一个从主电压信号源（１０２）用于驱动一个气体放电灯（１２６）的电子镇流器电路（１００）中，一个具有上和下信号线（１１８），（１２０）的镇流器桥单元（１３２）含有：一个电容器桥，具有至少两个串联耦合在一个共同的参考电压信号端子（１３６） 处的电容器，其中所述的电容器（１１０）的一个被耦合在桥单元的上信号线（１１８）并且所述的电容器（１１２）的另外一个被耦合在所述的桥单元（１２０）的下信号线；一个桥，具有至少两个串联耦合在整流器桥共同的端子（１４０）处的二极管，其中一个所 述的二极管（１４４）被耦合在桥单元的上信号线（１１８）并且另外一个所述的二极管（１４６）被耦合在所述的桥单元的下信号线（１２０）；一个输入变换器桥，具有至少两个串联耦合在一个输入共同的端子（１３４）处的开关，其中所述的输入变换器桥的一个 上开关（１０６）被耦合到镇流器桥单元的上信号线（１１８）并且所述的输入变换器桥的下开关（１０８）被耦合到镇流器桥单元的下信号线（１２０）；和一个输出变换器桥，具有至少两个串联耦合在一个输出共同的端子（１３８）处的开关，其中所述的输出变换 器桥的上开关（１１６）被耦合到镇流器桥单元的上信号线（１１８）并且下开关（１２８）被耦合到镇流器桥单元的下信号线（１２０）。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：E沈，
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]
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