气体放电灯的镇流器关断电路制造技术

气体放电灯１４的镇流器电路１０，装有关断电路１２，用于限定直流－交流转换器２１的电压输出。关断电路包括连接在电感器４８两端的一对终端６６和６８，以便检测直流－交流转换器２１的感应电压。整流器网络７０－７６接收电感器电压和产生全波整流电压。配置锁存器８４，以接收整流电压和当整流电压在预定值以上时进入激发状态。位于整流器网络７０－７６和锁存器８４之间的时间延迟电路１１８在锁存器网络的激发之前提供可调整的延迟时间。根据锁存器的激发，电感器电压降低，镇流器电路１０切断谐振，从而降低施加给谐振电路２８的电压和电流。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于气体放电灯的镇流器或电源电路，这种镇流器或电源电路使用正反馈栅极驱动电路来控制成对串联连接的直流-交流转换器的互补导电型开关。本专利技术特别涉及关断电路，当存在高电压电位，包括但不限于灯拆除和寿命终止效应时，该电路时常限制镇流器的输出电压。本专利技术人1996年6月9日申请的美国专利No．5796214披露了一种镇流器电路，该镇流器电路使用正反馈栅极驱动电路以控制直流-交流转换器的成对串联连接的互补导电型开关。这种开关例如可以包括n沟道增强型MOSFET和p沟道增强型MOSFET。在披露的镇流器中，开关的谐振负载电流和控制电压之间的相位角在灯点火期间向0移动，提供可靠的灯点火。当存在高电压的电位时，例如当灯被拆除时，或当寿命终止效果产生高电压状态的电位时，期望采用上述镇流器来时常地限制输出电压。在本专利技术的实施例中，设有镇流器关断电路，可在电路输出上存在高电压状态比预定起动时间长时进行操作。关断电路把镇流器的频率增加到调谐电路的谐振频率以上，由此限制输出电压。关断电路检测导致锁存器电路被激发的超过预定电压的电压，该关断电路降低供给该关断电路的电压电平，该关断电路顺序增加频率，使电路脱离谐振。附图说明图1是按照本专利技术实施例教导的装有关断电路的镇流器的示意图；图2是装有本专利技术关断电路的另一实施例的镇流器电路；图3表示构成图2的关断电路的波形；图4表示灯起动脉冲；和图5表示图2的关断电路的灯起动脉冲和延迟触发点之间的时间延迟。图1表示本专利技术一个实施例的装有关断电路12的镇流器电路10。从电源16产生的直流总线电压对气体放电灯14供电。在把这种电压用直流-交流转换器21转换成交流后，该直流总线电压存在于总线电容器18和基准电容器20之间。在导体18和20之间串联连接的开关22和24被用于转换处理。当开关分别包括n沟道和p沟道增强型MOSFET时，开关的源电极在公共节点26上被直接连接在一起。开关可以包括具有互补导电模式的其它装置，例如pnp和npn双极结晶体管。谐振负载电路28包括设定谐振工作频率的谐振电感器30和谐振电容器32。一般来说，电路28包括隔直电容器34和所谓的缓冲电容器36。开关22和24相配合，把来自公共节点26的交流电流提供给谐振电感器30。开关的栅极38或控制电极40实质上被直接相互连接在控制节点或导体42上。通常由44表示的栅极驱动电路被连接在控制节点42和公共节点26之间，以实现开关22和24的正反馈控制。驱动电感器46与谐振电感器30彼此耦合，在电感器46上感应与负载电路28中电流瞬时变化率成正比的电压。第二电感器48在公共节点26和控制节点42之间与电感器46串联连接。在一些应用中，最好使用在电感器48的左边示出的节点和公共节点26之间连接的另一电感器(未示出)。连接在节点26和42之间的双向电压箝位器50，例如背对背齐纳二极管按这样的方式与第二电感器48配合，以使谐振负载电路28(例如，从节点26至节点20)上的电压和谐振电感器30中交流电流的基本频率成分之间的相位角在灯点火期间达到零。以下为了说明的目的，电容器52在节点26和节点42之间可以连接在电感器48和46的串联电路中。电容器54最好设置在节点26和42之间，以可断定地限制这些节点之间控制电压的变化率。例如，这有助于确保开关22和24接通期间空载时间间隔，其中，两个开关在其中一个开关的导通时间之间是断开的。串联连接的电阻器56和58与电阻器60合作，用于起动栅极驱动电路44的正反馈操作。在起动过程中，电容器52通过电阻器56、58和60在电源16的激励下首先被充电。在这种情况下，电容器52上的电压为零，在起动过程期间，由于电容器52充电的较长时间常数，所以串联连接的电感器46和48基本上起短路作用。利用电阻器56-60为相等值，例如，公共节点26上的电压在最初的总线激励下为总线电压16的约三分之一。在这种方式下，电容器52增加从左向右的充电，直至它达到上开关22的栅极-源极电压的阈值电压(例如，2-3伏)。在这点上，上开关转换成其导通模式，然后，该开关把产生的电流通过该开关供给谐振负载电路28。接着，在谐振负载电路中产生的电流形成开关22和24的正反馈控制。在镇流器电路10的稳定状态期间，公共节点26的电压变为总线电压16的约一半。节点42上的电压也变为总线电压16的约一半，从而电容器52在稳定状态操作期间不能再次充电，以致再次产生导通开关22的起动脉冲。在稳定状态操作期间，电容器52的容性阻抗大于栅极驱动电感器46和第二电感器48的电感性阻抗，以便电容器52不影响这些电感器的操作。另外，电阻器60可以被并联放置在开关22(未示出)上，而不放置在开关24上。电路的操作与电阻器60并联开关24的上述说明的情况相同。但是，最初假设公共节点26电位高于节点42，使电容器52从右向左充电。结果导致增加节点42和节点26之间的负电压，该电压影响开关24的导通。在图1的电路中最好使用电阻器56和58；但是，在拆除电阻器58和使用电阻器60的情况下，电路基本上起到预期的作用。起动可能较慢并处于较高的线电压。在拆除电阻器56和对于并联开关22的电阻器60使用另一电阻器(未示出)的情况下，电路基本上起到预期的作用。在本专利技术的一个实施例中，通过镇流器电路10的终端62和64与关断电路12的终端66和68的连接，将关断电路12装入镇流器电路10。关断电路12包括由二极管70-76组成的全波整流桥、充电电容器78、齐纳二极管80、电阻器82和pnp-npn晶体管对86、88组成的锁存器84。当大于预定值的电压持续某个时间周期时，关断电路12用来进行激发。例如，当灯从电路上被拆卸或当寿命终止效应造成灯过热，尤其是灯电极过热时，就会出现这种情况。关断电路12检测电感器48上的电压，该电压由整流桥70-76来整流，然后用于充电电容器78。当电容器78上的电压超过齐纳二极管80的值时，电流在齐纳二极管80和电阻器82通路中流动，导致锁存器84的激发。锁存器84的激发导致电感器48上的电压下降，该下降又使镇流器电路10的频率增加，超过谐振电路28的谐振频率。电路频率上的增加再次导致降低对灯14供给的电流。通过互补晶体管86和88的连接来设计锁存器84。晶体管86的集电极90驱动晶体管88的基极92，而晶体管88的集电极94驱动晶体管84的基极96。因此，在晶体管之间有直接耦合的反馈。由于环路中任何点上电流的变化被放大和返回到有相同相位的开始点，所以该反馈是正反馈。锁存器84处于导通或关闭两种状态之一。当锁存器84处于导通状态时，它保持导通，直至输入电流迫使其关闭。如果锁存器处于关闭位置，那么它维持在该位置，直至输入电流或系统电压下降迫使它导通。锁存器84通过晶体管86的发射极98和晶体管88的发射极100与关断电路12的其余部分连接。关闭锁存器84的一种方式是将触发脉冲提供给晶体管88的基极92。该触发脉冲迅速正向偏置基极92。由于有大的正反馈，所以返回的放大电流远大于原来的输入电流。在这点上，晶体管86的集电极94把基极电流供给晶体管88，不再需要触发脉冲。由于一旦开始，该动作就自己维持，所以该动作是正反馈。正反馈把两个晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
在气体放电灯的镇流器电路中，一种限制直流－交流转换器电压输出的关断电路，所述关断电路包括：（ａ）与直流－交流转换器连接的终端装置，用于检测直流－交流转换器的电感器电压；（ｂ）整流器网络，用于接收来自终端装置的电感器电压和产生整流电压 ；和（ｃ）锁存器，用于接收整流电压和当整流电压在预定电压以上时进入激励状态，其中，当锁存器被激发时，电感器电压下降。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LR内罗尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]