用于气体放电灯的无二极管起动电路制造技术

气体放电灯的一种镇流电路，包括：一个与气体放电灯结合的谐振负载电路，该谐振负载电路包括第一和第二谐振阻抗；ｄ．ｃ．－ａ．ｃ．转换电路，连接到该谐振负载电路，包括第一和第二开关，以上述顺序串联在处于直流总线电压的总线导体与地之间，所述交流电流通过开关公共节点；一桥路电容，其一端接地；第一和第二反馈电路，根据所述谐振负载电路中的交流电流，对所述第一和第二开关分别进行正反馈控制；起动电路，用于启动所述第一和第二反馈电路的操作。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体放电灯的镇流电路，这种气体放电灯包括一个带有一对串联开关的交流到直流(d.c./a.c.)转换器，开关的操作由自谐振反馈电路控制。更具体地说，本专利技术涉及镇流电路的自谐振操作起动电路。这种镇流电路不需要p-n二极管，这是为了在稳态镇流操作时避免产生起动脉冲的电压转折开关的打火而设置的。现有技术提供了一种气体放电灯的镇流电路，这种气体放电灯包括带有一对串联开关的d.c./a.c.转换器，该对开关的操作由自谐振反馈电路控制。其中包括一起动电路，以启动该镇流电路的自谐振振荡。这是通过电压转折(VB)开关，比如二端交流开关，产生一电流脉冲来完成的，通过对该VB开关加偏压到它的打火(即变为导通)阈值来产生该电流脉冲。在该起动电路的稳态操作中，必须保持跨越VB开关的电压比它的点火阈值低，实现这一点的种典型的电路包括一个p-n二极管，它的阴极连接到所述一对开关的公共节点。例如，在美国专利US4353010中公开了在起动电路中包含这种p-n二极管。在现有起动电路中所用的p-n二极管的费用相对于电阻等其它的电路元件要高，因此，希望提供一种镇流电路，它所包含的起动电路不需要有用于避免在稳态镇流操作中VB开关点火的p-n二极管。因此，本专利技术的目的是提供一种气体放电灯的镇流电路，这种气体放电灯包括一个带有一对串联开关的d.c./a.c.转换器，开关的操作由自谐振反馈电路控制，这种镇流电路包括一个起动电路，该起动电路不需要在稳态镇流操作中用于避免电压转折开关点火的p-n二极管。本专利技术的另一个目的提供上述种类的镇流电路，可采用容易得到的电路元件。以一种气体放电灯镇流电路达到了上述的目的，它包括一谐振负载电路，与气体放电灯结合，并含有第一和第二谐振阻抗，它们的值确定了该谐振负载电路的工作频率；一个d.c./a.c.转换电路，连接到该谐振负载电路，以便在该谐振负载电路中感应出交流(a.c.)电流，包括第一和第二开关，以上述顺序串联在位于d.c.总线电压的总线导体与地之间，交流电流通过公共开关节点；一桥路电容器，其一端连接到地；第一和第二反馈电路，根据谐振负载电路中的交流(a.c.)电流，正反馈地分别控制第一和第二开关；一起动电路，启动第一和第二反馈电路的操作，与包括带有一公共阻抗节点的第一和第二串联阻抗的电压驱动器网络结合，连接到公共开关节点与地之间。这种电路包括一个连接在公共阻抗节点与地之间的起动电容器，和一个连接在跨接电容器的非地端与该起动电容器之间的电压转折开关。包括在该起动电路中的还有一串连到电压转折开关的变压器绕组，当电压转折开关打火时用以产生电流脉冲，并将该绕组连接到第一和第二反馈电路，以便当电压转折开关打火时在该电路中产生电流起动脉冲。从下面结合附图的描述将使本专利技术的上述和其它目的和优点变得更加清楚，其中附图说明图1是简图，包括用于控制半桥转换器的一对开关导通状态的反馈电路的电源电路，部分地以框的形式。图2是可用在图1的电源电路中的缓冲和栅极加速电路的电路图。在图中，相同的标号或字符表示相同部分，图1表示谐振负载电路12的电源电路10。谐振负载电路12可包括气体放电灯13，比如荧光灯。谐振负载电路12的电源是由加在d.c.总线导体14与基准，或地导体16(不必在地)之间的总线电压VB供给的。由总线电压产生器18供给总线电压VB，通过常包括一个常规的全波整流器，用于对来自a.c.源或线路电压(未示出)的a.c.电压进行整流。按常规，总线电压产生器18可选择地包括一个功率因子校正电路。电源电路10横跨谐振负载电路12施加一双向的谐振负载电压VR，从左示节点20到右示节点22，感应出通过谐振负载电路12的双向电流。为了从d.c.总线14上的直流总线电压VB产生谐振负载电压VR，电源电路10通常包括一串联半桥转换器，包括串联的MOSFETs(金属氧化物半导体场效应晶体管)或其它开关Q1和Q2。MOSFET Q1的漏极直接连到直流总线14，它的源极在开关Q1和Q2的公共节点20连接到MOSFET Q2的漏极。MOSFET Q2的源极连接到地16。MOSFETQ1和Q2上的导电状态是由MOSFETs的自的栅极G1和G2上的各自控制电压确定的。简而言之，通过将公共节点20交替地经MOSFET Q1连接到其上总线电压为VB的d.c总线14，然后经MOSFET Q2连接到地，来产生双向谐振负载电压VR。串联桥路电容器24和26连接在d.c.总线14与地16之间，保持谐振负载电路12的右示节点22上的电压近似为d.c.总线电压VB的1/2。在按照通常实践的另一电路中，可将桥路电容器24省略，代之以连接在总线14和地16之间的一电容器，和保持在所示位置的桥路电容器。通过各自的反馈电路30和32将控制信号加给MOSFETsQ1和Q2的栅极G1和G2。反馈电路30和32响应来自谐振负载电路12的部分的电流，该电流是由变压器绕组T1c检测到的，将其耦合到反馈电路的绕组T1A和T1B。在反馈电路30和32中各自包括有背靠背(即阴极对阴极)连接的齐纳二极管34和36。这些齐纳二极管对将它们的各个栅极G1和G2上的电压，相对于它们的相连开关Q1和Q2的下端节点上的电压，箝位在一个正或负电平，其定时由在各个绕组T1A和T1B中的反馈电流(未示出)的极性和幅度来确定。栅极Q1和Q2的各自固有电容(未示出)也影响反馈电路30和32的特性。设有起动电路38用以启动谐振电压VR的振荡。这是通过与反馈电路30和32的绕组T1A和T1B耦合的绕组T1D提供的电流脉冲来完成的。当包括电压转折(VB)开关(比如二端交流开关)的开关40打火(即导电)时产生通过绕组T1D的电流脉冲，横跨开关40的电压是由桥路电容26与起动电容Cs之间的电压差确定的。在起动电容Cs上的电压是由电压驱动网络42确定的，网络42包括两个串联的阻抗，比如R1和R2，连接在节点20和地16之间，它们的公共节点连接到起动电容Cs的非地端。在电阻R1值的选择中使用两个条件。第一个条件可用下面公式表示(R1*R2/(R1+R2))*CS≈100×稳态转换频率，其中“*”表示乘，“≈”共意是近似。第二个条件是使电阻R1中的功率损耗最小。以这样大的电阻R1，可选择电阻R2的值以保证在电容Cs上有足够的电压，从而避免当总线电压VB在最大值时VB开关40打火，使跨接在VB开关40上的电压为最小值。现在考虑在初始总线激励阶段、起动阶段、稳态阶段和振荡中断阶段中，起动电路38的操作细节。初始的总线激励阶段当总线电压产生器18首先激励时，开关Q1和Q2的自再生转换尚未开始。桥路电容26充电到总线电压VB的大约1/2。在一般的灯工作频率(比如从几千周到150千周)，用如上选择的R1和R2，在桥路电容器26上的电压上升得比起动电容Cs上的电压快。为了使开关40再打火，起动电容Cs通过电阻R2很快地放电，或者设一电阻46(如下面将描述的)。则通过电阻R2与串联电阻R1和46的并联组合放电。为此，对于电容Cs和上述可用电阻值之一的电阻-电容时间常数应是比较短，比如10毫秒。以按上述标准选择的R1，R2和Cs的值，在镇流电路已开始振荡之后开关40可再打火几次(比如5-10次)。如果使用早先的脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体放电灯的镇流电路，包括：（ａ）与气体放电灯结合的一种谐振负载电路，包括第一和第二谐振阻抗，它们的值确定了所述谐振负载电路的工作频率；（ｂ）一个直流－交流转换器，连接到所述的谐振负载电路以便在其中感应出交流电流，包括第一和第二 开关，以上述顺序串联在处于直流总线电压的总线导体与地之间，所述的交流电流通过开关的公共转换节点；（ｃ）一个桥路电容，其中一端接地；（ｄ）第一和第二反馈电路，根据在所述谐振负载电路中的交流电流，对所述第一和第二开关分别进行正反馈控制； （ｅ）起动电路，用于启动所述第一和第二反馈电路的操作，包括：（Ⅰ）分压器网络，包括带有一公共阻抗节点的第一和第二串联阻抗，连接在所述公共节点与所述地之间；（ｉｉ）起动电容，连接在所述公共阻抗节点与所述地之间；（ｉｉｉ）电压 转折开关，连接在所述桥路电容的非接地端与所述起动电容之间；（ｉｖ）串联到所述电压转折开关的变压器绕组，当所述电压转折开关打火时产生电流脉冲；所述的绕组连接到所述第一和第二反馈电路，以便当所述电压转折开关打火时在所述电路中产生电流的起动脉 冲。...

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