用于驱动气体放电灯的设备制造技术

用于驱动气体放电灯（１１）的驱动器（１０）包括至少两个可控开关（Ｍ１、Ｍ２）和用于控制所述开关的控制器（１２）。控制器具有第一操作状态和第二操作状态；在第一操作状态，一个开关（Ｍ１）导通而另一开关（Ｍ２）不导通；在第二操作状态，所述另一开关（Ｍ２）导通而所述第一开关（Ｍ１）不导通。控制器包括存储器件（２０），存储器件包括多个存储元件（２１），每个存储元件（２１）包括二进制值（“０”；“１”），其中最后的存储元件（２１（Ｎ））的值确定了控制器的操作状态。响应由时钟器件（３０）产生的时钟信号（ＳＱＬ），存储器件将每个存储元件（２１（ｉ））的内容移动到随后的存储元件（２１（ｉ＋１）），并且将最后的存储元件（２１（Ｎ））的内容移动到第一个存储元件（２１（１））。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 一般来说涉及使用交流灯电流来驱动气体放电灯的方法和设备。本专利技术具体来说涉及高强度放电灯(HID)即高压灯的驱动，例如高压钠灯、高压汞灯、金属囟素灯。下面对于HID灯具体说明本专利技术，但本专利技术的应用不限于HID灯，因为可将本专利技术更加一般地应用到其它类型的气体放电灯上。
技术介绍
气体放电灯在本领域中是公知的，所以在此没有必要详细说明气体放电灯。只要说气体放电灯包括定位在充有可电离气体或蒸汽的封闭容器中的两个电极就够了。所述容器通常是石英的或陶瓷的，具体来说是多晶氧化铝(PCA)。电极相互之间排列成一定距离，在操作期间在这些电极之间维持电弧。气体放电灯的一个重要的问题是声共振(即声压谐振)的可能性，声共振一般发生在9kHz-lMHz的范围，但不排除其它的范围，并且对于HID灯来说，这个问题尤其严重。作为声共振的结果，电弧的行为变得不可预测，并且可能不稳定；电弧可以与所述容器发生接触，使容器损坏，并且电弧能熄灭。声共振涉及到共振压力的变化，压力变化的重要来源是功率变化如果灯功率发生变化，在电弧中的功率消耗也要发生变化，从而引起所产生的热量的变化，因此使压力变化。于是，期望以恒定的功率操作所说的灯。用恒定功率操作放电灯的一个显而易见的方式是直流操作。但是直流操作也有一些缺点，其中包括电极的不对称腐蚀和颜色偏析(color-segregation)。为了避免这些缺点，用交力t电;危或用整;充的直流电流(即幅度恒定但方向交变的灯电流)操作放电灯是公知的。这样的操作固有地包括由电流变化引发的压力变化。用于产生交流电流的驱动器可以是"低频方波"型的，或者可以是共振型的。对于第一种情况，用于产生固定电流的电流源的后面是整流器。灯不是共振电路的部分，整流器不是共振功率转换的部分。切换频率通常在约100Hz量级。对于第二种情况，整流器和电流源实际上是集成在一起的，即整流器形成共振功率转换的一部分。为了实现有效的功率转换，频率通常在100 - 500kHz的范围内。在一个典型实施例中，用于HID灯的驱动器包括桥式电路，例如全桥整流电路或半桥整流电路，桥式电路具有连接到电源的输入端，桥式电路包括将灯耦合到输入端的开关。桥式电路有两个操作状态在第一操作状态，开关处于使电路节点连接到一个输入端的状态，而在第二操作状态，开关处于使所述电路节点连接到另外输入端的状态。下面，将桥式电路从一个操作状态切换到另一个操作状态称之为"使桥状态反转"。驱动器进一步还包括控制器，用于控制桥式电路的开关。来自控制器的输出控制信号的输出频率决定了灯电流的频率。基本上，控制器需要确定使桥状态反转的时刻。这是通过处理器中的计算实现的。为了准确计时，处理器需要在甚高频下操作，这个频率要高于电流频率。为了避免出现声共振问题，所用的电流频率要高于l固z,这是众所周知的。由于处理器要在所需的高频下操作，所以使这个处理器相当昂贵。当所用的电流频率高于lMHz时，将要产生与电路部件有关的设计问题，这些问题在一般情况下与效率、尺寸、和成本有关系。从避免出现这些设计问题的角度出发，电流频率在100 - 500kHz的范围内会是比较有益的。但是，在这个范围内一般要发生多个声共振。准确的共振频率对于不同的灯的类型可以是不同的，对于各个灯也可以是不同的，并且可以随灯的寿命和灯的操作时间而有所不同。因此，找到一个保证不会产生声频的频率设定值是非常困难的。试图解决这个问题的已知方法是调制电流频率。通过适当地选择调制方案，由电流变化引发的压力变化对于一个特定的频率来说不再是周期性的，而是在一个频率范围内展开；同时，实质上减小在单频率的功率影响。即使电流频率暂时与声共振频率符合，在声共振频率具有全面展开的时间之前，电流频率也将会再次发生变化。最终的电流频语取决于所用的精确的调制方案，这对于本领域的普通技术人员而言应该是清楚的。要注意的是，本专利技术的目的不在于提供一个改进的调制方案，为了实际实现期望的电流频谱，必须尽可 5能准确地实现所述调制方案。这对于处理器来说，再一次地要求甚高的操作频率。而且，由于处理器实现的调制方案会占据这样的处理器的许多容量，所需的电路会相当复杂。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是克服或至少是减少上述的问题。具体来说，本专利技术旨在提供用于实现调制方案的一种可选择的解决方案。按照本专利技术，控制器包括非易失性存储器件，非易失性存储器件包括多个存储元件，每个存储元件包含两个可能的值之一，例如或1或0。每个值代表一个桥状态。控制器进一步还包括控制输出端和时钟输入端；耦合时钟输入端来接收来自时钟器件的时钟信号，控制输出端为所述桥式电路提供控制信号。这个控制输出端总是具有等于多个存储元件之一的值；在由时钟信号确定的那些时刻，使控制输出端的值等于另一个存储元件。于是，以预先确定的表示为存储元件的顺序，控制输出端的值相继地取存储元件的值。可以认为这些存储元件构成了一个移位存储器。在从属权利要求中提及另外的有益细节。由本专利技术建议的实施方案的一个重要的优点是，时钟器件和存储器件是独立的，是相互独立地发挥作用的"独立器件"。本专利技术允许使用压控振荡器，这将导致相当简单的电路实施方案，同时，为了准确地产生时钟信号，专门设计了另一个压控振荡器(VC0);并且，与处理器大不相同，压控振荡器除了产生时钟信号外没有另外的任务。另一个优点是，时钟器件和存储器件是相当简单的部件如果由处理器产生准随机的桥控制信号，这会需要很多的处理器容量，并且因此必须使用庞大昂贵的处理器。附图说明通过下面参照附图对一个或多个优选实施例的描述，进一步说明本专利技术的这些和其它方面、特征、和优点，在附图中相同的参考标号表示相同的或相似的部分，其中图1是方框图，示意地表示具有半桥拓朴结构的灯驱动器；图2是定时图，示意地表示灯电流和灯功率为时间的函数；图3是方框图，示意地表示用于灯驱动器的控制器。具体实施例方式图l是方框图，示意地表示具有半桥拓朴结构的灯驱动器10，用于驱动气体放电灯11。由于这样的半桥电路拓朴结构对于本领域的普通技术人员来说是已知的，所以只简单描述它的设计和功能。具有对应的二极管Dl、 D2的两个开关Ml、 M2串联连接在两个电压轨线(voltage rails)之间，两个电压轨线耦合到基本上恒定电压V的电源上。这个电压源的设计与本专利技术无关。两个电容器C1、 C2也串联连接在两个电压轨线之间。灯11 一方面耦合在两个开关Ml、 M2之间的接点，另一方面耦合在两个电容器Cl、 C2之间的接点，电感器L与灯11串联连接，电容器C与灯11并联连接。控制器12交替地控制两个开关M1、 M2，使它们决不会同时闭合(即，导通)。这两个电容器Cl、C2具有相当大的电容值，并且两个开关M1、 M2的切换频率相当高，因此在两个电容器Cl、 C2之间的接点的电压实质上是不变的。操作如下。驱动器10的第一开关状态是上开关Ml闭合，下开关M2断开(即不导通)，并且灯电流I (等于通过电感器的电流)升高。驱动器10的第二开关状态是下开关M2闭合，上开关M1断开，并且灯电流I下降。电路相继地处在它的第一状态和第二开关状态。在从第一开关状态向第二开关状态过渡的时刻，电流达到最大值。在从第二开关状态向第一开关状态过渡的时刻，电流达本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于驱动气体放电灯（１１）的驱动器（１０），所述驱动器包括至少两个可控开关（Ｍ１、Ｍ２）和用于控制所述开关的控制器（１２），所述控制器具有第一操作状态和第二操作状态；在第一操作状态，所述控制器产生用于可控开关的控制信号，以使所述开关中的至少第一开关（Ｍ１）是导通的而所述开关中的至少第二开关（Ｍ２）是不导通的；在第二操作状态，所述控制器产生用于可控开关的控制信号，以使所述开关中的所述第二开关（Ｍ２）是导通的而所述开关中的所述第一开关（Ｍ１）是不导通的；　　　　其中：所述控制器从它的第一操作状态到它的第二操作状态的切换决定了灯电流频率；　　　　其中：所述控制器包括存储器件（２０），所述存储器件（２０）包括多个存储元件（２１），每个存储元件（２１）包括二进制值（“０”；“１”），所述存储元件（２１）具有预定顺序；其中：所述控制器的操作状态总是由所述存储元件（２１（ｘ））之一的内容决定；　　　　其中：所述控制器进一步还包括时钟器件（３０），所述时钟器件（３０）用于产生确定规则的触发时刻的时钟信号（Ｓ↓［ＣＬ］）：　　　　并且其中：所述控制器在触发时刻响应时钟信号（Ｓ↓［ＣＬ］），根据由所述顺序确定的随后的存储元件（２１（ｘ－１））的内容确定它的操作状态。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R范杭斯库滕，RHAM范朱恩德特，R奥特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]