线性荧光灯镇流器的热返送制造技术

利于提供对荧光灯的热保护的镇流器电路（６）包括将换流器电路（８）耦合到控制电路的耦合变压器。换流器电路中的第一和第二变压器绕组（６８，７０）以及控制电路中的第三变压器绕组绕在共同的铁氧体磁心上。铁氧体磁心的居里温度接近灯的最大容许阈值温度。当镇流器的温度接近铁氧体磁心的居里温度时，它的磁导率、并且因而电感急剧下降，从而引起换流器电路的工作频率增加。这个增加的工作频率使控制电路中的电容器充电到阈值电压，此时，送往换流器电路的功率减小。然后，灯变暗而无需关掉，直至温度降低到可接受的程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线性荧光灯镇流器的热返送 本申请要求2007年8月27日提交的临时专利申请序列号60/968211的权益，通 过引用将其完整地结合到本文中。
技术介绍
本申请涉及电子镇流器。它与操作一个或多个荧光灯的谐振换流器电路结合而得 到特定应用，并且将具体参照这些电路对其进行描述。但是，要理解，下文也适用于高强度 放电(HID)灯等。 镇流器是用于向诸如电灯等负载提供电力以及调节提供给负载的电流的电气装置。镇流器通过电离足以使电弧持续并且增长的等离子体(蒸汽)来提供启动灯的高电压。一旦建立了电弧，镇流器便通过向灯提供适当控制的电流来允许灯继续工作。 通常，在来自电源的交流(AC)电压经过整流和适当调节之后，换流器将DC电压转换成AC。换流器通常包括一对串联开关，例如MOSFET，它们由驱动栅极控制电路控制为"接通"或"断开"。 —种用于操作并联连接的多个荧光灯的方式是使用与驱动单个灯类似的设计，其 中每个灯由专用换流器来操作，例如，n个灯需要n个换流器。但是，这种方式成本较高。 下文考虑克服上述问题和其它问题的新方法和设备。
技术实现思路
根据一个方面，用于提供热保护的镇流器电路包括具有绕在耦合变压器的磁心上 的初级绕组和次级绕组的换流器电路以及具有绕在耦合变压器的磁心上的三级绕组的控 制电路。耦合变压器的磁心包括具有近似等于镇流器电路的外壳的最大阈值温度量级的居 里温度的铁氧体材料。 根据另一个方面，用于返送输入功率以实现热保护的镇流器电路包括变压器，包括绕在具有在大约85t:至大约95t:范围内的居里温度的铁氧体磁心上的第一、第二和第三绕组；包括第一和第二绕组的换流器电路；以及包括第三绕组的控制电路，其中当镇 流器的温度接近铁氧体磁心的居里温度时，铁氧体磁心的磁导率以及第一、第二和第三绕 组中的电感减小。响应第一和第二绕组的减小的电感，换流器电路的工作频率近乎加倍 (即proximately double)。响应由控制电路所接收的信号的增加的工作频率，送往换流器 电路的功率减小。 根据又一个方面，用于提供热保护的镇流器包括耦合变压器，包括绕在具有大约 90°C的居里温度的铁氧体磁心上的第一、第二和第三绕组；包括第一和第二绕组的换流器 电路；以及包括第三绕组的控制电路。当镇流器的温度接近9(TC时，铁氧体磁心的磁导率 从大约10000H/m减小到大约1H/m，并且响应磁导率的减小，第一、第二和第三绕组中的电 感从大约lmH减小到大约50 ii H。响应第一和第二绕组的减小的电感，换流器电路的工作频 率从大约70kHz增加到大约130kHz，并且在控制电路处从换流器电路接收大约130kHz信 号，该信号使电容器充电到阈值电压电平。当电容器达到阈值电压电平时，送往换流器电路4的功率减小。 附图说明 图1是镇流器电路的图解说明，它包括位于铁氧体磁心上的多个电感器绕组，铁氧体磁心的居里温度近似等于镇流器外壳的最大阈值温度，使得当铁氧体磁心的温度接近其居里温度时，磁心的磁导率下降，从而使电感减小，进一步使电路6进行返送以便为该电 路提供热保护； 图2是镇流器电路以及与其耦合的对应控制电路的示图； 图3是控制电路的更详细图的示图。具体实施例方式参照图l，镇流器电路6包括位于铁氧体磁心上的多个电感器绕组，铁氧体磁心的 居里温度近似等于镇流器外壳的最大阈值温度，使得当铁氧体磁心的温度接近其居里温度 时，磁心的磁导率下降，从而使电感减小，进一步使电路6进行返送(fold bac)以便为电路 6提供热保护。铁氧体磁心的低居里温度利于返送输入功率以及因此的由镇流器电路6消 耗的功率量，以便在经受不利的环境条件时减小外壳温度上升。也就是说，利用限定互耦电 感器的磁路的铁氧体材料的居里温度来实现对镇流器和外壳的热保护。由于此电感器控制 镇流器的换流器级的工作频率并且因而控制灯功率，所以镇流器所消耗的功率随着铁氧体 磁心接近其居里温度而减小。铁氧体磁心材料的低居里温度还有助于将镇流器的壳体温度 保持在低于期望的阈值温度(例如，大约85-95摄氏度)。此外，互耦电感器的选择性铁氧 体居里温度允许镇流器在高环境温度中工作，由此缓解对于常规系统中所使用的、可中断 输入功率、从而使耦合到镇流器的灯熄灭的热开关的需要。这样，具有低居里温度铁氧体磁 心材料的镇流器6利于提供具成本效益的解决方案，它不需要诸如热开关的附加组件来中 断功率。也就是说，不需要中断、而是返送功率，以减小内部功率消耗，同时仍然提供灯功 率，并且因此灯继续产生光。 镇流器电路6包括换流器电路8、谐振电路或网络10和钳位电路12。经由从正电 压端子16延伸的电压导体14以及连接到地或公共端子20的公共导体18向换流器8提供 DC电压。高频总线22由谐振电路10生成，这将在下文更详细地进行描述。另外，高频总线 22连接到标为"+B"的节点，而该节点又连接到控制器电路108，这将在下文更详细地进行描述。第一、第二.....第n个灯24、26.....28经由第一、第二.....第n个镇流电容器30、32.....34耦合到高频总线。因此，如果去除一个灯，则其它灯仍继续工作。预计，任何数量的灯可连接到高频总线22。例如，各灯24、26.....28经由关联的镇流电容器30、32.....34耦合到高频总线22。送往各灯24、26.....28的电力经由相应的灯连接器36、38提供。灯连接器38成对地连接到相应的隔直流电容器39。 换流器8包括串联在导体14与18之间以便激励谐振电路10的类似上和下或者第 一和第二的开关40和42，例如两个n沟道M0SFET装置(如图所示)。也可配置两个P沟 道M0SFET。高频总线22由换流器8和谐振电路10生成，并且包括谐振电感器44和等效谐振电容，等效谐振电容包括第一、第二和第三电容器46、48、50以及镇流电容器30、32.....34的等效体，镇流电容器30、32.....34还防止DC电流流经灯24、26.....28。主要使用镇流电容器30、32、 、34作为镇流电容器(ballasting c即acitor)。 开关40和42配合来在公共或第一节点52处提供方波以便激励谐振电路10。从 开关40和42延伸的栅极或控制线54和56连接在控制或第二节点58处。各控制线54、56 包括相应的电阻60、62。 继续参照图1， 一般表示为64、66的第一和第二栅极驱动电路(circuitry/ circuit)连接在节点52、58之间，并且包括第一和第二驱动电感器68、70，它们是互耦到 (mutually coupled to)谐振电感器44的次级绕组，以便在驱动电感器68、70中感生与谐 振电路10中的电流的瞬时变化速率成比例的电压。第一和第二次级电感器72、74串联到 相应的第一和第二驱动电感器68、70以及栅极控制线54和56。根据一个实施例，电感器 72和74具有居里温度为大约85t:至大约95t:的铁氧体磁心，但是预计可有更高和/或更 低的居里温度。 栅极驱动电路64、66用于控制相应的上和下开关40和42的操作。更具体来说， 栅极驱动电路64、66在前半周期使上开关40保持为"接通"，而在后半周期使下开关42保 持为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供热保护的镇流器电路，所述镇流器包括：具有绕在耦合变压器的磁心上的初级绕组和次级绕组的换流器电路；以及具有绕在所述耦合变压器的所述磁心上的三级绕组的控制电路；其中，所述耦合变压器的所述磁心包括具有近似等于所述镇流器电路的外壳的最大阈值温度量级的居里温度的铁氧体材料。

【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：LR内罗涅，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]