具有灯诊断灯丝加热的镇流器及用于其的方法技术

技术编号:7136138 阅读:295 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于对一个或多个气体放电灯(30,40)供电的镇流器(10)包括逆变器(100)、输出电路(200)、灯丝加热控制电路(300)、和控制电路(500)。在逆变器(100)启动之前的灯丝检测时段期间,控制电路(500)监视输出电路(200)内的信号以便确定存在于镇流器输出接头(202,204,...,210,212)处的具有完好灯丝的灯的数目。在逆变器(100)启动之后的灯类型检测时段期间,控制电路(500)监视灯丝加热控制电路(300)内的电流以便确定存在于镇流器输出接头(202,204,...,210,212)处的(多个)灯的类型。关于灯的数目和灯的类型的确定被控制电路(500)利用来向灯丝提供适当的加热水平。优选地,由用关于可以由镇流器(10)供电的不同灯类型的数据编程的微控制器来实现控制电路(500)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对气体放电灯供电的电路的一般主题。更特别地,本专利技术涉及根 据连接到镇流器的灯的数目和类型来提供灯丝加热的镇流器。相关申请本申请的主题涉及美国临时专利申请No. 61/076,039的主题(标题为“Ballast with Lamp Filament Detection” 档案号 2006P20273US (8450/88605),在与本申请同一日提交 并被授予与本申请相同的受让人),其公开通过引用被结合在此。
技术介绍
在用于对气体放电灯供电的电子镇流器中,优选的是镇流器能够检测在镇流器输 出接头处存在功能灯(即,具有两个完好灯丝和否则处于工作条件下的灯)。此类检测例如 在允许镇流器向灯的灯丝提供适当的加热水平时是有用的,并且还可以用来为镇流器提供 用于准确地检测各种类型的灯故障条件和/或适应换灯(其中,用新灯来替换有故障的灯) 的增强能力。许多现有的编程启动类型的镇流器利用通过灯丝的直流(DC)路径来将启动电流 提供给镇流器逆变器的驱动电路,从而保证逆变器将仅在具有完好灯丝的至少一个灯存在 于镇流器的输出接头处时才启动。这种方法在某些情况下适用,但常常受到过大功率耗散 问题的困扰,尤其是在驱动电路的启动电流要求相对高的那些应用中;在那些情况下,DC 路径必要地具有相对低的阻抗(以允许用于满足驱动电路的启动电流要求的较高电流),其 在镇流器的稳态工作期间产生相当大的功率耗散并因此显著地降低镇流器的总能量效率。 因此,存在对用于检测功能灯(即具有两个完好灯丝的灯)的存在的替换方法的需要,该替 换方法不需要镇流器内的显著附加功率耗散。具有被驱动型逆变器的镇流器通常包括用于在灯故障条件下(例如,一个或多个 灯的去除或故障)保护镇流器免于过大的功率耗散和/或损坏的某种形式的保护电路。此类 保护电路通常利用某些预定电压阈值以便确定灯故障条件是否存在。在某些镇流器中,保 护电路被设计为在不要求到镇流器的输入功率循环(即,关断并随后再次接通电源开关)的 情况下适应换灯(即,用新灯替换有故障的灯)以便使新的灯点燃并进行工作。对于包括保 护电路的镇流器而言,镇流器能够在灯点燃之前确定在镇流器输出端处连接的具有完好灯 丝的灯的存在,从而建立用于确定灯故障条件是否的确存在的适当电压阈值将是有用的。因此,存在对于一种能够以可靠、具有成本效率、并且具有能量效率的方式检测具 有完好灯丝的灯的存在的镇流器的需要。此类镇流器将能够提供许多好处,包括更适当的 灯丝预加热水平以及灯故障条件的更准确检测,并将因此表示相比于现有技术而言的相当大的进步。近年来,已变得期望提供一种不仅能够适当地对变化数目的灯供电,而且能够适 当地对不同类型的灯(例如,T5、T5H0、T8、CFL及其它灯)供电而不要求对镇流器电路的任 何修改的镇流器。本领域的技术人员将认识到由此类镇流器提供的优点和灵活性。因此, 存在对一种不仅能够确定耦合到镇流器的具有完好灯丝的灯的数目,而且还能够确定那些 灯的灯类型的镇流器的需要。不同的灯类型要求不同水平的灯丝加热。适当的灯丝加热水平对于保证(多个)灯 的适当点火、工作、和预期寿命而言是重要的。因此,存在对于一种能够检测连接到镇流器 的(多个)灯的灯类型(例如,T5、T5H0、T8、CFL及其它灯)并与所检测的可工作灯的数目相 组合地使用该信息来向(多个)灯的灯丝提供适当的加热水平的镇流器的需要。此类镇流器 将表示相比于现有技术而言的相当大的进步。附图说明图1是依照本专利技术的优选实施例的包括用于根据连接到镇流器的灯的数目和灯 的类型来提供灯丝加热的电路的镇流器的部分方框示意图2是依照本专利技术的优选实施例的用于对两个灯供电的镇流器的电路图; 图3是依照本专利技术的优选实施例的图1的镇流器的电路图,其中,利用该镇流器来仅对 单个灯供电;图如描述依照本专利技术的优选实施例的在图2和3中描绘的用于单个灯的布置中的作 为时间的函数的隔直流电容器两端的电压;图4b描述依照本专利技术的优选实施例的在图2和3中描绘的用于两个灯的布置中的作 为时间的函数的隔直流电容器两端的电压;图5描绘依照本专利技术的优选实施例的用于为镇流器提供灯自适应灯丝加热的方法; 图6描述依照本专利技术的优选实施例的估计(assess)灯类型的方法的实施方式;以及 图7描述依照本专利技术的优选实施例的估计灯类型的方法的实施方式。具体实施例方式图1描述用于对气体放电灯负载20供电的镇流器10。灯负载20包括具有一对灯 丝32、34的至少一个气体放电灯30。镇流器10包括逆变器100、输出电路200、灯丝加热控 制电路300、和控制电路500。逆变器100包括第一和第二输入端子102、104及逆变器输出端子106。第一和第 二输入端子102、104适合于接收基本上为直流(DC)电压Vlim的源,诸如一般由全波整流器 (从常规AC源一例如,在60赫兹下277伏供电)和DC到DC变换器电路(例如,升压变换器) 的组合提供的。Vlim通常被选择为具有约为几百伏特的稳态工作幅值;例如,对于一般提供 的277伏特均方根(volts rms)的AC电源电压而言,νκΑΙ 通常被选择为具有约450伏的稳 态工作幅值。在工作期间,逆变器100在逆变器输出端子106处提供交变输出电压(通常被 选择为具有超过20,000赫兹的频率)。逆变器100的工作细节为本领域的技术人员所知, 并且在本文中将不会详细讨论。在本文中参考图2和3来描述用于实现逆变器100的优选 详细结构。输出电路200被耦合到逆变器100并包括适合于耦合到灯负载20内的一个或多个灯的多个输出接头202、204.....210、212。在工作期间,输出电路200在逆变器输出端子106处接收交变输出电压并提供用于使灯负载20内的(多个)灯点燃的高电压和用于使 其工作的限幅电流。另外,输出电路200与灯丝加热控制电路300相结合地提供服务,以提 供用于对灯负载20内的(多个)灯的灯丝加热的适当的激励水平。在本文中参考图2和3 来描述用于输出电路200的优选详细结构。灯丝加热控制电路300被耦合到输出电路200(经由第一输入端302)、逆变器100 (经由第二输入端304)、和控制电路500 (经由控制电路500的输入端504)。在工作期间, 结合逆变器100和输出电路200,灯丝加热控制电路300提供灯负载20内的(多个)灯的灯 丝的加热。控制电路500被耦合到逆变器100、输出电路200、和灯丝加热控制电路300。在 工作期间,控制电路500提供三个主要功能。首先,在逆变器100启动之前的灯丝检测时 段期间(即,在向镇流器10施加电力时与逆变器100开始工作时之间的时间内),控制电路 500确定耦合到输出电路200的具有两个完好灯丝的灯的数目;亦即,控制电路500检测是否具有完好两个灯丝的一个或两个灯被耦合到输出接头202、204.....210、212。其次,在逆变器100启动之后的灯类型检测时段期间,控制电路500与灯丝加热控制电路300相结 合地确定与灯负载20内的灯相对应的灯类型。在灯类型检测时段之后,并且基于关于灯的 数目和类型的前述确定,镇流器10提供灯负载20内的(多个)灯的灯丝的适当(即,灯诊断) 加热。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对包括具有一对灯丝的至少一个气体放电灯的灯负载供电的镇流器,该镇流器包括:  逆变器;  输出电路,其被耦合到所述逆变器,所述输出电路包括适合于耦合到所述至少一个气体放电灯的多个输出接头;  灯丝加热控制电路,其被耦合到所述逆变器和所述输出电路,并可操作用于与所述输出电路相结合地提供所述至少一个灯的灯丝的加热;  控制电路,其被耦合到所述输出电路、所述逆变器、和所述灯丝加热控制电路,其中,所述控制电路可操作用于:  (a)在所述逆变器启动之前的灯丝检测时段期间,确定被耦合到所述输出电路的具有两个完好灯丝的灯的数目;以及  (b)在所述逆变器启动之后的灯类型检测时段期间,确定与具有两个完好灯丝的灯相对应的灯类型;以及  其中,所述镇流器可操作用于在灯类型检测时段之后,根据以下各项来提供灯丝的加热:(i)所确定的具有两个完好灯丝的灯的数目;以及(ii)所确定的具有两个完好灯丝的灯的灯类型。

【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:N亚拉帕利
申请(专利权)人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司
类型:发明
国别省市:US

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