点灯系统与点灯方法技术方案

技术编号:9621184 阅读:184 留言:0更新日期:2014-01-30 10:32
一种点灯系统与点灯方法在此揭露,其中的点灯系统包括变换器、变压器、驱动电路。变换器用以将输入电压转换成适用于气体放电灯的工作电压;变压器具有一次侧绕组与二次侧绕组,二次侧绕组串联气体放电灯;驱动电路,电性连接变压器的一次侧绕组,用以在点灯阶段去驱动变压器,以使变压器的二次侧绕组输出高频电压以点亮气体放电灯。采用本发明专利技术的点灯系统与点灯方法,通过变压器绕组与气体放电灯(诸如直流灯泡)串联,可移除已有技术中的高压二极管,进而移除由于该高压二极管导致的损耗。

Lighting system and lighting method

Disclosed is a lighting system and a lighting method, wherein the lighting system comprises a converter, a transformer and a driving circuit. Converter for converting input voltage for working voltage in gas discharge lamp; the transformer has a primary winding and two winding, two winding series gas discharge lamp; the drive circuit, the primary winding is electrically connected to the transformer, the lighting stage to drive transformer, two in order to make the output winding high frequency voltage transformer to light gas discharge lamp. The lighting system of the invention and the lighting method, through the transformer winding and the gas discharge lamp (bulb series, such as DC) can remove high voltage diodes in the prior art, and then removed due to loss of the high voltage diode lead.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于电子技术,且特别是有关于一种。
技术介绍
现有的气体放电灯系统100很多采用图1所示的电路结构。如图1所示,变换器110将输入电压Vin变换成适合直流DCHID灯的工作电压,其中高压产生装置120用来产生将灯击穿所需的直流高压,其中驱动电路121驱动变压器Tl输出高压脉冲,通过二极管D9和电容器C9在灯泡130两端加上如1.5kV的直流电压,高压二极管D2用来防止直流电压损坏变换器110中的其他器件。通常高压二机管D2的正向压降较大,灯点亮前没有电流流过因而没有损耗,灯点亮后,灯电流会流过二极管D2产生较大的稳态损耗,造成镇流器(Ballast)效率降低,请参考图2所示灯电压和灯电流波形。由此可见,上述现有的点灯机制,显然仍存在不便与缺陷,而有待加以进一步改进。为了解决上述问题之一,相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的方式被发展完成。因此,如何能进一步提升系统效率,实属当前重要研发课题之一,亦成为当前相关领域亟需改进的目标。
技术实现思路
为了能提升系统效率,本专利技术的目的之一是在提供一种创新的。依据本专利技术一实施例,一种点灯系统包括变换器、变压器、驱动电路。变换器用以将输入电压转换成适用于气体放电灯的工作电压;变压器具有一次侧绕组与二次侧绕组,二次侧绕组串联气体放电灯;驱动电路,电性连接变压器的一次侧绕组,用以在点灯阶段去驱动变压器,以使变压器的二次侧绕组输出高频电压以点亮气体放电灯。气体放电灯为直流灯泡。在点灯阶段,变压器工作在非饱和状态。在气体放电灯被点亮后,驱动电路停止工作,变压器工作在饱和状态。驱动电路可包括电感、电容器与半桥电路。电感与电容器分别连接变压器的一次侧绕组的两端,其中电感、电容器与变压器构成一谐振电路;半桥电路电性连接谐振电路。在其中的一实施例中,半桥电路包括第一开关、第二开关与驱动器。第一开关与一第二开关彼此串接,其中第一开关连接一电压源,第二开关接地;驱动器电性连接第一、第二开关各自的控制端,以便第一、第二开关受驱动器控制而交替工作。第一、第二开关的工作频率可为l(T500kHz。电压源可为变换器的输入电压、变换器的输出电压、或外加的电压源。驱动器可交替地输出第一脉冲至第一开关以及输出第二脉冲至第二开关,其中第一脉冲的脉宽与第二脉冲的宽度相同;或者,驱动器可交替地输出第一脉冲至第一开关以及输出第二脉冲至第二开关,其中第一脉冲的脉宽与第二脉冲的宽度不同。在其中的一实施例中,驱动电路可包括电感、开关器件与驱动器。电感电性连接变压器的一次侧绕组与一电压源,具有寄生电容的变压器与电感构成一谐振电路;开关器件电性连接谐振电路;驱动器用以控制开关器件的启闭。在其中的一实施例中,此驱动电路还包括吸收电路。吸收电路电性连接开关器件与谐振电路,用以限制开关器件在关断时加在开关器件上的电压。在其中的一实施例中,此驱动电路还包括限流电路。限流电路电性连接开关器件,用以限制流过开关器件的电流。开关器件的工作频率为l(T500kHz,占空比为0.2%?10%。进一步,开关器件的工作频率为200kHz,占空比为3%。另外,变换器为一 DC-DC变换器或一 AC-DC变换器。。依据本专利技术另一实施例,一种点灯方法包括下列步骤:(a)将输入电压转换成适用于气体放电灯的工作电压,其中气体放电灯串联变压器的二次侧绕组;(b)在点灯阶段去驱动变压器,以使变压器的二次侧绕组输出高频电压以点亮气体放电灯。气体放电灯为直流灯泡。在点灯阶段,变压器工作在非饱和状态。上述点灯方法还包括:在气体放电灯被点亮后,停止驱动变压器,变压器工作在饱和状态。于点灯方法中,电感、电容器与变压器构成谐振电路,半桥电路电性连接谐振电路,半桥电路包括第一、第二开关彼此串接,上述的步骤(b)包括:控制第一、第二开关交替工作,以使变压器的二次侧绕组输出高频电压。第一、第二开关的工作频率为l(T500kHz。在其中的一实施例中,上述控制第一、第二开关交替工作的步骤包括:交替地输出第一脉冲至第一开关以及输出第二脉冲至第二开关,第一脉冲的脉宽与第二脉冲的宽度相同。在其中的一实施例中,上述控制第一、第二开关交替工作的步骤包括:交替地输出第一脉冲至第一开关以及输出第二脉冲至第二开关,第一脉冲的脉宽与第二脉冲的宽度不同。于点灯方法中,具有寄生电容的变压器与一电感构成一谐振电路,开关器件电性连接谐振电路,步骤(b)包括:控制开关器件的启闭,以使变压器的二次侧绕组输出高频电压。在其中的一实施例中,此点灯方法还包括:提供吸收电路,电性连接开关器件与谐振电路,通过所述吸收电路限制开关器件在关断时,加在开关器件上的电压。在其中的一实施例中,此点灯方法还包括:提供限流电路,电性连接开关器件,通过所述限流电路限制流过开关器件的电流。开关器件的工作频率可为l(T500kHz,占空比为0.2%?10%。进一步,开关器件的工作频率为200kHz,占空比为3%。综上所述,本专利技术的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。本专利技术的通过变压器绕组与气体放电灯(诸如直流灯泡)串联,得以移除已有技术中的高压二极管,从而移除由于该高压二极管导致的损耗。以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述,并对本专利技术的技术方案提供更进一步的解释。【附图说明】为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:图1为传统气体放电灯系统的电路架构图;图2示出图1的气体放电灯系统的灯电压和灯电流波形图;图3示出依照本专利技术一实施例的点灯系统的电路架构图;图4示出依照本专利技术一实施例的点灯系统的电路架构图;图5示出依照本专利技术另一实施例的点灯系统的电路架构图;图6示出图5的点灯系统在对称驱动方式下的波形图;图7示出图5的点灯系统在非对称驱动方式下的波形图;图8为依照本专利技术又一实施例的点灯系统的电路架构图;图9示出图8的驱动器的输出信号的波形图;以及图10示出图8的点灯系统的灯电压波形图。【主要元件符号说明】100:气体放电灯系统110:变换器120:高压产生装置121:驱动电路121:驱动电路130、230:灯泡200:点灯系统210:变换器220:高压产生装置221:驱动电路310:半桥电路311:驱动器320:谐振电路510:驱动器520:谐振电路530:吸收电路540:限流电路610:第一脉冲620:第二脉冲710:第一脉冲720:第二脉冲C、C1、C2、C9:电容器D、D9:二极管Dl:续流二极管D2:高压二极管L1:电感器L2:电感Ql:控制开关Q2:第一开关Q3:第二开关Q5:开关器件R、Rcs:电阻器Tl:变压器Tl-1:一次侧绕组T1-2:二次侧绕组Vin:输入电压Vbus:电压源【具体实施方式】为了使本专利技术的叙述更加详尽与完备,可参照所附的附图及以下所述各种实施例,附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面,众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中,以避免对本专利技术造成不必要的限制。于实施方式与权利要求书中,涉及“电性连接”的描述,其可泛指一元件透过其他电子元件而间接连接至另一元件,或是一元件无须透过其他电子元件而直接连接至另一元件。于实施方式与权利要求书中,除非内文中对于冠词有所特别限定,否则“一”与“该”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点灯系统,其特征在于,该点灯系统包括:一变换器,用以将输入电压转换成适用于气体放电灯的工作电压;一变压器,具有一次侧绕组与二次侧绕组,该二次侧绕组串联气体放电灯;以及一驱动电路,电性连接该变压器的一次侧绕组,用以在点灯阶段去驱动该变压器,以使该变压器的二次侧绕组输出高频电压以点亮该气体放电灯。

【技术特征摘要】
1.一种点灯系统,其特征在于,该点灯系统包括: 一变换器,用以将输入电压转换成适用于气体放电灯的工作电压; 一变压器,具有一次侧绕组与二次侧绕组,该二次侧绕组串联气体放电灯;以及 一驱动电路,电性连接该变压器的一次侧绕组,用以在点灯阶段去驱动该变压器,以使该变压器的二次侧绕组输出高频电压以点亮该气体放电灯。2.根据权利要求1所述的点灯系统,其特征在于,该气体放电灯为直流灯泡。3.根据权利要求1所述的点灯系统,其特征在于,在该点灯阶段,该变压器工作在非饱和状态。4.根据权利要求3所述的点灯系统,其特征在于,在该气体放电灯被点亮后,该驱动电路停止工作,该变压器工作在饱和状态。5.根据权利要求1所述的点灯系统,其特征在于,该驱动电路包括: 一电感与一电容器,分别连接该变压器的一次侧绕组的两端,其特征在于,该电感、该电容器与该变压器构成一谐振电路;以及 一半桥电路,电性连接该谐振电路。6.根据权利要求5所述的点灯系统,其特征在于,该半桥电路包括: 一第一开关与一第二开关,彼此串接,其中该第一开关连接一电压源,该第二开关接地;以及 一驱动器,电性连接该第一、第二开关各自的控制端,以便该第一、第二开关受该驱动器控制而交替工作。7.根据权利要求6所述的点灯系统,其特征在于,该第一、第二开关的工作频率为10~500kHz。8.根据权利要求6所述的点灯系统,其特征在于,该电压源为变换器的输入电压、变换器的输出电压、或外加的电压源。9.根据权利要求6所述的点灯系统,其特征在于,该驱动器交替地输出一第一脉冲至该第一开关以及输出一第二脉冲至该第二开关,该第一脉冲的脉宽与该第二脉冲的宽度相同。10.根据权利要求6所述的点灯系统,其特征在于,该驱动器交替地输出一第一脉冲至该第一开关以及输出一第二脉冲至该第二开关,该第一脉冲的脉宽与该第二脉冲的宽度不同。11.根据权利要求1所述的点灯系统,其特征在于,该驱动电路包括: 一电感,电性连接该变压器的一次侧绕组与一电压源,其中具有寄生电容的该变压器与该电感构成一谐振电路; 一开关器件,电性连接该谐振电路;以及 一驱动器,用以控制该开关器件的启闭。12.根据权利要求11所述的点灯系统,其特征在于,该驱动电路还包括: 一吸收电路,电性连接该开关器件与该谐振电路,用以限制该开关器件在关断时,加在该开关器件上的电压。13.根据权利要求11所述的点灯系统,其特征在于,该驱动电路还包括: 一限流电路,电性连接该开关器件,用以限制流过该开关器件的电流。14.根据权利要求11所述的点灯系统,其特征在于,该开关器件的工作频率为10~500kHz,占空比为0.2%~10%。...

【专利技术属性】
技术研发人员:张伟强王小鹏应建平
申请(专利权)人:台达电子工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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