CN102438383A - 用于无电极灯的功分器电路 - Google Patents

用于无电极灯的功分器电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102438383A
CN102438383A CN201110297626XA CN201110297626A CN102438383A CN 102438383 A CN102438383 A CN 102438383A CN 201110297626X A CN201110297626X A CN 201110297626XA CN 201110297626 A CN201110297626 A CN 201110297626A CN 102438383 A CN102438383 A CN 102438383A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lamp
ballast
transformer
winding
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110297626XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102438383B (zh
Inventor
V.戈迪亚克
B.亚历山大罗维奇
R.马丁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram Sylvania Inc
Original Assignee
Osram Sylvania Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Sylvania Inc filed Critical Osram Sylvania Inc
Publication of CN102438383A publication Critical patent/CN102438383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102438383B publication Critical patent/CN102438383B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/92—Lamps with more than one main discharge path
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/56—One or more circuit elements structurally associated with the lamp
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/048—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using an excitation coil
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/2806—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without electrodes in the vessel, e.g. surface discharge lamps, electrodeless discharge lamps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及用于无电极灯的功分器电路。一种灯组件适于作为串联连接在一起并连接至镇流器的一个总数的灯组件之一来操作。该灯组件包括：无电极、闭环的管状灯壳，包围水银蒸汽和缓冲气体；以及围绕灯壳的一部分布置的变压器核。输入绕组布置在变压器核上，使得其具有特定的线匝数量Ninput。辅助绕组布置在变压器核上，使得其具有特定的线匝数量Nauxiliary。辅助绕组适于连接至镇流器并且与输入绕组耦合。特定的线匝数量Ninput与特定的线匝数量Nauxiliary的比基本上与适于一起串联操作的灯组件的总数成比例。

Description

用于无电极灯的功分器电路
技术领域
本发明通常涉及低压无电极放电灯。更特别地，本发明涉及功分器电路以在连接至镇流器的多个低压无电极放电灯中划分镇流器提供的射频功率。
背景技术
甚高输出（VHO）荧光灯系统提供高效的、高流明输出和良好颜色呈现。VHO荧光灯包括荧光管每端处的电极，然而，电极基本上限制了典型VHO荧光灯的寿命。另一类型的灯系统是无电极气体放电灯系统，其包括感应耦合的荧光灯和高频镇流器。无电极气体放电灯系统使用电磁感应来代替荧光管每端处的电极。由于无电极气体放电灯不包括电极，所以无电极气体放电灯提供很多与VHO荧光灯系统相同的益处，同时附加地提供更长的灯寿命。
多个无电极气体放电灯通常用于对单个位置进行照明。单个高频镇流器通常用于对每个无电极气体放电灯供电。
发明内容
用于操作单个无电极气体放电灯的传统镇流器遭受各种缺陷。例如，在诸如当多个无电极气体放电灯用于照明大面积（诸如隧道）时的情况中，将期望以降低的功率级操作无电极气体放电灯来避免过量的光。利用各自仅操作单个无电极气体放电灯的多个传统镇流器来这样做，至多也是有问题的。此外，代替具有一对一的灯对镇流器比，具有可以适于对多个无电极气体放电灯供电的单个镇流器将是更经济的。
本发明的实施例涉及功分器电路以在串联连接在一起的多个灯组件中划分单个镇流器提供的功率。因此，实施例提供一种电灯系统，在该系统中，该电灯系统生成的光的强度在多个灯组件中分布。例如，功分器电路可以用于允许镇流器对两个灯组件供电，该镇流器被设计用于以第一功率级对单个灯组件供电，每个灯组件处于相对于第一功率级降低的第二功率级。因此，根据本发明的实施例，功分器电路允许镇流器被转换，使得其提供分布式光。
在实施例中，提供一种灯组件，其适于作为串联连接在一起并连接至镇流器的一个总数的灯组件之一来操作。所述灯组件包括：无电极、闭环的管状灯壳，包围水银蒸汽和缓冲气体；变压器核，围绕所述灯壳的一部分布置；输入绕组，布置在所述变压器核上，所述输入绕组具有特定的线匝数量Ninput；以及辅助绕组，布置在所述变压器核上并且适于连接至所述镇流器并且与所述输入绕组耦合，所述辅助绕组具有特定的线匝数量Nauxiliary。所述特定的线匝数量Ninput与所述特定的线匝数量Nauxiliary的比基本上与适于一起串联操作的所述灯组件的总数成比例。
在相关实施例中，所述变压器核可以是第一变压器核并且所述输入绕组可以是第一输入绕组，并且所述第一变压器核、所述第一输入绕组以及所述辅助绕组可以形成第一驱动电感器，并且所述灯组件还可以包括第二驱动电感器，其具有围绕所述灯壳的另一部分布置的第二变压器核以及布置在所述第二变压器核上并且适于连接至所述镇流器的第二输入绕组。
在另一相关实施例，所述第二输入绕组可以具有特定的线匝数量Ninput，其等于所述第一输入绕组的所述特定的线匝数量。在又一相关实施例中，灯组件还可以包括：负载平衡电容器，连接至所述变压器核并且适于连接至所述镇流器。在又一相关实施例中，所述输入绕组可以具有连接至接地导体的中心抽头。
在另一实施例中，提供一种电灯系统。该电灯系统包括：镇流器，适于对连接至所述镇流器的一个总数的一个或多个灯组件供电，其中所述镇流器向所述一个或多个灯组件供应预定的射频功率，所述预定的射频功率独立于连接至所述镇流器的所述一个或多个灯组件的所述总数；以及多个灯组件，适于串联连接在一起并且连接至所述镇流器，其中所述多个灯组件中的每个包括无电极气体放电灯，并且所述多个灯组件中的每个包括驱动电感器，所述驱动电感器被配置为在多个无电极气体放电灯的每个中划分所述射频功率以在所述灯壳中从划分的射频功率产生放电。
在相关实施例中，所述多个灯组件的每个的所述驱动电感器可以包括：变压器核，围绕所述灯壳的一部分布置；输入绕组，布置在所述变压器核上，所述输入绕组具有特定的线匝数量Ninput；以及辅助绕组，布置在所述变压器核上并且适于连接至所述镇流器并且与所述输入绕组耦合，所述辅助绕组具有特定的线匝数量Nauxiliary；以及可以选择所述输入绕组的所述特定的线匝数量Ninput与所述辅助绕组的所述特定的线匝数量Nauxiliary，使得所述驱动电感器在所述多个无电极气体放电灯的每个中划分所述射频功率。在其他相关实施例中，所述输入绕组可以具有连接至接地导体的中心抽头。
在另一相关实施例中，所述驱动电感器可以包括第一驱动电感器，其具有围绕所述灯壳的第一部分布置的变压器核，并且所述驱动电感器可以包括第二驱动电感器，其具有围绕所述灯壳的第二部分布置的变压器核。
在又一相关实施例中，该电灯系统还可以包括多个负载平衡电容器，其中所述多个负载平衡电容器的每个负载平衡电容器可以对应于所述无电极气体放电灯中的一个，并且每个负载平衡电容器可以连接在所述无电极气体放电灯与所述镇流器之间。在又一相关实施例中，该电灯系统还可以包括连接在所述镇流器与所述多个灯组件之间的负载平衡电容器。
在另一实施例中，提供一种互连电路，其适于连接在镇流器与灯组之间。所述互连电路包括：输入端子，适于连接至所述镇流器并且从所述镇流器接收输入电流，以及变流器，被配置为通过根据串联连接的灯组件的特定总数对从所述镇流器接收的所述输入电流进行递降来生成去往灯组的输出电流，所述灯组具有特定总数的串联连接的灯组件。所述变流器包括：变流器核；第一变流器主要绕组和第二变流器主要绕组，其中所述第一和第二变流器主要绕组是围绕所述变流器核双线缠绕的；以及变流器次要绕组，围绕所述变流器核单线缠绕，其中所述变流器次要绕组具有根据所述灯组中所述串联连接的灯组件的特定数量而选择的特定的绕组数量Nsecondary。所述互连电路还包括：输出端子，适于连接至所述灯组并且向所述灯组提供由所述变流器生成的所述输出电流。
在相关实施例中，所述互连电路还可以包括连接在所述输入端子的并且连接至所述变流器的负载平衡电容器。在另一相关实施例中，所述互连电路还可以包括连接在所述输出端子的并且连接至所述变流器的负载平衡电容器。在又一相关实施例中，所述镇流器可以是射频转换器并且所述串联连接的灯组件中的每个包括无电极气体放电灯。
在另一实施例中，提供一种电灯系统。所述电灯系统包括：镇流器，适于对一个或多个灯组件供电，其中所述镇流器独立于由所述镇流器供电的所述一个或多个灯组件的量来供应射频功率；灯组件的灯组，适于串联连接在一起，其中所述灯组中的每个灯组件包括无电极气体放电灯，所述无电极气体放电灯具有包围水银蒸汽和缓冲气体的闭环的管状灯壳，并且所述灯组中的每个灯组件包括第一驱动电感器和第二驱动电感器，其中所述灯组具有一个总数的所述无电极气体放电灯；以及变压器，连接在所述镇流器与所述灯组之间，其中所述变压器被配置为在所述灯组中的无电极气体灯的每个中划分由所述镇流器供应的所述射频功率。所述灯组的每个所述灯组件的所述第一和第二驱动电感器被配置为从所述变压器接收划分的射频功率并且在所述灯壳中产生放电。
在相关实施例中，所述变压器可以被配置为根据所述灯组中无电极气体放电灯的总数来对所述镇流器提供的电流进行递降。在另一相关实施例中，所述变压器可以是双线缠绕变压器。在又一实施例中，所述电灯系统还可以包括连接在所述变压器与所述镇流器之间的负载平衡电容器。在又一实施例中，所述电灯系统还可以包括多个负载平衡电容器，其中所述多个负载平衡电容器中的每个负载平衡电容器可以对应于所述灯组的所述无电极气体放电灯中的一个，并且每个负载平衡电容器可以连接在所述变压器与无电极气体放电灯之间。
附图说明
根据如在附图中示出的、在此公开的特定实施例的以下描述，在此公开的前述和其他目标、特征和优势将是明显的，在附图中，同样的参考字符在不同的视图中表示相同的部分。附图不一定是按比例的，代之以将重点放在示出在此公开的原理上。
图1示出了根据在此公开的实施例的、具有无电极气体放电灯的灯组件。
图2示出了根据在此公开的实施例的电灯系统的示意图。
图3-5每个示出了根据在此公开的实施例的、其中每个灯组件包括功分器电路的电灯系统的示意图。
图6-7每个示出了根据在此公开的实施例的、具有互连电路的灯系统的示意图。
具体实施例
本发明涉及一种电灯系统，在该电灯系统中，在串联连接在一起的多个灯组件中划分由单个镇流器供应的功率。从由镇流器供应的功率产生的实施例光将经由多个串联连接的灯组件中的每个而分布。在某些实施例中，诸如射频（RF）功率转换器之类的镇流器具有适于直接连接至单个灯组件的输出（例如，一个或多个输出端子）并且向其供应RF功率（例如，RF电流、RF电压）。独立于可以在镇流器输出处串联连接在一起的灯组件的总数，预定义由镇流器在输出处供应的RF功率。每个灯组件包括无电极放电灯和驱动电感器以将由镇流器供应的RF功率耦合至无电极放电灯，使得从其发出光。分功器电路连接在无电极放电灯与镇流器之间，从而在电灯系统的每个无电极放电灯之间划分功率。
图1和图2示出了灯系统100。灯组件110适于连接至镇流器130（图2中示出）并且从镇流器130接收RF功率。例如，灯组件110可以是ICETRON®灯并且镇流器可以是QUICKTRONIC®电子镇流器，两者都可从OSRAM SYLVANIA公司获得。如图1所示，灯组件110包括无电极放电灯112和驱动电感器114。一般地参考图2，无电极放电灯112具有形成放电区域118的管状闭环灯壳116。放电区域118包围缓冲气体和水银蒸汽。该缓冲气体可以是惰性气体，诸如但不限于氪或氩。灯壳116具有内表面和外表面。灯壳116的内表面具有在其上形成的磷涂层120，并且与放电区域118接触。图1所示的驱动电感器114包括围绕灯壳116的一部分布置的变压器核122和布置在变压器核122上的输入绕组124。如以下进一步讨论的那样，在操作中，驱动电感器114感应地将无电极放电灯112耦合至镇流器130以对无电极放电灯112供电。
示出的灯组件110包括第一驱动电感器114A和第二驱动电感器114B，两者均在图1中示出。然而，应该指出，本发明的实施例可以包括任何数量的一个或多个驱动电感器114。第一驱动电感器114A具有围绕灯壳116外表面的第一部分布置的第一变压器核122A。第二驱动电感器114B具有围绕灯壳116外表面的第二部分布置的第二变压器核122B。在某些实施例中，第一和第二变压器核122A和122B每个形成围绕灯壳116外表面的闭环并且具有超环面（torodial）配置。第一和第二变压器核122A和122B可以由高导磁率、低损耗铁氧体材料构成，该材料诸如但不限于锰锌铁氧体。
第一驱动电感器114A具有围绕第一变压器核122A缠绕的第一输入绕组124A，使得其具有特定的线匝数量NinputA。类似地，第二驱动电感器114B具有围绕第二变压器核122B缠绕的第二输入绕组124B，使得其具有特定的线匝数量NinputB。在某些实施例中，第一输入绕组124A的特定的线匝数量NinputA和第二输入绕组124B的特定的线匝数量NinputB是相等的。一个或多个导体（例如，引线、导电条）将第一和第二输入绕组124A和124B电连接在一起。在示出的灯组件10中，第一输入绕组124A和第二输入绕组124B并联连接。以128一般性地指示的一个或多个导体（例如，引线、导电条）适于将第一和第二输入绕组124A和124B电连接至镇流器130，并且还可以充当启动辅助以在无电极气体放电灯112中发起放电。
在操作中，第一和第二驱动电感器114A和114B从镇流器130接收RF能量，并且响应于此，在灯壳116内产生放电（例如，等离子体）。因此，RF能量通过第一和第二驱动电感器114A和114B感应地耦合至灯壳116内的放电。特别地，第一和第二输入绕组124A和124B从镇流器130接收RF电流。在某些实施例中，以相位驱动第一和第二输入绕组124A和124B。通过第一和第二输入绕组124A和124B中每个的RF电流产生了时变磁通量，该磁通量沿灯壳116感应电压。第一和第二驱动电感器114A和114B定位在灯壳116上，使得从它们感应的电压相加在一起。灯壳116中的总感应电压（即，放电电压）维持灯壳116内的放电。因此，第一和第二输入绕组124A和124B充当用于各个第一和第二变压器核122A和122B的主要电路。该放电作为第一和第二变压器核122A和122B两者的次要电路（例如，一匝次要绕组）。每个驱动电感器114A、114B因此被配置为对主要电压递降并且对主要电流递升。
在灯壳116中产生的放电发出紫外线辐射。根据示出的无电极放电灯112，灯壳116内表面上的磷涂层120将紫外线辐射转换为可见光。在此类实施例中，灯壳116由透射可见光的诸如但不限于玻璃之类的材料构成。在替代实施例中，无电极放电灯112可以用作紫外线辐射的源。在此类实施例中，从灯壳116中省略磷涂层120并且灯壳116由诸如但不限于石英之类的紫外线透射材料构成。
一般地参考图3，在某些实施例中，灯组件210适于在电灯系统200中作为由单个镇流器230供电的预定义总数的灯组件之一来操作，以提供分布式光。除了结合图1和图2在上面讨论的特征之外，电灯系统200中的每个灯组件210包括功分器电路，其被配置为按照预定义总数的灯组件划分从镇流器230供应的RF功率。因此，从镇流器230供应的RF功率在电灯系统200中的灯212-1、212-2等之间划分。在某些实施例中，无电极气体放电灯接收的电流独立于负载（例如，无电极气体放电灯的数量）而基本上保持恒定，并且无电极气体放电灯充当非线性负载，使得由每个无电极气体放电灯产生的放电电压独立于接收的电路而基本上保持恒定。
图3是适于经由两个灯组件210-1和210-2提供分布式光的示例性灯系统200的简化部分框、部分电路图。电灯系统200包括两个灯组件210-1和210-2，它们串联连接在一起并且连接至镇流器230。灯组件210-1和210-2中的每个包括功分器电路（以240-1和240-2一般性地指示），其被配置为将从镇流器230供应的RF功率对半划分，使得从镇流器230供应的RF功率在电灯系统200中的两个灯组件210-1和210-2中基本上平均分割。
特别地，每个灯组件210包括围绕第一变压器核222A缠绕的辅助绕组242，使得其具有特定的线匝数量Naux。辅助绕组242适于连接至镇流器230并且与第一输入绕组224A耦合。第一变压器核222A、第一输入绕组224A和辅助绕组242一起形成对镇流器230供应的RF电流进行递降的功分器电路240。根据理想变压器原理，由等于线匝的特定数量Ninput与线匝的特定数量Naux的比（即，Ninput:Naux，Ninput/Naux）的因子对RF电流进行递降。因此，为了在电灯系统200中的每个灯组件210中对RF电流基本上平均分割，比Ninput/Naux应该等于灯系统中电灯组件210的数量。例如，将理想变压器原理应用于图3中示出的电灯系统200，比Ninput/Naux将等于二。然而，如对于变压器而言一般已知的情况，理想变压器原理提供近似值，该近似值可以基于在操作期间发生的非理想因素诸如磁化电感和磁通量泄露来调整。为了在本发明的实施例中考虑到此类因素，将比Ninput/Naux表征为与适于一起串联操作的灯的总数基本上成比例（例如，基本上成正比，基本上相等）。
如电灯系统200中所示，在某些实施例中，负载平衡电容器C1连接在灯组件210与镇流器230之间。例如，负载平衡电容器C1可以整体形成为镇流器230的部件。替代地，电灯系统200可以包括独立于镇流器230和灯组件210形成的接口电路（在图3中未示出），使得该接口电路、镇流器230和灯组件210所有都是分立元件。根据该配置，该接口电路包括负载平衡电容器C1以连接在镇流器230与灯组件210之间。
在操作中，第一变压器核222A和第二变压器核22B是非理想变压器，并且因此展现了有限磁化电感。磁化电感充当与负载（例如，包含有源无电极气体放电灯212-1的灯组件210-1）并联电连接的电感分量。当多个串联连接的灯组件210-1、210-2（每个都包括无电极气体放电灯212-1、212-2）连接至镇流器230而以较低功率操作时，电感分量与多个串联连接的灯组件210-1、210-2成比例地降低，每个灯组件都包括无电极气体放电灯212-1、212-2。负载平衡电容器C1补偿电感的降低。因此，负载平衡电容器C1用于补偿负载的分布，该负载的分布源自在灯组件210-1、210-2的每个中对来自镇流器230的RF功率进行划分。例如，在示出的电灯系统200中，负载平衡电容器C1使得具有两个灯组件210-1和210-2的电灯系统200的总阻抗匹配于（即，近似地匹配于）具有单个灯组件的电灯系统的总阻抗。
在某些实施例中，诸如图4的电灯系统300，每个灯组件310中的第一输入绕组324A具有连接至接地导体的中心抽头350。该中心抽头的输入绕组324A最小化了灯组件310中可能出现的电磁干扰（EMI）。在其他实施例，诸如图5的电灯系统400中，不是具有连接在多个灯组件与镇流器之间的单个负载平衡电容器（如图3-4），每个灯组件410包括连接在辅助绕组442与镇流器430之间的负载平衡电容器Clamp。该配置减少了无电极气体放电灯410-1、410-2之间放电电流中的任何残差，这可能由于灯组件410的每个中的变压器核440的磁化电感变化而发生。
参考图6，在其他实施例中，电灯系统500包括适于连接在镇流器530与多个灯组件（即，“灯组”）510之间的互连电路560。例如，互连电路560可以独立于镇流器530和灯组件510形成，使得互连电路560、镇流器530和灯组件510是分立元件。互连电路560被配置为在灯组的每个灯组件510之间划分从镇流器530供应的RF功率，从而提供分布式光。在电灯系统500中，互连电路560被配置为在两个灯组件510-1和510-2之间划分从镇流器530供应的RF功率。两个灯组件510-1和510-2是串联电连接在一起的。
互连电路560包括输入端子562、变流器564和输出端子566。输入端子562适于电连接至镇流器530并且从其接收输入电流。变流器564被配置为通过根据灯组中灯组件的数量对从镇流器530接收的电流进行递降来生成输出电流。在某些实施例中，变流器564被配置为在具有预定义数量的灯组件的灯系统中操作。因此，变流器564被配置为通过等于预定义的灯组件数量的因子对从镇流器530接收的电流进行递降。输出端子566适于连接至灯组。例如，输出端子566可以包括一组输出端子566-1、566-2以将灯组中的每个灯组件510-1、510-2电连接至变流器564。因此，变流器564生成的输出电流被提供给灯组中的灯组件510。
在某些实施例中，变流器564是双绕线圈。此类双绕绕组减少了电磁发射。在此类情况中，双绕线圈用于将共模传导干扰减轻到干线（mains）中。变流器564具有核568（“变流器核”）。例如，变流器核568从铁氧体材料形成，使得其具有大于灯组件510的磁化电感的磁化电感。第一变流器主要绕组和第二变流器主要绕组围绕变流器核568双线缠绕，使得第一和第二主要绕组具有线匝的特定数量Nprimary。变流器次要绕组围绕变流器核568单线缠绕，使得其具有线匝的特定数量Nsecondary。主要和次要绕组的线匝特定数量的比R将从镇流器530接收的电流的递降因子定义如下：
Figure 201110297626X100002DEST_PATH_IMAGE001
因而，每个绕组的线匝数量Nprimary和Nsecondary可以根据电灯系统500中灯组件的数量来选择，使得相应地递降电流。在某些实施例中，选择主要绕组的线匝数量Nprimary以最小化变压器损耗，并且继而根据主要绕组的线匝数量Nprimary和电灯系统500中灯组件的数量来选择次要绕组的线匝数量Nsecondary。
电灯系统500包括跨越输入端子562并且在变流器564与镇流器530之间连接的负载平衡电容器C1。负载平衡电容器C1可以包括在镇流器530中，或替代地包括在如图6所示的互连电路560中。如结合图3在上面讨论的，负载平衡电容器C1用于补偿负载的分布，该负载的分布源自在灯组件510的每个中对来自镇流器530的RF功率进行划分。例如，在电灯系统500中，负载平衡电容器C1使得具有两个灯组件510-1、510-2的电灯系统500的总阻抗匹配于（即，近似地匹配于）具有单个灯组件的电灯系统的总阻抗。
不是如图6所示的那样具有连接在变流器564与镇流器530之间的单个负载平衡电容器C1，在图7的电灯系统600中，负载平衡电容器Clamp连接在每个输出端子组666-1、666-2与对应的灯组件610-1、610-2之间。因此，每个灯组件610具有对应的电容器Clamp。负载平衡电容器Clamp可以包括在镇流器630中或替代地包括在互连电路660中，如图7所示的。该配置减少了无电极气体放电灯610-1、610-2之间放电电流中的任何残差，这可能由于灯组件610的每个中的变压器核640的磁化电感变化而发生。
除非另外指出，对词语“基本上”的使用可以被理解为包括精确关系、条件、布置、取向和/或其他特性、以及如本领域普通技术人员理解的其派生，包括这些派生到此类派生不实质上影响所公开的方法和系统的程度。
贯穿本公开的全文，除非另外具体指出，对于修饰名词的冠词“一个”和“该”的使用可以被理解为为了简便而使用并且包括一个、或不止一个所修饰的名词。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在是包容性的并且意味着除所列元素之外可以存在附加元素。
除非另外在此规定，描述的和/或以其他方式通过图绘出以与之通信、与之关联和/或基于其等等的元素、组件、模块和/或其部件可以被理解为以直接和/或间接的方式如此通信、与之关联、和/或基于其。
尽管已经关于方法和系统的具体实施例描述了方法和系统，但是它们不限于此。显然很多修改和变型按照上述教导可以变得明显。本领域技术人员可以做出在此描述的和示出的细节、材料和部件布置中的很多附加改变。

Claims (20)

1.一种灯组件，适于作为串联连接在一起并连接至镇流器的一个总数的灯组件之一来操作，所述灯组件包括：
无电极、闭环的管状灯壳，包围水银蒸汽和缓冲气体；
变压器核，围绕所述灯壳的一部分布置；
输入绕组，布置在所述变压器核上，所述输入绕组具有特定的线匝数量Ninput，以及
辅助绕组，布置在所述变压器核上并且适于连接至所述镇流器并且与所述输入绕组耦合，所述辅助绕组具有特定的线匝数量Nauxiliary，
其中所述特定的线匝数量Ninput与所述特定的线匝数量Nauxiliary的比基本上与适于一起串联操作的灯组件的所述总数成比例。
2.根据权利要求1所述的灯组件，其中所述变压器核是第一变压器核并且所述输入绕组是第一输入绕组，并且其中所述第一变压器核、所述第一输入绕组以及所述辅助绕组形成第一驱动电感器，并且所述灯组件还包括第二驱动电感器，该第二驱动电感器具有围绕所述灯壳的另一部分布置的第二变压器核以及布置在所述第二变压器核上并且适于连接至所述镇流器的第二输入绕组。
3.根据权利要求2所述的灯组件，其中所述第二输入绕组具有特定的线匝数量Ninput，其等于所述第一输入绕组的所述特定的线匝数量。
4.根据权利要求1所述的灯组件，还包括：负载平衡电容器，连接至所述变压器核并且适于连接至所述镇流器。
5.根据权利要求1所述的灯组件，其中所述输入绕组具有连接至接地导体的中心抽头。
6.一种电灯系统，包括：
镇流器，适于对连接至所述镇流器的一个总数的一个或多个灯组件的供电，其中所述镇流器向所述一个或多个灯组件供应预定的射频功率，所述预定的射频功率独立于连接至所述镇流器的所述一个或多个灯组件的所述总数；以及
多个灯组件，适于串联连接在一起并且连接至所述镇流器，其中所述多个灯组件中的每个包括无电极气体放电灯，并且所述多个灯组件中的每个包括驱动电感器，该驱动电感器被配置为在多个无电极气体放电灯的每个中划分所述射频功率以在所述灯壳中从划分的射频功率产生放电。
7.根据权利要求6所述的电灯组件，其中所述多个灯组件的每个的所述驱动电感器包括：
变压器核，围绕所述灯壳的一部分布置；
输入绕组，布置在所述变压器核上，所述输入绕组具有特定的线匝数量Ninput；以及
辅助绕组，布置在所述变压器核上并且适于连接至所述镇流器并且与所述输入绕组耦合，所述辅助绕组具有特定的线匝数量Nauxiliary；
其中选择所述输入绕组的所述特定的线匝数量Ninput与所述辅助绕组的所述特定的线匝数量Nauxiliary，使得所述驱动电感器在所述多个无电极气体放电灯的每个中划分所述射频功率。
8.根据权利要求7所述的电灯组件，其中所述输入绕组具有连接至接地导体的中心抽头。
9.根据权利要求6所述的电灯系统，其中所述驱动电感器包括第一驱动电感器，该第一驱动电感器具有围绕所述灯壳的第一部分布置的变压器核，并且所述驱动电感器包括第二驱动电感器，该第二驱动电感器具有围绕所述灯壳的第二部分布置的变压器核。
10.根据权利要求6所述的电灯系统，还包括多个负载平衡电容器，其中所述多个负载平衡电容器的每个负载平衡电容器对应于所述无电极气体放电灯中的一个，并且每个负载平衡电容器连接在所述无电极气体放电灯与所述镇流器之间。
11.根据权利要求6所述的电灯系统，还包括连接在所述镇流器与所述多个灯组件之间的负载平衡电容器。
12.一种互连电路，适于连接在镇流器与灯组之间，所述互连电路包括：
输入端子，适于连接至所述镇流器并且从所述镇流器接收输入电流；
变流器，被配置为通过根据串联连接的灯组件的特定总数对从所述镇流器接收的所述输入电流进行递降来生成去往灯组的输出电流，所述灯组具有特定总数的串联连接的灯组件，所述变流器包括：
变流器核；
第一变流器主要绕组和第二变流器主要绕组，其中所述第一和第二变流器主要绕组是围绕所述变流器核双线缠绕的；以及
变流器次要绕组，围绕所述变流器核单线缠绕，其中所述变流器次要绕组具有根据所述灯组中所述串联连接的灯组件的特定数量而选择的特定的绕组数量Nsecondary；以及
输出端子，适于连接至所述灯组并且向所述灯组提供由所述变流器生成的所述输出电流。
13.根据权利要求12所述的互连电路，还包括连接在所述输入端子的并且连接至所述变流器的负载平衡电容器。
14.根据权利要求12所述的互连电路，还包括连接在所述输出端子的并且连接至所述变流器的负载平衡电容器。
15.根据权利要求12所述的互连电路，其中所述镇流器是射频转换器并且所述串联连接的灯组件中的每个包括无电极气体放电灯。
16.一种电灯系统，包括：
镇流器，适于对一个或多个灯组件供电，其中所述镇流器独立于由所述镇流器供电的所述一个或多个灯组件的量来供应射频功率；
灯组件的灯组，适于串联连接在一起，其中所述灯组中的每个灯组件包括无电极气体放电灯，所述无电极气体放电灯具有包围水银蒸汽和缓冲气体的闭环的管状灯壳，并且所述灯组中的每个灯组件包括第一驱动电感器和第二驱动电感器，其中所述灯组具有一个总数的所述无电极气体放电灯；以及
变压器，连接在所述镇流器与所述灯组之间，其中所述变压器被配置为在所述灯组中的无电极气体灯的每个中划分由所述镇流器供应的所述射频功率；
其中所述灯组的每个所述灯组件的第一和第二驱动电感器被配置为从所述变压器接收划分的射频功率并且在所述灯壳中产生放电。
17.根据权利要求16所述的电灯系统，其中所述变压器被配置为根据所述灯组中无电极气体放电灯的总数来对所述镇流器提供的电流进行递降。
18.根据权利要求16所述的电灯系统，其中所述变压器是双线缠绕变压器。
19.根据权利要求16所述的电灯系统，还包括连接在所述变压器与所述镇流器之间的负载平衡电容器。
20.根据权利要求16所述的电灯系统，还包括多个负载平衡电容器，其中所述多个负载平衡电容器中的每个负载平衡电容器对应于所述灯组的所述无电极气体放电灯中的一个，并且每个负载平衡电容器连接在所述变压器与无电极气体放电灯之间。
CN201110297626.XA 2010-09-29 2011-09-29 用于无电极灯的功分器电路 Expired - Fee Related CN102438383B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/893628 2010-09-29
US12/893,628 US8487544B2 (en) 2010-09-29 2010-09-29 Power splitter circuit for electrodeless lamp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102438383A true CN102438383A (zh) 2012-05-02
CN102438383B CN102438383B (zh) 2015-08-19

Family

ID=44512705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110297626.XA Expired - Fee Related CN102438383B (zh) 2010-09-29 2011-09-29 用于无电极灯的功分器电路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8487544B2 (zh)
EP (1) EP2447983A3 (zh)
KR (1) KR20120033290A (zh)
CN (1) CN102438383B (zh)
CA (2) CA2742519C (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230085050A (ko) * 2021-12-06 2023-06-13 (주)선재하이테크 진공 챔버용 플렉시블 진공자외선 이오나이저

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2165610Y (zh) * 1993-07-23 1994-05-18 四川省万县地区新技术应用研究所 多管荧光灯电子镇流器
CN2195177Y (zh) * 1994-03-26 1995-04-19 阙盛明 多灯共用节能电子镇流器
CN2260433Y (zh) * 1996-06-05 1997-08-20 新华控制技术(集团)有限公司 电子镇流器
CN1165582A (zh) * 1995-09-15 1997-11-19 电灯专利信托有限公司 高亮度无电极低压光源
CN101320672A (zh) * 2007-06-04 2008-12-10 任文华 感应无极光源
CN101365281A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 三垦电气株式会社 电功率供给装置
CN201256475Y (zh) * 2008-09-12 2009-06-10 冠捷投资有限公司 多灯管驱动电路
WO2009098824A1 (ja) * 2008-02-06 2009-08-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. トランスおよびトランス装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4972126A (en) * 1985-05-09 1990-11-20 Nilssen Ole K Ballasting system for fluorescent lamps
US5177407A (en) 1988-12-27 1993-01-05 Gte Products Corporation Glow discharge lamp having dual anodes and circuit for operating same
US4987342A (en) 1989-03-27 1991-01-22 Gte Products Corporation Self-ballasted glow discharge lamp having indirectly-heated cathode
US5027041A (en) 1990-01-16 1991-06-25 Gte Products Corporation Integrated radio-frequency light source for large scale display
US5019750A (en) 1990-01-16 1991-05-28 Gte Products Corporation Radio-frequency driven display
US5146140A (en) 1991-06-18 1992-09-08 Gte Products Corporation Method and apparatus to reduce Hg loss in rf capacitively coupled gas discharges
PH29972A (en) * 1992-05-20 1996-10-03 Diablo Res Corp Electrodeless discharge lamp including impedance matching and filter network
US5300860A (en) 1992-10-16 1994-04-05 Gte Products Corporation Capacitively coupled RF fluorescent lamp with RF magnetic enhancement
US5325024A (en) 1992-10-16 1994-06-28 Gte Products Corporation Light source including parallel driven low pressure RF fluorescent lamps
US5289085A (en) 1992-10-16 1994-02-22 Gte Products Corporation Capacitively driven RF light source having notched electrode for improved starting
JPH0855738A (ja) 1994-08-12 1996-02-27 Murata Mfg Co Ltd トランス
US5539283A (en) 1995-06-14 1996-07-23 Osram Sylvania Inc. Discharge light source with reduced magnetic interference
US5717290A (en) 1996-09-26 1998-02-10 Osram Sylvania Inc. Starting flag structure for tubular low pressure discharge lamps
US5886472A (en) 1997-07-11 1999-03-23 Osram Sylvania Inc. Electrodeless lamp having compensation loop for suppression of magnetic interference
WO2002009479A1 (en) 2000-07-21 2002-01-31 Osram Sylvania, Inc Method and apparatus for arc detection and protection for electronic ballasts
US6433492B1 (en) * 2000-09-18 2002-08-13 Northrop Grumman Corporation Magnetically shielded electrodeless light source
CA2436545C (en) 2000-10-31 2013-05-28 Osram Sylvania Inc. Ballast self oscillating inverter with phase controlled voltage feedback
US6731059B2 (en) 2002-01-29 2004-05-04 Osram Sylvania Inc. Magnetically transparent electrostatic shield
US7119486B2 (en) 2003-11-12 2006-10-10 Osram Sylvania Inc. Re-entrant cavity fluorescent lamp system
JP4186801B2 (ja) * 2003-11-25 2008-11-26 松下電工株式会社 無電極放電灯点灯装置並びに無電極放電灯装置
US7180230B2 (en) 2004-04-16 2007-02-20 Osram Sylvania Inc. RF induction lamp with reduced electromagnetic interference
KR101126477B1 (ko) * 2004-10-25 2012-03-30 엘지디스플레이 주식회사 램프 구동장치 및 구동방법과 이를 이용한 액정표시장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2165610Y (zh) * 1993-07-23 1994-05-18 四川省万县地区新技术应用研究所 多管荧光灯电子镇流器
CN2195177Y (zh) * 1994-03-26 1995-04-19 阙盛明 多灯共用节能电子镇流器
CN1165582A (zh) * 1995-09-15 1997-11-19 电灯专利信托有限公司 高亮度无电极低压光源
CN2260433Y (zh) * 1996-06-05 1997-08-20 新华控制技术(集团)有限公司 电子镇流器
CN101320672A (zh) * 2007-06-04 2008-12-10 任文华 感应无极光源
CN101365281A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 三垦电气株式会社 电功率供给装置
WO2009098824A1 (ja) * 2008-02-06 2009-08-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. トランスおよびトランス装置
CN201256475Y (zh) * 2008-09-12 2009-06-10 冠捷投资有限公司 多灯管驱动电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN102438383B (zh) 2015-08-19
US20120074855A1 (en) 2012-03-29
US8487544B2 (en) 2013-07-16
EP2447983A2 (en) 2012-05-02
CA2742519C (en) 2014-05-27
CA2828149A1 (en) 2012-03-29
CA2742519A1 (en) 2012-03-29
EP2447983A3 (en) 2014-01-29
KR20120033290A (ko) 2012-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU705741B2 (en) High intensity electrodeless low pressure light source
US5349271A (en) Electrodeless discharge lamp with spiral induction coil
KR100653292B1 (ko) 회로 내 방전 램프 전류에 대한 균등화
US5886472A (en) Electrodeless lamp having compensation loop for suppression of magnetic interference
US7439685B2 (en) Current balancing technique with magnetic integration for fluorescent lamps
JP4195483B2 (ja) 電気ランプアセンブリ
JP2001267156A (ja) インバータトランス
CN102438383B (zh) 用于无电极灯的功分器电路
JP2007265902A (ja) 無電極放電灯装置、およびそれを用いた照明器具
US7411356B2 (en) Power supply for multiple discharge lamps and the current balance device thereof
US20200205262A1 (en) Conversion circuit for a tubular led arrangement of a lamp
CN101937830B (zh) 跑道式无极灯
JP4943726B2 (ja) 無電極放電灯装置、無電極放電灯照明器具
JP3487113B2 (ja) 電源装置
JP2009129776A (ja) 無電極放電灯及び無電極放電灯の製造方法
JP2006236973A (ja) 無電極放電ランプ
CN101707177A (zh) 小功率无极灯
JP2009110702A (ja) 無電極放電灯及び照明器具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150819

Termination date: 20170929

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee