CN102696279A - 灯的电子镇流器电路 - Google Patents

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Abstract

一种电子镇流器电路，其包括功率因子校正电路、控制和放大器电路、镇流器控制器电路，和镇流器驱动器电路。该镇流器驱动器电路包括连接到灯和触发限压电路上的谐振电路，触发限压电路调节谐振电路的行为。可包括过流传感器电路，以经由控制和放大器电路间接控制镇流器控制器电路。触发限压电路使用变阻器，以改变谐振电路的谐振频率来限制到灯的电压。

Description

灯的电子镇流器电路
相关申请
本申请要求提交于2009年11月2日的第61/257,194号美国临时专利申请的优先权，其内容全部被结合在此文中作为参考。
背景技术
本发明涉及灯（诸如，高亮度放电灯和荧光灯）的镇流器电路。更尤其地，本发明涉及针对镇流器电路驱动的灯进行功率极限表征（power limitcharacterization）、电流限制以及电压限制的电路。
发明内容
一方面，本发明涉及用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，包括：镇流器驱动器电路，其包括：谐振电路，该谐振电路具有被配置成驱动灯的第一谐振频率；以及被连接到所述谐振电路上的限压电路。
当灯电压超过阈值电压时，第一谐振频率可变为第二谐振频率，从而将所述灯电压箝位（clamp）到所述阈值电压。
谐振电路可进一步包括第一电感器，其与运行电容器和触发电容器串联连接，灯被跨接到触发电容器两端，并且限压电路被跨接到运行电容器两端。
限压电路可包括：在运行电容器高侧与公共电压之间被串联连接起来的第一变阻器、触发电压充电高侧电容器和第一二极管；在运行电容器低侧和所述公共电压之间被串联连接的第二变阻器、触发电压充电低侧电容器和第二二极管，其中，所述第一二极管被布置成在第一方向上导通，而第二二极管被布置成在与第一方向相反的方向上导通。
限压电路可进一步包括第三变阻器，其桥接位于触发电压充电高侧电容器与第一二极管之间的第一点和位于触发电压充电低侧电容器和第二二极管之间的第二点。
可从由被跨接到一对总线之间的第一和第二电容器形成的分压器得出公共电压。
镇流器驱动器电路完全不包括被配置成用于检测其中的电流状态的电阻器，以减轻功率消耗和热的生成。
另一方面，本发明涉及电子镇流器电路，其包括：
镇流器控制器电路，其被配置成输出至少一个驱动信号；
功率因子校正电路，其输出反映电压的电流感测信号；
控制和放大器电路，其被配置成接收所述电流感测信号，将功率校正反馈信号提供给功率因子校正电路，并且提供一个或多个输出信号，以控制镇流器控制器电路；
镇流器驱动器电路，其被配置成从所述镇流器控制器电路接收所述至少一个驱动信号，所述镇流器驱动器电路包括：
可连接灯的谐振电路；以及
被配置成调节谐振电路的行为的限压电路；
以及
过流传感器电路，其被配置成，向控制和放大器电路输出信号，从而经由控制和放大器电路间接地控制镇流器控制器电路。
又另一方面，本发明涉及电子镇流器电路，其包括功率因子校正电路、控制和放大器电路、镇流器控制器电路和镇流器驱动器电路。镇流器驱动器电路包括谐振电路，其被连接到灯以及调节谐振电路行为的限压电路。可包括过流传感器电路，以经由控制和放大器电路间接地控制镇流器控制器电路。
附图说明
根据以下对本发明的详细说明，并同时阅读以下的附图，以上提及的本发明的特征将变得能更加清楚地被理解，其中：
图1是依据本发明的一个实施例的电子镇流器的框图；
图2是在图1中镇流器中使用的功率因子校正电路的一个实施例的框图；
图3是在图1中镇流器中使用的控制器和放大器电路的一个实施例的框图；
图4是在图1的实施例中使用的调光器接口和支持电路的实施例的框图；
图5是图1的实施例中镇流器控制器和镇流器驱动器电路的一个实施例的框图；
图6是在图1的实施例中使用的镇流器驱动器和限压电路的一个实施例的框图；
图7是图1的电子镇流器的示意性的一个实施例，示出了EMI滤波和整流电路；
图8是图1的电子镇流器的示意性的一个实施例，示出了功率因子校正电路；
图9是图1的电子镇流器的示意性的一个实施例，示出了控制器和放大器电路；
图10是图1的电子镇流器的示意性的一个实施例，示出了电压调节器电路；
图11是图1的电子镇流器的示意性的一个实施例，示出了镇流器控制器和镇流器驱动器电路；
图12是图1的电子镇流器的示意性的一个实施例，示出了调光电路和限流电路。
具体实施方式
图1示出了依据本发明的一个实施例的电子镇流器100的一个实施例的框图。镇流器100被配置成驱动灯602，例如，高亮度放电（HID）灯（诸如M132/M154），其在135伏的电压额定值下具有320瓦的功率额定值。这样的灯602可适用于照亮大的区域，诸如停车场或仓库。这样的灯602的镇流器100被连接到208Vac、240Vac或277Vac的电源。镇流器100提供了峰值为3至4KV的触发电压，并且在大致100KHz的频率下工作。本领域技术人员将认识到的是，这些值将随灯的制造商的技术规格和推荐技术标准而改变，而不背离本发明的精神和范围。
镇流器100包括：EMI滤波器和整流器电桥（“供电”）电路110、功率因子控制器电路120、VCC调节器电路130、镇流器驱动器电路140、控制和放大器电路150、过流传感器电路160、镇流器控制器电路170，和调光器电路180。在电路100中还存在额外的组件和功能。
镇流器100调节流过负载（诸如灯120）的电流。镇流器100是一种电子镇流器，其在一个实施例中模拟了反应镇流器的电压对功率曲线。镇流器100具有限制灯的触发电流和电压的特征。
EMI滤波器和整流器电桥电路110起到电源110的作用，其向镇流器100和灯602的电路供电。电源110接收第一和第二功率输入端112a、112b并且还具有接地输入114。电源110将经滤波、整流的正弦波输出到输电线118a、118b。EMI滤波器和整流器电桥电路110经由输电线118a、118b向下游连接到功率因子控制器（PFC）电路120，通过跨接在输电线118a、118b之间的PFC输入电容器116。
PFC电路120接收来自控制和放大器电路150的功率校正反馈信号152。PFC电路120响应于功率校正反馈信号152调整+主总线132a的电压。PFC电路120输出电流感测信号158，以供镇流器电路100中的其它组件使用。在下面更详细地描述了信号152、158的生成和实施。PFC电路120有助于保持功率因子尽量接近100%，以便向电源110提供尽量高的有效负载（realload），以便满足IEC61000-3-2的要求，并且改善效率。反应镇流器普遍具有低的功率因子。PFC电路120配备有功率极限表征（power limitcharacterization）能力，其使镇流器100能够近似反应镇流器的电压与功率的关系特征。PFC电路120的下游是镇流器控制器电路170，其是向镇流器驱动器电路140提供偏压信号的电路。
镇流器驱动器电路140以近似于驱动灯602的谐振电路620的频率供电。与镇流器驱动器电路140相关联的是灯的触发电压限制器（VL）电路610，其限制了经由灯的供电引线144a、144b被施加到灯602上的触发电压，从而有助于增加灯的寿命。
VCC调节器电路130从+主总线132a接收电力，并在VCC总线134上输出第一电压，VCC总线134被连接到各种其它组件上。VCC调节器电路130还包括隔离变压器T100，从隔离变压器T100输出了隔离的功率信号VCC-ISO138。Vcc总线134由主总线132a、132b供电。总线滤波器电容器128a、128b被跨接到主总线之间。因此，主总线132a、132b的电压对应于总线滤波器电容器128a、128b的电压。通过这种方式，当总线滤波器电容器128a、128b的电压降到阈值以下时，到达灯602的电流中断。此外，存在仅通过灯的物理本质（nature）维持灯602所需的最小驱动电压。电压调节器电路130能够从主总线132a、132b产生处于灯的持续电位（sustain level）以下的Vcc电压。该电压调节器电路130可以被看作为延续电路耐受（‘last-circuit-standing’）。Vcc关闭（shutdown）的滞后是为了通过尝试“直通（carry-thru）”临时断电而适应输电线中断。在一个实施例中，电压调节器电路130使灯602通过8个60Hz的周期，但是必须经由被施加到控制电路中的Vcc电压保持控制状态，以用于恢复，如果在这种情况下，灯602尚未熄灭。电压调节器电路130具有另一种关于镇流器上电的状况。在图1中的电压调节器电路130具有MOV（未示出），其被连接到其启动偏压管脚，以防止电压调节器电路130在低于最小值（例如，190VAC）的输电线电压水平处启动，以此作为保护特征。
与镇流器控制器电路170相关联的是灯的触发过流传感器电路160，其感测反向电流，并且，正如可适用的，重置触发序列，以通过对电流提供更准确的控制来提高性能。过流传感器电路160被连接到电压VCC总线134以及电压VCC镇流器驱动器上，其被供应到镇流器驱动器电路140。如果过流传感器电路160感测到一个或多个电压处于预定值以外，则其向控制和放大器电路150输出过流信号160。
控制和放大器电路150接收来自过流传感器电路160的过流信号162、来自调光器时间延迟开关186的调光器总线校正信号188，以及来自功率因子控制器电路120的PFC电流感测信号158等。作为响应，控制和放大器电路150向功率因子控制电路120输出功率校正反馈信号152、将调光器延迟控制信号输出回给调光器时间延迟开关186，并且向镇流器通断开关168输出镇流器控制器通/断信号154，该镇流器通断开关168控制被供应给镇流器控制器电路170的电压VCC镇流器控制器176。
调光器电路180接收调光器电压信号182a、182b，并输出信息，该信息被总体显示为调光器时间延迟开关186的电路使用，以产生给控制和放大器电路150的调光器总线校正反馈信号188，以及给镇流器控制器电路170的调光器频率调节信号174。
镇流器通/断开关168接收来自控制和放大器电路150的镇流器控制器通/断信号154。镇流器通/断开关168被配置成，根据镇流器控制器通/断信号154将电压VCC总线134选择性地连接到镇流器控制器电路170，正如下面将详细讨论的。
图2示出了PFC电路120的一个实施例200。PFC集成电路芯片（“PFCIC”）210（诸如NCP1650，可从安森美半导体公司（ON semiconductor）购得），组成PFC电路120的核。通过用于提供总线大容量电容器128a、128b的上电充电的支路整流器D8，降低了功率因子校正电路120的峰值功率操纵要求。在启动过程中利用支路整流器420提供支路，功率因子校正电路120就不需要提供镇流器驱动器电路140所需要的辅助电压（boosted voltage）。在不需要对付满初始启动电流的情况下，功率因子校正电路120能够在大致从50%（例如，在全调光情况下）到满功率的负载范围中有效地工作。
高功率线（high power line）118a经由包括电感器L1和升压整流二极管D2的PFC支路线122连接，形成电路100的+主总线132a。低功率线（lowpower line）118b直接连接到PFC ICC电流感测器Is的管脚226。同时，-主总线132b被连接到PFC IC的接地管脚GND。
PFC电流感测电阻器206并联到PFC IC的Iavg管脚和接地管脚GND之间。PFC电流感测电阻器206两端的电压被PFC 210使用，并且对后者的Iavg管脚的值有影响。PFC电流感测电阻器206具有的值被选择成能够在电路中起作用的最小电阻值，使得电阻生热导致的效率损失最小，并成为较经济的实现。在其Iavg管脚处，PFC IC 210输出PFC电流感测信号158，其被提供到其它组件，正如下面将进一步讨论的。PFC Iavg电阻器208在一侧上被连接到PFC IC的Iavg管脚，并且在另一侧接地（-主总线132b）。Iavg管脚具有相关于PFC IC 210的放大增益变化的电压水平。
在+主总线132a和-主总线132s之间连接的是高侧第一总线分压电阻器（divider resistor）124和低侧第二总线分压电阻器126，其共同形成了分压器。功率校正反馈信号152被输入到两个总线分压电阻器124、126之间的节点，该节点被连接到PFC IC 210的反馈/关闭（FB SD）管脚125，功率校正反馈信号152的生成将在下面进一步说明。
图3示出了控制和放大器电路150的一个实施例300。如图1和图3所见，控制和放大器电路150接收PFC电流感测信号158、调光器总线校正反馈信号188，以及过流反馈信号162。该控制和放大器电路150输出以上所述的功率校正反馈信号152（其被输入PFC IC 210）、镇流器控制器通/断信号154，和调光器延迟控制信号156。
控制和放大器电路150包括运行比较器310，其被实现成放大器，并被配置成确定灯602是否已经被触发并处于持续运行状态下。运行比较器310接收来自PFC电流感测信号158的第一输入和构成运行比较器参考信号314的第二输入。运行比较器参考信号314是设置在处于灯602的预热功率电位以上且在运行电位以下的电位的阈值。响应于这两个输入，运行比较器310输出运行状态信号319。
运行状态信号319被施加到调光器延迟定时器电路350，其输出调光器延迟控制信号156。运行状态信号319还被施加到触发振荡器340，其是使用放大器实现的，并且输出触发信号342。运行状态信号319和触发信号342，与过流反馈信号162一起，全部被施加到镇流器使能逻辑电路360。作为响应，镇流器使能逻辑电路360输出镇流器通/断信号154，其被施加到镇流器通/断开关168，以最终控制镇流器控制器电路170。
控制和放大器电路150还包括功率极限表征（PLC）电路，其最终输出功率校正反馈信号152。PLC电路包括PLC第一放大器320、PLC第一放大积分器322、PLC第二放大器330，和PLC第二放大器限制器332。PLC第一放大器320接收包括PFC电流感测信号158的第一输入，以及，包括调光器总线校正反馈信号188的第二输入。
然后，PLC第一放大器的输出被PLC第一放大积分器322求积分。积分电路322具有积分时间常数，其代表灯602的预热时间。由于不同的电路阻抗值和灯602的性质，预热过程与正常操作过程相比，灯602受总线电压变化的影响较小。然后，PLC第一放大积分器322的输出作为第一输入被传递给PLC第二放大器330，同时调光器总线校正反馈信号188被作为第二输入呈送给PLC第二放大器330。然后PLC第二放大器330的输出由PLC第二放大器限制器322限定阈值。然后PLC第二放大器限制器332的输出被提供作为功率校正反馈信号152。
图4示出了结合调光器时间延迟开关186的调光器接口和支持电路180的组合的一个实施例400。这种组合400包括调光器转换器电压调节器420、电压到占空比转换器410、一对光隔离器440、450，和分别包括第一和第二使能晶体管（enabling transistor）Q105、Q106的光隔离器使能变换电路460。调光器接口和支持电路180还包括限制电路470、480和积分电路472、482，如下面讨论的。共同地，第一和第二使能晶体管Q105、Q106、限制电路470、480和积分电路472、482起到图1所见的如调光器时间延迟开关186的装置的作用。
调光器转换器电压调节器接收VCC-ISO功率信号138，并响应其输出高和低的调光器转换器VCC信号420a、420b。电压到占空比转换器410分别接收高和低（接地）调光器输入信号182a、182b，其范围一般在0至10伏。调光器分流电阻器184被耦接在高调光器输入信号182a和高转换器VCC信号420a之间，以在无调光器信号存在时上拉（pullup）高调光器输入。
电压到占空比转换器410使用在单一封装中提供的一对Norton型运算放大器（诸如，LM2904）来实现。第一运算放大器在“空运行（free-run）”模式下工作，以产生从0至10伏的锯齿波形。第二运算放大器被配置成比较器。第一运算放大器的输出作为第一输入被呈送给第二运算放大器。到第二运算放大器的第二输入是高输入调光器信号182a。第二运算放大器因此将第一比较器输出的锯齿波的瞬时值与高输入调光器信号182a进行比较，并且响应其输出调光器转换器输出信号414a、414b。
两个光隔离器440、450可被实现成单一封装（例如4N35）。两个光隔离器440、450的内部二极管串联连接，第一光隔离器440的阴极被连接到第二光隔离器450的阳极。这样保证了以同一个信号来驱动两个光隔离器440、450。因此，如图4所见，调光器转换器输出信号414a被呈送到第一个第一光隔离器440的阳极，同时调光器转换器输出信号414b被呈送到第二光隔离器450的阴极。
使能晶体管Q105和Q106均被配置成通过调光器延迟控制信号156同时激活。当由调光器延迟控制信号156同时激活时，经由相应的基极使能引线（base enable lead）454、444，晶体管Q105、Q106分别启动光隔离器440、450的输出。
第一光隔离器440的输出442被馈给调光器频率调整电位限制器470，其输出被供给调光器频率调整积分器472。调光器频率调整积分器472对第一光隔离器440的输出442求积分，以产生调光器频率调整信号174。
第二光隔离器440的输出452被馈给调光器总线校正电位限制器480，其输出被供应给调光器总线校正积分器482。调光器总线校正积分器482对第二光隔离器450的输出452求积分，以产生调光器总线校正信号188。
提供了外部电路隔离屏障490，以增强在调光器接口和支持电路18的实施例400的一些组件之间的电隔离。
图5示出了过流传感器电路160、镇流器驱动器电路140、镇流器控制器电路170以及镇流器通/断开关电路168的组合电路的一个实施例500。
镇流器控制器电路170包括镇流器控制器集成电路520（镇流器控制器IC 520），其可被实现成FAN 7544，对于那些本领域技术人员这是已知的。
镇流器控制器IC 520的一个输出为由调光器接口电路产生的调光器频率调整信号174。调光器频率调整信号174被连接到镇流器控制器IC 520的RT管脚。被总体示为511的参数管脚被连接，用于设置镇流器IC 520。这些参数管脚可被连接到镇流器控制器设定扫描TC电容器512、镇流器控制器设定扫描TC电阻器514（管脚RPH）、镇流器控制器设定运行频率电容器516，以及镇流器控制器设定运行频率电阻器518（管脚RT）。
镇流控制器IC 520的第二输入是供电电压VCC，其被选择性地供给镇流器控制器IC 520的VCC管脚，以提供电压VCC镇流控制器176。电压VCC镇流控制器176受镇流器通/断开关168控制。镇流器通/断开关168被实现成镇流器控制器开关晶体管Q103。晶体管Q103的发射极引线546被连接到电压VCC镇流器驱动器164。电压VCC镇流器控制器176经由集电极电阻器R109被连接到Q103的集电极引线。在其基极侧，Q103经由高侧镇流器控制器Vcc开关分压电阻器545被连接到电压VCC镇流器驱动器164。镇流器控制器通/断信号154经由低侧镇流器控制器Vcc开关分压电阻器548被输入到Q103基极。因此，由控制和放大器电路154输出的通/断镇流器控制信号154可通过切断镇流器控制器的VCC，控制镇流器控制器IC 520的操作。
过流传感器电路160包括过流感测晶体管Q110，其基极经由Vcc基极线539被连接到VCC总线134。过流感测晶体管Q110的发射极经由感测电流限制电阻器536被连接到电压VCC镇流器驱动器164，同时感测补偿电容器538被连接在发射极和Vcc基极线539之间。在VCC总线134和电压VCC镇流器驱动器164之间插入有串联连接的感测二极管532和感测电阻器534。晶体管Q110的集电极经由积分电路接地，该积分电路包括串联连接的感测积分器电阻器535和感测积分器电容器C129。由VCC总线的电压134、164的影响得到的电容器信号537被感测积分器电阻器535和感测积分器电容器C129求积分。感测积分器电容器C129两端的电压水平被输出成为过流信号162，其被供给控制和放大器电路150，其实施例300在以上参考图3进行了描述。
当总线滤波器电容器128a、128b的电压下降到阈值以下时，过流传感器电路160重置触发序列。总线滤波器电容器128a、128b被连接到对灯602的驱动电路140进行供电的总线。在灯触发过程中，总线滤波器电容器128a、128b提供了启动灯602所需的额外电力。如果灯602启动失败，则总线滤波器电容器128a、128b被在阈值以下的总线电压中的相应电压降耗尽。总线滤波器电容器/总线的电压阈值是表示灯不能成功触发的电压水平。过流传感器电路160的另一个特征是，在供电和/或总线滤波电容器故障导致失去正常电压水平的情况下的电路保护。
镇流器控制器IC 520输出驱动信号172，其被发送到属于镇流器驱动器电路140的镇流器驱动器IC 580。正如下面参考图6讨论的，镇流器驱动器电路140接收这些驱动信号172，以经由灯供电引线144a、144b来操作灯602。
图6说明了电路600，其包括镇流器驱动器和限压电路140，用于驱动灯602。镇流器驱动器集成电路580被提供以来自电压VCC镇流器驱动器164的电力，并被连接到-主总线132b。此外，如上面所讨论的，镇流器驱动器集成电路接收来自镇流器控制器电路，而且更尤其地是来自镇流器控制器芯片520的驱动器信号172。镇流器驱动器集成电路580具有被连接到功率晶体管Q100和Q101栅极上的输出。晶体管Q100被连接成在+主总线132a处供电，同时晶体管Q101被连接成在-主总线132b处供电。功率晶体管Q100和Q101的输出被连结在一起形成谐振电路驱动信号650。同时，在总线滤波器电容器128a、128b之间的节点处形成了谐振电路返回信号（Cbus）660（见图1）。
如图6所见，镇流器驱动器和限压电路140包括谐振电路620和触发限压电路610。在灯的触发过程中，在灯602的两端生成高电压。期望的是限制灯的触发电压以保证灯的寿命。
谐振电路620被配置成被插入到镇流器驱动器580和灯602之间的LC电路。该谐振电路620具有的谐振频率等于镇流器驱动器580的频率。通过使镇流器驱动器580的频率与谐振电路602的谐振频率相匹配，最大功率被传递给灯602。谐振电路620包括LC电路电感器622、LC电路运行电容器624，和LC电路触发电容器626。LC电路触发电容器626与灯602电并联。
触发限压电路610具有预热/运行电压僵持（standoff）高侧变阻器612a（“第一变阻器612a”）、触发电压充电高侧电容器614a（“第一电容器614a”）、触发限压变阻器618（“桥接变阻器618”）、触发电压充电低侧电容器612a（“第二电容器612a”），以及预热/运行电压僵持低侧变阻器612b（“第二变阻器612b”），跨接在LC电路之间的运行电容器624。
正如那些本领域技术人员已知的，变阻器在阈值电压以下时具有高电阻值。当变阻器两端的电压超过阈值时，变阻器变得导电。为了适应高电压，可将多个变阻器串联连接。在本发明的一些实施例中，可使用金属氧化物变阻器（MOV）。
桥接变阻器906到每一个电容器614a、614b的连接还提供了用于相应的二极管616a、616b的连接。二极管616a、616b使电容器614a、614b能够被充电到dc电平。变阻器612a、612b提供了足以阻止触发限压器620干扰正常的灯运行驱动电位的电压阈值。当在电容器614a、614b两端累积的电平达到桥接变阻器618的电压极限时，该桥接变阻器618导通，从而将灯的触发电压限制成等于第一和第二变阻器612a、612b以及桥接变阻器618的累积电压额定值的电压。电压波形的峰值克服了桥接变阻器618，以提供流过跨接LC电路的运行电容器624的电流。该电流阻止在谐振电压建立中的继续升高，而不提高驱动电流。因此，其间接限制了对于应用的在电流和尺寸方面的驱动器要求，并允许使用更经济的驱动器开关装置，对于更快速的开关以及更高的效率，其典型地具有更小的nC。
当发生灯的触发时，由于阻挡电容128a、128b耗尽而导致的延迟，在生成过流信号之前达到灯触发电压。另一方面，利用通过L/C谐振频率驱动的频率扫描产生的触发，由L/C‘Q’和扫描的速率产生了峰值触发电压处的有限停留时间。在主总线上的阻挡电容器与全扫描所需要的相比具有明显少的电荷，并且，因此，过流导致了触发的终止。这同样阻止了已知的灯602的不成功启动。例如，在极度失控的状态下，高亮度放电（HID）灯具有持续初始启动电弧的能力。这种阻挡耗尽的控制方法阻止了电弧持续。
在灯602触发之后，谐振LC电路触发电容626通过灯602相对低的有效阻抗被分流。结果，使用作为示例的一个实施例，谐振电路610的180KHz谐振频率变为75KHz，并变成主要为电感性的，这是因为驱动频率处于曲线向上斜坡上。随着灯602中的电弧转变为等离子体，灯所需的最大电流从4A降到2.6A，其处于典型的额定运行值。在给定驱动阻抗的情况下，典型的灯602将在几分钟之内转变。据此，以较低的速率进行对功率和/或亮度的调节，这几乎或根本不可察觉。而且，为避免稳定性出现问题，调节速率比PFC功率增益响应特征更低。例如，PFC动态功率增益特征被设定在5Hz的速率，以支持典型的触发和灯的运行。
从前述内容中可以看出，限压器610限制了在灯602开启时由镇流器电路140施加的触发电压。限压器610使用变阻器来接通电路组件（例如，电容器），其根据电压水平改变谐振电路参数。当达到一定的电压时，变阻器导电，并接通连接到谐振电路620的电路。限压器610改变了谐振电路620的谐振频率，其导致到灯602的电压被箝位在最大值。
如图6所见，镇流器驱动器电路140（包括谐振电路610）和限压电路6100不具有被配置成用于检测在电路140中的电流状态的电阻器，与现有技术中的镇流器电路不同。完全不包括这样的电阻器有助于减轻在镇流器电路100中的功率消耗和热生成。
虽然已经参考一个或多个特定的实施例描述了本发明，但是该说明旨在进行总体上的说明，并不应被解释成将本发明限制在所示出的实施例中。应该体会到的是，对于那些本领域技术人员来说可发生不同的变形，虽然在此未特别地被示出，但仍在本发明的范围内。
参考编号列表：
100--镇流器电路；
110--EMI和滤波器桥式电路；
112a—输入，N1；
112b—输入，N2；
114—输入，安全接地；
116--PFC输入电容器；
118a--经整流正弦波（+）；
118b--经整流正弦波（-）；
120--功率因子控制器；
122--支路线；
124--总线划分器，高侧；
125--PFC IC反馈/关闭管脚；
126--总线划分器，低侧；
128a--总线滤波器电容器高；
128b--总线滤波器电容器低；
130--电压调节器电路；
132a--+主总线；
132b---主总线；
134--Vcc总线；
138--Vcc-Iso；
140--镇流器驱动器电路；
144a--灯供电引线1；
144b--灯供电引线2；
150--控制和放大器电路；
152--功率校正反馈信号；
154--镇流器控制器通/断信号；
156---调光器延迟控制信号；
158--PFC电流感测信号（来自PFC IC的Iavg管脚）；
160--过流传感器电路；
162--过流反馈信号；
164--电压VCC镇流器驱动器；
168--镇流器通断开关；
170--镇流器控制器电路；
172--驱动信号；
174--镇流器频率调整信号；
176--电压VCC-镇流器控制器；
180--调光器电路；
182a--调光输入（+）；
182b--调光输入（-）；
184--调光器分流电阻器；
186--调光器时间延迟开关；
188--调光器总线校正反馈信号；
200--功率因子控制器电路；
206PFC电流感测电阻器；
208--PFC Iavg电阻器；
210--NCP 1650（安森美半导体公司）；
300--控制器和放大器电路；
310--运行比较器；
314--运行比较器参考；
319--运行状态信号；
320--PLC放大器1；
322--PLC放大1积分器；
330--PLC放大器2；
332--PLC放大2限制器；
340--触发振荡器；
342--触发信号；
350--调光延迟定时器；
360--镇流器使能逻辑；
400--调光器接口和支持电路；
410--电压到占空比转换器；
414a，b--调光转换器输出；
420--调光转换器Vcc调节器；
420a--调光转换器Vcc+；
420b--调光转换器Vcc-；
430--T100变压器；
440--光隔离器U104；
442--光隔离器U104输出；
444--光隔离器U104使能；
450--光隔离器U105；
452--光隔离器U105输出；
454--光隔离器U105使能；
460--光隔离使能变换器；
Q105--第一晶体管使能变换器；
Q106--第二晶体管使能变换器；
470--调光器频率调整电位限制器；
472--调光器频率调整积分器；
480--调光器总线校正电位限制器；
482--调光器总线校正积分器；
490--隔离屏障；
500--镇流器控制器和驱动器电路；
511--镇流器控制器参数管脚；
512--镇流器控制器设定扫描TC电容器；
514--镇流器控制器设定扫描TC电阻器；
516--镇流器控制器设定运行频率电容器；
518--镇流器控制器设定运行频率电阻器A；
520--镇流器控制IC；
Q110--OC感测晶体管；
532--OC感测二极管D116；
C129--OC感测积分器电容器；
534--OC感测电阻器R139；
535--OC感测积分器电阻器；
536--OC感测限流电阻器；
537--OC感测信号；
538--OC感测补偿电容器；
539--到感测晶体管中的Vcc线路；
Q103--镇流器控制器Vcc开关晶体管；
545--高侧镇流器控制器Vcc开关分压电阻器；
546--镇流器控制器晶体管开关的发射极引线；
R109—镇流器控制器晶体管开关的集电极电阻器；
548--低侧镇流器控制器Vcc开关分压电阻器；
580--镇流器驱动器IC IR2113；
600--镇流器驱动器电路；
602--灯；
610--触发限压器；
612a--预热/运行电压僵持高侧；
612b--预热/运行电压僵持低侧；
614a--触发电压充电电容器高侧；
614b--触发电压充电电容器低侧；
616a--触发整流器二极管高侧；
616b--触发整流器二极管低侧；
618--触发限压器MOV；
620--谐振LC电路；
622--谐振LC电路电感器；
624--谐振LC电路运行电容器；
626--谐振LC电路触发电容器；
650--谐振电路驱动器信号；
660--谐振电路返回信号（Cbus）。

Claims (28)

1.一种用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，包括：
镇流器驱动器电路（140），该镇流器驱动器电路（140）包括：
谐振电路（620），其具有第一谐振频率，并被配置成驱动灯（602）；
以及
限压电路（610），其被连接到所述谐振电路（620）。
2.所述用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，其中
当灯的电压超过阈值电压时，所述第一谐振频率变为第二谐振频率，从而所述灯的电压被箝位到所述阈值电压。
3.如权利要求1所述的电子镇流器电路，其中：
所述谐振电路（620）包括与运行电容器（624）和触发电容器（626）串联连接的第一电感器（622），所述灯（602）被跨接在所述触发电容器（626）的两端；并且
所述限压电路（610）被跨接到所述运行电容器（624）两端。
4.如权利要求3所述的电子镇流器电路，其中，所述限压电路（610）包括：
在所述运行电容器（624）的高侧和公共电压（Cbus）之间被串联连接的第一变阻器（612a）、触发电压充电高侧电容器（614a）和第一二极管（616a）；
在所述运行电容器（624）的低侧和所述公共电压（Cbus）之间被串联连接的第二变阻器（612b）、触发电压充电低侧电容器（614b）和第二二极管（616b）；
其中，所述第一二极管（616a）被布置成在第一方向上导通，并且，所述第二二极管（616b）被布置成在与所述第一方向相反的方向上导通。
5.如权利要求4所述的电子镇流器电路，其中，所述限压电路（610）进一步包括：
第三变阻器（618），其将位于所述触发电压充电高侧电容器（614a）与所述第一二极管（616a）之间的第一点和位于所述触发电压充电低侧电容器（614b）和所述第二二极管（616b）之间的第二点桥接。
6.如权利要求4所述的电子镇流器电路，其中：
所述公共电压（Cbus）是从跨接在一对总线（132a、132b）之间的第一和第二电容器（128a、128b）形成的分压器得到的。
7.如权利要求4所述的电子镇流器电路，其中：
所述镇流器驱动器电路（140）不具有配置成用于检测其中的电流状态的电阻器，以减轻功率消耗和热生成。
8.一种电子镇流器电路，包括：
镇流器控制器电路，被配置成输出至少一个驱动信号；
功率因子校正电路，输出反映电压的电流感测信号；
控制和放大器电路，被配置成接收所述电流感测信号，向所述功率因子校正电路提供功率校正反馈信号，以及，提供一个或多个输出信号以控制所述镇流器控制器电路；
镇流器驱动器电路，被配置成接收来自所述镇流器控制器电路的所述至少一个驱动信号，所述镇流器驱动器电路包括：
可连接到灯的谐振电路；以及
被配置成调节所述谐振电路的行为的限压电路；
以及
过流传感器电路，被配置成向所述控制和放大器电路输出信号，从而经由所述控制和放大器电路间接地控制所述镇流器控制器电路。
9.一种用于限制灯触发电压的电子镇流器电路，包括：
供电电路（110）；
功率因子控制器电路（120），其被连接到所述电源（110），所述功率因子控制器电路（120）包括PFC集成芯片（210）和分压器。
10.如权利要求9所述的用于限制灯触发电压的电子镇流器电路，其中，所述分压器包括第一总线分压电阻器（124）和第二总线分压电阻器（126）。
11.如权利要求10所述的用于限制灯触发电压的电子镇流器电路，进一步包括被设置在所述第一总线分压电阻器（124）和所述第二总线分压电阻器（126）之间的节点。
12.如权利要求11所述的用于限制灯触发电压的电子镇流器电路，其中，所述第一总线分压电阻器（124）被设置在第一主总线（+主总线132a）和所述节点之间。
13.如权利要求11所述的用于限制灯触发电压的电子镇流器电路，其中，所述第二总线分压电阻器（124）被设置在第二主总线（-主总线132b）和所述节点之间。
14.一种用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，包括：
运行比较器（310）；
触发振荡器（340），其被连接到所述运行比较器（310）；以及
镇流器使能逻辑电路（360），其被连接到所述运行比较器（310）以及所述触发振荡器（340）。
15.如权利要求14所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，进一步包括调光器延迟定时电路（350），其被连接到所述运行比较器（310）。
16.如权利要求14所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，进一步包括：
功率极限表征（PLC）电路（317），所述PLC电路（317）包括：PLC第一放大器320、PLC第一放大器积分器322、PLC第二放大器330，以及PLC第二放大器限制器332。
17.一种用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，包括：
调光器转换器电压调节器（420）；
电压到占空比转换器（410），其被连接到所述调光器转换器电压调节器（420）；
第一光隔离器（440），其被连接到所述电压到占空比转换器（410）；以及
第二光隔离器（450），其被连接到所述电压到占空比转换器（410）。
18.如权利要求17所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，进一步包括设置在所述调光器转换器电压调节器（420）和所述电压到占空比转换器（410）之间的调光器分流电阻器（184）。
19.如权利要求17所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，其中，所述第一光隔离（440）和所述第二光隔离器（450）并联连接。
20.如权利要求19所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，其中，所述第一光隔离器（440）的阴极被连接到所述第二光隔离器（450）的阳极。
21.如权利要求17所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，进一步包括：
光隔离器使能变换器电路（460），其包括第一使能晶体管（Q105）和第二使能晶体管（Q106），
其中，所述第一使能晶体管（Q105）被连接到所述第一光隔离器（440），并且，所述第二使能晶体管（Q106）被连接到所述第二光隔离器（450）。
22.如权利要求21所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，进一步包括：
调光器频率调整电位限制器（470），其被设置在所述第一光隔离器（440）和调光器频率调整积分器（472）之间；以及
调光器总线校正电位限制器（480），其被设置在所述第二光隔离器（440）和调光器总线校正积分器（482）之间。
23.一种用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，包括：
过流传感器电路（160）；
镇流器控制器集成电路（IC）（520），其被连接到所述过流传感器电路（160）；以及
镇流器驱动器电路（140），其被连接到所述镇流器控制器IC（520）。
24.如权利要求23所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，其中，所述过流传感器电路（160）包括被连接到集成电路的过流感测晶体管（Q110）。
25.如权利要求24所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，其中，所述集成电路包括与感测积分器电容器（C129）串联连接的感测积分器电阻器（535）。
26.如权利要求23所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，进一步包括：与感测电阻器（534）串联连接的感测二极管（532）。
27.如权利要求23所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，其中，所述镇流器控制器IC（520）进一步包括：
多个参数管脚（511），所述多个参数管脚被连接到镇流器控制器设定扫描TC电容器（512）、镇流器控制器设定扫描TC电阻器514、镇流器控制器设定运行频率电容器（516），以及镇流器控制器设定运行频率电阻器（518）。
28.如权利要求23所述的用于限制灯的触发电压的电子镇流器电路，其中，所述镇流器控制器IC（520）进一步包括：
镇流器控制器开关晶体管（Q103），其包括发射极引线（546），其中所述镇流器控制器开关晶体管（Q103）被连接到集电极电阻器（R109）、镇流器控制器Vcc开关分压电阻器（545），以及镇流器控制器Vcc开关分压电阻器（548）。
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