CN103648226A

CN103648226A - 一种荧光灯的电源供应器

Info

Publication number: CN103648226A
Application number: CN201310624551.0A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Suzhou Baker Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Suzhou Baker Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-03-19

Abstract

一种荧光灯的电源供应器，提供了一种荧光灯的电源供应器和控制电路，使灯的强度能够调整，从而使灯能够随着使用时间的增长或电源电压的波动以基本恒定的强度照射。

Description

一种荧光灯的电源供应器

技术领域：

本发明涉及一种荧光灯电源供应器。更特别地，本发明涉及一种荧光灯电源供应器及控制电路，能够使灯随着使用时间的增长或电源电压的波动还能够在一个基本恒定的强度下照射，它还能够使灯在一个选定的强度范围内连续地平稳地调节灯光，如果需要的话，该范围基本上包括从完全闭合到完全打开。

背景技术：

荧光灯在要求可见光效率高且面积广的领域得到广泛的应用。例如，便携式电脑，如膝上型的和笔记本型的电脑都使用荧光灯来作为液晶显示屏的背光或侧光，以提高显示的对比度和亮度。荧光灯也被用于照亮汽车的仪表板，并正在考虑在商业建筑中的电池驱动的备用紧急出口照明系统里使用。

荧光灯可以用于这些或那些低压的应用中，因为它们与白炽灯相比更有效、发光的区域也更广。尤其是在需要电池寿命较长的应用中，如在便携式电脑的例子中，荧光灯效率的增加直接转换为延长电池的寿命或减少电池的重量，或同时满足这两种情况。

在低压的应用中，如上所述，荧光灯必须使用一个电源供应器和控制电路来工作。因为电源通常由3-20伏特的直流电源供应，而荧光灯一般需要100伏特或更多的交流电压来更有效地运作。因此，需要电源供应器和控制电路来将低的直流电压转换为所需的高交流电压。

先前已知的荧光灯的电源供应器和控制电路都有一个或多个缺点。例如在一些电路中，不能平稳地连续地从完全关闭到完全打开改变荧光灯的强度。当灯的强度降低到零时，这些电路的低强度“死点”会使荧光灯突然或过早地关闭，或强度从零开始增长时，突然的“突增”也会使荧光灯突然或过早地关闭。其他已知的电路通过限制灯的强度变化的范围来简单地避免该问题。但是这些电路不允许强度范围从完全关闭调整到完全打开。

以前的一些已知的荧光灯的电源供应器及控制电路的另一个缺点是灯的强度或随着灯的使用时间的增长或电源电压的波动而改变。

以前的一些已知的荧光灯的电源供应器及控制电路的再一个缺点是它们是低效的。这个低效的问题使更大更重的电池成为需要，或者降低了电池的寿命。也不可在理想的便携式的电脑中应用。

以前的一些已知的荧光灯的电源供应器及控制电路的另一个缺点是它们可能是个无线电发射源。这种发射会对附近的设备造成不良的电磁干扰，并会降低整个电路的效率。

此外，以前的一些已知的荧光灯的电源供应器及控制电路还有一个缺点，在相对较低的强度水平下，与荧光灯有关的低激励电压和电流会产生一个非均匀分布在荧光灯长管上的电磁场。因此，光的输出沿着管子的长度而下降，通常在管的低压端不完全可见或不可见。先前已知的电路解决了光的非均匀分布，其中包括浮在灯上的电压模式稳压电路。不幸的是，电压模式的调节使调光的范围受到限制，因此，该灯具有狭窄的工作范围。

综上所述，有必要为荧光灯提供一种电源供应器和控制电路，使灯的强度能够调整，能够随着灯的使用时间的增长或电源电压的波动以基本恒定的强度照射。

这将进一步需要为荧光灯提供一种电源供应器和控制电路，能够使灯的强度在一个选定的范围内进行连续地平稳地调节。

还将进一步需要为荧光灯提供一种电源供应器和控制电路，可以使灯能够在完全关闭到完全打开的范围内进行连续地平稳地调节。

另外还需要提供一种这样的荧光灯的电源供应器和控制电路，它是有效的，并产生一个最低频率的无线电发射。

进一步需要提供一种这样的荧光灯的电源供应器和控制电路，它能够使灯产生的光输出均匀地分布在整个具有大范围操作参数的荧光灯管上。

发明内容：

本发明的目的是提供一种荧光灯的电源供应器和控制电路，使灯的强度能够调整，从而使灯能够随着使用时间的增长或电源电压的波动以基本恒定的强度照射。

本发明的另一个目的是提供一种荧光灯的电源供应器和控制电路，能够使灯的强度在一个选定的范围内进行连续地平稳地调节。

本发明的进一步目的是提供一种荧光灯的电源供应器和控制电路，可以使灯能够在完全关闭到完全打开的范围内进行连续地平稳地调节。

本发明的另外一个目的是提供一种荧光灯的电源供应器和控制电路，它是有效的，从而降低对电源供应器的要求并延长电池的寿命。

本发明还有一个目的是提供这样一种荧光灯的电源供应器和控制电路，它能够发出一个最低频率的无线电干扰。

本发明的另外一个目的是提供一种荧光灯的电源供应器和控制电路，它能够使灯产生的光输出均匀地分布在整个具有大范围操作参数的荧光灯管上。

本发明提供了一种电源供应器和控制电路以及一种用来在低压直流源下驱动荧光灯的装置。一个稳压电路，由直流源供电，耦合到直流-交流变频器上，它的输出端耦合到灯的第一个终端上。该变频器在稳压电路的控制下将由输入直流源提供的低直流电压转换为高的正弦交流电压，以足够驱动荧光灯。

在一个实施案例中，灯的第二个终端耦合到一个电路上，该电路的作用是监测并产生一个表示灯电流量的信号。该电流监测信号以这样的方式反馈到稳压器上，从而通过变频器调节灯电流。结果是，通过灯的电流——灯发出的光的强度——被作为反馈信号来调节。

在另一实施案例中，荧光灯的终端可以耦合到变压器的交流输出终端上，这样灯就可以完全悬浮，不需要连接任何驱动电路。荧光灯的输出由显示灯的驱动功率的电路间接调节。结果是，灯的驱动的不平衡会减少，从而使灯在灯管上输出更均匀的能量和光。

本发明的技术解决方案：

在这两种实施案例中提供了一种装置，使灯的驱动电流由用户改变，从而使灯的强度在一个选定的范围内平稳地连续地调整（无死点或突增）。强度的调节范围可以包含从完全关闭到完全打开。

开关稳压器和变频器结合起来产生基本上为正弦的交流电压，从而形成一个高效的电路，该电路发出最小频率的无线电辐射。此外，将灯悬浮，与驱动电路没有任何电气连接，并间接监测反馈信号，从而得到一个均匀分布的电场，并增强荧光灯发出的光的均匀性。

对比专利文献：CN2402096Y荧光灯用的调光器99253844.0，CN201674707U可适应在不同电源下的低压荧光灯驱动装置201020189037.0

附图说明：

附图将对本发明的优点作进一步的描述，部分器件的参考字符已在图中标明。

图1显示了本发明中的荧光灯的电源供应器和控制电路的框图。

图2显示了图1中荧光灯的电源供应器及控制电路的第一个实施案例的示意图。

图3显示了图1中荧光灯的电源供应器及控制电路的第二个实施案例的示意图。

图4A-4C显示了根据本发明的原则用来驱动多个荧光灯的各种示例配置。

图5A-5D显示了根据本发明的另一个方面的另一个实施案例中的各种示例配置，其中荧光灯的输出端被间接监测，且灯被悬浮在变压器的输出端子上。

图6显示了采用图5A-5D中电路的原理的第一个示例性电路。

图7显示了采用图5A-5D中电路的原理的第二个示例性电路。

图8A-8B显示了用来驱动多个按照图5A-5D中电路的原理的荧光灯的各种典型配置。

具体实施方式：

图1显示了本发明中的荧光灯的电源供应器和控制电路。

如图1所示，输入直流电源35为电路提供电源。电源35可以是任何直流源。例如，在一个便携式电脑中，，电源35可以是一个能提供3-5伏特电压的镍镉或镍氢电池。或者，如果本发明中的电路用于汽车仪表板，电源35可以是一个12-14伏特的汽车电池和电源。同样，荧光灯15可以是任何形式的荧光灯。例如，在一个便携式电脑显示器的照明中，荧光灯15可以是一个冷或热阴极的荧光灯。

输入直流电源35给稳压电路25（在终端27）和高压变频器20（在终端21）提供低直流电压。稳压电路25可以是一个线性的或开关稳压器，但是为了得到最大的效率，开关稳压器是首选的。稳压电路25从端口28输出。端口26是个用于接收反馈信号的反馈终端，稳压器25可以通过该反馈信号来控制。如果稳压器25是一个开关稳压器，那么反馈信号会对稳压器的开关晶体管的周期工作进行控制，以调节输出。

高压变频器20在终端21从直流输入电源35处接收低直流输入电压，并在输出端23产生一个足以驱动荧光灯15的交流电压。通常，由变频电路20产生的交流电压为100伏特或更多。终端22是一个控制终端，它的作用是从稳压电路25的终端28处接收一个控制信号。该控制信号的作用是调节高压变频器20的输出信号，按照如下的方式。变频器20的输出端耦合到灯15的终端16上（通常，通过一个传统的镇流电容器，未显示）。为了得到最大的工作效率，并减少无线电频率干扰，变频电路20最好将直流电源转换为正弦交流电源。

同样，图1显示了一个电流反馈电路30，将终端32和灯15的终端17耦合在一起。反馈电路30的功能是在终端31提供一个指示由荧光灯15产生的电流 I_LAMP值的反馈信号FB。许多不同类型的电流反馈电路可以用于电路30。在优选的情况下，电路30包含一个电流检测阻抗，它耦合在终端32和地面之间，同时，终端31的信号FB为阻抗两端的电压，与I_LAMP的值成正比。耦合在电流反馈电路30的终端33和地面之间的是可变电阻34。正如下面所讨论的，可变电阻34可以用来调整反馈信号FB的大小，从而调整电路的环路增益。结果是，荧光灯15的强度可以通过控制信号34在一个选定的范围内平稳地连续地（无死点或突增）进行调节，如果需要，包括从完全关闭到完全打开。

图1中电路的工作方式如下。高压变频器20，结合稳压电路25，将高压交流电源传送到荧光灯15上。通过荧光灯15的电流，I_LAMP由电流反馈电路30监测。电路30提供一个与I_LAMP的值成正比的反馈信号FB。通过将信号FB耦合到稳压电路25的反馈终端上，稳压电路25的输出根据I_LAMP的值来调节。稳压电路25的输出用来控制和调节变频器20的输出信号。结果是，荧光灯15产生的电流值（I_LAMP）——灯发出光的强度——基本上可以调节为恒定的值。

通过将灯15包含在稳压器25的电流反馈回路中，灯的电流和灯的强度可以调节，尽管输入功率，灯的特性或环境因素发生变化，灯的强度也基本上保持不变。电路10的功能是保持灯的电流I_LAMP基本恒定，独立于灯的阻抗或电压源。因此，随着灯的使用时间的变化，灯的阻抗增大或减小，电路10根据这样的变化来调整，以调节维持恒定的电流和灯的强度，即使灯的使用时间发生变化。随着电源电压的波动，电路10同样做出调整。本发明的这些功能可以大大的延长一些荧光灯的使用寿命。

灯15的工作电流（或，灯的强度）可以通过可变电阻34改变反馈增益来调节控制。通过改变电阻34，应用到稳压器25上的反馈信号FB的值也会改变。这就导致灯电流I_LAMP相应的变化。因为荧光灯具有高阻抗且本质上是电流驱动的器件，不同值的I_LAMP会导致灯15的不同的强度。因为灯电流是受直接控制的，可变电阻34会产生一个选择范围内的平稳地持续地灯的强度变化，如果需要的话，可以包含从完全关闭到完全打开。

当然，对可变电阻34的解释是为了说明这些工艺上的技巧，而不是限制这样的。其他的电路技术和配置也可以用于控制灯电流。例如，类似的灯强度的控制作用也可以通过在反馈点（稳压电路25中的终端26）添加一个信号（未显示）以调节回路增益来获得。

图2显示了图1中荧光灯的电源供应器及控制电路的一个实施案例的示意图。

如图2所示，直流输入电源35为荧光灯的电源供应器和控制电路100提供电源，直流输入电源35，可以是任何的常规电源，用于给推挽式高压变频电路120和电流模式开关稳压电路125提供低直流电压（约为3-20伏特）。开关稳压器125可以是任何一个商业上可用的开关稳压器。在图2的实施案例中，稳压器125最好是一个集成电路开关稳压器。当使用一个开关稳压器来实施时，稳压电路125包含耦合到电流源35上的引脚V_IN（终端127），接地的终端E1、E2和GND，通过电容器162接地的频率补偿端V_C开关输出引脚V_SW（终端128）和反馈引脚lV_FB（终端126）。

变频电路120是一个电流驱动的高压推挽式变频器，它可以将直流输入电源35转换为高压正弦交流电源。变频器120是一个自振荡电路。每次变压器121饱和的时候，晶体管122和123同相导通。在一个完整的周期中，变压器121的芯的磁通密度在同相饱和值到反相饱和值之间变化。在周期时间之内，当磁通密度从负的最小值变化到正的最大值时，晶体管122和123中的一个会导通。在剩下的周期时间里（即，当磁通密度从正向最大值变化到负向最小值时），另一个晶体管也会导通。

当变压器121的磁通密度开始饱和时，启动晶体管122和123的开关。在那个时间点，变压器121的自感系数迅速降低为零，从而使导通的晶体管的集电极电流快速上升，该电流尖脉冲由变压器121的绕阻121b产生。因为晶体管122和123的基极耦合到变压器121的绕阻121b上，所以电流尖脉冲被反馈到产生电流尖脉冲的晶体管的基极。结果是，晶体管退出饱和状态并进入截止状态。因此，变压器121的电流突然下降，且变压器的绕阻电压的反极性会使其他之前是截止的晶体管导通。然后在第二个晶体管上重复开关工作。

晶体管122和123在百分之五十的工作周期里交替切换导通和截止状态。电容器124，耦合在晶体管122和123的集电极之间，使本来应该是方波的晶体管122和123的集电极的振荡电压基本上转换为正弦的形式。因此，电容器124的作用是从电路中减少无线电辐射的排放。振荡频率主要通过结合变压器121、耦合到晶体管122和123集电极之间的电容器124、荧光灯15和耦合到变压器121的次级绕阻121b上的镇流电容器160的特性来设定。电容器156降低高频阻抗从而使变压器的中心抽头121a在任何频率下都得到零阻抗。变压器在晶体管122和123的集电极将正弦电压升高以在次级绕阻121b处产生一个足够高的交流电压来驱动荧光灯15（显示为通过镇流电容器160耦合到次级绕阻上）。镇流电容器160将受控阻抗串联插入灯15以尽量降低表示灯的特性的电路的灵敏性，并减少荧光灯15的直流分量的暴露。

变频器120连同电流模式的开关稳压电路125，来将一个高压下的受控的交流电流传送到荧光灯15的终端16上。电感器143，耦合在稳压器125的终端128和晶体管122、123的发射极之间，它是一个用来控制稳压器125的储能元件。电感器143也设定了晶体管122和123的集电极电流的值，通过变压器121的初级绕阻121c的能量被传送到通过次级绕阻121d的荧光灯15上。肖特基二极管142，耦合在输入直流源35和开关输出引脚V_SW之间，在开关稳压电路125的关闭周期中保持流经电感器143的电流。电阻器157使晶体管122和123各自的基极直流偏置。

通过变压器121传送到灯15上的电流（I_LAMP）被调节为基本恒定的值，通过一个包含灯15、二极管144和反馈电路130的反馈回路来实现。二极管144结合二极管150，对灯电流I_LAMP进行半波整流。二极管150将每个周期中负值部分的I_LAMP分流到地面，而二极管144则将正值部分的电流（占灯电流I_LAMP的一半）传送到反馈电路130中。

反馈电路130包含电阻器151和电容器152，它们串联耦合在二极管144的阴极和地面之间。这将产生一个与I_LAMP的值成正比的通过电容器152的电压。该电压（FB）出现在开关稳压电路125的反馈引脚（端口126）处。上述内容与用来调节灯电流的反馈控制回路紧密联系。电阻器146和147，与电阻器151和电容器152并联耦合，以允许出现在反馈引脚处的电压（FB）的直流调整。

根据图2中的启动电路100，开关稳压电路125中的反馈引脚126处的电压（FB）一般低于稳压电路125内部的参考电压（即，上述讨论的1.23伏特的LT-1072）。因此，在开关稳压电路125的开关输出引脚V_SW（终端128）处对整个工作周期进行调节。结果，电感器143将从变压器121的中间抽头121a流出的电流传送到晶体管122和123，然后再回到电感器143。该电流在稳压器的作用下沉积到地面。开关的作用是控制灯15的平均电流I_LAMP该电流的值由反馈终端V_FB（终端126）处的反馈信号FB的值来确定。

反馈回路迫使开关稳压器125来将变频器120的输出调节为需要的值，用来保持灯15具有恒定的电流。该恒定电流的大小可以通过改变电阻器147来改变。因为灯15的强度与灯电流的值相关，可变电阻147可以使灯的强度在一个选定范围内平稳地连续地变化，该范围包含从完全关闭到完全打开，不包含低强度下的“死点”或“突增”。

图2中的电路可以用商业上可以得到的组件来实现。例如，该电路可以用表1中列出的组件及其参数来构造和操作，如下所示：

表1

通过利用表1中的组件，变频器120可以在约为60千赫兹的频率下振荡。当直流输入电压约为4.5伏特到20伏特时，该电路的工作效率约为百分之七十八，并在变压器的次级绕阻出现约为1400伏特的峰值电压。当直流输入电压源约为3到5伏特，效率可以提高到约百分之八十二。

图2中的电路可以用多种方式进行修改而不脱离本发明的范畴。例如，灯15的强度可以被改变，而不是通过可变电阻147或通过将信号S引入到反馈回路中来实现，如图3所示。信号S的作用是通过改变反馈信号FB的值并应用于稳压器125来改变反馈回路的回路增益。正如图2所示的可变电阻147，图3中引进的信号S可以使灯的强度在除“死点”或“突增”的范围内变化。

例如，图3中的信号S可以从一个传统的光电池或其他的光学检测电路（未显示）中得到，该电路的作用是监测环境光线的强度。这种电路可以驱动荧光灯的电源和控制电路来补偿和调节荧光灯的强度，以响应在一定范围内的环境光的强度。因此，当环境光的强度较低时，荧光灯的强度可以被调节到一个较高的值。同样地，当环境光的强度较高时，荧光灯的强度可以被调节到一个较低的值。信号S可以来自其他任何电路，来使荧光灯的强度以某些需要的方式变化，这在工艺制作中是被认可的。

在本发明的内容内对上述电路作进一步的修改，如图4A-图4C所示，显示了用来驱动多个荧光灯的多种示例性电路配置。在图4A的电路中，两个荧光灯15A和15B在镇流电容器160和终端17之间被驱动。反馈电路130以与图3所示的类似的方式连接，从而对灯电流I_LAMP进行抽样调查并提供电流调节。

在图4B所示的电路中，两个荧光灯15A和15B，它们各自串联连接的镇流电容器160A和160B分别被并联驱动。灯15A和15B的终端17A和17B分别耦合在一起。反馈电路130通常耦合到灯15A和15B的终端17A和17B上，并对灯电流的组合I_LAMPA+I_LAMPB进行抽样从而提供电流调节。此外，尽管图4B中的镇流电容器160A和160B通常耦合到次级绕阻121d上，也可以耦合到变压器121另一侧的独立绕阻上。因此，变压器121可以包含多个次级绕阻，每个灯分别通过各自的镇流电容器耦合到不同的绕阻上。

在图4C所示的电路中，两个荧光灯15A和15B，它们各自的串联连接的镇流电容器160A和160B分别在相似的驱动情况（即，伪并行）下被驱动。然而，反馈电路130只耦合到灯15A（通过终端17A）上，所以只有流经灯15A的灯电流I_LAMP被取来提供反馈。尽管灯15B不包含在反馈回路中，它的强度也可以被调节为一个恒定的值，如果灯15B的工作特性与灯15A的特性相似。此外，尽管图4C中所示的镇流电容器160A和160B通常耦合到次级绕阻121d上，它们也可以耦合到变压器另一边的独立绕阻上。因此，变压器121可以包含多个次级绕阻，每个灯分别通过各自的镇流电容器耦合到不同的绕阻上。

图5A-5D显示了本发明另一个实施案例中的多种示例性电路配置，其中，荧光灯的输出被间接监测，且灯可能悬浮在变压器的输出终端上。图5A-5D显示了在一个扩展范围内提供灯的强度调节电路的简图，灯的强度沿着灯管在纵向长度上均匀分布。尽管图5A-5D所示的电路在驱动冷阴极荧光灯方面很有效率，图5A-5D中的电路也可用于驱动热阴极荧光灯（即，热阴极灯丝和冷阴极灯丝的驱动方式类似）。

如图5A所示，一个直流-交流变频器248可以用来驱动变压器121的初级线圈。变频器248是图1中不同部件的简化表示，其中至少包含高压变频器20和稳压器25。变压器121的次级绕阻的终端耦合到冷阴极荧光灯15上。如图所示，传统的镇流电容器160同样串联耦合到灯15上。

灯15通过给变频器248提供一个反馈信号来进行调节。该反馈信号，贯穿在阻抗210上（显示为一个电阻器，尽管阻抗也可以采用其他适当的形式），与输入电流成正比。该反馈信号耦合到变频器248上以调节灯15和灯15所发出光的量。用来间接监测灯的驱动电流的反馈信号，与图1-4中的安排不同，其中，反馈信号是直接从灯的输出电路中提取出来的。此外，阻抗210最好是一个可变电阻，用来接收用户的输入信号，以使变频器248改变对应的灯15的强度。

将灯悬浮在变压器121的次级绕阻上，来将灯从它的驱动电路中隔离出来，这样间接测量灯的驱动是有优势的，因为它们之间不会引起灯15的不对称驱动的任何连接。这会使灯的内部具有更匀称的电场，从而使灯的发光能力沿着灯管的长度在较低的工作电流下均匀分布。此外还有一个好处是，变压器121的一个低振幅波形可以用于驱动灯。

图5B显示了另外一种用来间接监测灯15的输入功率和驱动电流的方式。在图5B中，变压器121和图5A中的变压器121是一样的，除了在初级边上提供了一个额外的绕阻256。绕阻256的作用是来监测变压器121的磁通量，并相应地产生一个与磁通量成正比的信号。该信号间接监测灯的驱动，因为它标志着灯的能量的转移。在变压器121（作为三股绕阻）为初级绕阻提供一个更精准的磁通量的同时，额外的绕阻256可能会受到影响，或者它可能独自受到影响。在这两种情况中，由绕阻256产生的信号耦合到变频器248上，如图5B所示，作为一个反馈信号来调节灯15的电流，如前所述。当然，其他的磁性元件也可以用来代替绕阻256来有磁力地监测从变频器248传送到灯15上的能量。

图5C显示了用来间接监测灯15上的驱动的另一种方法。在图5C中，变频器248中流经返回（地面）终端的电流通过将阻抗215（表示为一个电阻，尽管阻抗也可以用其他适当的形式来表示）串联耦合到变频器248和地面之间来监测。阻抗215两端的电压被用作一个反馈信号，如图所示，耦合到变频器248的一个反馈终端上来控制灯的驱动，如前所述。与图5A相比，图5C中方法的一个好处是随着操作条件的变化，在变频器248之内或周边可能会需要额外的信号处理来保持较好的调节操作。这是因为变频器248的返回线路通常包含高度非线性的信号分量。

图5D显示了另一种方法，用来间接监测灯15上的驱动。在本图中，反馈信号FB通过采样部分变压器121的初级交流电压信号产生。该反馈回路包含电容器220，其中一个终端耦合到变压器121的初级绕阻的一个终端上。电容器220的另一个终端耦合到电容器225的阳极和阻抗230的第一个终端上。阻抗230的另一个终端接地，同时，电容器225的阴极耦合到变频器248的输入反馈终端上。

其他用来间接监测灯215的驱动的电路也可以使用，图5A-5D中的电路仅具有代表性，还不够详尽。间接监测灯的驱动不需要将灯从驱动电路中隔离出来，即使变压器的绕阻是直接耦合的，间接测量也可以完成。例如，图5A-5D显示的任何间接测量技术可以被应用到图2，3和4A-4C（其中，变压器的次级绕阻耦合到相同的地面）所示的任何配置的灯中。

图6显示了使用图5A原理的一个典型电路。更特别的是，图6显示了图2和图3中的电路，根据图5A中所讨论的原则来监测，因此灯15被对称驱动以提升灯所发出光的一致性。

正如图2和图3中所描述的，图6中的电路包含变频器120和电流模式开关稳压器125。变频器120，与稳压器125相连接，它的目的是将高压下的一个受控交流电流传送到荧光灯15的终端16上。在图6中，灯15和次级绕阻121d的连接被改变，所以将灯15悬浮在绕阻上。这样的安排会使灯15的驱动更加对称，从而使灯输出的光在灯管内更均匀的分布，如前所述。

图6中用来监测和调节管电流的电路也受到改变。在图6中，该监测是间接进行的（即，与包含灯的回路没有直接的连接），为了避免对灯引入不需要的不对称的驱动。图6的另一个改变是晶体管122（在变频器120之中）的直流偏置由电阻器274来设定，274耦合到晶体管122的基极。

用来调节灯15的电流的电路包含电流监测电路270。电路270为变频器125（在V_FB端）提供一个反馈信号，其值与变频电路120的输入电流I_INPUT成正比，如下所述。直流输入电源35通过电阻器278为运算放大器273的负输入端供电，并通过分流电阻器280为正输入端供电。放大器273产生一个电压信号，其值与分流电阻280（变频器120的输入电流）上监测到的电流成正比。该电压信号耦合到反馈电路285中的场效应晶体管开关272的基极上。该输出信号会使场效应晶体管开关272饱和，从而形成一个贯穿开关的低值导电阻抗，因此，开关272的漏极电压代表了一个放大的、单端的并联型分流电压的版本。反馈电路285中的电阻器278、279和280被选来确保场效应晶体管开关272完全饱和。

反馈电路285包含电阻器278和286，它们串联耦合到开关272上。电容器287和电阻器288接地，中间经过电阻器286，同时电容器287耦合到电阻器286 的终端上，电阻器286耦合到开关稳压器125的反馈终端上。反馈电路285在分流电压的形成过程中提供了一个电压，其值与I_INPUT的值成正比，贯穿电容器287。该电压作为反馈信号FB呈现到开关稳压器125的反馈引脚（终端126）上，用来调节闭合灯电流的反馈控制回路。电阻器288允许在反馈引脚对电压（FB）进行直流调整。

图6中的电流监测电路270可以用商业上可以得到的组件来实现。典型的组件在表2中详细的展示出来了，如下所示：

表2

图7说明了采用图5D的原则的另一个示例性电路。图7显示了图2和图3中的电路，该电路可以根据图5D的原则来修改，因此，灯15被对称地驱动来使灯发出均匀的光。

正如图2和图3中所描述的，图7中的电路包含变频器120和稳压器125。变频器120结合稳压器125，来将高压下的一个受控交流电流传送到荧光灯15的终端16上。在图7中，灯15和次级绕阻121d之间的耦合会被改变，因此，灯15耦合到绕阻上。正如图6中所讨论的，这样的安排会对称地驱动灯15，从而使灯更加均匀地发光。

图7中用来监测和调节管电流的电路也会被改变。在图7中，该监测通过电流监测电路260来完成。电路260用来监测通过变压器121的初级绕阻的交流电压，并为变频电路120提供一个反馈电压信号，其值与输入电流（I_INPUT）成正比。电流监测电路260包含电容器261，将变压器121的初级绕阻上的交流信号耦合到电阻262和二极管263的阳极上。二极管263对变压器121的交流输出信号进行半波整流。电阻器264和可变电阻器265产生一个贯穿电容器266的电压，其值与变频器120的输入电流成正比。该电压作为一个信号FB耦合到稳压器125的反馈引脚上。可变电阻265允许对电压信号（FB）进行直流调整，以便用户改变灯15的强度。

图7中的电流监测电路也可以用商业上可得到的组件来实现。例如，该电路可以用下列的组件及参数来构造：

表3

如图8A和8B所示，在本发明的原则范围内对电路进行进一步的修改，图中显示了被对称驱动的多个荧光灯。在图8A所示的电路中，两个荧光灯15A和15B串联在镇流电容器160和终端17之间。反馈电路160以图7中相似的方式耦合，从而对流经变压器的初级绕阻的电流进行取样，并对灯15A和15B提供间接的电流调节。如图7中所示的电路，产生一个与变频器的输入电流成正比的反馈信号。

在图8B的电路中，两个荧光灯15A和15B各自串联连接的镇流电容器160A和160B分别被并联驱动。灯15A和15B的终端17A和17B分别耦合在一起。反馈电路260耦合到变压器的初级绕阻上，以对灯15A和15B（以图7中所描述的相同的方式）提供间接的电流调节。此外，尽管图7中所示的镇流电容器160A和160B通常耦合到次级绕阻121d上，它们也可以耦合到变压器121另一边的独立的绕阻上。因此，即使在间接的监测配置中，变压器121可以包含多个次级绕阻，每个灯分别通过各自的镇流电容器来耦合到不同的绕阻上。

本发明可根据其描述实行，为了说明起见，本发明的目的不受限制，本发明的权利受权利要求说明书的限制。

Claims

1.一种荧光灯的电源供应器，其特征是：一种电路用来使荧光灯在直流电源下工作，该电路包含：一个输出端耦合到直流电源上的稳压器，一个输出端，和一个用来接收反馈信号以控制输出端的控制端；一个耦合到稳压器的输出端上的电感储能元件，用来产生驱动电流；一个直流-交流变频器，由驱动电流驱动，作用是在输出终端产生足够的交流电压来点亮荧光灯；一个用来间接监测传送到荧光灯的电流以及该电流产生的反馈信号的电路，该反馈信号耦合到稳压器的控制终端以控制驱动电流，从而调节灯发出的光的强度。

2.根据权利要求1所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：灯和变频器耦合在一起，这样将灯与变频器分隔开来；电路进一步包含一个反馈信号稳压电路，其作用是根据荧光灯的电流而修整，其中，荧光灯发出的光的强度可以在一定的强度范围内平稳地连续地变化，变化范围基本上可以从完全闭合到完全打开；其中，由直流-交流变频器产生的交流电压基本上是正弦的；荧光灯耦合到一个镇流电容器上；由间接监测电路产生的反馈信号与荧光灯的电流成正比；间接监测电路包含一个串联耦合到稳压器控制端上的阻抗，反馈信号包含至少一部分阻抗的两端的电压；上述电路进一步包含一个整流电路，它串联耦合在变频器和监测电路之间，其作用是对变频器进行整流，以让监测电路监测到整流后的电流；间接监测电路包含第一个阻抗，它与稳压器的输出端串联耦合，反馈信号包含至少一部分第一个阻抗的两端的电压，其中，反馈信号调整电路包含与至少一部分第一个阻抗串联耦合的一个可变阻抗，该可变阻抗的调节范围足以使荧光灯从完全闭合变化到完全打开；直流-交流变频器的输出端耦合以产生通过多个荧光灯的电流；其中，多个荧光灯是串联耦合的；多个荧光灯与监测电路并联耦合，以监测荧光灯产生的综合电流；稳压器是一个开关稳压器；稳压器是一个电流模式的开关稳压器。一个用来使荧光灯在直流电源下工作的电路，它包含：一个输出端耦合到直流电源上的稳压器，一个输出端，和一个用来接收反馈信号以控制输出端的控制端；一个耦合到稳压器的输出端上的电感储能元件，用来产生驱动电流；一个直流-交流变频器，由驱动电流驱动，作用是在变频器的输出终端产生交流电压；一种间接监测传送到灯上的电流并产生表示灯电流大小的反馈信号的装置，该反馈信号耦合到稳压器的控制终端，以控制驱动电流，从而调节表示灯发出的光的强度的电流。

3.根据权利要求2所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：上述电路包含一种装置用来耦合与变频器分开的灯；上述电路进一步包含反馈信号根据荧光灯产生的电流而改变装置，其中，可以在一定强度范围内平稳地连续地调整荧光灯发出的光的强度，该范围可以从完全闭合到完全打开；由直流-交流变频器产生的交流输出电压基本上是正弦的；荧光灯耦合到镇流电容器上；由监测方法产生的反馈信号与荧光灯产生的电流成正比；监测装置包含一个与稳压器的终端串联耦合的阻抗，反馈信号包含至少一部分该阻抗的两端的电压；上述电路进一步包含一个整流电路装置，串联耦合在变频器和用来监测的装置之间，该装置用来监测调整变频器的电流，因此，该装置用来监测监测器的整流电流。

4.根据权利要求3所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：监测装置包含第一个阻抗，与稳压器的输出端串联耦合在一起，反馈信号包含至少一部分第一个阻抗的两端的电压，其中，反馈信号调整装置包含一个与至少一部分第一个阻抗串联耦合的可变阻抗，该可变阻抗调节的范围足以使灯的光的强度从完全闭合调整到完全打开；直流-交流变频器的输出耦合以产生通过多个荧光灯的电流；多个荧光灯串联耦合在一起；多个荧光灯与用来监测的装置并联耦合，该装置的作用是监测由荧光产生的综合电流；稳压器是开关稳压器；稳压器是电流模式的开关稳压器；一种电路用来使荧光灯在直流电源下工作，该电路包含：一个用来产生调节过的直流输出的稳压器，该稳压器的输入端用来接收一个反馈信号以控制输出；一个直流-交流变频器，耦合到调节好的输出端，以产生交流电压；一个变压器的第一个绕阻耦合到交流输出端，第一个绕阻耦合到荧光灯上；一个用来间接监测荧光灯电流的电路，该电路产生反馈信号以调节灯放出的光的强度。

5.根据权利要求4所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：第二个绕阻耦合到灯上，该灯与变频器是分开来的；上述电路进一步包含一个稳压电路，根据荧光灯的电流的变化而改变反馈信号，因此，荧光灯的光强可以在一定强度范围内进行平稳地连续地调整；上述电路进一步包含一个调整电路，用来根据荧光灯产生的电流的变化而改变反馈信号，其中，荧光灯的光强基本上可以从完全闭合到完全打开的范围内进行平稳地连续地调整；用来间接监测的电路进一步包含：一个整流器，用来调整由第一个线圈产生的电流；一个与整流器串联耦合的电阻；一个与用来过滤已调整的第一个线圈电流的电阻串联耦合的电容；其中：反馈信号包含电容两端的电压；上述电路进一步包含：一个耦合到用来间接监测的电路上的电阻，该监测电路根据由荧光灯产生的电流的变化而改变反馈信号的值，其中，荧光灯的光强可以平稳地连续地调整；上述电路中，变压器的第二个绕阻耦合到多个荧光灯上。

6.根据权利要求5所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：多个荧光灯串联耦合在一起；多个荧光灯与监测电路并联耦合，该监测电路的作用是监测由荧光灯产生的综合电流；一种电路用来使荧光灯在直流电源下工作，该电路包含：一个电流模式的开关稳压器，它的输入端耦合到直流源，一个输入端，一个控制终端，它的作用是接收信号来控制输出端产生的电流；一个耦合到开关稳压器上的振荡器，该振荡器产生一个交流电压；一个初级绕阻和次级绕阻耦合到荧光灯上的升压器，初级绕阻耦合到振荡器上以将由振荡器产生的交流电压转换为一个更高的交流电压，使通过次级绕组的该电压足以驱动荧光灯；一个电流传感电路包含一个阻抗，其作用是将至少一部分输入电流传送到变压器的初级绕阻上，以产生一个与电流成正比的反馈信号，该电流传感电路的作用是将反馈信号传送到开关稳压器上，以调整标志荧光灯发出的光的强度的电流；次级绕阻和初级绕阻是分开的。

7.根据权利要求6所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：一种使荧光灯在直流电源下工作的电路，该电路包含：一个电流模式的开关稳压器，它的输入端耦合到直流电源上，一个输出端，一个控制端，它的作用是接收信号来控制输出端的电流；一个耦合到开关稳压器的输出端的振荡器，该振荡器产生交流电压；一个耦合到荧光灯上的具有初级绕阻和次级绕阻的升压器，初级绕阻耦合到振荡器上以将由振荡器产生的交流电压转换为更高的交流电压，该交流电压贯穿次级绕阻并足以驱动荧光灯；一个电流传感电路，它包含一个传导至少一部分变压器的初级绕阻的输出电流的阻抗，其作用是产生一个与电流成正比的反馈信号，该电流传感电路的作用是将反馈信号传送到开关稳压器上，以调节表示荧光灯发出的光的强度的电流；次级绕阻和初级绕阻是分离开的；一个可以工作于直流电流源的电路包含：至少一个荧光灯；一个稳压器，它的输入端耦合到直流电流源上，一个输出端，和一个用来接收反馈信号以控制输出端的控制终端；一个直流-交流变频器，耦合到稳压器的输出端上，以在输出端上产生一个高交流电压，使其足以点亮荧光灯，输出端的作用是产生一个通过荧光灯的电流；一个间接传感由荧光灯产生的电流的传感电路，通过监测流经变频器的电流来产生标志灯电流的大小的反馈信号，并将反馈信号耦合到稳压器上，以调整标志灯产生的光的强度的电流。

8.根据权利要求7所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：荧光灯与变频器是分隔开的；一种用来使荧光灯在直流电源下工作的方法，该方法包含以下几个步骤：将直流电源转变为交流电源，使其足以产生一个通过荧光灯并使其点亮的电流，通过在转换过程中监测其中一个输入电流和一个输出电流来间接地检测由荧光灯导通的电流；产生一个表示其中一个输入电流和输出电流的反馈信号；控制将直流电源转换为交流电源以响应反馈信号，因此，传导的电流和灯发出的光的强度都可以被调节；间接监测的步骤能够检测出输入电流和输出电流，从而将输入和输出电流从灯中隔离出来；上述方法进一步包含根据荧光灯传导的电流的变化而改变反馈信号的步骤，其中，荧光灯发出的光的强度可以在一定强度的范围内平稳地连续地变化，该变化范围基本上可以从完全闭合变化到完全打开。

9.根据权利要求8所述的一种荧光灯的电源供应器，其特征是：控制步骤基本上能将直流电源转换为正弦的高压交流电；反馈信号与由荧光灯传导的电流成正比。