CN111983004A - 用于为光致电离检测器灯提供电压供给的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了用于从直流（DC）电压源为光致电离检测器灯提供交流（AC）电压供给的方法、装置和系统。示例装置可以包括DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路；以及反馈电路，所述反馈电路被电子地耦合到所述DC/DC转换器电路，并且将参考AC电压转换成反馈DC电压以用于DC/DC转换器电路。在一些示例中，反馈电路可以被电子地耦合到DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路，以获得参考AC电压。

Description

用于为光致电离检测器灯提供电压供给的方法、装置和系统
技术领域
本公开内容一般地涉及用于提供电压供给的方法、装置和系统，并且更具体地涉及用于为光致电离检测器（PID）灯提供交流（AC）电压供给的方法、装置和系统。
背景技术
气体检测器是可以检测和/或测量气态物质中的化合物的浓度水平的设备，所述化合物包括例如有机化合物和无机化合物。例如，光致电离检测器（PID）是气体检测器，其可以测量气态物质中的挥发性有机化合物的浓度水平。术语“挥发性有机化合物”（或“VOC”）是指在平常室温下可具有高蒸气压的有机化合物（即，它们可容易地变成气体或蒸气）。示例挥发性有机化合物中的示例化学物质可以包括例如甲醛、甲烷和苯。
室内空气或室外空气中的挥发性有机化合物的高水平浓度可引起对健康和环境的不利影响。因而，光致电离检测器可以用于测量和监视在各种室内和/或室外位置中的挥发性有机化合物的浓度水平。
光致电离检测器可以被安装在便携式设备内，所述便携式设备可以通过低直流（DC）功率源（诸如例如电池）来被供电。然而，许多光致电离检测器可能需要高交流（AC）功率的供给，作为用于光致电离检测器的各种组件的驱动电压。在这方面，现有的方法和设备未能克服与将低DC功率转换成高AC功率以用于光致电离检测器相关联的技术挑战。
发明内容
本文中所述的各种实施例涉及用于为光致电离检测器（PID）灯提供电压供给的方法、装置和系统。特别地，各种实施例有关于将低直流（DC）电压转换成高交流（AC）电压供给以用于为光致电离检测器灯供电。
根据本公开内容的各种实施例，提供用于为光致电离检测器灯提供电压供给的装置。所述装置包括DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路，以及反馈电路，其电子地耦合到所述DC/DC转换器电路以及DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路。
在一些示例中，所述DC/DC转换器电路可以包括DC/DC转换器，并且所述DC/DC转换器可以电子地耦合到直流（DC）电压源并且至少部分地基于反馈DC电压而将来自DC电压源的输入DC电压转换成经补偿的DC电压。
在一些示例中，DC/AC转换电路可以被电子地耦合到DC/DC转换器电路和光致电离检测器灯二者，并且可以将经补偿的DC电压转换成AC电压供给以用于光致电离检测器灯。
在一些示例中，DC/AC转换电路可以包括电子地耦合到彼此的振荡电路和变压器电路。在一些示例中，振荡电路可以被电子地耦合到DC/DC转换器。在一些示例中，变压器电路可以被电子地耦合到光致电离检测器灯。
在一些示例中，DC/AC转换电路的变压器电路可以包括初级绕组和次级绕组。在一些示例中，次级绕组可以包括变压器抽头，并且参考电压转换电路可以被电子地耦合到变压器抽头。在一些示例中，变压器抽头被定位在变压器电路的次级绕组的5%（包括）和20%（包括）之间。在一些示例中，变压器抽头被定位在变压器电路的次级绕组的6%处。
在一些示例中，反馈电路可以被电子地耦合到DC/DC转换器电路以及DC/AC转换电路二者。在一些示例中，反馈电路可以获得与AC电压供给相关联的参考AC电压，并且可以将参考AC电压转换成反馈DC电压以用于DC/DC转换器。
在一些示例中，反馈电路可以包括电子地耦合到彼此的参考电压转换电路和参考电压划分电路。
在一些示例中，参考电压转换电路可以被电子地耦合到变压器电路。在一些示例中，参考电压转换电路可以将参考AC电压转换成参考DC电压。在一些示例中，参考电压转换电路可以包括电子地耦合到彼此的二极管元件和电容器元件。在一些示例中，二极管元件可以被电子地耦合到变压器电路。在一些示例中，电容器元件可具有在1纳法（nano-farad）（包括）和100纳法（包括）之间的电容。
在一些示例中，参考电压划分电路可以被电子地耦合到DC/DC转换器。在一些示例中，参考电压划分电路可以将参考DC电压转换成反馈DC电压，并且将反馈DC电压提供给DC/DC转换器。在一些示例中，参考电压划分电路可以包括电子地耦合到彼此的两个电阻器元件。在一些示例中，两个电阻器元件中的每一个可具有在100千欧（包括）和10兆欧（包括）之间的电阻。
在一些示例中，反馈电路可以包括被电子地耦合到DC/DC转换器的放大器元件。在一些示例中，反馈电路可以包括被电耦合到DC/DC转换器的微控制器单元。在一些示例中，所述系统可以包括被电子地耦合到DC/DC转换器的开关电路。
根据本公开内容的各种实施例，提供一种用于从具有输入DC电压的DC电压源为光致电离检测器灯提供AC电压供给的系统。所述系统可以包括例如（1）DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路，（2）DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路，以及（3）反馈电路。
根据本公开内容的各种实施例，一种用于从具有输入直流（DC）电压的DC电压源为光致电离检测器灯提供交流（AC）电压供给的方法。所述方法包括获得与电子地耦合到光致电离检测器灯的DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路相关联的参考AC电压，将参考AC电压转换成反馈DC电压，至少部分地基于反馈DC电压来将输入DC电压转换成经补偿的DC电压，并且使得将经补偿的DC电压供给到DC/AC转换电路。
前述说明性概要以及本公开内容的其它示例性目的和/或优点和用来实现所述内容的方式，在以下具体实施方式及其附图中被进一步解释。
附图说明
可以结合附图来理解对说明性实施例的描述。将领会到，为了图示的简单和清楚，各图中所图示的元素不一定是按比例绘制的，除非另行描述。例如，某些元件的尺寸相对于其它元件可被夸大，除非另行描述。关于本文中呈现的各图示出并且描述了并入本公开内容的教导的实施例，其中：
图1图示了示出根据本公开内容的各种实施例的示例光致电离检测器灯的示例示意图；
图2图示了根据本公开内容的各种实施例的示例系统的示例框图；
图3图示了根据本公开内容的各种实施例的示例电路图；
图4图示了根据本公开内容的各种实施例的示例电路图；
图5图示了根据本公开内容的各种实施例的示例电路图；
图6图示了根据本公开内容的各种实施例的示例交流（AC）波形图；
图7图示了根据本公开内容的各种实施例的示例AC波形图；
图8图示了根据本公开内容的各种实施例的示例AC波形图；
图9图示了根据本公开内容的各种实施例的示例AC波形图；并且
图10图示了图示了根据本公开内容的各种实施例的示例方法的示例流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更充分地描述本公开内容的一些实施例，在所述附图中示出本公开内容的一些而不是所有实施例。事实上，这些公开内容可以用许多不同形式被具体化并且不应当被解释为受限于本文中所阐明的实施例；相反，这些实施例被提供使得本公开内容将满足可适用的法律要求。同样的标号贯穿全文指代同样的元件。
短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”等等一般意指跟在该短语之后的特定特征、结构或特性可以被包括在本公开内容的至少一个实施例中，并且可以被包括在本公开内容的多于一个实施例中（重要地，这样的短语不一定指代相同的实施例）。
词语“示例”或“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例或说明”。在本文中被描述为“示例性”的任何实现方式不一定被解释为相对于其它实现方式是优选或有利的。
如果说明书陈述了组件或特征“可以”、“能够”、“可”、“应当”、“将会”、“优选地”、“可能地”、“典型地”、“可选地”、“例如”、“通常”或“可能”（或其它这样的语言）被包括或具有一特性，则不要求特定组件或特征被包括或具有该特性。这样的组件或特征可以可选地被包括在一些实施例中，或者它可以被排除。
本公开内容中的术语“被电子地耦合”是指两个或更多电气元件（例如但不限于（多个）电阻器元件、（多个）电容器元件、（多个）电感器元件、（多个）二极管元件）和/或（多个）电路通过有线手段（例如但不限于导电线或迹线）和/或无线手段（例如但不限于电磁场）被连接，使得能量（例如但不限于电流）、数据和/或信息可以被传送到被电子地耦合的电气元件和/或（多个）电路和/或从所述电气元件和/或（多个）电路被接收。
如上所述，在将直流（DC）电压转换成交流（AC）电压以用于光致电离检测器灯中存在技术挑战。例如，低DC电压（例如但不限于3.3伏特）可以被供给到光致电离检测器，而光致电离检测器的光致电离检测器灯可能需要高AC电压（例如但不限于在峰值到峰值下的1200伏特）来恰当地运转。在一些示例中，光致电离检测器可以包括直流到交流（DC/AC）转换器电路以便执行所需要的转换。
在一些示例中，DC/AC转换器电路可以包括振荡电路和变压器电路。在这样的示例中，所述振荡电路可以将输入DC电压转换成AC电压，并且变压器电路可以将来自振荡电路的AC电压转换成更高的AC电压以用于为光致电离检测器灯供电。
然而，这些转换的准确性可受各种该因素影响。例如，温度可影响DC/AC转换器电路中的各种组件（例如电阻器、电容器、变压器等等）的电气性质（例如电导率、电阻）。此外，这些组件的实际电气性质可以在一误差百分比内从这些组件的所标记的电气性质波动。这些因素，其与这些转换的特性（例如高输入电流、高输出频率、高转换率）相复合，可使得DC/AC转换器电路向光致电离检测器灯输出错误的AC驱动电压。换言之，来自DC/AC转换器电路的实际输出AC电压可从用于光致电离检测器灯的所计算的、期望的输出电压漂移。该电压漂移可引起光致电离检测器灯的开启故障和读取误差，并且此外可导致通过光致电离检测器的错误测量。
在这方面，本公开内容的各种示例实施例可基于如下示例实施例来克服与将直流（DC）电压转换成交流（AC）电压以用于光致电离检测器灯相关联的这些技术挑战：所述示例实施例包括DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路、DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路和/或反馈电路。特别地，本公开内容的一些示例实施例可减少光致电离检测器灯开启故障和读取误差的风险，并且可补偿如上所述的可影响电压转换的因素。此外，本公开内容的一些示例实施例可消除针对用于光致电离检测器和光致电离检测器灯的分离的功率源的需要，从而提供增加的利用和经改善的成本效率。
现在参考图1，提供了示出根据本公开内容的各种实施例的示例光致电离检测器灯100的示例示意图。特别地，示例光致电离检测器灯100可以包括玻璃管构件101和窗口构件103。
在一些示例中，玻璃管构件101可以包括气态物质或气态物质的组合，其可以包括例如但不限于惰性气体、诸如氩（Ar）、氙（Xe）和/或氪（Kr）。玻璃管构件101内的（多个）气态物质可以通过各种激励方法中的任一种来激励以产生紫外（UV）光源。
例如，电压（例如交流（AC）电压）可以经由例如图1中所示的一对电极115A和115B而被供给到玻璃管构件101。在这样的示例中，AC电压可引起玻璃管构件101内的（多个）气态物质的电离，从而导致辉光放电。特别地，离子可以交替地行进朝向电极115A和115B中的每一个，从而生成电流并且形成等离子体。与等离子体相关联的辉光放电可发射低波长紫外（UV）光。
参考回到图1，可以通过窗口构件103来传输紫外光 。在一些示例中，窗口构件103可以包括（多个）材料，其使能实现和/或促进低波长紫外光的传输，所述材料包括例如盐晶材料。在紫外光通过窗口构件103时，光致电离检测器被配置成检测的气态物质中的分子可被暴露于紫外光。
如上所述，光致电离检测器可以被配置成检测例如空气中的挥发性有机化合物（VOC）。在这方面，提供阳极元件和阴极元件。在一些示例中，阳极元件可以是吸引带负电的电子的电极。在一些示例中，阴极元件可以是吸引带正电的电子的电极。
如图1中所示，空气可以在如由箭头105所指示的方向上流过光致电离检测器。空气可以包括VOC分子109和非VOC分子107。在VOC分子109和非VOC分子107通过光致电离检测器时，它们可以被暴露于通过光致电离检测器灯100所生成的紫外光。
特别地，如图1中所示，紫外光可引起VOC分子109的光致电离，其可导致VOC分子109的电子被射出并且形成带正电的离子。电子可以行进到阳极元件，而带正电的离子可以行进到阴极元件。在电子和带正电的离子被推进到对应的电极时，可以生成电流。
相比之下，紫外光不可引起非VOC分子107的光致电离，并且非VOC分子107不生成电流。换言之，通过紫外光光致电离所生成的电流与空气中的VOC分子109的量成比例。因而，可以通过光致电离检测器至少部分地基于电流来确定挥发性有机化合物（VOC）的浓度水平。
如上所述，光致电离检测器至少部分地依赖于通过光致电离检测器灯所生成的紫外光所引起的分子的光致电离。因此，为光致电离检测器灯提供恰当的电压供给对于光致电离检测器性能而言可能是重要的。然而，许多因素可影响用于光致电离检测器灯的电压供给，从而导致从所计算的、期望的输出电压漂移的实际输出AC电压，如上所述。
在这方面，本公开内容的各种实施例可以被具体化为用于为光致电离检测器（PID）灯提供交流（AC）电压供给的系统和装置。现在参考图2，示出了根据本公开内容的各种实施例的示例系统和装置的各种组件的示例框图。
如图2中所示，示例系统200可以包括DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路206、DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路208，以及反馈电路210。DC/DC转换器电路206可以被电子地耦合到DC/AC转换电路208。反馈电路210可以被电子地耦合到DC/DC转换器电路206以及DC/AC转换电路208二者。
在一些示例中，DC/DC转换器电路206可以包括DC/DC转换器212。DC/DC转换器212可以被配置成将一个DC电压转换成另一个。例如，DC/DC转换器212可以被电子地耦合到直流（DC）电压源202。DC电压源202可以提供输入DC电压（例如但不限于3.3伏特），并且DC/DC转换器212可以至少部分地基于反馈DC电压（其由反馈电路210所提供）来将输入DC电压转换成经补偿的DC电压。下文至少结合图3、图4和图5来进一步说明和描述DC/DC转换器电路206的示例结构。
在一些示例中，DC/DC转换器212可以被电子地耦合到DC/AC转换电路208，并且将经补偿的DC电压提供到DC/AC转换电路208。
DC/AC转换电路208可以将经补偿的DC电压转换成AC电压供给以用于为光致电离检测器灯204供电。如图2中所示，DC/AC转换电路208可以包括振荡电路214和变压器电路216。振荡电路214和变压器电路216可以电子地耦合到彼此。
在一些示例中，振荡电路214被电子地耦合到DC/DC转换器电路206的DC/DC转换器212，并且可以被配置成将DC电压转换成AC电压。例如，振荡电路214可以从DC/DC转换器212接收经补偿的DC电压，并且可以将所述经补偿的DC电压转换成第一AC电压。下文至少结合图3、图4和图5来进一步说明和描述振荡电路214的示例结构。
在一些示例中，变压器电路216被电子地耦合到振荡电路214，并且可以被配置成将低AC电压转换成高AC电压。例如，变压器电路216可以从振荡电路214接收第一AC电压，并且可以将第一AC电压转换成第二AC电压（即用于光致电离检测器灯的AC电压供给），其中第二AC电压可以高于第一AC电压。此外，变压器电路216可以提供第二AC电压作为AC电压供给，以为光致电离检测器灯204供电。下文至少结合图3、图4和图5来进一步说明和描述变压器电路216的示例结构。
参考回到图2，反馈电路210可以获得与用于光致电离检测器灯204的AC电压供给相关联的参考AC电压，并且可以将参考AC电压转换成反馈DC电压以用于DC/DC转换器电路206。在一些示例中，反馈电路210可以包括参考电压转换电路218和参考电压划分电路220。参考电压转换电路218和参考电压划分电路220可以电子地耦合到彼此。
在一些示例中，参考电压转换电路218可以被配置成将AC电压转换成DC电压。例如，参考电压转换电路218可以被电子地耦合到DC/AC转换电路208的变压器电路216，并且可以将参考AC电压转换成参考DC电压。下文至少结合图3、图4和图5来进一步说明和描述参考电压转换电路218的示例结构。
在一些示例中，参考电压划分电路220可以被配置成将高DC电压转换成低DC电压。例如，参考电压划分电路220可以将参考DC电压转换成反馈DC电压，并且可以将反馈DC电压提供到DC/DC转换器电路206的DC/DC转换器212。如上所述，DC/DC转换器212可以至少部分地基于反馈DC电压来将输入DC电压转换成经补偿的DC电压。下文至少结合图3、图4和图5来进一步说明和描述参考电压划分电路220的示例结构。
虽然图2将示例系统200图示为包括DC/DC转换器电路206、DC/AC转换电路208和反馈电路210，但是注意到，本公开内容的示例系统和装置可以包括更少的电路或更多的电路而不偏离本公开内容的范围。例如，示例系统可以附加地包括开关电路，所述开关电路被配置成开启/关断示例系统。作为另一示例，示例装置可以包括DC/DC转换器电路206和反馈电路210，但是没有DC/AC转换电路208。
现在参考图3、图4和图5，示出了根据本公开内容的各种实施例的示例电路图。特别地，图3、图4和图5可以图示如上所述的示例系统和装置的各种示例结构。
图3图示了根据本公开内容的系统和装置的示例结构。例如，示例系统可以包括开关电路307、DC/DC转换器电路301、DC/AC转换电路303，以及反馈电路305。
在如图3中所示的实施例中，开关电路307可以包括集成电路（IC）开关（U3）。IC开关（U3）可以包括VIN引脚（A1）、VOUT引脚（A2）、EN引脚（B1）和GND引脚（B2）。在一些示例中，GND引脚（B2）可以被连接到接地。
VIN引脚（A1）可以从DC电压源接收输入DC电压。例如，如图3中所示，VIN引脚（A1）可以接收3.3伏特的输入DC电压。在一些其它示例中，输入DC电压可以具有其它值。
EN引脚（B1）可以被配置成例如基于是否接收到控制信号CTRL1而开启或关断IC开关（U3）。当IC开关（U3）被关断时，IC开关（U3）的VOUT引脚（A2）可以不向DC/DC转换器电路301提供电压。当IC开关（U3）开启时，它可以经由VOUT引脚（A2）而向DC/DC转换器电路301提供输入DC电压。
参考回到图3，可以在DC/DC转换器电路301的DC/DC转换器（U2）的VIN引脚（6）处接收输入DC电压。DC/DC转换器（U2）还可以经由DC/DC转换器（U2）的FBX引脚（1）从反馈电路305接收反馈DC电压。基于输入DC电压和反馈DC电压，DC/DC转换器（U2）可以向DC/AC转换电路303提供经补偿的电压，其细节在下文中被描述。
此外，在如图3中所示的实施例中，DC/DC转换器（U2）可以包括一对接地引脚：GND引脚（5）和GND引脚（9），其可以被连接到接地。附加地或可替换地，DC/DC转换器（U2）可以包括一对开关引脚：SW引脚（3）和SW引脚（4），其可以被连接到肖特基二极管（D2）。附加地或可替换地，DC/DC转换器（U2）可以包括没有被连接的NC引脚（2）。附加地或可替换地，DC/DC转换器（U2）可以包括INTVCC引脚（7），所述INTVCC引脚（7）经由电容器（C15）被连接到接地以用于内部电压供给。
如上所述，DC/DC转换器（U2）可以将经补偿的DC电压提供到DC/AC转换电路303。DC/AC转换电路303可以包括振荡电路和变压器电路。振荡电路和变压器电路可以电子地耦合到彼此。
DC/AC转换电路303的振荡电路可以将经补偿的DC电压转换成第一AC电压。在如图3中所示的实施例中，振荡电路可以包括电气元件，诸如开关晶体管元件（Q1）、电容器元件（C2）、（C10）和（C11），以及电阻器元件（R5）和（R6），其被电子地耦合，如图3中所示。在一些示例中，电容器元件（C10）和（C11）中的每一个可具有在0.1纳法（包括）和10纳法（包括）之间的电容。在一些示例中，电容器元件（C2）可具有在1纳法（包括）和100纳法（包括）之间的电容。在一些示例中，电阻器元件（R5）和（R6）中的每一个可具有在10千欧（包括）和100千欧（包括）之间的电阻。
DC/AC转换电路303的变压器电路可以将从振荡电路所接收的第一AC电压转换成第二AC电压（即用于光致电离检测器灯的AC电压供给），所述第二AC电压高于第一AC电压。在如图3中所示的实施例中，变压器电路可以包括被电子地耦合的变压器（T1），如图3中所示。变压器（T1）可以包括初级绕组和次级绕组。所述初级绕组可以被电耦合到振荡电路，并且所述次级绕组可以被电子地耦合到光致电离检测器灯以提供电压供给。初级绕组和次级绕组中的每一个可以包括金属线圈，所述金属线圈具有一匝或多匝。
如上所述，各种因素可以影响向光致电离检测器灯的电压供给。例如，在变压器（T1）的次级绕组的开始匝（4）和结束匝（8）之间的电压可能由于由温度增加所引起的电气元件的电气性质中的改变而波动。在这方面，本公开内容的各种实施例可从变压器（T1）的次级绕组获得参考AC电压。
在如图3中所示的实施例中，变压器（T1）可以包括变压器抽头（6），所述变压器抽头（6）被连接到次级绕组并且被定位在次级绕组的开始匝（4）和结束匝（8）之间。在开始匝（4）和变压器抽头（6）之间的电压与开始匝（4）和结束匝（8）之间的电压成比例。
换言之，当向光致电离检测器灯的电压供给改变（即在开始匝（4）和结束匝（8）之间的电压改变）时，在开始匝（4）和变压器抽头（6）之间的电压也成比例地改变。因而，在开始匝（4）和变压器抽头（6）之间的电压可以被用作参考AC电压，其反映在向光致电离检测器灯的电压供给中的实际改变。
变压器抽头（6）可以被定位在开始匝（4）和结束匝（8）之间的位置处，使得参考AC电压可以落在针对反馈电路305的合适范围内。在一些示例中，变压器抽头（6）被定位在变压器（T1）的次级绕组的5%（包括）和20%（包括）之间（即开始匝（4）和变压器抽头（6）之间的电压在开始匝（4）和结束匝（8）之间的电压的5%（包括）和20%（包括）之间）。
在一些示例中，变压器抽头（6）被定位在变压器（T1）的次级绕组的6%处。换言之，在开始匝（4）和变压器抽头（6）之间的电压是开始匝（4）和结束匝（8）之间的电压的6%。例如，如果在开始匝（4）和结束匝（8）之间的电压是600伏特，则在开始匝（4）和变压器抽头（6）之间的电压可以是40伏特（其可以被用作用于反馈电路305的参考AC电压）。
如图3中所示，反馈电路305被电子地耦合到次级绕组的变压器抽头（6），并且接收参考AC电压。反馈电路305可以包括参考电压转换电路和参考电压划分电路。参考电压转换电路和参考电压划分电路可以电子地耦合到彼此。
反馈电路305的参考电压转换电路可以将参考AC电压转换成参考DC电压。当参考AC电压改变时，经转换的参考DC电压可成比例地改变。
在如图3中所示的实施例中，参考电压转换电路可以包括二极管元件（D1）和电容器元件（C13）。二极管元件（D1）和电容器元件（C13）可以电子地耦合到彼此。特别地，二极管元件（D1）可以电子地耦合到DC/AC转换电路303中的变压器（T1）的变压器抽头（6），并且电容器元件（C13）可以被连接到接地。在一些示例中，电容器元件（C13）具有在1纳法（包括）和100纳法（包括）之间的电容。
反馈电路305的参考电压划分电路可以将参考DC电压转换成对应的反馈DC电压，其可以低于参考DC电压。当参考DC电压改变时，经转换的反馈DC电压可成比例地改变。
在如图3中所示的实施例中，参考电压划分电路可以包括电阻器元件（R13）和电阻器元件（R18）。电阻器元件（R13）和电阻器元件（R18）可以电子地耦合到彼此。特别地，电阻器元件（R13）可以被电子地耦合在参考电压转换电路的二极管元件（D1）和电容器元件（C13）之间，并且电阻器元件（R18）可以被电子地耦合在DC/DC转换器电路301的DC/DC转换器（U2）和电阻器元件（R13）之间。在一些示例中，电阻器元件（R13）和电阻器元件（R18）中的每一个可具有在100千欧（包括）和10兆欧（包括）之间的电阻。
如图3中所示，DC/DC转换器（U2）的FBX引脚（1）可以从反馈电路305接收反馈DC电压。如上所述，由反馈电路305基于来自DC/AC转换电路303的参考AC电压来转换反馈DC电压。当参考AC电压改变时，反馈DC电压成比例地改变。因而，由DC/DC转换器（U2）所接收的反馈DC电压反映向光致电离检测器灯的电压供给中的实际改变。
基于反馈DC电压，DC/DC转换器（U2）可以相应地调节给DC/AC转换电路303的经补偿的电压。例如，当反馈DC电压低于预定值时，DC/DC转换器（U2）可以（逐步地）增加经补偿的电压直到反馈DC电压达到预定值为止。当反馈DC电压高于预定值时，DC/DC转换器（U2）可以（逐步地）降低经补偿的电压直到反馈DC电压下降到预定值为止。在一些示例中，当反馈DC电压处于预定值时，它指示：向光致电离检测器灯的对应AC电压供给处于所期望的水平处。
虽然图3图示了DC/DC转换器（U2）可以通过在电压封锁下的EN/UVLO引脚（8）来调节经补偿的DC电压，但是注意到，本公开内容的范围不限于如图3中所示的实施例，并且在不偏离本公开内容的范围的情况下可以实现其它合适的DC/DC转换器以基于反馈DC电压来调节经补偿的DC电压。
现在参考图4，图示了根据本公开内容的系统和装置的示例结构。例如，示例系统可以包括开关电路408、DC/DC转换器电路402、DC/AC转换电路303，以及反馈电路406。
在一些示例中，图4的开关电路408、DC/DC转换器电路402、和DC/AC转换电路404可类似于以上结合图3所描述的开关电路307、DC/DC转换器电路301和DC/AC转换电路303。
此外，图4的反馈电路406可以包括参考电压转换电路和参考电压划分电路，其类似于以上结合图3所描述的参考电压转换电路和参考电压划分电路。反馈电路406可以此外包括微控制器单元（MCU），所述微控制器单元（MCU）电子地耦合到参考电压划分电路和DC/DC转换器电路402的DC/DC转换器（U2）。
在一些示例中，微控制器单元可以是集成电路，其包括被电子地耦合到彼此的处理电路和存储器电路。存储器电路可以是存储计算机程序指令的非暂时性存储器，并且计算机程序指令可以由处理电路来执行。
在一些示例中，微控制器单元可以执行与反馈电路406相关联的各种功能。例如，微控制器单元可以监视来自参考电压划分电路的反馈DC电压，并且当反馈DC电压指示光致电离检测器灯被不充足或过量的电压供给供电时可以触发警告（诸如通过被连接到处理电路的扬声器元件的音频警报）。
现在参考图5，图示了根据本公开内容的系统和装置的示例结构。例如，示例系统可以包括开关电路507、DC/DC转换器电路501、DC/AC转换电路503，以及反馈电路505。
在一些示例中，图5的开关电路507、DC/DC转换器电路501、和DC/AC转换电路503可类似于以上结合图3所描述的开关电路307、DC/DC转换器电路301和DC/AC转换电路303。
此外，图5的反馈电路505可以包括参考电压转换电路和参考电压划分电路，其类似于以上结合图3所描述的参考电压转换电路和参考电压划分电路。反馈电路505可以此外包括放大器元件，所述放大器元件电子地耦合到参考电压划分电路和DC/DC转换器电路501的DC/DC转换器（U2）。在如图5中所示的实施例中，放大器元件可以是闭环放大器，其可以例如向DC/DC转换器电路的DC/DC转换器（U2）提供更恒定的反馈DC电压。
现在参考图6、图7、图8和图9，提供了示出电路输出电压的各种示例交流（AC）波形图。特别地，相同的输入电压被提供到图6、图7、图8、和图9的电路。
图6和图7图示了不实现本公开内容的实施例的电路的AC波形。在图6中，光致电离检测器灯没有被连接到电路；在图7中，光致电离检测器灯被连接到电路。在一些示例中，图6中的峰值到峰值电压V1pp可以是1.30千伏，并且图7中的峰值到峰值电压V2pp可以是1.20千伏。换言之，在不实现本公开内容的实施例的电路中，光致电离检测器灯可引起7%的电压漂移。
图8和图9图示了实现本公开内容的示例实施例的电路的AC波形。在图8中，光致电离检测器灯没有被连接到电路；在图9中，光致电离检测器灯被连接到电路。在一些示例中，图8中的峰值到峰值电压V3pp可以是1.31千伏，并且图9中的峰值到峰值电压V4pp可以是1.30千伏。换言之，在实现本公开内容的实施例的电路中，光致电离检测器灯可引起小于1%的电压漂移。
比较图6-7之间的峰值到峰值电压差异以及在图8-9之间的峰值到峰值电压差异，注意到，本公开内容的各种实施例可减小在向光致电离检测器灯提供电压供给中的电压漂移。
本公开内容的各种实施例可以被具体化为用于为光致电离检测器（PID）灯提供交流（AC）电压供给的方法。在这方面，图10描绘了图示根据本公开内容的各种实施例的示例方法的流程图。
在一些示例中，流程图的每个框、以及流程图中的框的组合可以通过各种手段来实现，诸如硬件、固件、电路和/或与包括一个或多个计算机程序指令的软件的执行相关联的其它设备。
在一些示例中，图10中所述的过程中的一个或多个可以由计算机程序指令来具体化，所述计算机程序指令可以由采用本公开内容的实施例的系统的存储器电路（诸如非暂时性存储器）存储并且由所述系统的处理电路（诸如处理器）来执行。这些计算机程序指令可以指引所述系统以特定方式运转，使得被存储在存储器电路中的指令产生制品，对所述制品的执行实现在（多个）流程图框中所指定的功能。此外，所述系统可以包括一个或多个其它电路，诸如例如以上结合图2、图3、图4和图5所描述的DC/DC转换器电路、DC/AC转换电路、以及反馈电路。所述系统的各种电路可以被电子地耦合在彼此之间和/或其之中，以传送和/或接收能量、数据和/或信息。
在一些示例中，实施例可以采取在存储了计算机可读程序指令（例如计算机软件）的非暂时性计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式。可以利用任何合适的计算机可读存储介质，包括非暂时性硬盘、CD-ROM、闪速存储器、光学存储设备、和/或磁性存储设备。
现在参考图10，图示了根据本公开内容的一些实施例的示例方法1000。方法1000开始于1002处。
在框1004处，示例装置的反馈电路（诸如例如以上结合图2、图3、图4和图5所描述的反馈电路210、反馈电路305、反馈电路406和反馈电路505）可以获得与光致电离检测器灯相关联的参考交流（AC）电压。例如，反馈电路可以从电子地耦合到光致电离检测器灯的DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路获得参考AC电压。
在一些示例中，DC/AC转换电路可以包括变压器，所述变压器通过次级绕组而向光致电离检测器灯提供AC电压供给。在这样的示例中，参考AC电压可以是比AC电压供给更低的电压，并且随着AC电压供给改变，参考AC电压可成比例地改变。
在框1006处，示例装置的反馈电路（诸如例如以上相应地结合图2、图3、图4和图5所描述的反馈电路210、反馈电路305、反馈电路406和反馈电路505）可以将参考AC电压转换成反馈直流（DC）电压。
在一些示例中，反馈电路可以经由参考电压转换电路和参考电压划分电路来将参考AC电压转换成反馈DC电压，如上所述。在一些示例中，随着参考AC电压改变，反馈DC电压可成比例地改变。
在框1008处，示例装置的DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路（诸如例如以上相应地结合图2、图3、图4和图5所描述的DC/DC转换器电路206、DC/DC转换器电路301、DC/DC转换器电路402和DC/DC转换器电路501）可以至少部分地基于反馈DC电压而将输入DC电压转换成经补偿的DC电压。
在一些示例中，当反馈DC电压低于预定值时，DC/DC转换器可以（逐步地）增加经补偿的电压直到反馈DC电压达到预定值为止。在一些示例中，当反馈DC电压高于预定值时，DC/DC转换器（U2）可以（逐步地）降低经补偿的电压直到反馈DC电压下降到预定值为止。
在框1010处，示例装置的DC/DC转换器电路（诸如例如以上相应地结合图2、图3、图4和图5所描述的DC/DC转换器电路206、DC/DC转换器电路301、DC/DC转换器电路402和DC/DC转换器电路501）可以引起经补偿的DC电压向DC/AC转换电路的供给。在一些示例中，DC/AC转换电路可以将经补偿的DC电压转换成AC电压供给以用于光致电离检测器灯。
方法1000结束于框1012处。
要理解的是，本公开内容不限于所公开的特定实施例，并且修改和其它实施例意图被包括在所附权利要求的范围内。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们仅仅在一般性和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的，除非另行被描述。

Claims (20)

1.一种用于为光致电离检测器灯提供电压供给的装置，所述装置包括：
DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路，其包括DC/DC转换器，其中所述DC/DC转换器被电子地耦合到直流（DC）电压源并且至少部分地基于反馈DC电压而将来自DC电压源的输入DC电压转换成经补偿的DC电压；以及
反馈电路，其电子地耦合到DC/DC转换器电路以及DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路，其中所述反馈电路获得与DC/AC转换电路相关联的参考交流（AC）电压，并且将参考AC电压转换成反馈DC电压以用于DC/DC转换器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述DC/AC转换电路包括电子地耦合到彼此的振荡电路和变压器电路，其中所述振荡电路被电子地耦合到DC/DC转换器，其中所述变压器电路被电子地耦合到光致电离检测器灯。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述反馈电路包括电子地耦合到彼此的参考电压转换电路和参考电压划分电路，其中所述参考电压转换电路被电子地耦合到变压器电路，其中所述参考电压划分电路被电子地耦合到DC/DC转换器。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述参考电压转换电路将参考AC电压转换成参考DC电压，其中所述参考电压划分电路将参考DC电压转换成反馈DC电压，并且将反馈DC电压提供给DC/DC转换器。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述变压器电路包括初级绕组和次级绕组，其中所述次级绕组包括变压器抽头，其中所述参考电压转换电路被电子地耦合到所述变压器抽头。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述变压器抽头被定位在变压器电路的次级绕组的5%（包括）和20%（包括）之间。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述变压器抽头被定位在变压器电路的次级绕组的6%处。
8.根据权利要求3所述的装置，其中所述参考电压转换电路包括被电子地耦合到彼此的二极管元件和电容器元件，其中所述二极管元件被电子地耦合到变压器电路。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述电容器元件具有在1纳法（包括）和100纳法（包括）之间的电容。
10.根据权利要求3所述的装置，其中所述参考电压划分电路包括被电子地耦合到彼此的两个电阻器元件。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述两个电阻器元件中的每一个具有在100千欧（包括）和10兆欧（包括）之间的电阻。
12.根据权利要求1所述的装置，此外包括被电子地耦合到DC/DC转换器的开关电路。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述反馈电路包括被电耦合到DC/DC转换器的微控制器单元。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述反馈电路包括被电子地耦合到DC/DC转换器的放大器元件。
15.一种用于从具有输入直流（DC）电压的DC电压源为光致电离检测器灯提供交流（AC）电压供给的系统，所述系统包括：
DC电压到DC电压（DC/DC）转换器电路，其包括DC/DC转换器，其中所述DC/DC转换器被电子地耦合到DC电压源并且至少部分地基于反馈DC电压而将输入DC电压转换成经补偿的DC电压；
DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路，其被电子地耦合到DC/DC转换器电路以及光致电离检测器灯，其中所述DC/AC转换电路将经补偿的DC电压转换成AC电压供给以用于光致电离检测器灯；以及
反馈电路，其电子地耦合到DC/DC转换器电路和DC/AC转换电路，其中所述反馈电路获得与AC电压供给相关联的参考AC电压，并且将参考AC电压转换成反馈DC电压以用于DC/DC转换器。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述DC/AC转换电路包括电子地耦合到彼此的振荡电路和变压器电路，其中所述振荡电路被电子地耦合到DC/DC转换器，其中所述变压器电路被电子地耦合到光致电离检测器灯。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述反馈电路包括电子地耦合到彼此的参考电压转换电路和参考电压划分电路，其中所述参考电压转换电路被电子地耦合到变压器电路，其中所述参考电压划分电路被电子地耦合到DC/DC转换器。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述参考电压转换电路将参考AC电压转换成参考DC电压，其中所述参考电压划分电路将参考DC电压转换成反馈DC电压，并且将反馈DC电压提供给DC/DC转换器。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述变压器电路包括初级绕组和次级绕组，其中所述次级绕组包括变压器抽头，其中所述参考电压转换电路被电子地耦合到所述变压器抽头。
20.一种用于从具有输入直流（DC）电压的DC电压源为光致电离检测器灯提供交流（AC）电压供给的方法，所述方法包括：
获得与电子地耦合到光致电离检测器灯的DC电压到AC电压（DC/AC）转换电路相关联的参考AC电压；
将参考AC电压转换成反馈DC电压；
至少部分地基于反馈DC电压来将输入DC电压转换成经补偿的DC电压，并且
使得将经补偿的DC电压供给到DC/AC转换电路。
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