CN1154401C - 放电灯照明电路 - Google Patents

Abstract

一种放电灯照明电路有一个直流电源电路，一个直流-交流转换电路，和一个控制直流电源电路输出电压的控制电路。直流电源电路有一个变压器和一个与变压器的一个初级线圈串联连接的第一开关元件。利用来自控制电路的控制信号控制第一开关元件的接通/断开。变压器具有与放电灯数量相等的次级线圈。每个次级线圈具有一个第二开关元件，其接通/断开由控制电路的信号控制。通过控制第二开关元件使各次级线圈提供不同电压。

Description

放电灯照明电路

技术领域

本发明涉及在照明电路中从包括直流电源电路的变压器中产生次级输出的技术，该直流电源电路控制多个放电灯的照明并且单个控制各次级输出。

背景技术

一种已知的放电灯照明电路，比如一个金属卤化物灯，包括一个直流电源电路，一个直流-交流转换器电路，和一个起动电路。

直流电源电路有一个直流-交流转换器，直流-交流转换电路有一个驱动电路和一个有四个半导体开关元件的全波桥式电路，全波桥式电路成对控制开关动作。来自直流-直流转换器的电压在由全波桥式电路转换为矩形波形电压之后，供给放电灯。

如果放电灯用作汽车前灯，就需要一个电路控制这些灯的照明。汽车前方两侧各装一个前灯，每个前灯主体中装一个主光(高亮)灯和一个近光(低亮)灯。

如果每个放电灯配置一个电路，那么许多如直流-交流转换器和全波桥式电路等的单个部件将重复。这将导致增加成本。

为了解决这个问题，可以采用一个包括直流电源电路和一个直流-交流转换电路的电路。随同直流电源电路，提供两个直流-直流转换器，每个转换器提供正极性和负极性输出。通常提供到放电灯的直流-交流转换电路在两个直流-直流转换器之间切换。

例如，如果在组成直流-直流转换器的一个变压器中配置若干次级线圈，可以控制直流-直流转换器使每个次级线圈的输出电压为常量。但是，由于放电灯之间的差别，因此放电灯电压存在不同。必须根据每一个放电灯的起动条件(即冷起动或热起动)分别控制放电灯功率。哪个条件都不能由简单使用一个具有若干次级线圈的变压器实现。

发明内容

本发明提供一个控制若干放电灯照明的低成本放电灯照明电路。本发明还适合小型化的需要。

本发明提供一个放电灯照明电路，它包括一个提供直流电压的直流电源电路，一个将来自直流转换电路的电压转换成交流电压之后供给放电灯的直流-交流转换电路，和一个控制直流电源电路输出电压的控制电路。分别单个控制向若干放电灯提供的功率，其中直流电源电路有一个变压器和一个连接变压器初级线圈的第一开关元件，以及利用来自控制电路的控制信号控制第一开关元件的接通/断开(activation/deactivation)。

最好，在直流电源电路变压器中为每个放电灯配置有一个次级线圈，和为了使次级线圈输出不同电压而在每个次级线圈单个配置第二开关元件，由控制电路的控制信号控制第二转换元件的接通或断开。

根据本发明，提供包括一个直流电源电路的若干次级线圈。来自次级线圈的电压可以由第二开关元件单个控制。在若干放电灯中共用直流电源电路，从而使放电灯照明电路紧凑并且减小成本。另外，变压器的初级能量通过第二开关元件的接通/断开转移给次级线圈。可以控制分配给各个放电灯的功率，从而单个控制放电灯照明。

附图说明

图1是根据本发明的放电灯照明电路的示范方框图。

图2是直流电源电路的示范电路图。

图3是用晶闸管作为第二开关元件的直流电源电路的示范电路图。

图4是用场效应晶体管作为第一和第二开关元件的直流电源电路的示范电路图。

图5是产生正极性和负极性的次级输出的直流电源电路的示范电路图。

图6是用场效应晶体管作为第一和第二开关元件的直流电源电路的示范电路图。

图7是控制电路的部分示范电路图。

图8是描述直流电源电路操作的示范时间关系图。

图9是发送到第一和第二开关元件的控制信号的一个示例。

图10是表示图9所示电路配置的部分示范电路图。

图11表示发送到第一和第二开关元件的控制信号的另一个示例。

图12是表示图11所示电路配置的部分示范电路图。

图13是描述图12中的电路配置的电路操作的示范时间关系图。

图14是发送到第一和第二开关元件的控制信号的再一个示例。

图15是表示锯齿波形发生器的示范电路图。

图16是描述图15所示的电路配置的操作的示范时间关系图。

图17是发送到第一和第二开关元件的控制信号的再一个示例。

图18是完成图17中的控制操作的示范电路图。

图19是表示通过使开关元件断开周期为常量并且改变其接通周期来控制第一开关元件的接通/断开的电路配置示范电路图。

图20是描述图19所示的电路配置电路操作的典型时间关系图。

图21表示通过改变开关元件的断开周期和接通周期来控制第一开关元件的接通/断开的一部分电路配置的示范电路图。

图22是通过改变开关元件的断开周期或接通周期之一来控制第一开关元件的接通/断开的一部分电路配置的示范电路图。

具体实施方式

图1是表示根据本发明的用于两个放电灯的放电灯照明电路的示范配置图。

放电灯照明电路1包括电源2，直流电源电路3，直流-交流转换电路4，和起动电路5_1和5_2。

直流电源电路3接收来自电源2的一个直流输入电压Vin之后产生一个所需的直流电压。根据后面描述到的来自控制电路的一个控制信号可变地控制直流电源电路3的输出电压。直流电源电路3中包含一个直流-直流转换器，例如，一个斩波器式直流-直流转换器，和一个有一开关式调节器的逆向式(flyback)直流-直流转换器。直流电源电路3产生下面的任选输出：

(i)正极性输出(即一个相对地电位是正电位的输出电压)；

(ii)负极性输出(即一个相对地电位是负电位的输出电压)；及

(iii)正极性和负极性输出。

下面将描述直流-直流转换器的基本配置。

直流电源电路3连接直流-交流转换电路4。直流-交流转换电路4包括由在直流电源电路3的不同极性电压之间进行切换来给每个放电灯提供电压的若干开关元件，和一个控制开关元件动作的驱动电路。直流-交流转换电路4有一个包括例如四个开关元件sw1，sw2，sw3，和sw4的全波桥式电路配置。在图1里，可以是半导体开关的开关元件由开关符号表示。

四个开关元件之中，开关元件sw1，sw2串联连接形成第一对。如果直流电源电路3产生类型(iii)的输出，开关元件sw1的一端连接直流电源电路3的一个正极性输出端，另一端通过开关元件sw2连接直流电源电路3的一个负极性输出端。开关元件sw1和sw2之间的节点“a”通过起动电路5_1的一个电感负载与第一放电灯6_1连接。

开关元件sw3和sw4串联连接形成第二对。如果直流电源电路3产生类型(iii)的一个输出，开关元件sw3的一端与直流电源电路3的正极性输出端连接，另一端通过开关sw4与直流电源电路3的负极性输出端相连。开关元件sw3和sw4之间的节点b通过起动电路5_1的一个电感负载与第二放电灯6_2相连。

不与节点a相连的第一放电灯6_1的另一个端直接或通过一个电流检测电阻器接地。类似地，不与节点b相连的第二放电灯6_2的另一个端直接或通过一个电流检测电阻器接地。

对一个半桥驱动器将一个积分电路(IC)用在每个驱动电路DRV1和DRV2中。驱动电路DRV1控制开关元件sw1和sw2的接通/断开，驱动电路DRV2控制开关元件sw3和sw4的接通/断开。当驱动电路DRV1接通开关元件SW1并且断开开关元件SW2时，驱动电路DRV2断开开关元件SW3并且接通开关元件SW4。当驱动电路DRV1断开开关元件SW1并且接通开关元件SW2时，驱动电路DRV2接通开关元件SW3并且断开开关元件SW4。这样，开关元件SW1和SW4处于一个状态，开关元件SW2和SW3处在另一状态。成对开关元件以反相方式交替操作。

如果直流电源电路3产生类型(iii)的一个输出，当通过接通和断开两对开关元件将正极性电压(即一个正极电压)供给第一放电灯6_1时，负极性电压(即负极电压)提供给第二放电灯6_2。相反地，当给第一放电灯提供负极性电压时，给第二放电灯提供正极性电压。

在照明的初始阶段，起动电路5_1和5_2为激励放电灯6_1和6_2提供一个起动高压信号(即，一个起动脉冲)。当高压信号施加于放电灯6_1和6_2时从直流-交流转换电路4叠提供到交流电压。每个起动电路5_1和5_2包括例如一个变压器，一个连接在变压器初级电路的电容器，和开关元件。起动电路可以包括任何合适的电路元件。当提供到起动电路电容器的来自直流电源电路3或直流-交流转换电路4的电压超过阈值，或当电压超过阈值后导通开关元件例如自开启式晶闸管时，由变压器初级电路升高的脉冲并且从次级线圈加到放电灯。

控制电路7控制从直流电源电路3出来的电压。它还可以单个控制供给放电灯6_1和6_2的功率。控制电路7接收照明放电灯的下列检测信号之一：1)通过用一个电阻器或线圈直接检测放电灯6_1和6_2的每个灯电压或电流而得到的一个信号，和2)相应于该检测信号并且从检测装置8出来的一个信号，该检测装置包括一个用于检测从直流电源电路3出来的电压或电流的电压检测电压分压器或电流检测电阻器。为了根据放电灯的状态执行功率控制，控制电路7根据检测信号将一个控制信号发送到直流电源电路3。例如，在照明的初始阶段，为了促使灯的照亮，给放电灯提供超过额定值的功率。随后，电源功率逐渐减小，按额定功率将最终功率控制在一个恒定值。控制电路7通过将一个控制信号发送到直流电源电路3而将功率分配给放电灯，该控制信号控制装在直流电源电路3中的转换器变压器的次级输出。

图2表示产生类型(i)的一个输出的直流电源电路3的基本功能原理。变压器T的初级线圈Tp的一个端与直流输入端ta连接，电压Vin提供到该端。初级线圈Tp的另一个端通过半导体开关元件SW1和电流检测电阻器Rs接地，开关元件SW1可以是比如场效应晶体管。从控制电路7出来的控制信号Sc1供给一个控制端，控制端比如在场效应晶体管的情况下可以是开关元件SW1(第一开关元件)的一个栅极。利用控制信号Sc1可以控制第一开关元件SW1的接通/断开。

变压器T配备有次级线圈Ts1和Ts2，一个线圈对应一个放电灯。次级线圈Ts1和Ts2分别包括滤波电容器C1和C2和第二开关元件SW2_1和SW2_2。这里，每个第二开关元件SW2_1和SW2_2的接通/断开由从控制电路7出来的一个信号控制。这样，次级线圈Ts1的输出电压与次级线圈Ts2的输出电压不同。

由于汽车有两个放电灯，图2所示的实施例中的变压器T包括两个次级线圈Ts1和Ts2。次级线圈Ts1具有开关元件SW2_1，次级线圈Ts2具有开关元件SW2_2。SW2_1和SW2_2可以是一个场效应晶体管或一个晶闸管。

次级线圈Ts1一端连接开关元件SW2_1，另一端接地。开关元件SW2_1的一个输出端连接滤波电容器C1。加到电容器C1的电压通过端to1作为输出电压。次级线圈Ts2一端连接开关元件SW2_2，另一端接地。开关元件SW2_2的输出端连接滤波电容器C2。加到电容器C2的电压通过端to2作为输出电压。

开关元件SW_1的接通/断开由从控制电路7出来的控制信号Sc2_1控制。开关元件SW_2的接通/断开由从控制电路7出来的控制信号Sc2_2控制。开关元件SW2_1的双位状态由控制信号Sc2_1确定，开关元件SW2_2的双位状态由控制信号Sc2_2确定。

在图示的逆向型直流电源电路3中，在第一开关元件SW1保持断开期间，变压器T的初级能量转移给次级电路。对于述类型的一个直流电源电路，初级能量转给次级电路，在此期间第一开关元件保持断开。当初级能量转移给次级电路时，控制电路7将控制信号Sc2_1和Sc2_2发送到对应的第二开关元件SW2_1和SW2_2。分别装在次级线圈Ts1和Ts2的第二开关元件SW2_1和SW2_2的其中之一接通。结果，在第二开关元件接通期间，变压器T的初级能量从连接第二开关元件的次级线圈提供给相应的放电灯。

例如，在开关元件SW2_1接通期间，剩下的开关元件SW2_2断开。然后控制开关元件为反相状态。即开关元件SW2_1断开，而开关元件SW2_2接通。在从变压器通过滤波电容器产生次级输出期间，如果没有开关元件是接通状态，那么次级线圈之间会出现巨大电压，从而使开关元件恶化或击穿。如果两个开关元件均接通，初级能量转移给相对地电位有较小电位差的其中一个次级线圈。

在面描述中，两个次级线圈输出正极性电压。但是，当其电路产生类型(ii)的输出时，该描述也可以用于直流电源电路3。

图3表示一种直流电源电路3A的配置，其中采用单向三端晶闸管作为第二开关元件。

次级线圈Ts1的一端与晶闸管SR2_1的阳极连接，另一端连接端to1。滤波电容器C1的一端与晶闸管SR2_1的阴极连接并接地。控制电路7给晶闸管SR2_1的控制极提供控制信号Sc2_1。次级线圈Ts2和晶闸管SR2_2以相同方式配置。因此，面的描述同样的适用次级线圈Ts2和晶闸管SR2_2。

在本电路中，晶闸管还用作整流元件。次级电压经半波整流。已整流的电压作为负电极电压从各个输出端输出。

如果直流电源电路使用场效应晶体管(FETs)来代替晶闸管，整流二极管以与图4中直流电源电路3B中相同的方式加到电源电路中，因为FET具有一个寄生二极管并且不能同时用做晶体管和整流元件。

图3中的直流电源电路3A与图4中的直流电源电路3B之间的差别在于：

·晶闸管SR2_1和SR2_2用场效应晶体管FETQ2_1和FETQ2_2代替。

·整流二极管D1的阳极连接输出端to1，阴极连接次级线圈Ts1的一端(与连接FETQ2_1的次级线圈Ts1的一端反相)。

·整流二极管D2的阳极连接输出端to2，阴极连接次级线圈Ts2的一端(与连接FETQ2-2的次级线圈Ts1的一端反相)。

正如说明的那样，FETQ1用做第一开关元件。

配置在变压器T的次级侧的第二开关元件SW2_2被设定为高电位状态。但是，本发明不局限于这种配置。第二开关元件SW2_2可以被设定为低电位状态。这样，根据设计和类型的需要，可以恰当修改开关元件。

图5表示产生类型(iii)的一个输出的直流电源电路3C。

包括变压器T初级线圈Tp的初级电路与图2所示的配置相同。第一开关元件SW1和电流检测电阻器Rs与初级线圈Tp串联连接。在变压器T的次级电路中，第二开关元件SW2_1连接次级线圈Ts1的一端。次级线圈Ts1的另一端接地。滤波电容器C1的一端连接开关元件SW2_1，另一端接地。对应于加到电容器C1的电压并且出现在输出端to1的电压是正极性电压。

第二开关元件SW2_2的一端连接次级线圈Ts2，另一端接地。滤波电容器C2的一端连接开关元件SW2_2，且另一端连接输出端to2。对应于加到电容器C2的电压并且出现在输出端to2的电压是负极性电压。

图6表示一个直流电源电路3D，其中第一和第二开关元件是FETs。除了因一个次级输出是正极性另一个次级输出是负极性而引起的连接方向不同外，FETsQ1，Q1_1和Q1_2以及二极管D1和D2与用在图4电路中的元件有相同配置。

图7表示一个控制电路的示例，其适用于控制直流-直流转换器而执行一个脉宽调制(PWM)控制方法，该控制电路包括直流电源电路(图中表示出控制单个放电灯的电路的一部分)。但是，正如后面将描述另一个适合的控制方法，开关控制操作不应局限于PWM控制方法。

根据本发明的PWM控制方法用一个锯齿波形发生器产生一个锯齿波形。信号的占空系数或占空比由放电和再充电操作的反复循环确定。通过将控制信号的电平与锯齿波形比较产生该信号。产生的信号发送到第一开关元件。

一个操作信号SS提供到一个误差信号放大器9的负输入端，稳压电源的一个预定的参考电压Eref3提供到误差信号放大器9的一个正输入端。通过对一个放电灯状态检测信号(一个管电压检测信号或管电流检测信号或一个相应信号)用运算放大器进行各种诸如减法或加法的计算操作产生操作信号SS。信号产生方法由于是本领域的公知知识，所以在此不进行解释。

来自误差信号放大器9的信号提供到比较器10的一个正输入端。另外，来自锯齿波形发生器11的锯齿波形信号提供到比较器10地一个负输入端。输入到正输入端的信号电平与锯齿波形信号比较。

锯齿波形发生器11包括一个电阻器RT，一个电容器CT，一个比较器12，以及模拟开关元件13和14。模拟开关元件可以是双极型元件或单极型元件。基于CR振荡产生信号。

一个预定的参考电压Eref1提供到电阻器RT的一端，电阻器RT的另一端通过电容器CT接地。比较器12的正输入端连接电阻器RT和电容器CT之间的一个节点。预定的参考电压Eref2通过电阻器15提供到比较器12的负输入端。比较器的一个输出端连接负载电阻器17和模拟开关元件13和14。

模拟开关元件13的两个非控制端之一接地，另一个端除与比较器10的负输入端连接之外，还经过电阻器18与电阻器RT和电容器CT的之间一个节点连接。模拟开关元件14的两个非控制输入端之一接地，另一个端经过电阻器16与比较器12的负输入端和电阻器15连接。

来自比较器12的信号被送至非门(逻辑非)19。

比较器10之后是一个双输入与门(逻辑积)20，从比较器10来的信号提供给与门20的两个输入端中的一个。从非门19来的信号提供到另一个输入端。从与门20来的信号发送到第一开关元件SW1。

图8表示锯齿波形发生器11中的信号波形。EAo是来自误差信号放大器9的信号电平(真实信号电平受负载变化的影响而波动。但是，信号电平是作为恒定值进行说明的)。SAW是锯齿波形电平。DIV2是由电阻器15和16分压后的参考电压值Eref2。Sc1是来自比较器12的信号电平(图中所示的符号“H”代表一个高电平，符号“L”表示一个低电平)。

锯齿波形发生器11通过周期性地循环与电阻器RT相关联的电容器CT的充电作用以及与模拟开关元件13(在接通状态)和电阻器18相关联的电容器CT的放电作用而产生锯齿波形。更具体地，在电容器CT充电期间来自比较器12的信号维持低状态“L”。从而正输入电位小于负输入电位Eref2。因此两个模拟开关元件13和14保持断开。

随后，当电容器CT端的电位升到Eref2时，来自比较器12的信号变高，两个模拟开关元件13和14接通。储存在电容器CT中电荷然后通过电阻器18放电，电阻-电位-分压值(DIV2)3/4(在此参考电压Eref2被分为3/4)，提供到比较器12的负输入端，从而降低来自比较器12的信号电平。

当随着CT放电加到电容器CT端的电压下降到电容器的DIV2电平时，来自比较器12的信号电平切换到低值“L”，据此重新恢复对电容器的再充电。

利用同期性循环述放电和充电操作产生锯齿波形。产生的锯齿波形提供在比较器12的负输入端。图8所示的锯齿波形SAW的频率由如电阻器RT的电阻和电容器CT的静电电容这样的参数确定。再充电期间，锯齿波形的斜度由电阻器RT的电阻值确定。放电期间，锯齿波形的斜度由电阻器18的电阻值确定。为了使放电周期短于再充电周期，电阻器18的电阻值设为较小值。

比较器10比较锯齿波形SAW电平和来自误差信号放大器9的信号电平EAo。信号Sc1的占空比由信号EAo和锯齿波形SAW的各交点之间的间隔确定。如图8所示，当锯齿波形SAW底部经过电阻-电位-分压值DIV2时信号Sc1变为高值，当锯齿波形SAW与信号EAo相交时信号Sc1变为低值。当信号EAo与锯齿波形SAW相交时信号Sc1变为低值，而当锯齿波形SAW底部经过电阻-电位-分压值DIV2时信号Sc1则变为高值。当信号EAo达到参考电压Eref2时，来自比较器12的信号变为高值。但是，当从比较器12发出高电平信号时，一个反相于高电平信号的逻辑非信号发送到与门20。因此，对应于电容器CT通过电阻器18放电时间的占空比，即信号Sc1的低电平周期达到一个最大值。简言之，当电容器CT放电时，来自比较器12的信号变高。因此，信号Sc1的最大占空比可以通过产生来自比较器12的信号和来自比较器12信号的逻辑非信号的与积来设定。

在图7所示的示例中，电容器CT的再充电和放电操作用电阻器来指示。但是，电容器CT的再充电和放电操作也可以用恒流电路来指示。

随后将参考下列配置描述第二开关元件的接通/断开操作。

(A)由第一开关元件的接通/断开引起的单次能量转移过程中，第二开关元件固定为接通或者断开状态。每当能量转移时第二开关元件的接通/断开状态反转。

(B)由第一开关元件的接通/断开引起的单次能量转移过程中，第二开关元件固定为接通或者断开状态。每当能量转移达到预定次数时第二开关元件的接通/断开状态反转。

(C)由第一开关元件的接通/断开引起的能量转移过程中，第二开关元件从断开状态转换为接通状态，或反之亦然。

(D)由第一开关元件的接通/断开引起的能量转移过程中，一些第二开关元件持续处于接通状态，其他第二开关元件从接通状态切换到断开状态，反之亦然。

下面参考产生类型(iii)输出的一个直流电源电路来描述基本电路中的能量转移。例如，如图5所示，第二开关元件SW2_1接通，第二开关元件SW2_2断开。当第一开关元件SW1断开时，由于第二开关元件SW2_1接通，第一开关元件SW1接通3/4期间所储存3/4的初级能量转移给次级线圈Ts1。被转移的初级能量然后从端to1送出。

当第二开关元件SW2_1断开时，第二开关元件SW2_2接通。第一开关元件SW1断开期间随着第二开关元件SW2_2接通而初级能量转移给次级线圈Ts2，在此。转移的初级能量从端to2送出。

这样，根据第二开关元件SW2_1和SW2_2的接通和断开的时间控制，转换器变压器T的初级能量有选择地转移给次级线圈Ts1或者Ts2。转换器变压器的输出级的能量分配可以利用控制第二开关元件的接通和断开而任意确定。

在配置(A)中，当初级能量转移给直流电源电路变压器中的次级电路时，控制电路将控制信号发送到各自地第二开关元件，这样装在次级线圈中的任何一个第二开关元件接通。在第二开关元件保持接通的周期内，初级能量从连接第二开关元件的次级线圈提供到对应的放电灯。如果图5所示的直流电源电路3C配置两个放电灯，并且当第一开关元件SW1断开时，如果第二开关元件SW2_1是接通的，则第二开关元件SW2_2是断开的。反相，如果开关元件SW2_1是断开的，开关元件SW2_2是接通的。这样，开关元件被反相控制。当与两个次级线圈地输出级连接的负载(例如，功率和电压)基本彼此相等时，两个开关元件相互接通或断开。相应地，变压器的初级能量基本对半发送到每个放电灯。

图9是表示从控制电路提供给开关元件的控制信号的示范时间图。在发送到第一开关元件SW1的控制信号Sc1变低的一个周期内，控制信号Sc2_1的电平变成与控制信号Sc2_2反相的电平。当信号Sc1变低时，控制信号Sc2_1和Sc2_2的状态改变，即，当控制信号Sc2_1变高(低)时，控制信号Sc2_2变低(高)。

图10表示根据配置A的控制电路部分的一个示例。与放电灯6_1相关的操作信号SS1和与放电灯6_2相关的操作信号SS2分别提供到误差信号放大器9_1和9_2。

操作信号SS1提供到误差信号放大器9_1的一个负输入端，预定的参考电压Eref3提供到该放大器的一个正输入端。来自误差信号放大器9_1的信号发送到随后的比较器10_1的一个正输入端。还有，操作信号SS2提供到误差信号放大器9_2的负输入端。参考电压Eref3提供到一个正输入端。来自误差信号放大器9_2的信号发送到随后的比较器10_2的一个正输入端。

锯齿波形发生器11的配置与图7中的相同。电阻器RT和电容器CT的一个节点连接每个比较器10_1和10_2的一个负输入端。因此，锯齿波形输入负输入端。

来自包括锯齿波形发生器11的比较器12的信号通过非门19发送到一个D触发器21的一个时钟信号输入端CK。D触发器21的D-输入端连接D触发器21的 Q输出端。D触发器21的 Q输出端的信号是控制信号Sc2_1，Q输出端的信号是控制信号Sc2_2。

比较器10_1后面跟随一个双输入与门22_1，比较器10_2后面跟随一个双输入与门22_2。与门22_1的两个输入端之一连接比较器10_1的输出端，另一输入端连接D-触发器21的 Q输出端。与门22_2的两个输入端之一连接比较器10_2的输出端，另一输入端连接D触发器21的Q输出端。

从与门22_1和22_2来的信号送到双输入或门(逻辑或)23。从或门23来的信号送到随后的双输入与门24。从锯齿波形发生器11的比较器12来的信号经过非门19提供到与门24的另一输入端。来自与门24的信号随控制信号Sc1送至第一开关元件。

这样，当放电灯6_1和6_2的操作信号SS1和SS2发送到各自的误差信号放大器9_1和9_2时，将每个操作信号SS1和SS2的电平与参考电压Eref3进行比较。将代表操作信号SS1和参考电压Eref3之差的一个误差检测信号发送到比较器10_1，将代表操作信号SS2和参考电压Eref3之差的一个误差检测信号发送到比较器10_2。

正如面提到的，锯齿波形提供到比较器10_1和10_2的负输入端。相应于锯齿波形电平和来自误差信号放大器9_1的信号电平的比较结果的一个二元信号发送到与门22_1。相应于锯齿波形电平和来自误差信号放大器9_2的信号电平的比较结果的一个二元信号发送到与门22_2。

当电容器CT放电时，来自锯齿波形发生器11的比较器12的信号变高。输出信号的逻辑非信号作为一个时钟信号被送至D-触发器21并且被分频。用于接通第二开关元件SW2_1的控制信号Sc2_1由D-触发器21的 Q输出产生。用于接通第二开关元件SW2_2的控制信号Sc2_2由D-触发器21的Q输出产生。控制信号Sc2_1和Sc2_2相互反相。

来自D-触发器21的Q信号送至与门22_2，其 Q信号送至与门22_1。对 Q信号和来自比较器10_1的信号进行与运算，对Q信号和来自比较器10_2的信号进行与运算。当 Q输出信号高，来自比较器10_1的信号发送到或门23。当Q输出信号高时，来自比较器10_2的信号发送到或门23。这里具体说明从来自比较器10_1和10_2的信号中选择一个信号。

来自比较器10_1和10_2的信号经过与门22_1和22_2和或门23。当来自D-触发器21的 Q信号高时，选择来自比较器10_1的信号。当来自D-触发器21的Q信号高时，选择来自比较器10_2的信号。最终，与门24的输出端是控制信号Sc1。

正如面提到的，D-触发器21根据来自比较器12的信号操作。因此，当第二开关元件SW2_1和SW2_2交替接通/断开时，基本相等的能量被转移给次级输出。

来自比较器12的信号通过非门19输入与门24。正如有关图7所示电路所描述的那样，该信号确定第一开关元件SW1的最大占空比。

在配置(B)中，不同负载被连接到转换器变压器的各对应次级线圈。在通过第一开关元件的受控接通/断开引起的从变压器初级侧电路向次级侧电路转移能量的一个信号操作期间，每一个第二开关元件固定在接通或者断开状态。每当完成预定次数的能量转移后，第二开关元件的接通/断开状态被反转。对于有不同特性的两个放电灯，图5中的第二开关元件SW_1和SW_2中的一个元件的接通周期长于另一个开关元件的接通周期。

图11是表示从控制电路分别提供给第一开关元件SW1以及第二开关元件SW2_1和SW2_2的控制信号的示范时间关系图。

每当第一开关元件SW1断开两次，第二开关元件SW2_1和SW2_2的状态被反转。例如，当第二开关元件SW2_1断开时，第二开关元件SW2_2接通。每当第一开关元件SW1断开，第二开关元件SW2_1和SW2_2的状态不被反转。在图11中箭头(1)表示的时间标记处，发送到第二开关元件SW2_1的控制信号Sc2_1由高变低。在箭头(2)表示的时间标记处，控制信号Sc2_1由低变高。在图11中箭头(2)表示的时间标记处，发送到第二开关元件SW2_2的控制信号Sc2_2由高变低。在箭头(1)表示的时间标记处，控制信号Sc2_2由低变高。

第二开关元件SW2_2的接通周期(即控制信号Sc2_2的高电平周期)长于第二开关元件SW2_1的接通周期(即控制信号Sc2_1的高电平周期)。连接有第二开关元件SW2_2的次级线圈产生比其他次级线圈更经常的输出。结果是，放电灯之间的初级能量的分配比变得不平衡。换句话说，更多的能量分配给需要更大功率的放电灯。

图12表示根据配置(B)的控制电路部分的一个示例。当与放电灯6_1的照明控制相关的操作信号SS1输入误差信号放大器9_1时，EAo1代表来自误差信号放大器9_1的信号。当与放电灯6_2的照明控制相关的操作信号SS2输入误差信号放大器9_2时，EAo2代表来自误差信号放大器9_2的信号。

信号EAo1提供到比较器10_1的正输入端和比较器25_1的一个正输入端。信号EAo2提供到比较器10_2的正输入端和比较器25_2的一个正输入端。比较器10_1比较提供到比较器10_1的负输入端的锯齿波形SAW电平和信号EAo1电平。比较器25_1比较提供到比较器25_1的负输入端的参考电压Eref2电平和信号EAo1电平。类似地，比较器10_2比较提供到比较器10_2负输入端的锯齿波形SAW电平和信号EAo2电平。比较器25_2比较提供到比较器25_2负输入端的参考电压Eref2电平和信号EAo2电平。由于锯齿波形发生器11的配置与图7和图10中的相同，因此省略对其进一步的解释和图示说明。

来自比较器10_1的信号提供到双输入与门22_1的一个输入端。来自比较器10_2的信号提供到随后的双输入与门22_2的一个输入端。

来自比较器25_1的信号提供到一个随后的双输入与门26_1的一个输入端。该信号进一步通过非门27提供到双输入与门26_2的一个输入端。来自比较器25_2的信号提供到双输入与门26_2的另一个输入端。该信号通过非门28进一步提供到双输入与门26_1的另一个输入端。

来自与门26_1的信号提供到双输入与门29的一个输入端。来自与门26_2的信号提供到双输入与门30的一个输入端。

D-触发器31有一个低起作用的输入复位端 Q。来自或门35的信号送到复位端，这一点后面将更详细描述。来自装在锯齿波形发生器11内的比较器12的信号CMP12送到装在前级中的D-触发器31的一个时钟信号输入端CK。触发器31的一个D-输入端连接其中的 Q输出端。来自触发器31的Q输出端的信号送到一个双输入或门33的两个输入端中的一个端。

信号CMP12通过非门34提供到或门33的另一个输入端。来自或门33的信号送到D-触发器32的时钟信号输入端CK。触发器32的D输入端连接在其中的一个 Q输出端。来自 Q输出端的信号提供到与门22_1的另一个输入端。来自Q输出端的信号提供到与门22_2的另一个输入端。D-触发器32的Q输出端的信号是控制信号Sc2_2， Q输出端的信号是控制信号Sc2_1。

来自与门29的信号和来自与门30的信号送至双输入或门35。来自或门35的信号提供到D-触发器31的复位端。

来自比较器10_1的信号提供到双位输入与门22_1的一个输入端，来自D-触发器32的 Q输出端的信号提供到与门22_1的另一个输入端。来自比较器10_2的信号提供到双输入与门22_2的一个输入端，来自D-触发器32的Q输出端的信号提供到与门22_2的另一个输入端。

来自与门22_1和22_2的信号送至双输入或门23，来自或门23的信号提供到双输入与门24的一个输入端。信号CMP12通过非门34提供到与门24的另一个输入端，来自与门24的信号是控制信号Sc1。

图13是表示描述控制操作的信号的示范时间关系图。SA26_2是来自与门26_2的信号。SB35是来自或门35的信号。SC34是来自非门34的信号。SQ31是来自D-触发器31端Q的信号。SD33是来自或门33的信号。SQ32是来自D-触发器32端Q的信号。

比较器25_1比较信号EAo1和参考电压Eref2并且产生信号CMP25_1。比较器25_2比较信号EAo2和参考电压Eref2并且产生信号CMP25_2。输出信号CMP25_1和CMP25_2按下列组合产生。

1)CMP25_1＝H，CMP25_2＝H

2)CMP25_1＝H，CMP25_2＝L

3)CMP25_1＝L，CMP25_2＝H

4)CMP25_1＝L，CMP25_2＝L

在述各个组合中，来自与门26_1的信号SA26_1和来自与门26_2的信号SA26_2假定是如下状态。

1)SA26_1＝L，SA26_2＝L

2)SA26_1＝H，SA26_2＝L

3)SA26_1＝L，SA26_2＝H

4)SA26_1＝H，SA26_2＝H

两个信号EAo1和EAo2之中，大于参考电压Eref2的信号需要较大的供电电源否则将会供电不足。当来自与门26_1和26_2的任何一个信号变高时，检测2)和3)中所示的状态。1)和4)中所示的状态显示供电电源过余或不足。来自与门26_1和26_2的信号SA26_1和SA26_2通常处在低态并且从来不同时变高。如图13所示，当信号SA26_2高时，放电灯6_2需要较大的供电电源。

与门29产生信号SA26_1和来自D-触发器32 Q输出端的信号的一个与运算结果。与门30产生信号SA26_2和来自D-触发器32Q输出端的信号的一个与运算结果。或门35产生来自与门29和30的信号的一个或运算结果，因此产生一个逻辑或信号SB35。逻辑或信号SB35提供到复位端 R。如图13所示，当信号SB35变低，D-触发器31不响应信号CMP12，一个时钟信号，并且信号SQ31变低。在信号SB35的高电平周期内，D-触发器31接收信号CMP12，且信号SQ31的极性被反转。

信号SQ31和信号SC34的逻辑或运算结果作为时钟信号发送到D-触发器32。因此，强迫信号SD33输入一高电平，其时间相应于信号SQ31的高电平周期。相应地，当接收信号SD33时而操作的D-触发器32产生信号SQ32，这样，在信号SQ32里出现时间周期为TH的高电平周期，该时间周期长于相应于信号SB35高电平周期的脉冲宽度。正如从信号SC34和SD33中看到的，周期TH减去对应一个周期的一个时间段。

信号SQ32是信号Sc2_2，信号Sc2_2的反相信号是信号Sc2_1。信号SQ32的周期TH的持续时间和它的低电平周期的持续时间之间的比较表明更多能量将被提供到放电灯6_2。

信号SA26_2从高电平变为低电平后，信号SA26_2假设为状态1)或4)。但是，由于信号SB35处于低电平，因此能量被等量提供到放电灯，从而信号SC34作为时钟信号发送至D-触发器32。

在配置(C)中，由第一开关元件的受控制的接通/断开所引起的从变压器初级侧到次级侧的能量转移的单次操作期间，每一个第二开关元件被转换为接通态或者断开态。

假设图5所示的直流电源3C配置有两个放电灯，如图14所示。在信号Sc1的低电平周期中，当第一开关元件SW1被转换到断开的位置时，控制信号Sc2_1和控制信号Sc2_2从高电平转换为低电平。当控制信号Sc1升高时，控制信号Sc2_1和Sc2_2状态被反转。

相似地，在第一开关元件已输入下一个关断状态的低电平周期中，控制信号Sc2_1从高电平转换为低电平，控制信号Sc2_2从低电平转换为高电平。以该方式，每当第一开关元件输入一个关断状态，第二开关元件SW2_1和SW2_2的状态反转。

图15表示根据配置(C)的一个控制电路部分的示例。信号SSt是一个与两个放电灯的功率控制相关联的操作信号。该信号控制总功率并且根据检测信号计算，该检测信号代表来自转换器变压器的所有次级输出总和。信号SS是一个与放电灯6_1和6_2中的一个的功率控制相关联的操作信号。根据与对应于放电灯的次级输出相关联的检测信号计算SS信号。

操作信号SSt提供到误差信号放大器36的负输入端。预定的参考电压Eref3提供到误差信号放大器36的一个正输入端。

操作信号SS提供到误差信号放大器37的一个负输入端。预定的参考电压Eref3提供到误差信号放大器37的一个正输入端。

误差信号放大器36随后是比较器38，误差信号放大器37随后是比较器39。来自误差信号放大器36的信号输入比较器38的一个正输入端。来自误差信号放大器37的信号输入比较器39的一个正输入端。来自锯齿波形发生器11的锯齿波形信号SAW提供到比较器38和39的负输入端。由于锯齿波形发生器11的配置与图7和10中的相同，因此不再进一步进行解释和说明。

来自比较器38的信号提供到双输入与门40的一个输入端。来自装在锯齿波形发生器11中的比较器12的信号CMP12通过非门41提供到与门40的另一个输入端。来自与门40的信号是发送到第一开关元件SW1的控制信号Sc1。

来自比较器39的信号输入非门42，非门42产生一个逻辑非运算结果信号(反相信号)。逻辑非信号作为控制信号发送到开关元件。例如，假设操作信号SS是与第一放电灯6_1有关的操作信号SS1。那么来自比较器39的信号是控制信号Sc2_1，控制信号Sc2_1的反相信号是控制信号Sc2_2。

图16是表示用于本电路配置中的信号的一个示范时间关系图。EAo-t是来自误差信号放大器36的一个信号电平。EAo-s是来自误差信号放大器37的一个信号电平。SAW是锯齿波形电平。S40是来自与门40的一个信号的电平。S39是来自比较器39的一个信号的电平。S42是来自非门42的一个信号的电平。

通过比较EAo-t信号和SAW信号来确定S40信号。当信号SAW的底部出现时S40的高电平周期开始，当信号SAW超过信号Eao-t时S40的高电平周期结束。当信号SAW超过信号Eao-t时S40的低电平周期开始，当信号SAW的底部出现时S40的低电平周期结束。

通过比较EAo-s信号和SAW信号来确定S39信号。当信号SAW的底部出现时S39的高电平周期开始，当信号SAW超过信号Eao-s时S39的高电平周期结束。当信号SAW超过信号Eao-s时S39的低电平周期开始，当信号SAW的底部出现时S39的低电平周期结束。

由于信号S42是信号S39的反相信号，上面描述同样用于信号S42。

在配置(D)中，由第一开关元件受控制的接通/断开所引起的从变压器初级侧到次级侧的能量转移的单次操作期间，一些第二开关元件保持在接通态，其他第二开关元件被转换为接通态或者断开态。

假设图5所示的直流电源3C配置有两个放电灯，如图17所示。在信号Sc1的低电平周期里，当第一开关元件SW1断开时，控制信号Sc2_1从低电平转换为高电平，控制信号Sc2_2从高电平转换为低电平。当控制信号Sc1升高时，控制信号Sc2_1保持高电平，而控制信号Sc2_2从高电平转换为低电平。正如面提到的，每当第一开关元件SW1断开时，第二开关元件SW2_1和SW2_2的其中一个的状态(例如，图中所示的开关元件SW2_2的状态)被反转。在这种情况下，附加在到次级线圈的第二开关元件的状态被反转，该次级线圈的次级输出与地电位略微不同。相反地，附加在到次级线圈的第二开关元件的状态保持接通，该次级线圈的次级输出与地电位大大不同。这种情况的原因是当两个第二开关元件SW2_1和SW2_2接通时，用于转换器变压器中形成的所有初级能量转移给其次级输出与地电位略微不同的次级线圈，而不是转移给其次级输出大大不同于地电位的次级线圈。为了给两个次级线圈Ts1和Ts2分配能量，应控制附加在其次级输出与地电位略微不同的次级线圈的第二开关元件的接通/断开。

图18表示根据配置(D)控制电路部分的一个示例。除下列不同外，误差信号放大器36、比较器38、与门40、和非门41的配置与用于图15的电路配置中的相同。

·与一个放电灯(例如6_1)功率控制相关的操作信号SS1输入误差信号放大器9_1的负输入端。

·与一个放电灯(例如6_2)功率控制相关的操作信号SS2输入误差信号放大器9_2的负输入端。

·被送至第二开关元件的控制信号Sc2_1和Sc2_2由来自比较器10_1和10_2的信号以及代表转换器变压器次级线圈的次级输出之间的比较结果的信号来确定。

来自比较器10_1的信号提供到双输入或门43的一个输入端，来自比较器10_2的信号提供到双输入或门44的一个输入端。来自比较器45的信号直接或通过非门46提供到或门43和44的另外输入端。

检测信号代表来自次级线圈的电压。例如，对应次级线圈Ts1输出电压的检测信号SV1提供到比较器45的一个正输入端。对应次级线圈Ts2输出电压的检测信号SV2提供到比较器45的一个负输入端。来自比较器45的信号除通过非门46被送至或门44之外，还被送至或门43。

来自或门43的信号是控制信号Sc2_1，来自或门44的信号是控制信号Sc2_2。

将发送到第一开关元件的控制信号Sc1由下列两个信号的逻辑与运算产生。

·将经过误差信号放大器36被送至比较器38的操作信号SSt的电平与锯齿波形信号SAW的电平之间进行比较而得到的一个信号。

·来自锯齿波形发生器11的比较器12的经过非门41(CMP12的逻辑非信号)的一个信号。

操作信号SS1经过误差信号放大器9_1输入比较器10_1，以及按照SS1信号电平与锯齿波形信号SAW电平之间的比较结果产生一个信号。根据该产生的信号和来自比较器45的信号的逻辑或运算产生控制信号Sc2_1，该信号将被送至第二开关元件SW2_1。

操作信号SS2经过误差信号放大器9_2输入比较器10_2，以及按照SS2信号电平与锯齿波形信号SAW电平之间的比较结果产生一个信号。通过该产生的信号和逻辑非信号的逻辑或运算产生控制信号Sc2_2，该信号将被送至第二开关元件SW2_2，该逻辑非信号来自非门46并且源自比较器45。

比较器45比较检测信号SV1和检测信号SV2。如果SV1＞SV2，来自比较器45的高电平信号促使控制信号Sc2_1的电平变高。由于来自非门46的信号是低电平，控制信号Sc2_2与来自比较器10_2的信号相符。如果SV1＜SV2或SV1￡SV2，来自比较器45的低电平信号被反转，并且反转的信号输入或门44。控制信号Sc2_2被变为高电平。由于来自比较器10_1的信号直接输入或门43，控制信号Sc2_1与来自比较器10_1的信号相符。

如所述，比较器45确定SV1和地电位之间的电位差以及SV2和地电位之间的电位差。控制与地电位有较大差的次级输出的第二开关元件接通。相反地，控制与地电位有很小差别的次级输出的第二开关元件经受转换控制操作。由此确定了送至或门的信号。相应地，未被转移给与地电位有很小差别的次级输出的剩下的初级能量被转移给与地电位有很大差别的次级输出。

配置(A)到(D)并不限制为孤立使用。这些配置可以组合使用或以可用开关转换的方法使用。例如，如果次级输出之间有很大的差别，可以采用配置(B)到(D)中的任何一个。当次级输出之间有很小的差别并且落入电位差的允许范围，该配置被转换为配置(A)。因此，配置可以以各种方式实现。

面描述已经陈述了通过利用PWM控制方法控制第二开关元件的配置。但是，控制方法并不限制为PWM控制方法。例如，可以采用PFM(脉冲频率调制)控制方法或任何其他合适的方法。下面描述一种方法，即当控制第一开关元件的接通/断开时，控制接通周期的长度和断开周期的长度。当利用单个转转换器变压器通过PWM控制方法不能正确控制放电灯的功率分配时，需要使用该方法。

可以在下列配置中实现该控制方法：

(E)使其中的第一开关元件的断开周期长度不变而其接通周期长度变化的一个控制配置。

(F)使其中的第一开关元件的接通和断开周期长度变化的一个控制配置。

图19表示根据配置(E)的一个控制电路部分的示例。图中的SS1和SS2与前面提到的含意一样。

例如，信号SS1经过误差信号放大器9_1被送至比较器10_1的负输入端。信号SS2经过误差信号放大器9_2被送至比较器10_2的负输入端。参考电压Eref3被送至误差信号放大器9_1和9_2的正输入端。

锯齿波形经过分流电阻器47提供到比较器10_1和10_2的正输入端。为了检测流过第一开关元件SW1的电流，分流电阻器47与第一开关元件SW1串联连接，按照在分流电阻器上的电压降检测(参见图2到6)。

来自比较器10_1的信号发送到双输入与门48_1的一个输入端，来自比较器10_2的信号发送到双输入与门48_2的一个输入端。来自D-触发器49的信号发送到与门48_1和48_2的另外输入端。更具体地，来自D-触发器49的一个Q端的信号被送至与门48_1。D-触发器49的一个D-输入端连接它的一个 Q输出端，来自 Q输出端的信号被送至与门48_2。来自Q输出端的信号是被送至第二开关元件SW2_1的控制信号Sc2_1，来自 Q输出端的信号是被送至第二开关元件SW2_2的控制信号Sc2_2。

为再充电目的的一个恒流源Ichg、为放电目的的一个恒流源Idsg、以及模拟开关元件50和51用来控制电容器CT的充电-再充电操作。电容器CT的一端经过模拟开关元件50与恒流源Ichg连接，电容器CT的另一端接地。电容器CT和模拟开关元件50之间的节点经过模拟开关元件51与恒流源Idsg连接。另外，该节点经过一个箝位齐纳二极管ZD接地。

来自与门48_1的信号被送至双输入或门52的一个输入端，来自与门48_2的信号被送至双输入或门52的另一个输入端。来自或门52的信号提供到模拟开关元件53的一个控制端，从而确定模拟开关元件53的接通/断开。

利用从比较器55提供给模拟开关元件54的一个控制端的信号确定与模拟开关元件53并联连接的模拟开关元件54的接通/断开。

参考电压Eref2经过电阻器56提供到比较器55的负输入端。比较器55的负输入端连接模拟开关元件53的非控制端与模拟开关元件54的非控制端之间的节点。模拟开关元件53和54的其余非控制端接地。

来自比较器55的信号除提供到模拟开关元件51和54以及非门59和60的输入端之外，还经过电阻器58提供到预定的供电电源端。

来自非门59的信号作为控制信号Sc1被送至第一开关元件SW1。来自非门60的信号提供到模拟开关元件50的控制端和D-触发器49的时钟信号输入端。

图20表示用在当前电路配置里的主要信号。Eao是从误差信号放大器9_1和9_2发出的信号的电平。实际，信号的电平受负载变化的影响而波动。这里输出信号的电平作为不变值进行说明。SAW是提供到分流电阻器47的锯齿波形信号的电平。S52是来自或门52的信号的电平。V-CT是电容器CT的端电位。V-ZD是齐纳电压(小于参考电压Eref2)的电平。S55I是比较器55的负输入端的电位。DIV2是一个利用电阻器56和57按其分压的电平，参考电压Eref2。S55o是来自比较器55的信号的电平。

为了操作信号SS1和SS2之一，误差信号放大器9_1或9_2的输出电平EA0与锯齿波形信号的电平进行比较。对于其余的操作信号实现这种比较。

来自比较器10_1的信号经过与门48_1输入或门52，来自比较器10_2的信号经过与门48_2输入或门52。如图20所示，信号S52是一个脉冲信号，当SAW信号达到EAo电平时该脉冲信号变为高电平。

当EAo＞SAW时，S55I-变为与Eref2相等。由于V-CT小于Eref2，S55o变为低电平。当S52变为高电平时，模拟开关元件53接通，于是S55I-电平下降到DIV2。因此，S55o变为高电平，模拟开关元件51和54接通。电容器CT放电，所以V-CT逐渐降低。当V-CT达到DIV2，S55o变为低电平。结果，模拟开关元件51和54断开而S55I-回到Eref2。然后，模拟开关元件50接通。电容器CT被再充电后，V-CT达到V-ZD。

由非门59产生送至第一开关元件SW1的控制信号Sc1，作为S55o的逻辑非信号。控制信号Sc1的高电平周期的长度由EAo和SAW之间的关系确定，而该信号的低电平周期的长度由电容器CT的放电周期确定。再充电恒流源Ichg的电流被设定为一个大值。在一个再充电周期期间，V-CT即刻达到V-ZD。相反地，恒流源Idsg的电流被设定为一个小值。在一个放电周期期间，V-CT从一个箝位电位V-ZD下降到DIV2。放电周期保证了低电平周期有一个给定时间周期。下面对述操作进行详细解释：

1)当SAW＞EAo，来自比较器10_1(或10_2)的信号变为高电平。

2)当比较器55的SS5I-下降到DIV2且当S55o变为高电平时，电容器CT开始放电。这时，第一开关元件SW1断开，分流电阻器47检测到零电流，来自比较器10_1(或10_2)的信号变为低电平。模拟开关元件53断开。

3)当V-CT下降到DIV2，S55o变为低电平，而S55I-回到Eref2，从而第一开关元件SW1接通。这时，输入D-触发器49的时钟信号变为高电平，D-触发器49的输出信号被反转。第二开关元件在接通态和断开态之间转换，从而各次级输出之间转换，实现初级能量被转移。

4)利用模拟开关元件50开始电容器CT的再充电，因此V-CT即刻达到V-ZD。进一步地，取决于转换器变压器T的初级线圈的电感，流过第一开关元件SW1的电流逐渐增加。SAW逐渐增加，控制电路返回状态1。

由于信号S55o通过非门50被送至D-触发器49的时钟信号输入端，被送至第二开关元件SW2_1和SW2_2的控制信号Sc2_1和Sc2_2通过将信号S55o的分频产生并且相互异相。

在图19所示的电路配置中，一个齐纳二极管被用做箝位信号V-CT。但是，可以用一个利用参考电压的缓冲器箝位代替齐纳二极管。选择一个箝位的要求是箝位电压被设定为其数值小于参考电压Eref2，而且S55o变为高平的时间被设定为S52变为高电平的时间。

假定电容器CT的静态电容量被认为是CT，控制信号Sc1的低电平周期，即第一开关元件的断开周期假定为(V-ZD-DIV2)xCT/Idsg。电路是这样控制的：当电压电平EAo变得更高时，控制信号Sc1的高电平周期，即第一开关元件SW1的接通周期变得更长。

下面描述配置(F)。为了控制控制信号Sc1的高电平周期和低电平周期或第一开关元件SW1的接通周期和断开周期，仅需要对图19中的电路配置做稍微改动。代替通过分流电阻器47的产生的信号，加到电容器CT的电压作为锯齿波形信号提供到比较器10_1和10_2的负输入端。电路中去掉齐纳二极管ZD，再充电恒流源Ichg的电流被设定为一个小值。

图21表示用在修改了的电路配置中的信号。信号与前面提到的信号含意相同。

在该配置中，EAo从某一电平逐渐下降后达到一个预确定值。可以看出，与EAo的降低相关联的S55o的高电平周期和低电平周期变短。

配置(E)和(F)产生的优点是向放电灯稳定分配能量。例如，当给两个放电灯能量提供时，假定采用配置(A)和PWM控制方法。如果用逆向式转换器作为直流电源电路，在第一开关元件SW1的接通周期期间，变压器的磁通量密度增加。在第一开关元件SW1的断开周期期间，初级能量被转移给变压器的次级侧。如果次级线圈之间在输出电压和功率存在差别，在给次级输出分配能量可能出现问题。

如果通过控制第二开关元件SW2_1和SW2_2来转换次级输出从而将功率提供到放电灯，利用PWM控制方法使开关切换频率保持不变。因此，分配给有较小占空比的第二开关元件的功率大于有较大占空比的第二开关元件，这里占空比代表一个操作循环中第二开关元件的接通周期部分。这可归于以下事实：转换器变压器的磁通量密度被不均匀地发送到每个次级输出。

在配置(E)和(F)中，当开关频率保持不变时不控制电路。一个开关元件的接通周期或者一个开关元件的接通周期和断开周期被这样控制：转换器变压器的磁通量密度基本均匀，从而能够给次级输出稳定分配能量。

图22图解的表示当采用配置(F)时控制电路的状态。图中绘出转换器变压器的磁通量密度B和时间之间的关系。横轴代表时间和竖轴代表磁通量密度。曲线的下面还提供了发送至第一开关元件的控制信号Sc1的二元状态。

如虚线Bb所示，控制信号Sc1升到一个高电平，即当磁通量密度B的底部电平变为基本恒定并且已经达到电平Bb时，第一开关元件SW1接通。对于每次操作，转移给转换器变压器T次级侧的能量与阴影面积S1和S2对应。阴影面积S1和S2对应控制信号Sc1的低电平周期。在该示例中，在时间顺序，前面出现的高电平周期比随后的高电平周期长，紧接较长高电平周期的低电平周期中出现的阴影面积S1占的面积大于随后的阴影面积S2。相反地，如果开关频率保持不变，对于一个较小占空比的阴影面积变得较大。

为了容易理解电路的操作，仅利用两个放电灯已经对配置(A)到(F)作了描述。对于大于两个的N个放电灯，放电灯照明电路可以这样概括：分配给对应的N个放电灯的N个第二开关元件被设置在转换器变压器的次级电路侧，通过第二开关元件的可开关式控制来实现向各个放电灯的初级能量分配。

根据本发明，提供包括一个直流电源电路的若干次级线圈，来自次级线圈的电压可以由第二开关元件装置单个控制。在若干放电灯之间共用直流电源电路，因此使得放电灯照明电路紧凑。另外，由第二开关元件的接通/断开装置使变压器的初级能量转移给次级线圈。相应地，可以控制对各放电灯的功率分配，从而根据放电灯的状态或放电灯之间的个体差别来控制功率分配。

本发明可以防止电路元件的损坏或击穿，否则，在直流电源电路的变压器中形成的高电压会引起这种损坏或击穿。

根据本发明，当有基本相同额定功率的放电灯被照亮时，可以交替向放电灯供电。来自变压器的电压几乎没有纹波，第二开关元件的交替基本不会引起功率损失。

对于有不同额定功率的若干放电灯，可以单个控制供给它的功率。

在从变压器的初级侧电路向次级侧电路转换能量的单次操作期间，通过切换第二开关元件的各个状态可以基本同时或有较小时滞地实现向次级输出的能量转移。

其接通/断开状态可以被控制的第二开关元件，能够控制对应于该第二开关元件的次级输出的能量转移，以及向接通的第二开关元件的次级输出转移能量，该第二控制元件。相应地，第二开关元件的交替基本不会引起功率损失。

第一开关元件的接通和断开周期可以可变地控制，从而实现向变压器次级输出进行稳定能量分配。

本发明根据系列号H2000-011968的日本专利申请提出优先权，这里引用其全部可供参考。

其他实施方式都将在随后的权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种放电灯照明电路包括：

一个直流电源电路；

一个直流-交流转换电路，用来将直流转换电路的电压转换为交流电压并且将该交流电压提供给放电灯；

一个控制电路，单个控制来自直流电源电路的向每个放电灯供电的电压；

其中，直流电源电路包括一个变压器和一个与变压器的一个初级线圈连接的第一开关元件，并且第一开关元件的接通/断开由来自该控制电路的控制信号控制。

2.根据权利要求1所述的放电灯照明电路，还包括：

直流电源电路中的变压器的次级线圈，次级线圈的数量与放电灯数量相等；

一个其接通或断开由来自控制电路的信号控制的第二开关元件，分别装在每一个次级线圈，用于使次级线圈输出不同的电压。

3.根据权利要求1所述的放电灯照明电路，其中，当直流电源电路中的变压器的初级能量转移到次级电路时，该控制电路将控制信号发送到各个第二开关元件，这样装在次级线圈的至少一个第二开关元件接通，在第二开关元件保持接通期间初级能量从与第二开关元件连接的次级线圈供给一个相应的放电灯。

4.根据权利要求2所述的放电灯照明电路，其中，在通过控制第一开关元件的接通/断开引起的从变压器初级侧电路向次级侧电路的转移能量的单次操作期间，第二开关元件固定在接通或者断开状态，每次转移能量时将第二开关元件的接通/断开状态反转。

5.根据权利要求2所述的放电灯照明电路，其中，在通过控制第一开关元件的接通/断开引起的从变压器初级侧电路向次级侧电路的转移能量的单次操作期间，第二开关元件固定在接通或者断开状态，每当能量转移实现一预定次数后，将第二开关元件的接通/断开状态反转。

6.根据权利要求2所述的放电灯照明电路，其中，在通过控制第一开关元件的接通/断开引起的从变压器初级侧电路向次级侧电路的转移能量的单次操作期间，第二开关元件从接通状态转换到断开状态，反之亦然。

7.根据权利要求2所述的放电灯照明电路，其中，在通过控制第一开关元件的接通/断开引起的从变压器初级侧电路向次级侧电路的转移能量的单次操作期间，一些第二开关元件一直持续保持在接通状态，而其他第二开关元件从接通态转换为断开态，反之亦然。

8.根据权利要求2所述的放电灯照明电路，其中，这样控制第一开关元件的接通/断开，即断开周期变成常数而接通周期是变化的。

9.根据权利要求2所述的放电灯照明电路，其中，这样控制第一开关元件的接通/断开，即断开周期和接通周期都是变化的。

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