CN1277794A - 电路装置 - Google Patents

Abstract

一种荧光灯的镇流器,包括一个下变换器,用于在静态工作期间以DC电流驱动该灯,和一个电荷激励器,用于启亮该灯。

Description

电路装置

本发明涉及一种电路装置，用于以DC电流启亮并对该灯供电，包括

输入端，用于连接提供DC电压的电源端子，

一个耦合到该输入端的DC/DC变换器，并安装有

一个电感元件，

一个第一单向元件；

一个第一开关元件，

一个耦合到第一开关元件的控制电极的控制电路，用于以频率f使第一开关元件导通或不导通，

用于连接该灯的输出端，和

一个输出电容，在工作期间与该灯并联，并包括

一个第一支路，在工作期间连接输出端和包括一个第二开关元件和用于反映第二开关元件导通或不导通的装置。

本发明也涉及一种紧凑灯具。

在开篇段中描述的一种电路装置可以从US5581161中获知。在已知的电路装置中，DC/DC变换器是下变换器(down-converter)。已知的电路装置一工作，第一和第二开关元件马上导通。在已知电路装置工作期间，第一和第二灯具电极两者形成了第一支路的一部分。电感元件和第一支路在第一时间间隔期间传送电流，以便连接到电路装置的该灯电极被预热。在第一时间间隔结束时，第二开关元件不导通，以便第一支路不再传送任何电流。电感元件随后通过第一单向元件对输出电容充电，该输出电容向该灯提供启亮电压。启亮该灯后，在静态工作期间，控制电路使第一开关元件高频导通或不导通，和以下变换器提供的DC电流对连接到电路装置的灯馈电。由于下变换器只包括少量元件，已知电路装置可以相对容易地制造并因此不贵。可是，已知电路装置的缺点是在第一时间间隔结束时产生的启亮电压只具有相对小的幅度，以致该灯不容易启亮。在已知电路装置中，第二开关元件由发光放电启动器构成。如果该灯没有马上启亮，发光放电启动器将连续变成导通和不导通许多次，同时每次发光放电启动器变成不导通后在输出电容上产生启亮电压。在实践中已经发现，根据有关灯的特定性能，只在多次尝试后该灯的启亮成功，在最坏情况下，完全失败。

本发明的目的是提供相对简单和因此不昂贵的电路装置，用于以DC电流启亮并对灯供电，以此用一种有效而可靠的方式能够启亮该灯。

按照本发明，因此如同在开篇段描述的电路装置特征在于也为第一支路提供了第二单向元件。

由于第二单向元件的出现，当开关元件再次变成导通时输出电容不通过第二开关元件放电。因此，当第二开关元件再次变成不导通时，电感元件将输出电容充电到更高电压，高于在第二开关元件前面的不导通阶段期间所达到的电压。这是如此实现的，在第二开关元件变成导通和不导通相对少量次数后，在输出电容上能够获得具有相对高幅度的电压。已经发现，如果通过按照本发明的电路装置启亮，各种性能的灯都具有良好启亮性能。

由控制电路以电感元件在该灯启亮前传送连续电流的方式使第一开关元件导通和不导通。也已经发现了按照本发明电路装置实施例的良好结果，在本发明中为该电路装置提供了一种电路元件，用于在该灯启亮后减低频率f。如果在启亮前第一开关元件导通和不导通频率相对高，则该连续电流幅度的最小值相对高。因此，电感元件任何时候都具有相对大的能量，以便当第二开关元件变成不导通时输出电容上的电压较大程度增加，即使当通过电感元件的电流幅度近似最小，第二开关元件也变成不导通。可是，灯启亮后，第一开关元件导通和不导通的频率高可能导致相对高的损耗。

利用按照本发明的电路装置的实施例已经取得了良好结果，在本发明中DC/DC变换器包括一个下变换器。

如果第一和第二单向元件每个包括一个二极管，第一和第二单向元件可以用相对简单和因此不昂贵的方式实现。

为产生具有相对高幅度的启亮电压，按照本发明的电路装置的第二开关元件必须变成连续地导通和不导通数次。有可能用半导体开关元件实现第二开关元件，并通过耦合到半导体开关元件控制电极的第二控制电路实现用于使该半导体开关元件连续导通和不导通的装置。可是，如果用发光放电启动器实现第二开关元件，那么单独的控制电路对于实现第二开关元件的连续导通和不导通不是必要的。这样电路装置包括相对少量元件和因此能够相对容易和低成本地制造。

为改善通过按照本发明的电路装置操作的灯的性能，有可能在工作期间以使第一支路包括灯电极的方式实现电路装置。

当第一开关元件导通时，流过第一支路的电流也流过灯的电极，以便它被预热。由于在启亮后以DC电流馈电，如果只预热在静态灯工作期间构成灯阴极的灯电极，可以实现对启亮性能的明显改善。

已经发现，依靠通过按照本发明的电路装置驱动的灯的特定性能，可以随意地对电路装置也提供一个电压倍增器。该电压倍增器利用AC电压馈电并产生幅度为AC电压最大幅度几倍的电压。由电压倍增器产生的电压导致该灯接替性能的改善。接替在此理解为在启亮与灯的静态工作之间的灯工作阶段。

也已经发现按照本发明的电路装置特别适合于在紧凑灯的镇流器电路中使用，这种灯包括：

一个光传输放电管，具有稀有气体填充物和两个电极，

一个保护放电管的灯外壳，

一个安装有电触点并保护灯外壳的灯座；和

一个镇流器电路，耦合到触点与电极之间，用于根据电源电压产生灯电流。

更具体地，按照本发明的电路装置可以突出地用于紧凑荧光灯的镇流器电路，或放电管填充物包含汞和放电管壁已经荧光涂层的灯。

通过参照下面所描述的实施例将阐明本发明的这些和其它方面。

在附图中：

图1图解表示了按照本发明电路装置的第一实施例，具有连接的灯；

图2图解表示了按照本发明电路装置的第二实施例，具有连接的灯；

图3表示了按照本发明的紧凑荧光灯。

在图1中，参考数字1和2代表用于连接AC电压源的端子。端子1和2连接到各自电路元件RM输入端，用于从由AC电压源提供的AC电压产生DC电源电压。K1和K2是输入端，用于连接提供DC电压的电源端子。在该实施例中，该电源由AC电压源与电路元件RM一起构成。输入端子K1和K2连接到各自的电路元件RM的输出端。输入端子K1通过二极管D1和开关元件S1的串联装置连接到输入端子K2，在该实施例中分别构成第一单向装置和第一开关元件。开关元件S1的控制电极耦合到电路元件SC的输出上，该电路元件构成了控制电路，用于使开关元件S1导通和不导通。二极管D1由发光放电启动器S2、灯LA的第一灯电极E11和线圈L1的串联装置并联。在该实施例中，发光放电启动器S2与用于使第二开关元件导通和不导通的装置一起构成第二开关元件。线圈L1构成电感元件。发光放电启动器S2由二极管D2和电容C1的串联装置并联，分别构成第二单向装置和输出电容。二极管D2和电容C1的公共点连接到第二灯电极E12的第一端。第二灯电极E12的第二端连接到输出端子K4用于连接该灯。用于连接该灯的第二输出端子K3图解表示为第一灯电极E11与线圈L1的公共点。开关元件S1，电路元件SC，二极管D1，线圈L1，电容C1和输出端子K3和K4联合构成了下变换器类型的DC/DC变换器。

图1所示的实施例工作如下。

如果端子1和2连接到AC电压源的端子上，电路元件RM从由AC电压源提供的AC电压产生一个DC电源电压，此DC电源电压出现在输入端子K1和K2之间。只要该灯还没有启亮，发光放电启动器连续交替地导通和不导通，同时由电路元件SC以频率f使开关元件S1的导通和不导通。当发光放电启动器开关元件S1导通时，电流从输入端子K1通过发光放电启动器S2、第一灯电极E11、线圈L1和开关元件S1流到输入端子K2。当发光放电启动器S2导通和开关元件S1不导通时，电流从线圈L1的第一端通过二极管D1、发光放电启动器和第一灯电极E11流到线圈L1的第二端。选择电路元件SC使开关元件S1导通的频率f和运行周期，以致线圈L1中的电流是具有相对高的最低幅度的连续电流。在发光放电启动器S2已经变成不导通后，电流从线圈L1的第一端通过二极管D1、二极管D2、电容C1和第一灯电极E11流到线圈L1的第二端。电容C1由此电流充电。当发光放电启动器S2随后再次变成导通时，由于二极管D2的出现电容C1不放电。当发光放电启动器S2随后再次变成不导通时，电容C1进一步充电到更高电压。该周期被重复，直到电容C1上的电压足够高以启亮该灯。在启亮该灯后，(在图1中未表示的)装置查明该灯传输了电流，然后控制电路SC减少使第一开关元件高频率导通和不导通的频率f。该灯随后利用DC电流馈电。灯La的工作电压具有一个值使得在发光放电启动器中不通过此电压发光放电，以致在灯La启亮后发光放电启动器S2保持不导通。有可能利用图1所示的装置计量灯的电流，将它与基准值比较，依靠比较结果，通过电路元件SC调节开关元件S1的频率和/或运行周期。以此方式，对灯馈电的DC电流幅度被控制在基本上常数值上。

图2所示的实施例不同与图1所示实施例之处仅在于增加了由电容C2、C3、C4和C7以及二极管D5、D6、D7和D9构成的电压倍增器(SV)。电压倍增器的第一和第二输出端子分别连接到下变换器的输入端子K1和输出端子K4。电压倍增器的第一输出端子通过二极管D5、D6、D7和D9的串联装置连接到第二输出端子。电容C7并联二极管D7和D9。电容C2并联二极管D6和D7。端子1通过电容C4连接到二极管D5和D6的公共点。端子2通过电容C3连接到二极管D6和D7的公共点。

图2的电路装置结构与图1所示的类似，相应的元件和电路部分由相同的参考符号表示。

图2所示实施例的工作对应图1所示实施例的工作。电压倍增器从AC电压产生高幅度输出电压，此输出电压出现在输入端子K1与输出端子K4之间。以上述用于图1所示实施例中的相同方式，电容C1充电到灯启亮的电压。在灯La电离击穿后，电路部分SV的高输出电压可用于产生通过灯的相对大的电流，和因此顺利地影响灯的接替。在灯已经启亮后，图2所示的电路装置基本上以图1所示相同的方式工作。由于在静态工作期间灯电压相对低，该灯也接受相对大的电流，在静态灯工作期间电压倍增器SV基本上呈现无效，因此在灯工作期间不产生高输出电压。

在图3中，参考数字8代表具有两个电极(未示出)和填充容纳汞和稀有气体的光传输放电管。在放电管壁上提供了荧光涂层。参考数字6代表保护放电管8的灯外壳，和参考数字3代表具有电触点(1和2)并保护灯外壳的灯座，和电路部分P和C1-C4图解表示按照本发明的镇流器电路B，通过导线E和电极(通过导线9)耦合到触点(1，2)之间用于从电源电压产生DC灯电流。

Claims (10)

1.一种电路装置，用于启亮并以DC电流对灯(LA)供电，包括输入端子(K1，K2)，用于连接提供DC电压的电源端子，

一个耦合到输入端子的DC/DC变换器，并具有

一个电感元件(L1)，

一个第一单向元件(D1)，

一个第一开关元件(S1)，

一个耦合到第一开关元件的控制电极的控制电路(SC)，用于以频率f使第一开关元件导通和不导通，

用于连接灯的输出端子(K3，K4)，和

一个输出电容(C1)，在工作期间与灯并联，和包括

一个第一支路(S2，D2)，在工作期间连接输出端子和包括一个第二开关元件(S2)和用于使第二开关元件导通和不导通的装置(S2)，

其特征在于第一支路也具有第二单向元件(D2)。

2.如同权利要求1中所要求的一种电路装置，其中DC/DC变换器包括一个下变换器。

3.如同权利要求1或2中所要求的一种电路装置，其中第一和第二单向元件每个包括一个二极管(D1，D2)。

4.如同权利要求1、2或3中所要求的一种电路装置，其中第二开关元件以及用于使第二开关元件导通和不导通的装置包括一个发光放电启动器(S2)。

5.如同前面任何一个权利要求中所要求的一种电路装置，其中第一支路在工作期间包括一个灯电极(E11)。

6.如同前面任何一个权利要求中所要求的一种电路装置，其中电路装置还具有一个电压倍增器(SV)。

7.如同前面任何一个权利要求中所要求的一种电路装置，其中由控制电路使第一开关元件导通和不导通，其方式是在灯启亮之前电感元件传送一个连续电流。

8.如同前面任何一个权利要求中所要求的一种电路装置，其中电路装置具有一个电路元件，用于在灯启亮后减低频率f。

9.一种紧凑灯包括

一个光传输放电管(8)具有稀有气体填充物和两个电极，

一个保护放电管的灯外壳(6)，

一个灯座，具有电触点(1，2)并保护灯外壳，和

一个镇流器电路(B；C1-C4，P)，耦合到触点与电极之间，用于从电源产生灯电流，

其特征在于镇流器电路包括一个如同前面任何权利要求中所要求的电路装置。

10.如同权利要求9中所要求的一种紧凑灯，其中紧凑灯是一个紧凑荧光灯。

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