CN1302529A - 用于荧光灯的控制装置 - Google Patents

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CN1302529A
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加里·卡塔亚
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    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
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Abstract

一种用于荧光灯的控制装置,包括一个电压源和一个由一个电感性元件(T1;Ll)和一个电容(C1)组成的点亮和供电电路。控制装置还包括一个其初级线圈(N1)并联连接到电容(C1)上的变压器(T2)、和一个连接到变压器(T2)的次级线圈(N2)上以便短路它的开关元件(S3)。

Description

用于荧光灯的控制装置
本发明涉及一种用于荧光灯的控制装置，包括一个电压源和一个由一个电感性元件和一个电容组成的点亮和供电电路。
荧光灯由于其良好的照明功率而被普遍使用。另外，荧光灯的长工作寿命和可得到的各种色调使他们能用在各种用途中。
需要一个控制装置来点亮荧光灯，该控制装置供给荧光灯必需的点亮电压和在其使用期间必需的供电电压。当使用电子控制装置时，从灯电路具有对用在灯电路中的开关设置极高要求的非常高电压的事实产生一个问题。由于高电压级，有可能灯在灯电极足够加热之前过早点亮。这可能导致电极的快速磨损和不确定点亮。另外，在该先有技术的方案中，在灯电路中开关的控制中和确定灯的工作条件时有显著的问题，这些问题归因于所述高电压级。
当在荧光灯中要求很长的点亮耐久性时，他们应该这样点亮，从而在加热器电路中首先接通加热电压约一秒，因此他们将达到热电子发射所需要的温度。仅在此之后，跨过灯接通点亮电压，在荧光灯的填充气体中产生电弧放电。
通过在预加热期间通过用一个开关短路荧光灯防止它点亮，也能实现上述功能。例如在50Hz电网电压用途中的串联扼流圈和辉光放电点亮器的常规使用基于这种方法。
在这种情况下的问题在于，使用的开关由于在灯电路中的高电压加有大负载。在讨论方案中的另一个缺陷在于，跨过灯的开关和其控制电子线路不能与高压灯电路电流隔离。
本发明的一个目的在于提供一种用于荧火灯的控制装置，该装置避免以上缺陷，并且使得有可能在电极预加热期间保持荧光灯不点亮，并且在灯是可工作的同时用一个简单设备测量跨过灯的电压。该目的通过本发明的荧光灯控制装置实现，其特征在于控制装置还包括一个其初级线圈并联连接到一个电容上的变压器、和一个连接到变压器的次级线圈上以便短路它的开关元件。
本发明的控制装置基于这样一种想法：通过把一种其次级线圈能用一个开关断开和闭合的变压器连接添加到灯电路上，有可能保证荧光灯的预加热足够长。变压器连接也使得有可能通过监视在所述变压器的次级线圈中的电压幅值以简单方式监视荧光灯的状态。
本发明的荧光灯控制装置就灯点亮的可靠性而论提供显著的优点，因为借助于本发明的控制装置布置荧光灯的预加热，从而在加热电极之前不能点亮灯。由该控制装置提供的另一个显著优点在于，通过使用来自远低于灯电路实际电压的电压的简单电压测量监视灯状态的可能性。
在下面，参照附图借助于最佳实施例描述本发明，在附图中
图1表示电路图，表明本发明具有变压器馈电的控制装置的原理，及
图2表示电路图，表明本发明具有半桥馈电的控制装置的原理。
在图1中所示本发明的实施例中，灯电路的电压馈电是一个对其输出连接一个变压器T1的初级线圈的直流/交流斩波器。变压器T1的次级线圈形成灯电路的一部分，从而次级线圈并联连接到一个荧光灯上。一个电容C1连接到荧光灯电极的第二极上，如图中所示。导电元件，即在图1中的变压器T1的分布电感，与电容C1一起形成一个能够产生点亮荧光灯所需要的电压的谐振电路。
根据本发明，一个变压器T2并联连接到灯电路的电容C1上。变压器T2的初级线圈N1连接到电容和灯Lamp的第二极上。根据本发明，用来断开和闭合变压器的次级电路的一个开关元件S3连接到变压器的次级线圈上。一个控制块Ctrl布置成控制开关元件S3。
在图2中的实施例中，在本发明的控制装置中的电压源通过由一个控制电路A、开关S1、S2及二极管D1、D2组成的半桥连接形成。这样一种高频半桥连接斩波器电压源能够以简单方式实现把交变电压供给到灯电路。在一种半桥连接中，开关S1、S2的状态以高频变化以达到点亮荧光灯的要求电压。通过改变开关的脉冲比率，能改变馈给到荧光灯的电压幅值。根据本发明，一个电感元件L1连接到半桥输出上，即连接到在开关S1、S2与二极管D1、D2之间的点上。在图2中本发明的实施例中，电感元件L1是形成用于荧光灯Lamp的串联扼流圈的电感。电感L1的第二极连接到荧光灯的第二电极上。
根据本发明，一个电容C1和与它并联的变压器T2的初级线圈N1连接在荧光灯电极的第二极之间。根据本发明，由控制块Ctrl控制的开关元件S3连接到变压器T2的次级线圈上。电感L1和电容C1形成一个用其能产生用来点亮荧光灯所需的电压的串联谐振电路。在图2的实施例中，在荧光灯中的第二电极的第二极连接到在电容C2与C3之间的点上。串联连接电容的第二极连接到工作电压和零电位上。
本发明的控制装置的操作原理在于，当接通装置时，一个功率单元供给一个与控制装置中的电感性元件L1和电容C1的谐振频率相比较具有适当频率的电压。在预加热期间，闭合变压器T2次级线圈的开关元件S3，从而变压器加载灯电路，并且一个远高于通常使用中的预加热电流流经灯电极，并且在谐振电路中不可能产生电压谐振。灯的预加热阶段，即在其期间开关元件保持闭合的时间，持续约一秒以使电极的温度升高得足以产生热电子发射。
当预加热阶段结束时，断开连接到变压器T2的次级线圈上的开关元件S3，由此在由电感性元件L1和电容C1形成的谐振电路中产生谐振电压，并且能点亮连接到灯电路上的荧光灯。变压器T2的变比以这样一种方式设计，从而在其次级线圈中的线圈匝数N2远小于初级线圈中的线圈匝数N1。这样，一个具有低电压容限的开关能用作预加热开关，即开关元件S3。
在已经断开预加热开关之后，通过测量预加热变压器T2的次级线圈中的电压能监视连接到灯电路上的荧光灯的状态。由于变压器的变比，从次级线圈测量的电压较低。在附图的实施例中，把电压数据传送到控制电子线路，控制电子线路根据传送的数据完成必要的控制动作。由从变压器T2的次级线圈测量的电压级容易确定受控荧光灯的工作状态。当测量电压超过一个预定值时，灯不会点亮。如果该电压是零，则或者灯的加热器电路断开，或者在灯的布线中断开。在上述两种情况下，能切断供给电压的斩波器。
对于熟悉本专业的技术人员显然，本发明的基本想法能以多种不同的方式实现。因而，本发明和其实施例不限于上述例子，而是可以在权利要求书的范围内变化。

Claims (3)

1．一种用于荧光灯的控制装置，包括一个电压源和一个由一个电感性元件(T1；L1)和一个电容(C1)组成的点亮和供电电路，其特征在于控制装置还包括一个其初级线圈(N1)并联连接到电容(C1)上的变压器(T2)、和一个连接到变压器(T2)的次级线圈(N2)上以便将其短路的开关元件(S3)。
2．根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于电感性元件是一个电感(L1)。
3．根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于电感性元件是一个变压器(T1)。
CN00800628A 1999-03-31 2000-03-28 用于荧光灯的控制装置 Pending CN1302529A (zh)

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