CN1304630A - 电路装置 - Google Patents

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Abstract

在包括桥式逆变器、用于使灯以高频电流工作的电子镇流器中,灯电极两端的电压用于监视电极的温度和在预热及点亮过程中控制所述桥式逆变器的振荡频率。

Description

电路装置
本发明涉及向放电灯供电的电路装置，包括：
连接到供电电源的输入端，
与输入端耦接、用于从供电电源提供的电压产生高频电流的开关装置，
与开关装置耦接、用于使开关装置高频地导通和不导通的控制电路，
用于预热放电灯的电极的温度相关电阻。
本发明还涉及紧凑型灯。
开篇所述的电路装置从US 4935672中可知。在已知的电路装置中，开关装置构成半桥式逆变器的一部分。负载支路在工作时包含灯，连接到所述半桥。温度相关电阻由PTC形成，它旁路灯并与灯的电极串联。在电路装置工作时，开关装置产生通过负载支路的高频电流。在电路刚刚开始工作之后，PTC温度较低。结果，PTC的阻抗也较低。这导致较大幅值的电流流过灯的电极，且灯两端的电压等于PTC两端的电压，也较低。在灯的这一工作阶段，灯的电极被预热。因为PTC承载电流，PTC的温度增加，因此PTC的阻抗增大。由于PTC的阻抗增大，流过电极的电流的幅值降低了，灯两端的电压增加到使灯点亮的值。因此已知电路装置中PTC的出现使灯的电极在灯被点亮之前被预热。已知电路装置的缺点是必须被添加到电路装置中以预热电极的PTC是较昂贵的元件。另外，PTC还在灯的静态工作期间承载电流，使得相当量的功率消耗在PTC中。
本发明的目的是提供一种向灯供电的电路装置，该电路装置能在灯被点亮之前加热灯的电极，另外该电路装置较便宜且具有较高的功效。
为此，根据本发明的开篇所述类型的电路装置的特征在于温度相关电阻在灯的工作过程中包括灯的一个电极并构成控制电路的一部分。
由于温度相关电阻包括灯的一个电极，该电路装置较便宜。另外，电路装置的负载支路在静态工作过程中不含没有作用但消耗功率的元件。结果电极本发明的电路装置的功效较高。
根据本发明的实施例获得了良好的结果，其中开关装置包括两个开关元件的串联结构。
根据本发明的电路装置特别适合用在紧凑型灯的电子镇流器中，所述紧凑型灯包括：
带有允许可见光通过的气密灯管的光源，
固定到光源并带有灯帽的外壳，
电子镇流器，它电连接到所述光源以向光源供电，所述电子镇流器位于被所述外壳包围的空间中。
本发明的这些和其它特征通过参照后面描述的实施例将会清晰明了。
附图中：
图1和图2是根据本发明的连接了一个灯的电路装置的例子，和
图3是根据本发明的紧凑型灯的一个例子。
在图1中，K1和K2是将被连接到供电电源的输入端。图1所述的例子可以通过直流电源供电。输入端K1和K2通过第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的串联结构互连，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的串联结构在这个例子中构成用于从供电电源提供的电压产生高频电流的开关装置。第一开关元件Q1用二极管D5旁路，第二开关元件Q2用二极管D6旁路。第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的控制电极分别连接到电路部件SC的输出。输入端K1和K2还通过电容器C2和电容器C3的串联结构互连。电容器C2和电容器C3的公共点通过灯La的第一灯电极El1、电容器C1、灯La的第二灯电极El2和线圈L2的串联结构连接到第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的公共点。该串联结构形成负载支路。在该例子中第一灯电极El1形成温度相关电阻。第一灯电极El1的各个端部分别连接到电路部件SC的第一和第二输入端。在该例子中，电路部件SC和第一灯电极El1一起形成用于使开关装置高频地导通和不导通的控制电路。电容器C3的各个端部分别连接到电路部件SC的第三和第四输入端。
图1的电路装置的工作如下。
如果输入端K1和K2连接到供电电源的两极，电路部件SC使开关元件Q1和Q2以一频率f导通和不导通。结果高频交流电即频率f的交流电流过负载支路。在电路装置刚刚开始工作之后，灯电极El1的温度低。结果灯电极El1的温度低且灯电极El1两端的电压的幅值较小。该电压是电路部件SC的第一和第二输入端之间的电压。如果灯电极El1两端的电压的幅值较小，电路部件SC将使开关元件导通和不导通的频率f设置到较高的值。由于f的值较高，电容器C1上的电压的幅值较小，使得灯La不会在电容器C1的电压下点亮。然而随着电流流过负载的时间增加，灯电极El1的温度也增大。结果灯电极El1的电阻和灯电极El1上的电压也增大。作为电路部件SC的第一和第二输入端之间的电压增大的结果，电路部件SC将频率f设置到较低的值。频率f的降低导致电容器C1两端电压的幅值增大。在灯电极El1的温度增加到适于发光的值时，电容器C1两端的电压的幅值也增加到使灯在该电压下点亮的值。因此获得了使灯不点亮直到灯电极被充分预热为止。在灯的静态工作期间，灯电极El1的温度几乎保持恒定，使得频率f也保持恒定。
在图2的例子中，与图1的例子中相同的元件和电路部件采用相同的标号。
K1和K2是将连接到供电电源的输入端。图2的例子也适于通过直流电源供电。输入端K1和K2通过第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的串联结构互连。输入端K1和K2还通过电容器C2和电容器C3的串联结构互连以及通过欧姆电阻33和欧姆电阻34的串联结构互连。电容器C2和电容器C3的公共点B通过由灯La的第一灯电极El1、电容器C1、灯La的第二灯电极El2和线圈L2的串联结构形成的负载支路连接到第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的公共点A。在该例子中第一灯电极El1也形成温度相关电阻。第一灯电极El1通过线圈19和电容器20的串联结构旁路。线圈19通过齐纳二极管30和29和欧姆电阻28的串联结构旁路。电容器20通过齐纳二极管26和27和欧姆电阻25的串联结构旁路。齐纳二极管26和欧姆电阻25的公共点连接到第一开关元件Q1的控制电极。线圈19和电容器20的公共点连接二极管10的阴极。二极管10的阳极连接到双极晶体管22的基极。双极晶体管22的发射极连接到输入端K2。双极晶体管22的基极通过欧姆电阻23连接到输入端K1。双极晶体管22的集电极也通过欧姆电阻24连接到输入端K1。双极晶体管22的集电极直接连接到第二开关元件Q2的控制极。通过二极管22a，输入端K2也连接到第二开关元件Q2的控制极。第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的公共点A通过电容器35连接到欧姆电阻33和欧姆电阻34的公共点。欧姆电阻33和欧姆电阻34的公共点也通过击穿元件32和欧姆电阻31的串联结构连接到第一开关元件Q1的控制极。在该例子中，使第一和第二开关元件导通和不导通的控制电压从第一灯电极El1上的电压得到。在该例子中，第一灯电极El1、齐纳二极管26、27、29、30、线圈19、电容器20、欧姆电阻23、24和25、双极晶体管22和电容器35一起构成使开关装置高频导通和不导通的控制电路。欧姆电阻31、33和34和击穿元件32和电容器35一起构成在电源被连接之后立即使电路装置开始振荡的起动器电路。该起动器电路的操作对应于美国专利说明书US 4935672的图2的电路装置的起动器电路的操作。所述控制电路的操作也对应于美国专利说明书US 4935672的图2的电路装置的控制电路的操作。在US4935672的图2的电路装置中的唯一不同之处是使用一部分镇流器线圈而不是第一灯电极来产生用于第一和第二开关元件的控制电压。关于起动器电路和控制电路的操作的更详细的信息请参见US 4935672。
图2所示例子的操作如下。
如果将直流电源连接到输入端K1和K2，起动器电路将使电路装置开始振荡，且控制电路使第一和第二开关元件以一频率f高频地导通和不导通。结果高频交流电即频率f的交流电流过负载支路。在电路装置刚刚开始工作之后，第一灯电极El1的温度低。结果第一灯电极的阻抗低且第一灯电极两端的电压的幅值较小。用于第一灯电极两端的电压的幅值较小，频率f具有较高的值，电容器C1上的电压的幅值较小。随着电流流过第一灯电极的时间增加，第一灯电极的温度也增大。结果第一灯电极El1的电阻和第一灯电极El1上的电压也增大。这导致频率f降低和使电容器C1两端电压的幅值增大。在灯电极El1的温度增加到适于发光的值时，电容器C1两端的电压的幅值也增加到使灯在该电压下点亮的值。因此获得了使灯不点亮直到灯电极被充分预热为止。在灯的静态工作期间，灯电极El1的温度几乎保持恒定，使得频率f也保持恒定。
在图3中，参考标号8表示能通过可见光的气密灯管的一部分。标号6表示连接到灯管8、带有灯帽3的外壳的壁，根据本发明的电路装置B位于被外壳包围的空间7中。该电路装置示意性地用元件P和C1-C4表示。参考标号9表示电路装置和灯管中(未示出)的电极之间的电连接。E表示电路装置和灯帽中的电接触之间的连接线。

Claims (3)

1、用于向放电灯供电的一种电路装置，包括：
连接到供电电源的输入端，
与输入端耦接、用于从供电电源提供的电压产生高频电流的开关装置，
与开关装置耦接、用于使开关装置高频地导通和不导通的控制电路，
用于预热放电灯的电极的温度相关电阻，
特征在于所述温度相关电阻在灯的工作过程中包括灯的一个电极并构成控制电路的一部分。
2、根据权利要求1的电路装置，特征在于所述开关装置包括两个开关元件的串联结构。
3、一种紧凑型灯，包括：
带有允许可见光通过的气密灯管的光源，
固定到光源并带有灯帽的外壳，
电子镇流器，它电连接到所述光源以向光源供电，所述电子镇流器位于被所述外壳包围的空间中，
特征在于所述电子镇流器是根据权利要求1的电路装置。
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