CN1460395A

CN1460395A - 电路布置

Info

Publication number: CN1460395A
Application number: CN02800892A
Authority: CN
Inventors: W·H·M·兰格斯拉; A·H·P·J·哈布拉肯
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-12-03
Also published as: JP2004521467A; US20020140372A1; EP1415513A1; WO2002080629A1; US6674251B2

Abstract

在操作至少两个放电灯并包括均衡变压器的电路布置中，通过监视均衡变压器上的电压来检测是否拆除或熄灭其中一个灯，并且例如当均衡变压器上的电压高于参考电压时，切断所述电路布置。

Description

电路布置

本发明涉及用于操作至少两个放电灯的电路布置，它配备有：

连接供电电压源的输入端子；

耦合到输入端子、用以从供电电压源提供的电源电压产生高频电压的装置I；

耦合到装置I的负载支路B，它包括：

第一支路A，其中包括用于接纳放电灯的第一灯端子和第一感应元件L1，

第二支路C，它与第一支路A分流，并且包括用于接纳放电灯的另一个灯端子和第二感应元件L2，第二感应元件L2与第一感应元件L1磁耦合，与第一感应元件L1一起构成均衡变压器；以及

装置II，它耦合到装置I，用以调节放电灯的光输出。

这种电路布置见于EP 0766500。已知的电路布置适用于操作两个放电灯。在灯工作期间，均衡变压器使得通过两个放电灯的电流几乎相等。这很重要，特别当电路布置提供使放电灯变暗的可能性时尤其重要，因为否则放电灯的光通量在暗淡的状态下可能相差很大，这在许多应用中被认为是不希望有的。

为了防止一个放电灯已经点亮而另一个放电灯尚未点亮的情况，已知的电路布置还配备了用以限制尚未点亮的放电灯两端的电压的装置。因而防止了对尚未点亮的放电灯造成损坏，同时防止了相对较高幅度的电流通过均衡变压器。但已知的电路布置也有缺点，即通过监视灯端子之间的电压，无法容易地检测从灯端子拆除一个放电灯的情况。在放电灯变暗的情况下尤其如此。安全要求通常需要以这样的方式停止或改变该电路布置的工作，使得在拆除一个放电灯时不会导致危险情况。由于这个原因，许多已知的操作放电灯的镇流电路都配有停止电路，用以监视灯端子之间的电压，并且例如在预定的时间间隔中，若该电压高于预定值就断开镇流电路。但是，当应用于EP 0766500中所公开的电路布置中时，这样的停止电路将不能正常工作。

本发明旨在提供一种操作至少两个配备均衡变压器的放电灯的电路布置，该电路布置配备了维护安全的有效装置，以防从电路布置中拆除其中一个灯。

因此，如开篇提及的电路布置的特征在于，所述电路布置另外还配备了耦合至均衡变压器的装置III，用于比较均衡变压器上的电路与参考电压，并且在均衡变压器上的电压高于参考电压的情况下改变该电路布置的工作条件。

当从根据本发明的电路布置中拆除其中一个放电灯时，均衡变压器上的电压变化很大。这对于光输出范围广的放电灯都是如此。因而，拆除或熄灭其中一个放电灯会可靠地导致均衡电压变得高于参考电压，使得装置III改变电路布置的工作条件。

工作条件的改变可以是供电电压的中断，使得所述电路布置停止工作。

或者，在最佳实施例中，装置I包括两个开关元件，通过控制电路所产生的控制信号使它们交替地导通和不导通，并且装置III配备用于中断该控制信号的装置。在这个最佳实施例中，可以通过改变控制信号的频率以改变高频电压的频率，从而实现对放电灯的光输出的调节。或者，还可以通过调节控制信号的占空度来调整放电灯的光输出。

已经发现，当在非常低的等级下(例如小于额定光输出的10％)调整灯的光输出时，由拆除其中一个灯而导致的均衡变压器上的电压的上升相对较小。因此，在放电灯的光输出选择得非常小时，无法可靠地检测灯的拆除。可以在如此低的等级控制放电灯的光输出的电路布置通常配备了装置IV，用以向放电灯的电极提供电极加热电流。当经过放电灯的放电电流和放电灯的光输出都减小时，可以增加这些电极加热电流。这样，对于不同等级的光输出，放电灯的电极可以维持在大致相同的温度，并且灯的寿命可以延长。本发明的另一个最佳实施例包括：装置IV，用于向放电灯的电极提供电极加热电流；以及装置V，用于比较电极加热电流之和与另一参考电压，并且当电极加热电流之和小于另一参考电压时改变电路布置的工作条件。当放电灯的光输出处于低等级时，电极加热电流具有相对较高的值。当拆除其中一个放电灯时，经过该放电灯电极的电极加热电流从相对较高的值变为零。这导致电极加热电流之和有足够大的变化，从而提供对灯拆除的可靠检测。装置V对工作条件的改变最好与装置III产生的改变相同。

下面参照附图更详细地说明本发明的实施例，其中

图1是根据本发明的电路布置的实施例的示意图，其中连接了两个放电灯。

在图1所示的实施例中，K1和K2构成输入端子，用以连接供电电压源。在本例中，该供电电压源必须提供直流电压。该供电电压源可以例如由提供低频交流电压的电压源、如市电电源与整流器结合而构成。输入端子K1和K2通过缓冲电容器Cbuf互相连接。

缓冲电容器Cbuf由两个开关元件Q3和Q4的串联布置分路。SC1是产生控制信号以使开关元件Q3和Q4交替导通和不导通的电路部分。为此，电路部分SC1的各个输出端子与开关元件Q3和Q4的相应控制极耦合。开关元件Q3和Q4与电路部分SC1一起构成装置I，用以从直流电压产生高频电压。开关元件Q4由电容器C3和感应元件L3的串联布置分路。感应元件L3由灯端子K3、放电灯TL1、灯端子K4和感应元件L1的串联布置分路。此串联布置在本实施例中构成第一支路A。感应元件L3还由灯端子K5、放电灯TL2、灯端子K6和感应元件L2的另一个串联布置分路。感应元件L1与感应元件L2磁耦合，并与感应元件L2一起构成均衡变压器。这另一个串联布置在本实施例中构成第二支路C。电容器C3、感应元件L1、L2和L3、灯端子K3-K6以及放电灯TL1和TL2一起构成负载支路B。缓冲电容器Cbuf还由开关元件Q1和Q2的另一串联布置分路。电路部分SC2是产生控制信号以使开关元件Q1和Q2交替导通和不导通的电路部分。为此，控制电路SC2的各个输出端子与开关元件Q1和Q2的相应控制端子耦合。开关元件Q2由电容器C1、电极加热变压器T1的初级绕组T1/1和二极管D1的串联布置所分路。电极加热变压器T1的第一次级绕组T1/4使放电灯TL1的第一电极分流。电极加热变压器T1的第一次级绕组T1/4还使放电灯TL2的第一电极分流。电极加热变压器T1的第二次级绕组T1/3使放电灯TL1的第二电极分流。电极加热变压器T1的第三次级绕组T1/3使放电灯TL2的第二电极分流。控制电路SC2、开关元件Q1和Q2、电容器C1和电极加热变压器T1一起构成装置IV，用以向放电灯的电极提供电极加热电流。二极管D1由二极管D2和欧姆电阻器R1的串联布置分路。欧姆电阻器R1由欧姆电阻器R2和电容器C2的串联布置分路。欧姆电阻器R2和电容器C2的公共端子与微处理器μP的第一输入端子连接。微处理器μP的第一输出端子连接至控制电路SC2的第一输入端子。微处理器μP的第二输入端子连接到感应元件L2和灯端子K6的公共端子。微处理器μP的第二输出端子连接至控制电路SC1的第一输入端子。在本实施例中，感应元件L2和灯端子K6的公共端子、微处理器μP及其与控制电路SC1的第一输入端子和控制电路SC2的第一输入端子的连接一起构成装置III，用以比较均衡变压器上的电压和参考电压，并在均衡变压器上的电压高于参考电压的情况下改变电路布置的工作条件。二极管D1和D2、欧姆电阻器R1和R2、电容器C2和微处理器μP及其与控制电路SC1的第一输入端子和控制电路SC2的第一输入端子的连接一起构成装置V，用以比较代表电极加热电流之和的信号与另一参考电压，并在代表电极加热电流之和的信号小于另一参考电压的情况下，改变电路布置的工作条件。电路部分II是用来调整放电灯的光输出的电路部分。在本实施例中，电路部分II构成装置II，用以调节放电灯的光输出。因而电路部分II的第一输出端子连接控制电路SC1的第二输入端子。为了在放电灯的光输出减小时增加电极加热电流，电路部分II的第二输出端子还连接控制电路SC1的第二输入端子。

图1中所示实施例的操作如下。

在输入端子K1和K2连接至提供直流电压的供电电压源的情况下，控制电路SC1产生控制信号，使开关元件Q3和Q4交替地导通和不导通。因此，在开关元件Q3和开关元件Q4的公共端子上存在基本上为方波形式的电压，具有与基本上为方波形式的电压相同的频率的交流电流流经负载支路B。均衡变压器T2确保通过放电灯TL1的电流大致等于流经放电灯TL2的电流。控制电路SC2也产生控制信号，使开关元件Q1和Q2交替地导通和不导通。因此，另一个基本上为方波形式的电压出现在开关元件Q1和开关元件Q2的公共端子处，并且具有相同频率的交流电流流经电极加热变压器T1的初级绕组T1/1。因此，交流电压出现在电极加热变压器T1的三个次级绕组T1/2、T1/3和T1/4的每一个上。这些交流电压使电极加热电流流经放电灯的每个电极。该电路布置的用户可以通过电路部分II调整放电灯的光输出。电路部分II可以例如改变控制电路SC1产生的控制信号的频率和/或占空度。在图1所示的实施例中，电路部分II另外在放电灯的光输出减少的情况下导致电极加热电流的增加，在放电灯的光输出增加的情况下导致电极加热电流的减小。电路部分II可以例如改变控制电路SC2产生的控制信号的频率和/或占空度。

如果放电灯的光输出高于其额定值的预定部分，这取决于电路的维数和由其操作的放电灯，则从电路拆除灯会导致均衡变压器上的电压增加相对较大。微处理器μP的第一输入端子上出现的这个电压由微处理器μP与微处理器内部产生的参考电压进行比较，产生参考电压的装置未在图1中明白地示出。如果灯拆除，则均衡变压器上的电压将增加至高于参考电压的程度。结果，微处理器切断两个控制电路，从而中断控制电路SC1和SC2经由其第一和第二输出端子产生的控制信号，并且高压不再出现于灯端子之间。这样，即使当电路布置工作时拆除灯，也确保了电路布置是安全的。应当指出，为了满足安全要求，仅切断控制电路SC1就足够了。但是，因为当灯关闭时电极加热没有意义，通过切断控制电路SC2也实现了节能。

如果放电灯的光输出被调整在低于上述其额定值的预定部分的值，则从电路布置中拆除灯不再导致均衡变压器上电压增加得足以确保装置III切断两个控制电路。但是，电阻器R2和电容器C2的公共端子处的电压构成代表电极加热电流之和的信号。如以上说明的，当放电灯的光输出相对较小时，电极加热电流具有相对较高的幅度。因此，当从电路布置中拆除放电灯时，代表电极加热电流之和的信号将减小到相对较大的程度。代表电极加热电流之和的信号还出现在微处理器μP的第二输入端子处。当灯拆除时，信号减小到低于微处理器内部通过图1中未明示的装置产生的另一参考电压值时，微处理器切换两条控制电路，从而中断控制电路SC1和SC2经由其第一和第二输出端子产生的控制信号，并且灯端子之间不再有高电压。这样，确保了电路布置是安全的，即使在电路布置工作时拆除灯也是如此。

Claims

1.一种用于操作至少两个放电灯的电路布置，它配备有

连接供电电压源的输入端子，

耦合到所述输入端子的装置I，用以从所述供电电压源所提供的电源电压产生高频电压，

耦合到所述装置I的负载支路B，它包括

第二支路C，它与第一支路A分流，并且包括用于接纳放电灯的另一个灯端子和第二感应元件L2，所述第二感应元件L2与所述第一感应元件L1磁耦合，并且与所述第一感应元件L1一起构成均衡变压器，以及

耦合至所述装置I的装置II，用以调节所述放电灯的光输出，

其特征在于，所述电路布置另外还配备了装置III，它耦合至所述均衡变压器，用以比较所述均衡变压器上的电压与参考电压，并且在所述均衡变压器上的电压高于所述参考电压时改变所述电路布置的工作条件。

2.如权利要求1所述的电路布置，其特征在于，所述装置III包括用以中断电源电压的装置。

3.如权利要求1所述的电路布置，其特征在于，所述装置I包括两个开关元件，通过控制电路产生的控制信号使这两个元件交替地导通和不导通，而且所述装置III配备了用于中断所述控制信号的装置。

4.如前述权利要求中任一项或若干项所述的电路布置，其特征在于，所述装置II配备了用以控制所述高频电压的频率的装置。

5.如权利要求3所述的电路布置，其特征在于，所述装置II配备了用以调整所述控制信号的占空度的装置。

6.如权利要求1所述的电路布置，其特征在于，所述电路布置还配备：装置IV，用于向所述放电灯的电极提供电极加热电流；以及装置V，用于比较代表所述电极加热电流之和的信号与另一参考电压，并且用于当代表所述电极加热电流之和的信号小于所述另一参考电压时，改变所述电路布置的工作条件。