CN1867221A - 电子镇流器和相应的调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种用于多种荧光灯的改进型电子镇流器。为此目的，提供一种包括逆变器和与逆变器的输入端并联连接的分压器(R1，R2)的电子镇流器，荧光灯(L)被连接在分压器(R1，R2)的分接头与逆变器的输出端之间。可改变逆变器的占空因数，从而使得利用该占空因数可将通过荧光灯(L)的直流电流调节至所需值。因此，电子镇流器能够不太复杂地与所需灯相匹配。

Description

电子镇流器和相应的调节方法
技术领域
本发明涉及一种用于启动荧光灯和/或对荧光灯进行调光的电子镇流器，所述电子镇流器包括逆变器和与逆变器的输入端并联连接的分压器，从而有可能使荧光灯被连接在分压器的分接头与逆变器的输出端之间。此外，本发明涉及一种相应的用于调节电子镇流器的方法，用于向荧光灯供给逆变器的交流电流和通过分压器产生的直流电流。
背景技术
调光荧光灯在某些情况下会产生成条纹的放电。这些成条纹的放电在几厘米大小的灯中以明区和暗区交替的形式存在。可借助除高频交流电流外的发送通过灯的低直流电流消除所述成条纹的放电。在美国专利说明书US 5034660中对与此相关的电路进行了描述。
用于补偿成条纹的放电所需的直流电流一般由分压器产生并且流动通过所述灯和灯感应器流入逆变器的半桥中。这种电路在文献EP0422255A1中是已公知的。已示出：为了消除成条纹的放电，具有相对较大直径的荧光灯(T8)比具有更小直径的灯(T4，T5)需要明显更大的直流电流。另一方面，已得到证实的是：特别是对于薄型灯具而言，太大的直流电流会损害在较低调光范围(额定光通量的约1％左右)内的稳定性。此外，特别是具有灯识别器的电子镇流器应该能够使直流电流与同时启动的灯的直径相匹配。
与直流电流供给相关的另一个问题在于在灯的预热过程中-即只要灯还没被点亮时-加到灯上的直流电压。该直流电压可导致在预热过程中超过所述灯两端的开路电压或空载电压的均方根值和峰值因数的规定极限值。
到目前为止，这一问题通过在设计(dimensioning)方面进行折衷已得到解决。然而结果是，已经有必要承认：具有相对较大直径的荧光灯趋向于产生成条纹的放电，而具有相对较小直径的荧光灯在较冷时是不稳定的。另外，通过这种在设计方面的折衷，许多种灯都超过了开路电压的均方根值和峰值因数的极限值。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种电子镇流器，利用所述电子镇流器有可能更加有效地启动具有不同直径大小的荧光灯。此外，给出一种相应的用于调节电子镇流器的方法。
借助一种用于启动荧光灯和/或对荧光灯进行调光的电子镇流器，从而实现根据本发明所述的这一目的，所述电子镇流器包括逆变器和与逆变器的输入端并联连接的分压器，从而有可能使荧光灯被连接在分压器的分接头与逆变器的输出端之间，并且有可能使逆变器的占空因数发生改变，从而使得利用该占空因数可将通过荧光灯的直流电流调节至所需值。
此外，本发明提供一种用于调节电子镇流器的方法，用于向荧光灯供给以半桥形式存在的逆变器的交流电流和通过分压器产生的直流电流，通过调节逆变器的占空因数，从而使得通过荧光灯的直流电流达到所需值。
因此，有可能以有利的方式在不复杂且不需要更换部件的情况下根据实际需要改变启动荧光灯所需要的直流电流。特别是因此有可能基本上完全抑制住具有相对较大直径的灯所产生的条纹放电和具有相对较小直径的灯所产生的闪烁现象。
电子镇流器中的逆变器优选具有可用于调节占空因数的微控制器。由此可通过软件对占空因数进行调节。
使占空因数在30％/70％-70％/30％的范围内进行变化应该是有可能的。占空因数位于这一范围之外会使得更加难于对负载电路进行设计。
根据一个相类似的优选实施例，对分压器进行设计，从而使得在占空因数为50％/50％时，要使用的荧光灯所需要的直流电流的一半流动通过该荧光灯。因此相对于50％/50％的比值而言，不需要对占空因数进行太大程度的失调。
附图说明
下面结合附图对本发明进行更详细地描述，其中：
图1是根据本发明所述的电子镇流器的电路略图。
具体实施方式
以下更详细地进行描述的典型实施例为本发明的一个优选实施例。
根据如图1所示的电路图，荧光灯L被供给经由分压器R1/R2的直流电流，所述分压器按照适当的比率对直流中间电路电压UZW进行分压，并在所述分压器的分接头处输出该经过分压的电压。荧光灯L的一极被连接到分接头上。另外，电容器CK与分压器中的电阻器R2并联接地。
所述直流中间电路电压UZW还作为逆变器的输入电压，在本实例中所述逆变器被实施为包括具有两个晶体管Q1和Q2的一串联电路的半桥。晶体管Q1和Q2在所需占空因数条件下受到微控制器μC的控制。
灯感应器LD被连接至晶体管Q1和Q2之间的节点。灯感应器LD的另一侧被连接至荧光灯的第二极并且被连接至同样接地的电容器CZ。
由分压器R1/R2产生的直流电流流动通过荧光灯L和灯感应器LD流入半桥Q1/Q2中。分压器R1/R2的分压比率和内阻决定直流电流值和在调光范围中的曲线。半桥Q1/Q2的占空因数一般为50％/50％，结果是当按时间取平均时，一半的直流中间电路电压UZW/2被加到晶体管Q1和Q2之间的节点上。
根据本发明，当前还借助通过半桥控制器的占空因数改变的在晶体管Q1和Q2之间的节点处的半桥电压的直流分量进而对直流电流进行调节。在具有灯识别器的电子镇流器的实例中借助软件可以容易地对所述占空因数进行调节，在所述实例中，微控制器μC对半桥Q1/Q2进行控制。在该过程中不改变所述电路的硬件。但是与固定占空因数的情况相比，电阻器R1和R2按照有利的方式具有不同的设计。
下面将对两个设计实例进行说明。在该实例中，具有大小为50％/50％的固定占空因数的电路被选定作为起点。在以下R1＝150kΩ，R2＝820kΩ和UZW＝400V的设计中，789μA的最大直流电流和138V的开路电压得到所选定的占空因数。
根据本发明，借助分压比率和/或占空因数对直流电流进行调节。下面的实例1中示出了极端的情况，其中仅通过占空因数对直流电流进行调节。进而最大直流电流应为789μA，且最大开路电压应为138V。由于仅通过占空因数对直流电流进行调节，因此电阻器R1和R2被选择以具有相同值，即R1＝R2＝258kΩ。为了获得所述直流电流，现在要求占空因数为15.5％/84.5％。由于电阻器R1和R2具有相同值，因此在占空因数为50％/50％的条件下，直流电流和开路电压降至0。然而，所选定的灯要求最大直流电流为789μA，且由此所提到的占空因数为15.5％/84.5％，其对应于非常严重的失调。该严重失调使得更加难于对负载电路LD，CZ和CK进行设计，这是因为每次接通晶体管Q1，Q2时需要完全反转负载电路的极性，从而避免产生开关损耗和无线电干扰。
下面的实例2显示出了更有利的设计。在该实例中，选择电阻器R1和R2，从而使得在占空因数为50％/50％的条件下，仅一半的灯所需要的直流电流流动通过该灯。由于占空因数失调而产生所述直流电流的另一半。在该实例中，在占空因数为32.7％/67.3％的条件下，对于电阻器R1和R2的电阻值为R1＝192kΩ和R2＝393kΩ而言，获得大小为789μA的直流电流。这意味着失调程度弱化，结果是能够更加容易地设计负载电路。当占空因数被反转(67.3％/32.7％)时，随后直流电流和开路电压消失。可通过占空因数根据需要对直流电流的中间值进行调节。因此，利用灯电流的可变直流分量易于实施可调光的电子镇流器。

Claims (7)

1、一种用于启动荧光灯的电子镇流器，包括：
以半桥形式存在的逆变器(Q1，Q2)和
与逆变器的输入端并联连接的分压器(R1，R2)，从而有可能使荧光灯(L)被连接在分压器(R1，R2)的分接头与逆变器(Q1，Q2)的输出端之间，
其特征在于，
可改变逆变器(Q1，Q2)的占空因数，从而使得利用该占空因数可将通过荧光灯(L)的直流电流调节至所需值。
2、根据权利要求1所述的电子镇流器，其中所述逆变器(Q1，Q2)具有可用于调节占空因数的微控制器(μC)。
3、根据权利要求1或2所述的电子镇流器，其中有可能使占空因数在30％/70％-70％/30％的范围内进行变化。
4、根据前述权利要求中任一项所述的电子镇流器，其中对分压器进行设计，从而使得在占空因数为50％/50％时，要使用的荧光灯(L)所需要的直流电流的一半流动通过该荧光灯。
5、一种用于调节电子镇流器的方法，用于向荧光灯(L)供给以半桥形式存在的逆变器(Q1，Q2)的交流电流和通过分压器(R1，R2)产生的直流电流，
其特征在于，
调节逆变器(Q1，Q2)的占空因数，从而使得通过荧光灯(L)的直流电流达到所需值。
6、根据权利要求5所述的方法，其中有可能使占空因数在30％/70％-70％/30％的范围内进行变化。
7、根据权利要求5或6所述的方法，其中在占空因数为50％/50％时，流动通过该荧光灯的总直流电流的一半由进行相应设计的逆变器和分压器产生。
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