TWI292807B - High-intensity discharge lamp ballast with live relamping feature - Google Patents

Description

1292807 玖、發明說明： (一) 發明所屬之技術領域 本發明係有關一種用於加亮度放電燈之電路的一般課題 。更特別的是，本發明係有關一種用於高亮度放電燈之鎭 流器，其便利在電源施加在該鎭壓器時，施行該燈泡更換作 (二) 先前技術 用於加能高亮度放電（HID)燈的電子鎭流器通常具有大 約2 0到3 0分鐘的定時點火週期，且會於此時間內提供高 電壓脈波（例如等於或大於3 00 0伏特）以便爲該燈點火。爲 了安全性及可靠度的理由，假如無法在該定時點火週期以 內點火該燈，則該鎭流器會停止提供該點火脈波。 當HID燈達到其有用操作期限的終點時，該燈會自動熄 滅或是由該鎭流器內的期限-終點保護電路將之熄滅掉。假 如更換該燈，並非很容易感測到已安裝有新燈的事實，因 爲不像螢光燈的是該ΗID燈不具有燈絲。因此，爲了重新 起動該定時點火週期並提供用於點火該燈的高電壓脈波， 必需開關該鎭流器上的輸入電力以便重設該鎭流器內的點 火計時器電路。雖則開關輸入電力可在只將一個鎭流器耦 合於電氣分支電路上的應用上運作得很好，然而這在由相 同的分支電路供電的複數個鎭流器及燈的標準裝置上並不 是實用的解決方法。在後者的情況中，開關該輸入電力將 會使其他操作中的燈熄滅掉，而已熄滅之燈的熱機點火作 業可bS耗費局達1 0分鐘或更長的時間。 -5- 1292807 近年來，似乎沒有任何製造商爲一種電子式HID鎭流器 提供有現場換燈特性。此外，雖則存在有數種可著手解決 這種問題的可能趨近法，然而每一種可能趨近法都具有明 顯的缺點。 於一種可能的趨近法中，該鎭流器的設計方式是能以預 定速率打開再關閉該點火脈波。例如可在已（肇因於使用期 限結束）熄滅該燈之後打開（例如達數分鐘）再關閉（例如達 數小時）該點火脈波。這將可確保在打開該點火脈波時終將 點亮已更換的燈。這種趨近法的缺點包含對肇因於週期性 (雖則非持續性）地施加點火脈波之安全性及可靠度的影響 以及已更換的燈可能在跟著更換作業之後長達數小時的時 間內未發生點亮已更換之燈的事實。有關後項缺點，應該 認知的是對立即點亮已更換之燈的高度需求。 另一種可能可能的趨近法涉及了於該鎭流器上提供機械 開關或是重設按鈕的作業，其中係由使用者（亦即換燈的人） 在跟著換燈作業之後瞬時按下該開關或按鈕以便指示該鎭 流器提供高電壓脈波。這種趨近法的明顯缺點是必須令使 用者可接達該開關或按鈕，這在大多數裝置中都是不實用 的。 第三種趨近法則使該鎭流器配備有一無線接收器，其中 使用者可經由一無線的遠隔控制將信號送到該鎭流器上以 便在跟著換燈作業之後指示該鎭流器提供高電壓脈波。因 爲需要額外的電路，這種趨近法是相當複雜而成本昂貴的 -6- 1292807 (三) 發明內容 因此’存在有對一種可依有效而符合成本效益的方式且 未對同時操作中之其他鎭流器及燈造成影響下進行現場換 燈作業之電子式HID鎭流器的需求。這種鎭流器代表的是 一種超越習知設計的先進鎭流器。 (四) 實施方式 可參照第1圖說明本發明的第一實施例。鎭流器1 〇 〇包 含：一對輸入接點1 0 2，1 0 4，係用以接收習知交流（A C )電 壓源20 ; —對輸出接點106，1〇8，係用以連接至少一個高 亮度放電（HID)燈10;以及一對外部調光控制輸入端11〇, 1 1 2，係用於連接到外部調光控制器3 0上。該鎭流器1 〇 〇 指的是一種電子式ΗI D調光鎭流器，此調光鎭流器包含： ~點火器1 2 0 ; —控制電路1 4 0 ;以及一調光介面1 6 0。點 火器120係耦合於各輸出接點106，108上。控制電路140 係耦合於該點火器1 20上。調光介面1 60係耦合於該控制 電路140及各調光控制輸入端1 10，1 12上。 其中應該了解較佳的是該鎭流器1 〇 〇也包含此中未顯示 或作詳細說明的諸如用於提供穩態電力給燈1 〇的反相器 以及用於提供電流限制作用及/或功率係數校正作用的適 合前端電路之類的其他電路。 於操作期間，點火器120會在各輸出接點106，108之間 提供高電壓電壓脈波以便爲燈1 〇進行點火。耦合於該點火 器1 20上的控制電路1 40會控制該點火器1 20何時及如何 提供點火脈波。耦合於該控制電路1 4 0及各調光控制輸入 -7- 1292807 端1 1 0，1 1 2上的調光介面1 60會接收來自外部調光控制器 3 〇的調光電壓信號（V D I Μ )。爲對V D I Μ回應，該調光介面 1 6 0會指示該鎭流器1 00內的其他電路（例如圖中未標示的 反相器）以對應地調整供應到燈1 0上的電流量額。 爲了進行前述正常操作的目的’點火器1 2 0、控制電路 1 4 0、調光介面1 6 0以及外部調光控制器3 0全部都可藉由 熟悉習知設計的人所熟知的電路施行。例如，可根據美國 專利第5 5 4 5 7，3 6 0號文件的課題施彳了該調光介面1 6 0 ’在此 將其揭示內容列爲參考文獻。同樣地，可藉由習知設計中 任意數目的熟知電路施行該點火器1 2 0及控制電路1 4 0。 除了有關可有效地調整供應到燈1 0上之電流量額的前 述功能以外，可裝配該調光介面1 6〇以接收來自外部調光 控制器3 0的特定換燈信號。該特定換燈信號可能係由任何 極大數目的可能信號構成的。當作僅有的一個實例，該特 定換燈信號可能係由具有從大約零伏特到大約十伏特之躍 遷跟著從大約十伏特到大約零伏特之躍遷的方波或是梯形 信號構成的。可令使用者藉由使該外部調光控制器3 0的調 整鈕順時鐘旋轉到底（亦即從零到十伏特）然後再使該調整 鈕逆時鐘旋轉到底（亦即從十到零伏特）所提供的使用者換 燈信號以提供這種信號。在該外部調光控制器具有滑動式 調整機構而不是旋轉鈕的例子裡，可藉由將該滑動式調整 機構移到某一終端然後再將之移至另一終端而達成相同的 信號。替代地，可經由該外部調光控制器3 0上的精密「換燈 」按鈕開關產生該特定換燈信號，在使用者按下再放開該 -8- 1292807 按鈕開關時提供如上所述的相同躍遷。 在接收到該特定換燈信號時’該調光介面16 0會與控制 電路1 4 0進行通信’而該控制電路1 4 0則會指示該點火器 1 2 0立即提供高電壓脈波以便爲該燈1 〇點火。依這種方式 ，鎭流器1 〇 〇會使用其預存的調光介面1 6 〇以便在不需要 使AC輸入電力進行循環下爲已更換的燈提供快速點火作 業。 剛才已參照第1圖加以說明的現場換燈趨近法很適合用 在包含調光鎭流器的裝置上，因爲已存在有該外部調光控 制器3 0以及用以使該外部調光控制器3 0與調光介面1 6 0 交互作用的低電壓控制用佈線結構。第2圖顯示的是一種 很適合用在不包含調光鎭流器的裝置上的替代式較佳趨近 法。 現在參照第2圖，一種用於加能至少一高亮度放電燈之 鎭流器200係包括：第一和第二輸入接點202，2〇4 ; —對 輸出接點2 0 6，2 0 8 ; —點火器2 2 0 ;以及一控制電路2 4 0。 採用該第一和第二輸入接點2 0 2，2 0 4以接收諸如1 2 0伏特 (rms)於60赫之類的習知交流（ac)電壓源20。更明確地說 ’第一輸入接點2 02係經由可藉由例如三相調光器施行的 外邰控制裝置4 0耦合於該a C電壓源2 0的火線2 2上，而 第二輸入接點2 0 4則係耦合於該a C電壓源2 0的地線2 4 上。採用各輸出接點2 0 6，2 0 8以便連接到該Η ID燈1 0上 。該控制電路2 4 0係耦合於該第一輸入接點2〇2與點火器 220之間。該點火器22〇係耦合於該控制電路24〇與各輸 -9- 1292807 出接點2 0 6 5 2 0 8之間。 接著在爲燈1 〇實施換燈之後，使用者（亦即換燈的人）會 提供一使用者換燈指令給三相調光器4 0以表示已更換了 該燈1 0。爲回應該使用者換燈指令，該三相調光器4 0會 產生一特定換燈信號。例如，使用者可操縱該三相調光器 4 0以致該三相調光器4 0會瞬時地「切出」提供於各輸入 接點20 2, 204上的正弦波AC電壓（亦即截斷出其半週期的 至少一部分）。該控制電路240會於AC電壓中偵測出此瞬 時「切片」且對應地指示該點火器2 2 0立即提供高電壓脈 波以便爲該燈1 0點火。依這種方式，該鎭流器2 0 0可結合 三相調光器（或是其他與AC導線串聯的適合控制裝置）一 起運作以便在不需要使A C輸入電力進行循環下爲已更換 的燈提供快速點火作業。 雖則已針對各較佳實施例說明了本發明，熟悉習用技術 的人可在不偏離本發明之新奇的精神及架構下作各種改變 和修正。 (五)圖式簡單說明 第1圖顯示的是一種根據本發明第一實施例可經由外部 調光控制器施行現場換燈特性的高亮度放電（Η I D)燈用鎭 流器。 第2圖顯不的是一種根據本發明第二實施例可經由三相 調光器施行現場換燈特性的高亮度放電（HID)燈用鎭流器。 主_要部分之__代表符號說明 1〇 局亮度放電燈 1292807 20 交 流 電 壓 源 22 交 流 電 壓 之 火 線 24 交 流 電 壓 之 地 線 3 0 外 部 調 光 控 制 器 40 外 部 控 制 裝 置 (三相調光器） 1 00 鎭 流 器 1 02,104 輸 入 接 點 106,108 輸 出 接 點 110,112 調 光 控 制 輸 入 端 120 點 火 器 1 40 控 制 電 路 1 60 調 光 介 面 200 鎭 流 器 202 第 — 輸 入 接 點 204 第 二 輸 入 接 點 206,208 輸 出 接 點 220 點 火 器 240 控 制 電 路

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Claims (1)

1. 1292807 第9 2 1 2 6 0 7 0號「用於加能至少一高亮度放電燈之鎭流器· 」專利案 (2006年12月修正） 拾、申請專利範圍： 1 ·一種用於加能至少一高亮度放電燈之鎭流器，係包括： . 一對輸ί入接點，係用以接收習知交流（AC)電壓源； 一對輸出接點，係用於連接該燈； -胃_光控制輸入端，係用於連接到外部調光控制器 ± ’可*操作該外部調光控制器以接收一使用者換燈指令 Φ 及回應地在各調光控制輸入端上提供一特定換燈信號； 一點火器’係耦接於各輸出接點上，且可操作地提供 高電壓脈波以便爲該燈點火； 一控制電路，係耦接於該點火器上，且可操作地指示 該點火器提供高電壓脈波；以及 一調光介面，係耦接於各調光控制輸入端及該控制電 路，該調光介面可操作以在跟著換燈作業之後回應來自 該外部調光控制器的特定換燈信號，以命令該控制電路 · 指示該點火器提供高電壓脈波以便爲該燈點火。 2 .如申請專利範圍第1項之鎭流器，其中該外部調光控制 器包含一旋轉鈕，且該使用者換燈指令基本上係由順時 鐘旋轉到底然後再逆時鐘旋轉到底的指令構成的。 · 3 .如申請專利範圍第1項之鎭流器，其中該特定換燈信號 基本上係由具有從大約零伏特到大約十伏特之正躍遷以 及從大約十伏特到大約零伏特之負躍遷的波形構成的。 1292807 4.如申請專利範圍第2項之鎭流器，其中該特定換燈信號 基本上係由具有從大約零伏特到大約十伏特之正躍遷以 及從大約十伏特到大約零伏特之負躍遷的波形構成的。 5 .如申請專利範圍第1項之鎭流器，其中該外部調光控制 器包含一精密換燈開關，且該使用者換燈指令基本上係 由按下及放開該換燈開關構成的。 6 .如申請專利範圍第4項之鎭流器，其中該特定換燈信號 基本上係由具有從大約零伏特到大約十伏特之正躍遷以 及從大約十伏特到大約零伏特之負躍遷的波形構成的。 7 · —種用於加能至少一高亮度放電燈之鎭流器，係包括： 第一和第二輸入接點，係用以接收習知交流（AC)電壓 源，其中第一輸入接點係經由一外部控制裝置耦接於該 AC電壓源的火線上，而第二輸入接點則係耦接於AC 電壓源的地線上，其該外部控制裝置可操作以接收隨著 換燈之後來自使用者的換燈指令，並回應地提供一個特 殊的換燈信號於第一輸入端點； 一對輸出接點，係用於連接到該燈上； 一對點火器，係耦接於各輸出接點上，且操作地提供 高電壓脈波以便爲該燈點火；以及 一控制電路，係耦接於該第一輸入接點與點火器，且 該控制電路可操作，以在跟著換燈作業之後接收來自該 外部調光控制器的特定換燈信號，且回應地指示該點火 器提供高電壓脈波以便爲該燈點火。 8 ·如申請專利範圍第7項之鎭流器，其中該外部控制裝置 係一傳統三相調光器。 -2- 1292807 \_ (Η》 1....,..... 9.如申請專利範圍第7項之鎭流器，其中該特殊換燈信號 基本上包含一正弦波電壓，此正弦波電壓至少一半週期 具有截短的一部份。

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