專利名稱：用來在電子調(diào)光鎮(zhèn)流器中控制燈絲電壓的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子鎮(zhèn)流器，并且更具體地，涉及用于例如熒光燈的氣體放 電燈的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
典型的熒光燈是密封玻璃管，該密封玻璃管具有稀土氣體并且在每端具 有電極，用來通過該氣體啟動(dòng)并維持電弧。電極通常構(gòu)造為燈絲，燈絲電壓 施加到該燈絲上以加熱電極，由此提高它們發(fā)出電子的能力。這導(dǎo)致了改善 的電弧穩(wěn)定性和較長(zhǎng)的燈壽命。典型的現(xiàn)有技術(shù)鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)電弧之前施加燈絲電壓到燈絲，并在燈的 整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)維持燈絲電壓。在低端，當(dāng)亮度水平為最低，并且因此電弧 處于其最低水平時(shí)，燈絲電壓對(duì)于維持穩(wěn)定的電弧電流是必要的。然而，在 高端點(diǎn)，當(dāng)亮度水平為最高，并且電弧電流處于其最高水平時(shí)，電弧電流有 助于加熱燈絲。因此，燈絲電壓對(duì)于燈在高端點(diǎn)的正常工作是不必要的，并 且可以省略。在高端點(diǎn)，燈絲電壓在維持電弧中不提供任何好處，并且導(dǎo)致 過度的功率消耗和不需要的熱。圖1中示出了用于并行驅(qū)動(dòng)三個(gè)熒光燈L1、 L2、 L3的現(xiàn)有技術(shù)電子調(diào) 光鎮(zhèn)流器100的例子。電子鎮(zhèn)流器典型地可分解為包括前端110和后端120。前端110典型地包括整流器130，用來從交流(AC)主線電壓產(chǎn)生整流電 壓；和濾波電路，例如填谷電路40，用來過濾所述整流電壓以產(chǎn)生直流(DC) 總線電壓。填谷電路140通過二極管142連接到整流器130并且包括一個(gè)或 更多能量存儲(chǔ)裝置，該能量存儲(chǔ)裝置選擇性地充電和放電，從而填充連續(xù)的 整流電壓波峰之間的波谷以產(chǎn)生大體上的直流總線電壓。直流總線電壓是整 流電壓或填谷電路140中的能量存儲(chǔ)裝置兩端的電壓的較大者。后端120典型地包括逆變器150，用來將直流總線電壓轉(zhuǎn)換為高頻交 流電壓；和輸出電路160,該輸出電路160包括諧振電路(resonnant tank circuit),用來連接高頻交流電壓到燈電極。平衡電路170與三個(gè)燈L1、 L2、 L3串聯(lián)設(shè)置，用于平衡通過燈的電流并防止任何燈比其它燈更亮或更暗。 控制電路180產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制逆變器150的工作，從而提供期望的負(fù)載 電流到燈L1、 L2、 L3。電源182連接在整流器130的輸出端以提供直流供 給電壓Vcc,該直流供給電壓用于對(duì)控制電路180提供電能。圖2示出了用來并行驅(qū)動(dòng)燈L1、 L2、 L3的現(xiàn)有技術(shù)調(diào)光鎮(zhèn)流器的后端 120的簡(jiǎn)化示意圖。如前面提到的，后端120包括逆變器150和輸出電路160。 逆變器輸入端子A、 B連接到填谷電路140的輸出端。逆變器150提供高頻 交流電壓用來驅(qū)動(dòng)燈Ll、 L2、 L3，并包括串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)裝置 252、 254，例如兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。控制電路170使用互補(bǔ)占空比來 驅(qū)動(dòng)逆變器的FET 252、 254，切換工作模式。這意味著在給定時(shí)間，F(xiàn)ET 252、 254中的一個(gè)且僅僅一個(gè)導(dǎo)通。當(dāng)FET252導(dǎo)通時(shí)，則逆變器150的輸出被 向上拉向直流總線電壓。當(dāng)FET254導(dǎo)通時(shí)，則逆變器150的輸出被向下拉 向電路公共端。逆變器150的輸出端連接到包括諧振感應(yīng)器262和諧振電容器264的輸 出電路160。輸出電路160對(duì)逆變器150的輸出進(jìn)行濾波以提供必要的正弦 電壓到并聯(lián)連接的燈L1、 L2、 L3。直流阻隔電容器266防止直流電流流過燈L1、 L2、 L3。燈絲繞組Wl、 W2、 W3、 W4磁性耦合到輸出電路160的諧振感應(yīng)器 262并直接連接到燈L1、 L2、 L3的燈絲。因?yàn)樵趫D2中燈被并行驅(qū)動(dòng)，故 繞組W1、 W2、 W3各布置到不同燈的燈絲，并且繞組W4布置到所有三個(gè) 燈L1、 L2、 L3的燈絲。在整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)，燈絲繞組提供近似3-5Vrms量 值的交流燈絲電壓到燈絲以保持燈絲溫暖。當(dāng)鎮(zhèn)流器將燈調(diào)光到低端時(shí)，并 且在啟動(dòng)燈之前燈絲的預(yù)熱期間，燈絲特別需要加熱。然而，現(xiàn)有技術(shù)鎮(zhèn)流 器100不變地提供燈絲電壓到燈絲，這增加鎮(zhèn)流器的功率消耗。一些現(xiàn)有技術(shù)鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)燈之前提供燈絲電壓到燈的燈絲，并且然后 在正常工作期間切斷燈絲電壓以便減小鎮(zhèn)流器的功率消耗。在1999年10月 26日頒發(fā)的、標(biāo)題為ELECTRONIC BALLAST WITH FILAMENT CUT-OUT 的、授予Mirskiy等人的美國(guó)專利No.5，973,455中更詳細(xì)地描述了這種鎮(zhèn)流 器的例子，該專利的全部公開內(nèi)容以參考的方式在此并入。該鎮(zhèn)流器包括交 流開關(guān)，該交流開關(guān)具有限定了兩個(gè)交流端子和兩個(gè)直流端子的二極管橋， 并且具有連接在所述直流端子上的晶體管。燈絲變壓器的主繞組連接在所述 橋的交流端子上。晶體管連接到微處理器，以便控制通過燈絲變壓器的主繞 組的電流。微處理器被編程成在燈啟動(dòng)時(shí)閉合交流開關(guān)并在燈啟動(dòng)后斷開該 開關(guān)，由此從燈切斷燈絲電壓。然而，為了控制燈絲電壓，Mirskiy等人的鎮(zhèn)流器需要兩個(gè)磁性元件 用來連接到交流電源的第一磁性元件和用來連接到燈絲的第二磁性元件。對(duì) 兩個(gè)磁性元件的需要增加了成本并在鎮(zhèn)流器內(nèi)需要控制空間。此外，Mirskiy 等人的鎮(zhèn)流器僅僅可用于在燈已經(jīng)啟動(dòng)后關(guān)閉燈絲電壓，并且不允許在鎮(zhèn)流 器的整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)控制燈絲電壓。因?yàn)檫@個(gè)，在鎮(zhèn)流器的整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)， 鎮(zhèn)流器不允許減小的功率耗散。因此，需要一種鎮(zhèn)流器后端電路，該后端電路可用于控制提供到燈的燈絲的燈絲電壓，并且需要較少零件，特別地較少磁性元件。而且，需要一種 方法，該方法控制鎮(zhèn)流器的后端以便在鎮(zhèn)流器的整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)控制提供到 燈的燈絲的燈絲電壓的量值。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，用來驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)燈絲的氣體放電燈的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器包 括可用于接收高頻交流電壓的輸出電路。該鎮(zhèn)流器還包括磁性耦合到輸出電 路的感應(yīng)器的多個(gè)燈絲繞組。每個(gè)燈絲繞組可連接到燈的燈絲中的一個(gè)燈 絲，并可用于供給小的交流燈絲電壓到多個(gè)燈絲中的一個(gè)燈絲。鎮(zhèn)流器還包 括磁性耦合到感應(yīng)器的控制繞組。具有控制輸入端的可控傳導(dǎo)裝置被連接成 使得可控傳導(dǎo)裝置可用于控制控制繞組兩端的電壓?？刂齐娐愤B接到可控傳 導(dǎo)裝置的控制輸入端，并且可用于致使可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通和不導(dǎo)通。當(dāng)可控 傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通時(shí)，多個(gè)交流燈絲電壓各具有第一量值。當(dāng)可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo) 通時(shí)，多個(gè)交流燈絲電壓各具有第二量值。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，可控 傳導(dǎo)裝置包括連接在控制繞組兩端的半導(dǎo)體開關(guān)。此外，第二量值優(yōu)選地小于第一量值并且基本上為零伏。而且，控制電路可用于以脈寬調(diào)制(PWM) 信號(hào)驅(qū)動(dòng)可控傳導(dǎo)裝置的控制輸入端以控制燈絲電壓的量值。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用來驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)燈絲的氣體放電燈的電子 鎮(zhèn)流器包括輸出電路，可用于接收高頻交流電壓；多個(gè)燈絲繞組；燈絲關(guān) 閉電路；和控制電路。多個(gè)燈絲繞組的每一個(gè)可連接到燈的多個(gè)燈絲中的一 個(gè)燈絲，并可用于供給小的交流燈絲電壓到多個(gè)燈絲中的一個(gè)燈絲?？刂齐?路可用于以具有可變占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)燈絲關(guān)閉電路，從而控制多 個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)的量值。此外，本發(fā)明提供一種用于電子鎮(zhèn)流器的電路，用來控制提供到氣體放 電燈的多個(gè)燈絲的多個(gè)交流燈絲電壓。該電路包括多個(gè)燈絲繞組、控制繞組、可控傳導(dǎo)裝置和控制電路。多個(gè)燈絲繞組和控制繞組磁性耦合到鎮(zhèn)流器的諧 振感應(yīng)器。多個(gè)燈絲繞組的每一個(gè)可用于連接到燈的多個(gè)燈絲中的一個(gè)燈絲 并提供燈絲電壓到所述一個(gè)燈絲?？煽貍鲗?dǎo)裝置具有控制輸入端并且被連接 成使得可控傳導(dǎo)裝置可用于控制所述控制繞組兩端的電壓?？刂齐娐愤B接到 可控傳導(dǎo)裝置的控制輸入端，并且可用于致使可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通和不導(dǎo)通。因此，當(dāng)可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通時(shí)，多個(gè)交流燈絲電壓各具有標(biāo)稱量值(nominal magnitude),并且當(dāng)可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通時(shí)，多個(gè)交流燈絲電壓各具有遠(yuǎn)小于 標(biāo)稱量值的量值。本發(fā)明還提供一種方法，用來在包括輸出電路的電子鎮(zhèn)流器中控制提供 到氣體放電燈的多個(gè)燈絲的多個(gè)交流燈絲電壓，該輸出電路包括感應(yīng)器。所 述方法包括以下步驟將多個(gè)燈絲繞組磁性耦合到感應(yīng)器；連接燈絲繞組的 每一個(gè)到燈的多個(gè)燈絲的一個(gè)燈絲；提供多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)到多個(gè) 燈絲的一個(gè)燈絲；將控制繞組磁性耦合到感應(yīng)器；和控制所述控制繞組兩端的電壓以控制多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)的量值。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制所 述控制繞組兩端的電壓的步驟包括以下步驟將具有控制輸入端的可控傳導(dǎo) 裝置連接在控制繞組的兩端，使得可控傳導(dǎo)裝置可用于控制所述控制繞組兩 端的電壓；和控制可控傳導(dǎo)裝置，使得當(dāng)可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通時(shí)，多個(gè)交流 燈絲電壓的每一個(gè)具有第一量值，并且當(dāng)可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通時(shí)，多個(gè)交流燈 絲電壓的每一個(gè)具有第二量值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種用來在包括具有感應(yīng)器的輸出電路的電子 鎮(zhèn)流器中控制提供到氣體放電燈的多個(gè)燈絲的多個(gè)交流燈絲電壓的方法包 括以下步驟連接燈絲繞組的每一個(gè)到燈的多個(gè)燈絲的一個(gè)燈絲；提供多個(gè) 交流燈絲電壓的每一個(gè)到多個(gè)燈絲的一個(gè)燈絲；將包括可控傳導(dǎo)裝置的燈絲 關(guān)閉電路連接到輸出電路；和以脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)可控傳導(dǎo)裝置，從而控制 多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)的量值。20從本發(fā)明的參考附圖的以下描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯然。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)調(diào)光鎮(zhèn)流器的簡(jiǎn)化框圖；圖2是用來并行驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈的圖1的現(xiàn)有技術(shù)調(diào)光鎮(zhèn)流器的后端的簡(jiǎn)化 示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器的簡(jiǎn)化框圖；圖4是根據(jù)本^;明的第一實(shí)施例的包括燈絲關(guān)閉電路的鎮(zhèn)流器后端的簡(jiǎn) 化示意圖；圖5A是安裝有鐵氧體芯的圖4的鎮(zhèn)流器后端的線軸的頂視圖；圖5B是沒有安裝鐵氧體芯的圖5A的線軸的頂視圖；圖5C是沒有安裝鐵氧體芯的圖5A的線軸的透視圖；圖5D是燈絲電壓的量值相對(duì)鎮(zhèn)流器的調(diào)光水平的圖表，演示用來線性控制圖4的燈絲關(guān)閉電路的控制方案；圖5E是燈絲電壓的量值相對(duì)鎮(zhèn)流器的調(diào)光水平的圖表，演示用來控制圖4的燈絲關(guān)閉電路的簡(jiǎn)單控制方案；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的燈絲關(guān)閉電路的簡(jiǎn)化示意圖； 圖7是圖6的燈絲關(guān)閉電路的各種電壓波形的簡(jiǎn)化圖表；和 圖8是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的包括燈絲關(guān)閉電路的鎮(zhèn)流器后端的簡(jiǎn)化示意圖。
具體實(shí)施方式
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更好地理解前面的總結(jié)以及下面優(yōu)選實(shí)施例的詳 細(xì)描述。出于說明本發(fā)明的目的，在附圖中示出當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，其中，相同的附圖標(biāo)記代表多個(gè)附圖視圖中的類似部分，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限 于所公開的具體方法和手段。首先參考圖3，圖中示出根據(jù)本發(fā)明的電子調(diào)光鎮(zhèn)流器300的簡(jiǎn)化框圖。 鎮(zhèn)流器300包括許多與如圖1的現(xiàn)有技術(shù)鎮(zhèn)流器IOO相類似的塊，這些塊具 有與前述相同的功能。然而，鎮(zhèn)流器300的不同于現(xiàn)有技術(shù)鎮(zhèn)流器100的那 些部件在下面將被更詳細(xì)地描述。鎮(zhèn)流器300包括后端320，該后端320包括根據(jù)本發(fā)明的輸出級(jí)360。 控制電路380提供控制信號(hào)到燈絲關(guān)閉電路390，用來控制燈絲電壓何時(shí)被 提供到燈L1、 L2、 L3，并用來控制燈絲電壓的量值。燈絲關(guān)閉電路390響 應(yīng)于來自控制電路380的控制信號(hào)而相應(yīng)地控制輸出電路360?？刂齐娐?80 可包括模擬電路或任何合適的處理裝置，例如可編程邏輯裝置(PLD)、微 控制器、微處理器、或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。參考圖4，圖中示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的鎮(zhèn)流器300的后端320 的簡(jiǎn)化示意圖。輸出電路360包括諧振感應(yīng)器462、諧振電容器464和直流 阻隔電容器466。燈L1、 L2、 L3和平衡電路170連接在諧振電容器464兩 端。燈絲繞組W1、 W2、 W3、 W4磁性耦合到諧振感應(yīng)器462，并直接連接 到燈Ll、 L2、 L3以提供燈絲電壓到燈(以與圖2所示相同的方式)。控制 繞組W5也磁性耦合到諧振感應(yīng)器462。注意到，所有的繞組W1、 W2、 W3、 W4、 W5均松散地耦合到諧振感 應(yīng)器462，使得如果任何繞組電短路，則諧振感應(yīng)器的電感不大大地受到影 響。例如，如果諧振感應(yīng)器462的標(biāo)稱電感是470 pH，則當(dāng)控制繞組W5 短路時(shí)，所述電感優(yōu)選地改變不超過近似30nH到440pH。電感的這種近似 6.4%的變化不會(huì)顯著地改變諧振感應(yīng)器462的電感或輸出電路360的工作。優(yōu)選地，諧振感應(yīng)器462、燈絲繞組W1、 W2、 W3、 W4、以及控制繞 組W5均纏繞在單個(gè)線軸560上。圖5A是安裝有鐵氧體芯562的線軸560的頂視圖。圖5B是頂視圖，且圖5C是沒有安裝鐵氧體芯562的線軸560 的透視圖。線軸560包括第一凹部(bay) 564，諧振感應(yīng)器462的導(dǎo)線(未 示出)纏繞在第一凹部周圍。繞組W1、 W2、 W3、 W4、 W5 (圖5A-5C中 未示出)都纏繞在第二凹部566中。線軸560在第一凹部564和第二凹部566 之間包括間隔568。間隔568允許繞組Wl、 W2、 W3、 W4、 W5松散地磁 性耦合到諧振感應(yīng)器462?；仡^參考圖4，燈絲電壓關(guān)閉電路390連接在控制繞組W5兩端，并且 包括可控傳導(dǎo)裝置，例如全波整流器電橋(fUll-wave rectifier bridge) 494中 中的FET492，該全波整流器電橋包括四個(gè)二極管。可選地，燈絲電壓關(guān)閉 電路可以是繼電器或任何類型的雙向半導(dǎo)體開關(guān)，例如反相串聯(lián)的兩個(gè) FET。同樣可選地，可控傳導(dǎo)裝置可以是雙極型結(jié)式晶體管(BJT)、絕緣柵 雙極晶體管(IGBT)或一些這種類似的可控開關(guān)裝置。FET492具有控制輸 入端，該控制輸入端連接到控制電路380并用于使得FET導(dǎo)通或者不導(dǎo)通。 當(dāng)FET 492不導(dǎo)通時(shí)，電流不能流過控制繞組W5。這使得燈絲繞組W1、 W2、 W3、 W4正常工作，并按照和現(xiàn)有技術(shù)鎮(zhèn)流器IOO相同的方式提供燈 絲電壓到燈L1、 L2、 L3的燈絲。然而，當(dāng)FET492導(dǎo)通時(shí)，燈絲電壓關(guān)閉 電路390基本上使控制繞組W5電短路，即控制繞組W5兩端的電壓基本上 為零伏。而這使繞組Wl、 W2、 W3、 W4兩端的燈絲電壓基本上縮減到低壓， 例如，優(yōu)選地基本上為零伏。由于繞組松散地耦合到諧振感應(yīng)器462，此操 作不會(huì)顯著影響諧振感應(yīng)器462的電感和鎮(zhèn)流器300的工作。如前面提到的，在啟動(dòng)燈之前和當(dāng)調(diào)光到低的光亮度時(shí)，需要加熱燈 Ll、 L2、 L3的燈絲。為了啟動(dòng)燈L1、 L2、 L3，控制電路380首先通過以很 高的頻率(例如，近似100kHz)驅(qū)動(dòng)逆變器150的FET252、 254而預(yù)熱燈 的燈絲。這使得諧振感應(yīng)器462兩端形成很大的電壓，而諧振電容器494兩 端形成不足以啟動(dòng)燈L1、 L2、 L3的較小的電壓。此時(shí)，控制電路380驅(qū)動(dòng)FET492使其不導(dǎo)通，使得燈絲電壓被提供到燈L1、 L2、 L3的燈絲。在預(yù)定時(shí)間段后，控制電路380將FET 252、 254的工作頻率減小到接 近輸出電路360的諧振頻率(例如70kHz)，這增大了諧振電容器464兩端 的電壓以啟動(dòng)燈L1、 L2、 L3。由于諧振感應(yīng)器462兩端仍然產(chǎn)生電壓，故 燈絲電壓將繼續(xù)被提供到燈。在燈L1、 L2、 L3正常工作后，控制電路380 可用于使FET492導(dǎo)通，這從燈的燈絲去除(或減小)燈絲電壓。此夕卜，控制電路380可用于借助脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)FET492， 以便在燈絲繞組Wl、 W2、 W3、 W4上獲得不同量值的燈絲電壓。這允許控 制電路380減小燈絲電壓的量值，以及鎮(zhèn)流器的功率消耗，而不需要從燈的 燈絲完全去除燈絲電壓。例如，當(dāng)將燈調(diào)光到調(diào)光范圍的中點(diǎn)時(shí)，燈絲需要 一些加熱。然而，在這一點(diǎn)上，可能不必要提供最大燈絲電壓到燈絲，因此 量值小于最大燈絲電壓的燈絲電壓可被提供到燈絲。燈絲電壓的量值取決于PWM信號(hào)的占空比，例如，與占空比成反比。 控制電路380可用于控制PWM信號(hào)的占空比，以便在最大燈絲電壓(典型 地大約3-5Vrms)和零伏之間改變燈絲電壓的量值。PWM信號(hào)的頻率優(yōu)選 地大約為高于聲頻范圍的25kHz。然而，PWM信號(hào)的頻率不限于25kHz， 而可以是達(dá)到或大于鎮(zhèn)流器300的后端320的工作頻率。因此，在鎮(zhèn)流器300的整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)，可以控制燈絲電壓的量值。圖 5D示出燈絲電壓的量值相對(duì)鎮(zhèn)流器的調(diào)光水平的圖表，它演示了用來控制 燈絲電壓的可能的控制方案。燈絲電壓的量值當(dāng)調(diào)光水平低于第一閾值TH, (例如，圖5D中的30y。)時(shí)保持恒定在5伏，并且當(dāng)調(diào)光水平高于第二閾 值TH2 (例如，圖5D中的80。/。)時(shí)保持恒定在零伏。在第一和第二閾值之 間，燈絲電壓的量值從近似5伏到近似零伏線性地變化。然而，本發(fā)明不限 于使用線性函數(shù)?？蛇x地，可以使用分段階梯函數(shù)或復(fù)數(shù)曲線來在調(diào)光水平 增加時(shí)減小燈絲電壓的量值。圖5E示出了燈絲電壓的量值相對(duì)鎮(zhèn)流器的調(diào)光水平的圖表，示出了燈絲電壓的簡(jiǎn)單控制方案。僅僅在鎮(zhèn)流器的調(diào)光范圍的高端點(diǎn)附近時(shí)關(guān)閉燈絲電壓。當(dāng)調(diào)光水平低于閾值TH3 (例如，圖5E中的80。/。)時(shí)，燈絲電壓保 持恒定在近似5伏RMS的開量值(on-magnitude)，并且當(dāng)調(diào)光水平大于該 閾值時(shí)，燈絲電壓保持恒定在近似零伏的關(guān)量值(off-magnitiide)。當(dāng)改變調(diào) 光水平使得調(diào)光水平經(jīng)過所述閾值時(shí)，燈絲電壓的量值從開量值階躍到關(guān)量 值，或者相反。優(yōu)選地，燈絲電壓"漸減(fade)"，即在一時(shí)間段上從開量 值連續(xù)改變到關(guān)量值(以及相反)，以避免通過燈的燈電流的階躍響應(yīng)，該 階躍響應(yīng)可引起燈的可見閃爍。所述漸減在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間量期間發(fā)生，這使得 控制電路的控制系統(tǒng)(control loop)將電流適當(dāng)調(diào)節(jié)到照明負(fù)載而不引起可 見閃爍。例如，如果控制系統(tǒng)具有2毫秒的響應(yīng)時(shí)間，則漸減優(yōu)選地在大約 500毫秒的時(shí)間段上發(fā)生。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的燈絲關(guān)閉電路690的簡(jiǎn)化示意圖。 再一次，燈絲關(guān)閉電路690連接在輸出電路360的附加繞組W5兩端，并且 可用于將控制繞組兩端的電壓基本上控制到零伏。燈絲關(guān)閉電路690包括整 流器電橋694中的FET 692。鋸齒波形發(fā)生器695以PWM信號(hào)的頻率，即 優(yōu)選地以25kHz，產(chǎn)生三角波V頂，如圖7 (a)所示。對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，控 制電路380可用于將圖7 (a)示出的直流控制電壓VDc提供到燈絲關(guān)閉電路 690。三角波Vto!被提供到比狡器696的負(fù)輸入，并且直流控制電壓VDc被提供到正輸入。當(dāng)三角波VTR!小于直流控制電壓VDc時(shí)，比較器696的輸出將被拉"高"，即近似達(dá)到電源182的直流供給電壓Vcc的量值。當(dāng)三角波 VTw大于直流控制電壓Voc時(shí)，比較器696的輸出將被拉"低"，即近似達(dá) 到零伏。這樣，比較器696產(chǎn)生圖7(b)中示出的PWM信號(hào)VpwM，該P(yáng)WM 信號(hào)具有取決于直流控制電壓VDC的量值的占空比。因此，比較器696可用于響應(yīng)于直流控制電壓VDC以PWM信號(hào)Vpwm驅(qū)動(dòng)FET 692。然而，PWM信號(hào)的頻率(例如，25kHz)和當(dāng)FET導(dǎo)通時(shí) 流過FET692的電流的頻率(例如，在鎮(zhèn)流器300的正常工作期間為70kHz) 通常不一樣。因此，當(dāng)PWM信號(hào)從高態(tài)躍遷到低態(tài)時(shí)，通過FET692的電 流很可能不接近零安培。不希望在通過FET的電流具有很大的量值時(shí)使FET 692停止導(dǎo)通，因?yàn)檫@可引起控制繞組W5兩端產(chǎn)生很大的電壓尖峰并損壞 FET692和燈L1、 L2、 L3的燈絲。這樣，燈絲關(guān)閉電路690包括附加電路系統(tǒng)，用來當(dāng)通過FET的電流 基本上為零安培時(shí)使FET 692停止導(dǎo)通。電阻器697與整流器電橋694中的 FET 692串聯(lián)連接。零交叉檢測(cè)電路698連接到電阻器697，并且可用于確 定電阻器697兩端的電壓何時(shí)基本上為零伏，即通過FET692的電流何時(shí)基 本上為零安培。零交叉檢測(cè)電路698提供圖7 (c)中示出的零交叉信號(hào)Vzc， 該零交叉信號(hào)具有與通過FET692的電流的零交叉相對(duì)應(yīng)的負(fù)脈沖。比較器696的輸出，即PWM信號(hào)Vpwm，被提供到觸發(fā)器699的有效 高態(tài)數(shù)據(jù)輸入D和有效低態(tài)復(fù)位輸入RST。零交叉信號(hào)Vzc被提供到觸發(fā)器 699的有效低態(tài)時(shí)鐘輸入CLK。圖6 (d)中示出的FET驅(qū)動(dòng)信號(hào)VoR!ve產(chǎn) 生于觸發(fā)器699的負(fù)輸出g并且被連接到FET692的柵極。當(dāng)復(fù)位輸入RST 為低態(tài)時(shí)，觸發(fā)器699將在負(fù)輸出5提供高態(tài)電壓。為了觸發(fā)器699將負(fù)輸 出^驅(qū)動(dòng)為低態(tài)，當(dāng)時(shí)鐘輸入CLK接收高態(tài)到低態(tài)躍遷時(shí)，數(shù)據(jù)輸入D和 復(fù)位輸入RST都必須為高態(tài)。這樣，在PWM信號(hào)VpwM從低態(tài)躍遷到高態(tài) 后，觸發(fā)器699"保持"負(fù)輸出端^為高態(tài)直到負(fù)脈沖出現(xiàn)在零交叉波形Vzc 上。當(dāng)負(fù)脈沖出現(xiàn)在零交叉波形Vzc上時(shí)，觸發(fā)器699驅(qū)動(dòng)負(fù)輸出5為低態(tài)。 因此，F(xiàn)ET驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDR!ve不從高態(tài)躍遷到低態(tài)，即不會(huì)使FET停止導(dǎo)通， 直到通過FET 692的電流基本上為零安培。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的后端820的簡(jiǎn)化示意圖。輸出電路 860包括多軸頭繞組W6，該多軸頭繞組連接到燈絲電壓關(guān)閉電路890。燈絲電壓關(guān)閉電路890包括FET 892， FET 892具有漏端子，連接到電路公共 端和多軸頭繞組W6的分接頭；和源端子，通過第一二極管894A連接多軸 頭繞組的第一端且通過第二二極管894B連接到多軸頭繞組的第二端。FET 892的控制輸入端連接到控制電路380。當(dāng)FET 892不導(dǎo)通時(shí)，燈絲繞組Wl、 W2、 W3、 W4正常工作并且提供燈絲電壓到燈L1、 L2、 L3的燈絲。當(dāng)FET 892導(dǎo)通時(shí)，電流在正半周期期間流過多軸頭繞組的第一端和第一二極管 894A，并且在負(fù)半周期期間流過多軸頭繞組的第二端和第二二極管894B。 多軸頭繞組兩端，即從第一端到第二端的總的最終電壓基本上為零伏。因此， 當(dāng)FET892導(dǎo)通時(shí)，繞組Wl、 W2、 W3、 W4兩端的燈絲電壓基本上為零伏。 雖然已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，許多其它變化和修改 以及其它用途對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯然。因此，優(yōu)選的是，本發(fā)明不 由這里的具體公開內(nèi)容限制，而是僅由所附權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種用來驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)燈絲的氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器包括輸出電路，用于接收高頻交流電壓并包括感應(yīng)器；多個(gè)燈絲繞組，磁性耦合到所述感應(yīng)器，所述多個(gè)燈絲繞組的每一個(gè)能連接到所述燈的所述多個(gè)燈絲的至少一個(gè)并用于供給交流燈絲電壓到所述多個(gè)燈絲的一個(gè)；控制繞組，磁性耦合到所述感應(yīng)器；可控傳導(dǎo)裝置，具有控制輸入端和第一、第二端子，所述第一、第二端子被連接成使得所述可控傳導(dǎo)裝置用于控制所述控制繞組兩端的電壓；和控制電路，連接到所述可控傳導(dǎo)裝置的所述控制輸入端，用于選擇性地致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通和不導(dǎo)通；其中，當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通時(shí)，所述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)具有第一量值，并且當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通時(shí)，所述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)具有第二量值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述可控傳導(dǎo)裝置用于將所述控 制繞組兩端的所述電壓基本上控制到零伏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎮(zhèn)流器，其中所述可控傳導(dǎo)裝置連接在所述控 制繞組兩端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎮(zhèn)流器，其中所述可控傳導(dǎo)裝置包括雙向半導(dǎo) 體開關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎮(zhèn)流器,其中所述雙向半導(dǎo)體開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管和全波整流器電橋，所述全波整流器電橋具有連接在所述控制繞組兩 端的一對(duì)交流端子和連接在所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管兩端的一對(duì)直流端子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎮(zhèn)流器，其中當(dāng)通過所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電流 基本上為零安培時(shí)，致使所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管不導(dǎo)通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎮(zhèn)流器，其中所述雙向半導(dǎo)體開關(guān)包括反相串 聯(lián)的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎮(zhèn)流器，其中所述控制繞組包括多軸頭繞組， 所述多軸頭繞組具有第一端、第二端和所述第一和第二端之間的分接頭，并 且所述可控傳導(dǎo)裝置包括半導(dǎo)體開關(guān)，所述半導(dǎo)體開關(guān)被連接成使得當(dāng)所述 半導(dǎo)體開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一電流在所述高頻交流電壓的正半周期期間流過所述 第一端，并且第二電流在所述高頻交流電壓的負(fù)半周期期間流過所述第二 端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎮(zhèn)流器，其中所述半導(dǎo)體開關(guān)具有第一端子和 第二端子，所述第二端子連接到所述分接頭，并且所述可控傳導(dǎo)裝置還包括: 第一二極管，串聯(lián)電連接在所述多軸頭繞組的所述第一端和所述半導(dǎo)體開關(guān) 的所述第一端子之間；和第二二極管，串聯(lián)電連接在所述多軸頭繞組的所述 第二端和所述半導(dǎo)體開關(guān)的所述第一端子之間，所述二極管被連接成使得電 流僅沿一個(gè)方向流過所述半導(dǎo)體開關(guān)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鎮(zhèn)流器，其中所述半導(dǎo)體開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)晶 體管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述控制電路用于以具有可變 占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置；其中所述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)的所述量值根據(jù)所述脈寬調(diào)制信 號(hào)的所述占空比而變化。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的鎮(zhèn)流器，其中所述控制電路用于當(dāng)所述燈的 亮度低于第一預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通，當(dāng)所述燈的所述亮 度高于第二預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通，并且在所述第一預(yù)定閾 值和所述第二預(yù)定閾值之間時(shí)以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置， 以便根據(jù)所述燈的所述亮度來改變所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的鎮(zhèn)流器，其中所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值 根據(jù)所述燈的亮度而線性地變化。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述第二量值小于所述第一量值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的鎮(zhèn)流器，其中所述第二量值基本上為零伏。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述控制電路用于以具有可變 占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，從而控制所述多個(gè)交流燈絲 電壓的所述量值；其中，當(dāng)所述燈的亮度變得基本上小于預(yù)定閾值時(shí)，所述控制電路用于 將所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值從開量值漸減到關(guān)量值，并且當(dāng)所述燈的所 述亮度變得基本上大于所述預(yù)定閾值時(shí)，將所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值從 所述關(guān)量值漸增到所述開量值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中所述控制電路用于當(dāng)所述燈的 亮度低于預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通，并且當(dāng)所述燈的所述亮 度大于所述預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中當(dāng)所述燈的亮度處于高端點(diǎn)或 在高端點(diǎn)附近時(shí)，所述控制電路用于致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流器，其中在預(yù)熱期間，所述控制電路用 于致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通。
20. —種用來驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)燈絲的氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流 器包括輸出電路，用于接收高頻交流電壓；多個(gè)燈絲繞組，每一個(gè)燈絲繞組能連接到所述燈的所述多個(gè)燈絲中的一 個(gè)燈絲，并且每一個(gè)燈絲繞組用于供給交流燈絲電壓到所述多個(gè)燈絲中的一 個(gè)燈絲；燈絲關(guān)閉電路，用于控制所述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)的量值；和 控制電路，用于以具有可變占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述燈絲關(guān)閉電 路，從而控制所述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)的所述量值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的鎮(zhèn)流器，其中所述輸出電路包括感應(yīng)器，且 所述燈絲關(guān)閉電路包括控制繞組，所述控制繞組磁性耦合到所述感應(yīng)器和所 述多個(gè)燈絲繞組；所述燈絲關(guān)閉電路還包括具有控制輸入端的可控傳導(dǎo)裝 置，所述可控傳導(dǎo)裝置與所述控制繞組串聯(lián)電連接，使得當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝 置導(dǎo)通時(shí)，所述多個(gè)交流燈絲電壓基本上為零伏，所述控制輸入端連接到所述控制電路，使得所述控制電路用于以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo) 裝置。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的鎮(zhèn)流器，其中所述控制電路用于當(dāng)所述燈的 亮度低于第一預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通，當(dāng)所述燈的所述亮 度大于第二預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通，并且在所述第一預(yù)定閾 值和所述第二預(yù)定閾值之間時(shí)以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置， 以便根據(jù)所述燈的所述亮度來改變所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的鎮(zhèn)流器，其中所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值 相對(duì)于所述燈的所述亮度而線性地變化。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的鎮(zhèn)流器,其中所述控制電路用于當(dāng)所述燈的 亮度低于預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通，并且當(dāng)所述燈的所述亮 度大于所述預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的鎮(zhèn)流器，其中，當(dāng)所述燈的所述亮度躍遷經(jīng) 過所述預(yù)定閾值時(shí)，所述控制電路用于漸減所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的鎮(zhèn)流器，其中所述輸出電路包括感應(yīng)器，所 述多個(gè)燈絲繞組磁性耦合到所述感應(yīng)器，并且所述燈絲關(guān)閉電路包括可控傳 導(dǎo)裝置和磁性耦合到所述感應(yīng)器的控制繞組，所述可控傳導(dǎo)裝置具有控制輸 入端和第一、第二端子，所述第一、第二端子被連接成使得所述可控傳導(dǎo)裝 置用于控制所述控制繞組兩端的電壓，所述控制輸入端被連接到所述控制電 路使得所述控制電路用于以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置。
27. —種用于電子鎮(zhèn)流器的電路，用來控制提供到氣體放電燈的多個(gè)燈 絲的多個(gè)交流燈絲電壓，所述電路包括多個(gè)燈絲繞組，磁性耦合到所述鎮(zhèn)流器的輸出電路的感應(yīng)器，所述多個(gè) 燈絲繞組的每一個(gè)能連接到所述燈的所述多個(gè)燈絲的一個(gè)燈絲，并且每一個(gè) 燈絲繞組用于將所述多個(gè)交流燈絲電壓的一個(gè)提供到所述多個(gè)燈絲的一個(gè)；控制繞組，磁性耦合到所述感應(yīng)器；可控傳導(dǎo)裝置，具有控制輸入端和第一、第二端子，所述第一、第二端 子被連接成使得所述可控傳導(dǎo)裝置用于控制所述控制繞組兩端的電壓；和控制電路，連接到所述可控傳導(dǎo)裝置的所述控制輸入端，用于致使所述 可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通和不導(dǎo)通；其中，當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通時(shí)，所述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)具有第一量值，并且當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通時(shí)，所述多個(gè)交流燈絲電壓的 每一個(gè)具有第二量值。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的電路，其中當(dāng)所述燈的亮度大于預(yù)定閾值 時(shí)，所述可控傳導(dǎo)裝置用于將所述控制繞組兩端的所述電壓基本上控制到零 伏。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的電路，其中所述可控傳導(dǎo)裝置連接在所述控 制繞組的兩端。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的電路，其中所述可控傳導(dǎo)裝置包括雙向半導(dǎo) 體開關(guān)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的電路，其中所述雙向半導(dǎo)體開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管和全波整流器電橋，所述全波整流器電橋具有連接在所述控制繞組兩 端的一對(duì)交流端子和連接在所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管兩端的一對(duì)直流端子。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的鎮(zhèn)流器，其中，僅僅當(dāng)通過所述場(chǎng)效應(yīng)晶體 管的所述電流基本上為零安培時(shí)，致使所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管不導(dǎo)通。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的電路,其中所述雙向半導(dǎo)體開關(guān)包括反相串 聯(lián)的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
34. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的電路，其中所述控制繞組包括多軸頭繞組， 所述多軸頭繞組具有第一端、第二端和所述第一和第二端之間的分接頭，并 且所述可控傳導(dǎo)裝置包括半導(dǎo)體開關(guān)，所述半導(dǎo)體開關(guān)被連接成使得當(dāng)所述 半導(dǎo)體開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一電流在正半周期期間流過所述第一端，并且第二電 流在負(fù)半周期期間流過所述第二端。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的電路，其中所述半導(dǎo)體開關(guān)具有第一端子和 第二端子，所述第二端子連接到所述分接頭，并且所述可控傳導(dǎo)裝置還包括: 第一二極管，串聯(lián)電連接在所述多軸頭繞組的所述第一端和所述半導(dǎo)體開關(guān) 的所述第一端子之間；和第二二極管，串聯(lián)電連接在所述多軸頭繞組的所述 第二端和所述半導(dǎo)體開關(guān)的所述第一端子之間。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的電路,其中所述半導(dǎo)體開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
37. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的電路，其中所述控制電路用于以具有可變占 空比的脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置；其中所述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)的量值根據(jù)所述脈寬調(diào)制信號(hào)的 所述占空比而變化。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的電路，其中所述控制電路用于當(dāng)所述燈的亮 度低于第一預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通，當(dāng)所述燈的所述亮度 大于第二預(yù)定閾值時(shí)致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通，并且當(dāng)所述燈的所述亮度 在所述第一預(yù)定閾值和所述第二預(yù)定閾值之間時(shí)以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng) 所述可控傳導(dǎo)裝置，以便根據(jù)所述燈的所述亮度來改變所述多個(gè)燈絲電壓的 所述量值。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的電路，其中，當(dāng)所述燈的所述亮度在所述第 一預(yù)定閾值和所述第二預(yù)定閾值之間時(shí)，所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值相對(duì) 于所述燈的所述亮度而線性地變化。
40. —種方法，用來在包括輸出電路的電子鎮(zhèn)流器中控制提供到氣體放 電燈的多個(gè)燈絲的多個(gè)交流燈絲電壓，所述輸出電路包括感應(yīng)器；所述方法 包括以下步驟將多個(gè)燈絲繞組磁性耦合到所述感應(yīng)器；將所述燈的所述燈絲的每一個(gè)連接到所述多個(gè)燈絲繞組中的一個(gè)； 為所述多個(gè)燈絲的每一個(gè)提供所述多個(gè)交流燈絲電壓的一個(gè)； 將控制繞組磁性耦合到所述感應(yīng)器；和控制所述控制繞組兩端的電壓以控制提供到所述燈絲的所述多個(gè)交流 燈絲電壓的每一個(gè)的量值。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，控制所述控制繞組兩端的電壓的所述步驟包括以下步驟將具有控制輸入端的可控傳導(dǎo)裝置連接在所述控制繞組的兩端，使得所 述可控傳導(dǎo)裝置用于控制所述控制繞組兩端的所述電壓；和控制所述可控傳導(dǎo)裝置，使得當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通時(shí)，所述多個(gè) 交流燈絲電壓的每一個(gè)具有第一量值，并且當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通時(shí)，所 述多個(gè)交流燈絲電壓的每一個(gè)具有第二量值。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中控制所述控制繞組兩端的電壓的 所述步驟包括當(dāng)所述燈的亮度大于預(yù)定閾值時(shí)，將所述控制繞組兩端的所 述電壓基本上控制到零伏。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中連接可控傳導(dǎo)裝置的所述步驟包 括將所述可控傳導(dǎo)裝置連接在所述控制繞組的兩端。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法,其中所述可控傳導(dǎo)裝置包括雙向半導(dǎo) 體開關(guān)。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中所述雙向半導(dǎo)體開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng) 晶體管和全波整流器電橋，所述全波整流器電橋具有連接在所述控制繞組兩 端的 一對(duì)交流端子和連接在所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管兩端的一對(duì)直流端子。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的鎮(zhèn)流器，其中僅僅當(dāng)通過所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管 的所述電流基本上為零安培時(shí)，致使所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管不導(dǎo)通。
47. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中所述雙向半導(dǎo)體開關(guān)包括反相串 聯(lián)的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
48. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述控制繞組包括多軸頭繞組， 所述多軸頭繞組具有第一端、第二端和所述第一和第二端之間的分接頭，并 且所述可控傳導(dǎo)裝置包括半導(dǎo)體開關(guān)，所述半導(dǎo)體開關(guān)被連接成使得當(dāng)所述 半導(dǎo)體開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一電流在所述交流燈絲電壓的正半周期期間流過所述 第一端，并且第二電流在所述交流燈絲電壓的負(fù)半周期期間流過所述第二 端。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述半導(dǎo)體開關(guān)具有第一端子和 第二端子，所述第二端子連接到所述分接頭，并且所述可控傳導(dǎo)裝置還包括-第一二極管，串聯(lián)電連接在所述多軸頭繞組的所述第一端和所述半導(dǎo)體開關(guān) 的所述第一端子之間；和第二二極管，串聯(lián)電連接在所述多軸頭繞組的所述 第二端和所述半導(dǎo)體開關(guān)的所述第一端子之間。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所述半導(dǎo)體開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體 管FET。
51. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中控制所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟包括以脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，從而控制所述多個(gè)交流燈 絲電壓的每一個(gè)的所述量值。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中控制所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟還包括以下步驟當(dāng)所述燈的亮度低于第一預(yù)定閾值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通； 當(dāng)所述燈的所述亮度大于第二預(yù)定閾值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通；禾口當(dāng)所述燈的所述亮度在所述第一預(yù)定閾值和所述第二預(yù)定閾值之間時(shí) 以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，以便根據(jù)所述燈的所述亮度來 改變所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中當(dāng)所述燈的所述亮度在所述第一 預(yù)定閾值和所述第二預(yù)定閾值之間時(shí)，所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值相對(duì)于 所述燈的所述亮度而線性地變化。
54. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中控制所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟包括以下步驟當(dāng)所述燈的亮度低于預(yù)定閾值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通；和 當(dāng)所述燈的所述亮度大于所述預(yù)定閾值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通。
55. 根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中控制所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟還包括當(dāng)所述燈的所述亮度躍遷經(jīng)過所述預(yù)定閾值時(shí)，以具有可變占空 比的脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，從而漸減所述多個(gè)燈絲電壓的所 述量值。
56. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述第二量值小于所述第一量值。
57. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，其中所述第二量值基本上為零伏。
58. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中控制所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟包括當(dāng)所述燈的亮度處于高端點(diǎn)或在高端點(diǎn)附近時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通。
59. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中控制所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟包括在預(yù)熱期間致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通。
60. —種方法，用來在包括輸出電路的電子鎮(zhèn)流器中控制提供到氣體放 電燈的多個(gè)燈絲的多個(gè)交流燈絲電壓，所述輸出電路包括感應(yīng)器和多個(gè)燈絲 繞組，所述方法包括以下步驟將所述燈的所述多個(gè)燈絲的每一個(gè)連接到所述多個(gè)燈絲繞組中的一個(gè)； 為所述多個(gè)燈絲的每一個(gè)提供所述多個(gè)交流燈絲電壓的一個(gè)； 將包括可控傳導(dǎo)裝置的燈絲關(guān)閉電路連接到所述輸出電路；和 以脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，從而控制所述多個(gè)交流燈絲電 壓的每一個(gè)的所述量值。
61. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，還包括以下步驟 將控制繞組磁性耦合到所述感應(yīng)器和所述多個(gè)燈絲繞組；和 將所述可控傳導(dǎo)開關(guān)與所述控制繞組串聯(lián)電連接，使得當(dāng)所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通時(shí)，所述多個(gè)交流燈絲電壓的所述量值基本上為零伏。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟包括以下步驟當(dāng)所述燈的亮度低于第一預(yù)定閾值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通； 當(dāng)所述燈的所述亮度大于第二預(yù)定闞值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo) 通；和當(dāng)所述燈的所述亮度在所述第一預(yù)定閾值和所述第二預(yù)定閾值之間時(shí)以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，以便根據(jù)所述燈的所述亮度來 改變所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值。
63. 根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值相 對(duì)于所述燈的所述亮度而線性地變化。
64. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟還包括以下步驟當(dāng)所述燈的亮度變得基本上小于預(yù)定閾值時(shí)，通過以所述脈寬調(diào)制信號(hào) 驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，將所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值從開量值漸減到關(guān) 量值；和隨后致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通。
65. 根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟還包括以下步驟當(dāng)所述燈的所述亮度變得基本上大于所述預(yù)定閾值時(shí)，通過以所述脈寬 調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置，將所述多個(gè)燈絲電壓的所述量值從所述關(guān) 量值漸增到所述開量值；和隨后致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通。
66. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法,其中驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置的所述步 驟還包括以下步驟-當(dāng)所述燈的亮度低于預(yù)定閾值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置不導(dǎo)通；和 當(dāng)所述燈的所述亮度大于所述預(yù)定閾值時(shí)，致使所述可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通。
67.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，還包括以下步驟將多個(gè)燈絲繞組磁性耦合到所述感應(yīng)器； 將控制繞組磁性耦合到所述感應(yīng)器；連接所述可控傳導(dǎo)裝置使得所述可控傳導(dǎo)用于控制所述控制繞組兩端的電壓；和以所述脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述可控傳導(dǎo)裝置。
全文摘要
一種電子調(diào)光鎮(zhèn)流器，包括燈絲關(guān)閉電路，該燈絲關(guān)閉電路用來控制供給到氣體放電燈的燈絲的燈絲電壓的量值。多個(gè)燈絲繞組的每一個(gè)直接連接到所述多個(gè)燈絲的一個(gè)燈絲并且可用于提供小的交流燈絲電壓到該燈絲。多個(gè)燈絲繞組和控制繞組松散地磁性耦合到鎮(zhèn)流器的輸出電路的諧振感應(yīng)器?？煽貍鲗?dǎo)裝置連接在控制繞組兩端。當(dāng)可控傳導(dǎo)裝置導(dǎo)通時(shí)，所述控制繞組和燈絲繞組兩端的電壓降低到零伏。以脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)驅(qū)動(dòng)可控傳導(dǎo)裝置，從而控制燈絲電壓的量值。在啟動(dòng)燈之前，并且當(dāng)在低端附近對(duì)燈進(jìn)行調(diào)光時(shí)，燈絲電壓被提供到燈絲。
文檔編號(hào)H05B41/00GK101326861SQ200680046292
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者B·加夫雷希, D·韋斯科維奇, J·J·阿剌克, M·C·費(fèi)希爾, M·S·泰帕萊 申請(qǐng)人:路創(chuàng)電子公司