[发明专利]调光镇流器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及调光镇流器和方法。

背景技术

传统地，热阴极荧光灯的调光通过控制驱动串联的所有灯的串联共振换流器(inverter)的操作频率来实现。闭环控制电路调整灯电流或功率以调节灯的流明输出来提供调光。

为了提供满意的灯的寿命，随着灯被调暗，为灯提供具有增加的值的阴极电压。以此方式施加的该阴极电压具有加热阴极的效果，以便当在调暗的模式操作时以较低的操作电流减少灯的溅射效果。随着灯被调暗，尽管处于增加的电压，该阴极电压也连续地提供阴极加热。

此前描述的调光系统和方法具有一些缺点。首先，相对并联灯配置，串联灯配置导致维护成本的增加。如果一个灯出现故障，则串联配置的所有灯将出现故障。每次一个灯出现故障，该故障模式需要服务调用。其次，即使在灯正提供100％流明输出时，也连续提供电压给阴极，是对于调光的低效技术。各阴极耗散高达3瓦或每个灯的系统功率的10％，而没有产生任何可见光。

本公开提供了一种镇流器电路和调光灯的方法，其克服了与连续提供的阴极电压照明系统相关联的一些缺点。此外，本公开还演示了一种用于并行灯调光的方法。

发明内容

一种镇流灯电路，包括：换流器电路，被配置为将dc波形转变为用于驱动第一灯的第一ac电流波形；以及阴极加热电路，可操作地连接到换流器电路，并且被配置为生成用于加热第一灯的电极的第二ac波形，第二ac波形的RMS值随着第一ac电流波形的RMS值增加而减小，而第二ac波形的RMS值随着第一ac电流波形的RMS值减小而增加，其中利用脉冲宽度调制控制第一和第二ac波形的RMS值。

一种操作热阴极灯的方法，包括：以灯电流驱动一个或多个灯，以便产生灯流明输出，通过经由脉冲宽度调制的灯电流的控制，所述灯流明输出随着灯电流RMS值减小而减小，并且随着灯电流增加而增加；以及将脉冲宽度调制的与等电流同步的阴极加热电压提供到一个或多个灯的电极，所述阴极加热电压随着灯电流增加而减小，并且随着灯电流增加而增加，当灯电流小于预定值时阴极加热电压限制为最小电压，而当灯电流大于预定值时阴极加热电压处于最小值或0。

附图说明

图1是本公开的示例性实施例的示意性表示；

图2A和图2B根据本公开的示例性实施例、分别图示灯的灯电流和阴极电压；

图3是根据本公开的示例性实施例的电流馈电换流器的示意性表示；

图4是根据本公开的示例性实施例的并联灯镇流器电路的示意性表示；以及

图5是根据本公开的示例性实施例的串联灯镇流器电路的示意性表示。

具体实施方式

参照图1，图示了根据本公开一个实施例的镇流器灯电路10方块图。如以下将进一步详细描述的，该镇流器灯电路10使得灯120和灯222能够以串联或并联配置操作。然而，要理解的是，该实施例和公开不限于两灯系统。只要必须的功率可用并且各镇流器被适当配置，公开的调光镇流器和方法能够驱动三、四、五、六、七或更多灯。

电源12提供AC线电压给镇流器灯电路10。取决于可用的线电压，电源12可以包括宽范围的电压。例如，在美国120V和277V典型地可用，然而，其他线电压能够被用来提供给该镇流器电路。

镇流器电路10包括EMI滤波器14、AC到DC PFC电路16、以及高频换流器电路18。高频换流器电路18包括阴极加热电源24、阴极加热开关晶体管Q126、开关电容器C1 28和变压器T1 30。该镇流器电路10被用来驱动灯120和灯222，然而，另外的灯可以被增加到该电路。此外，图1所示的镇流器电路10将操作单个灯。

现在描述镇流器电路的操作。如之前讨论的，AC线电压12为镇流器电路提供功率。AC线电压12最初由EMI滤波器14滤波，随后馈送到AC到DC PFC电路16。AC到DC PFC电路16将滤波后的AC线电压转变DC电压。该DC电压被馈送给高频换流器电路18以便被转变为用于驱动灯20和22的高频ac波形、和用于在调光时加热各灯的阴极21、23、25和27的ac波形。

现在将参照双电平流明输出描述用于驱动灯120和灯222的高频换流器电路18的操作。然而，图1所示的镇流器电路将提供多电平的灯调光和/或渐变调光操作，该渐变调光操作以渐变方式调暗灯120和灯222，直到通过脉冲宽度调制的信号的占空比实现期望的流明输出。