[发明专利]高效率谐振镇流器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种切换电路，且更明确地说涉及一种镇流器(ballast)切换电路。

背景技术

荧光灯是我们日常生活中最普及的光源。改进荧光灯的效率会显着节省能量。因此，在最近的发展中，密切关注例如针对荧光灯的镇流器的效率改进和功率节省的问题。图1示出了具有谐振电路的常规电子镇流器电路。半桥式逆变器(half-bridge inverter)由两个开关10和15组成，所述开关10和15在所需的切换频率下以50％的工作周期互补地接通/断开。谐振电路包括电感器75、电容器70以操作荧光灯50。与荧光灯50并联连接的电容器55操作为启动电路。一旦荧光灯50启动，则控制切换频率以产生需要的灯电压。这种电路的缺点是开关10和15有较高的切换损失。荧光灯的寄生装置(例如，等效电容)响应于荧光灯50的温度变化和使用年限而变化。此外，电感器75的电感和电容器70的电容也在量产期间而有所变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种镇流器电路，其能够自动实现软切换操作以便减少切换损失并改进效率。

本发明的另一目的是开发一种具有高效率性能的低成本镇流器电路。

本发明提供了一种用于镇流器的切换电路，其包括：谐振电路，其具有串联连接的电容器和变压器以操作灯；其中，所述变压器具有与所述灯串联连接的第一绕组；所述变压器的第二绕组和第三绕组响应于所述谐振电路的切换电流而产生第一控制信号和第二控制信号；第一控制电路，其经耦合以响应于所述第一控制信号而产生第一切换信号；第二控制电路，其经耦合以响应于所述第二控制信号而产生第二切换信号；第一晶体管，其经耦合以响应于所述第一切换信号而切换所述谐振电路；第二晶体管，其经耦合以响应于所述第二切换信号而切换所述谐振电路；以及电荷泵电路，其耦合到所述第一控制电路以将第一电源电压提供到所述第一控制电路；其中，所述变压器的所述第三绕组经耦合以将第二电源电压提供到所述第二控制电路；其中，所述电荷泵电路进一步耦合到所述第二控制电路。

本发明还提供了一种镇流器电路，其包括：谐振电路，其具有串联连接的电容器和变压器以操作灯；其中，所述变压器响应于所述谐振电路的切换而产生第一控制信号和第二控制信号；第一控制电路，其经耦合以响应于所述第一控制信号而产生第一切换信号；第二控制电路，其经耦合以响应于所述第二控制信号而产生第二切换信号；第一晶体管，其经耦合以响应于所述第一切换信号而切换所述谐振电路；第二晶体管，其经耦合以响应于所述第二切换信号而切换所述谐振电路；以及电荷泵电路，其经耦合以产生用于所述谐振电路的电源电压。

本发明还提供了一种切换电路，其包括：谐振电路，其具有与灯串联连接的变压器以操作所述灯；其中，所述变压器响应于所述谐振电路的切换电流而产生第一控制信号和第二控制信号；第一控制电路，其经耦合以响应于所述第一控制信号而产生第一切换信号；第二控制电路，其经耦合以响应于所述第二控制信号而产生第二切换信号；第一晶体管，其经耦合以响应于所述第一切换信号而切换所述谐振电路；以及第二晶体管，其经耦合以响应于所述第二切换信号而切换所述谐振电路；其中，所述变压器经耦合以提供用于所述谐振电路的电源电压。

本发明提供一种用于荧光灯的镇流器电路。由电容器和变压器形成的谐振电路与荧光灯并联连接。第一晶体管和第二晶体管耦合到谐振电路以切换谐振电路。具有第一绕组(winding)的变压器与荧光灯串联连接。变压器的第二绕组和第三绕组用于响应于谐振电路的切换电流而产生控制信号。

一旦第一控制信号高于第一阈值，则第一晶体管接通。谐振电路的四分之一谐振周期之后，一旦第一控制信号低于第二阈值，则第一晶体管断开。一旦第二控制信号高于第一阈值，则第二晶体管接通。谐振电路的四分之一谐振周期之后，一旦第二控制信号低于第二阈值，则第二晶体管断开。因此，实现了第一晶体管和第二晶体管的软切换操作(soft switching operation)。

附图说明

本文包含附图以提供对本发明的进一步理解，且附图并入本说明书中并组成其一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述内容一起用于解释本发明的原理。

图1示出了常规电子镇流器电路。

图2示出了根据本发明实施例的镇流器电路。

图3到图6分别示出了根据本发明实施例的镇流器电路的四个操作阶段。

图7示出了根据本发明实施例的镇流器电路的信号波形。

图8示出了根据本发明实施例的第一控制电路。

图9示出了根据本发明实施例的第二控制电路。

图10示出了根据本发明实施例的检测电路。