[发明专利]具有自适应频移的电子镇流器

说明书

相关申请

本专利申请基于并要求2006年2月13日提出的题为“ELECTRONIC BALLAST HAVING ADAPTIVE FREQUENCY SHIFTING”的美国专利申请 No.11/352,962的优先权，其内容如同全部公开那样作为参考而结合与此。

技术领域

本发明涉及电子镇流器，并且更具体地，涉及用于如荧光灯的气体放电 灯的电子调光镇流器。

背景技术

用于荧光灯的电子镇流器通常可以被分解为包括“前端”和“后端”。 所述前端通常包括用于将交流(AC)电源线电压变成直流(DC)总线电压 的整流器，以及用于过滤DC总线电压的滤波器电路，例如电容器。电子镇 流器的前端也通常包括升压转换器，该升压转换器是用于将DC总线电压的 幅度提升到线电压峰值之上并用于改善总谐波失真(THD)和镇流器的输入 电流的功率因子的有源电路。镇流器后端通常包括用于将DC总线电压转换 成高频AC电压的开关逆变器，以及用于将高频AC电压与灯电极耦合的具 有相对高输出阻抗的谐振回路电路。

首先参考图1，显示了现有技术的电子镇流器100的简化框图。镇流器 100包括前端102，所述前端102用于在总线电容器C_BUS两端从AC输入电 压产生基本的DC总线电压。镇流器100还包括用于将DC总线电压转换成 用于驱动荧光灯108中的灯电流的高频电压的逆变器104。由所述逆变器104 提供的高频电压通过具有谐振感应器L_RES和谐振电容器C_RES的谐振回路106 被耦合到灯108。

逆变器104包括第一和第二串联开关装置112、114以及门驱动电路116。 使用d(1-d)互补开关方案控制逆变器104中的开关装置112、114。在d(1-d) 互补开关方案中，所述第一开关装置112具有占空比d以及所述第二开关装 置114具有占空比1-d。门驱动电路116控制所述开关装置112、114从而使 得每次只有一个开关装置导通。当所述第一开关装置112导通时，逆变器104 的输出被拉升到DC总线电压。当所述第二开关装置114导通时，逆变器104 的输出被拉低到电路公共端电压。

通过改变逆变器104的输出端的高频电压的频率和/或占空比来控制通 过灯108的电流。电流感测电路110被耦合串联到灯108并提供代表通过灯 的电流量的灯电流信号250。模拟控制电路210负责控制门驱动电路116并 且因此控制逆变器104的开关装置112、114。所述模拟控制电路210包括参 电路212、求和电路214、补偿电路216、频移电路218、三角波振荡器222、 以及比较器220。所述参考电路212提供用于灯108的代表目标电流I_TARGET的参考信号242。所述求和电路214接收灯的电流信号250和参考信号242 并产生代表在灯108中的目标电流与实际电流之间差异的误差信号240。补 偿电路216接收所述误差信号240并提供与逆变器104的期望占空比成比例 的占空比请求电压246。

所述频移电路218也接收参考信号242并提供表示期望逆变器频率的期 望频率信号245。所述三角波振荡器222从所述频移电路218接收期望频率 信号245并在所述期望频率提供三角波信号244。所述比较器220接收三角 波信号244和占空比请求电压246并产生具有期望频率和占空比的脉宽调制 (PWM)信号248。该PWM信号248被提供给门驱动电路116，所述门驱 动电路116驱动逆变器104中的开关112、114。

除了正常的运行模式，镇流器110具有一些其它的工作模式，这些工作 模式包括“预热(preheat)”模式和“启动(strike)”模式。所述预热模式的 目的是在将基本的电压用于启动灯之前加热灯丝。在启动模式期间，灯的电 压被升高直到灯启动或者达到预定的电压限制。