[发明专利]在线式积分型气体放电灯调光控制方法及其装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电子镇流器气体放电灯的调光控制技术，特别是 利用镇流器的供电线路传送气体放电灯亮度控制信号的在线式积分 型调光方法及其装置。

【背景技术】

荧光灯，金属卤化物灯等低压或高压气体放电灯因发光效率高、 节能已成为主要的照明光源。随着电子技术的进步，与之配套的电子 镇流器，逐渐替代了传统的电感式镇流器。可调光的气体放电灯技术 近年来也得到了迅速的发展和应用。

对具有非线性负阻特性的气体放电灯进行调光的方法主要有调 相、调频等方法。集成电路厂商已为气体放电灯镇流器开发出数量众 多的驱动控制电路，应用时，只要对驱动控制电路施加一个低电压调 光控制信号即可实现调光。

除了台灯之外，由于多数固定式照明灯的控制开关与灯具位置具 有一定距离的分离，因此如何从开关面板向远离的与灯管(泡)近在 一起的镇流器传送调光控制信号成为争相研究的课题。

在现有技术方案中，增加两根专用线传送调光信号最简单，但其 只适用于台灯或落地灯等控制开关与镇流器距离很近的灯具。

有一种在电力线上叠加载波传输控制信号的所谓X10协议方 案，可以实现同一电网上多达256个终端家用电器包括气体放电灯 镇流器的智能化控制。但由于成本高，传送速度慢等因素，不适用于 普通用户。

在一线进一线出的所谓两线制调光技术方案中，可控硅相控调光 法是早期使用的一种调光方法。该方法通过控制双向可控硅的导通 角，对电网输入的正弦波电压正负半周作可变触发角的对称截波，经 整流后对电压作升压变换。镇流器中的检测电路是以整流电路输出的 直流电压的波动电压差作为控制信号的，为了获得必要精度的控制信 号，在最大调光深度时，电压波形的触发角要大到接近180度。随 着触发角的加大，可控硅的功率负荷也加大，导致电压波形严重失真， 从而使得电流总谐波失真而无法得到改善，即使采取功率因数校正措 施，在调光深度加大时，功率因数也因校正乏力而变得极差。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中可控硅相控 调光在荧光灯亮度受控期间，电源电压波形触发角大，而导致电压波 形始终严重失真，从而使得电流总谐波失真的缺陷，提供一种在线式 积分型气体放电灯调光控制方法及其装置。

本发明所述的气体放电灯调光控制方法为：

1、调光控制开关端的直流分量叠加开关电路，根据用户的调光 请求，输出交流电压正半周或者负半周具有触发角斩波的正弦波电压 信号；

2、上述具有触发角斩波的正弦波电压信号通过单相交流电输送 线传输至电子镇流器端；

3、镇流器端的积分电路对上述信号进行积分，提取可变直流信 号；

4、对上述可变直流信号进行阻抗变换以及按照输出调光控制的 需要作极性变换；

5、对步骤4输出的直流信号进行电位隔离；

6、对电位隔离后的直流信号进行功率放大，得到所需的低压直 流调光控制电压提供给荧光灯逆变电路。

本发明对应于上述调光控制方法所涉及的在线式积分型气体放 电灯调光控制装置，包括调光控制开关端和镇流器端，两者之间由单 相交流电输送线连接，镇流器端还包括依次连接的整流器电路、功率 因数校正电路以及逆变电路，其特征在于：调光控制开关端置有一可 根据用户的调光请求，输出交流电压正半周或者负半周具有触发角斩 波的正弦波电压信号的直流分量叠加开关电路，镇流器端还置有一积 分式隔离解调电路，其输入端连接在调光控制开关端与镇流器端之间 的单相交流电输送线上，其输出端连接在逆变电路的调光控制电压输 入端。

本发明调光控制开关端对交流电压的半周波上作可变角度的斩 波，并借助电源线传输该交流电压中叠加可变直流分量的信号；在镇 流器媏，对叠加了该可变直流分量的交流电压信号进行积分处理，提 取可变直流信号，经极性变换、电位隔离和功率放大等信号处理后用 作调光控制信号。

本发明具有实施方法简单，造价低廉，高功率因数，低谐波失真 等优点，是一种理想的两线制气体放电灯亮度控制信号的传送方式和 装置。

【附图说明】

图1为本发明在线式积分型气体放电灯调光装置方框图；

图2为本发明直流分量叠加开关电路图；

图3为本发明交流电压可变触发角波形图；