[发明专利]具有电流馈电的基于双极结型晶体管(BJT)的电子镇流器的改进效率和波峰因数的电路

说明书

背景技术

本申请针对照明装置，更具体来说针对用于放电灯的镇流器电路。电流馈电的基于双极结型晶体管(BJT)的逆变器镇流器由于它们的固有的平行灯操作和输出变压器隔离的特征而广泛地应用于灯照明工业。提供变压器隔离允许照明系统的换灯(re-lamping)和平行灯操作发生而不要求关闭整个系统的功率逆变器。因此，当需要时能更换系统中灯故障，而其余的灯维持在“开”状态中。因此，这也降低此类系统的维护和操作成本。

在美国专利7,193,368(名称为“Parallel Lamps With InstantProgram start Electronic Ballast”，授予Chen等人，2007年3月20授权)中描述了一种电流馈电逆变器镇流器的示例，其具有用于与平行灯一起使用的即时程序启动配置。此镇流器利用程序启动镇流器的有益方面(例如，较长的灯寿命)并将其与即时启动镇流器的优点(例如，快速启动时间)组合以产生其中驱动平行灯的改进型灯镇流器。美国申请11/645,939(名称为“Switching Control For Inverter Startup AndShutdown”，授予Chen等人，2006年12月27日提交)中提出此类型的另一种电路，其描述包括低成本关闭电路的电流馈电的基于BJT的逆变器。授予Chen等人的美国专利7,193,368和授予Chen等人的美国申请11/645,939均通过引用将其整体结合于本文。

提供输出变压器隔离的现有电流馈电的基于BJT的镇流器系统的缺点在于，由于隔离变压器和BJT的操作模式，它们往往具有与非隔离的灯照明镇流器相比较低的效率。因此，此类基于BJT的电子镇流器的具体问题与改进这些装置的操作效率的其基极驱动的优化有关。优化基极驱动信号的尝试普遍地导致BJT开关的基极到发射极结的过驱动(overdriving)。在BJT的基极通过平行二极管电阻器布置来驱动的情况中这尤其是个问题。在此类配置中，当基极到发射极结被过驱动时，BJT中发生功率耗散中的非期望增加，并且镇流器中存在更高的循环电流，从而导致较低的镇流器效率。由于过驱动而出现的另一个缺点在于，无效时间(dead-time)、即两个晶体管开关时间之间的重叠增加，从而导致更高的电流波峰因数。其中，电流波峰因数是峰值电流除以灯的均方根(rms)电流。ANSI标准要求电流波峰因数小于1.7。

而且，当连同高效灯来使用电流馈电BJT时，已知甚至在室温也发生条纹(striation)。条纹将其自己呈现为沿着灯长度的暗带，并且在使用高百分比氪(Kr)的灯中尤其普遍，其中氪(Kr)被用作为缓冲气体来改进灯的功效和效用。例如，高效率灯可以具有约40％至70％氪(Kr)的含量。

本申请的概念旨在解决这些和其他突出问题，因为它们涉及电流馈电的基于BJT的逆变器镇流器。

可能关注上文标识的问题和其他问题的现有技术包括美国专利4,682,082(名称为“Gas Discharge Lamp Energization Circuit”，授予MacAskill等人，1987年7月21日授权)；美国专利申请公布US2006/0103328(名称为“Striation Control For Current Fed ElectronicBallast”，授予Chen等人，2006年5月18日公布)；美国专利6,465,972(名称为“Electronic Elimination of Striations In Linear Lamps”，授予Kachmarik等人，2002年10月15日授权)；以及WO2006/051459(名称为ANTI-STRIATION CIRCUIT FOR A GAS DISCHARGE LAMPBALLAST，授予Fang，2006年5月18日公布)。

发明内容

一种电流馈电的基于双极结型晶体管(BJT)的逆变器镇流器包括配置成驱动相应BJT开关的基极驱动电路和配置成连同相应的基极驱动电路来操作的高速驱动反峰值电流限制电路。

附图说明

图1示出其中可使用本申请的概念的现有电子镇流器类型配置；

图2示出实现本申请的概念的图1的电路；以及

图3示出与本申请相关的概念的进一步实施例。

具体实施方式