[发明专利]用于气体放电灯的电磁镇流器

说明书

技术领域

本发明总体涉及放电灯的开关。

背景技术

一般地，已知例如公知的TL灯之类的气体放电灯由电磁镇流器（EM镇流器）驱动。图1是图示用于灯2的这种常规EM镇流器1的示意性框图。该实例的镇流器1包括与要被驱动的灯2串联的电感器L和电容器C和并联到该灯的机械开关S，该开关S典型地是双金属设计的。镇流器1进一步具有用于连接到电源（在欧洲典型地为230V 50Hz）的输入端子3。在4处指示灯连接器端子，在5处指示灯电极。在这种常规镇流器的情况下，所述灯仅可以通过开关电源而被开启和关闭。

在更复杂的设计中，机械开关被由诸如微控制器之类的智能控制设备操作的可控半导体开关取代。图2是图示这种镇流器10的示意性框图。与图1的实例相比，机械开关S已被电子开关电路20取代。该电子开关电路20包括全波整流器21（被示出为四个二极管的电桥），其具有并联连接到灯2的输入端子22、23并且具有正输出端子24和负输出端子25。电子开关电路20进一步包括被示出为MOSFET的半导体开关26，其连接在正端子24与负端子25之间。

电子开关电路20进一步包括控制设备28，其具有连接到开关26的控制端子的控制输出28a。控制设备28可以从端子24、25导出其功率，或者可以从外部电路（未示出）导出其功率。控制设备28可以经由有线或无线链路（例如RF）对通过外部电路（未示出）传输的外部命令信号作出响应。

假设在开关26为断开（即不导电）时接通电源。来自电源的电压不足以启动灯。启动灯是由控制器28以两个步骤来完成的。第一步骤包含将开关26接通，即产生用于开关26的控制信号Sc以便使得开关26导电。现在，AC电流将流过电感器L和灯电极5，从而加热灯电极5。在第二步骤中，控制器28再次将开关26断开，即它产生用于开关26的控制信号Sc以便使得开关26不导电。作为该中断的结果，电感器L产生使得灯损坏和点火的高压，从而使得灯电流在灯内的电极5之间流动。

由电感器L感应的点火电压的大小取决于在中断电流电路的时刻存储在电感器中的能量E（L），其可被表示为E（L）=0.5·L·I²。

发明内容

一个问题与下述事实相关联：由电感器L感应的电压也被施加到开关26，其毕竟并联连接到灯2。正常地，所述灯在感应电压达到其最大值之前点火，但是所述灯可以不立即被点火。在这种情况下，感应电压的最大值将被施加到所述开关，该开关不能够耐受（resist）该电压并且将以雪崩模式传导电流。这样的电流可以造成所述开关被损坏。为了防止这一点，控制器28可以被编程为设置预热电流的中断定时，以使得它不与最大电流重合：适当的定时是例如电流周期的86%。在此情况下，对于70W灯的示范性情形，其中线圈具有600mH的电感，同时瞬时线圈电流为0.75A，电感器中存储的能量E（L）为大约170mJ。对于普通开关，它们可以耐受的雪崩能量为约350mJ。

然而，用户也可能通过开关电源来断开灯2。或者，所述灯会出故障并停止工作。在这两种情况下，上面的场景也会出现，不同之处在于所述定时相对于电流相位而言现在是随机的，所以它可能与最大灯电流重合并且因此可以导致开关两端很高的电压峰值。在上面提及的实例中，最大灯电流可以是约1.6A，且应用到开关的能量是约770mJ。

本发明的一个目的是提供一种具有电子开关电路的镇流器，其中克服了上面提及的问题，特别地其中电子开关被保护以防止高感应电压脉冲。

根据本发明，控制器28适于监视在开关断开时电流是否流过开关，如果是，则将该开关切换到其接通状态。现在继续流动的电流不再损害开关，并且该开关可以基于其小电阻RDSon驱散一些能量。

其他有利的详细阐述在从属权利要求中被提及。

附图说明

本发明的这些和其他方面、特征和优点将通过下面参照附图对一个或多个优选实施例的描述而被进一步阐释，在附图中相同的参考数字指示相同或相似的部件，且在附图中：

图1是图示具有机械开关的常规EM镇流器的示意性框图；

图2是图示具有可控半导体开关的EM镇流器的示意性框图；

图3是图示根据本发明的具有可控半导体开关的EM镇流器的示意性框图；

图4是示意性图示本发明的硬件实施方式的框图；

图5是示意性图示本发明的软件实施方式的流程图。

具体实施方式