[发明专利]用于灯镇流器的分步调光方法

说明书

背景技术

技术领域

本公开的几个方面通常涉及电致发光设备领域，并且具体涉及用于电致发光设备的荧光灯镇流器。

相关技术的描述

气体放电灯是一种电致发光设备，其通过灯内的气体或蒸气传递电流而产生光。蒸气中的原子从电流吸收能量，然后将能量释放为光。一种最著名的气体放电灯是荧光灯，其经常被用于办公室和家中。荧光灯包含汞蒸气，其原子在非可见短波长紫外区中发射光。然后，紫外辐射使得设置在灯管内部的荧光粉发荧光，由此产生可见光。存在三种类型的气体放电灯：低压灯、高压灯和高密度放电(HID)灯。低压灯，诸如荧光灯，具有低于大气压的蒸气压，而高压灯具有接近或大于大气压的蒸气压。HID灯使用电极之间的电弧。

荧光灯，以及一些其他类型的气体放电灯，展现出被称为负电阻的现象，其中增加流经灯的电流会降低灯电阻而允许流过更大电流。如果不加控制，负电阻会产生不稳定的状态，其中灯电流迅速增加至破坏灯的水平。在使用直流(DC)驱动时，灯电流可以通过放置与灯串联的简单电阻来限制。然而，这意味着电阻消耗的能量至少与灯一样多，导致非常低效地产生光。在实践中，荧光灯几乎总是使用交流(AC)驱动，交流(AC)允许使用可以在不消耗能量的情况下限制交流流动的电感器或其他类型的振荡电路来限制灯电流。这些电流控制电路通常指的是镇流电路或“镇流器”。在实践中，术语镇流器一般是指整个荧光灯驱动电路，不仅仅是电流限制部分。

在荧光灯任一端的阴极被用于将电子注入至灯内的蒸气。阴极被构造为涂敷有用于增强电子注入的辐射材料的灯丝，此处辐射混合物通常包括氧化钡、氧化锶和氧化钙的混合物。小电流通过灯丝，以将灯丝加热至克服辐射材料结合力而允许发生电子热辐射的温度。再跨灯施加电势时，电子从涂敷在阴极上的辐射材料释放出来，使得电流流经灯内的蒸气。在灯在工作时并且特别是在灯启动时，辐射混合物通过电子或汞离子的轰击而从灯丝慢慢地溅射掉。在荧光灯寿命的最后几小时内，在一个端部的辐射混合物几乎耗尽，并且阴极开始难以发射电子到蒸气内，导致流经灯的交流的轻微整流。灯在辐射混合物耗尽之后继续工作可能导致过热。过热可以导致玻璃破裂，玻璃的破裂会产生危险状态并释放汞蒸气。因此，可以期望的是确定灯接近其寿命终止(EOL)和关掉它们的时间。用于在问题出现之前检测灯接近其寿命终止和将其关闭的时间的方法是复杂的，并且不总提供重点灯的检测，即取代失效或缺失的灯以及自动重新启动替代的灯。这里，关闭灯中的电弧和将灯置于未点亮或辉光状态的过程指的是“熄灭”。熄灭失效灯的常用方法是降低灯电流，以使电弧消失，并且灯变为未发光，同时仍旧保持足够的电流，以将加热的阴极保持在可以维持热电子辐射的水平。在灯以这种方式熄灭时，灯的端部经常发出辉光。因为这个至辉光的趋势，不发光和低电流状态指的是“辉光状态”。

参见图1，示出了典型的荧光灯镇流器102的示意性框图，其使用整流电容器以提供寿命终止保护。荧光灯镇流器102通常指的是具有寿命终止保护(EOL)的程序启动的、非调光镇流器。荧光灯镇流器102被配置为减少供给至接近于其寿命终止的灯的电流，并且已经开始以熄灭整流的灯并强迫其进入辉光状态的方式展现出整流，同时剩余的、非整流的灯继续在正常水平下工作。

如图1所示，镇流器102从适当的AC电源104接收电力，并且为一个或多个灯108供电。在整个描述中，下标“r”被用于指示接近其寿命终止并展现灯电流的整流的灯，例如，“失效灯108r”，同时下标“n”被用于指示正常工作的灯，即非整流的。为了描述，下标“a”、“b”、“c”或“d”将被用于指示一组多个部件中的特定的一个，例如，“灯108a”被用于指示一组灯中的第一灯108，并且“镇流电容器106d”被用于指示一组镇流电容器106中的第四个。类似的下标被用于指示一组对应的部件，例如第三镇流电容器被指示为“106c”，并且对应的灯被指示为“108c”，即如果灯及其镇流电容器串联，则灯108c与镇流电容器106c串联并“对应”于镇流电容器106c，并且灯108d与镇流电容器106d串联并“对应”于镇流电容器106d等。