[发明专利]电子镇流器的预热电路

说明书

技术领域

本公开的方面通常涉及用于为气体放电灯供电的镇流器，并且特别地涉及用来驱动气体放电灯的电子镇流器的预热电路。

背景技术

气体放电灯属于电气照明或光生成装置（通过电流流经灯内的气体或蒸汽而生成光）类。蒸汽中的原子从电流吸收能量并且作为光释放所吸收的能量。一种更广泛使用的类型的气体放电灯是荧光灯，其通常用在办公楼和家里。荧光灯包含汞蒸汽，其原子在不可见的低波长紫外线区域中发射光。由放置在灯管内部上的磷光体吸收紫外线辐射，从而使磷光体发冷光，由此产生可见光。

通常通过在灯管的任一端放置阴极以将电子注入灯内的蒸汽中来实现流经荧光灯的电流。这些阴极结构化为覆盖有用来增强电子注入的发射材料的灯丝。发射混合物典型地包括钡、锶和氧化钙的混合物。小电流流经灯丝来将它们加热到克服发射材料的束缚势的温度，从而允许电子的热电子发射发生。当跨灯施加电位时，从覆盖在每个灯丝上的发射材料释放电子以使电流流动。然而灯在操作时，并且尤其是当灯点燃时，通过电子和汞离子的轰击发射混合物从灯丝缓慢地溅射掉。随着时间的过去，在正常操作中发射混合物从阴极溅射掉，但当用冷阴极点燃灯时更大量的发射混合物溅射掉。当发射混合物变为耗尽时，阴极需要更高的电压来发射电子，状况有时被称作寿命终止（“EOL”）。更高的电压导致温度的增加，其可使灯过热并且在一些情况下使玻璃破裂（如果不更换灯）。

气体放电灯的电子镇流器可分类为预热和瞬间启动。在预热镇流器中，在跨灯施加灯电压以点燃灯之前，将灯丝加热有限的时间段。在瞬间启动镇流器中，不预热灯丝，并且典型地施加更高的启动电压来点燃灯。

荧光灯（包含紧凑型荧光灯（CFL））包含阴极（灯丝），在点燃之前优选预热阴极以延长灯的操作寿命。传统的低成本CFL镇流器通常使用正温度系数（PTC）热敏电阻来在点燃之前加热灯的灯阴极（预热）。PTC与跨CFL连接的电容器并联耦合，并且最初传导允许预热电流流经灯阴极。利用持续的传导，PTC装置变热并且PTC电阻增大，最终触发灯中的气体的点燃。此外，PTC典型地位于接近灯以使PTC在灯的正常操作期间保持在高阻抗状况。然而，PTC装置是昂贵的并且在镇流器中占用宝贵的空间。此外，PTC元件从不达到无限阻抗并且因此遍及镇流器的操作传导一些量的电流（即使保持PTC装置温暖的一些能量来自于灯加热）。因此，阴极预热的PTC装置的使用负面影响镇流器效率。此外，在电力的再次施加之前，需要时间来冷却PTC预热电路以避免冷阴极点燃和关联的灯退化。因此，仍然需要改进的镇流器以及预热荧光灯阴极而不使用PTC部件的技术。

因此，期望提供解决上述确定的问题中的至少一些的电子镇流器的预热电路。

发明内容

如本文所描述的，示范性实施例克服以上或在本领域中已知的其它缺点中的一个或多个。

本公开的一个方面涉及一种灯丝预热模块，用于预热由包含逆变器的电源电路（power circuit）供电的灯的灯丝，该逆变器具有电感耦合导体（inductively coupled conductor）。在一个实施例中，灯丝预热模块包含绕组，灯丝预热模块的该绕组磁性耦合到电感器的电感耦合导体以在预热期间为灯丝供电。开关电路配置为将电力从灯丝预热模块的绕组电连接到灯丝。开关模块配置为在预热期间在预定的时间段之后切断从灯丝预热模块到灯丝的电力。

本公开的另一方面针对一种用于预热灯的灯丝的电路。在一个实施例中，电路包含：电耦合到灯丝的灯丝预热电路；包含电感耦合导体的逆变器，其配置为磁性耦合到灯丝预热电路以提供电力给灯丝；以及开关装置，其配置为使能电力在预热阶段中从灯丝预热电路流动到灯丝。

本公开的另外的方面针对一种用于驱动气体放电灯的镇流器。在一个实施例中，镇流器包含：逆变器，其配置为生成灯供应电压信号；以及灯丝预热电路，其电耦合到逆变器的电感耦合导体和气体放电灯。灯丝预热电路配置为预热气体放电灯的灯丝。在一个实施例中，灯丝预热电路包含磁性耦合到逆变器的电感耦合导体的绕组，该绕组配置为在预热期间提供电力给灯丝。开关电路配置为将电力从灯丝预热模块的绕组电连接到灯丝，其中开关模块配置为使能电力在预热期间到灯丝并且在预热期间在预定的时间段之后切断从灯丝预热模块到灯丝的电力。