[发明专利]一种控制荧光灯亮度的电路

说明书

技术领域：

本发明涉及到控制荧光灯亮度的方法和装置。更特别的是，本发明涉及到向荧光灯驱动电路提供控制信号来控制荧光灯亮度的方法和装置。本发明还涉及到包括电灯亮度控制电路、荧光灯驱动电路和荧光灯的荧光灯电路。 

背景技术：

荧光灯正越来越多地被用于提供高效的、大范围的可见光照明。例如，荧光灯可以用于便携式电脑和平面仪表板的背光或侧光液晶显示器。荧光灯还被用来照亮汽车仪表盘，并且有可能用于靠电池驱动的紧急出口指示灯装置上。 

因为荧光灯更加高效，比普通白炽灯照明范围更广，所以在低压应用中也非常有用处。尤其在需要长时间靠电池供电的应用中，例如便携式计算机，荧光灯效率的提高延长了电池的续航时间，减轻了电池的重量，或者两者能同时得到改善。 

电脑的液晶显示器是典型的用荧光灯来照明的，例如冷阴极荧光灯(CCFL)，需要一个高电压、低电流的电源，并且其启动电压比稳定照明时的电压高得多。为了保证长时间的寿命，电灯的工作电流一定不能高于最大值或是低于最小值。如果CCFL工作在高电流下，电灯寿命就会因为高负载而降低。如果CCFL工作在低电流下，电灯内部的气态成份就不能完全电离，这样，电灯就会逐渐毁坏自身。此外，在低电流下，电灯照明趋于不均匀。事实上，在低电流下，电灯可能会经历所谓的“温度计效应”，引起电灯的末端变暗。 

之前已知的荧光灯驱动电路典型地提供了一个连续的驱动信号来点亮CCFL。为了改变CCFL的亮度，连续驱动电流的大小就可能被改变。因此，为了调整包含CCFL的液晶电脑显示器的亮度，连续驱动电流的大小就有可能被降低来使显示变暗，或是被提高来使显示变亮。但是，因为电灯的工作电流范围很窄，所以使用CCFL的显示器的调光范围就很窄。 

该连续技术的一个之前已知的可选方案为使用脉冲宽度调制器(PWM)来扩展荧光灯的调光范围，而不是改变荧光灯连续驱动信号的大小，驱动电路提供一个驱动信号，以固定的频率从最大电流到零电流切换电灯的开和关。为了控制电灯的亮度，驱动电路会改变驱动信号的占空比。因此，100％占空比提供灯泡的最大亮度，反之，低占空比可以有效地使电灯变暗。PWM技术扩展了电灯的调光范围，并且避免了在调光范围底端与不均匀照明相关的问题。 

为了防止明显的闪烁和与外界照明的相互影响，PWM频率必须为大约100-200Hz。该PWM技术的一个问题是，除了在驱动电路操控电灯为最大亮度时，驱动电路在其他时候依然总是以100到200Hz的速率将电灯开关切换到电流最大的开启状态和电流为零的关闭状态。连续地将电灯从关闭切换到开启，需要驱动电路不断地提供启动电灯的高压，加在电灯驱动电路上，这样限制了电灯的寿命。 

考虑到之前所说的，在不降低电灯使用寿命的情况下提供控制荧光灯亮度的方法和装置是十分需要的。 

此外，提供将连续信号与PWM技术的优点相结合来控制荧光灯亮度的方法和装置也是十分需要的。 

发明内容：

本发明的一个目的是在不降低电灯使用寿命的情况下提供控制荧光灯亮度的方法和装置。 

本发明的进一步目的是提供将连续信号与PWM技术的优点相结合来控制荧光灯亮度的方法和装置。 

本发明的技术解决方案： 

这些或其他目的根据本发明原理，通过向荧光灯驱动电路提供控制信号得以实现。控制信号可以被用来引起荧光灯驱动电路，以此提供一个在第一(高)电灯亮度范围内的连续驱动信号和一个在第二(低)电灯亮度范围内的PWM驱动信号，连续驱动信号和PWM驱动信号间的平稳过渡对使用者来说是不明显的。 

此外，本发明还提供荧光灯电路，其中包括：电灯亮度控制电路，荧光灯驱动电路荧光灯和电流反馈电路，电灯亮度控制电路和电流反馈电路提供控制信号，引起荧光灯驱动电路来提供一个在荧光灯第一(高)亮度范围内的连续的驱动信号，以及一个在荧光灯第二(低)亮度范围内的脉冲宽度调制(PWM)驱动信号，连续驱动信号和PWM驱动信号间的平稳过渡对使用者来说是不明显的。 

对比专利文献：CN200980196Y荧光灯具的三档调光控制装置200620048409.1 

附图说明：

本发明的上述以及其他目的和优点在接下来有详细的描述，并结合相关图 示，其中参考特性指的是全篇的元器件，其中： 

图1展示了一个典型的电灯亮度控制电路的框图，该电路提供根据本发明原理的控制信号； 

图2展示了一个由图1中电路提供的锯齿波波形的示意图；