[发明专利]用于感性负载的电源控制电路

说明书

本发明涉及到用于感性负载的电源的控制，更具体地说，涉及提供一种节能的可靠的日光灯的调光电源的电路。

相关的其它申请

二个以本发明者的名字申请的其它专利申请，并已转让给目前的受让人，标题分别为“具有最小功率消耗的凹口切断电路”和“时间延迟起动电路”，已与本发明同日申请，披露并要求保护和本发明共同使用的电路。

现有技术的描述

在以L.S.阿瑟顿（Atherton），R.A.布莱克（Black），Jr.和A.D.克姆波里（Kompelien）名字于1986年8月21日申请的，并转让给本发明受让人的待审申请No898，569号中，描述了一种电路，借助产生“凹口”，并控制凹口在给日光灯供电的电源的交流波形中的宽度和位置提供日光灯的调光。在待审申请中，供给日光灯感性镇流器的电源在其正负半周里被短时切断，从而在每半周提供一具有“凹口”的电压波形。改变凹口的位置和宽度，从而改变供给镇流器的功率，并提供所需的调光。为了在供给负载的功率被切断的凹口期间内给存贮在感性负载中的电能提供一电流通路，采用一并联开关，它在凹口期间工作，从而允许存贮能量连续流通并放电。该并联开关表示在上述待审申请的图5b中，一般由一对跨接在负载上并与一对二极管并联的可控硅整流器（SCR）组成。二极管和SCR的极性连接方式能防止正常运行期间使电源短路，而在凹口期间却提供电流通路。SCR由来自电源的信号控制，使得一只SCR在正半周处于“on”状态，而另一只在负半周处于“on”状态。这种电路的缺点是，来自交流电源的逻辑指令，在整个电源的半个周期内，给每个SCR供给驱动功率，以便在凹口期间提供负载电流通路。因为SCR控制驱动消耗大量能量，而SCR实际上仅仅在凹口期间处于“on”状态，这就存在相当多的能量浪费。此外，利用SCR，通过电源的异常反向电压浪涌有可能使SCR错误地翻转为“on”状态，从而提供了一跨接在负载两端的不希望的短路通路。

发明综述

本发明利用与一对二极管相并联的跨接在感性负载上的一对可关断晶闸管（GTO），以独特的不同于上述待审申请所述方式，为存贮在感性负载中的能量提供通路，GTO具有可转向“on”或“off”的优点，因此，除了在每个凹口期间它们处于“on”状态之外，其余时间都处于“off”状态。由于它们在电源供电周期的大部分时间为“off”，实现了相当大的能量节约。并且通过电源的强大的反向浪涌电压不会偶然地使其翻转为“on”状态，因而防止了短路的情况。GTO的控制极由一新颖的电路激励，从而使合适的GTO在凹口开始时为“on”状态，在凹口结束时转为“off”状态。

附图的简要说明

图1表示所要求的负载电压波形，它包括向日光灯镇流器提供调光的凹口;

图2是一简化的开关电路，表示为控制供给感性负载的功率所要求的操作;

图3是现有技术电路的简图，在凹口期间为存贮的能量提供一电流通路;

图4所示为与图3类似的，但利用GTO的本发明的电路;

图5表示一新颖的用以控制图4中GTO的控制电路。

最佳实施例的详细说明

图1中，所示正弦电压波形10，它可以从用以供给日光灯感性镇流器的电源获得，日光灯的亮度可被控制。如以上同时申请的待审申请中所描述的，日光灯的调光控制可由产生象在波形中12和14的凹口以及调节凹口中沿横轴的位置和宽度来提供，用这种方式减少供给镇流器的功率，提供日光灯的调光。通过参照图2可得到工作的简要说明，其中感性负载20代表日光灯的镇流器，它通过第一开关24与电源22相连，该开关借助于一控制电路的控制（控制电路未画出，可为上述待审申请中及与本申请同时申请的上述参考申请中的类似电路），以便在需要产生凹口12和14的期间内，切断电源流向感性负载20的电流。

第二开关26与负载20并联，用来在开关24打开的期间内，为感性负载20中存贮的能量提供一放电通路。相应地，仅在开关24打开的期间内，开关26才由一装置（在此未画出）激励到闭合位置。用这种方法，显然在开关24接通期间，存贮在感性负载20中的能量，在开关24断开期间，通过开关26具有一释放通路。

在图3中，如同上述待审申请中所描述的，提供存贮能量的导电通路的一种简化的开关布置被示出。在图3中，负载20再次被表示成通过第一开关24由电源22供电。一对二极管30和32的阳极连接在公共线34上，公共线34一般通过端子36连接信号的地，二极管的阴极分别跨接在感性负载20的端点38和40上。