[發(fā)明專利]電子鎮(zhèn)流器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01800935.2
• 申請(qǐng)日: 2001-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN1381157A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號(hào): H05B41/28
• 分類號(hào): H05B41/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 陳景峻,王忠忠

本發(fā)明涉及到用于高頻操作諸如螢光燈等放電燈的電子鎮(zhèn)流器，特別涉及到那種具有最少數(shù)量有源部件的鎮(zhèn)流器。

大多數(shù)燈鎮(zhèn)流器的逆變器是為了在高度競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)上銷售而大量制造的，因此主要是考慮可靠性和成本。之所以廣泛采用半橋逆變器是因?yàn)樗哂袃r(jià)格相對(duì)低廉并且高效的零件。一種特別有效的電子鎮(zhèn)流器或變換器具有一個(gè)負(fù)載電路，它采用一個(gè)具有線性線圈往往還有MOSFET開關(guān)(金屬氧化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的諧振電感或變壓器。在本文中，線性線圈是指這樣一種線圈，它在所有正常工作條件下都能夠伴隨著磁通等級(jí)的明顯增加而明顯地增大磁化電流。然而，因?yàn)槎O管和逆變器晶體管的開關(guān)動(dòng)作，電路在不同級(jí)的高頻和線電壓周期當(dāng)中的操作僅僅是分段線性的。

為了即要改善線電流功率因數(shù)又將燈電流波頂因素保持在可以接受的限度之內(nèi)，已經(jīng)對(duì)電路提出了許多修改建議。例如，已知在低頻輸入功率的各個(gè)周期中可以改變逆變器頻率。為改進(jìn)動(dòng)作鎮(zhèn)流器的性能而提出的大多數(shù)早期建議都包括實(shí)質(zhì)的附加電路，但是近年來已經(jīng)出現(xiàn)了許多比較簡(jiǎn)單的高頻功率反饋電路，令為逆變器供電的DC母線的整流器二極管在整個(gè)低頻周期內(nèi)全都導(dǎo)通。一般來說，這些反饋電路可以將部分或全部負(fù)載電流連接到一個(gè)逆變器端子上，或者是通過一個(gè)反饋電容將來自逆變器或負(fù)載電路的高頻電壓連接到這些端子當(dāng)中的一個(gè)。

然而，按照公知的功率反饋電路，燈鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)者不得不在燈的波頂因素，線電流功率因數(shù)，以及電路成本和復(fù)雜性之間采取不得以的折衷。另一個(gè)復(fù)雜因素是，在需要降低燈的亮度時(shí)總是希望使燈變暗而節(jié)省功率。

美國專利US5,608,295提供了功率反饋的例子，等于諧振電容C8上的電壓加上加在一個(gè)匹配變壓器上的一部分燈電壓的一個(gè)電壓通過一個(gè)電容2A被送到倍壓電源的一個(gè)輸入端。抽頭1T在繞組上的位置使得該電壓的幅值大于輸入線電壓，因此，在每個(gè)高頻周期的一部分時(shí)間內(nèi)，有一個(gè)或另一個(gè)整流器二極管會(huì)導(dǎo)通。圖1表示一種全橋整流器的實(shí)施例，串聯(lián)跨接在線輸入到電橋上的兩個(gè)電容C2A和C2B之間的節(jié)點(diǎn)上有類似的反饋。

這種反饋的缺點(diǎn)在于，如果為了使燈變暗而提高逆變器頻率，或者是因?yàn)椴鸬袅藷?或者是在多個(gè)燈的裝置中拆掉一個(gè)燈)而造成頻率上升，反饋就會(huì)增大，并且使DC母線電壓趨向上升。這樣會(huì)增大所有部件上的應(yīng)力，并且會(huì)因?yàn)橐蟾鞑考念~定值比實(shí)際需要高而降低了可靠性或增加成本。

本發(fā)明的目的是提供一種用于驅(qū)動(dòng)可變負(fù)載的低頻到高頻轉(zhuǎn)換器，能避免DC母線在輕負(fù)載時(shí)過度升壓。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種供螢光燈鎮(zhèn)流器使用的轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種螢光燈鎮(zhèn)流器，在為了暗淡而升高頻率時(shí)能夠避免過度升壓。

按照本發(fā)明的高頻功率轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)DC電源電路，它通過一個(gè)輸入網(wǎng)絡(luò)從一個(gè)低頻電壓源接收低頻功率。一個(gè)大容量存儲(chǔ)電容電路在低頻線電壓的一周期內(nèi)維持來自電源電路的電壓基本上恒定。連接一個(gè)從DC電壓接收功率的高頻電壓源。在高頻電壓源和DC電源電路低頻功率一側(cè)的節(jié)點(diǎn)之間連接一個(gè)反饋網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)反饋路徑的一部分，反饋電路在高頻電源的工作頻率范圍內(nèi)的一或多個(gè)頻率上具有感性阻抗。

按照上文所述的功率轉(zhuǎn)換器具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，在電壓源的工作范圍內(nèi)比正常工作頻率高的頻率上，反饋路徑中的總阻抗會(huì)上升。這一特性在無負(fù)載或輕負(fù)載工作期間能夠降低過高的DC母線電壓。另外，對(duì)于電壓源的高頻諧波來說，感性反饋能使反饋電流比容性反饋更接近正弦波。這樣就能減小跨接在低頻電源和整流器上的輸入電容。

按照第一實(shí)施例，高頻電壓源被連接到由一個(gè)半橋逆變器的輸出提供的負(fù)載電路。負(fù)載電路最好是包括一個(gè)諧振電感，并且負(fù)載電路的連接點(diǎn)即反饋網(wǎng)絡(luò)被連接成接收一個(gè)與負(fù)載電壓成比例的電壓。

在按照本發(fā)明第一實(shí)施例的瑩光燈鎮(zhèn)流器，瑩光燈直接或是通過一個(gè)匹配變壓器被連接到負(fù)載連接點(diǎn)上。匹配變壓器可以是具有高輸出電壓的增壓變壓器。有一個(gè)諧振電容與燈并聯(lián)連接，并且/或是可以有一個(gè)小電容與燈串聯(lián)。使用增壓變壓器能夠操作一個(gè)以上的燈，只要每個(gè)燈具有自己的串聯(lián)電容，就不需要特別選擇的起動(dòng)電路。