[發明專利]具有通斷控制的升壓轉換器的照明鎮流器及鎮流器操作方法

有效

• 申請號: 200580046454.1
• 申請日: 2005-12-12
• 公開（公告）號: CN101099417A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: V·奇塔;B·M·加夫雷希
• 申請（專利權）人: 路創電子公司
• 主分類號: H05B41/392
• 分類號: H05B41/392;H05B41/282
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

背景技術

本發明涉及一種照明鎮流器，特別是涉及一種調光型電子鎮流器，該調 光型電子鎮流器具有輸入耦合到交流(AC)電源且輸出提供直流(DC)總 線的前端，所述直流(DC)總線饋給激勵照明負載的后端，例如，氣體放 電燈負載，如熒光燈或其它燈負載。

對電子鎮流器效率最大化的需求與日俱增。特別地，在調光型電子鎮流 器中，能量的總消耗量源自通過鎮流器電子電路消耗的能量與照明負載消耗 的能量的結合。特別地，由于照明負載的亮度被調整至較低水平，所以鎮流 器的電路消耗的能量占據能量總消耗量的比例更大。在亮度為最低水平時， 鎮流器消耗的能量的比例通常最大。因此，希望能減小鎮流器消耗的能量值， 特別是在低照明水平上。

例如，客戶說明中可以要求使用35瓦的高端輸入功率，例如，在完全 燈強度下。這可以等于，例如大約28瓦在燈負載上消耗以及7瓦在鎮流器 上。

在低亮度水平上，也就是說，例如，10％的亮度水平，所述鎮流器的輸 入功率可以被確定為約10.5瓦或約為高端輸入功率的30％。典型的現有技 術的電子鎮流器在其低端亮度水平上，大約可以消耗輸入功率中的5瓦。在 所述高端，鎮流器可以消耗大約7瓦或輸入功率的近五分之一。在所述低端， 鎮流器約為5瓦的消耗量占輸入到鎮流器的一半左右。希望減小鎮流器的功 率消耗量，特別是在低端亮度水平當鎮流器消耗的可用的輸入能量的比例更 大時。

一些調光型電子鎮流器具有用于減小輸入線電流的總諧波失真(THD) 和提升功率因數的主動前端。使用開關晶體管的升壓轉換器經常被用于此目 的。然而，所述開關晶體管通常具有與操作相關的開關損耗。這些損耗在貫 穿鎮流器的調光范圍內趨于常量。這些開關損耗在負載處于高端時鎮流器及 負載消耗的總功率中所占的比例明顯可以忽略。根據改進的THD及功率因 數的優勢，這通常被視為可接受的。然而，在低端，THD和功率因數的改 進并非同樣重要，因為由鎮流器和負載引起的線電流相對低很多。因此，在 沒有THD和功率因數的附帶改進的情況下，升壓轉換器中的開關損耗組成 了鎮流器及負載功率消耗的很大一部分。

發明內容

依據本發明，提供一種用于照明負載的鎮流器，該鎮流器具有用于將整 流的AC輸入電壓轉換成DC總線電壓的升壓轉換器。所述DC總線電壓被 提供給反相器輸出級，用于驅動所述照明負載。依據本發明，為了節省能量， 特別是當照明負載被調暗至低于指定亮度水平時，所述升壓轉換器關斷，因 此消耗更少功率。當所述升壓轉換器關斷時，DC總線電壓本質地降至整流 AC輸入電壓的峰值。因為所述照明負載被調暗，所以不需要要求更高照明 水平的更高的總線電壓。通過關斷所述升壓轉換器，例如給定鎮流器在低端 亮度水平上的功率消耗約為5瓦，由于消除了升壓整流器內的開關損耗，因 此節省了約1.5瓦的功率。因此，通過本發明，鎮流器在低端照明水平的損 耗被消除了約25％。

依據一方面，本發明包括用于驅動氣體放電燈的調光型電子鎮流器，所 述氣體放電燈包括接收具有峰值電壓水平的交流輸入和提供具有比交流輸 入的峰值電壓水平更高的升壓水平的直流電壓輸出的輸入級，用于將直流電 壓輸出轉換成用于驅動照明負載的高頻AC電壓的輸出級，此外，其中，輸 入級具有用于減小從升壓水平到減壓水平的直流電壓輸出的控制輸入；所述 鎮流器進一步包括響應于期望的照明水平信號，且具有耦合至所述輸入級的 控制輸入的輸出的控制級，該輸出用于當期望照明水平輸入降至第一指定期 望照明水平時，將升壓水平減至減壓水平。

依據本發明的另一方面，提供一種用于供給照明負載的鎮流器，該鎮流 器包括用于照明負載的電源，該電源包括具有交流輸入和提供整流輸出電壓 的整流器級，接收整流輸出電壓作為輸入且在DC總線兩端提供升直流輸出 電壓的升壓轉換器級，用于將DC總線電壓轉換成高頻AC電壓，以便驅動 照明負載的反相器輸出級，該鎮流器進一步包括接收控制照明負載的期望照 明水平的期望照明水平輸入且提供用于依賴期望照明水平輸入轉變升壓轉 換器級開關的輸出控制信號的控制級。