[發明專利]用于獲得減小的噪聲的負載控制電路及方法

無效

• 申請號: 200580046455.6
• 申請日: 2005-11-16
• 公開（公告）號: CN101099415A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: R·韋特曼
• 申請（專利權）人: 路創電子公司
• 主分類號: H05B39/08
• 分類號: H05B39/08
• 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

技術領域

本發明涉及負載控制電路，例如，電燈調光電路，尤其涉及一種用于減 小噪聲的改良負載控制電路，特別與變壓器供電的照明負載的調光控制有 關。本發明也可以被用于控制電機的速度，諸如風扇、電動窗口處理以及電 氣工具如鉆孔機、研磨機和磨沙機。

背景技術

低壓照明設備，例如，鹵素燈，近年來的使用不斷增加。這些電燈在低 壓下工作，例如12V或24V，于是，采用變壓器將正常線電壓減小為操作該電 燈所需的低電壓。

用戶在操作這種電燈時關于噪聲的抱怨有所增加。該噪聲被認為源于多 種因素，包括：在與發光體相同的空間中低切面變壓器的使用，環形變壓器 使用的增加(相對“線圈和線芯”變壓器，如具有EI線芯的變壓器，該變壓 器具有由E-形和I-形片制成的疊片鐵芯)，以及住宅應用中的明線或導軌低 壓照明設備的使用的增加。主要的，該增加似乎是由于大型VA(伏-安)環 形變壓器(典型地，在150-600VA的范圍內)的使用。

噪聲一直是伴隨磁低壓(MLV)負載的問題。與變壓器初級繞組串聯放 置的電燈除嗡鳴線圈或扼流圈通過增加電流的上升時間來減小或消除噪聲。 盡管如此，鑒于現在上述因素常常存在于低壓發光體的實施方案中，該解決 辦法被證明是不夠的。看來噪聲的一個原因是由于輸入波形中的直流(DC) 分量使得變壓器飽和更容易。當變壓器具有少許或沒有氣隙時，這尤其是個 問題，例如象環形變壓器也是如此。

因此需要一種改進的負載控制電路，具體的說，一種調光電路，用于低 壓發光體和具有MLV負載的應用中，以減小噪聲的產生。

圖1表示了典型的現有技術雙線斷相(有時稱為“相位-控制”)調光電 路100。調光電路100被認為是一個雙線調光器，因為唯一需要的連接是熱端 (HOT?terminal)102和調光熱端(DIMMED?HOT?terminal)106，熱端102被 連接到行頻交流(AC)電壓104的電源的第一接線端，調光熱端106被連接到 負載108的第一接線端。負載108的第二接線端被連接到交流(AC)電壓源104 的第二接線端，以完成該電路徑。調光熱端輸出電壓包括斷相AC電壓波形， 為本領域技術人員所公知，其中電流在AC波形的每個半周期的某一相角之后 只被提供到電燈負載。

為了完成這些，采用觸發三極管110來控制傳遞給負載108的電壓量。計 時電路120包括雙移相電阻器電容器(RC)電路，該雙移相電阻器電容器(RC) 電路具有電阻器R122、電位計R124以及電容器C126、C128。在每個半周期中 的所選相角之后為了接通觸發三極管110，計時電路120設置閾值電壓，該閾 值電壓是電容器C128兩端的電壓。電容器C128的充電時間響應于電位計R124 的電阻變化而變化，以改變觸發三極管導通時的所選相角。雙向觸發二極管 130與觸發三極管110的控制輸入或柵極串聯，并被用作觸發裝置。雙向觸發 二極管130具有轉折電壓(例如30V)，以及僅當閾值電壓超過雙向觸發二極 管的轉折電壓加上觸發三極管的柵壓時，將電流通到觸發三極管的柵極。現 有技術電路也采用包括電感器L142、電阻器R144以及電容器C146的輸入噪聲 /EMI濾波器級。

圖2A中表示了另一現有技術電路200。該電路采用電壓補償電路250，該 電壓補償電路250包括雙向觸發二極管252和電阻器R254，用于調整電位計 R224的電壓，從而補償線電壓振幅變化。眾所周知，雙向觸發二極管具有負 阻抗傳輸功能，所以，當通過雙向觸發二極管的電流減小，該雙向觸發二極 管兩端的電壓增加。隨著調光器兩端的電壓減小，通過雙向觸發二極管252 的電流也減小。結果，雙向觸發二極管252兩端的電壓增加，導致流過R224 到C228的電流增加，由此導致電容器C228很快充電到閾值電壓。這導致觸發 三極管210的導通時間增加，以補償調光器兩端的減小的電壓，由此保持設 置的亮度級。

此外，圖2A中所示的現有技術電路包括DC電壓校正電路260，該DC電壓 校正電路260包括電容器C264和電阻器R262，用于保持零伏DC的凈平均輸出 電壓。在美國專利4,876,498中，描述了DC電壓校正電路的工作，在此將其 全部引入以供參考，因此在此將不作進一步描述。

圖1和圖2A中的現有技術裝置被認為當負載被耦合到調光器的輸出端時 導致負載中，如MLV電燈負載中過量噪聲的產生，所述MLV電燈負載包括變壓 器供電的低壓燈泡。