[發明專利]用于電壓饋電鎮流器的壽命結束保護

在審

• 申請號: 201210368351.9
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103702496A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 朱成花
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H05B41/285
• 分類號: H05B41/285
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;朱海煜

技術領域

本公開的多個方面一般涉及電照明領域，并且具體來說涉及用于驅動氣體放電燈的鎮流器電路。

背景技術

氣體放電燈屬于使電流通過燈內的氣體或蒸汽來生成光的電照明或光生成裝置的系列。蒸汽中的原子從電流吸收能量并作為光釋放所吸收的能量。更廣泛使用的氣體放電燈的類型之一是辦公室建筑和家庭中通常使用的熒光燈。熒光燈包含水銀蒸汽，其原子在不可見的低波長紫外線區域中發光。紫外線輻射被置于燈管內部上的熒光物質（phosphor）吸收，促使熒光物質發熒光，由此產生可見光。

熒光燈展現稱為負阻的現象，這是增大的電流降低了燈的電阻的一種狀況。如果使用簡單的電壓源來驅動熒光燈，則此負阻特性導致燈的電流快速地增大到將損毀燈的水平的不穩定狀況。因此，熒光燈需要由能夠控制燈電流的電源進行驅動。雖然使用直流電（DC）來驅動熒光燈是可能的，但是在實踐中，典型地使用交流電（AC），因為這使得燈電流更好控制。用于驅動熒光燈的電流控制電路一般稱為鎮流器電路或“鎮流器”。在實踐中，術語鎮流器通常用于指整個熒光燈驅動電路，而不僅僅指電流限制部分。

經過熒光燈的電流一般通過將陰極放置在燈管的任一端以將電子注入到燈內的蒸汽中來實現。這些陰極構造為燈絲，該燈絲以用于增強電子注入的發射性材料來涂敷。發射混合物典型地包含鋇、鍶和氧化鈣的混合物。通過燈絲的小電流將這些燈絲加熱到克服發射性材料的束縛勢能的溫度，從而允許發生電子的熱電子發射。當跨燈兩端施加電勢時，從涂敷在每個燈絲上的發射性材料解放電子，引起電流流動。在燈在操作中時，以及尤其在燈被點亮時，發射混合物因電子和水銀離子的撞擊而慢慢地從燈絲濺射出來。發射混合物的損耗速率隨燈絲不同而變化。因此，當燈接近其壽命結束時，一個燈絲上的發射混合物將更快速地損耗，并展現降低的電子發射，而另一個燈絲將繼續支持正常電子發射。這可能導致流經燈的交流電的輕微整流。在發射混合物損耗之后燈的繼續操作可能導致過熱，造成玻璃碎裂，使得有害的水銀蒸汽逸出。因此，所期望的是檢測何時燈接近其壽命結束（EOL），并在可能發生過熱之前將其關閉。

目前使用中的許多燈鎮流器基于電壓饋電拓撲，其中由電壓源來驅動最終逆變器（inverter）級。這些電壓饋電拓撲能夠提供固有的EOL保護功能，這能夠防止接近EOL的燈過熱，而不使可能由相同鎮流器供電的其他非整流燈熄滅。該固有EOL保護拓撲可以具有優勢地在并聯連接系統中采用來關閉EOL燈，并且繼續向非整流（非EOL）燈提供電力，從而有助于可視地識別需要更換的燈或多個燈。然而，當在針對常規燈設計的鎮流器中使用節能燈或其他類型的輔助燈時，該固有EOL保護并不提供可靠的效果。這是因為電壓饋電鎮流器的電壓調節器（voltage?regulator）典型地設計成將用于驅動燈的高頻總線電壓保持在恒定電平，而無論鎮流器中安裝的燈的類型。因此，這些鎮流器不能適應具有不同于鎮流器的設計電壓的燈電壓的某些類型的熒光燈，如較新的節能燈。將較新的節能燈（如21瓦或14瓦的燈）安裝在此類型的鎮流器中可能導致燈接近EOL時的有害狀況。

因此，提供一種解決上文指出的問題的至少一些的燈鎮流器會是期望的。

發明內容

如本文所描述的，示范實施例克服了本領域中已知的上述或其他缺點中的一個或多個。

本公開的一個方面涉及電照明裝置。在一個實施例中，該電照明裝置包括電壓饋電逆變器，該電壓饋電逆變器配置成接收DC電壓并產生AC燈電壓。將燈負載耦合到AC燈電壓，以及此燈負載包括氣體放電燈和與該氣體放電燈串聯耦合的感測電容器。故障的氣體放電燈對感測電容器施以DC偏置電壓。包括電壓調節器，其配置成接收AC燈電壓，生成參考電壓并調整逆變器頻率以將AC燈電壓調節在與參考電壓對應的大致恒定的電平。包括EOL保護電路，其配置成接收DC偏置電壓并調整參考電壓使得DC偏置電壓的幅度超過預定閾值電壓時降低AC燈電壓。