熒光調光鎮流器制造技術

提出一種可調光鎮流器和方法，其中根據用于調光控制或陰極加熱的感測的燈電流來控制自激振蕩逆變器的工作頻率，并且將逆變器的ＡＣ總線電壓控制到位于或低于電壓閾值，從而防止更換一個或多個燈時過度驅動工作的燈。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】

技術介紹
采用可調光鎮流器系統來提供多種等級的光輸出。常規調光鎮流器包括多個離散鎮流器，通過選擇性地將一個或多個斷電以提供更低的光輸出。但是，此方法無法實現連續調光，而是限定于有限數量的離散光輸出等級。此技術還受限于多個燈安裝的情況。常規連續調光方法操作串聯的燈。但是此技術可能由于非期望的燈冷卻和/或熄滅而導致燈的性能過早下降或故障。而且，此方法在一個或多個燈故障時會遇到無法發光的問題。還建議了另一個方法，其中通過脈寬調制(PWM)控制來改變DC總線幅度，以對用于驅動一個或多個燈的電壓饋電逆變器或電流饋電逆變器供電，但是此技術增加了成本并僅對額定燈電流的約10%證明是可行的，并因此對于某些應用來說未提供期望的調光量。因此，一直需要改進的熒光燈調光設備和技術，用于提供節省成本的變化光等級，而不會導致燈壓力或損壞。
技術實現思路
本公開提供簡單且低成本的調光鎮流器裝置和控制技術，可采用它們以促進寬范圍的輸出電平上(低至小于額定電流的1%)的調光操作，同時不會有燈損壞以及多燈設備中的燈之間的不均勻光強度，在并聯輸出鎮流器中更換一個或多個燈時產生光。公開一種調光鎮流器，其包括驅動產生AC信號以對一個或多個熒光燈供電的頻率受控自激振蕩逆變器的輸入整流器和DC-DC轉換器。提供一種逆變器控制系統，其包括第一調節器和第二調節器，以控制逆變器工作頻率，從而調整逆變器輸出電流和電壓。第一控制調節器至少部分地基于感測的燈電流值和電流設定點值(例如，外部調光控制信號) 來修改逆變器工作頻率。第二調節器根據電壓設定點值和感測的AC總線節點電壓值來調整逆變器輸出。鎮流器因此能夠用于在多燈配置中執行調光控制，同時適應一個或多個燈的拆除而不允許過電流情況出現。在一個實施例中，該逆變器提供跨過DC輸入串聯耦合的第一開關器件和第二開關器件以及相關聯的驅動電路，這些驅動電路各包括驅動控制電感和諧振電感。在本實施例中，逆變器還包括諧振電路，該諧振電路具有與驅動電路電感電感耦合并且連接在開關器件的中心節點與AC總線節點之間的電感，以使得這些驅動電路振蕩，用于按逆變器工作頻率來互補促動第一開關器件和第二開關器件。該逆變器提供輸出，該輸出具有在AC總線節點與燈負載(一個或多個)之間耦合的一個或多個鎮流器電容，從而以受控方式驅動這些燈。在此實施例中，第一調節器包括頻率控制電感，該電感與驅動電路控制電感電感耦合，以及第一調節器根據電流設定點值和感測的燈電流選擇性地使與第一頻率控制電感相關聯的負載變化以修改驅動電路電感，并因此控制逆變器工作頻率，使得對逆變器輸出進行調整。該第一調節器因此以正常調光模式操作，以在調光控制(電流)設定點附近調節燈電流。第二調節器也具有(第二)頻率控制電感，該電感與驅動電路控制電感電感耦合， 并操作為基于電壓設定點值和感測的AC總線節點電壓值選擇性地使第二頻率控制電感的負載改變，以控制逆變器工作頻率，從而對逆變器的輸出進行調整。在示范實施例中，該第二調節器執行電壓調整以將AC總線節點電壓調整到處于或低于電壓閾值。這在燈數量減少(delamp)期間或當燈最終故障時限制了逆變器的輸出電壓。在一些實施例中，第二調節器還包括陰極加熱電路，其在感測的燈電流值低于閾值時，選擇性地加熱一個或多個燈陰極并控制逆變器頻率，以將輸出降低到預定值。這些陰極有效地并聯操作，以維持恒定電壓。第一調節器的某些實施例包括電流設定點電路以及電流感測電路和電流調節器， 該電流設定點電路具有接收調光等級設定點信號的輸入端子，該電流感測電路操作地與逆變器耦合以感測燈電流值，并且該電流調節器根據調光等級設定點信號來調整燈電流。提供一種方法以用于對至少一個熒光燈供電，其包括對自激振蕩逆變器賦能以產生AC信號從而對至少一個熒光燈供電，感測逆變器的AC總線節點電壓值，感測燈電流值， 接收電流設定點值，在調光控制模式中，至少部分地基于該電流設定點值和感測的燈電流值來選擇性地調整逆變器工作頻率以控制逆變器的輸出，選擇性地調整逆變器工作頻率以控制逆變器的輸出從而將AC總線節點電壓調節到處于或低于電壓閾值，以及在感測的燈電流值低于燈電流閾值時，選擇性地加熱一個或多個燈陰極并選擇性地調整逆變器工作頻率從而將逆變器的輸出降低到預定值。附圖說明在下文詳細描述和附圖中闡述了一個或多個示范實施例，在附圖中圖1是圖示一示范調光鎮流器的示意圖，該示范調光鎮流器具有自激振蕩逆變器，該自激振蕩逆變器帶有提供高級陰極加熱、電壓調節、抗閃爍、和電流調節控制的雙調節器逆變器控制配置；圖2是圖示圖1的調光鎮流器中的一示范整流器和升壓DC-DC轉換器的詳細示意圖；圖3是圖示圖1和圖2的鎮流器中、驅動一個或多個并聯連接的熒光燈的一示范自激振蕩逆變器的詳細示意圖；以及圖4和圖5是圖示圖1-3的鎮流器中、用于控制逆變器的示范第一調節器和第二調節器的詳細示意圖。具體實施方式現在參考附圖，其中貫穿附圖同樣的附圖標記用于指代同樣的元件，并且其中多種特征不必按比例繪制，本公開涉及電子照明，以及更具體地涉及與熒光燈結合使用并將通過具體參考熒光燈來描述的調光鎮流器，盡管本文描述的示范鎮流器還能夠用于其他照明應用，而不受限于前文提到的應用。圖1圖示了調光鎮流器102，其中根據用于調光控制或陰極加熱的感測的燈電流來控制自激振蕩逆變器140的工作頻率，并且控制逆變器的AC總線電壓不超過電壓閾值， 以便防止更換一個或多個燈108時過度驅動工作的燈108。鎮流器102包括從AC輸入104 接收輸入功率的整流器110，其中該整流器可以是有源的或無源的，或者可以備選地通過 DC輸入功率供給鎮流器102而省略整流器110。整流器110具有將整流的DC電壓提供到開關型DC-DC轉換器120的輸出112，開關型DC-DC轉換器120包括由適合的控制信號操作的多種開關器件(未示出)。在一個實施例中(結合圖2在下文進一步圖示和描述)，轉換器120是帶有控制器130的升壓轉換器，控制器130能夠實現功率因數控制(PFC)組件 136，以控制鎮流器102的功率因數。鎮流器102還包括自激振蕩頻率受控的逆變器140，其接收DC電壓122并提供AC輸出106，以在具有第一控制調節器和第二控制調節器150a和 150b的逆變器控制器150的控制下驅動一個或多個燈負載108。第一調節器150a包括電流調節器152，以至少部分地根據調光等級設定點160 (例如，來自外部信號源)來調節燈電流。在一個實施例中，第二調節器150b具有陰極加熱電路154、電壓調節器156、和抗閃爍電路158，并且第二調節器150b可根據用于防止過電壓情況的AC總線電壓閾值161和根據用于控制燈陰極加熱的燈電流閾值162來操作。圖3中進一步圖示了一個示范逆變器 140，并且圖4和圖5中提供了示范的第一逆變器控制調節器和第二逆變器控制調節器的細節。在某些實施例中，逆變器140可以是耦合以提供隔離的AC輸出106的變壓器。圖2圖示可以在調光鎮流器102中使用的整流器110和升壓DC-DC轉換器120的一個適合實施例。整流器Iio分別從輸入104的線路連接(line connection) L和中性連接 N接收輸入AC功率，并且包括用于連接到地EGND的接地連接G以及線路-地本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于操作至少一個熒光燈的調光鎮流器，所述鎮流器包括：輸入整流器，其操作為接收ＡＣ輸入和產生初始ＤＣ輸出；ＤＣ－ＤＣ轉換器，其操作地耦合到所述輸入整流器，以接收所述初始ＤＣ輸出并提供第二ＤＣ輸出；頻率受控的自激振蕩逆變器，其操作地耦合到ＤＣ－ＤＣ轉換器，以轉換所述第二ＤＣ輸出從而產生對至少一個熒光燈供電的ＡＣ信號；以及逆變器控制系統，其操作地與所述逆變器耦合，以控制所述逆變器工作頻率，所述逆變器控制系統包括：第一調節器，其操作為至少部分地基于電流設定點值和感測的燈電流值來選擇性地使所述逆變器工作頻率變化，以調整所述逆變器的輸出；以及第二調節器，其操作為至少部分地基于電壓設定點值和感測的ＡＣ總線節點電壓值來選擇性地使所述逆變器工作頻率變化，以調整所述逆變器的所述輸出。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：L·R·內羅內，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：US