专利名称：用于灯具镇流器的热保护的制作方法
技术领域：
本发明涉及对于灯具镇流器的热保护。特别地，本发明涉及具有主动热管理和保护电路的镇流器，该保护电路使镇流器能够在已经检测到镇流器过温状态时安全地工作，并使镇流器继续安全地为灯具提供电力。
背景技术：
灯具镇流器是将标准线路电压和频率转换为适用于特定灯具类型的电压和频率的设备。通常，镇流器是用于接受一个或多个日光灯的照明装置中的一个组件。照明装置可以具有超过一个的镇流器。
一般来讲，镇流器被设计为在规定的的工作温度之内工作。可能由于多种因素而超过镇流器的最大工作温度，包括镇流器与灯具的不适当匹配、不适当的散热以及照明装置的不充分通风。如果没有纠正过温状态，则可能因而损害或者破坏镇流器和/或灯具。
某些现有技术的镇流器具有在检测到过温状态时关闭镇流器的电路。这通常是借助于感测镇流器温度的热断路开关来执行。当所述开关检测到过温状态的时候，它通过移除它的电源电压来关闭镇流器。如果随后达到了正常的镇流器温度，则所述开关可以恢复对于镇流器的电源电压。其结果是，灯具闪烁和/或长时间的的失去照明。闪烁和失去照明可能是很恼人的。此外，在其他电气系统中，比如照明控制开关、断路器乃至布线中，该原因可能不明显，并可能被错认为故障。
发明内容
灯具镇流器具有温度感测电路和对温度传感器作出响应的控制电路，该控制电路在已经检测到过温状态时，限制由镇流器提供的输出电流。只要检测到过温状态，控制电路就主动地调节输出电流，以试图在继续操作该镇流器(即不切断该镇流器)的同时恢复到可以接受的工作温度。输出电流被维持在减少后的级别，直到所感测的温度恢复到可以接受的温度。
公开了多种调节输出电流的方法。在一个实施例中，在过温状态期间线性地调节输出电流。在另一实施例中，在过温状态期间以阶跃函数的方式调节输出电流。在其他实施例中，以不同的组合方式来使用对于输出电流的线性和阶跃函数调节两者。理论上讲，线性函数可以被替换为包括线性和非线性函数在内的任何连续递减函数。对于输出电流的平缓的、线性的调节倾向于在光强方面提供对于偶然的观察者而言相对觉察不到的变化，而阶式调节可被用于产生明显的改变，以便向人员警示已经遇到或纠正了一个问题。
本发明特别是应用于对调光控制作出响应以便使连接到镇流器的日光灯变暗的这种调光镇流器(但不局限于这样的应用)。通常，调光控制的调节改变由镇流器传送的输出电流。这是通过改变递送给镇流器的输出电路中的一个或多个开关晶体管的开关信号的占空度，频率或者脉冲宽度来改变的。这些开关晶体管也可以被称为输出开关。输出开关是诸如晶体管之类的开关，对其占空度和/或切换频率进行改变以控制镇流器的输出电流。镇流器的输出电路中的谐振电路接收开关的输出，以便为灯具提供一般来讲为正弦波的(交流的)输出电压和电流。占空度、频率或者脉冲宽度由控制电路进行控制，该控制电路对相位至直流转换器的输出作出响应，而该相位至直流转换器接收由调光控制所提供的相位控制交流调光信号。相位至直流转换器的输出是直流信号，其具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度。通常，在相位至直流转换器中设置一对电压箝位电路(高和低端箝位电路)，用于建立高和低端的强度级。低端箝位电路设置镇流器的最小输出电流级别，而高档箝位电路则设置其最大输出电流级别。
依据本发明的一个实施例，镇流器温度传感器与返送系统保护电路耦合，该过流(Foldback)保护电路在所感测的镇流器温度超过阈值的时候，根据所感测的镇流器温度来动态地调节高端箝位电压。高端箝位电压所调节的量取决于所感测的镇流器温度与阈值之间的差值。根据另一实施例，无需采用高和低端箝位电路来实施本发明。代之以，过流保护电路可以与乘法器通信，该乘法器随后与控制电路通信。在这一实施例中，控制器对乘法器的输出作出响应，来调节开关信号的占空度、脉冲宽度或者频率。
还可依照上述内容，与非调光镇流器相结合地利用本发明。具体来讲，如上所述地提供镇流器温度传感器和过流保护，并且当镇流器温度超过阈值的时候，过流保护电路与控制电路通信以改变一个或多个开关信号的占空度、脉冲宽度或者频率。
在每一实施例中，也可以采用温度切断开关，以便在镇流器温度超过最高温度阈值时完全地切断镇流器(正如现有技术中那样)。
依据下文中的对于最佳实施例的详细说明，本发明的其他特征将变得清楚明白。
图1是现有技术的非调光镇流器的功能方框图。
图2是现有技术的调光镇流器的功能方框图。
图3是与调光镇流器相结合使用的本发明的一个实施例的功能方框图。
图4a图示出典型的调光控制的相位控制输出。
图4b图示出典型的相位至直流转换器的相位控制输出。
图4c图示出高和低端箝位电路对于典型的相位至直流转换器的输出的影响。
图5a图示出本发明的实施例的操作，其在镇流器温度大于阈值T1的时候线性地调节镇流器输出电流。
图5b图示出本发明的一个实施例的操作，其用于当镇流器温度大于阈值T2的时候，以阶跃函数的方式将镇流器输出电流减少到级别L1，而在镇流器温度减少到正常温度T3时，以阶跃函数的方式将输出电流增加到100％。
图5c图示出本发明的一个实施例的操作，其在温度阈值T4和T5之间线性地调节镇流器输出电流，以致如果达到或者超过温度阈值T5，则以阶跃函数的方式将镇流器输出电流从级别L2减少到级别L3，并且当镇流器温度减少到阈值T6的时候，以阶跃函数的方式将输出电流增加到级别L4。
图5d图示处本发明的一个实施例的操作，其采用对于多个阈值的多个阶式变化来调节镇流器输出电流，并且如果输出电流的阶式减少不足以将镇流器温度恢复到正常，则进一步在级别L6和L7之间线性地调节镇流器输出电流。
图6图示出图3的实施例的一个电路级别实现方式，其呈现出图5c中的输出电流特性。
图7是用于与调光镇流器相结合使用的本发明的另一实施例的功能方框图。
图8图示出对于图7的实施例的输出电流对比温度的响应。
图9是可与调光镇流器一起使用的本发明的一个实施例的功能方框图。
具体实施例方式
现在参看附图，其中类似的编号表示类似的元件，图1和图2中分别示出了典型的现有技术的非调光和调光镇流器的功能方框图。参见图1，典型的非调光镇流器包括前端交流至直流转换器102，它将所施加的线路电压100a、b(通常为120伏特的交流电，60赫兹)转换为较高的电压(通常为400至500伏特的直流电)。电容器104使交流至直流转换器102的103a、b上的高电压输出稳定。跨越电容器104两端的高电压被提供给后端直流至交流转换器106，该后端直流至交流转换器106通常在端子107a、b处产生45千赫兹至80千赫兹的100至400伏特交流电输出，以驱动负载108，该负载通常为一个或多个日光灯。通常，镇流器包括热断路开关110。一旦检测到过温状态，则热断路开关110将100a处的电源电压移除，以关闭镇流器。如果所述开关检测到镇流器恢复到正常的或者可以接受的温度，则电源电压被恢复。
上文的描述适用于图2，只除了图2中示出了后端直流至交流转换器106的额外细节，并且包括电路218、220和222，该电路218、220和222允许镇流器对来自调光控制216的调光信号217作出响应。调光控制216可以是任何相位控制的调光设备，并且可以是墙壁安装型的。市场上买得到的图2类型的调光镇流器的范例是可以从作为本发明的专利受让人的卢特龙电子公司(宾夕法尼亚州，Coopersburg市)获得的型号FDB-T554-120-2。正如已知的，调光信号是一种图4a中所示类型的相位控制的交流调光信号，使得调光信号的占空度、并由此是调光信号的RMS电压随着调光激励器的调节而变化。调光信号217驱动相位至直流转换器218，该相位至直流转换器218将相位控制的调光信号217转换为直流电压信号219，该直流电压信号219具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度，如图4b中所示。可以看出，信号219一般是线性地跟踪调光信号217。然而，箝位电路220对这一通常为线性的关系进行修改，如下文所述。
信号219激励镇流器驱动电路222，以生成至少一个开关控制信号223a、b。注意，图2中所示的所述开关控制信号223a、b代表现有技术中的在后端转换器106中以相反功能(直流至交流)驱动输出切换的那些开关控制信号。输出开关是占空度和/或切换频率被改变、从而控制镇流器的输出电流的开关。所述开关控制信号控制与谐振电路212、213耦合的输出开关210、211的打开和闭合。尽管图2描述了一对开关控制信号223a、b，然而可以使用仅仅利用一个开关信号的等效功能。电流感测设备228将输出(负载)电流反馈信号226提供给镇流器驱动电路222。所述开关控制信号的占空度、脉冲宽度或者频率随着信号219的级别(受到电路220的钳制)以及反馈信号226而变化，以确定由镇流器传送的输出电压和电流。
相位至直流转换器中的高和低端箝位电路220限制相位至直流转换器的输出219。图4c中示出了高和低端箝位电路220对于相位至直流转换器的作用。可以看出，高和低箝位电路220分别将之外的线性信号219的上及下端钳制在级别400和401。因此，高和低端箝位电路220建立了最小和最大的调光级别。
通常还采用温度切断开关110(图1)。到目前为止，已经描述的所有这些都是现有技术。
图3是采用本发明的调光镇流器的方框图。具体来讲，图2中的调光镇流器被修改为包括镇流器温度感测电路300，其向过流保护电路310提供镇流器温度信号305。正如下文中将说明的，过流保护电路310为高和低端箝位电路220′提供适当的调节信号315，以调节高断路级别400。从功能上讲，箝位电路220′与图2中的箝位电路220相似，然而箝位电路220′还对调节信号315作出响应，对高端箝位电压(即级别400)动态地进行调节。
镇流器温度感测电路300可以包括具有规定耐温度系数特性的一个或多个热敏电阻，或者是另一类型的温度感测恒温器设备或电路。过流保护电路310响应于温度信号305与一阈值的比较结果，产生调节信号315。如果比较结果确定存在过温状态，则过流保护电路可以或者提供线性输出(使用线性响应发生器)，或者提供阶跃函数输出(使用阶跃响应发生器)，或者提供两者的组合。理论上讲，图3中所示的示例性的线性函数可以被替换为包括线性和非线性函数的任何连续函数。为了简单性和清晰性，将使用线性连续函数的范例。但是，可理解的是，可以等效地使用其他连续函数。无论使用的确切函数如何，当过流保护电路310表明存在过温状态的时候，都将从其正常的工作级别中减少该高端钳位级别400。减少高端钳位级别400调节了对于镇流器驱动电路222的驱动信号219′，从而改变所述开关控制信号223a、b的占空度、脉冲宽度或者频率，并因此减少了由镇流器向负载108提供的输出电流。在正常的情况中，减少输出电流应该减少镇流器温度。镇流器温度中的任何下降都将反映在信号315中，并且据此，高端钳位级别400被增加和/或恢复到正常。
图5a-5d图示出了在过温状态期间调节输出电流的各种范例。这些范例并不是穷举的，也可以采用其他函数或函数组合。
在图5a的范例中，当镇流器温度超过阈值T1的时候，线性地调节输出电流。如果镇流器温度超过T1，过流保护电路310为箝位电路220′的高端箝位部分提供限制输入，以便线性地减少高端钳位级别400，从而可以将输出电流从100％线性地减少到预先选定的最小值。温度T1可以通过选择过流保护电路310中的适当阈值来预先设置，如下文中所更加详细描述的。在过温状态期间，可以在线性区域510中动态地调节输出电流，直到镇流器温度稳定并且可以恢复到正常。由于日光灯常常在灯具的饱和区中工作(这时，灯具电流中的递增变化可能并未在光线强度方面产生对应的变化)，因此对于输出电流的线性调节可能使得强度方面的结果变化难以被偶然的观察者觉察到。例如，输出电流中的40％的减少(当灯具饱和的时候)可能仅仅在感知的强度方面产生10％的减少。
即使输出电流小于最大(100％)值，图3中的本发明的实施例仍将负载的输出电流限制到线性区域510。例如，参看图5a，调光控制信号217可以被设置为在例如最大负载电流的80％处操作电灯负载108。如果温度升高到超过温度值T1，则线性限制响应一直到温度达到值T1*时才被激活。在该值处，可以发生线性电流限制，这将把输出电流限制到线性区域510。这使得即使灯具的原始设置小于100％负载电流，仍能够使用最大(100％)的线性限制轮廓。由于本发明的电流限制动作允许温度下降，因此只要调光控制信号217未被改变，灯具负载电流仍将再一次返回到最初设置的80％级别。
在图5b的范例中，当镇流器温度超过阈值T2的时候，可以以阶跃函数的方式来减少输出电流。如果镇流器温度超过T2，则过流保护电路310为箝位电路220′的高端部分提供限制输入，以便使高端钳位级别400阶梯式下降；这在所提供的输出电流中产生了从100％到级别L1的立即的阶梯式下降。一旦镇流器温度恢复到可以接受的工作温度T3，则过流保护电路310允许输出电流再次以阶跃函数的形式，立即返回到100％。注意，恢复温度T3低于T2。因此，过流保护电路310呈现滞后现象。滞后现象的使用有助于防止当镇流器从较高温度恢复回来的时候在T2周围发生振荡。输出电流中的突然变化可能在光线强度中产生明显变化，从而向人员警示已经遇到和/或纠正了一个问题。
在图5c的范例中，在输出电流中同时采用了线性和阶跃函数调节两者。对于T4和T5之间的镇流器温度，在100％和级别L2之间存在输出电流的线性调节。然而，如果镇流器温度超过T5，则在所提供的输出电流中存在从级别L2到级别L3的立即的阶梯式下降。如果镇流器温度恢复到可以接受的工作温度T6，则过流保护电路310允许输出电流再次以阶跃函数的形式返回到级别L4，并且再次以线性的方式来动态地调节输出电流。注意，恢复温度T6低于T5。因此，过流保护电路310呈现滞后现象，这同样防止在T5周围发生振荡。在100％和L2之间线性调节输出电流可以使得灯具亮度方面的结果变化难以被偶然的观察者察觉到，而在L2和L3之间的输出电流方面的突然变化则可以使得它们在光线强度方面产生明显变化，从而向人员警示已经遇到和/或纠正了一个问题。
在图5d的范例中，采用了一系列的阶跃函数在温度T7和T8之间调节输出电流。具体来讲，在T7处存在从100％到级别L5的输出电流阶式下降，在T8处存在从级别L5到级别L6的另一输出电流阶式下降。一旦温度下降并且恢复，则在T11处存在从级别L6到级别L5的输出电流阶式增加，并且在T12处存在从级别L5到100％的另一输出电流阶式增加(因此，每一阶跃函数均采用滞后现象来防止T7和T8周围的振荡)。然而在镇流器温度T9和T10之间，采用了级别L6和L7之间的输出电流的线性调节。同样，图3的过流保护电路310中的阶跃和线性响应发生器(下文中将说明)允许为各种温度设置来设定阈值。输出电流中的一个或多个阶式调节可以产生光线强度方面的明显变化，而线性调节则相对难以察觉到。
在每一范例中，均可以采用热断路开关，如图1中的110处所示，用于在检测到实质上的过温状态时移除电源电压，并关闭镇流器。
图6图示出图3实施例的选定部分的一个电路级别实现方式。过流保护电路310包括线性响应发生器610和阶跃响应发生器620。调节信号315经由箝位电路220′的高端箝位电路630来驱动相位至直流转换器218′的输出级660。还示出低端箝位电路640。
温度感测电路300可以是随着增加的温度而呈现增加的电压输出的集成电路设备。温度感测电路300对所述线性响应发生器610和阶跃响应发生器620进行馈送。阶跃响应发生器620平行于线性响应发生器610，并且两者都以随温度而变的方式来动作，以便产生调节信号315。
线性响应发生器610的温度阈值是通过分压器R3、R4来设置的，而阶跃响应发生器620的温度阈值是通过分压器R1、R2来设置的。如本领域中所公知的，阶跃响应发生器620的滞后特性是借助于反馈来实现的。
低端箝位电路640的阈值是经由被简单标记为VDIV1的分压器来设置的。相位控制调光信号217被提供到比较器650的一个输入。比较器650的另一输入从标记为VDIV2的分压器接收电压。相位至直流转换器218′的输出级660提供控制信号219′。
本领域中技术人员将理解的是，线性和阶跃响应发生器610、620的温度阈值可以被设置为使得过流保护电路310或者在线性函数之后呈现阶跃函数(参见图5c)，或者是相反。可以使用两个阶跃响应发生器620来实现连续的阶跃函数(参见图5d的步骤L5和L6)。同样地，可以通过把阶跃响应发生器620替换为另一线性响应发生器610来实现连续的线性响应。如果仅仅想要一个线性函数(图5a)或者仅仅想要一个阶跃函数(图5b)，则仅仅采用该适当的响应发生器。过流保护电路310可以被设计为产生超过两种类型的函数，例如通过添加另一并行的级。例如可以通过将另一阶跃响应产生器620引入过流保护电路，并通过设置适当的温度阈值，来获得图5d的函数。
图7是依据本发明的另一实施例的调光镇流器的方框图。同样，图2中的调光镇流器被修改为包括镇流器温度感测电路300，其向过流保护电路310提供镇流器温度信号305。如前所述，过流保护电路310′产生调节信号315′，以便在过温状态中修改直流至交流后端106的响应。名义上来讲，来自于调光控制216的相位控制调光信号217以及高和低端箝位电路220的输出起到产生控制信号219的作用，该控制信号219例如被用于图2中的调光镇流器中。然而，在图7的配置中，控制信号219和调节信号315′是通过乘法器700来组合的。结果得到的乘积信号701被用于与反馈信号226相结合地驱动镇流器驱动电路222′。应被注意的是，镇流器驱动电路222′执行与图3的镇流器驱动电路222相同的功能，只除了镇流器驱动电路222’可以具有不同地缩放后的输入，如下文中所述。
如前所述，在正常操作中，调光控制216起到将相位控制调光信号217递送到相位至直流转换器218的作用。相位至直流转换器218为乘法器700提供一个输入219。另一乘法器输入是调节信号315′。
在正常温度条件下，乘法器700仅仅受到信号219的影响，这是因为调节信号315′被缩放到表示1.0的因数。从功能上讲，调节信号315′与图3中的315相似，只除了缩放的效果。在过温状态下，过流保护电路310′对调节信号315′进行缩放，以表示小于1.0的因数。因此，信号219和调节信号315′相乘后的乘积将小于1.0，并且因而被缩放回驱动信号701，从而减少了对于负载108的输出电流。
图8图示出对于图7的实施例的输出电流对比温度的响应。如图5a中所示出的响应，在100％的负载电流处，电流限制函数可以在温度T1之外线性地减少。然而，与图5a不同，图7中的实施例在较低初始电流设置时的响应更加即时。在图7的乘法器实施例中，一旦到达阈值温度T1，即开始电流限制。例如，可以通过调光控制信号217，将灯具108的工作电流设置在低于最大值的级别，如80％，所述调光控制信号217产生对于乘法器700的输入信号219。假定温度升高到T1的级别，则乘法器输入信号315′将立即开始减少到低于1.0的级别，从而降低了对于驱动信号701的输出。因此，超过阈值温度T1时，100％电流限制响应轮廓810与80％电流限制响应轮廓820不同。
本领域中技术人员可以理解的是，所述乘法器可以以模拟或数字乘法器的形式来实现。因此，实际上用于乘法器输入的驱动信号可以相应地为模拟的或数字的，以便适应所使用的乘法器700的类型。
图9图示出了本发明对于如图2类型的非调光镇流器的应用，其没有采用高端和低端箝位电路或者相位至直流转换器。如前所述，提供了镇流器温度感测电路300，其向过流保护电路310″提供了镇流器温度信号305。过流保护电路310′响镇流器驱动电路222提供调节信号315″。并没有对高端箝位电路的级别进行调节，而是将调节信号315″直接地提供到镇流器驱动电路222。除此之外，对于图3的功能与操作以及图5a-5d的范例的上述描述均可适应。
此处所述的用于实现本发明的电路优选的是与镇流器一起封装，或者被封装在镇流器本身的内部，不过这样的电路也可以与镇流器分离地封装，或者从镇流器中移除。
对于本领域中技术人员清楚明白的是，可以对本发明的设备和方法作出各种修改和变动，而不会脱离本发明的精神或范围。例如，尽管公开了线性递减函数作为实施电流限制的一种可行实施例，但是其他连续地递减函数、甚至非线性的递减函数也可以被同作电流限制机制，而未脱离本发明的精神。因此，其意图是，本发明包含对于本发明的修改和变动，只要这些修改和变动归入所附权利要求书及其等效物的范围之内。
权利要求
1.用于控制从镇流器到灯具的输出电流的电路，包括a)与镇流器热耦合的温度感测电路，用于提供温度信号，该温度信号具有表示镇流器温度Tb的幅度；以及b)控制电路，其能够在温度信号的幅度表示Tb已经超过预定的最大期望镇流器温度T1的时候，令镇流器进入电流限制模式；其中，控制电路依据(i)阶跃函数或者(ii)阶跃和连续函数的组合之中的一种，响应于温度信号来减少输出电流，并且同时继续操作该镇流器。
2.根据权利要求1的电路，其中所述连续函数是线性函数。
3.根据权利要求1的电路，其中当以电流限制模式操作镇流器的时候，控制电路对Tb等于或者小于阈值温度T2的确定结果作出响应，以增加输出电流，其中T2小于T1，以致输出电流轮廓在电流限制模式中呈现滞后现象。
4.根据权利要求3的电路，包括提供第一阈值信号和至少另一个第二阈值信号的电路，该第一阈值信号具有表示T1的幅度，而第二阈值信号具有表示T2的幅度。
5.根据权利要求3的电路，其中所述控制电路以阶跃函数的方式增加输出电流。
6.根据权利要求3的电路，其中控制电路以阶跃函数的方式，增加和减少输出电流。
7.根据权利要求1的电路，其中电流限制模式具有第一状态和在第一状态之后的第二状态，所述第一状态以线性函数的方式减少输出电流，而第二状态则以阶跃函数的方式进一步减少输出电流。
8.根据权利要求7的电路，其中当温度信号的幅度表明Tb已经超过T1的时候，控制电路令镇流器进入电流限制模式的第一状态，而当温度信号的幅度表明Tb已经超过温度T2且T2大于T1的时候，控制电路令镇流器进入第二状态。
9.根据权利要求8的电路，其中当以电流限制模式的第二状态对镇流器进行操作的时候，控制电路对Tb已经减少到介于T1和T2之间的温度T3的确定结果作出响应，从而以阶跃函数的方式增加输出电流。
10.根据权利要求1的电路，其中限制电流模式具有以相继的阶跃函数的方式减少输出电流的第一状态。
11.根据权利要求10的电路，包括提供第一阈值信号和第二阈值信号的电路，第一阈值信号表示出T1的幅度，而第二阈值信号表示出大于T1的温度T2的幅度，其中当以电流限制模式的第一状态操作镇流器的时候，控制电路对Tb已经达到T1的确定结果作出响应，从而以第一阶跃函数的方式降低输出电流，并对Tb已经达到T2的确定结果作出响应，从而以第二阶跃函数的方式进一步降低输出电流。
12.根据权利要求11的电路，其中电路提供第三阈值信号和第四阈值信号，第三阈值信号表示出小于T1的温度T3的幅度，第四阈值信号表示出介于T2和T1之间的温度T4的幅度，其中当在电流限制模式的第一状态中操作镇流器的时候，控制电路对Tb已经减少到T4的确定结果作出响应，从而以第三阶跃函数的方式来增加输出电流，并对Tb已经进一步减少到T3的确定结果作出响应，从而以第四阶跃函数的方式来进一步增加输出电流。
13.根据权利要求10的电路，其中电流限制模式具有在最后一个阶跃函数之后的第二状态，该第二状态以线性函数的方式来进一步减少输出电流。
14.根据权利要求1的电路，还包括温度切断电路，其用于在Tb达到或者超过大于T1的不安全的最高温度时关闭镇流器。
15.根据权利要求1的电路，其中控制电路产生对镇流器的至少一个输出开关进行驱动的至少一个开关信号，并对Tb和T1之间的差值作出响应，从而改变至少一个开关信号的占空度、脉冲宽度或者频率。
16.根据权利要求14的电路，其中所述镇流器是对由调光控制产生的相位控制交流调光信号作出响应的调光镇流器，并且所述控制电路包括相位至直流转换器，其将调光信号转换为直流信号，该直流信号具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度；和驱动电路，其产生至少一个开关信号，用于驱动镇流器的至少一个输出开关；并且其中，所述驱动电路对所述直流信号以及表示输出电流的反馈信号作出响应，来改变所述至少一个开关信号。
17.根据权利要求15的电路，其中所述控制电路还包括箝位电路，其防止直流信号的幅度超过预先选择的上级别，并且其中所述预先选择的上级别是根据Tb和T1之间的差值来调节的。
18.根据权利要求14的电路，其中所述镇流器是对由调光控制产生的相位控制交流调光信号作出响应的调光镇流器，并且所述控制电路包括相位至直流转换器，其将调光信号转换为直流信号，该直流信号具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度；乘法器电路，其依据直流信号以及缩放后的Tb和T1之间的差值来提供输出；和驱动电路，其产生至少一个开关信号，用于驱动镇流器的至少一个输出开关；并且其中，所述驱动电路对所述乘法器的输出以及表示输出电流的反馈信号作出响应，来改变所述至少一个开关信号。
19.根据权利要求1的电路，其中输出电流中的减少和增加导致由灯具所提供的亮度中的减少和增加，并且其中所述减少是突然的并且可被人察觉。
20.一种镇流器包括a)输出电路，其向负载提供输出电流，并且具有开关电路；b)基准发生器，其为镇流器提供有关第一阈值温度T1的基准信息；c)温度感测设备，用于提供镇流器工作温度信息Tb；d)比较电路，其提供第一信号，该第一信号具有表示出Tb超过T1的差值的幅度；以及e)控制电路，向所述开关电路提供驱动信号，所述控制电路响应于由比较电路提供的信号，对驱动信号的占空度、脉冲宽度或者频率中的至少一个进行调节，以致当比较电路表明Tb大于T1时，依据(i)阶跃函数(ii)阶跃与连续函数的组合之中的一种来改变镇流器所提供的输出电流，同时继续操作镇流器。
21.根据权利要求20的镇流器，其中，基准发生器为镇流器提供与小于T1的第二阈值温度T2有关的信息，并且其中所述比较电路提供第二信号，该第二信号具有表示出Tb超过T2的差值的幅度，并且其中所述控制电路对来自于比较电路的第一信号作出响应，从而在T1处以阶跃函数的方式将输出电流减少到第一电流级别，并且对来自于比较电路的第二信号作出响应，从而在T2处以阶跃函数的方式将输出电流增加到大于第一电流级别的第二电流级别。
22.根据权利要求20的镇流器，其中，所述控制电路对来自于比较电路的信号作出响应，从而在T1和大于T1的第二阈值温度T2之间线性地减少输出电流，并且在T2处以阶跃函数的方式减少输出电流。
23.根据权利要求22的镇流器，其中，所述控制电路系统在介于阈值温度T1和T2之间的第三阈值温度T3处，以阶跃函数的方式增加输出电流。
24.根据权利要求20的镇流器，其中所述负载是灯具，并且输出电流中的变化导致由该灯具提供的亮度中的变化，并且其中该变化是突然的，并且可被人察觉。
25.根据权利要求20的镇流器，还包括温度切断电路，其用于在Tb达到或者超过大于T1的不安全的最高温度时关闭镇流器。
26.根据权利要求20的镇流器，其中所述镇流器是对由调光控制产生的相位控制交流调光信号作出响应的调光镇流器，并且所述控制电路包括相位至直流转换器，其将调光信号转换为直流信号，该直流信号具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度；和驱动电路，其产生至少一个开关信号，用于驱动镇流器的至少一个输出开关；并且其中，所述驱动电路对所述直流信号以及表示输出电流的反馈信号作出响应，将所述至少一个开关信号调整至开关电路。
27.根据权利要求26的镇流器，其中，所述控制电路还包括箝位电路，其防止直流信号的幅度超过预先选择的上级别，并且其中所述预先选择的上级别是根据Tb超过T1的差值来调节的。
28.根据权利要求20的电路，其中，所述镇流器是调光镇流器，其对由调光控制产生的相位控制交流调光信号作出响应，并且所述控制电路包括相位至直流转换器，其将调光信号转换为直流信号，该直流信号具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度；乘法器电路，其根据所述直流信号和缩放后的Tb和T1之间的差值来提供输出；和驱动电路，其产生至少一个开关信号，用于驱动镇流器的至少一个输出开关；并且其中，所述驱动电路对所述乘法器以及表示输出电流的反馈信号作出响应，将所述至少一个开关信号调整至开关电路。
29.一种热保护镇流器包括(a)用于接收电源电压的交流至直流转换器；(b)与前端交流至直流转换器耦合的后端直流至交流转换器，用于将输出电流提供给负载；(c)温度感测装置，适用于提供表示镇流器温度Tb的信号；(d)电流限制电路，其提供响应于Tb的输出；以及(e)控制电路，其对电流限制电路的输出作出响应，并根据电流限制电路的输出驱动后端直流至交流转换器；其中所述电流限制电路响应于检测到的过温状态，依据(i)阶跃函数或者(ii)阶跃和线性函数的组合之中的一种，令控制电路调节输出电路，同时继续操作该控制电路。
30.根据权利要求29的镇流器，还包括温度切断电路，其用于在镇流器的温度达到或者超过不安全的最高温度时关闭镇流器。
31.根据权利要求29的镇流器，其中，当Tb介于第一阈值温度T1和大于T1的第二阈值温度T2之间时，控制电路线性地减少输出电流，并且当Tb等于或者大于T2时，控制电路以阶跃函数的方式减少输出电流。
32.根据权利要求31的镇流器，其中，在Tb达到T2之后，控制电路在介于T1和T2之间的第三阈值温度T3处，以阶跃函数的方式增加输出电流。
33.一种控制镇流器的方法，包括以下步骤a)测量镇流器温度Tb；b)将Tb与第一基准T1相比较；c)提供Tb与T1之间的差值的表示；以及d)根据步骤(c)的结果，依据(i)阶跃函数或者(ii)阶跃和连续函数的组合之中的一种来控制镇流器所提供的输出电流，同时继续操作镇流器。
34.根据权利要求33的方法，其中，步骤(d)包括根据差值，改变提供给镇流器的输出电路中的至少一个开关的占空度、脉冲宽度或者频率。
35.根据权利要求33的方法，还包括如果镇流器温度达到或者超过不安全的最高温度，则关闭镇流器。
36.根据权利要求33的方法，其中步骤(d)包括当Tb介于T1和大于T1的第二基准T2的时候，线性地减少输出电流，并且当Tb等于或者大于T2的时候，以阶跃函数的方式减少输出电流。
37.根据权利要求36的方法，其中，步骤(d)还包括在Tb达到T2之后，在介于T1和T2之间的第三基准T3处以阶跃函数的方式增加输出电流。
38.根据权利要求33的方法，其中步骤(d)包括以相继的阶跃函数的方式减少输出电流。
39.根据权利要求38的方法，其中，步骤(b)还包括将Tb与大于T1的第二基准T2相比较；步骤(c)还包括提供Tb和T2之间的差值的表示；以及步骤(d)包括当Tb介于T1和T2之间时，以阶跃函数的方式减少输出电流，并且还在Tb等于或者大于T2的时候，以阶跃函数的方式进一步减少输出电流。
40.根据权利要求39的方法，还包括以下步骤(e)在Tb已经等于或者超过T1之后，但在Tb已经等于或者超过T2之前，将Tb与小于T1的第三阈值T3相比较；(f)提供Tb与T3之间的差值的表示；(g)响应于步骤(f)中的表示，以第三阶跃函数的方式增加输出电流；(h)在Tb已经等于或者超过T2之后，将Tb与介于T1和T2之间的第三阈值T4相比较；(i)提供Tb与T4之间的差值的表示；以及(j)响应于步骤(i)中的表示，以第四阶跃函数的方式增加输出电流。
41.根据权利要求33的方法，其中，镇流器对由调光控制产生的相位控制交流调光信号作出响应，并且输出电流由至少一个输出开关来控制；并且其中步骤(d)进一步包括将调光信号转换为直流信号，该直流信号具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度；以及响应于该直流信号以及表示输出电流的反馈信号来控制所述至少一个输出开关。
42.根据权利要求41的方法，其中步骤(d)还包括钳制直流信号的幅度，以防超过预先选择的上级别，并且其中所述预先选择的上级别是根据Tb和T1之间的差值来调节的。
43.根据权利要求33的方法，其中，所述镇流器对由调光控制产生的相位控制交流调光信号作出响应，并且所述输出电流由至少一个输出开关开控制；并且其中步骤(d)包括以下步骤(1)对Tb和T1之间的差值的表示进行缩放；(2)将调光信号转换为直流信号，该直流信号具有随着调光信号的占空度的值而变化的幅度；(3)将所述直流信号与来自于步骤(1)的缩放后的Tb和T1之间的差值表示相乘；以及(4)响应于步骤(3)的结果以及表示输出电流的反馈信号，控制所述至少一个输出开关。
44.根据权利要求33的方法，其中，控制输出电流导致由连接到镇流器的灯具所提供的亮度发生减少或增加，并且所述减少是突然的，并可被人察觉。
45.一种镇流器包括(a)镇流器温度传感器，适用于提供表示镇流器温度的镇流器温度信号；(b)过流保护电路，其接收镇流器温度信号，并响应于该镇流器温度信号来提供过流保护信号；(c)镇流器驱动电路，其接收驱动信号并提供至少一个开关控制信号；以及(d)直流/交流后端，其接收至少一个开关控制信号并提供输出电流来驱动灯具；其中，输出电流依据(i)阶跃函数或者(ii)阶跃和连续函数的组合之中的一种，对镇流器温度信号作出响应。
46.根据权利要求45的镇流器，还包括(e)高端箝位电路，用于接收过流保护信号，并向镇流器驱动电路提供直流控制信号。
47.根据权利要求45的镇流器，还包括(e)高端箝位电路，其提供表示将由镇流器提供给灯具的最大电流的最大电流限制信号；以及(f)乘法器，其接收过流保护信号和最大电流限制信号，并向镇流器驱动电路提供直流控制信号。
全文摘要
当在镇流器中检测到过温状态时，依据(i)阶跃函数或者(ii)阶跃和连续函数的组合之中的一种，动态地限制镇流器的输出电流，从而在继续操作镇流器的同时减少其温度。
文档编号H02H5/00GK1879457SQ200480033191
公开日2006年12月13日 申请日期2004年11月12日 优先权日2003年11月12日
发明者大卫·E·科通希姆, 耶茨科·阿拉卡拉, 文卡特什·基塔, 马克·S·泰帕莱 申请人:卢特龙电子公司