专利名称：使电路中的放电灯电流相等的装置、系统及方法
技术领域：
本发明一般涉及一种电路的多个平行分支中的电流平衡，特别涉及一种冷阴极荧光灯(CCFL)中的电流平衡。
背景技术：
在一般的电子设备中荧光灯为通常的照明目的提供照明，并且比白炽灯更节能。荧光灯是低压气体放电源，其中汞离子产生的电弧能激励荧光粉。当施加适当的电压时，在电极之间流动的电流通过汞蒸汽产生电弧，其产生可见辐射光，并且所产生的紫外线激发磷发光。在荧光灯中，两个电极被封闭地密封在灯泡的每一端，将这两个电极设计为在放电操作的发光或电弧模式下作为或“冷”或“热”的阴极或电极工作。
冷阴极荧光灯(CCFL)流行于液晶显示器(LCD)的背光应用中。用于发光或冷阴极操作的电极可包括闭合金属圆筒，这些闭合金属圆筒的内部一般涂有发光材料。CCFL使用的电流一般为几毫安培量级，而电压降为几百伏特量级。
CCFL因其耐震的电极(rugged electrode)、不需灯丝以及低电流消耗，而具有远远长于热电极荧光灯的寿命。即使在低温下，CCFL也迅速启动，而且它们的寿命不受启动次数的影响，且可以变暗到非常低的光输出水平。然而，由于对于大尺寸的LCD需要大量的灯，所以需要在灯之间平衡电流共享，以获得均匀的背光和长的灯寿命。
平衡电流的一种方式是用独立控制的逆变器驱动每个灯，其在电流共享中实现高精确度；然而，这种方法通常复杂且昂贵。另一个方案是用单个逆变器驱动所有灯。图1示出包括低压逆变器、步进式变压器以及电流平衡变压器的多CCFL系统。此技术较廉价。当前有一些电流平衡变压器技术，在图2A与图2B中示出其中的两种技术。这些设计均不能在开灯情况下使用电流平衡。
发明内容
因此，为解决本领域现有技术中的上述问题，本发明提供了一种用于平衡N个平行负载中的电流的装置，该装置包括N/2或N/2-1个共模扼流圈(CMC)；以及一连接结构，其中所述N个负载被划分为第一和第二组N/2个负载；第一组N/2个负载的第一端连接至电源的第一极或变压器的次级；第二组N/2个负载的第一端连接至电源的第二极或变压器的次级；第一组至少N/2-1个负载的第二端连接至至少N/2-1个共模扼流圈(CMC)的第一绕组的第一端；第二组至少N/2-1个负载的第二端连接至至少N/2-1个CMC的第二绕组的第一端；每个CMC的第一绕组的第二端连接至另一个CMC的第二绕组的第二端，其中如果每组只有N/2-1个负载连接至CMC绕组的第一端，则一组中剩下的一个负载的第二端将连接至一个CMC的可用的第一绕组的第二端，并且另一组中剩下的一个负载的第二端将连接至另一个CMC的可用的第二绕组的第二端；以及如果每组N/2个负载连接至N/2个CMC的CMC绕组的第一端，则每个CMC的第一绕组的每个第二端连接至另一个CMC的第二绕组的第二端；以及CMC的第一和第二绕组以这种方式被缠绕，即使每组负载中的瞬时电流同向并且一组的瞬时电流的方向与另一组的瞬时电流的方向相反。
如上所述的装置，其中所述CMC是分离的、集成的，或者一些CMC是分离的而另一些CMC是集成的。
如上所述的装置，其中至少一个CMC或集成磁芯的至少一个柱，或至少一个CMC和集成磁芯的至少一个柱具有额外的用于故障检测的低匝数控制绕组。
如上所述的装置，其中N＝6，所使用的CMC的数目是N/2-1＝2，使用3-柱EE型磁芯的一个柱实现这两个CMC中的每一个。
如上所述的装置，其中在该3-柱EE型磁芯的中心柱上设置额外的用于故障检测的低匝数控制绕组。
如上所述的装置，其中N＝4，所使用的CMC的数目是N/2-1＝1，并且变压器的初级和次级绕组缠绕在3-柱EE型磁芯的中心柱上，CMC的绕组缠绕在3-柱EE型磁芯的另外两个柱上。
本发明还提供一种用于平衡进入负载中的电流与流出负载的电流以最小化负载的漏电流的装置，该装置包括共模扼流圈(CMC)；以及一连接结构，其中CMC的第一绕组的第一端连接至电源的第一极；CMC的第二绕组的第一端连接至电源的第二极；CMC的第一绕组的第二端连接至负载的第一端；CMC的第二绕组的第二端连接至负载的第二端；以及CMC的第一绕组和第二绕组以这种方式被缠绕，即使一个绕组中的瞬时电流流向负载时，则另一个绕组中的瞬时电流远离负载。
如上所述的装置，其中所述负载是多个平衡或不平衡的平行灯或平行负载。
如上所述的装置，其中该电源是变压器的次级绕组，电容连接在变压器的次级的两极之间。
如上所述的装置，其中该电源是变压器的次级绕组，且还包括使用3-柱EE型磁芯的集成有变压器的初级和次级绕组以及CMC的绕组的装置。
如上所述的装置，其中该CMC被耦合电感代替，该CMC的第一和第二绕组被耦合电感的第一和第二绕组代替；两个电容串联连接在负载的输入端和输出端之间；以及其中，变压器的次级绕组的中点与两个串联电容的中点接地。
本发明再提供一种平衡进入负载中的电流与流出负载的电流以最小化负载的漏电流的系统，该系统包括耦合电感的第一绕组，其连接至共模扼流圈(CMC)的第一绕组而形成第一串联连接件；该第一串联连接件安装在电源的第一极与负载的第一端之间；耦合电感的第二绕组连接至共模扼流圈(CMC)的第二绕组而形成第二串联连接件；该第二串联连接件安装在电源的第二极与负载的第二端之间；以及耦合电感的第一绕组、第二绕组和CMC的第一绕组、第二绕组以这种方式被缠绕，即使一个串联连接件中的瞬时电流流向负载时，另一个串联连接件中的瞬时电流远离负载。
如上所述的系统，其中所述负载是多个平衡或不平衡的平行灯或平行负载。
如上所述的系统，其中该电源是变压器的次级绕组，并且变压器的次级绕组的中点接地，其中两个电容串联连接在负载的输入端与输出端之间或所述串联连接件的中点之间，其中所述串联电容的中点接地。
如上所述的系统，还包括使用3-柱EE型磁芯的集成有变压器的初级和次级绕组以及CMC的绕组的装置。
如上所述的系统，其中该电源是变压器的次级绕组，该变压器的次级绕组的中点接地，其中两个电容串联连接在负载的输入端与输出端之间或所述串联连接件的中点之间，且其中两个串联电容的中点接地，且其中变压器的初级和次级绕组以及CMC的绕组集成在单个磁芯上，该耦合电感使用另一个磁芯。
本发明又提供一种平衡N个平行负载中的电流的方法，该方法包括将N个负载划分为第一和第二组负载；使用一个共享的共模扼流圈(CMC)来平衡第一组负载的电流和第二组负载的电流；通过将每个CMC的两个绕组的每一个连接至不同CMC的绕组上，使一个CMC的绕组的电流与另一个CMC的绕组的电流相等以及配置CMC的第一和第二绕组，以使连接至CMC的每组负载中的瞬时电流同向，且在一组中连接至CMC的负载中的瞬时电流的方向与在另一组中连接至CMC的负载中的瞬时电流的方向相反。
如上所述的方法，其中所述N个负载被划分为两组N/2个负载；以及在第一组至少N/2-1个负载与第二组至少N/2-1个负载间共享至少N/2-1个CMC。
本发明又提供一种用于平衡进入负载中的电流与流出负载的电流的方法，该方法包括通过使电流经过共模扼流圈(CMC)的第一绕组或耦合电感，或经过共模扼流圈(CMC)的第一绕组和耦合电感，来控制进入负载的电流；以及通过使电流经过该CMC的第二绕组或该耦合电感，或经过该CMC的第二绕组和该耦合电感，来控制流出负载的电流。
如上所述的方法，其中，该CMC和变压器绕组集成在EE型芯上。
图1示出由单个逆变器驱动的多灯系统。
图2A和2B示出在先技术的多灯电流平衡系统。
图3示出根据本发明一实施例的用于多灯系统的示范性电流平衡技术。
图4A和4B示出根据本发明另外两个实施例的具有3-柱磁芯的两个集成变压器的结构。
图5示出根据本发明又一实施例具有单个磁芯的4-绕组3-灯电流平衡技术的实例。
图6示出根据本发明再一实施例使用单个磁芯的3-灯电流平衡技术的星-三角(star-delta)结构。
图7示出用于多灯系统中电流平衡的具有之字形连接的多柱磁芯。
图8示出用于多灯系统中电流平衡的具有星-三角连接的多柱磁芯。
图9A、9B和9C示出根据本发明另一可选实施例的用以平衡超过3个平行灯中的电流的变压器结构，其使用具有不同绕组的几个多柱变压器。
图10示出根据本发明再一实施例的具有星-开-三角(star-open-delta)连接的多柱磁芯，其用以平衡灯数超过磁芯柱的总数的灯中的电流。
图11A和11B示出使用共模扼流圈(CMC)的电流平衡方法。
图12A和12B示出图11A和11B所示的CMC的缠绕细节。
图13示出使用单个CMC的用于4个灯的电流平衡方法。
图14A示出使用两个CMC的用于6个灯的电流平衡方法，图14B示出将图14A的CMC与单个磁芯一起实施的集成方法。
图15A和15B示出将图13的变压器和CMC集成到单个磁芯的方法。
图16示出使用单个CMC的用于多个负载的电流平衡方法。
图17A和17B示出使用缠绕有主变压器和CMC的单个磁芯的用于例如图16中的电路的电流平衡方法。
图18示出使用耦合电感的电流平衡方法。
图19A和19B示出利用实现主变压器和CMC的集成磁芯的灯电流平衡方法。
具体实施例方式
下面将说明本发明的多种实施例。随后的说明提供了对这些实施例的全面理解的具体细节。但是，本领域技术人员可理解无需一些所述细节也可以实施本发明。此外，可能不会示出或者详细说明一些公知的结构或功能，以免不必要地使多种实施例的相关说明不清楚。
在下述说明中使用的术语即使是与本发明某些具体实施例的详细说明结合使用的，也要以其最宽的合理方式解释该术语。某些术语可能会在下面给予强调；但是，以某种受限的方式进行解释的术语将会在详细说明部分给予公开地以及明确地定义。
在以下详细描述中的实施例一般使用单个的具有多个绕组的多柱变压器，得以实现能平衡所有参与照明的灯的电流并且避免不需要的寄生和谐波的简单且精确的电路。所提出的实施例的一些优点是可以精确地平衡电流、减少磁芯数目、降低制造成本、缩小尺寸以及在开灯情况下平衡电流。
图3示出具有之字形连接的电流平衡电路，以平衡经过3-灯系统的灯的电流。从图3中，假设三个变压器(一个柱上一个变压器)是理想的变压器并且匝数比是1∶1，在同一磁芯上的两个绕组电压具有以下关系vp1＝-vs1vp2＝-vs2(1)vp3＝-vs3在端子A、B和C上的电压方程式是vAvBvC=vp1+vs2vp2+vs3vp3+vs1=vp1-vp2vp2-vp3vp3-vp1=1-1001-1-101vp1vp2vp3...(2)]]>因此vA+vB+vC＝0 (3)以及vp1+vp2+vp3＝0(4)从方程(4)可以推断出，三个分离的变压器可以集成到一起以提供更紧凑和更廉价的方案。所得到的变压器是一种不提供隔离的自动变压器。在一个实施例中，三个柱的横截面是相同的且每个柱具有两个绕组，且按照图3进行连接。磁芯可以是EE型芯，因为它是最常用的。在其他实施例中，可以使用其他类型的平衡三个柱芯，以便实现在每个柱上的电感平衡。
图4示出具有两个不同绕组选择方案的三柱集成变压器结构。在一种选择方案中，如图4A所示，所有柱具有绕组，而在第二个选择方案中，如图4B所示，三个柱中仅两个具有绕组。注意，为了平衡三个灯中的电流，无需使不具有绕组的柱与其它两个柱平衡。因此，对于这种选择方案，可以使用任何可用的EE型磁芯。
图5示出一实施例的缠绕细节，其与图4B所描述的实施例类似，其中，集成磁芯只有两个柱具有绕组。此实施例提供3-灯系统的电流平衡。
图6示出一可选的具有星-三角连接的电流平衡变压器的缠绕细节，用于平衡3-灯系统的电流。如图6所示，此实施例的磁芯也可以被集成。此变压器的匝数比不必一定是1∶1。
图7示出所建议的电流平衡技术，其通过使用具有超过3个柱以及之字形连接的集成磁芯能够扩展应用到超过3个灯的系统中。注意，端子A、B、...P和Q既可以直接连接到一个高压电容器，也可以分开地连接到几个不同的电容器。因此，在这些端子上的电压既可以公共的，也可以是相移的或交叉的。在另一个实施例中，端子a、b、...p和q接地。
图8示出具有超过3个柱和不连接的绕组的磁芯，这些不连接的绕组可以按照图6所公开的一般缠绕规则连接。注意，端子A、B、...P和Q既可以直接连接到一个高压电容器，也可以分开地连接到几个不同的电容器。因此，在这些端子上的电压既可以公共的，也可以是相移的或交叉的。在另一个实施例中，端子a、b、...p和q接地。
在具有基本上相同的柱横截面的大多数实施例中，这些柱的初级绕组基本上彼此相同，这些柱的次级绕组也基本上彼此相同。此外，每个柱的两个绕组的连接与任何其他柱的两个绕组的连接相同。然而，每个柱的初级绕组和次级绕组缠绕方向相反。在以下描述中，为简化对不同变压器的说明，将所有已经沿一个方向缠绕的绕组称作初级绕组，将那些沿相反方向缠绕的绕组称作次级绕组。
在一些实施例中，所有柱的次级绕组串联而形成一个环，而每个初级绕组的一端连接到各个灯的一端，每个初级绕组的另一端接地。在一些其他实施例中，每个柱的初级绕组的一端连接到灯的一端，另一端连接到另一个柱的次级绕组的一端，而这些柱的次级绕组的另一端接地。对于一般规则而言，图5的四个绕组的布置的连接是个例外；然而，与其他已描述的绕组一样，在所有已缠绕的柱上电感是平衡的。
由于很难制造具有大量芯柱以驱动很多平行灯的变压器，因此可以使用具有柱数较少的几个不同的变压器如很容易得到的3-柱EE型芯来平衡电流。图9A示出这种布置的一个例子，其中，使用所有柱上有两个绕组的至少3-柱磁芯IM(I)，或者不是所有柱但是超过一个柱上有两个绕组的至少3-柱磁芯IM(II)以对具有多个平行灯的系统供电以及电流平衡。图9B和9C示出用于图9A示出的布置的之字形和星-三角连接的例子。在所示出的图9B和9C中，S是IM(I)芯的数目，T是IM(II)芯的数目。在图9A至9C中，IM(I)具有N个柱，共具有2N个绕组，每个柱上有2个绕组(N≥3)，IM(II)具有超过M个柱，共具有2M个绕组，每个柱上有2个绕组(M≥2)，缠绕柱的数目为S×N+T×M。注意，可以使用超过两种类型的芯和/或绕组来驱动多个平行灯。
图10示出根据本发明再一实施例的具有星-开-三角连接的N柱磁芯，其用以平衡N+1个灯中的电流。在此实施例中，将第一和第二绕组设置为N个缠绕柱的每个的第一绕组的一个相似端连接到N个灯中的一个上，另一端接地，并且这些缠绕柱的第二绕组串联，其中，这些串联绕组的一端连接至第N+1个灯，这些串联绕组的另一端接地。
图11A示出使用共模扼流圈(CMC)的电流平衡方法。该电路由主变压器、电容、灯和CMC组成。变压器T的中心抽头mt、mc、次级绕组、电容C1和C2既可以接地也可以浮接。如图11A所示，电路所需的CMC的数目是N/2(CM1到CMN/2)。由于CMC使得在这些瞬时电流回路之间形成以下关系i1＝iN，i2＝i3，i4＝i5，...iN-2＝iN-1， (5)以及由于i1＝i2，i3＝i4，i5＝i6，...iN-1＝iN，(6)因此i1＝i2＝i3＝i4＝i5，...iN-1＝iN。(7)图11B示出类似的电流平衡方法；然而，图11B所示的电路所需的CMC的数目是N/2-1(CM1到CMN/2-1)。此外，图11A和11B中的CMC既可以是分离的也可以是集成的，从而如上述提供不同的优点。使用图11A和11B所示的方法，用于驱动N个灯的CMC的数目可以减少到N/2或N/2-1。在其他实施例中，每几个灯可以使用一个集成芯，例如，每6个灯可以使用一个3-柱EE型芯。
图12A和12B示出根据本发明再一实施例的CMC的缠绕细节。T1和T2分别是CMC初级和CMC次级绕组，CMC还有附加的控制绕组。控制绕组两端存在电压则表示异常电路工作，这是因为在正常情况下，由于磁通抵消，控制绕组两端不应存在电势差。例如，在开灯回路情况下，将在这种小控制绕组的两端检测电压，这简化了故障保护，并且控制绕组是廉价且容易制造的。
图13示出使用单个CMC的用于4个灯的电流平衡方法，而现有的用于4个灯的电流平衡方法使用4个CMC。图13所示的电路以低成本提供优良的性能。在一个实施例中，用于4个灯的CMC使用容易得到的EE型芯。与方程式(5)、(6)和(7)相同的理由，图13所示的4个灯中的瞬时电流相等。
图14A示出用于6个灯的电流平衡方法。此方法仅使用两个CMC。与方程式(5)、(6)和(7)相同的理由，图14A所示的6个灯中的瞬时电流相等。图14B示出实施图14A的CMC的集成方法。如图14B所示，两个CMC缠绕在同一个磁芯上；在此情况下，磁芯是EE型。在另一个可选实施例中，将控制绕组置于EE芯的中央柱上，以检测例如开灯情况时的故障。此实施例所公开的方法可以减少平衡这些灯回路中的电流所需的CMC的数目。
图15A示出将图13的变压器和CMC集成到单个磁芯以实现电流平衡的方法。该集成磁芯包括图15A所示的所有绕组Lpri、L1、L2、Tb1、Tb2、Tb3和Tb4，其中，Lpri是主变压器T的初级绕组，L1、L2是次级绕组，Tb1、Tb2、Tb3和Tb4是用于电流平衡的CMC绕组。图15B示出磁芯和详细的绕组连接。此实施例的一个优点是简化所需的磁芯并且减少相关的费用。
图16示出用于多个平行灯的使用单个CMC防止漏电的方法，其中，这多个平行灯可以使用也可以不使用额外的电流平衡装置。理想情况是进入这些灯的电流(Ipos)必须等于流出这些灯的电流(Ineg)；然而，在长灯的情况下，由于在灯与地之间连接有电容器，所以在高频下会发生从灯到地(例如地面或底盘)的漏电。在图16所示的结构中，共模扼流圈CM1以使漏电最小化的方式平衡Ipos和Ineg。
图17A和17B示出平衡电流和最小化漏电的方法，与图16所示类似，采用缠绕有主变压器和CMC的单个磁芯，其中，按照图15B进行绕组连接。这些CMC或者如图17A所示与灯串联，或者如图17B所示与变压器次级绕组串联。
图18示出使用耦合电感Lc1和Lc2的电流平衡方法。一般地，主变压器T包括用于CCFL的足够的漏电感，而漏磁通流经空气并产生损耗，其在高功率级时极高。在本发明的此实施例中，主变压器T具有更低的漏电感，而耦合电感帮助该主变压器形成适当的谐振回路，同时通过在两个绕组两端提供相等的电压来使灯电流(Ipos和Ineg)相等。这可以改善高功率设置时的效率。
图19A和19B示出利用集成有主变压器T和CMC的集成磁芯以改善性能的灯电流平衡方法。此实施例结合图17和18所示实施例所能提供的优点。图19A和19B中的虚线示出两种可能的集成选择方案，用以减少费用和空间以及简化制造。
注意这一点很重要，即利用廉价的方案，可将本发明的这些方案应用到因其电路环中的平衡电流而受益的所有负载，这些方案充分利用磁性电路、它们的制造、以及它们与电子元件和IC的集成。
结论除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”等类似词语应当解释为包含的含义，而不是排他或者穷举的含义；也就是说，是“包含，但不局限于”的含义。如这里所使用的，术语“连接”或者其变型，意味着在两个或者更多元件之间直接或者间接地连接；元件之间的连接可以是物理上地、逻辑上地，或者其结合。
此外，本申请中所使用的词语“这里”、“上述”、“下面”以及含有类似含义的词语应当涉及本申请的全部内容，而不是本申请的特定部分。在上下文允许时，上述详细说明中使用单数或者复数的词语也可以分别包括复数或者单数。关于两个或者更多选项列表的词语“或者”覆盖了该词语的所有下述解释列表中的任意选项，列表中的所有选项，以及列表中选项的任意组合。
本发明实施例的上述详细说明并不是排他的或者用于将本发明限制在上述明确的形式上。在上述以示意性目的说明本发明的特定实施例和实例的同时，本领域技术人员将认识到可以在本发明的范围内进行各种等效修改。
本发明这里所提供的启示并不是必须应用到上述系统中，还可以应用到其它系统中。可将上述各种实施例的元件和作用相结合以提供更多的实施例。
可以根据上述详细说明对本发明进行修改。在上述说明描述了本发明的特定实施例并且描述了预期最佳模式的同时，无论在上文中出现了如何详细的说明，也可以许多方式实施本发明。上述补偿系统的细节在其执行细节中可以进行相当多地变化，然而其仍然包含在这里所公开的本发明中。
如上述一样应当注意，在说明本发明的某些特征或者方案时所使用的特殊术语不应当用于表示在这里重新定义该术语以限制与该术语相关的本发明的某些特定特点、特征或者方案。总之，不应当将在随附的权利要求书中使用的术语解释为将本发明限定在说明书中公开的特定实施例，除非上述详细说明部分明确地限定了这些术语。因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括在权利要求书之下实施或者执行本发明的所有等效方案。
在下面以某些特定权利要求的形式描述本发明的某些方案的同时，发明人仔细考虑了本发明各种方案的许多权利要求形式。因此，发明人在提出本申请时将权利限定在从属权利要求中，从而以这些从属权利要求的形式追述本发明的其它方案。
权利要求
1.一种用于平衡N个平行负载中的电流的装置，该装置包括N/2或N/2-1个共模扼流圈(CMC)；以及一连接结构，其中所述N个负载被划分为第一和第二组N/2个负载；第一组N/2个负载的第一端连接至电源的第一极或变压器的次级；第二组N/2个负载的第一端连接至电源的第二极或变压器的次级；第一组至少N/2-1个负载的第二端连接至至少N/2-1个共模扼流圈(CMC)的第一绕组的第一端；第二组至少N/2-1个负载的第二端连接至至少N/2-1个CMC的第二绕组的第一端；每个CMC的第一绕组的第二端连接至另一个CMC的第二绕组的第二端，其中如果每组只有N/2-1个负载连接至CMC绕组的第一端，则一组中剩下的一个负载的第二端将连接至一个CMC的可用的第一绕组的第二端，并且另一组中剩下的一个负载的第二端将连接至另一个CMC的可用的第二绕组的第二端；以及如果每组N/2个负载连接至N/2个CMC的CMC绕组的第一端，则每个CMC的第一绕组的每个第二端连接至另一个CMC的第二绕组的第二端；以及CMC的第一和第二绕组以这种方式被缠绕，即使每组负载中的瞬时电流同向并且一组的瞬时电流的方向与另一组的瞬时电流的方向相反。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述CMC是分离的、集成的，或者一些CMC是分离的而另一些CMC是集成的。
3.如权利要求2所述的装置，其中至少一个CMC或集成磁芯的至少一个柱，或至少一个CMC和集成磁芯的至少一个柱具有额外的用于故障检测的低匝数控制绕组。
4.如权利要求1所述的装置，其中N＝6，所使用的CMC的数目是N/2-1＝2，使用3-柱EE型磁芯的一个柱实现这两个CMC中的每一个。
5.如权利要求4所述的装置，其中在该3-柱EE型磁芯的中心柱上设置额外的用于故障检测的低匝数控制绕组。
6.如权利要求1所述的装置，其中N＝4，所使用的CMC的数目是N/2-1＝1，并且变压器的初级和次级绕组缠绕在3-柱EE型磁芯的中心柱上，CMC的绕组缠绕在3-柱EE型磁芯的另外两个柱上。
7.一种用于平衡进入负载中的电流与流出负载的电流以最小化负载的漏电流的装置，该装置包括共模扼流圈(CMC)；以及一连接结构，其中CMC的第一绕组的第一端连接至电源的第一极；CMC的第二绕组的第一端连接至电源的第二极；CMC的第一绕组的第二端连接至负载的第一端；CMC的第二绕组的第二端连接至负载的第二端；以及CMC的第一绕组和第二绕组以这种方式被缠绕，即使一个绕组中的瞬时电流流向负载时，则另一个绕组中的瞬时电流远离负载。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述负载是多个平衡或不平衡的平行灯或平行负载。
9.如权利要求7所述的装置，其中该电源是变压器的次级绕组，电容连接在变压器的次级的两极之间。
10.如权利要求7所述的装置，其中该电源是变压器的次级绕组，且还包括使用3-柱EE型磁芯的集成有变压器的初级和次级绕组以及CMC的绕组的装置。
11.如权利要求7所述的装置，其中该CMC被耦合电感代替，该CMC的第一和第二绕组被耦合电感的第一和第二绕组代替；两个电容串联连接在负载的输入端和输出端之间；以及其中，变压器的次级绕组的中点与两个串联电容的中点接地。
12.一种平衡进入负载中的电流与流出负载的电流以最小化负载的漏电流的系统，该系统包括耦合电感的第一绕组，其连接至共模扼流圈(CMC)的第一绕组而形成第一串联连接件；该第一串联连接件安装在电源的第一极与负载的第一端之间；耦合电感的第二绕组连接至共模扼流圈(CMC)的第二绕组而形成第二串联连接件；该第二串联连接件安装在电源的第二极与负载的第二端之间；以及耦合电感的第一绕组、第二绕组和CMC的第一绕组、第二绕组以这种方式被缠绕，即使一个串联连接件中的瞬时电流流向负载时，另一个串联连接件中的瞬时电流远离负载。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述负载是多个平衡或不平衡的平行灯或平行负载。
14.如权利要求12所述的系统，其中该电源是变压器的次级绕组，并且变压器的次级绕组的中点接地，其中两个电容串联连接在负载的输入端与输出端之间或所述串联连接件的中点之间，其中所述串联电容的中点接地。
15.如权利要求14所述的系统，还包括使用3-柱EE型磁芯的集成有变压器的初级和次级绕组以及CMC的绕组的装置。
16.如权利要求12所述的系统，其中该电源是变压器的次级绕组，该变压器的次级绕组的中点接地，其中两个电容串联连接在负载的输入端与输出端之间或所述串联连接件的中点之间，且其中两个串联电容的中点接地，且其中变压器的初级和次级绕组以及CMC的绕组集成在单个磁芯上，该耦合电感使用另一个磁芯。
17.一种平衡N个平行负载中的电流的方法，该方法包括将N个负载划分为第一和第二组负载；使用一个共享的共模扼流圈(CMC)来平衡第一组负载的电流和第二组负载的电流；通过将每个CMC的两个绕组的每一个连接至不同CMC的绕组上，使一个CMC的绕组的电流与另一个CMC的绕组的电流相等以及配置CMC的第一和第二绕组，以使连接至CMC的每组负载中的瞬时电流同向，且在一组中连接至CMC的负载中的瞬时电流的方向与在另一组中连接至CMC的负载中的瞬时电流的方向相反。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述N个负载被划分为两组N/2个负载；以及在第一组至少N/2-1个负载与第二组至少N/2-1个负载间共享至少N/2-1个CMC。
19.一种用于平衡进入负载中的电流与流出负载的电流的方法，该方法包括通过使电流经过共模扼流圈(CMC)的第一绕组或耦合电感，或经过共模扼流圈(CMC)的第一绕组和耦合电感，来控制进入负载的电流；以及通过使电流经过该CMC的第二绕组或该耦合电感，或经过该CMC的第二绕组和该耦合电感，来控制流出负载的电流。
20.如权利要求19所述的方法，其中，该CMC和变压器绕组集成在EE型芯上。
全文摘要
所公开的方法和装置用于平衡经过多个平行电路分支例如平行荧光灯的电流。具有多柱磁芯的单个变压器以能够简化电流平衡的特殊方式缠绕。具有所公开的绕组的传统3－柱EE型磁芯用于平衡电路中的电流，这些电路具有三个或更多个平行分支例如平行连接的冷阴极荧光灯(CCFL)。
文档编号H02J3/00GK1893755SQ200510120059
公开日2007年1月10日 申请日期2005年11月8日 优先权日2005年7月6日
发明者金相顺, 陈伟 申请人:美国芯源系统股份有限公司