专利名称：有限开路电压镇流器的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及灯镇流器。本发明具体涉及对串联连接的多个镇流器输出级的开路电压的限制。
图1说明了用于将一对灯10点亮并对其供电的公知的灯镇流器20。镇流器20具有利用振荡器22驱动镇流器输出级23的镇流器输入级21，所述镇流器输出级23具有储能谐振电容器C1、限流电容器C2以及包括初级绕组PW1和次级绕组SW1-SW4的储能谐振变压器组成的公知设置方式。典型地，当灯10被切换到无负载条件(即，灯10被切换脱离开镇流器20或处于点亮前阶段)时，跨镇流器输出级23的开路电压符合UL要求。但是，在某些照明设备中，希望能串联连接两个或两个以上灯镇流器20的镇流器输出级23，从而给更多的灯10供电。因此，根据镇流器输入级21的拓扑结构，可能需要限制跨镇流器输出级23串联连接结构上的开路电压，以便确保符合UL要求和任何其它可适用的安全标准。
本发明提供了一种用于镇流器输出级串联连接结构的开路电压限制技术。
本发明的一种形式是一种照明系统，该照明系统采用一对镇流器输入级，所述镇流器输入级可操作以便在镇流器输入级的初始供电时以不同的振荡频率进行振荡。该照明系统还采用一对镇流器输出级，用于响应于没有跨镇流器输出级的灯的载荷，来建立跨镇流器输出级的开路电压。照明系统还采用装置，用于在镇流器输入级的初始供电之后，并且响应于没有跨镇流器输出级的灯的载荷，来阻止跨镇流器输出级的任何寄生载荷对所述振荡频率锁相。
从接下来结合附图理解的对当前优选实施例的详细描述中将使本发明的前述形式以及其它形式、特征和优点变得更明显。详细的说明和附图仅是为了说明本发明而不是限制本发明，本发明的范围是由所附的权利要求和其等效内容来限定的。
图1说明了现有技术中公知的灯镇流器；图2说明了本发明的电压限制技术的图解表示；图3说明了根据本发明第一实施例的灯镇流器的串联连接；
图4说明了根据本发明第二实施例的灯镇流器的串联连接；图5说明了根据本发明第三实施例的灯镇流器的串联连接；图6说明了根据本发明第四实施例的灯镇流器的串联连接。
如图2中所说明的，发明人披露了灯镇流器20(见图1)的两个明显不同的工作区域30和31，由于振荡器21(见图1)对寄生载荷的灵敏性该灯镇流器20具有镇流器输出级23(见图1)的串联连接。随后将在两个(2)输出镇流器级23的串联连接的上下文中描述工作区域30和31，以便于理解工作区域30和31。从这些描述中，本领域的普通技术人员将明白三个(3)输出镇流器级23的串联连接是如何在工作区域30和31中起作用的。
在初始供电落在0Hz到截止频率差Δf之间的范围内时，由一对镇流器输入级21(见图1)的振荡频率f1和振荡频率f2之间的绝对差值来定义工作区域30。在这个工作区域30内，在灯的无负载条件过程中跨镇流器输出级23的开路电压的总均方根是单独由镇流器输出级23提供的开路电压Voc。根据研究，发明人确定由从串联连接的镇流器输出级23的输出导线24、25的寄生载荷中流出的泄漏电流产生的在工作区域30内的开路电压的总均方根2Voc会迫使振荡频率f1和振荡频率f2进行锁相。
在初始供电大于截止频率差Δf时，由一对镇流器输入级21(见图1)的振荡频率f1和振荡频率f2之间的绝对差值来定义工作区域31。在这个工作区域31内，在灯的无负载条件过程中跨镇流器输出级23的开路电压的总均方根小于开路电压2Voc，二者相差电压差ΔV。根据研究，发明人确定由来自串联连接的镇流器输出级23的输出导线24、25的寄生载荷的泄漏电流产生在工作区域31内的开路电压的总均方根2Voc-ΔV不能够迫使振荡频率f1和振荡频率f2进行锁相。
无论是在区域30的总均方根2Voc超过UL需求时还是在区域31的总均方根2Voc-ΔV低于UL需求时，操作区域31中的灯镇流器都是有利的。因此，本发明的发明人在进行了大量的研究后披露了一种用于消除截止频率差Δf从而在镇流器输入级21的任何拓扑结构中都能限制跨镇流器输出级23的串联连接的开路电压的技术。为此，图3-6说明了用于实现用于串联连接的镇流器输出级23的本发明的开路电压限制技术的各种实施例。
图3说明了用于给四个灯10供电的灯镇流器20(见图1)的变形20a和变形20b。灯镇流器20a和20b的镇流器输入级21并联耦合，它们的镇流器输出级23串联耦合。镇流器输入级21采用一对任意类型的自谐振、自由运行的振荡器(“SRFRO”)22a，在对振荡器22a初始供电时，它们的绝对振荡频率差大于零(0)。为了在振荡器22a供电之后维持振荡器22a之间的该绝对振荡频率差，灯镇流器20a的镇流器输出级23采用储能谐振电容器C1a，并且灯镇流器20b的镇流器输出级23采用储能谐振电容器C1b。选择电容器C1a和C1b之间的电容差，用以阻止在灯10的无负载条件过程中跨镇流器输出级23的任何寄生载荷对镇流器输入级21的振荡频率锁相。
实际上，电容器C1a和C1b之间的电容差取决于振荡器22a对寄生载荷的灵敏性。因此，如本领域的普通技术人员将认识到的，由于实质上振荡器22a的拓扑结构的数量不受限制，所以发明人不能描述电容器C1a和C1b之间的优选的电容差。但是，对于振荡器22a的每种拓扑结构，可以通过在没有负载时产生拍频波形来确定电容器Cla和C1b之间的最小电容差，如本领域的普通技术人员会认识到的，该拍频波形表示出振荡频率没有被锁相。
图4说明了用于给四个灯10供电的灯镇流器20(见图1)的变形20a和变形20c。灯镇流器20a和20c的镇流器输入级21并联耦合，它们的镇流器输出级23串联耦合。镇流器输入级21采用一对任意类型的自谐振、自由运行的振荡器(“SRFRO”)22a，在振荡器22a初始供电时，它们的绝对振荡频率差大于零(0)。为了在振荡器22a供电之后维持振荡器22a之间的该绝对振荡频率差，灯镇流器20a的镇流器输出级23采用初级绕组PW1a，并且灯镇流器20b的镇流器输出级23采用初级绕组PW1b。选择初级绕组PW1a和PW1b之间的电感差，用以阻止在灯10的无负载条件过程中跨镇流器输出级23的任何寄生载荷对镇流器输入级21的振荡频率锁相。
实际上，PW1a和PW1b之间的电感差取决于振荡器22a对寄生载荷的灵敏性。因此，如本领域的普通技术人员将认识到的，由于实质上振荡器22a的拓扑结构的数量不受限制，所以发明人不能描述PW1a和PW1b之间的优选的电感差。但是，对于振荡器22a的每种拓扑结构，可以通过在没有负载时产生拍频波形来确定PW1a和PW1b之间的最小电感差，如本领域的普通技术人员会认识到的，该拍频波形表示出振荡频率没有被锁相。
图5说明了用于给四个灯10供电的灯镇流器20(见图1)的变形20a和变形20d。灯镇流器20a和20d的镇流器输入级21并联耦合，它们的镇流器输出级23串联耦合。镇流器输入级21采用一对任意类型的自谐振、自由运行的振荡器(“SRFRO”)22a，在振荡器22a初始供电时，它们的绝对振荡频率差大于零(0)。为了在振荡器22a供电之后维持振荡器22a之间的该绝对振荡频率差，灯镇流器20a的初级绕组PW1a和次级绕组SW1-SW4之间的气隙小于灯镇流器20d的初级绕组PW1a和次级绕组SW1-SW4之间的气隙。选择谐振变压器之间的气隙差，用以阻止在灯10的无负载条件过程中跨镇流器输出级23的任何寄生载荷对镇流器输入级21的振荡频率锁相。
实际上，谐振变压器之间的气隙差取决于振荡器22a对寄生载荷的灵敏性。因此，如本领域的普通技术人员将认识到的，由于实质上振荡器22a的拓扑结构的数量不受限制，所以发明人不能描述谐振变压器之间的优选的气隙差。但是，对于振荡器22a的每种拓扑结构，可以通过在没有负载时产生拍频波形来确定谐振变压器之间的最小气隙差，如本领域的普通技术人员会认识到的，该拍频波形表示出振荡频率没有被锁相。
图6说明了用于给四个灯10供电的灯镇流器20(见图1)的变形20e和变形20f。灯镇流器20e和20f的输入级21并联耦合，它们的输出级23串联耦合。灯镇流器20e和20f都采用任意类型的数控振荡器(“DSCO”)22b。对振荡器22b进行编程，用以在镇流器输入级21供电时以及在供电之后维持振荡器22b之间的振荡频率差。选择该振荡频率差，用以阻止在灯10的无负载条件过程中跨镇流器输出级23的任何寄生载荷对镇流器输入级21的振荡频率锁相。
实际上，振荡频率差取决于振荡器22b对寄生载荷的灵敏性。因此，如本领域的普通技术人员将认识到的，由于实质上振荡器22b的拓扑结构的数量不受限制，所以发明人不能描述优选的振荡频率差。但是，对于振荡器22b的每种拓扑结构，可以通过在没有负载时产生拍频波形来确定最小的振荡频率差，如本领域的普通技术人员会认识到的，该拍频波形表示出振荡频率没有被锁相。
尽管本文中所公开的本发明的实施例目前被认为是优选的，但可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变和修改。例如，在实践中可以实现图3-6中所说明的开路电压限制技术的任意组合。因此，在所附的权利要求中指明了本发明的范围，所有落在其等效的含义和范围内的改变都打算包含在其中。
权利要求
1.一种照明系统，包括第一镇流器输入级(21)和第二镇流器输入级(21)，所述第一镇流器输入级(21)可操作地以第一振荡频率(f1)振荡，所述第二镇流器输入级(21)可操作地以第二振荡频率(f2)振荡，第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f1)在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电时是不同的；串联连接的第一镇流器输出级(23)和第二镇流器输出级(23)，所述第一镇流器输出级(23)与所述第一镇流器输入级(21)电联系，所述第二镇流器输出级(23)与所述第二镇流器输入级(21)电联系，用以响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，来建立跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的开路电压；和装置，用于在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电之后，并且响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，来阻止跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的任何寄生载荷对第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f2)锁相。
2.一种照明系统，包括可操作地以各种振荡频率(f1、f2)振荡的多个镇流器输入级(21)，所述振荡频率(f1、f2)在所述多个镇流器输入级(21)的初始供电时是不同的；串联连接的多个镇流器输出级(23)，所述多个镇流器输出级(23)与所述多个镇流器输入级(21)电联系，用以响应于没有跨所述多个镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，来建立跨所述多个镇流器输出级(23)的开路电压；和装置，用于在所述多个镇流器输入级(21)的初始供电之后，并且响应于没有跨所述多个镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，来阻止跨所述多个镇流器输出级(23)的任何寄生载荷对所述振荡频率(f1、f2)锁相。
3.一种照明系统，包括第一镇流器输入级(21)和第二镇流器输入级(21)，所述第一镇流器输入级(21)可操作地以第一振荡频率(f1)振荡，所述第二镇流器输入级(21)可操作地以第二振荡频率(f2)振荡，第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f1)在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电时是不同的；串联连接的第一镇流器输出级(23)和第二镇流器输出级(23)，所述第一镇流器输出级(23)与所述第一镇流器输入级(21)电联系，所述第二镇流器输出级(23)与所述第二镇流器输入级(21)电联系，用以响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，来建立跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的开路电压，其中，在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电之后，并且响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)阻止跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的任何寄生载荷对第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f2)锁相。
4.如权利要求3的照明系统，其中，所述第一镇流器输出级(23)包括第一储能谐振电容器(C1a)；其中，所述第二镇流器输出级(23)包括第二储能谐振电容器(C1b)；并且其中，在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电之后，并且响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，所述第一储能谐振电容器(C1a)和所述第二储能谐振电容器(C1b)之间的电容差阻止跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的任何寄生载荷对第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f2)锁相。
5.如权利要求3的照明系统，其中，所述第一镇流器输出级(23)包括第一初级绕组(PW1a)；其中，所述第二镇流器输出级(23)包括第二初级绕组(PW1b)；并且其中，在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电之后，并且响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，所述第一初级绕组(PW1a)和所述第二初级绕组(PW1b)之间的电感差阻止跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的任何寄生载荷对第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f2)锁相。
6.如权利要求3的照明系统，其中，所述第一镇流器输出级(23)包括第一初级绕组(PW1a)和与所述第一初级绕组(PW1a)隔开第一气隙的第一至少一个次级绕组(SW1-SW4)；其中，所述第二镇流器输出级(23)包括第二初级绕组(PW1b)和与所述第一初级绕组(PW1a)隔开第二气隙的第二至少一个次级绕组(SW1-SW4)；并且其中，在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电之后，并且响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，第一气隙和第二气隙之间的差阻止跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的任何寄生载荷对第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f2)锁相。
7.如权利要求3的照明系统，其中，所述第一镇流器输出级(23)包括以第一振荡频率(f1)操作的第一振荡器(22b)；其中，所述第二镇流器输出级(23)包括以第二振荡频率(f2)操作的第二振荡器(22b)；并且其中，在所述第一镇流器输入级(21)和所述第二镇流器输入级(21)的初始供电之后，并且响应于没有跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的多个灯(10)的载荷，通过所述第一振荡器(22b)和所述第二振荡器(22b)维持第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f2)之间的差，用以阻止跨所述第一镇流器输出级(23)和所述第二镇流器输出级(23)的任何寄生载荷对第一振荡频率(f1)和第二振荡频率(f2)锁相。
全文摘要
照明系统采用一对镇流器输入级(21)，在镇流器输入级(21)的初始供电时所述镇流器输入级(21)可操作的以不同的振荡频率(f
文档编号H05B41/285GK1792121SQ200480013685
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月10日 优先权日2003年5月19日
发明者C·H·马森 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司