气体放电灯内或涉及气体放电灯的改进的制作方法

专利名称：气体放电灯内或涉及气体放电灯的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体放电灯，特别涉及高强度放电(HID)灯，并更具体地涉及用于气 体放电灯的电子镇流器、在用于气体放电灯的点火器内使用的变压器、用于气体放电灯的 点火器和气体放电灯组件。
背景技术：
在街头或区域照明领域，已知的是采用气体放电灯(例如但不限于高压钠灯)。这 类装置由于其高照明效率的价值而是理想的。气体放电灯由包括镇流器和点火器的控制装置(control gear)驱动。在使用期 间，放电灯呈现的是负电阻特性，并且因此要求镇流器调节提供给放电灯的电功率以避免 灯的级联放电(cascadingdischarge)。两阶段过程被用来点亮放电灯。在开始的点火阶段期间，点火器在放电灯两端施 加高电压(通常，对于冷灯高达5000V而对于热灯高达25000V)以建立电弧。在通常的装 置(arrangement)中，一旦建立电弧，则镇流器向放电灯提供工作电压以点壳灯。已知的是尝试使镇流器向放电灯提供恒流方波，该恒流方波的峰值_峰值电压基 本上等于放电灯的正常工作电压。一种试图提供这样一种恒流方波的镇流器装置包括通过具有初级和次级绕组的 耦合变压器电耦合至放电灯的恒流源。电流择一地沿着初级绕组的第一部分流动以在次级 绕组中感应出具有第一极性的第一电流，和沿着初级绕组的第二部分流动以在次级绕组中 感应出具有与第一方向(sense)相反的第二极性的第二电流。在这种方式下，在次级绕组 中感应出接近方波的电流波形。但是这种装置的一个缺点是在通过变压器在次级绕组中感应出第一和第二电流 时引入了延迟。结果是，在电流波形(在次级绕组中感应)的第一与第二电流之间的转变 中有延迟，并且因此提供给放电灯的电流包括随时间而变化的净直流电流。这可能导致放 电灯在低频或低功率下工作时出现消电离作用。

发明内容
按照本发明的第一方面，提供了一种用于气体放电灯的电子镇流器，包括含有恒 流源和开关的单向功率调节器，该开关可与至少一个放电灯直接地电耦合，以有选择地引 导电流沿着第一方向和第二方向从所述恒流源经过所述或每个放电灯，该第一和第二方向 是互为相反的。包含开关以有选择地引导电流经过所述或每个放电灯考虑到了在第一和第二方 向之间一般以15ns(在某些情况下小于10ns)进行的电流流动的转换。这种在第一和第二 方向之间进行的基本上是瞬间的电流流动的转换导致提供给所述或每个放电灯的电流基 本上是连续的并且没有净直流分量。这防止放电灯在较低功率条件下工作时的消电离作用，并且因此使得放电灯可以变暗而不会导致灯熄灭。优选地，开关定义了第一导电路径和第二导电路径，电流沿着第一方向流经第一 导电路径并且沿着第二方向流经第二导电路径。第一和第二导电路径有助于提供如上所述基本上是瞬间的转换。可选地，每个导电路径包括一对串联的单向开关器件。这样的器件在高的电压和 电流等级下是可用的，并且能够在“开启”(导电的)状态与“切断”(不导电的)状态之间 快速转换(典型的小于10-15ns)。在本发明优选的实施例中，每个单向开关器件包括场效应晶体管(FET)。在本发明另一优选的实施例中，每个单向开关器件包括绝缘栅双极晶体管 (IGBT)。这类器件的优点是具有必要的电压和电流等级，并且提供了足够快速的转换速度。方便的是单向开关器件被设置在可与所述或每个气体放电灯直接耦合的H形电 桥构造内，从而桥接第一和第二导电路径。这种装置以紧凑和容易实施的形式提供了所需 的第一和第二导电路径。可选地，功率调节器包括将交流电变换为直流电的功率变换器电路。这种功率调 节器的纳入使得镇流器可以在振荡电压源(诸如主电压)上运行。在本发明进一步的优选实施例中，功率变换器电路进一步包括能量存储器。能量 存储器确保来自恒流源的电流基本上保持不变并且省去了振荡电压源的任何振荡单元。优选地，功率变换器电路进一步包括功率因子校正电路。功率因子校正电路的纳 入有助于确保任何提供的电压承受优化的负荷，从而优化了镇流器的总体效率。电子镇流器可以进一步包括控制器以控制下列至少之一(i)恒流源提供的电流的大小；以及(ii)开关在引导电流沿第一和第二方向经过所述或每个放电灯之间转换的频率。控制由恒流源提供的的电流大小的能力使得镇流器能够在将所述或每个放电灯 的功率(即亮度)保持在恒定水平的同时，适应所述或每个放电灯的电阻的变化。在这种 方式下，镇流器能够改善所述或每个放电灯的相关色温(CCT)和颜色呈现指数(CRI)。可选地，控制器由模块化的控制算法驱动。模块化的控制算法可包括第一和第二部分，第一部分涉及通用控制功能，而第二 部分涉及放电灯专用控制功能。这种布置考虑到制造一系列差异化的电子镇流器的需要，可以通过激活通用控制 功能对这些电子镇流器作类似的测试，但是随后可以针对特定的应用，通过增加与所需的 灯功能对应的给定的第二部分而对这些电子镇流器作快速的改动。优选地，控制器包括电压测量装置，用于测量所述或每个放电灯两端的电压；以 及电流测量装置，用于测量提供给所述或每个放电灯的电流。控制器可进一步包括功率计算器，用于计算所述或每个灯内耗用的平均功率； 比较器，用于将所述或每个灯的平均功率与所需的灯功率作比较，控制器调节灯电流的大 小以实现所需的灯功率。这类特征使得镇流器能够通过调节提供给所述或每个放电灯的电流的大小，将提供给所述或每个放电灯的功率保持在所需的水平。此外，对所述或每个放电灯两端的电压的测量考虑到了对每个放电灯的性能的单 独的监测。结果是可以采取补救动作(诸如使熄灭的放电灯短路)，从而使串联的其它的放 电灯继续工作。可选地，控制器包括频率控制器，以控制开关在引导电流沿第一和第二方向经过 所述或每个放电灯之间转换的频率。控制转换频率的能力使得提供给所述或每个放电灯的 电流起着给例如点火器的信号的作用，从而避免了用另外的信号线来控制点火器的需要。方便地但非必要的是，频率控制器使得开关以落在5Hz-300Hz范围内的频率转换。在本发明进一步的优选实施例中，频率控制器使得开关以第一较低频率和第二较 高频率转换。开关以两种这样的频率作转换使得提供给所述或每个放电灯的电流携带二进 制信号，该二进制信号可被用来“开启，，或“切断”装置。优选地，较低的频率在5-6Hz的范围内，并且较高的频率在20-300HZ的范围内。以 这种方式相互隔开的离散的频率范围使得接收方能够容易地区分由提供给所述或每个放 电灯的电流携带的两种信号(例如“开启/切断”信号)。可选地，电子镇流器包括指示器以指示镇流器的工作状态。提供这样一种指示器 使得用户能够观察镇流器工作的阶段(诸如点火、灯加热或正常的运行阶段)，并且因此有 助于诊断伴随放电灯组件的故障。优选地，指示器包括视觉指示器。视觉指示器通过例如其颜色或其脉动频率，能够容易地向用户传达工作状态。按照本发明的第二方面，提供了一种在用于气体放电灯的点火器中使用的变压 器，包括具有互联的芯柱的磁芯，每个芯柱包含磁电路；围绕第一芯柱的第一次级绕组；围绕第二芯柱的第二次级绕组；以及围绕第三芯柱的初级绕组，初级绕组相对于第一和第二次级绕组设置为，使得来自初级绕组的磁通量在第一 和第二芯柱之间划分并且在第一和第二芯柱的每一个中流向某一方向，从而在第一和第二 次级绕组经串联接头而串联连接时，最终的次级电压是增加的，而当电流从外部提供给所 述串联接头时，第一和第二芯柱内的磁通量是抵消的，因而相对于单独提取的每个次级绕 组的有效电感而言，降低了第一和第二次级绕组的有效电感。对次级电压的求和在放电灯两端提供了所需的高电压脉冲，该脉冲在例如有合适 的驱动信号施加在初级绕组时可以用来建立电弧。减少第一和次级绕组的有效电感是需要的，因为这使得第一和次级绕组对例如提 供给连接至两端的放电灯的电流的影响最小，并且从而有助于将放电灯的功率(即亮度) 保持在所需的恒定水平。优选地，第一次级绕组沿着与第二次级绕组相反的方向缠绕。这使得在第一芯柱 内流动的磁通量沿着与在第二芯柱内流动的磁通量相反的方向流动，从而按照变压器的工 作配置，提供如上所述的所需的电压求和和电感减少的效应。
可选地，变压器包含构成多层PCB的印制绕组，多层PCB的每层具有第一、第二和 第三孔，磁芯的第一、第二和第三芯柱分别通过第一、第二和第三孔。按照本发明的第三方面，提供一种用于气体放电灯的点火器，包含如上所述的变 压器和用于驱动初级绕组的驱动电路，变压器的第一和第二次级绕组可与放电灯串联地电 華禹合。可与放电灯串联地电耦合的第一和第二次级绕组意味着在放电灯的正常工作期 间，提供给放电灯的电流能够使得第一和第二芯柱内的磁通量抵消，并且从而在第一和第 二次级绕组的有效电感中产生所需的减小。而且点火器能够提供高压点火脉冲以在点火阶段，在放电灯的两端建立电弧。按照本发明的第四方面，提供一种气体放电灯组件，包含如上所述的电子镇流器， 所述电子镇流器与至少一个放电灯直接地电耦合，所述或每个放电灯具有相应的与其电耦 合的点火器。这样一种装置享有与上述电子镇流器有关的优点。优选地，电子镇流器与多个串联的放电灯电耦合。恒流源的提供确保提供给每个 放电灯的电流基本上独立于给定放电灯两端的电压，并且因此可以驱动不止一个的放电 灯。结果是，可以以紧凑和高效率的方式驱动多个放电灯。可选地，电子镇流器和所述或每个放电灯相互紧邻设置。这样一种装置考虑了镇 流器和所述或每个放电灯被放置在同一位置(例如位于支柱或桩的顶部处的光源之内)的 情况。在本发明的另一实施例中，电子镇流器和所述或每个放电灯相互隔开。这种装置 为镇流器相对于放电灯的放置提供了灵活性，例如使得能够将镇流器放置在其端部包含放 电灯的支柱或桩的内部。在本发明的进一步的优选实施例中，气体放电灯组件包括鉴频器，用于检测开关 正在转换恒流源提供的电流的频率并且仅在检测到所需的转换频率时，激活所述或每个点 火器。鉴频器的纳入考虑了对提供给所述或每个放电灯的电流所携带的例如二进制信号的 译码。气体放电灯组件可以进一步包括点火器控制器，用于在放电灯前次熄灭之后阻止 放电灯的点火直到经过预设的时间间隔。这些特征阻止了对过热而无法点火的放电灯作再 次点火的尝试，并且从而减少了损坏放电灯内电极的危险。可选地，所述或每个点火器为如上所述的点火器。按照本发明的第五方面，提供一种用于气体放电灯的模块化控制装置，包括多个 单元，每个单元被容纳在单独的具有至少一个连接器的外壳内，一个外壳的所述或每个连 接器与另一个外壳的相应的连接器可相互接合，由此一个单元可与另一个单元电耦合，以 构成周于控制气体放电灯的所需的控制装置。上述特征考虑到提供这样的控制装置，通过选择包含在控制装置内的所需的单元 并且将它们相互耦合，可以容易地根据特定的系统要求进行配置。优选地，每个外壳包括指示器以指示容纳在其中的单元的工作状态。提供这样一 种指示器使得用户能够观察给定单元的工作状态，并且从而有助于诊断伴随控制装置的故障。
优选地，每个指示器包括视觉指示器。视觉指示器通过例如其颜色或其脉动频率， 能够容易地向用户传达工作状态。


现在借助非限定实例，参照附图对本发明的优选实施例作简要的描述，其中图1示出了气体放电灯组件的示意图；图2示出了按照本发明第一实施例的电子镇流器的示意图；图3示出了典型的恒流源电路的示意图；图4示出了在第一种配置下图2所示的电子镇流器某一部分的放大视图；图5示出了在第二种配置下图4所示的电子镇流器的示意图；图6示出了按照本发明第二实施例的变压器的示意图；图7 (a)示出了图6所示的变压器的正视图；图7(b)示出了图6所示的变压器的平面图；图8示出了按照本发明第四实施例的气体放电灯组件的示意图；图9示出了按照本发明第五实施例的气体放电灯组件的示意图；图10示出了按照本发明第六实施例的模块化控制装置；图11示出了构成图10所示的模块化控制装置一部分的第一外壳；图12(a)示出了构成图10所示模块化控制装置一部分的第二外壳的第一视图；以 及图12(b)示出了图12(a)所示的第二外壳的与第一视图相反的第二视图。
具体实施例方式通常用标号10标示按照本发明第一实施例的电子镇流器。电子镇流器10包含单向功率调节器12，该单向功率调节器包括恒流源14和开关 16。如图2和4所示，开关16可电耦合至气体放电灯18。如所示的，在所谓的一体化装置 中，电子镇流器10可以紧邻放电灯放置。开关16限定了第一导电路径CP1和第二导电路径CP2，电流沿第一方向D1流经第 一导电路径，并沿第二方向D2流经第二导电路径。每个导电路径CP1和CP2包括一对串联的单向开关器件20、22、24、26。在所示的 实施例中，单向开关器件20、22、24、26的每一个为场效应晶体管(FET)。在本发明的其它实 施例(未示出)中，单向开关器件20、22、24、26中的一个或多个可以包括绝缘栅双极晶体 管(IGBT)。单向开关器件20、22、24、26设置在H形电桥构造内。放电灯18可直接耦合至单 向开关器件20、22、24、26从而桥接第一和第二导电路径CP1、CP2。功率调节器12包括将交流电变换为直流电的功率变换器电路28、诸如电容器之 类的能量存储器30和功率校正电路(未示出)。如图3所示，功率变换器电路28可以包括恒流源电路32。所示的恒流源电路32 包括电感线圈34、二极管36和晶体管38，虽然其它单元也是可能的。镇流器10还包括控制恒流源14提供的电流的大小的控制器(未示出)。合适的控制器的一种形式是微控制器。控制器由包含第一和第二部分的模块化的控制算法驱动。第一部分涉及通用控制 功能而第二部分涉及放电灯18的专用控制功能。控制器还包括测量放电灯18两端电压的电压测量装置(未示出)、测量提供给放 电灯18的电流的电流测量装置(未示出)、计算放电灯18内消耗的平均功率的功率计算器 (未示出)和将放电灯的平均功率与所需的灯功率进行比较的比较器(未示出)。电子镇流器10进一步包括指示镇流器10的工作状态的视觉指示器(未示出)。在使用中，第一对单向开关器件20、26是闭合的(而第二对单向开关器件22、24 仍然是开路的)以形成完整的第一导电路径CP1，并且引导电流沿第一方向D1，从恒流源14 经过放电灯18。在一个预设时间段之后，第一对单向开关器件20、26开路以断开第一导电路径 CP1，而第二对单向开关器件22、24闭合以形成完整的第二导电路径CP2，并且引导电流沿 第二方向D2，从恒流源14经过放电灯18。对第一和第二对单向开关器件的择一性的操作有选择地引导电流沿第一和第二 方向D1、D2，从恒流源14经过放电灯18。因此恒流方波以电流在第一和第二方向Dl、D2之间的流动基本上瞬间地作转换 的方式被提供给放电灯18，这导致提供给放电灯18的电流基本上是连续的并且没有净直 流分量。控制器监测提供给放电灯18的平均功率并且调整恒流源14提供的电流的大小以 实现所需的灯功率(即亮度)。电子镇流器10还可直接耦合至串联连接的第一放电灯18和第二放电灯40，放 电灯18、40可直接耦合至单向开关器件20、22、24、26，从而桥接第一和第二导电路径CP1、 CP2。在使用中，对第一对单向开关器件20、26和第二对单向开关器件22、24的择一性 的操作有选择地引导电流沿第一和第二方向D1、D2，从恒流源14经过放电灯18、52。上述装置是可行的，这是因为提供了不受每个放电灯18、40两端的电压影响的基 本恒定的电流。由于输入每个放电灯18、40的功率将与其电压等级成比例，因此希望第一和第二 灯18、40具有相似的特性。然而可以驱动放电灯18、40(并且实际上是两个以上的这样的放电灯)的任意组
1=1 o电子镇流器10可以包括控制器，该控制器控制由恒流源14提供的电流的大小并 且包括频率控制器(未示出)，以控制开关16在引导电流沿第一和第二方向D1、D2经过所 述或每个放电灯18、40之间转换的频率。频率控制器优选地使开关16以落在5Hz-300Hz范围内的频率转换，并且更优选地 是以5-6Hz范围内的第一较低频率转换，和以20-300HZ范围内的第二较高频率转换。如图6所示，一般用标号70标示按照本发明第二实施例的变压器。变压器60包括具有互连的芯柱64、66、68的磁芯62，每个芯柱包含有磁电路。变压器60还包含围绕第一芯柱64的第一次级绕组70、围绕第二芯柱66的第二次级绕组72和围绕第三芯柱68的初级绕组74。初级绕组74定位在第一和第二次级绕组70、72之间，并且第一次级绕组70沿着 与第二次级绕组72相反的方向(sense)缠绕。变压器60包括构成多层印刷电路板(PCB) 78的印制绕组76。PCB78的每层包含第一、第二和第三孔80、82、84，磁芯62的第一、第二、第三芯柱 64,66和68通过第一、第二和第三孔。在选择性的实施例(未示出)中，变压器60可以利用常规的变压器绕组技术构建。在使用中，来自初级绕组74的磁通量在第一和第二芯柱64、66之间划分，并且在 第一和第二芯柱64、66的每个内沿着相反的方向流动。磁通量在第一和第二芯柱64、66内流动的方式为，在第一和第二次级绕组70、72 经串联接头而串联连接时，最终的次级电压是增加的，而当电流从外部提供给所述串联接 头时，第一和第二芯柱64、66内的磁通量是抵消的，因而相对于单独提取的每个次级绕组 70,72的有效电感而言，降低了第一和第二次级绕组70、72的有效电感。一般用标号90标示按照本发明第三实施例的用于气体放电灯的点火器。点火器90包括变压器60和驱动变压器60的初级绕组74的驱动电路92。例如如 图4和5所示，变压器60的第一和第二次级绕组70、72可与放电灯18、52串联电耦合。在点火阶段，驱动电路92在初级绕组74上施加高电流脉冲。磁芯62内产生的磁 通量沿第一方向通过第一芯柱64并沿相反的方向通过第二芯柱66，并且次级绕组70、72两 端的最终形成的电压相互得到加强以提供建立电弧并点火相应的放电灯18、52所需的高 电压。典型地，驱动电路92在初级绕组74上施加一连串的高电流脉冲或正弦波。在放电灯18、52的正常工作期间，由恒流源14提供给放电灯18、52的电流流过第 一和第二次级绕组70、72。该电流在第一和第二芯柱64、66内产生的磁通量相互抵消，并且 因此减少了次级绕组70、72的有效电感。这有助于确保从恒流源14流经放电灯18、52的 电流的转换不会降级或减速，并且由此将提供给放电灯18、52的功率保持在恒定的水平。如图8所示，通常用标号100标示按照本发明第四实施例的气体放电灯组件。气体放电灯组件100包括与第一放电灯18直接电耦合的电子镇流器10，该第一放 电灯具有相应的与之相连的点火器90。点火器90经电桥整流器108从镇流器10接收功 率。在所谓的两部分装置中，镇流器10和放电灯18相互隔开。在本发明的其它的实施例中，镇流器10和放电灯18可以在一体化装置中相邻设置。在所示的实施例中，镇流器10包括具有频率控制器的控制器以控制这样的频率， 开关16以该频率在引导来自恒流源14的电流沿第一和第二方向Dl、D2流经放电灯18之 间转换。频率控制器使得开关16以5-6Hz的范围内的第一较低频率转换和以20-300HZ范
围内的第二较高频率转换。气体放电灯组件100还包括鉴频器102以及点火器控制器(未示出)，该点火器控 制器用于在放电灯18前次熄灭之后阻止放电灯18的点火直到经过预设的时间间隔。
气体放电灯组件100还可包括适于与其它装置或调制解调器通信的调制解调器 104。特别是，调制解调器104可以配置为允许用于接收或发送信息目的的通信被解释和/ 或翻译或变换为众多的工业标准协议和信号电平，例如DALI、RS485、RS-232、电源线路通信 (PLC)和无线信令。调制解调器104可以允许气体放电灯组件100经板上的红外线通信端口接口 106 接收用于控制放电灯18的功率(即亮度)的目的的命令指令。气体放电灯组件100也可以能够经输入端口，从第三方设备或系统接收0-10伏特 的直流控制输入信号，以控制放电灯18的功率(即亮度)。在点火阶段，频率控制器使得开关16以第一较低频率转换流经放电灯18的电流。 鉴频器102检测转换频率并且激活点火器90内的驱动电路92，从而为建立电弧而在放电灯 18的两端产生高压。一旦由控制器建立并检测到电弧，则频率控制器将使得开关16以第二较高频率 转换流经放电灯18的电流。鉴频器102检测差异化的转换频率并且去激活点火器90内的 驱动电路92。在这种方式下，可以利用恒流源给放电灯18提供的电流的转换频率来控制点火 器90，从而省去了在控制器(即镇流器)与点火器90之间的附加的控制引线的需要。在本发明的其它实施例中，频率控制器和鉴频器可以以相反的方式工作，较高的 转换频率使鉴频器激活驱动电路92。如图9所示，通常用标号110标示按照本发明第五实施例的气体放电灯组件。第二气体放电灯组件110类似于第一气体放电灯组件100并且相同的特征享有同
一标号。第二气体放电灯组件110包括与第一放电灯18和第二放电灯40直接电耦合的电 子镇流器10。放电灯18、40的每一个具有相应的与之相连的点火器90。在两部分装置中， 镇流器10和放电灯18、40相互隔开。第二气体放电灯组件110的工作与第一气体放电灯组件100的基本上相同，但是 鉴频器102根据需要同时激活每个点火器90的驱动电路92。通常用标号120标示本发明第六实施例的模块化控制装置。模块化控制装置120包括多个单元(未示出)，每个单元被容纳在单独的外壳 122、124、126内。每个外壳122、124、126具有至少一个连接器128，该连接器与另一个外壳 122、124、126的相应的连接器128可相互接合。在所示的实施例中，模块化控制装置120包括容纳电子镇流器10的第一外壳122、 容纳调制解调器104的第二外壳124和容纳保险丝盒的第三外壳126。第一外壳122包括一对凸起连接器(male connector) 130，而第二外壳124包括一 对凸起连接器130和一对内凹连接器(femalecormector) 132，并且第三外壳126包括一对 内凹连接器132。凸起和内凹连接器130、132可以互相电耦合，并且因此通过根据需要而选择特定 的第一、第二和/或第三外壳122、124、126，允许形成所需的控制装置。每个外壳122、124、126包括视觉指示器134以指示容纳在其中的单元的工作状态。
权利要求
一种用于气体放电灯的电子镇流器，包括含有恒流源和开关的单向功率调节器，该开关可与至少一个放电灯直接地电耦合，以有选择地引导电流沿着第一方向和第二方向从所述恒流源经过所述或每个放电灯，该第一和第二方向是互为相反的。
2.如权利要求1所述的电子镇流器，其中，所述开关定义了第一导电路径和第二导电 路径，所述电流沿着所述第一方向流经所述第一导电路径并且沿着所述第二方向流经所述 第二导电路径。
3.如权利要求2所述的电子镇流器，其中，每个导电路径包括一对串联的单向开关器件。
4.如权利要求3所述的电子镇流器，其中，每个单向开关器件包括场效应晶体管 (FET)。
5.如权利要求3所述的电子镇流器，其中，每个单向开关器件包括绝缘栅双极晶体管 (IGBT)。
6.如权利要求3-5中任意一项所述的电子镇流器，其中，所述单向开关器件被设置在 可与所述或每个气体放电灯直接耦合的H形电桥构造内，从而桥接所述第一和第二导电路径。
7.如前述任一项权利要求所述的电子镇流器，其中，所述功率调节器包括将交流电转 换为直流电的功率变换器电路。
8.如权利要求7所述的电子镇流器，其中，所述功率变换器电路进一步包括能量存储o
9.如权利要求7或8所述的电子镇流器，其中，所述功率变换器电路进一步包括功率因 子校正电路。
10.如前述任一项权利要求所述的电子镇流器，进一步包括控制器以控制下列至少之(i)恒流源提供的电流的大小；以及(ii)开关在引导电流沿第一和第二方向经过所述或每个放电灯之间转换的频率。
11.如权利要求10所述的电子镇流器，其中控制器由模块化的控制算法驱动。
12.如权利要求11所述的电子镇流器，其中模块化的控制算法包括第一和第二部分， 第一部分涉及通用控制功能，而第二部分涉及放电灯专用控制功能。
13.如权利要求10-12中任意一项所述的电子镇流器，其中控制器包括电压测量装 置，用于测量所述或每个放电灯两端的电压；以及电流测量装置，用于测量提供给所述或每 个放电灯的电流。
14.如权利要求13所述的电子镇流器，其中控制器进一步包括功率计算器，用于计算 所述或每个灯内耗用的平均功率；比较器，用于将所述或每个灯的平均功率与所需的灯功 率作比较，所述控制器调节恒流源提供的电流的大小以实现所需的灯功率。
15.如权利要求10-14中任意一项所述的电子镇流器，其中控制器包括频率控制器，以 控制开关在正极性和负极性之间转换的频率。
16.如权利要求15所述的电子镇流器，其中频率控制器使得开关以落在5Hz-300Hz范 围内的频率转换。
17.如权利要求15或16所述的电子镇流器，其中频率控制器使得开关以第一较低频率和第二较高频率转换。
18.如权利要求17所述的电子镇流器，其中所述较低的频率在5-6Hz的范围内，所述较 高的频率在20-300Hz的范围内。
19.如前述任一项权利要求所述的电子镇流器，包括指示器以指示所述镇流器的工作 状态。
20.如权利要求19所述的电子镇流器，其中所述指示器包括视觉指示器。
21.一种在用于气体放电灯的点火器中使用的变压器，包括 具有互联的芯柱的磁芯，每个芯柱包含磁电路；围绕第一芯柱的第一次级绕组； 围绕第二芯柱的第二次级绕组；以及 围绕第三芯柱的初级绕组，所述初级绕组相对于所述第一和第二次级绕组设置为，使得来自初级绕组的磁通量在 第一和第二芯柱之间划分并且在第一和第二芯柱的每一个中流向某一方向，从而在第一和 第二次级绕组经串联接头而串联连接时，最终的次级电压是增加的，而当电流从外部提供 给所述串联接头时，第一和第二芯柱内的磁通量是抵消的，因而相对于单独提取的每个次 级绕组的有效电感而言，降低了第一和第二次级绕组的有效电感。
22.如权利要求21所述的变压器，其中第一次级绕组沿着与第二次级绕组相反的方向 缠绕。
23.如权利要求21或22所述的变压器，包含构成多层PCB的印制绕组，多层PCB的每 层具有第一、第二和第三孔，磁芯的第一、第二和第三芯柱分别通过第一、第二和第三孔。
24.一种用于气体放电灯的点火器，包含如权利要求21-23中任意一项所述的变压器 和用于驱动初级绕组的驱动电路，变压器的第一和第二次级绕组可与放电灯串联地电耦合。
25.一种气体放电灯组件，包含如权利要求1-20中任意一项所述的电子镇流器，所述 电子镇流器与至少一个放电灯直接地电耦合，所述或每个放电灯具有相应的与其电耦合的 点火器。
26.如权利要求25所述的气体放电灯组件，其中电子镇流器与多个串联的放电灯电耦合。
27.如权利要求25或26所述的气体放电灯组件，其中电子镇流器和所述或每个放电灯 相互紧邻设置。
28.如权利要求25或26所述的气体放电灯组件，其中电子镇流器和所述或每个放电灯相互隔开。
29.如权利要求28所述的气体放电灯组件，进一步包括鉴频器，用于检测开关正在转 换恒流源提供的电流的频率并且仅在检测到所需的转换频率时，激活所述或每个点火器。
30.如权利要求25-29中任意一项所述的气体放电灯组件，进一步包括点火器控制器， 用于在放电灯前次熄灭之后阻止放电灯的点火直到经过预设的时间间隔。
31.如权利要求25-30中任意一项所述的气体放电灯组件，其中所述或每个点火器为 如权利要求24所述的点火器。
32.一种用于气体放电灯的模块化控制装置，包括多个单元，每个单元被容纳在单独的具有至少一个连接器的外壳内，一个外壳的所述或每个连接器与另一个外壳的相应的连接 器可相互接合，由此一个单元可与另一个单元电耦合，以构成用于控制气体放电灯的所需 的控制装置。
33.如权利要求32所述的模块化控制装置，其中每个外壳包括指示器以指示容纳在其 中的单元的工作状态。
34.如权利要求32所述的模块化控制装置，其中每个指示器包括视觉指示器。
全文摘要
一种用于气体放电灯(18)的电子镇流器(10)，包括恒流源(14)和开关(16)。一种在用于气体放电灯(18，40)的点火器(90)中使用的变压器(60)，包含具有互联的芯柱(64，66，68)的磁芯(62)、围绕第一芯柱(64)的第一次级绕组(70)、围绕第二芯柱(66)的第二次级绕组(72)以及围绕第三芯柱(68)的初级绕组(74)。一种用于气体放电灯(18，40)的点火器(90)，包含如上所述的变压器(60)和用于驱动初级绕组(74)的驱动电路(92)。变压器(60)的第一和第二次级绕组(70，72)可与放电灯(18，40)串联地电耦合。
文档编号H05B41/288GK101855942SQ200880106164
公开日2010年10月6日 申请日期2008年7月8日 优先权日2007年7月9日
发明者B·普菲菲尔, E·莫雷尔, G·海勒曼斯, J·-P·孔茨曼, M·麦根, P·克拉克, P·福克斯利 申请人:泰科电子雷伊化学有限责任公司