专利名称：用高频电流对放电管进行操作的电路设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用高频电流对放电管进行操作的电路设备，这种电路设备包括输入端子，用来将电路设备与低频电源电压相连接，整流器装置，耦联到所述输入端子，用来对低频电源电压进行整流，第一电路，耦联到整流器装置的第一输出端子N3和整流器装置的第二输出端子N5，第一电路，包括由第一单向装置、第二单向装置和第一电容装置形成的串联支路。此外，这一电路设备还包括反相器装置，它们与第一电容装置并联连接，用来产生高频电流，一个负载电路，包括由电感装置、第二电容装置以及将电压供给放电管的装置形成的串联支路，这个负载电路将反相装置的端子N1连接到第一单向装置与第二单向装置之间的端子N2，该电路设备还包括第二电路，它将端子N2连接到端子N5，并包括第三电容装置，第三电路将整流器装置的第一输出端子N3连接到第二单向装置与第一电容装置之间的端子N4，并包括第三单向装置和第四单向装置的串联支路，其中第一电路和第三电路都不包括电感装置，第四电路将第三电路连接到端子N6，后者是所述负载电路的一部分。
这种电路设备公开在WO97/19578专利文献中。
已知的电路设备的尺寸是选定的，以便使能量反馈电路最适合于与总谐波失真和功率平衡有关的某一功率电平。当然，这意味着当功率电平与预先规定的功率电平有偏差时，总谐波失真和功率平衡是次优化的；情况确实如此，例如，在100％和60％这两种不同功率电平情况下，差别为40％。
本发明的目的是以这样一种方式改进已知的电路设备，即有关总谐波失真和功率平衡的最佳选择对一个以上的功率电平来说是可能的。
为了达到这个目的，本发明提供了一种在本文开头一段所描述的电路设备，这种电路设备的特征是，其中第三电路还包括第五单向装置，它插接在第四单向装置和端子N4之间，端子N4通过一个由第六单向装置和开关装置构成的串联支路，耦联到第四和第五单向装置之间的端子N8，所述的第六单向装置与第三、第四和第五这三个方向相同的单向装置比较，是反向的，并且端子N8通过一个第五电路连接到端子N6。
根据上述方法，在保持最佳总谐波失真和功率平衡的同时，可使电路设备选择性地适配于不同的功率电平。
人们发现，如果第五电路中包括第五电容装置，那么该电路设备就可以平滑地完成操作。
此外，电容分压能够与所使用的放电管实现最佳适配。
本发明还能使有关总谐波失真和功率平衡的最佳特性达到两个以上功率电平，其方法是连接一个分支电路设备，它包括第四、第五和第六单向装置、开关装置以及第五电路，以便构成一个多重分支电路设备。多重分支电路设备的第四、第五单向装置的串联是连接在该电路设备的端子N7与N4之间，并有一个相应的端子N8i。多重分支电路设备的第六单向装置和开关装置串联连接在电路设备的相应端子N8i与端子N4之间连接。多重分支电路设备第五电路在电路设备相应端子N8i与端子N6之间，因此，第五和第四单向装置可由公用单向装置构成。
通过以下结合具体实施例的描述，人们对本发明介绍的上述及其它技术会有一个全面的了解。
附图的简要说明
图1是一个根据本发明实现的电路设备实施例的简图，其中放电管LA连接到这一电路设备；和图2示出多重分支电路设备。
在图1中，K1和K2是输入端子，用来将电路设备连接到一个低频电源电压上。L2是一个电感器，它与电容器C3一起，构成一个输入滤波器。二极管D1-D4是整流器装置，用来对低频电源电压进行整流。二极管D5和D6分别构成第一和第二单向装置。电容器C4构成第一电容装置，并与二极管D5和D6相结合，形成第一电路。开关元件Q1和Q2与一个驱动电路DC共同构成反相器装置。驱动电路DC是一种电路部件，用来产生驱动信号，以便控制开关元件Q1和Q2导通或不导通。电感器L1、电容器C2以及用来连接放电管的端子K3和K4一起，构成一个负载电路。电感器L1构成电感装置，电容器C2构成第二电容装置，和连接放电管的端子K3和K4构成的装置，将电压供给放电管。电容器C1构成第三电容装置。电容器C1和电容器C4一起，构成第二电路。二极管D7和8分别构成第三和第四单向装置。二极管D7和D8的串联支路构成第三电路。电容器C5构成第四电容装置以及第四电路。
输入端子K1和K2通过电感器L2和电容器C3的串联支路相互连接。电容器C3的第一侧连接到整流桥的第一输入端子。电容器C3的第二侧连接到整流桥的第二输入端子。整流桥的第一输出端子N3通过由二极管D5、二极管D6和电容器C4构成的串联支路，连接到整流桥的第二输出端子N5。N2是二极管D5和二极管D6的公用端子。N4是二极管D6和电容器C4的公用端子。端子N2通过电容器C1连接到端子N4。二极管D7和D8的串联支路与二极管D5和D6的串联支路通过并联方式来连接。N7是二极管D7和D8的公用端子。开关元件Q1和Q2的串联支路与电容器C4并联连接。开关元件Q1的控制电极连接到驱动电路DC的第一输出端子。开关元件Q2的控制电极连接到驱动电路DC的第二输出端子。N1是开关元件Q1和开关元件Q2的公用端子。端子N1分别通过电容器C2、电感器L1、端子K3、放电管LA和端子K4的串联支路连接到端子N2。N6是电感器L1和端子K3的公用端子。端子N6通过电容器C5连接到端子N7。
如果二极管D8直接连接到端子N4，则下面说明如图1所示的电路设备的部分的操作过程。
如果输入端子K1和K2连接到低频电压源的两个极，那么整流桥对由这个电源提供的低频电源电压进行整流，因此在充当缓冲电容器的电容器C4两端提供DC电压。驱动电路DC交替控制开关元件Q1和Q2导通和不导通。其结果是，端子N1上提供的实际上是一种方波电压，其振幅大体上与电容器C4两端之间的DC电压的振幅相等。端子N1上提供的实际方波电压产生一种交流电，它流经电感器L1和电容器C2。此交流电的第一部分流经端子K3和K4、放电管LA和端子N2。交流电的其余部分流经电容器C5和端子N7。结果，在端子N2和端子N7上提供与实际方波电压频率相同的电压。在端子N2和端子N7上的这些电压确信脉动电流是从所述的电压源流出的。当电容器C4两端之间的电压高于整流电源电压的瞬时振幅时，情况也是这样。因此，该电路设备的功率因数有较高的值，电源电流的总谐波失真较低。
人们没有注意到，采用与图1所示的电路设备结构多少有些不同的结构也能得到同样的结果。这种结构的不同之处在于，电容器C1将端子N2连接到端子N5，而不是连接到端子N4。在这种稍有差异的结构中，电容器C1构成第三电容装置和第二电路。
到目前为止所叙述的电路设备及其操作都是由WO97/19578所公知的常规技术。
与已知的电路设备不同，本发明介绍的电路设备还在第三电路中增加一个二极管D9，该二极管连接在二极管D8和端子N4之间。二极管D9构成第五单向装置。此外，端子N4通过二极管D10和开关元件Q3的串联支路，连接到二极管D8和D9之间的端子N8。二极管D10和开关元件Q3分别构成第六单向装置和开关装置。二极管D10在电路中进行调节，它与相同方向连接的二极管D7-D9相比，是反向连接的。最后，端子N6和N8通过电容器C6相互连接。电容器C6构成第五电路和第五电容装置。如果必要，或如果愿意的话，端子N4和N7可通过电容器C7相互连接。电容器C7构成第六电路和第六电容装置。电容器C5和C7构成一个电容分压器。至于电容器C6，通过用电容器C8将端子N4与N8相互连接，可获得相同的电容分压。电容器C8构成第七个电路和第七个电容装置。
开关元件Q3处于导通状态时，开关元件Q3和二极管D10一起使用，可使二极管D9短路。因此，图1所示的电路设备，其工作方式与已知的电路设备相同，是一种传统工作方式。
如果开关元件Q3不导通，那么二极管D9是有源的。二极管D9与电容器C6相结合，就像二极管D8与电容器C5相结合那样。二极管D9和电容器C6通过电路元件Q3和二极管D10选择性地增加到电路设备中，这使总谐波失真和功率平衡对两种功率电平来说是最佳的，例如，对100％的功率电平和60％的功率电平，如果降低的亮度足够，那么在后一种情况下，就可以在获得满意稳定性的同时节约能源。换句话说，两种能量反馈电路都使用，其中每种电路就一种功率电平的总谐波失真和功率平衡而言，是最佳的。因此，可以选择获得最佳总谐波失真和功率平衡的适当能量反馈路径。结果，我们得到一个镇流器，它可以满足两种输出电平固定输出功率的要求。可采用电容分割方法对使用的放电管进行微调，尤其可在高灯管电压情况下，消除垂直或水平供电电源的门限(？)。
如图2所示，我们采用一个多重分支电路设备，它包括第四、第五和第六单向装置(D8-D10，图1)、开关装置(Q3，图1)和第五电路(C6，图1)。多重分支电路设备的第四和第五单向装置D81，D91；D82，D92；…；D8N，D9N串联连接在电路设备的端子N7和N4之间，并构成一个相应的端子N8i，它在图2中分别用N81，N82，…，N8N来表示。多重分支电路设备的第六单向装置和开关装置D101，Q31；D102，Q32；…；D10N，Q3N串联连接在电路设备的相应端子N81，N82，…，N8N和端子N4之间。多重分支电路设备的第五电路C61，C62，…，C6N连接在电路设备的相应端子N81，N82，…，N8N和端子N6之间。
如图2所示，多重分支电路设备还包括第七个电路(C8，图1)。第七个电路C81，C82，…，C8N(如果给出)连接在电路设备的相应端子N81，N82，…，N8N和端子N4之间。
两个连续分支电路设备的第五和第四单向装置，例如三重分支电路设备情况下的D91、D82和D92、D83可以由公用单向装置构成。例如，在两个串联支路的二极管中，可省去一个。
权利要求
1.一种用高频电流对放电管进行操作的电路设备，这种电路设备包括输入端子，用来将电路设备与低频电源电压源相连接，整流器装置，耦联到输入端子，用来对低频电源电压进行整流，第一电路，耦联到整流器装置的第一输出端子N3和整流器装置的第二输出端子N5，该第一电路包括由第一单向装置、第二单向装置和第一电容装置构成的串联支路，这一电路设备还包括反相器装置，它们与第一电容装置并联连接，用来产生高频电流一个负载电路，包括由电感装置、第二电容装置以及将电压供给放电管的装置构成的串联支路，这个负载电路将反相装置的端子N1连接到第一单向装置与第二单向装置之间的端子N2，所述电路设备还包括一个第二电路，它将端子N2连接到端子N5，并包括第三电容装置，第三电路将整流器装置的第一输出端子N3连接到第二单向装置与第一电容装置之间的端子N4上，并包括由第三单向装置和第四单向装置构成的串联支路，其中第一电路和第三电路都不包括电感装置，第四电路将第三单向装置和第四单向装置之间的端子N7连接到端子N6，后者是所述负载电路的一部分，其特征是所述第三电路还包括第五单向装置，它插接在第四单向装置与端子N4之间，端子N4通过第六单向装置和开关装置的串联支路，耦联到第四和第五单向装置之间的端子N8，所述第六单向装置与第三、第四和第五这三个方向相同的单向装置比较，是反向连接的，端子N8通过第五电路连接到端子N6。
2.如权利要求1所要求的电路设备，其特征是，构造一个分支电路设备，它包括第四、第五和第六单向装置、开关装置和第五电路，形成一个多重分支电路设备，其中多重分支电路设备的第四和第五单向装置串联连接在端子N7与N4之间，并具有一个相应的端子N8i，多重分支电路设备的第六单向装置和开关装置串联连接在相应的端子N8i与端子N4之间，多重分支电路设备的第五电路连接在相应的端子N8i与端子N6之间。
3.如权利要求2所要求的电路设备，其特征是，两个连续分支电路设备的第五和第四单向装置是由公用单向装置构成的。
4.如权利要求1、2或3所要求的电路设备，其特征是，端子N8通过第七电路连接到端子N4。
5.如权利要求2和口4或权利要求3和4所要求的电路设备，其特征是，多重分支电路设备还包括第七电路，即多重分支电路设备的第七电路，它连接在相应的端子N8i与端子N4之间。
6.如上述任一权利要求所要求的电路设备，其特征是，端子N7通过第六电路连接到端子N4。
7.如上述任一权利要求所要求的电路设备，其中第五电路包括第五电容装置。
8.如权利要求6或7所要求的电路设备，其特征是，第六电路包括第六电容装置。
9.如权利要求4、5、6、7或8所要求的电路设备，其特征是，第七电路包括第七电容装置。
10.如上述任一权利要求所要求的电路设备，其特征是，反相器装置包括由第一开关元件、端子N1和第二开关元件以及驱动电路DC构成的串联支路，所述驱动电路DC耦联到上述开关元件，用来产生驱动信号，以便交替控制开关元件的导通和不导通。
全文摘要
在对放电管进行操作的镇流电路中,两种不同的灯管功率电平是可调整的。这种镇流电路中安装了一个开关,可使灯管功率电平的能量反馈量达到最佳值。
文档编号H05B41/28GK1337142SQ00802870
公开日2002年2月20日 申请日期2000年10月26日 优先权日1999年11月19日
发明者E·M·J·埃恩德凯克, J·H·维塞尔斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司