专利名称：电子镇流器的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关装置，用于以频率f为灯提供高频灯电流，所述开关装置配备有-第一电路部分，用于产生频率为f的高频灯电流，所述第一电路部分具有输出端，-负载分支，它包括-第一分支，它将输出端互连，并且包括第一电感元件和第一电容元件构成的第一串联装置，-第二分支，它旁路第一电容元件，并且包括第二电感元件和第二电容元件构成的第二串联装置，-第三分支，它包括灯端子，并且在灯工作期间将第二电容元件旁路。
所述开关装置披露于US5426350中。拟采用的高频电流意味着频率高于10kHz的电流。在公知开关装置中，对两个电容元件和两个电感元件的尺寸作如此安排，即使得在稳态的灯工作期间，基本为正弦的电流以频率f流过灯。尽管公知的开关装置并不包括变压器，该正弦电流具有和基本为方波的电压相比较高的幅度。由于此，有可能采用公知的开关装置为放电灯提供较高的燃烧(burning)电压。
但是，公知开关装置的缺点是，灯的效率较低，换言之灯的光通量和灯所消耗的功率之间的比值较低。
因此，本发明的目的是提供对灯供电的开关装置，该装置以灯的效率较高的方式对灯供电。
为了达到这一目的，在开篇所描述的开关装置在本发明中具有的特征是，第一分支和第二分支的尺寸作如下安排，即满足下列关系式0.14＜∑A(n)/A(1)＜0.42这里A(1)表示的是高频灯电流的第一谐波分量的幅度，而∑A(n)是灯电流的高次谐波分量的幅度之和。
根据本发明的开关装置在灯工作期间产生的高频灯电流不是基本为正弦的，而是具有介于正弦和方波之间的一种形状。公知的事实(例如根据WO96/19095披露)是基本上方波的灯电流可以获取很高的效率。这一基本为方波的灯电流的缺点是灯产生的RFI的量较大。由于根据本发明的开关装置所产生的电流不是基本上方形的，而是具有介于正弦和方波之间的一种形状，因此灯所产生的RFI的量相对较小，而效率明显高于基本正弦波形状的灯电流。此外，根据本发明的开关装置具有相对简单的结构，因此较为价廉。
根据本发明的实施例取得了非常好的结果，其中第一分支和第二分支的尺寸使得满足下列关系0.21＜∑A(n)/A(1)＜0.35据证明，为第一电路部分提供下列部件是有利的-拟和直流电压源相连的输入端-包括两个开关元件的串联结构的第四分支-和开关元件的控制电极耦合的控制电路，用于使开关元件交替地导通和不导通。
按如此方式，以相对较简单和可靠的方式获得了第一电路部分。
为了使根据本发明的开关装置的这样一个实施例适于被交流电压驱动，第一电路部分可以额外地配置-电源输入端，它们拟和提供交流电压的供压源相连，-整流装置，它和电源输入端以及输入端耦合，所述整流装置用于对交流电压整流。
为了避免较多的功率耗散在两个开关元件中，频率f一般选择为高于灯工作期间的负载分支的谐振频率。
本发明的这些和其它方面由下文描述的实施例而一目了然，并由其加以阐述。
在附图中
图1示意地表明根据本发明的开关装置的例子。
在图1中，K1和K2是拟和提供交流电压的电压源相连的电源输入端。电源输入端连接到整流装置GM的相应输入端，整流装置GM由二极管电桥形成。整流装置GM的第一输出端经缓冲电容器C和第二输出端相连。缓冲电容器C的两端连接到输入端K3和输入端K4。输入端K3和K4经开关元件S1和开关元件S2构成的串联结构彼此互连，所述串联结构在本例子中构成第四分支。开关元件S1的控制电极连接到控制电路Sc1的第一输出端。开关元件S2的控制电极连接到控制电路Sc1的第二输出端。在本例子中，控制电路Sc1是用于使开关元件S1和S2交替地导通和不导通的控制电路。开关元件S1和S2以及控制电路Sc1共同构成第一电路部分，用于产生频率为f的基本为方波的周期性电压。在本例子中，两个开关元件S1和S2的连接点构成第一电路部分的第一输出端K5。所述第一电路部分的第二输出端由输入端K4构成。开关元件S2由电容器C3、线圈L1和电容器C1的串联结构旁路。线圈L1构成第一电感元件，电容器C1构成第一电容元件。电容器C3构成阻直流电容器，用于避免灯在其操作期间载有直流。电容器C1由线圈L2和电容器C2的串联结构旁路。在本例子中，线圈L2构成第二电感元件，电容器C2构成第二电容元件。电容器C3具有和电容器C1、C2相比较大的电容。
第一分支和第二分支的尺寸作如下安排，即满足下列关系式0.14＜∑A(n)/A(1)＜0.42这里A(1)表示的是高频灯电流的第一谐波分量的幅度，而∑A(n)是灯电流的高次谐波分量的幅度之和。电容器C2由放电灯LA旁路。
下面描述图1所示的例子的操作情况。
如果电源输入端K1和K2连接到提供交流电压的电压源，那么整流装置GM将该交流电压整流为出现在缓冲电容器C两端的直流电压。控制电路Sc1用于使开关元件S1和S2交替地以频率f导通和不导通。结果是，在输出端K4和K5之间存在频率f的对称的基本方波电压。由于第一和第二分支的这一尺寸安排，经过灯LA的电流具有介于正弦和方波之间的一种形状。这样，实现了图1所示的开关装置的效率较高，而灯LA所产生的RFI的量较低。
在图1所示的例子的一个可行实施例中，频率f被选择为50kHz。线圈L1的电感是1.15mH，而线圈L2的电感是0.8mH。电容器C1、C2和C3的电容分别是3.3nF、3.9nF和100nF。由开关装置驱动的灯是一个标称功率为39W的型号T5(菲力普)的低压水银灯蒸汽放电灯。据发现，灯的效率比利用正弦灯电流的情况高2.4％。而灯所产生的RFI的量并不比正弦灯电流情况下产生的高。
权利要求
1.开关装置，用于以频率f为灯提供高频灯电流，所述开关装置配备有-第一电路部分，用于产生频率为f的基本为方波的周期性电压，所述第一电路部分具有输出端，-负载分支，它包括-第一分支，它将所述输出端互连，并且包括第一电感元件和第一电容元件构成的第一串联结构，-第二分支，它旁路第一电容元件，并且包括第二电感元件和第二电容元件构成的串联结构，以及-第三分支，它包括灯端子，并且在灯工作期间将第二电容元件旁路；其特征在于第一分支和第二分支的尺寸作如下安排，即在灯工作期间满足下列关系式0.14＜∑A(n)/A(1)＜0.42这里A(1)表示的是高频灯电流的第一谐波分量的幅度，而∑A(n)是灯电流的高次谐波分量的幅度之和。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于第一分支和第二分支的尺寸使得满足下列关系0.21＜∑A(n)/A(1)＜0.35
3.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于第一电路部分具有-拟和直流电压源相连的输入端，-包括两个开关元件的串联结构的第四分支，-和开关元件的控制电极耦合的控制电路，用于使开关元件交替地导通和不导通。
4.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于第一电路部分具有-电源输入端，它们拟和提供交流电压的供压源相连，-整流装置，它和所述电源供应端以及所述输入端耦合，所述整流装置用于对交流电压整流。
5.根据权利要求3或4所述的开关装置，其特征在于频率f高于灯工作期间负载分支的谐振频率。
全文摘要
为灯提供高频灯电流的电子镇流器,其配备有由两个LC结构构成的负载分支。所述LC结构的尺寸作如下安排,即高频电流具有介于正弦和方波之间的一种形状。由该电子镇流器操作的灯的效率较高,而灯所产生的RFI的量较低。
文档编号H05B41/282GK1363203SQ01800363
公开日2002年8月7日 申请日期2001年2月7日 优先权日2000年2月29日
发明者J·H·维塞尔斯, M·M·J·A·米雄, M·A·M·亨德里克斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司