专利名称：具有双功率和减光性能的电子镇流器系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及能够提供用于两个不同瓦数的灯的双功率输出和使任一瓦数灯变暗的减光性能的电子镇流器。
在现有技术中已经知道可提供用于不同瓦数的灯的双电平输出的电子镇流器。这些电子镇流器的一些例子在美国专利No.5327048和No.6204614中有介绍。在现有技术中还已知可提供减光性能的镇流器。这些类型的镇流器的例子在美国专利No.5327048、No.5559395和No.6204614中有介绍。然而，上述专利中所介绍的镇流器无法同时地提供为相对较高瓦数的灯和相对较低瓦数的灯供电的双功率性能以及对各灯进行减光。所需要的是一种电子镇流器，其配置成可提供双电平(或双功率)输出以便为两个不同瓦数的灯供电，同时能够对各灯进行减光。
在第一方面，本发明涉及一种用于控制电子镇流器系统的输出功率的控制电路，所述电子镇流器系统具有电源支路，所述支路具有包括线电压线和公用线的电源线；以及镇流器级，所述镇流器级具有(i)与电源线相连以便为灯供电的输入端；(ii)内部功率控制反馈电路，它形成用于控制加到灯上的功率量的反馈回路；以及(iii)控制信号输入端，用于接收会影响内部功率控制反馈电路的操作和镇流器级所输出的功率电平的控制信号。在一个实施例中，所述控制电路包括第一电路，其具有与电源线之一相连的输入端。第一电路产生用于输入到镇流器级的控制信号输入端的控制信号。当电源线之一与第一电路的输入端相连时，控制电路具有第一预定幅度，当没有电源线与第一电路的输入端相连时，控制电路具有第二预定幅度。控制电路还包括第二电路，所述第二电路具有用于按照预定增量降低控制信号的第一和第二预定幅度以便进行高强度放电灯的分步减光的第一状态；以及保持控制信号的第一和第二预定幅度以便使灯在全亮度下工作的第二状态。
在一个实施例中，第二电路包括用于接收电源线之一的输入端，并被配置成可对电源线之一加到第二电路的输入端的情况作出响应。当电源线之一与第二电路的输入端相连时第二电路具有第一状态，而当没有电源线与第二电路的输入端相连时第二电路具有第二状态。
在另一实施例中，第二电路包括用于接收电源线之一的输入端，并被配置成可对电源线之一加到第二电路的输入端的情况作出响应。当没有电源线与第二电路的输入端相连时第二电路具有第一状态，而当电源线之一与第二电路的输入端相连时第二电路具有第二状态。
本发明的控制电路的特征是，它可以用于不同类型的弧光放电灯中，例如高强度放电(HID)灯和荧光灯。
本发明的被认为是新颖的特征和本发明的元件特性在所附权利要求中进行了具体的阐述。通过参考结合附图给出的下述详细描述可以最清晰地理解本发明本身，即其组织结构和操作方法，附图中
图1是根据本发明的一个实施例的电子镇流器系统的局部示意性框图，图2是根据本发明的另一实施例的电子镇流器系统的局部示意性框图，图3是根据本发明的另外一个实施例的电子镇流器系统的局部示意性框图。
参见图1，图中显示本发明的电子镇流器系统的一个实施例。镇流器系统10通常包括AC/DC功率因数校正(PFC)电路12、镇流器级14、灯16和控制电路17。灯16可配置成多种灯中的一种，例如弧光放电灯或HID灯(高强度放电灯)。出于介绍本发明的目的，下面的描述将针对配置成HID灯的灯16来进行。控制电路17将在下文中详细地讨论。PFC电路12、镇流器级14和HID灯16的例子在美国专利No.6204614中有介绍，所述专利的公开内容通过引用结合于本文中。PFC电路12包括输入端18和20，它们分别与线电压线和公用线或中性线相连。电压线22和中性线24连接在PFC电路12和镇流器级14的输入功率级之间。
镇流器级14还包括内部功率控制反馈电路(未示出)，它可控制传送给灯16的输出电流或功率。功率控制反馈电路(未示出)形成反馈回路，并包括提供表示灯电流或功率的状态信号的电路。通常来说，状态信号包括由功率控制反馈电路的误差放大器所产生的误差信号。采用分压器网络来提供输入到误差放大器中的参考电压。一种可买到的具有这种反馈电路的电子HID镇流器是由North AmericanPhilips Corporation制造的MHC070电子HID镇流器。另一种类似于在MHC070中使用的控制回路的功率控制回路在美国专利No.5229927中有介绍，其公开内容通过引用结合于本文中。可以理解，本发明的控制电路与美国专利No.5229927中所介绍的反馈电路以及采用反馈回路方案来控制输送给HID灯的输出功率或电流的其它电子HID镇流器完全兼容。
根据本发明，镇流器级14配置成包括用于接收由控制电路17产生的控制信号28的输入端26。控制信号28可影响镇流器级14的内部电路的操作，从而同时控制施加给灯16的功率电平和使灯16变暗。具体地说，当控制信号28的幅度增加时，控制信号28使加到灯16上的电流/功率增加，当控制信号28的幅度下降时，控制信号28使加到灯16上的电流/功率减小。
控制电路17包括用于与线电压线或者公用线或中性线相连的输入端30。当输入端30与线电压线或者公用线或中性线相连时，在输入端30相对于电路接地端产生半波整流的线电压信号V1。电阻器R1和R2形成分压器网络，它可将电压V1降低到适合于晶体管Q1工作的电压电平V2。电阻器R1还限制流入到输入端30中的电流。在一个实施例中，晶体管Q1是N沟道MOSFET晶体管，并具有栅极32、源极34和漏极36。然而，也可使用其它合适的晶体管。滤波电容器C1和齐纳二极管D1连接在电阻器R2上。电容器C1滤掉电压V2的AC分量，从而产生用于晶体管Q1的工作的合适DC电压信号。齐纳二极管D1限制加到晶体管Q1的栅极32上的电压。在一个最佳实施例中，选择电阻器R1和R2的值以便确保电压V2足以完全操作晶体管Q1，并且确保由电阻器R2和电容器C1提供的时间常数相对较长。当从输入端30上拆除电源线(即线电压线或中性线)时，电阻器R2使电容器C1放电。电解电容器C2滤掉晶体管Q1的栅极32处的电压V2的任何AC分量。漏极34连接到电路接地端。
电阻器R3连接在源极36和镇流器级14的输入端24之间。电阻器R4与中性线或公用线24串联，并检测流经镇流器级14的功率级的DC电流。中性线24上的DC电压保持稳定。如果流经电阻器R4的输入电流为I，那么所检测到的电压Vs将为Vs＝R4×I。当加到镇流器级14上的电压保持稳定时，镇流器的功率与流经电阻器R4的电流成正比。因此，电阻器R4所检测到的电流提供镇流器级14所输出的功率的直接量度。电阻器R5和电容器C3协作形成滤波电路，用于从电阻器R4所检测到的电流中去除任何AC分量。滤波器级输出DC电流信号，由箭头40表示，它表示镇流器级14的输出功率。
放大器42配置成误差放大器。放大器42包括反相(-)输入端44，其与电阻器R5、电容器C3和反馈电阻器R6的连接点相连。检测的电压Vs加到反相输入端44上。放大器42还包括非反相(+)输入端46。反馈电阻器R6连接在放大器42的反相(-)输入端44和输出端48之间。电阻器R5和R6还设定了放大器42的增益。预定的参考电压VREF1加到非反相(-)输入端46上。控制信号28由放大器42在输出端48输出。放大器42可以由多种可买到的放大器中的任一种来实现。
当输入端30与任一电源线相连时，产生电压V2并加到晶体管Q1的栅极32上。结果，晶体管Q1“接通”，电阻器R3和R4配置成并联。因此，原来仅由电阻器R4的电阻形成的等效检测电阻现在等于电阻器R3和R4的并联电阻。结果，检测的电压Vs下降。由于参考电压VREF1保持稳定，因此参考电压VREF1和Vs之间的幅度差增大。放大器42放大这一差值，并输出控制信号28，控制信号28具有与VREF1和Vs之间的差值成正比的幅度。因此，随着电压Vs的下降，控制信号28的幅度增加，从而使镇流器14的输出功率增加到较高的电平。结果，加到灯16上的电流/功率增加。
当输入端30与电源线脱开时(即没有电源线与输入端30相连)时，电阻器R2用作到电容器C1的放电路径。电容器C1的放电使晶体管Q1的栅极32接到电路的接地端，从而使晶体管Q1“断开”。当晶体管Q1“断开”时，电阻器R3就从电阻器R4的并联配置中抽出。因此，等效检测电阻现在等于电阻器R4的电阻。结果，检测的电压Vs增加并接近恒定的参考电压VREF1，从而降低了参考电压VREF1和检测的电压Vs之间的幅度差。因此，控制信号28的幅度比在输入端30与任一电源线相连时更低。结果，加到灯16上的电流/功率下降。
因此，控制信号28具有第一预定幅度(即电压电平)或第二预定幅度，这取决于输入端30是断开还是与电源线中的任一条相连。
如上所述，控制信号28控制镇流器级14以改变提供给灯16的电流或功率。根据本发明，镇流器级14配置成具有用于接收输入到输入端26的控制信号28的输入电路；以及附加电路，它允许控制信号28改变镇流器级14的反馈回路的操作特性。在一个实施例中，镇流器级14包括开关电路和具有多个电阻器的分压器网络，其中分压器网络为反馈电路中的误差放大器提供参考电压。当控制信号28具有第一幅度时，开关电路将一个电阻器从分压器网络中断开，以便为误差放大器提供第一参考电压。结果，镇流器级14对灯16施加第一功率电平。当控制信号28具有第二幅度时，开关电路将一个电阻器接入到分压器网络中，从而为误差放大器提供第二参考电压。结果，镇流器级14对灯16施加第二功率电平。在另一实施例中，镇流器级14配置成具有开关电路和相应的电阻器网络，其中电阻器与反馈回路中的增益电路相关联。开关电路由控制信号28控制。当控制信号28具有第一幅度时，开关电路将特定的一个或多个电阻器接入到反馈回路的增益电路中，以便改变增益电路的增益和反馈回路的总增益。结果，镇流器级14对灯16施加第一功率电平。当控制信号28具有第二幅度时，开关电路将特定的一个或多个电阻器从反馈回路的增益电路中断开，以便改变增益电路的增益和反馈回路的总增益。结果，镇流器级14对灯16施加第二功率电平。此外，可以理解，可以采用控制信号28通过多种适当方案中的任一种来控制镇流器级14的输出功率，例如脉宽调制(PWM)、电流控制、频率控制等。在一个实施例中，控制信号28与DC/DC降压型变换器的峰值电流模式脉宽调制相结合地使用。
为了实现分步减光，可以按预定增量降低参考电压VREF1，以便降低检测的电压Vs和VREF1之间的差值，从而降低控制信号28的幅度。结果，灯16减光到全亮度的预定百分比。下面的描述针对通过改变参考电压VREF1的幅度来实现灯16的分步减光的本发明的其它实施例。
可以采用电子或手动操作的开关(未示出，但现有技术中已知)来分别使输入端30与电源线之一相连和脱开。
因此，镇流器级14的输入端26允许在两种输出功率电平之间进行选择而不需要额外的镇流器级。这一特征使得镇流器级14可配置成两种状态中的任一种用于为第一额定瓦数如100瓦的灯供电的第一状态，以及用于为更低一些的第二额定瓦数如70瓦的灯供电的第二状态。
虽然在上述描述中已经介绍了特定的部件，然而应当理解，可以对其进行适当的替换和/或修改。例如，可在进行适当的电路修改的情况下采用P沟道MOSFET晶体管来代替N沟道MOSFET晶体管。这种修改还可使电路以相反的方式来操作，例如当施加功率时Q1“断开”，而当撤消功率时Q1“接通”。此外，应当理解，晶体管Q1和电阻器及电容器可配置成多种其它的构造，以便改变特定电阻器上的电压降或改变放大器42的增益。应当理解，本领域的技术人员容易想到的所有这种及其它变更均被认为属于本发明的范围内。
参见图2，图中显示本发明的另一实施例。照明系统100配置成可为具有第一额定瓦数的灯或具有更低额定瓦数的第二灯供电，并同时对各灯进行分步减光。照明系统100通常包括照明系统10，但其中增加了电路102且除去了参考电压VREF1。电路102提供参考电压VREF2来代替参考电压VREF1。因此，双电平控制信号28以与上述相同的方式产生。然而，不论控制信号28所表示的幅度等级是多少，均由电路102对灯16进行分步减光。电路102包括用于连接到任一电源线上的输入端104。当输入端104与任一电源线相连时，在输入端104处相对于电路接地端产生半波整流的线电压信号V3。控制电路102包括晶体管Q2以及电阻器R7和R8。电阻器R7和R8形成分压器网络，所述分压器网络将电压V3降低到适合于晶体管Q2工作的电压电平V4。电阻器R7还限制流入输入端104的电流。在一个实施例中，晶体管Q2是MOSFET晶体管，并具有栅极106、源极108和漏极110。然而，也可使用其它合适的晶体管。电路102还包括连接在电阻器R8的滤波电容器C4和齐纳二极管D2。电容器C4滤掉电压V4的AC分量，从而产生用于晶体管Q2的工作的适当的DC电压信号。齐纳二极管D2限制加到晶体管Q2的栅极106上的电压。在一个最佳实施例中，选择电阻器R7和R8的值以便确保电压V4足以完全操作晶体管Q2，并且保证由电阻器R8和电容器C4所提供的时间常数相对较长。当从输入端104上撤去功率时，电阻器R8使电容器C4放电。参考电压VREF3加在晶体管Q2的漏极110上。电路102还包括电阻器R9、R10和R11。当晶体管Q2“接通”时，电阻器R9与电阻器R10并联，从而形成分压器网络，所述网络包括并联的电阻器R9、R10以及与所述并联组合串联在一起的电阻器R11。参考电压VREF2在电阻器R9、R10和R11的连接处得到，并且具有第一幅度。当晶体管Q2“断开”时，与电阻器R9的连接断开，从而将电阻器网络配置成包括由电阻器R10和R11构成的分压器网络。这产生具有比第一幅度更大的第二幅度的参考电压VREF2。
放大器42放大加到放大器42的反相(-)输入端44上的检测的电压Vs和参考电压VREF2之间的差值。在第一幅度和第二幅度之间改变参考电压VREF2的强度使得控制信号28呈现出可使灯16在全亮度下工作的幅度或对灯16进行减光的幅度。
可以采用电子开关电路或手动控制开关(未示出，但现有技术中已知)来使电源线之一(即线电压线或中性线)分别与输入端30和104相连和脱开。
示例1下述示例说明采用镇流器系统100来为100瓦的灯供电并同时实现对灯的分步减光。首先，采用100瓦的HID灯作为灯16。输入端30与电源线之一相连。结果，电阻器R3被切换到与检测电阻器R4并联，控制信号28的幅度变为第一幅度或电平，所述幅度或电平使得镇流器14可输出足够的电流/功率给100瓦的灯供电。如果希望对灯16进行分步减光，则将输入端104与任一电源线相连。结果，晶体管Q2“接通”，电阻器R9与电阻器R10并联。这使得参考电压VREF2的幅度增加，并且检测的电压Vs和参考电压VREF2之间的差值或误差减小。因此，控制信号28的幅度下降足够的量以使灯16减光。如果不再希望对灯16进行分步减光，就使输入端104从电源线上脱开，从而使晶体管Q2“断开”。结果，电阻器R9脱开并从分压器网络中断开，从而使参考电压VREF2的幅度下降到减光前的原有电平。
示例2下述示例说明采用镇流器系统100来为70瓦的灯供电并同时实现对灯的分步减光。首先，采用70瓦的HID灯作为灯16。输入端30与电源线脱开。结果，电阻器R3与电路断开，只留下检测电阻器R4。这使得检测的电压Vs增加。结果，控制信号28的幅度降低到比第一幅度更低的第二幅度或电平，并使镇流器14输出适合于为70瓦的灯供电的较低的电流/功率。如果希望对灯16进行分步减光，那么将输入端104从电源线上脱开。结果，晶体管Q2“断开”，因而使电阻器R9与电路断开。这使得参考电压VREF2的幅度降低，并且检测的电压Vs和参考电压VREF2的强度之间的差值或误差减小。因此，控制信号28的幅度下降足够的量以使灯16减光。如果不再希望对灯16进行分步减光，就使输入端104重新与电源线相连，从而使晶体管Q2“接通”。结果，电阻器R9接入到分压器网络中并且与电阻器R10并联，从而使参考电压VREF2的幅度增加到减光前的原有电平。
参考图3，图中显示本发明的电子镇流器系统的另一实施例。电子镇流器系统200一般包括控制电路201、AC/DC功率因数校正(PFC)电路202、镇流器级204和HID灯16。PFC电路202和镇流器级204通常具有分别与上述PFC电路12和镇流器级14相同的配置和功能。PFC电路202包括输入端206和208，它们分别与线电压线和公用线或中性线相连。电压线210和中性线212连接在PFC电路202和镇流器级204的功率级之间。
控制电路201包括用于与任一电源线相连的输入端214。当输入端214与任一电源线相连时，在输入端214处相对于电路接地端产生半波整流的线电压信号V5。电阻器R12和R13形成分压器网络，它将电压V5降低到适合于晶体管Q3工作的电压电平V6。电阻器R12还限制流入输入端214的电流。在一个实施例中，晶体管Q3是N沟道MOSFET晶体管，并具有栅极214、源极216和漏极218。然而，也可使用其它合适的晶体管。滤波电容器C5和齐纳二极管D3连接到电阻器R13。电容器C5滤掉电压V6的AC分量，从而产生用于晶体管Q3工作的合适的DC电压信号。齐纳二极管D3限制加到栅极214上的电压。在一个最佳实施例中，选择电阻器R12和R13的值以便确保电压V6足以完全操作晶体管Q3，并且确保由电阻器R13和电容器C5提供的时间常数相对较长。当从输入端214上撤去功率时，电阻器R12使电容器C5放电。漏极218连接到电路接地端。
控制电路201还包括放大器219。放大器219包括反相(-)输入端220、非反相(+)输入端222和输出端224。电阻器R14连接在晶体管Q3的源极216和放大器219的反相(-)输入端220之间。电阻器R15连接在反相(-)输入端220和电路接地端之间。反馈电阻器R16的一端连接到反相(-)输入端220上。电阻器R15和R16设定放大器219的增益。在非反相(-)输入端222上施加了预定的参考电压VREF3。参考电压VREF3的生成将在下文中介绍。控制信号28由放大器219在输出端224处输出。放大器219配置成误差放大器。因此，控制信号28是参考电压VREF3和电压Vin的幅度之间的放大的差值。放大器219可由多种可买到的放大器中的任何一种来实现。
镇流器系统200还包括可检测加到灯16上的功率的电流/功率传感器230。传感器230输出表示加到灯16上的功率或电流的量或水平的信号232。反馈电阻器R16的另一端连接到传感器232的输出端。
晶体管Q3把电阻器R14与包括电阻器R14、R15和R16的电阻器网络接通和断开，从而改变加到输入端220上的输入端电压Vin的电平和放大器218的增益。当电阻器R14与所述网络接通时，放大器219的增益G由等式(1)表示G＝(R16/Rp)+1(1)其中Rp是处于并联配置的R14和R15的等效电阻。当电阻器R14与电阻器网络断开时，放大器219的增益G由等式(2)表示
G＝(R16/R15)+1 (2)具体地说，当晶体管Q3“接通”时，电阻器R14与电阻器R15并联，从而增大了放大器219的增益G。结果，控制信号28具有可控制镇流器级204以输出适当的功率/电流为较高瓦数(如100瓦)的灯供电的第一幅度。当晶体管Q3“断开”时，电阻器R14断开。结果，电阻器R14与电阻器网络断开，从而降低了放大器219的增益G。结果，控制信号28的幅度下降到第二幅度，该第二幅度低于第一幅度并适合于控制镇流器级204以输出适当的功率/电流为较低瓦数(如70瓦)的灯供电。
当输入端214与电源线之一相连时晶体管Q3“接通”，电阻器R14与电阻器网络接通，放大器219的增益G增加，控制信号28呈现出第一幅度。当输入端214与电源线脱开时晶体管Q3“断开”，电阻器R14与电阻器网络断开，放大器218的增益G下降，控制信号28呈现出第二幅度。
在另一实施例中，传感器电路230处于镇流器级204的内部，镇流器级204配置成可输出信号232。
控制电路201还包括输入端250，其配置成可与电源线之一(即线电压线或中性线)相连或脱开。可采用合适的电子或手动操作开关来分别将输入端250连接到电源线之一和从中脱开。当输入端250与电源线中的任一条相连时，在输入端250相对于电路接地端产生半波整流的线电压信号V7。电阻器R17和R18形成分压器网络，所述分压器网络将电压V7降低到适合于晶体管Q4工作的电压V8。电阻器R17还限制流入输入端250的电流。在一个实施例中，晶体管Q4是N沟道MOSFET晶体管，并具有栅极252、源极254和漏极256。然而，也可使用其它合适的晶体管。电容器C6滤掉电压V8的AC分量，从而产生用于晶体管Q4工作的合适的DC电压信号。齐纳二极管D4限制加到晶体管Q4的栅极252上的电压。在一个最佳实施例中，选择电阻器R17和R18的值以便确保电压V8足以完全操作晶体管Q4，并且确保由电阻器R18和电容器C6提供的时间常数相对较长。当从输入端250上撤去功率时，电阻器R18使电容器C6放电。参考电压VREF4加到晶体管Q4的漏极254上。当晶体管Q4“接通”时，电阻器R19与电阻器R20并联，从而形成分压器网络，所述网络包括并联的电阻器R19、R20以及与所述并联组合串联的电阻器R21。参考电压VREF3可在电阻器R19、R20和R21的连接处得到，并在电阻器R19与电阻器R20并联时具有第一幅度。当晶体管Q4“断开”时，与电阻器R19的连接断开，从而配置成包括由电阻器R20和R21组成的分压器网络的电阻器网络。这使得参考电压VREF3具有比第一幅度低的第二幅度。
因此，当晶体管Q4“接通”时参考电压VREF3具有第一幅度，当晶体管Q4“断开”时，参考电压VREF3具有小于第一幅度的第二幅度。结果，当晶体管Q4“接通”时，电压Vin和参考电压VREF3的幅度之间的差值增加，从而增加了控制信号28的幅度。当晶体管Q4“断开”时，参考电压VREF3具有第二幅度，从而降低了电压Vin和参考电压VREF3之间的幅度差值。结果，控制信号28的幅度也下降。这样选择参考电压VREF4的幅度以及电阻器R19，R20和R21的电阻值，使得控制信号28的幅度下降足以对灯16进行分步减光的量。
示例3下述示例说明采用照明系统200来为100瓦的灯供电并实现对灯的分步减光。首先，采用100瓦的HID灯作为灯16。输入端214与线电压线或中性线中的任一条相连。结果，电阻器R14与电阻器R15并联连接，控制信号28的幅度变成为第一幅度或电平，所述第一幅度或电平使镇流器14输出足够的电流/功率以便为100瓦的灯供电。如果不需要对灯16进行分步减光，那么将输入端250连接到任一电源线上。结果，晶体管Q4“接通”，电阻器R19与电路接通以便与电阻器R20并联，参考电压VREF3具有可将控制信号28的幅度保持在第一幅度的幅度，这适合于为正常亮度下的100瓦的灯供电。如果希望对灯16进行分步减光，那么将输入端250从电源线上脱开。结果，晶体管Q4“断开”，从而使电阻器R19处于开路。这使得参考电压VREF3的幅度降低预定增量。这又导致电压Vin和参考电压VREF3之间的差值减小，从而使控制信号28的幅度下降以使灯16分步减光。控制信号28的幅度降低足以使灯16减光的量。如果不再希望对灯16进行分步减光，就使输入端250重新与任一电源线(即线电压线或中性线)相连，从而使晶体管Q2“接通”。结果，电阻器R9回到与分压器网络接通的状态，从而使参考电压VREF3的幅度增加到分步减光前的原有电平。
镇流器系统10、100和200可以与市售的检测器或传感器一起使用。在这种实施例中，所述市售传感器或检测器配置成将任一电源线分别连接到镇流器系统10、100和200的适当的输入端或从中脱开，从而实现对灯的分步减光，以便节省能量并延长灯的操作寿命。
虽然在上述介绍中描述了特定的部件，然而应当理解，可以对其进行适当的替换和/或修改。此外，可以进行修改以使电路以相反的方式工作。例如，可对镇流器系统100进行修改以使电路102控制镇流器级14，以产生用于为第一额定瓦数(如100瓦)的灯或第二额定瓦数(如70瓦)的灯供电的所需电流/功率输出，同时电路17实现对灯的分步减光。类似地，可对镇流器系统200进行修改以使与输入端250相关的电路控制镇流器级14，以产生用于为第一额定瓦数(如100瓦)的灯或第二额定瓦数(如70瓦)的灯供电的所需电流/功率输出，同时与输入端214相关的剩余电路实现对灯的分步减光。镇流器系统10可以类似的方式进行修改。
此外，镇流器级14可被修改成能同时提供两种输出电平，以便为两种不同额定瓦数(如70瓦和100瓦)的灯供电。在这种配置中，本发明的控制电路可同时对两盏灯进行分步减光。
另外，这些部件可被配置成许多其它的构造，以便改变特定电阻器上的电压降或改变放大器42和218的增益。虽然采用了70瓦和100瓦的灯作为例子，然而应当理解，也可以使用其它瓦数的灯。应当理解，本领域的技术人员容易想到的所有这种及其它变更均被认为属于本发明的范围内。
因此，本发明的控制电路a)在配置上相对简单因而只需很少的低成本部件；b)使用了不必与线电压绝缘的部件；c)与传统电子镇流器系统的反馈电路兼容；d)与现有的低成本的市售传感器兼容，无需使用专用控制电路；e)使电子镇流器系统易于配置成与超过一种类型的灯(如70瓦和100瓦的灯)一起使用而不必更换镇流器级，因此可以同时降低制造商、批发商或零售商库存镇流器的数量；f)使电子镇流器系统易于与范围较宽如100-277V的预处理器结合使用，从而可在较广范围如100V，120V，127V，200V，230V，240V，277V，70W和100W内使用电子镇流器系统；g)可与不同类型的弧光放电灯如HID灯和荧光灯一起使用；以及h)使照明系统的制造商能够通过进行根据本发明的改进来改装现有的电子镇流器系统以便用于两种灯。
在说明书的上述部分中已经介绍了本发明的主题、最佳实施例和工作方式。然而，期望受到保护的本发明不应当限制于所公开的具体形式，这些具体形式应被视为是说明性的而非限制性的。在不脱离本发明的精神的前提下，本领域的技术人员可对本发明进行多种修改。因此，上述详细描述应当在本质上被视为是示范性的，并不限制由所附权利要求书阐述的本发明的范围和精神。
权利要求
1.一种用于控制电子镇流器系统的输出功率的控制电路，所述电子镇流器系统具有电源支路，所述支路具有包括线电压线和公用线的电源线；以及镇流器级(14)，所述镇流器级具有与所述电源线相连以便为弧光放电灯(16)供电的输入端；内部功率控制反馈电路，它形成用于控制加到所述弧光放电灯(16)上的功率的量的反馈回路；以及(iii)控制信号输入端(26)，用于接收会影响所述内部功率控制反馈电路的操作和所述镇流器级输出的功率电平的控制信号，所述控制电路包括第一电路(17)，它具有与所述电源线之一相连的输入端(30)，所述第一电路(17)产生用于输入到所述镇流器级(14)的控制输入端(26)中的控制信号(28)，当所述电源线之一与所述第一电路(17)的所述输入端(30)相连时，所述控制信号(28)具有第一预定幅度，而当所述电源线与所述第一电路(17)的输入端(30)分离时，所述控制信号(28)具有第二预定幅度；以及第二电路(102)，它具有将所述控制信号(28)的所述第一和第二预定幅度降低预定增量以进行所述弧光放电灯(16)的分步减光的第一状态以及保持所述控制信号(28)的所述第一和第二预定幅度的第二状态。
2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于所述第二电路(102)包括用于接收所述电源线之一的输入端(104)，所述第二电路(102)配置成对所述电源线之一加到所述第二电路(102)的所述输入端(104)的情况作出响应，当所述电源线之一与所述第二电路(102)的所述输入端(104)相连时所述第二电路(102)具有第一状态，而当没有所述电源线与所述第二电路(102)的输入端(104)相连时所述第二电路(102)具有第二状态。
3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于所述第一电路(17)还包括检测电路，用于检测所述镇流器级(14)的输入电流并基于所述检测的电流来产生检测的电压；第三电路，它具有包括所述第一电路的所述输入端(30)的输入端，所述第三电路控制所述检测电路的操作，以便在所述电源线之一与所述第三电路的所述输入端相连时增加所述检测的电压(Vs)，而在没有所述电源线与所述第三电路的所述输入端(Vs)相连时降低所述检测的电压(Vs)；以及第四电路(42)，用于将所述检测的电压与预定的参考电压进行比较，并输出其幅度表示所述检测的电压(Vs)和所述预定参考电压(VREF2)之间的差值的差信号(28)，所述差信号形成所述控制信号(28)。
4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于所述第二电路(102)包括这样一种电路所述电路用于将所述预定参考电压(VREF2)降低预定增量，以便减小所述差信号(28)的幅度和所述控制信号(28)的幅度以对所述灯(16)进行分步减光。
5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于所述第一电路还包括检测电路，用于检测所述镇流器级的输入电流并基于所述检测的电流来产生检测的电压；第三电路，它具有包括所述第一电路的所述输入端的输入端，所述第三电路控制所述检测电路的操作，以便在没有所述电源线与所述第三电路的所述输入端相连时增加所述检测的电压，而在所述电源线之一与所述第三电路的所述输入端相连时降低所述检测的电压；以及第四电路，用于将所述检测的电压与预定的参考电压进行比较，并输出其幅度表示所述检测的电压和所述预定参考电压之间的差值的差信号，所述差信号形成所述控制信号。
6.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于所述第二电路包括这样一种电路所述电路用于将所述预定参考电压降低预定增量，以便减小所述差信号的幅度和所述控制信号的幅度以便实现对所述灯的分步减光。
7.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于所述第一电路还包括检测电路，用于检测输入到所述镇流器级中的电流和电压；第三电路，它具有用于接收由所述检测电路检测到的电流的输入端，所述第三电路具有第一状态和第二状态，所述第一状态用于产生具有基于所述检测的电流的第一幅度的电压，所述第二状态用于产生具有基于所述检测的电流的第二幅度的电压，所述第三电路在所述电源线之一与所述第一电路的所述输入端相连时处于所述第一状态，而在没有所述电源线与所述第一电路的所述输入端相连时处于所述第二状态；以及第四电路，用于将由所述第三电路产生的电压与预定的参考电压进行比较，并输出其幅度表示由所述第三电路产生的所述电压和所述预定参考电压之间的差值的差信号，所述差信号形成所述控制信号。
8.如权利要求7所述的控制电路，其特征在于所述第二电路包括这样一种电路所述电路用于在所述第二电路处于所述第一状态时将所述预定参考电压降低预定增量，以便减小所述差信号的幅度和所述控制信号的幅度，从而实现对所述灯的分步减光。
9.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于所述第一电路还包括检测电路，用于检测输入到所述镇流器级中的电流和电压；第三电路，它具有用于接收由所述检测电路检测到的电流的输入端，所述第三电路具有第一状态和第二状态，所述第一状态用于产生具有基于所述检测的电流的第一幅度的电压，所述第二状态用于产生具有基于所述检测的电流的第二幅度的电压，所述第三电路在没有所述电源线与所述第一电路的所述输入端相连时处于所述第一状态，而在所述电源线之一与所述第一电路的所述输入端相连时处于所述第二状态；以及第四电路，用于将由所述第三电路产生的所述电压与预定的参考电压进行比较，并输出其幅度表示由所述第三电路产生的所述电压和所述预定参考电压之间的差值的差信号，所述差信号形成所述控制信号。
10.如权利要求9所述的控制电路，其特征在于所述第二电路包括这样一种电路所述电路用于在所述第二电路处于所述第一状态时将所述预定参考电压降低预定增量，以便减小所述差信号的幅度和所述控制信号的幅度，从而实现对所述灯的分步减光。
11一种电子镇流器系统，它包括具有包括线电压线和公用线的电源线的电源支路；镇流器级(14)，它具有用于与所述线电压线和公用线相连的输入端和用于为弧光放电灯(16)供电的输出端，所述镇流器级还具有形成反馈回路以控制加到所述灯上的功率量的内部功率控制反馈电路和输入端(26)，所述输入端(26)用于接收会影响所述内部功率控制反馈电路的操作和所述镇流器级(14)输出的功率电平的控制信号(28)；第一电路(17)，它具有与所述电源线之一相连的输入端(30)，所述第一电路(17)产生用于输入到所述镇流器级(14)的所述输入端(26)的控制信号(28)，当所述电源线之一与所述第一电路(17)的所述输入端(30)相连时，所述控制信号(28)具有第一预定幅度，而当没有所述电源线与所述第一电路(17)的所述输入端(30)相连时，所述控制信号(28)具有第二预定幅度；第二电路(102)，它具有用于将所述控制信号(28)的所述第一和第二预定幅度降低预定增量以便实现所述弧光放电灯(16)的分步减光的第一状态和保持所述控制信号(28)的所述第一和第二预定幅度的第二状态；以及开关电路，它配置成分别将所述电源线之一连接到所述第一电路(17)的所述输入端和将所述电源线之一与所述第一电路(17)的所述输入端断开。
12.如权利要求11所述的电子镇流器系统，其特征在于所述第二电路(102)包括用于与所述电源线之一相连的输入端，所述第二电路(102)配置成可对所述电源线之一加到所述第二电路的所述输入端(104)的情况作出响应，当所述电源线之一与所述第二电路(102)的输入端(104)相连时所述第二电路(102)具有第一状态，而当没有所述电源线与所述第二电路(102)的所述输入端(104)相连时所述第二电路(102)具有第二状态。
全文摘要
一种用于控制电子镇流器系统的输出功率的控制电路，所述电子镇流器系统具有电源支路，它具有包括线电压线和公用线的电源线；以及镇流器级，它具有(i)与电源线相连以便为灯供电的输入端；(ii)内部功率控制反馈电路，它形成反馈回路以控制加到灯上的功率的量；以及(iii)控制信号输入端，用于接收会影响内部功率控制反馈电路操作和镇流器级输出的功率电平的控制信号。控制电路包括第一电路，所述第一电路具有与电源线之一相连的输入端。第一电路产生用于输入到镇流器级的控制信号输入端的控制信号。当电源线之一与第一电路的输入端相连时，控制电路具有第一预定幅度，而当电源线与第一电路的输入端分离时，控制电路具有第二预定幅度。控制电路还包括第二电路，所述第二电路具有用于将控制信号的第一和第二预定幅度降低预定量以实现灯的分步减光的第一状态以及保持控制信号的第一和第二预定幅度的第二状态。
文档编号H05B41/24GK1557114SQ02818615
公开日2004年12月22日 申请日期2002年9月16日 优先权日2001年9月25日
发明者R·埃哈德特, R 埃哈德特, S·皮格里姆, 窭锬, R·J·库尔卡, 库尔卡, C·－Y·黄, せ 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司