专利名称：具有带电重新亮灯特性的高强度放电灯镇流器的制作方法
技术领域：
本发明总体上是关于用于驱动放电灯的电路。具体地说，本发明涉及一种用于高强度放电灯的镇流器，在镇流器加电时能够允许更换灯和点火。
背景技术：
用于驱动高强度放电(HID)灯的电子镇流器的定时点火时间通常为约20到30分钟，在该期间提供高压脉冲(例如2000伏或更高)以给灯点火。为了安全和可靠，如果灯在定时的点火期间中不点火，镇流器就不再提供点火脉冲。
当HID灯的有用工作寿命结束时，灯或者自动熄灭，或者被镇流器中的寿命结束保护电路所熄灭。如果灯被更换，就不容易检测出安装了新灯，因为不象荧光灯，HID灯没有灯丝。这样，为了重新开始定时点火期间并为给灯点火提供高压脉冲，需要触发镇流器的输入电源以复位镇流器内的点火定时器电路。在只有一个镇流器连接到电分支电路的应用中，输入电源的触发运转良好，但在多个镇流器和灯从同一分支电路接通电源的典型安装中，该解决方案就不实际了。在后一种情况下，触发输入电源将使其他工作的灯熄灭，熄灭的灯的重新热点火时间可达10分钟或更高。
目前，还未有制造商提供一种具有带电重新亮灯(Liverelamping)特性的电子HID镇流器。此外，虽然可以利用一些可能的方案来解决该问题，但每一个都有严重缺点。
一个可能的方案是，可设计镇流器以使点火脉冲以预定速率开启和关闭。例如，在灯熄灭后(由于寿命结束)，开启(比如几分钟)并关闭(比如几小时)点火脉冲。这就确保了当开启点火脉冲时更换的灯最后能点亮。该方案的缺点包括由点火脉冲的周期性(虽然不连续)应用引起的安全性和可靠性考虑，以及更换的灯在更换后的长达几个小时中可以不发生点火。对于后一个缺点，应当理解非常需要对更换的灯迅速点火。
另一个可能的方案涉及在镇流器上提供机械开关或复位按钮，其中在灯更换后，用户(例如更换灯的人)瞬时按下开关或按钮以操纵镇流器来提供点火脉冲。该方案一个明显的缺点就是用户必须能接触到开关或按钮，这在大多数安装情形中是不实际的。
第三个方案是用给镇流器装配无线接收器，其中用户可以通过无线遥控发送信号到镇流器以操作镇流器来在灯更换之后提供点火脉冲。由于这需要附加电路，该方案是非常复杂和昂贵的。
发明内容
这样，就需要一种电子HID镇流器，它适于以有效和低成本的方式带电重新亮灯的要求，而不会对同时工作的其他镇流器和灯产生负面的影响。该镇流器与现有技术相比取得了显著进步。
图1描绘了一种用于高强度放电灯的镇流器，按照本发明的第一优选实施例，该镇流器能通过外部减光控制器实现带电重新亮灯特性。
图2描绘了一种用于高强度放电灯的镇流器，按照本发明的第二优选实施例，该镇流器能通过三端双向可控硅开关减光器实现带电重新亮灯特性。
具体实施例方式
本发明的第一优选实施例参照图1描述。镇流器100包括一对输入连接102、104，输入连接102、104适用于接收常规交流(AC)电压20的电源，一对用于连接到至少一个高强度放电(HID)灯10的输出连接106、108，及一对用于连接到外部减光控制器(30)的减光控制输入110、112。镇流器100是电子HID减光镇流器，它包括点火器120、控制电路140和减光接口160。点火器120连接到输出连接106，108。控制电路140连接到点火器120。减光接口160连接到控制电路140及减光控制输入110、112。
应当理解镇流器100优选地包括其他电路，如用于向灯10提供稳态功率的反相器和用于提供限流和/或功率因数校正的适当前端，其在图中未示，在此不进行详述。
在工作中，点火器120在输出连接106、108之间提供高压点火脉冲用来给灯10点火。连接到点火器120的控制电路140，控制点火器120提供点火脉冲的时间和方式。减光接口160，连接到减光控制输入110、112及控制电路140，它从外部减光控制器30中接收减光电压信号(VDIM)。作为对VDIM的响应，减光接口160控制在镇流器100中的其他电路(比如反相器电路，未示)以相应地调整加到灯10的电流量。
对于上述普通操作，点火器120、控制电路140、减光接口160和外部减光控制器30都可以通过本领域普通技术人员公知的电路实现。例如，减光接口160可按照美国专利5,457,360的教导来实现，有关内容在此引入作为参考。同样，点火器120和控制电路140也可以通过若干本领域中公知的适当电路的一种来实现。
除了其与实现提供给灯10的电流量的调整有关的上述功能，减光接口160还被配置以从外部减光控制器30接收专门重新亮灯信导。该专门重新亮灯信号可包括许多可能信号中的任一个。仅举一例来说，专门重新亮灯信号可包括方波或梯形信号，其正跃迁为约0伏到约10伏，然后的负跃迁为约10伏到约0伏。该信号可通过使用户通过完全顺时针地(即0到10伏)然后再完全逆时针地(即10到0伏)旋转外部减光控制器30的调整旋钮来提供用户重新亮灯命令而提供。在外部减光控制器具有滑动调节而非可旋旋钮的情况下，同一信号可通过移动该滑动调节到一端然后再到另一端而实现。或者，专门重新亮灯信号可通过在外部减光控制器30上的专用“重新亮灯”按钮开关产生，当用户按下并释放该按钮开关时，该按钮开关提供如上述的同一类型的跃迁。
在接收到专门重新亮灯信号时，减光接口160与控制电路140进行通信，控制电路140操纵点火器120紧接着提供用于给灯10点火的高压点火脉冲。从该角度上，镇流器100利用其预先存在的减光接口160来提供对更换的灯的迅速点火，而不需要循环AC输入功率。
包括减光镇流器的仅参照图1所述的带电的重新亮灯方案非常适于安装，因为外部减光控制器30和外部减光控制器30与减光接口160相互作用所通过的低压控制线路已经存在了。另一个非常适合于安装的优选方案不包括减光镇流器，如图2所示。
参照图2，用于驱动至少一个HID灯的镇流器200包括第一和第二输入连接202、204，一对输出连接206、208，点火器220和控制电路240。输入连接202、204适于接收常规的交流(AC)电压20的电源，例如120伏(rms)60赫兹的电压。更确切地说，第一输入连接202通过可实现的外部控制设备40连接到AC电源20的热引线22，例如通过三端双向可控硅开关减光器；第二输入连接204连接到AC电源20的中性引线24。输出引线206、208适于连接到HID灯10。控制电路240在第一输入连接202和点火器220之间连接。点火器220连接到控制电路240和输出连接206、208。
在更换灯10之后，用户(即该换完灯的人)提供用户重新亮灯命令到三端双向可控硅开关减光器40，以表明灯10已被更换。作为对用户重新亮灯命令的响应，三端双向可控硅开关减光器产生专门重新亮灯信号。例如，用户可操纵三端双向可控硅开关减光器40，以使三端双向可控硅开关减光器40瞬时“斩波”(即截断一个半周期的至少一部分)提供到输入连接202、204的正弦AC电压。控制电路240检测到在AC电压中的该瞬时“斩波”并相应地操纵点火器220紧接着提供为灯10点火的高压脉冲。从这种角度上，镇流器200与三端双向可控硅开关减光器(或其他合适的与AC线路串联设置的控制设备)结合着工作，以为更换后的灯提供迅速点火，而不需要循环AC输入功率。
虽然本发明已经参照特定优选实施例进行了描述，本领域技术人员可以在不背离本发明的精神和范围的情况下作出很多修改和变形。
权利要求
1.一种用于驱动至少一个高强度放电灯的镇流器，包括一对适用于接收交流电压的常规电源的输入连接；一对用于连接到灯的输出连接；一对用于连接到外部减光控制器的减光控制输入，外部减光控制器用于接收用户重新亮灯命令，并作为响应，在减光控制输入提供专门重新亮灯信号；连接到输出连接并用于提供给灯点火的高压脉冲的点火器；连接到点火器并用于操纵点火器来提供高压脉冲的控制电路；以及连接到减光控制输入和控制电路的减光接口，减光接口用于在更换灯后，根据来自外部减光控制器的专门重新亮灯信号，命令控制电路来操纵点火器以提供用于给灯点火的高压脉冲。
2.根据权利要求1的镇流器，其中外部减光控制器包括可旋旋钮，且用户重新亮灯命令大体上包括完全顺时针旋转旋钮，然后完全逆时针旋转旋钮。
3.根据权利要求1的镇流器，其中专门重新亮灯信号大体上包括具有从约0到约10伏的正跃迁和从约10伏到约0伏的负跃迁的波形。
4.根据权利要求2的镇流器，其中专门重新亮灯信号大体上包括具有从约0到约10伏的正跃迁和从约10伏到约0伏的负跃迁的波形。
5.根据权利要求1的镇流器，其中外部减光控制器包括专用重新亮灯开关，且用户重新亮灯命令大体上包括按下并释放重新亮灯开关。
6.根据权利要求4的镇流器，其中专门重新亮灯信号大体上包括具有从约0到约10伏的正跃迁和从约10伏到约0伏的负跃迁的波形。
7.一种用于驱动至少一个高强度放电灯的镇流器，包括适用于接收交流电压的常规电源的第一和第二输入连接，其中第一输入通过外部控制设备连接连接到交流电压电源的热引线，而第二输入连接连接到交流电压电源的中性引线，外部控制设备用于在更换灯之后接收用户重新亮灯命令，并作为响应，在第一输入连接提供专门重新亮灯信号；一对用于连接到灯的输出连接；连接到输出连接并用于提供给灯点火的高压脉冲的点火器；以及连接到第一输入连接和点火器的控制电路，控制电路用于在更换灯之后接收来自外部控制设备的专门重新亮灯信号，并作为响应，操纵点火器来提供给灯点火的高压脉冲。
8.根据权利要求7的镇流器，其中外部控制设备是常规三端双向可控硅开关减光器。
9.根据权利要求7的镇流器，其中专门重新亮灯信号大体上包括正弦电压，在正弦电压中正弦电压的至少一个半周期被部分截断。
全文摘要
一种用于高强度放电灯(10)的减光镇流器(100)，包括点火器(120)、控制电路(140)和用于连接到外部减光控制器(30)的减光接口(160)。在更换灯之后，外部减光控制器(30)接收用户重新亮灯命令，并作为响应，发送专门重新亮灯信号到减光接口(160)。作为对专门重新亮灯信号的响应，减光接口(160)与控制电路(140)进行通信，控制电路操纵点火器(120)来提供用于给更换后的灯点火的高压脉冲。在另一个实施例中，如三端双向可控硅开关减光器(40)的外部控制设备在更换灯之后接收用户重新亮灯命令，并作为响应，发送专门重新亮灯信号到控制电路(240)，控制电路操纵点火器(220)来提供用于给更换后的灯点火的高压脉冲。
文档编号H05B41/288GK1498054SQ03132740
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月30日 优先权日2002年9月30日
发明者H·V·普拉萨德, H V 普拉萨德 申请人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司