镇流器电路的制作方法

专利名称：镇流器电路的制作方法
镇流器电路本申请是申ifr号为f)08U8ti9, 8,申itH 2t)0U 6月14日、发 明名称为"流体处理系M/的发明t利申i青的t案屮清。本申请按照35 U. S,C. 119(e)要求在1999年6月21日申请的序 ，j号为 60/140， 159， 名称为 "Water treatment System with an Inductively Cou!〕led Ballast"的美国临时寺利申请的优先库又。本申 箭按照35 U.S,C. 119(e)还要求在19W年6月21曰申请的序列号为 60/140,090，名称为"Point-of-Use Water treatment System"的美 国临时专利申请的优光权。本申请因此包括和本申请同日申请的名称为"Point-of-Use Water treatment Syste塑，'的美国寺利申请作为参考。抆水领域本发明一般涉及氷处理系統人,其涉及用亍向氷处理系統中的紫 外线釘透行非接触功率传递的感》/終》镇流器。 背景挾术本发明解决和以前现场使用的家庭或办公室的水处理系統相关的 若干问题。第一个问题是，常规的利用其中具有紫外灯的灯装置的氷 处理系统在能量利用方面效率低。这种灯装置一般要连续运行，以便 防止由亍紫外灯^接通面在水处理系统内繁殖微生物。当常规的灯装 置接通时，在紫外灯内的气体被充分激发从而输ii;预定强度的光以便 确保充分破坏氷处理系统内的微生物之前需要很长的启动时间 在紫的活的微生物。'连续运行的灯Hi使用大量的f:量^固而效率是低的。 此外，在灯装置连续运行的情况下，例如整夜连续运行，则可能使水 处理系统中的水成为温的而不錄服。第二个问题和水处理系統内的反射器装i的设i十有关。在试围增 加灯的效率时，反射器装置可以被放置在紫外灯和水管周围，在所迷 氷管中，微生物被照射-未照射到氷管的来自紫外灯的入射光被从反 射器壁向回反射，因而有机会再次照射到水管上。通,这些反射器装置的截面是圖形的。遗憾的是，所,生的许多紫外光永远不会照射到 氷管上。而是，很大的一部沴￡被紫外灯装￡重新吸收。第三个阔题涉及灯装l和氷处理东统的电连接。擊当灯装置在氷 处理系统申被要装或者教麵下ti,对述灯裝必须被相对子所述氷处 理系統进行机械的和电的ii接和拆T￡这通'f需要复杂而昂贵的安装 装置。此外，必须小^，以便,保在向氷处理系統输送电能时所述电 连接不被暴露于湿气中。有时使用同轴对准的幻11,过滤器装旦以便使水处Jf系統具有 最小的尺f 在特定氷处薄系統中的一种灯装置和i±滤器f l可以或 者不可以从所述水处理系艮中徙除么、如裂途些装l故问时除去，它们通常非常笨重，國为它们喊l'满7lC,并且其自身就具有很大的重量。此外》即使灯装置和过滤S复H独地被从氷处理系統中除去，在处 理期间经常发生从这楼装i的—i H出的问题。由具有灯装置的氷处理參统面幻的；一'》、 H题是需要复柴的监视 系统來监视灯装置。隨着灯疯直的教牝，从灯装置输A的光的强度逐 渐定》L最恭，光的强度下降到为《现所需的微生物杀伤率需要的值 以T 灯裟￡凌当在达到临界最小强度之前被除去 國而，需要一种視系衡检轰在^处理系^内的这'k'监视系統一般是昂贵 的 它们通常需要*有石英*的昂贵的f外线检测器 常规的镇流器控制电路使用默极晶体^，和饱和变压器驱动灯装 置 鎮流器控制电路在和村誇以及逸些变压器的绕组装置的磁性能有 关的频率下振荡，具有饱和't压器银荡器的电路,生方波类型的输 出，要求半桥的晶体管在有载的条件下强制樣换，并需要羊独的电感 器限制通过放电灯的电流。点由本发明解决了。 ；" °. ' ' "7 , 、'现有技术的鎮流器电路結构和不使用感应辆4、镇流器电路的水处理系統由美国专利4752401, 5230792， 5324423， 5404082,和5853572 公开了 n现有挾术的使用射频识别系統的装置和系統由美国专利 5892458和EP+0825577公开了 0
发明内容
装置对水进行过滤。所述过滤器装置从氷流中除去有害的颗粒 在通 过过滤器装置之后，氷被引向可更换的紫外灯装置。紫外灯装置借助有机物盾》紫外灯装置在搮作的开始提供实际上瞬时的高强度的紫外 光，这优于需要预热时间的现有技术的水处理系统。在水流从紫外灯 装置A来之后，通过输A装置把氷流？1 A氷处理系统。氷处理系统的整个操作被一个和紫外灯装置以及过滤器装置电连 接的控制装置控制。在优选实施例中，控制装置还和流f检测器、环 境温度检测电路、环境光检测电路、紫外光检测电路、电源检测电路、显示装￡、声音发生电路、存储装置、通信端口和射频识别系統电连接。这些装置都被控制装置监视或控制，并对氷处理系統提供许多优 点，如下所述。流f检测电路由控制装置用于,定氷流动的时间，从而可rt由紫 外灯装置供电。并保持跟踪由氷处理系統处理的氷的体积。环境温度 检测电路测量大气的环境温度，使得氷处理系统可以把温度值保持在 本点或莱个预定的温度《上 紫外光检测电路对控制装置提供相应亍 由紫外灯装置发射的紫外光的强度的电信号。这是重要的，因为这些 测量使得控制装置能够透行调整，从而可以增加或者减少发送的紫外 光的强度 电源检测电路对控制装置提供电信号，所述电信号表示是否由常 规的外部电源例如墻壁揭座向水处理系统供电。显毋装置由控制装置 控制，用于显示水处理系统的状态的信息 声音产生电路由控制装置控制用于在氷处理系统中发生预定的需要关注的状态的情况下提供可 听的声音。水处理系統还包括和控 裝S相连的存储装置。所述存储装置用 亍存储和水处理系统H相4^L件相矢的各种数据值。在本发明的优选实施例中，存储装置是EEP聽M或某些其它某些相当的存储装置。 通信端口和控制装置相连，其提供在控制装置和外围装置例如个人计 算机或手持监視装置之间进行默向通信的能力。射频识别系統包括位于每个紫外灯装S中的紫外光应答器 此 外，射频识别系统还包括位于过滤器装罝中的过滤器应答器。紫外光 应答器和过滤器应答器使用射频和射频识别系统通信。每个应答器含 有对于紫外灯装置和过滤器f置是特定的某个信息。本领域的技术人 员应当理解，可以使用接触型识别系统代替射频识別系统。优选的紫外灯装置由感应扭合的镇流器电路供电.. 一种优逸的感 应鵜合镇流器电路是一种自激振荡半桥开关结构，雾在用于实际上提供瞬时紫外灯照W的高频下搮作，此外.使用M0SFET怍为开关元件 的感应輛合镇流器电路自激振荡容踏达到谐振，其被设计途用于空心 变压器竊合结构，逡简化了紫外灯装i的结构。,为由感应辆合镇流 器电路形成的空心变压器耦合结构，这种紫外灯装置容易更换。优选的感应鵜合镇流器电路包括控制电路，振荡器，驱动器，半 桥开关电路，串联谐振回路，发级线围，谐振灯电路和f外灯。振荡 器和控制装置电气相连，控制装置通过向控制电路提供激励所述振荡 器的电信号启动所述振荡器。在搮作期间，振荡器向驱动器提供电信 号，然后，使半桥牙关电路激励。半桥开关电路激励串联谐振回路， 串联谐振回路接着以感应方式激励紫外灯装置中的紫外灯。t外灯装罝在物理上容納着次级线圖，谐振灯电路和感应镇合镇 流器电路的紫外灯,， 一旦串联谐振倒路被激，，紫外釘装置中的次级 线圖便成为感应激励的，借以照射紫外灯。在优选实施例中，感应辆 合的镇流器电路的谐振频率大约是lOO:kHz。这样，在紫外灯装置中的 次级线圈也大约在lOOMz谐振 如前所述，可以由控制装置上下调 整搮作的谐振频芈，《便适应常规元件的选#。此外，谐振频率也被 串联谐振回路中的元件逸捧控制，这将在下面详細i兑明。这样，本发明的优选实施例拔露了一种流体处理系统，其包括控制装置；和电磁辐射发射装置感应耦合的感应耦合镇流器电路，其中感应辆合镇流器fe路根据来自控制装置的预定的电信号感应激凝电感 榣射发射装i中的电磁插射发射器件。本发明的；—个优选实施例披露了 一种在流体处理系统中提供电 磁糯射的方法。所述方法包括以下,雞利用一个控制装置产生预定 的电信号；将所述预定的电信号引导到感应耦合镇流器电路；以及响 应來自所述控制装置的预定的电信号感应激凝在感应辆合镇流器电路 中的电磁竊射发射器件。在本发明的另 一个实施例中，披露了 一种l有射频识別系統的流 体处理系统。所述流体处理系統包括控制装置；和所述控制装置电连接的基站；以及i少一个位亍和所述基站进行射频通信的电磁竊射发射装置中的射频识别应答机》在本发明的另一个优选实施例中，所述 电磁辆射发射裝罝被过滤器裝置代替。本发明披露的另一个优逸的方法涉及监视在流体处理系統中的电 磁楼射发射装置的信息的方法。所述方法包括以下步骤提供用于所 述流体处理系統中的电磁轎射发射装置；利用位于所述电磁插射发射以及将所述电磁辅射发射装置信息信号送到一个控制装置。在另一个优逸实施例中，所述电磁插射发射装置可以用过滤器装置代替。本发明的这些和其它特点和优点通过结合附图阅读下面给出的本发明的优逸实施例的详細说明可以更加清楚地看出。


图1是水处理系统的主壳体的透视图，其顶都,單被除去了，并 且过滤器装置和紫外灯装置从基本羊元中除去了 ；图2A-C是氷处理系统的主要元件的拆开的透视图； S 3是水处理系统的主要电路和部件的方块,； S 4是感应鵜合镇流器电路的方块S;图5是感应辆合镇流器电路的一部分、镇流器反馈电路和互锁电 路的原理图；ffl 6表示f外灯装置的次級线圖、谐振灯电路和紫外灯； 图7是启动器电路的原理图；S 8是在水处理系統中使用的射频识別系统的电路嚴理图； 图9是流量检测器的电路原理图； 图IO是环境光检测电路的原理,； 图U是紫外光检测器电路的原理图'困12是坏境温度检测器电路的原理图； 图i3是声音产生电路的應理B;以及 图14是通信端口的电路原理國 具体实施方式
参见图1，本发明拔露了一种用于氷处理系统10的电子控制系统， 所述氷处理系统一般使用基于碳的过滤器和紫外光，用于对氷进行净 化。为了理解本发明，重要的是对于优选的水处理系统10的机械方面有个一般的了解。优逸的水处理系统10包括主壳体12，可更换的 紫外灯裴置14和过滤器装置16。 f"外灯装置14和过滤器装置16是 可以从主壳体12除去和更换的。主壳体12包括底部护罩18后部护 單20，前部护罩22,頂部护罩24和内部套驚护罩26。透镜28容鋪 —个显示装置106 (见图3)，从而通过显示装置106显示关于水处理 系統10的状态的信息。为了装配氷处理系统IO,紫外灯装置14被牢 固地安装在主壳体12上，此后，过滤器装置16被安装在紫外灯装置 14的上方，并被'固定在主壳体12上 本领域抆术人員应当理解，可更换的紫外灯装置14可以用这种 方式制成，使得紫外灯装置14可以是不可更换的。此外，本领域技 术人员应当理解，可更换的紫外灯装置14可以和若干不同类型的电磁ll射发射装置i换。这样》本发明不应当局限于只覆盖使用繁外灯 装置的水处理系统，并且本领域挾术人员应当理解，所披露的紫外灯 裝置代表本发明的优选实施例。参见图2A-C，其中以透视图的形式示出了水处理系统10的和本 发明相关的主要机械零件。如图2A所示，内部套筒护罩26包括多个 内部奮驚盖30，入口阔装贾 〃 为—n-有A口杯36的出口杯装置34。 还披露了底部护罩装置38,其包括i部护罩18和入口装置40和出口 装置42。电子装置44被牢固地固定在底部护罩18中，其細节将在下 面详细说明.当水处理系统10被vf,全装配时，这些元件被牢固地安 装在底部护翠18、后部护罩20、前部护翠22、顶部护單24、内部套 筒护罩26和透饞28上.磁保持器46 ，磁体48也被置于优逸实施例 的顶部护罩24中。参见图2B,紫外灯装置14 一般包括基座部件50，次级线圈52， 底部支撑部件54,顶部i撑装置56,—对石英套驚58,紫外灯60， 0形围62和一对协同操作的封装反射器部件64。 一般地说，次级线 圈52 底部支撑裝置54和封装反射器部件64和基座部件5G相连。 封装反射器部件64容纳一对石英管58、紫外灯60和0形圈62。当 紫外灯装置14被完全装配时，顶部支4f装置56被牢固地装配在封裝 反射器部件64的顶部上方。如围2C所示，过滤器装置16 —般包括基座装置66,过滤体装置 68，过滤器壳体70和弹性体的过滤器壳体夹持装置72。 一般地说，过滤体装置68装配在基座装置66上方，基座装置66被封装在过》虑 器壳体70内。过j虑器壳体夹持装置72袭配在过滤器壳体的领部上， 借以提供较好的夹持，以便移动过滤器壳体70。辻滤器装置66通过在把水流fl向紫外灯装置14之前引导水流通过过H体装置68，对水 流进行过5虑。参见图3，本发明披露了一种用于水处理系统l()的电子控制系统100，其总体情况已在上面说明。在优选实施例中，氷处理系统10被 控制装置1M控制，其最好是微处理器 如图所示，控制装置1Q2通 过感应耦合镇流器电路103和紫外灯装置14电气相连。所述.控制装 置102还通过双向无线通愤和紫外灯装置14电气相连，这在下面还 要详细说明。在操作期间，控制裝置102能够产生被送到感应耦合镇 流器电路的预定的电信号，其瞬时地激麟灯装置14,然后，灯装置14 提供高强度的紫外光，用亍处理水流，在优选实施例中，控制. 102还和流量检测器电路104、显示 装置106、环境光检测器电路108、可见光检测器电路110,电源检测 电路112、环境温度检测器电路114、,音,生电路116、存储装置118、 通信端口 120、镇流器反馈电路122以及射频识别系统124电气相连 如图3所示，紫外光射频识别应答器126和紫外灯装置14相连，过 滤器射频识别应答器128和过滤器裝t 16相连。紫外光射频识別应 答器126和过滤器射频识别应答器128使用双向无线通信和射频识别 系统124通信，这在下面要详細说明。—般地说，流量检测器电路104被控制装置102用亍确定水或流 体流动的时间，并保持跟踪由水处理系統10处理酌氷或渡体的体积。 显示装置106由控制装置102用来显示关于水处理系统10的状态的 信息。在本发明中可rt使用现有技术中若干种不同类型的显示收E' 不过，优逸的显示装置是真空焚光显示装置。环境光检'测器电路108 测量环境光的数量，并且然恭对控制装置102提供电信号，使得其可 以相应地調整显母装置106的强度。可见光检测器电路〗10向控制装置101提供关亍由紫外灯装置14 发出的光的强度值的电信号。这是重要的，因为这些信号使得控制装 置102能够增加或者减少由紫外灯装置14发A的电磁II射的强度。
本领绒挾术人员应当理解，可见光检测器电路11G可以用不同的电磁 輪射检测器电路替换，所述检测器电路能够检测由可以用于本发明中 的各种电磁辐射发射装置发出的电磁辐射的强度 电源检测电路112向控制裝置102提供表^氷处理系统10的电 源有无的电信号 电源由例如常规的电源插座由外部电源由氷处理系 统10提供 本领域技术人员应当理解，具有不同的监视外,电源的 电路，并响应消耗的功率提供相应的电信号。环境温度检测器电路114测量大气的环境温度，使得氷处理系统 10可以维持在冰点以上的温度值，或者维持某个预先设定的温度值。 控制装置102可以激励紫外灯60,以便在需要时产生热量。声音产生 电路116由控制装置102用于产生听觉表^。所述的听觉表示一般在 水处理系统10经受预定的系统状态期间发生。这楼预定的系统状态 由控制装置102识别，然后，控制装置102启动声音产生电路116， 从而,生可,的指示。如前所述，存储装置118也和控制装置1G2电气相连。存储装置 118用亍存储和水处理系统10以及其相关的元件相关的各种数据值。 在本发明的优选实施例中，存储装置118是EEPROM或一些其它的等 效存储装置 本领城技术人员应'i'理解，可用于本发,的各种存储装 置是可以得到的。通信端口 120也可以和控制装置102电气相连，其使得水处理系 统1D能够在控制装置102和外围装置例如个人计算机或手持监视装 置之间进fr默向通信。在本发明的优逸实施例中，通信端口 12G使用 RS-232通信平台和外围装置进行通信。在其它优选实施例中，通信端 口 还可以和f"外灯装置1.4以及过滤装置16相连，以便监视和控 制这些器件的各个操作特性 不过，在本发明的本优逸实施例中，射 频识别系统124被用于向控制装置102报告关亍紫外灯装置14和过 滤装置16的信息。在S 3所示的优逸实施例中，射i^识別系统124使用来自紫外光 射频识别应答器126和过滤器射频识别应答器128的信号向控制装置 102报告各种信息。在操作期间，紫外光射频识别应答器126和过滤 器射频i贝別应答器128使用无线电和射频识別系统124通信 因为紫 外灯装置l4和过滤器装置16被设计成在其使用者命結束时是可以更 换的，每个紫外灯装置14和过滤器装置16含有存储每个装t的特定 信息的应答器126, 128。本领域技术人员应当理解，紫外光射麵应答 器可以和其它的电磁辐射发射器件或装置结合使用。射频识别系统124 将在下面详细说,禱。参见图4，在本发明的当前的优选实施例中，紫外灯装置14由和 控制装置102电连接的感应耦合镇流器电路103激励。感应辆合镇流 器电路103是一种自激振荡的半桥开关结构，其在高频下工作，在实 际上提供瞬时的紫外灯照射。此外，使用MOSFET作为开关元件的感 应耦合镇流器电路103自激振荡容易达到谐振，其被设计适用于空^ 变压器鵜合结构，这简化了紫外灯装置14的结构。H为由感应耦合 镇流器电路103形威的空心变压器辆合结构，这种紫外灯装E 14或 其它电磁辐射发射装置容易更换。本领域技术人员应当理解，感应耦 合镇流器电路103也途合亍作为一般的镇流器电路。如@ 4所示，感应鵜合镇流器电路103包括控制电路142,振荡 器144，驱动器146,半桥开关电路148,串联谐振回路1.50，次级线 圈52 (见@ 2)，谐振灯电路152和紫外灯60。振荡器1.44和控制装 置102电气相连，所述控制装置通过向控制电路142提供激励所述振 荡器的电信号激励振荡器144 在搡作期间，振荡器144向驱动器146 提供电信号，然后，使半桥开关电路1 被激励。半桥开关电路148 激励串联谐振回路1S0，串联请振回路150接着以感应方式激励紫外 灯装置14中的紫外灯60。还如图4所示，紫外灯装置14容纳着次級线圈52,谐振灯电路 152和紫外灯60，同时电子， 置44 (四2)包括控制电路142，振荡 器144,驱动器146,半桥开关电路148和串联谐振回路150。如前所 述， 一旦串联谐振回路被激励，紫外灯装置l.4中的次级线圈52便成 为感应激励的。在优选实施例中，镇流器电路103的谐振频率大约是 100固z。这样，在紫外灯装置14中的次级线圖52也大约在100Mz谐 振。如前所述，可以由控制.装置102上下调整操作的i皆振频率，以便 适应常规元件的选择。此外，谐振频芈也被在串联谐振回路150中选 摔的元件控制，这将在下面详细说明。现在参看S :5，控制电路142和控制装置102以及振荡器144电 气相连 控制电路142包者舌多个电赋156， 158， 160， 162， 164， 166，
多个电容器168， 170, 172， 二极管174，第一运算放t器176,第二 运算放大器178。如ffl所示，电障156和第一直流(，C")电源180、 控制裝l 102的输由和电阻i58辆速《电Eft 158 ;￡和二极奮174，电 Ea 160以及电隨〗68相连，第一直流电源180和电容器168相连，电 容器168还和二极管174城 二极f H4还和接地连线182相连, 如同本领域技木、员理解的那祥 电阻16 0和运l放大器176的负输 入以艮运雾放t器H8的正输^v相违，从而t成从控制装置102到返 算放大器176、 178的电流適路,.再次参看S 5所示的控tt电路"2，电阻和第二直流电源184 相连，并和电阻164, 166串联，166和接地ft线182以及电容 器niJ相连，电容器170 l,直流电源I8t—l以及电P且〗64相;t: l!tl！-故大器176的正输入被电气连接左A阻1t)2和164之间,这/l操+v期间对运算放t器176提供复流參#%/玉 运雾故t;， ns的&tr、f复电气连接在电赋164和Ut> t间，这在操作期间对运算放大器178提 供直流参考电压。运算放大S 176， 178的输A和振荡器l辆相连， 这在下面详細说明。在操#期间> 控制电路J"接收未自控制装置102的电信母，接 着，其作为窗口比较器，使荷只有1由控制装置102 ,生的输入电压 在莱个电压窗口内Bt才转换來||控 装置』U 的化逸的iJ寸是交流 信号，所述交^信号和其占"il比lt号一逸，仗锊控制装5 102能够通 过感庶辆合镇流器电路103的《-^，L件接通和断开f外灯60，如下所 述 控制电路142还防止i吴触定，升S控制装1L (iJ2故Pt时使得能够 进行正控制 如S 5所母，第一直流电源180和第二直流电源184对图5所示 的电流提供电源。电子电路领域的技术人员应当理解，所述直流电源 电路在所述领城内是熟知的，并且超A了本发明的范,。为了实现本 发明的目的，重要的是注意到这种电路存在，并且能够被设计，以便 由给定的交流或直流电源产生各种直流电压值。在本发明的优选^施 例中，使用+14VDC和+ l評DC的信号，如整个附图所示。本领域技 术人员应当理解，围5披露的电路可以被设计用于在不同的直流电压 下搮作，并且这些值不应当作为对本发明的限制。在图5所母的优逸实施例中，控制电路142的输出和i锁电路190
相连，从而防止当水处理i統i<〗没有被正确地装配时紫外灯6G被激 励.互锁电路190包括磁互镄餘感器192，多个电f且193， 194， 196， 198， 200， 2鏡，204，晶休'f 20〖，和二极管208。参见图l，在本发？l 的优逸实施例中，磁互锁4I感器192被如此设置，使得当顶部护革M 没有被固定在内部l誇护罩26上frj ，氷处理I統10将不激励紫外灯 60 不过，本领城技^人M应当理解，磁互锁传感器192也可以被Fi 于氷处理系统10的其它的^追的付￡。参见图5，当磁互4&传感器192检测到氷处理系统1J未被正确装 配时，磁i锁电路190通过把控制电路142的输出通过电歸206输入 到接地连接182透行搮作，如上所述。本领域挾术人员应当理解，如 果氷处理系統10未被正确装配，磁互锁传感器192的输A便产生流 经电卩且194， 196和198的电流，从面激励晶体管206的柵极，借以 使控制电路142的输A信号对接地连接182短路。磁互锁传感霧192 通过电EE 193由第二直流电源184供电，并」it和换地连接i2相连。 此外，磁互锁传慼器192通过电隨200， 202 ， 2CK 二fif 208，第 —直流电源l關和第二直流电源184的組》由!S钊，S Hi2 ^送信号。 所述信号还使控制装置102能够确定氷处理糸统C1 被正确地装 配。为此，互锁电路190提供两种方法，确保当氷处理系统1G未被 正确地装配时紫外灯60不被激励。搏次.参见图5，振荡器144当氷处理系统10正在处理氷流时提供 激励驱劝器146的电信号 一里电信号通过控制电路142从控制装置 102复出振荡^ M4便二即开h操作，如上所述。优选的振荡器144 包括iS算放tH2!CK线性偏f电阻212，緩沖器电路214，緩沖区反 愤保护电路21b和正乏馈电絡2ig,在搮作期间，运.,放大器210从 控制电路i4h线性偏置老限？1 和正反馈电路218接收输入信号。 i算放火器210 ^和笫二iJll电源184以及接地连接182相连，所述 第二 i流电源激励所速运4放大界210 如國5所示，覆逸的復沖器电路214包括第一晶体管220，第二 晶体管222和一对电風224，226。运算放大器210的输A和晶体管220， 222的栅极相连，借以控制晶体管220， 222的搮作。第二直流电源184 和电阻224相连，电降224还和晶体管220的集电极相连。晶体管220 的发射极和电阻226、晶体'f 222的发射极以及驱动器146的输入相
连 晶体管222的集电极和接地连接182相连。在搮作期间，緩沖器 电路214緩沖來自运算放大,2i0的输4H言号，并降止負载改突拉场 振荡频率。此外，緩沖器电路214增加感应辆l镇流器电踏103的有 效增益，这有助于确保振荡器144的快速启动。緩沖器反馈保护电路216包括一对二极管228, 230，它们和緩沖 器电路214的输A借助亍电阻226电气相连。如围5所示，第二直流 电源184和二极管228的P月极相连。二极管228的阳极和二R《WU 的W极和电阻226以及线性偏置^ & 2i2相连,，线性偏n:电聰n,向 运界故大器210的f输入提供偽E反餘ft号。叱外，二復舌23!''的阳 极和接地连接182相连，这t成緩沖器反lt保护电路216。在氷处理 系統10的操作期间，緩沖器反馈电路216保护緩沖器电路214不由 栅极泄漏密勒效应反馈。如图5所示，正反馈电路218包括第一多绕紐变压器232,多个 电& 234， 236, 238， 一对二极管240， 24 ，和电容器244。变压器 的二次側和半轿开笑电路HH的输出^A率联踏抓回路150相连，如S 5所示 此外，來自多^m变i器d 的每r次级线圈的一个绕组和变/i器232中的相对的次i线围的另一1、々组相^。變压器232的第一初级條组私电隊234， 236， 238， 二极管240, 242，以l运算放火器210的正输入相连。变压器232的第二初级绕 組和电P且238， 二极管242的f月极，二极管240的阳极以l电容器244 相连。这祥，电& 238和二极管242， 244和变压器232的第一、第 二次级绕组并联，如B 5所。电^ 244 Ji^iJUikS .O的负输 入电气相连 此外，电阻2:^和争—tt;,ii电源184辆连，电亂236和 接地连凝182相连 电阻234， 2M和238保护返,放处器210免遭 过电流，斧且二极管240， 242限制^i发送给运雾救t器,H》的输入 端的反馈愤号。在操作期闺，振荡器144接收來自控制电路142的对电容器244 充电的信号，然后，所述电容器向运算放大器21G的f输入发送一个 电信号。运算放大器210的输A被输入到驱场器146，所述驱动器激 励半桥开关电路148。如S 5所示，变压器232被连接在这个电流通 路中，并通过限制电流的电阻234， 236，和238向回发送电信号，并 且最終把电信号回送到运算放大器21G的输入端 变压器232使得樣
荡器144能够自激振蕩，感应辆合镇流器电路103维持振荡，直到扭' 制装置102关ffi氷处理系統10，或者互锁电路190的晶体管2D6 -振荡器144的榆入。再次參见國5，振荡器144的输出和驱动器146电气相连，在本 实施例中，所述驱动器包括第二多绕组变压器246的第一初级绕組。 第二变压器246是优选的驱动器146,因为变压器246的相位布置确 保半桥开关电路i48被交鲁地驱动，这避免了击,导通。电容器248， 250的R重结构和变压器246的次級绕組相连，借以F且止晶体管246 中发生直流过电流。电容器246还和接地连接182相连，电容器250 还和第二直流电源184相连。变压器246的,个次级绕組和寻桥开关电路148电气相连，所述. 半桥开关电路在搮作期间从变压器246接收能量。如图5所示，半桥 开关电路1.48在电气上被吝置^为一 个被变压器246的两个次级线圈 驅动的M0SFET围騰驻牛桥斤关电路U。所述MOSFfiT ffl騰柱半桥开 关电路252包括第一 M0SFET品fff M和第二 M0SFET晶体管256， 这优于常规的默极晶沐管屯S^,,七景遂"i吝卜电歸258， 260， 262， 264 从驱动器146传递給MOSF「r晶#營3vl， ""。 M0SFET晶体管254， 256 被设计咸一个在0电流下的软开关，并且R在搮作期间l有导通损耗。 由M0SFET晶体管254， 256 ,生的输S氛4近正弦的形式，其和待统 的默极晶体管相比具有较少的谐波 饿用Mt'〗SFET晶体管254, 256还 l有减少在搮作期,在转换时由MOSPEr晶f^"f 254， 256产生的射频 干扰的优点。在图5所^的优选的半#开关(珞148中，變压器246的第一次 级绕组和电降258， 260相连，变/￡器246的第二次级绕组和电^a 262, 264相连。电阻260和MOSFET晶体f， ？54的栅极相连，电障264和廳SFET 晶体管256的柵极相连。如图所示，变压器246的第一次叛绕組以及 电阻258和M0SFET晶体管254的发射极相连。变压器246的次级绕 组以及电阻264和M0SFET晶体管256的槺极相连。M0SFET晶体管254 的集电极和第二直流电源184相连，M0SFET晶体管254的发射极和 M0SFET晶体管256的集电极相连。M0SFET晶体管256的发射极以及电 阻262和接地连接182相l驱动器146的另一个优点在于，多绕組变压器246是一种非,普
通的装置，IH于向腦SPET晶体管254， 256提供超过第二直流电源184 的栅极电压，这是一1、为了有效地搡作所必须的奈件。M0SFET晶体管 254, 256提供l它的优点，因为在其餘构中固有地真有二极管，用予 保护M0SFET S騰柱半桥开关电路252免受負载瞬变的影响。此外， 在负载改变时，由串联谐振回路150反射的过电压通过在M0SFET晶 体管254, 256内的固有的二极管返回电源线 参见國5,半桥开关电路H8的输ife和串联谐振回路15G的输入 相连，所述串联谐振回路接着tt感应方式激励繁外灯装5 M的次级 线圈52。如上所述，在本发^l的优逸实施例中，振荡器144的正反馈 电路和半桥开关电路148的输tfc以及串联谤振回路150的输入相迻， 用于在搮作期间由振荡器144的、^ !t教k器M(J不过，半 桥开关电路148的输A通过变压 3 的次吸线,如宰取淺振回路150 的输入相连，如图5所示 参见图5，串联谐振回路15Q包括感应辆合器270, —对储能电 容器271， 272的并联組合，一对二极管274， 276和电容器278。感 应辆合器270和变压器的次级线圈相连，并被连接在储能电容271, 272 之间。储能电容271也和第二直流电源184相连，俯能电容272也和 接地连接182相连。此外》储能电i: ,71 ^攀二在流^源，二R 管274的阳极相连 二极管274的Pfi扭和电g器/78两老和第—^丄电源184相连 电容器278和二极'lr r"的阳概a义接遞;l ft ，s:參〕连》储能电容272还和二极管27u的F月极相逸。重要的是注意到串联谐振回路150承受感应^合镇流器电路103 的元件組合的所有的杂散电感 逸尾重要的，因为作为由串联谐振回 路15G承受的組合电感的杂散电感将在谐振外部的任何条件下极大地 限制电源瞬变 次級线圈52和谐抓灯电路152的电感也被赋抗值反 射，所述障抗值帮助确定和限制被提供给蒙外灯&旦的次级线圈52 的功率 一般地说，B为杂散和反射电感，强制振荡器/变压器组合 具有功率传递限制。换句话说，变压器和电容器的电感在负载中是串 联的 串联谐振回路15G的操作频率被设置为大约100Hz，这由感应辆 合器270的电感和储能电容器271, 272的并联电容值确定，所述电 容器在优逸实施例申是O，luF。储能电容器271， 2 2必须具有低的耗
散系数，并且能够处理大的电流值，所述电流在启动时是14安*。 所述谐振频芈可以被上下调整，并且已经被选#,使得能移逸用常规 的元件。感应耦合器270包括10匪导线，用于产生感应激励紫外灯装置14 中的次級线圖52所需的功率。慼应耦合器270 ,皮设置在水处理系統10 的出口杯36 (见S 2A)中，并且导线围绕直径大约为3,5英寸的出 口杯缠绕》在优选实施例中，使用绞合线作为感应耦合器270，这是 因为,由于在lOOKHz下搮作时产生的大电流引起的边緣效应，绞合 线在性能和工作温度方面尤其有效。如上所述，在操作期间，感应耦 合器270以感jt方式激凝紫外灯装置14的次級线圈52 參见图2A,当氷处理系統IO被装配时，紫外灯'H H的次级线 圈52被设置在出口杯36和内部套筒护罩*6中。在优逸买施例中， 次级线圈52具有55匝小直径的导线，这些导线被缠绕在大约2英寸 的直径的次级线圈52内 要的是注意到出口杯36和容納次级线圈 52的基繞裝i SO之间的连接被设计成具有大的气隙允差和非对准允 差。亊实上，所述间隙用于調整鵜合系数，4t以调整紫外灯60的工 作点。此外，因为感应辆合镇流器电路103，本发明通过提供不需要 紫外灯装置14的特定接点的连接，提供了其它的优点。本领域的技术人员显然可以看出，上面提出的感应辆合镇流器电 路103可以容易地被包括在其它照明系统中，并提供优于现有技术的 镇流电路的优点，國为其不需要物理连接便能驱动灯 逸使搏紫外灯 装置14 一旦达到其搮作寿命便能够容易地被更换。感应辆合镇流器 电路103能够瞬时地激励若干种不同类型的灯或灯泡。再次參见图5，镇流器反馈电路122和串联谐振回路150的感应 耦合器270以及控制装置102电气相连。在感应耦合镇流器电路103 驱动紫外灯6G时，镇流器反馈电路122对控制装置1M提供反馈。 这使得控制装置102能够控制由感应辆合器2 0提供给紫外灯装置l4 的次级线圈的能量。这使得控制装置102能够确定紫外灯装置60是 否被接通，此外，在其它的实施例中，还可以确定被加于紫外灯60 的电流和电厲的数量。如图5所示，镇流器反馈电路122包括运算放九器280， 一对电 阻282, 284， 一对二极管286, 288和电容器.290。來自串联谐振回
路15G的信号被送到二极管286的阳极。二极管286的阴极和电容器 290以及电阻282相连。此外，电阻282和二极管288的阳极、电卩且 284以及运算放t器280的正输入;fe连。电F旦284还和运算放大器280 的正输入以及直流电源180相连 电容器2關还和第一直流电源180 相连，同时二极管288的W极和第二直流电源184相连 运算放大器 280的负输入和运算放大器280的输出直接相连。运算放大器280的 输出和控制装置102相连，借以由运算放大器280向控制装置102提 供反堵信号。参见图6,紫外灯装置14包括紫外灯60，谐振灯电路152和次叛线圈52 紫外灯60包括一对灯泡300， 302，和一对灯虽304, 306 灯泡3,， 302利用上连接支架3浦和下连接支架31G被保持在一起。 次级线圈52和谐振灯电路152相连，所述谐振灯电路又和紫外灯60 的灯丝304， 306相连。谐振灯电路152包者奮和启场器电路314电气 相连的电容器312。虽然在本发明的优逸实施例中提出了一种紫外灯装置14，如前所 述，但是，本领域的挾术人員应当理解，在本发明中可以使用其它的 电磁H射发射装置。例如，紫外灯装置14可以使用脉冲的白光灯或 绝緣障挡层放电灯，用亍杀饬水流中的微生物。本领域技术人员症当 理解，感应辆合镇流器电路103可以用于驱动可以用于本发明的不同 类型的电磁辐射发射装置。因而，本发明不应当只限于覆盖使用包括 紫外灯30的紫外灯装置14的水处理系统。如图7所示，启动器电路314包括桥式整流电路320，可控碰整 流器322，串联连接的二极管324， 326， 328, 330，三端双向可控硅 元件332,多个晶体管334， 336 多个电阻338， 340， 342， 344， 346 和多个电容器348， 350。本领鐵拔水人员应当理解，三端双向可控硅 332可以是任何等效的,件，例如FET晶体管或可控感整流器。此外， 本领域拔术人员应当理解，桥式整流电路32D包括多个二极管352， 354， 456， 358,它们和f外灯60的灯丝304, 306相连。参见图7,桥式整流电路320和可控碰整流器322、电Ea 338以 l接地连接1.82相连。可控珪整流器322还和串联连接的二极管324、 326、 328、 330以及三端双向可控教332相连，它们还和接地连接182 相连=电阻338和三端双向可控感332、电EE 340以l电阻342相连。 电pi 340和晶体管334的集电极、晶体管336的柵极、电容器348以 及电降344相连 电容器348和电[fi 344还和接地连接182相连 电 阻342和晶体管336的发射极以及电容器350相连，它们还和接地逸 接182相连。三鎮默向可控碰332和晶体管334的发射极相连，晶体 管334的#极和晶体管336的集电极以1电F且346相连8电阻346和 接J4连接182相连从而完威启动器电路314。再次参见图6,在操作期间，电容器312通过串联谐振回路150 的感应辆合器270 (见图5)改变紫外灯6(1的反射鋒抗来改变和限制 提供给紫外灯6G的电流。岩动器电路314被设i十用于在启动期间使 灯丝304, 306短路，借以使灯泡300， 302得到最大的预热。这使得 紫外灯60能够使灯泡300, 302内的最大的水银分散体放电,^而丼生最大紫外光强度，并且当氷通这紫封灯装置n时向水提镇最^剂量的f"外光。换句话说，启动器电路314被这样设计，使得紫外灯60 在最大强度下即时点燃。为了获得最大的输出,在灯泡300, 302中的氷银的位置是^要的。当氷银在等I子通路内凝结时，水银在灯泡 3關，302内分布得更均,。较快的散布还使得能够较快地达到峰值强 度，借以使得在启动时能够给予水流更快更强的紫外光剂量。参见图2B， 0形圈62作为散热器被特意地设置在流过一对石英 管58的氷的通路和紫外灯6G的等离子通路之间，从而使水银能移在 等离子通路内凝，h以便改善瞬时的紫外光输A。在紫外灯60被激 励时，整个电路的电压被加于电容器312,灯丝304， 306和启动器电 路314上。B为灯丝304， 306和在启动时作为短路的启动器电路314 的低的降抗值，.产生的电流很大，以便最大fi度J4使紫外灯60预热。 逸使得紫外灯6G预热，以便在启动时分散一些初始氷银。当启动器 电路314发热时，启动器电路314的RC时间常数释放短路器件,所 述短路器件在优选实施例中是三端默由可控硅，借以使全部电压加于 灯丝304, 3關上 启动器电路314比热敏电阻使得能够更好地启动， 因为热敏电阻在断开之后潘耗较多的能量，并且不能快速地断开。参见图8,其中示出了和控制装置102电气相连的优选的射频识 別系统124。射频识别系统124使用基站和紫外光射频识别应答器126 以及过滤器射频识别应答器128进行通信。射频识别系统124使得能 够非接触地读A和写入数据，所述数据被双向地在基站360和应答器 126, 128之间传递 在优选实施例中，射频识別系统124由TEMIC半 导体公司制造，型号是TR5551A-PP,,射频仅別系统124被控制裴置102用于保持跟躁每个紫外灯装置 14和过潘装置16的特定信息。如前所述，紫外灯装置14和过滤、装置 16两者都被设计成为容易更换的。因为紫外光射频识别应答器126和过滤器射频识别应答器128位f紫外灯装置14或过滤装置16内，所 以这些装H永远不会分离，这使得控制装置102能够通过基站360对 应答器126, 128写入和读出信息.再次參见B 8,紫外光射频识别应答器126包括应答器天线362 和读写IDIC (e5551 )芯片364。读写IDIC ( e5551 )芯片还包括 EEPR0M器件366,其在存储位置物理地存储各个紫外灯装置14的相 关信息 在当前的优逸实施例中，所述信息包括紫外灯序列号，紫外 灯启动限制，紫外灯接通时间限制，繁外灯安装时间限制，紫外灯循 环接通时间，循环方式低温,最小的紫外灯接通时间，紫外灯高方式 时间和紫外灯预热时间。此外，在紫外光射频识别症答器126中的 EEPR0MM6使得控制装置102能够保持跟踪紫外灯安装时间，紫外灯 通电时间,紫外灯启动和总的紫外灯冷启动。紫外灯序列号对于每个紫外灯装f 14是唯一的，并且使得水处 理系統10的控制装置102能够保持跟錄在氷处理系统10中已经安装 了哪些紫外灯装置14。紫外灯启动限制涉及最大允许的紫外灯启动次 数，紫外灯接通时间限制涉l紫外灯60的最大允许的安装时间。f* 外灯安装时间限制涉及繁外灯装置14的最大可允许安装时间，紫外 灯循环接通时间涉及在低温方式下紫外灯60需要被激励的最低时间 量。循环方式低温信息涉及il样一个温度值，在此温度下氷处理系统 10转换咸低温方式，最+ f外灯接通时间涉及紫外灯60必须保持被 激励的最小时间量。紫外灯高方式时间信息涉及繁外灯60在高方式 下工作的时间量，紫外灯预热时间涉及紫外灯60需要被预热的时间量。如前所述，在紫外光射频识別应答器126中的EEPR0M还能够保 持跟踪紫外灯的安装时间。这个信息跟踪当前的紫外灯60被装入氷处理系统10中的小时数。在优选实施例中，紫外灯6G被插入氷处理 系统1G中一分钟，则总时间增加一分4K EEP聽M器件336还保持跟 嫁紫外灯的通电时间和总的紫外灯通电时间。紫外灯通电时间和总的紫外灯通电时间保持跟踪紫外灯60被接通的时间量，使得控制装置102 能够确定是否雷要要装新的t外灯装罝14。紫外灯启幼存俯位罝存姥 紫外灯60已被岩场的次数，使得控制裝置102可以使用途个信息确 定紫外灯60的寿命是否终結。总的紫外灯冷启场存储位置跟踏:紫外 灯60在环境温度检测器114指示温度在预定的门限值以下时被启动再次參见图8，过滤器射频识别应答器128包括应^H曳368 和读写IDIC ( e5551 )芯片370 读写IDIC ( e"51 、芯H 1￡包括 EfiP關M器件372，其在物理上在弃姥^置存储各个ii滤器f置L6的 相关信息 在t前的优逸实施例中，相关fc—息包括辻滤^裝S的序列 ,，过滤器装置的容积限麵、过滤H'C—曹安t时间限H以艮插入的 过滤器装置门限百分数。过滤S装置序列号用》,—地识别；同的j丄滤器裂i 16,使得控 制装￡ !P 可以ll视在水發理系统10中已^:^装/哪些辻滤器装置过al器装置^状限制和ti滤器,置被设H在达刊其％佘结東前过滤器'f置过滤的氷的体，、，H L 4 &器装置i装时间限辆用于由控制装置102银据预定的可nn湿时w计翼过;虑;，iii ^的剩余寿命。 插入的过滤,装S门限if》歡t4i "过;&器装i k. :t欲更换之前最大可允许的流€减^百^紋。逸巴括/t插K的过滤器裹置16的错溪被检制^置102定现之&fit;ii器i.置ib务亿的百^数，射频识别系统"4包城站助，-顿J"),多个二极'^ 382， 384， 386， 388， 390〗9h ^4， ^个^Ea3"6、 40"， "404， 406，408， 410， 412， 414， 416， 418， 420，以及按照图8连接的多个电容 器422， 424, 426， 428， 430， 432， 434， 436。本领域技术人员应当 理解，上述的元件的逄接是本领城技术人员熟知的。射频识別系统124 已经使用对于T5551A-PP提A的规范被安装在氷处理系统10中，如 前所述，其由TEMIC半导体公司制造 为实现本发明，重要的是注意 到基站360使用线國380和紫外光射颠识别處答器126以及过滤器射 频识别应答器128透行默何通信，控制装置102和基站"!O电气相il ，使得控制装置102可以和基 站360通信 这样》控制^￡ U、？使可以使用线围380通过基站360
在紫外光射频识別应答器126以l过滤器射频识别应答器128中写入 和读A信息。射频识別系统124和苐一直流电源180以及第二直流电 濕184相连，如图8所谦，在搡#期间，这些电緣为射频识别系统124 提供能量》本领域技术人駕应当理解，其它的识别系統例如接触型识别系統 也可以用亍本发^^不过，本发明,前优逸的实施例使用射频识别系 统124，國为这种系统能够提供其固有的优点。参见图9，流量检测器电路104和控制裝i 102相连，用于向控 制装置102提供表示水正在通过水处理系統li)流场的电信号。所述 流量检测器电路104包括流:f检测器440，多1、电容器442， 444和电 Ei 446 流量检测器由Allegro制造，型号为_U34。电容器442和流 f检测器440,第一直流电源180，以及第二宜流电源184相连。在 和控制装置102连接之前，H检测器440的输A和电PA 446与电容 器444的斧联组合相连。电障446和电容器444还和第二直流电源1§4 相连 在操作期间，流量检测器440向控制装置102提供电信号，所 述电信号表示水正在氷处理系統10中'流动，认而使控制装置102向 紫外灯60立刻供电 本领域拔术人员应当理解，所披露的流量检测 器电路104可以具有许多改变，B而所披露的流f检测器电路104只 是一个例予，并不构咸对本发BJ的限制。参见图10，.环境光检测器电路l關包括光敏二极管450，运lt放 大器452，多个电歸454 456， 458， 460, 二极管462，以及电容器464， 它们如图所示电气相连.为实现本发明:i-:到"F的宰；'便足够了 光敏二极管450向运算放大器452的负输V提供电i;;^ 然恭，运算 放大器调节所述信号，以便用亍控制装置10 ,环^l检测器电路108 由第一直流电源电路18G和第二直流电源电路184供电 本领域技术 人员应当理解，环境光检测器电路l關的结构可以改变，现在披露的 优选实施例不应当作为本发明的限制 参见S 11，如前所述，可见光检测器电路110和控制装置102相 连，以便在操作期间向控制装置102提供相应于紫外灯60的强度的 电信号。在优逸实施例中，可见光检测器电路110包括光敏电EE 470， 运算放大器472， 二极管474，多个电F且476， 478， 480， 482， 484， 486以及电容器488，它们按照图11所示电气相连 此外，可见光检 测器电路110由第一直流电源18G和第二直流电源184供电。本领域 技术人员应当理解，可见光检'测器电路110取由光敏电阻470 ,生的 电信号，并利用返算放大器472对其放大，然后输入到控制装置102。 此外，本领域技來人员症当理解，可H检测器电路110的结构可以 改变，此处披露的仅是一冬例子，不应％*为对本复明的限制 参见g i2 如前所述、忧逸的坏^温度儉测器电路114和控制装置102相连，用于向控制装置102提供随环境温度的相应改变而改变 的电信号。环境温度检测器电路114包括热敏电隊490，运算放大器 2，多个电P且494 6， 498和电容器500 它们如B 12所示电气 相连》在搮作期间，在热敏电阻49G上的电压降隨环境温度的 文变而 政变，借以使从运.算放大器492的输A向控制Hf 102发送的电信号 增加袭减少 本领域技术人员应当理解，环境温度检测器电路114的 結构可以改变。,12所毋的环境温度检测器电路114仅是一个例子， 不应当构成对本il明的限制 参见图13,如前所述，优逸的声音发生电路116和教刮线￡ 相连，用亍根据预定的系統状态,生可,的表示。优逸的A^定'J 路116包括压电元件510,多个晶体管512, 514, 516，多个电阻518， 520， 522， 524, 526, 528， 530， 532， 534，多个电容器536. ' ;K 二极管540,它们按照图13所示电气相连。本领域技术人员容易^ ji , 控制裝置102能够激励压电元件510,错以使压电t件510通辽l4 产生可听的,音。本领域抆术人员应当理解，借rt许多发生可,厶4 的装置和电路。现在拔露的声音发生电路116只是一个例予， 应当构咸对本发明的限制。参见图14，如前所述，通信端口 120和控制装置102相连。通德 端口 1，由控制装置102用于和外围装置(未示出)例如个人i干算机 袭手持装置进行默向通信 在优逸实施例中，通4t端口 120包括多个 齐納二极管550， 552， 554和多个电阻556， 558， 560， 562， 566， 568， 570,它们按照國14所示电气相连。第一直流电源180和第二直流电 源184由通信端口 120提供电源 通信端口 12G被设计使用RS-232 通信标准，这在本领域中是熟知的。提供端口连接器 使得外围 装置可以和通信鵜口 12G相连 本领域挾术人员应当理解，可以使用 不同类型的通信端口，这不属于本发明的范围。所以，此处披露的优
选的通信端口 i20只是一个例子，不应当构威对本发!l的限制。虽然本发明以其盡前最好的操作方式和实施例透行了说明，但 是，本领城技术人员显然可以设想til本发明的其它操诈方式和卖施例。此外，虽然本.发明的优逸实施例#对氷处理系統10,本领域技术人员应当理解，本发明可以容易A被包括在许多不l司类型的流体处理 系统中
权利要求
1.一种镇流器电路，包括控制电路；和所述控制电路电气相连的振荡器，其中所述振荡器响应于来自所述控制电路的预定的电信号被启动；和所述振荡器电气相连的驱动器，其中所述振荡器的输出控制所述驱动器；和所述驱动器电气相连的半桥开关电路，其中所述驱动器的输出控制所述半桥开关电路；和所述半桥开关电路电气相连的串联谐振回路，其中所述串联谐振回路包括感应耦合器；和所述串联谐振回路感应耦合的次级线圈，其中所述串联谐振回路以感应方式激励所述次级线圈；以及和所述次级线圈电气相连的负载，借此由所述次级线圈向所述负载供电。
2.如杈利要求1所述的镇流器电路，其中所述负载还被定叉为 谐振灯电路
3 如权利要求1所述的镇流器电路，其中所述谐振灯电路和所 述串联it振回路在相同的顿芈周,谐振。
4. 如权利要求1所述的镇流器电路，其中所述谐振灯电路包括 电磁辆射发射器件。
5. 如权利要求1所述的镇流器电路，其中所述电磁轜射发射器 件是紫外灯、白织灯、发光二极f灯、脉沖白光灯和絶缘降挡晨放电 灯中的一种。
6. 如权利要求1所述的镇流器电路，其申所述振荡器包括緩沖 器电路，其降止负载变化拉场所述振荡器的振荡频率。
7. 如权利要求1所途的銕流器电路，其中所述驱动器包括多绕 组吏压器
8 如权利要求1所述的镶流器电路，其中所述半桥开关电路包 括画SFET图腾柱半桥开关电路。
9.如权利要求1所述的镇流器电路，其中所述串联谐掾回路包 括感应鵜合器、 一对锗能电容器、一对二极管和电容器。
10 如权利要求1所述的镇流器电路，其中所述谐振灯电路包括 电容器和启动器电路。
11. 一种镇液器电路，包括 包括次级线圈的电磁辐射发射装置；以及包括感应耦合器的电子装置，所迷感应耦合器和所述电磁轜射发 射装置分开一个气隙，当所述电予装置被激励时，所述感应辆合器可 操作地用于在所述次级线國中感应电压。
12. 如权利番求11所述的镇流器电路，其中所述感应辆合器在 串联谐振回路中包括感应阻抗。
13. 如权利要求11所述的镇流器电路，其中所述感应辆合器可 操作地用于在所述气隙中产生交变磁通，所述交变磁通可搮作地用于 在所述次级线圈中感应电压。
14. 如权利要求11所述的镇流器电路，其中所述气隙可搡作地 用于在所述感应耦合器和所述次级线圏之间提供互感磁通路径》
15. 如权利要求U所述的鎮流器电路，其中所述气隙的磁导是 作为所述感应鵜合器和所述次级线围之间的距离的函数可调整的，所 述电磁德射发射装置的工作点是作为所述磁导的函数可调整的
16 如权利要求11所述的镇流器电路，其中所述气隙可操作地 用于执行限流功能。
17 如权利要求11所述的镇流器电路，其中所述感应辆合器和 所述次级线圈可搮作地配合以形咸空心变压器。
18. 如权利要求11所述的镇流器电路，其中所述电磁辐射发射 装置还包括谐振灯电路和电磁辐射发射器件,,
19. 如权利要求11所述的镇流器电路，其中所述电子裝置还包 括振荡器、驱动器、半桥开关电路和串联谐振回路
20. —种镇流器电路，包括电磁辐射发射装置，该装置包括和电磁辐射发射器件电气相连的次級线围；率联it振萌路，该电路包括感应辆合器，所述感应辆会器和所述 次级线围可操作地用亍形成空心、变压器，以便以感应方式耦合所述电 磁插射发射装置和所述串联谐振回路；和所述串联谐振田路电气相连的半桥开关电路； 和所述半桥开关电路电气相连的驱动器；以及 和所述驱动器以l所述串联谐振回路电气相连的振荡器，所述振联谐振回路，作为來自所述串联谐振回路的反馈的函数，所述串联谐 振回路可操作地用亍以感应方式激励所述电磁辅射发射器件。
21.如权利要求2G所述的镇流器电路，其中所述电磁楼射发射谐振灯电路
22 如权利要求2d所述的镇流器电路，其中所述次級线圈被设 置部近所述感应耦合器以形威辆合系数，所述电磁辆射发射器鲁的工 作点是作为所述辆合系数的函数可调整的。
23. 如杈利要求2G所述的镇流器电路，其中所述串联谐振囬路 和所述电磁糍射发射装置的谐振频率相似，以便最优化所述空^变压 器的功芈翁递
24. 如权利要求20所述的镇流器电路，其中所述串联谐振回路 还包括储能电容器，所述镇流器电路的谐振频率被确定为所述感,辆 合器、所述储能电容器和所述电磁辆射发射装置的函数。
25. 如权利要求20所述的镇流器电路，其中所述电磁辆射发射 装置还包括电容器，所述电容器和所述电磁辆射发射器件电气串联， 以使使所述电磁发射装置和所迷串联谐振回路的PI抗E配。
26，如权利要求20所述的镇流器电路，其中所途电磁fe射发射 装置还包括和所述电磁輜射发射器件电气相连的启动器电路，当所述 电磁插射发射器件被以感应的方式激励时，所述启动器电路可独立地 搮作用于起到短路预定时间常数的作用。
27.如权利番求20所述的镇流器电路，其中所述电磁辆射发射启场器电路，所述启动器电路由缺乏导体的外部控制机构指导。
28 如权利要求27所迷的镇流器电路，其中所述外部控制机构可搡作地用于用光学控制fS号、射频控制信号和电感控制信廿中的至少一种指导所述启动器电路
29.如权利要求20所逸的镇';fu器电路，其中所述镇流器电路可操作地用于自激振荡，以便保持谐振频率作为所述电磁n射发射装置的反射阻抗的函数。
30.如权利要求20所述的镇流器电路，其中所述镇流器电路可 用于氷处理系貌中。
31 —种激励电磁轎射发射器件的方法，该方法包括a) 激励半桥开关电路；b) 用半桥开关电路的输A激励串联谐振回路，以便产生感应辆 合器两端之间的电压；c) 用所述感应辆合器在次級绕紐中感应电压，所述次级绕組和 所述感症辆合器分开一个气隙；以及d) 用在所述次级绕組中感应的电压激励电磁插射发射器件。
32.如权利要求31所述的方法，其中a)包括用來自所述串联谐递。
33.如权利要求31所述的方法，包括用和所述电磁插射发射器 件串联逄接的电容器PA抗E配所述寧联谐振回路和所述次级线围的 初始步骤。
34 如权利要求33所述的方法，其中b)包括在所述次级线圈、振回路
35. 如权利要求31所述的方法，其中c)包括改變所述感应耦合 器和所述次级线國之间的距离以瑪整辆合系数，其中所述电磁辆射发 射器件的工作点是作为所述辆合系数的函数可调整的。
36. 如权利要求31所述的方法，其中d)包括使和所述电磁fe务i 发射器件电气串联的启动器电路短路一个预定的时间，以便在快￡l沙;流。
37. 如权利要求31所述的方法，其中c)包括执行限流作为所述 气嫁的函数。
38 如权利要求31所述的方法，其中e)包括用所述感应辆合器 和所述次级绕組形成空^变压器。
39.如权利要求31所述的方法，其中c)包括在所述气隙中,生 交变感通
40. 如权利要求31所述的方法，其中b)包括振荡施加在所述感到所速串麟谐银两路的阻抗的函数。
41. 一种镇流器电路，包括 振荡器；和所述振荡器电气相违的驱动器，其中所述振荡器的输A控制所 述驱动器；和所述驱场器电气相连的开关电路，其中所述驱场器的输出控制 所述开关电路；和所述开关电路电气相连的谐振回路，其中所述谐振回路包括初 级线圈；以及和所途樣荡器以及所途谐振回路电气相连的电流待感电路，所述 电流傳感电路检测所述i皆振回路中的电流，并且提供输入到所述振荡 器作为所迷检测的电流的函数
42. 如权利要求41所述的镶流器电路，其中所述开关电路是早 桥开关电路。
43. 如权利要求41所途的镇流器电路，其中所述谐振回路是串 联谐振回路。
44. 如权利要求41所述的镇流器电踏，其中所述谐振回路是并 联谐振回路。
45. 如权利要求41所述的镇流器电路，其中所述电流传感电路 包括辆合到所述谐掾回路的电流传感变压器。
46. 如权利要求41所述的镇流器电路，其中所述电流传感电路 包括辆合到所述谐振回路中的一对初级线圈上的电流传感变压器.
47. 如权利要求46所述的4真流器电路，其中所述谱振回路是包 含有感应辆合器和一对储能电容,的串联敬抓回路》
48 如杈利要求47所述的佳汍S5电路，其中所述开关电路是包 含有一对次级线圈和一对晶体管的半桥开关电路，所述次级线國极性 相反以便提供所迷晶体管的交替搮作
49.如权利番求48所述的镇流器电路，其中所述半桥开关电路 和所述串联谐振电路电气相连，其申所述晶体管的交替搮作交替地对 所述储能电容器充电和放电。
50.如权利要求49所述的镇流器电路，其中所述电流待感变压 器辆合到在所述,关电路和所述初级线圖之间的所述镇流器电路。
51 如权利耍求41所述的鎮流器电路还包括限流电路。
52.如权利要求51所述的镇流器电路，其中所述限流电路包括 辆合到所述储能电路的电流佳感变压器。
53. 如权利要求52所述的镇流器电路，其申所述限流电路包括 运算放大器，所述电流传感变压器被电气连接到所述限统电路的所述 运算故大器的第一输入端
54. 如权利要求53所述的镇流S电路，其中所述限流电路包括 被电气连接到所速限流电路的所述t it放t器的第二输入端的參考 信号，所途参考fl号对应亍所需的詞《1
55. 如权利要求54所述的镇流器电路，还包括用于启动和禁止 所述镇流器电路的控制电路；以及其中所述限流电路包括其一个输A端电气连接到所述控制电路 的锁存器，所述控制电踏响应于从所述锁存涯换收到的所述榆A启动 和禁止所迷镇流器电路，所述限流电路的所述运l教大器的一个输出 端被电气连接到所述锁存器的一个输入端。
56. 如权利要求55所述的镇流器电路，其中所述限流电路包括 用亍复位所述锁存器的复位。
57 如权利要求56所述的镇流器电路，其中所述锁存器是触发器。
58.如权利要求57所述的镇流器电路，其中所述电流传感电路 的所述电流传感变压器包括围绕一个芯樣绕的次级线圈，所述限流电 路的所述电流传感变压器包括围绕所述芯樣绕的次级线圈。
59 一种镇流器电路，包括=控制电路；和所述控制电路电气相连的振荡器；和所述振荡器电气相连的驱动器，真中所述振荡器的输A控制所 述驱动器；和所述驱场器电气相连的开关电路，其中所述驱动器的输A控制 所述开关电路；和所述开关电路电气相连的谐振回路，其中所述谐振两路包括初级线圖；和所述振荡器以及所述谐振回路电气相连的电流传感电路，所述 电流传感电路检测所述谐振回路中的电流，并且提供输入到所述振荡 器作为所述检测的电流的函数;以及以感应方式辆合到所述it振回路并电气连接到所述控制电路的 限流电路，其中所述控制电路响应于来自所述限流电路的预定翁号禁 止该镇流器电路。
60. 如杈利要求59所述的镇流器电路，其中所述限流电路包括 扭合到所述储能电路的电流传感变压器.
61. 如杈利要求60所述的镇流器电路，其中所述限流电路包括 运算放大器，所述电流传感变压器被电气连接到所述限渡电路的所述 运算放大器的第一输入端。
62. 如权利要求61所述的镇流器电路，其中所述限流电路包括 被电气连接到断述限流电路的所述运S救大器的第二输入端的参考 信号，,述参考《，号对应亍所需的阈伍
63 如权利要氺—62所迷的镇流f fe路，其中所述限流电路包括其一个输A端电气连接到所述控制电路的锁存器，所述控制电路响应 于从所述锁存器接收到的输出启动和禁止所述镇流器电路。
64. 如权利要求63所述的镇流器电路，其中所迷限流电路的所 述运算放t器的一个输A端被电气连接到所途锁存器的一个输入
65. 如权利要求64所述的镇流器电路，其中当所述笫一输入超 过所述第二输入时，所述运算放大器提供一个信号输出。
66. 如权利要求65所述的镇流器电路，其中所迷限流电路包括 用于复位所述锁存器的复位
67. 如杈利要求66所述的镇流器电路，其中所述锁存器是触发器。
68. 如权利要求67所述的镇流器电路,其中所述电流传感电路的所述电流传感变压器包括ffl绕一个芯缠绕的次级线,，所述限流电 路的所述电流传感变压器包括ffl绕所述芯樣绕的次級线围。
69 如杈利要求5Q所述的镇流器电路，其中所述谐振回路是串 联谐振回路。
70 如权利要求59所途的镇流器电路，其中所迷请银回路是并 联谐振回路.
71 如杈利要求59所迷的镇流器电路，其中所述谐樣回路是包 含有感应辆合器和一对储能电容器的串联谐振回路。
72. 如权利要求59所述的镇流器电路，其中所述开关电路是半 桥开关电路
73. 如权利要求,，；t的镇流器电路，其中所述开关电路是包 含有一对次级线國和一对晶》本管的半桥开关电路，所述次级线圈的每 一个唯一地和所迷一对晶体f，的其中一个电气相连，所述次级线圈的 极性相反以便提供所述晶体管的交替搮作。
74 如权利t"求59所;i的镇流器电路，其中所述电流传感电路 包括篇合到所述谐振回路的流传感变压器。
75. 如权利發求74 Hhl—的镇流器电路，其中所述半桥开关电路 和所述串联谐振电路电气相€ ,其中所述晶体管的交替搮作交,地对所述储能电容器(电和放4',
76. 遞过感€耦合向|载供电的方法，包括以下步骤 在—个频牟T向感应权全的初级线圈提供一个信号；HE该提供到初级线圈的佳号的至少一个特性；以及 媽塾做提供到初级线围的信号的频率为该提供到初級线國的信 号的监视特性的函数。
77. 如杈利要求76所述的方法，其中该特性还被定叉为该信号 的相位和幅度中的至少一个
全文摘要
本发明披露了一种流体处理系统(10)，其包括控制装置(102)，用于控制流体处理系统(10)的整个操作。镇流器电路(103)和电磁辐射发射装置(14)相连。在优选的流体处理系统(10)中，镇流器电路(103)和电磁辐射发射装置(14)感应耦合。感应耦合的镇流器电路(103)根据来自控制装置(102)的预定的电信号以感应方式激励位于电磁辐射发射装置(14)中的电磁辐射发射器件(60)。此外，流体处理系统(10)包括射频识别系统(124)，用于监视在流体处理系统(10)中使用的电磁辐射发射装置(14)和过滤器装置(16)的各个功能和操作。
文档编号H05B41/14GK101115343SQ20061010741
公开日2008年1月30日 申请日期2000年6月14日 优先权日1999年6月21日
发明者D·J·德宁, D·W·巴尔曼, R·C·马克哈姆, R·W·屈宁, S·A·莫莱曼 申请人:通达商业集团国际公司