专利名称：电路配置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来使至少两个放电灯触发和工作的电路配置，它具有用来连接到电压源的输入端子，耦合到输入端子，用来从电压源供给的电压中产生高频电压的装置I，耦合到装置I的负载支路B并且包含下面两支路包括含放电灯的第一端子和第一感应元件L1的第一支路A，和第一支路A并联并包含放电灯的另外端子，及磁耦合到第一感应元件L1的第二感应元件L2的第二支路C，和在触发放电灯时把支路A和支路C上的电压限制到第一值的装置II。
可以从美国专利4,441,054获悉这种电路配置。已知的这种电路配置适合使两个放电灯工作。第一感应元件L1和第二感应元件L2共同构成均压变压器。这种均压变压器在灯工作时使通过两个放电灯的电流大致相等。这一点，在电路配置将放电灯变暗时非常重要，否则两个放电灯在暗状态时的光通量大不一样，在很多应用中不希望这样。已知电路配置的缺点是在触发阶段期间，当一个放电灯已触发，而另一个放电灯还未触发时，在所说另一个放电灯上存在非常高的电压。这种高电压与如IEC 928所阐述的安全要求矛盾。另一个缺点是在这种情况下，有较高的电流流过构成已被触发的放电灯，存在于其中的支路的部分的感应元件。均压变压器应满足在这一较高的电流作用下均压变压器不发生饱和，否则会增加缩短至少一部分构成电路的元件的寿命的电流脉冲。因此，已知电流的均压变压器具有容量较大且较贵重的部件。
本发明的目的是提供至少使两个放电灯触发和工作、并使通过两个放电灯的电流保持基本相同的电路配置，同时在放电灯的触发过程中，一个放电灯上的电压没有升至很高，避免了在一个感应元件上出现很高的电流。
根据本发明，为此目的，如开始段落所描述的电路配置的特征为该电路配置还具有在一个放电灯触发后用来把支路A和支路C上的电压限制到第二值的装置III。
通过合适地选择第二值，无论在一个放电灯触发后感应元件上是否存在极大的电压，也可避免没有触发的放电灯上的电压达到非常高的值，这样该电路对使用者较安全。合适地选择第二值还具有这样的优点在一个放电灯触发后感应元件上的电压不致于高到使均压变压器必须有较大的结构，以避免触发过程中均压变压器饱和。
支路A和支路C上的高频电压与每个感应元件上的高频电压有关。当两个放电灯皆不在触发状态时，没有电流通过感应部件，所以感应部件上基本不存在电压。当两个放电灯已被触发后高频电流流过这两个感应元件。由于这种感应元件对高频电流的有限阻抗，使每个高频电流在一个感应元件上产生一个电压。两个感应元件间的磁耦合使每一个感应元件上的电压转换到另一个感应元件上。如此设置感应元件，是由于对高频电流的有限阻抗在每个感应元件上产生的电压，基本由于和另一个感应元件磁耦合在感应元件上产生的电压所补偿。因此，当两个放电灯都触发时，感应元件间的电压又基本为零。但是，当一个放电灯触发而另一个放电灯还未触发时，高频电流将流过构成已触发放电灯存在于其中的支路的一部分的感应元件，所以使该感应元件上存在高频电压。通过两个感应元件间的磁耦合，该高频电压又在另一个感应元件上感应出高频电压。仅在一个放电灯触发而另一个放电灯还未触发的情况下，感应元件间存在基本不为零的电压。因此，当装置III包含用来限制感应元件L1和L2中的一个上的电压的装置时，可以按一种较简单的方式实现对支路A和支路C上的电压的限制。用来限制感应元件中的一个上的电压的装置仅在只有一个放电灯触发时工作。因为对感应元件中的一个上的电压的限制可实现对支路A和支路C上的电压的限制，因此可仅在只有一个放电灯触发时以一种简单方式实现了将支路A和支路C上的电压限制到第二值。
根据本发明的电路的实际实施例可获得很好的效果，其中装置I包含桥电路配置和/或其中，装置II具有用来控制高频电压的频率的装置。
下面参照附图更详细地说明本发明的实施例。
图1是根据本发明的有两个放电灯连接到其上的电路的实施例图，图2详细地展示了图1电路的一部分。
在图1的实施例中，K1和K2构成用来连接到电压源的输入端。此时，该电压源必须提供DC电压。开关元件S1和S2与电路部分SC一起构成用来由DC电压产生高频电压的装置I。电路部分SC构成用来产生高频信号以使开关元件S1和S2高频导通和不导通的触发电路。镇流线圈L、电容C1、包含放电灯的第一端子K3和K3′、包含放电灯的另外端子K4和K4′、和感应元件L1与L2一起构成负载支路B。放电灯LA1和放电灯LA2分别连接到包含放电灯的第一端子和另一端子。由端子K3、放电灯LA1、端子K3′、和感应元件L1串联电路构成支路A。由端子K4、放电灯LA2、端子K4′、和感应元件L2串联电路构成支路C。感应元件L1和L2都包含很多匝围绕同一磁心的铜线。感应元件L1和感应元件L2的线圈匝数相同，但绕向相反。两个感应元件通过磁心彼此磁耦合，并一起构成均压变压器。该实施例中的电路部分II构成用来在触发放电灯时把支路A和支路C上的电压限制到第一值的装置II。电路部分III构成用来在触发一个放电灯后把支路A和支路C上的电压限制到第二值的装置III。该实施例中装置III用来限制感应元件L2上的电压。
输入端子K1和K2通过开关元件S1和开关元件S2互连。电路部分SC的输出端耦合到开关元件S1和开关元件S2的各控制电极。图1用虚线表示这种连接。开关元件S2与镇流线圈L和电容器C1并联。电容器C1被支路A和支路C并联。电路部分II的一个输入端连接到支路A与镇流线圈L的公共端。电路部分II的一个输出端连接到触发电路SC的一个输入端。电路部分III的一个输入端连接到感应元件L2与端子K4′的公共端。电路部分III的一个输出端连接到触发电路SC的输入端。
图1所示的实施例的工作如下所述。
当输入端子K1和K2连接到电压源时，触发电路SC使开关元件S1和S2高频地交替导通和不导通。由此在支路A和支路C上存在高频电压。在第一触发阶段期间，即在当电路刚通电时，两个放电灯还没有触发。在该第一触发阶段期间，装置II把支路A和支路C上的电压限制到第一值。在本实施例中，装置II通过触发电路SC控制控制信号的频率使支路A和支路C上的电压不超过第一值。一个放电灯的触发标志着从第一触发阶段进入第二触发阶段。假设欲触发放电灯LA1，在第二触发阶段期间，高频电流流进感应元件L1，并且感应元件L1上存在高频电压。由于感应元件L1和感应元件L2之间的磁耦合作用，感应元件L2上也存在高频电压，其幅度和感应元件L1上的高频电压的幅度基本相同，但其相位和感应元件L1上的高频电压的相位基本相反。这表示感应元件L2上的高频电压相对于支路A和支路C上的高频电压有很大的相位移动。如果电路不具有根据本发明的装置III，当一个放电灯触发后，装置II也应将支路A和支路C上的电压维持在第一值。感应元件L2上的高频电压的幅度由此会有较高的幅度。支路C上高频电压和感应元件L2上的高频电压的这一较高幅度加上这两高频电压间的极大的位移动会导致放电灯LA2上高频电压的幅度有很大的增加。但在图1所示的实施例中，在第二触发阶段期间，装置III限制感应元件L2上的电压，及支路A和支路C上的电压，装置III通过触发电路SC控制控制信号的频率使支路A和支路C上的电压不超过第二值。由于支路C和感应元件L2上的高频电压的幅度受到限制，放电灯LA2上的高频电压的幅度也受限制。将感应元件L2上的电压限制到合适地选择的第二值，可以实现使放电灯上的高频电压的幅度在第一和第二触发阶段期间大致相同。
图2中，由欧姆电阻R1和R2、电容C2和C4、二极管D1和D2、和控制电流RC构成电路部分II。由欧姆电阻R3和R4、电容C3和C4、二极管D3和D4、和控制电流RC构成电路部分III。端子K4通过欧姆电阻R1、电容C2、欧姆电阻R2串联电路连接到输入端K2。欧姆电阻R2和电容C2的公共端连接到二极管D1的负极和二极管D2的正极。二极管D2的负极连接到二极管D3的负极和电容C4的第一端。电容C4的另一端连接到二极管D1的正极和输入端子K2。端子K4′通过欧姆电阻R3、电容C3、欧姆电阻R4串联电路连接到输入端子K2。欧姆电阻R4和电容C3的公共端连接到二极管D4的负极和二极管D3的正极。电容C4的另一端连接到二极管D4的正极。电容C4的第一端连接到控制电路RC的第一输入端。控制电路RC的另一输入端连接到当电路工作时其上有图2未示出的装置产生的基准电压Vref的端子K5。控制电路RC的输出端连接到触发电路SC的输入端。
图2中所示的图1实施例的那部分的工作如下。当电路工作但灯LA1和LA2都未触发时，另一端子K4和输入端子K2间的高频电压(＝支路A和支路C上的高频电压)具有较高的幅度，所以欧姆电阻R2上也有较高的电压幅度。在灯工作的这一过程电容C4充电到基本等于欧姆电阻R2上的电压最大幅度的电压。如果电容C4上的电压升高到基本等于端子K5上的基准电压Vref时，通过控制电路RC影响由触发电路SC产生的控制信号的频率和/或占空比，从而支路A和支路C上的电压幅度不再上升。在第一放电灯触发前，另一端子K4′和输入端子K2间的高频电压的幅度(＝感应元件L2上的高频电压)较低，所以欧姆电阻R4上的电压幅度也同样低，电容C4没通过欧姆电阻R4上的电压充电。在一个放电灯触发后，支路A和支路C上的电压进一步降低，同时感应元件L2上的电压迅速升高，所以欧姆电阻R4上的电压也有很大地增加，电容C4充电到基本等于欧姆电阻R4上的电压的最大幅度的电压。如果电容C4上的电压升高到基本等于端子K5上的基准电压Vref时，通过控制电路RC影响由触发电路SC产生的控制信号的频率和/或占空比，从而使感应元件L2上的电压幅度以及还未触发的放电灯上的电压不再上升。电容C2和电容C3作为DC解耦电容。选择欧姆电阻R1、R2、R3和R4的电阻值使得可以实现由信号基准电压将支路A和支路C上的电压限制到第一值和第二值。
在能使额定功率为50W的两个低压汞放电灯触发和工作的图1所示实施例中，测定的第一触发阶段期间触发电压RMS值约为500V。当不用装置III时，第二触发阶段期间的还未触发的放电灯上的触发电压RMS值约为1,000V。当用装置III限制还未触发的放电灯上的电压时，该电压RMS值约为580V。
权利要求
1.一种用来使至少两个放电灯触发和工作的电路的配置，它具有连接到电压源的输入端子，耦合到输入端子用来从电压源供给的电压产生高频电压的装置I，耦合到装置I的负载支路B并包含下面两支路第一支路A，包括含有一个放电灯的第一端子和第一电感元件L1，第二支路C，和第一支路A并联并且包括含有一个放电灯的另外端子，和与第一电感元件L1磁耦合的第二电感元件L2，和在触发放电灯时把支路A和支路C上的电压限制到第一值的装置II，其特征是该电路还具有在一个放电灯触发后把支路A和支路C上的电压限制到第二值的装置III。
2.如权利要求1的电路配置，其特征为装置III包含限制感应元件L1和L2的一个上的电压的装置。
3.如前面一个或几个权利要求的电路配置，其特征为装置I包含桥电路。
4.如前面一个或几个权利要求的电路配置，其特征为装置II具有用来控制高频电压的频率的装置。
全文摘要
本发明涉及一种用来使至少两个放电灯触发和工作的电路配置，它具有连接到电压源的输入端子，耦合到输入端子的装置I，第一支路A，包括含有放电灯的第一端子和第一电感元件L1，第二支路C，与第一支路A并联并且包括含有放电灯的另外端子和第二感应元件L2，该感应元件L2与第一感应元件L1磁耦合。和在触发放电灯时把支路A和支路C上的电压限制到第一值的装置Ⅱ。本发明的电路还具有用来在一个放电灯触发后把支路A和支路C上的电压限制到第二值的装置Ⅲ。
文档编号H05B41/282GK1154642SQ96122038
公开日1997年7月16日 申请日期1996年9月27日 优先权日1995年9月27日
发明者N·H·M·波尔, P·R·费尔曼, J·M·范梅尔斯 申请人:菲利浦电子有限公司