具有调光装置的镇流器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有用于低压放电灯的调光装置的镇流器。为了控制亮度，灯电流的周期性调制的包络的ＤＣ分量被改变。在这种情况中，电流不会下降到灯电流的预定的最小值之下。具有高灯电流的阶段的特征在于和平坦的下降沿相比陡峭的上升沿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有用于控制低压放电灯的灯亮度的调光装置的电子镇流器，以及用于控制低压放电灯的灯亮度的方法。
技术介绍
在很多实施例中用来驱动低压放电灯的电子镇流器是公知的。它们通常包括用于对AC电压源进行整流并对通常称作滤波电容器的电容器充电的整流电路。施加给该电容器的DC电压用于供给变换器的目的，该变换器驱动低压放电灯。原则上，变换器由整流过的AC电压源或DC电压源产生用于灯的供电电源，该灯具有比系统频率高得多的频率。对于其它灯类型来说类似的装置也是公知的，例如用于卤素灯的电子变压器形式的装置。用于驱动电子镇流器以便控制低压放电灯的亮度的调光装置本身是已知的。一种已知的亮度控制的可能性在于，通过调节灯电流的幅值来调整灯功率，从而调整灯亮度。这可以通过使变换器的工作频率更靠近或进一步远离灯/变换器系统的谐振频率来实现。
技术实现思路
本专利技术基于具体说明在灯亮度控制方面得到改进的电子镇流器的技术问题。该目标通过具有用来控制低压放电灯的亮度的调光装置的电子镇流器得到实现。该电子镇流器被设计用于利用周期性调制的灯电流的低压放电灯的驱动，其特征在于，为了控制灯亮度，该调光装置被设计成如下调整灯电流-随着降低亮度，灯电流的包络的最大值和最小值均变小；-随着进一步降低亮度，灯电流的包络的周期性调制与灯电流幅值的可选地对应于零的下限(MIN)叠加，这导致在具有高于下限(MIN)的灯电流幅值的灯电流脉冲群(pulse packet)中灯电流的包络的周期性调制，-随着进一步降低亮度，脉冲群宽度降低，并且具有受限的灯电流幅值(MIN)的脉冲群之间的间隔增加。本专利技术优选的改进方案在从属权利要求中限定，并且将在下文更详细地说明。这里，公开的内容通常涉及本专利技术的方法方面和装置方面。为了控制灯亮度，本专利技术提供要利用调制信号进行调幅的高频灯电流，从而提供要改变的平均灯电流。从低压放电灯的最大亮度开始，至少包络的最小值以及(至少在特定亮度值之上的)最大值都被降低，以便降低亮度。灯电流的包络的最小值和最大值之间的幅值差在这种情况下可以在确定的亮度范围内是恒定的，但是不必是恒定的。优选地，调制信号的形状在这一亮度范围内被保持。只有调制信号的DC分量被改变。在亮度被进一步降低时，灯电流的包络的最小值达到下边界。该包络不会下降到低于该下边界。根据本专利技术的实施例，该下边界可以取正的终值或者被设置为零。在具有较高包络幅值的阶段之间，因此有这样的阶段，在这些阶段中灯电流的包络的幅值对应于下限的值。包络的幅值大于下限的值的阶段定义“脉冲群”。这些脉冲群通过具有最小包络幅值的阶段彼此分离。在这种情况下脉冲群对应于连续的时间周期，在该连续的时间周期中包络的幅值大于最小值，并包括两个或更多高频灯电流振荡。在脉冲群之间，包络的幅值对应于下限，也就是高频灯电流以正的、最终的下限流动。如果下限被设置为零，则没有灯电流流动。如果亮度被进一步降低，脉冲群的时间广度(temporal extent)降低，并且脉冲群之间的间隔变长。为了提高亮度，从较低亮度开始，上述模式以相反的顺序被使用。在用周期性调制的灯电流驱动低压放电灯时，低压放电灯在灯电压/灯电流特性曲线、也就是灯特性曲线的多个工作点上被驱动。在具有较低灯电流的阶段期间，工作点位于具有较高电压的特性曲线的较陡的区域内，而在具有较高灯电流的阶段期间，工作点位于具有较低电压的特性曲线的较平坦的区域内，向左或向右参看图1。当与通过灯电流的无调制的幅值调节来控制亮度相比时，这种驱动模式的好处变得清楚。在低亮度时，在没有调幅的情况下没有灯电流流过，并且图1中的工作点在灯特性曲线上位于较左处。在该特性曲线区域中，灯电压强烈地依赖于灯电流。如果亮度被进一步降低，灯电流也被进一步降低，并且灯电压非常剧烈地增加。首先，在低的持续灯电流的区域内，灯电压对灯电流的依赖性也具有对温度的很强的依赖性。在灯电流较高时，灯电压仅略微依赖于灯电流。在特定灯电压以上，变换器不再能够连续地使灯电压可用。在用周期性调制的灯电流驱动低压放电灯时，在具有较高灯电流的阶段期间，工作点位于特性曲线上升较少并且工作电压较低的区域内，而在具有较低灯电流的阶段期间，工作点位于特性曲线上升较多并且灯电压较高的区域内。在低亮度时，低压放电灯只是在低灯电流的临界区域内短暂地以周期性循环的方式被驱动，并且该过程中的工作电压仅略微升高。因此与利用未调制的电流相比可以得到更低的亮度，因为在具有较高灯电流的阶段中使充足的电荷载体可用于放电，并且因此在具有很低的灯电流的阶段中避免了电荷载体的完全重新组合。可以提供本专利技术的实施例，在这些实施例中灯电流周期性地完全消失。然而，电荷载体由于包络的周期性循环的最大值而被保持。这样可以得到很低的亮度。本专利技术的一个优选的实施例提供不会下降到最终的最小灯电流幅值之下的幅值，然而，优选地该最小灯电流幅值应这样低，使得它仅仅有助于幅值的随后的快速增加。在一个更优选的实施例中，该包络在高值方面受限制。该包络不超过最大值。从低亮度开始，这意味着，当灯电流的包络的最大值和最小值增大时，最初该最大值达到这个上边界，然后再也不超过相应值。亮度的进一步增加可以通过提高最小值来实现。具有包络的最大值的阶段被包络的最小值和其周围区域中断。如果包络的幅值总是取其对应于上边界的最大值，则得到最大亮度。这与上面说明的下限相比基本上是镜像过程。在用调制后的高频灯电流驱动低压放电灯时，具有较高灯电流幅值的阶段的上升沿与对应的下降沿相比优选地为相对陡峭。灯电流的包络的迅速降低与包括变换器和低压放电灯的系统的内在动态不对应。由于在低压放电灯的放电空间内仍然提供有许多电荷载体的事实，低压放电灯的工作电压仅缓慢增加，并且变换器可以继续将能量注入到低压放电灯中。然而，在少数灯电流振荡内，可以存在从低的灯电流到高的灯电流的迅速上升，并且调制的上升沿可以很陡峭。在低灯电流时，低压放电灯仅略微抑制变换器，并且可能产生造成高灯电流的突然高的电压。因此可以在具有相对低的灯电流的阶段之后非常迅速地建立起高的灯电流。本专利技术的一个改进方案优选地被设计成以锯齿形式或圆锯齿形式调制灯电流的包络，从而上升沿明显比下降沿陡峭。灯电流的峰值和平均值之比、即波峰因数可以通过适当选择灯电流的包络的幅值偏移而被保持为低。这致使期望包括低压放电灯和变换器的系统具有更长的寿命。本专利技术的一个改进方案优选地具有用于产生周期信号的信号发生器和用于限制周期信号的电路装置。受限制的周期信号被用作用于控制灯电流的调制的引导变量。该信号受下边界(barrier)并且可能受上边界限制。由信号发生器产生的信号的频率响应和幅值应该优选地能够与本专利技术的相应改进方案相匹配。例如，使由信号发生器产生的信号的频率取决于工作范围、也就是平均灯电流可能是有利的。在低灯电流时，例如，为了在电荷载体密度在任何情况都较小的情况下给放电时所提供的电荷载体更少的时间来重新组合，提高灯电流包络的最大值和最小值的序列的频率可能是有利的。在本专利技术的一个优选的改进方案中，例如，来自信号发生器的输出信号与变换器的电源电压的相位角同步，该电源电压由于系统电压的整流而在低频时波动。这样，可以避免任何可能被察觉为灯亮度的闪烁的拍频。本专利技术的一个优选改进方案提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有用来控制低压放电灯的亮度的调光装置的电子镇流器，该电子镇流器被设计成用周期性调制的灯电流来驱动，其特征在于，为了控制灯亮度，该调光装置被设计成如下调整灯电流：－随着亮度降低，灯电流的包络的最大值和最小值均变小；－随着亮度进一步降低，灯电流的包络的周期性调制与灯电流幅值的可选地对应于零的下限（ＭＩＮ）叠加，从而导致在具有高于下限（ＭＩＮ）的灯电流幅值的灯电流脉冲群中灯电流的包络的周期性调制，－随着亮度进一步降低，脉冲群宽度降低，并且具有受限的灯电流幅值（ＭＩＮ）的脉冲群之间的间隔增加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K菲舍尔，J克赖特迈尔，
申请(专利权)人：电灯专利信托有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]