在产生用于灯的灯照明信号的灯照明镇流器中，提供了一种辉纹消除电路，用以提高流明输出频率以用于消除在灯内可能出现的可视辉纹。偶次谐波信号发生器被构成为产生偶次谐波波形，并且注入点被构成为将偶次谐波信号接收到灯照明系统内。该注入点位于这样的位置，在该位置处在被灯接收之前，偶次谐波信号改变灯照明信号使其从对称的信号结构变化到高含量的偶次谐波信号结构。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及对气体放电灯的外观的改进，更具体地，涉及对可能出现在气体放电灯内的可视辉纹的消除。
技术介绍
通常，气体放电灯具有细长的充气管，该充气管每端都具有电极。电极间电压加速电子的移动。这导致电子与产生阳离子的气体原子以及形成正和负载荷子的气体等离子体的其它电子发生碰撞。电子持续不断地流向灯的正极，而阳离子流向灯的负极，从而维持灯管内的放电，并进一步加热电极。放电导致形成辐射发光，该辐射的波长取决于特定的填充气体以及放电的电参数。荧光灯是一种在灯管的内表面涂覆有荧光物质磷光体的气体放电灯。该磷光体由来自放电的紫外线辐射激发而发荧光，从而发出可见光。在气体放电灯如荧光灯的工作过程中，可能发生通常被称为辉纹的现象。辉纹是光强度表现为暗带的区域。这种现象能够给灯带来不希望有的频闪效果。图1中示出了辉纹现象的例子，在图1中示出了线性荧光灯10。在一个实施例中，灯10可以采用氪(Kr)作为缓冲气体用以提高灯的功效。图1中，灯10具有辉纹区域12，该区域表现为沿灯的长度方向移动的暗带。人们已经提出了关于为什么会形成辉纹的各种理论。例如，在Sullivan的美国专利No.5,001,386中提到，辉纹被认为是由于加强了改变灯电极间电荷分布的驻波的高频电流而产生的。Sullivan试图通过注入在驱动交流电流上叠加的直流成分来解决该辉纹问题。这种技术的缺点是，必须不能使用市场上现有的典型的高频镇流器，而是替代以能够注入直流偏置成分的特殊的镇流器。而且，增加直流偏置可能会由于将灯内的汞移到一端导致形成不平衡的光输出而损坏灯。其还建议，提高灯照明系统内的波峰因数会消除可视辉纹。但是，提高波峰因数也会提高对灯的压力，而这会导致缩短灯的寿命。由Kachmarik等在美国专利No.6,465,972(‘972)中提出了另一个可供选择的办法，其提供了一种设置成与灯的输入线可操作连接的振幅调制电路。该振幅调制电路被构成为在气体放电灯接收灯输入信号之前周期性地调制灯输入信号的振幅。振幅调制电路的工作导致对灯电流进行了周期性的振幅调制，从而消除了灯内形成的可视辉纹。在Nerone的美国申请No.09/681,994(美国公开号为2003-0015970A1)中提出了又一种试图消除辉纹的办法。在该申请中，镇流器被设计成将交流系统电源转换成包括在镇流器电路内的直流母线上的直流电压。逆变器电路设置在与直流母线可操作连接的镇流器电路内，用以在灯的输入线上产生不对称的交流电。气体放电灯可操作地连接到被配置为接收不对称交流电的灯输入线，从而消除灯内形成的可视辉纹。
技术实现思路
在产生灯照明信号以使灯系统通电的灯照明系统中，提供了一种辉纹消除电路，用于消除可能出现在灯内的可视辉纹。偶次谐波信号发生器被构成为用以产生偶次谐波波形，并且注入点被构成为用以将偶次谐波信号接收到灯照明系统内。该注入点位于这样一个位置，在其中在被灯接收之前偶次谐波信号的注入将灯照明信号从不带有偶次谐波信号或仅带有少量偶次谐波信号的波形改变到具有丰富偶次谐波的信号。附图说明图1说明了具有对终端用户产生频闪效果的辉纹区域的典型荧光灯；图2说明了根据本申请包含有可视辉纹消除电路的半桥电流馈电逆变器镇流器电路。图3示出了在没有辉纹控制时由镇流器系统产生的无谐波灯照明信号；图4提出了如图2中所示的电流馈电逆变器电路的扼流信号；图5示出了具有图4所示扼流波形部分的图3的波形；图6示出了提供给集成有辉纹控制信号和功率信号的灯的图3与图4中所示波形的组合； 图7说明了其中由灯照明系统的功率因数校正部分得到偶次谐波信号的灯照明系统；图8提供了其中偶次谐波信号发生器与灯照明电路分开的灯照明系统的另一个实施例，其中，偶次谐波信号可以以非同步方式提供给镇流器产生的照明信号；图9示出了没有完全与基波镇流器灯照明信号同步时的偶次谐波信号。图10示出了作为可变发生器的图8中所示偶次谐波发生器的原理，其中，偶次谐波信号和由镇流器产生的灯照明信号之间的非同步程度是可变的；图11示出了灯照明系统的又一个实施例，其中，镇流器照明信号传感器被包含在镇流器电路中以检测照明信号的值，然后该检测到的值被改变偶次谐波信号值的可变谐波发生器所利用；以及图12和13示出了图11中所示偶次谐波发生器的值的可变性。具体实施例方式如图1中所示，辉纹区域12对终端用户产生了不希望有的可视影响。在解决该问题时，要考虑由于提供给灯的输入信号的重复性所形成的辉纹，其加强了改变灯和电极间电荷分布的驻波。如在
技术介绍
部分所描述的早先为限制辉纹所采用的措施通常致力于在灯变暗的过程中所形成的辉纹。但是现在，会在灯工作在较高或者达到100％输出功率且在室温条件下时产生辉纹。在这些条件下产生辉纹的主要原因是因为采用了更高百分比的氪(Kr)，采用氪是将其作为缓冲气体来提高灯的功效和有效性。例如，现在，灯中氪(Kr)的含量可以大约为40％到70％或更高。因此，本申请的原理是要解决由于灯变暗而产生的辉纹，以及在灯没有变暗时所产生的辉纹。在解决该问题时，已确定了希望能产生相对于基波的高偶次谐波含量，用以提高辉纹频率，使其超出人眼能够检测到其效果(辉纹)的范围。典型地，该频率约大于40Hz。可以理解的是，尽管接下来的描述对氪含量较高的灯是有利的，但它也对氪含量为其它百分比的灯或者具有其它缓冲气体的灯有效，以及用于正在变暗的灯。转到图2，图2说明了其中可以采用本申请原理的一种具体电路。但是，应理解的是，本文中所描述的原理并不打算仅局限于这种电路，而是可以应用到其它灯照明控制电路中。已说过，图2是包含有辉纹控制的半桥电流馈电镇流器20。该半桥电流馈电镇流器20包括上部开关结构22和下部开关结构24。这些开关结构包括如BJT26和28的开关，它们分别由上部BJT控制网络30和下部BJT控制网络32驱动。上部控制网络30包括齐纳二极管30a、电容器30b、二极管30c、二端交流开关元件30d、二极管30e、电阻器30g、30h和二极管30i。下部控制网络32包括二极管32a、变压器绕组32b和32c、电阻器32f和32g、以及二极管32h。对于关于这些部件工作的更详细的讨论，可以参见共同转让的于2003年9月22日提出的美国专利No.10/667,545，题目是“Voltage Controlled Start-Up Circuit forElectronic Ballast”，其全文作为参考被包含在本文中。包括基极驱动绕组34a、34b、初级绕组34c和次级绕组34d的输出变压器系统34提供输出信号给灯连接器36。在该电路中进一步提供了其它的保护和控制电路，如包括transil 38a、38b和38c的transil网络38以及包括电阻器42a、42b和42c的电压输入网络。图2中所示的半桥电路20被设计作为电流馈电逆变器镇流器。由绕组44、46和48组成的该电路的电流馈电变压器被用来产生用于电路工作的电流。本专利技术采用了耦合到电流馈电变压器44、46、48的绕组50，用以提供用于灯的偶次谐波信号。该偶次谐波信号经由耦合的绕组50被注入到在系统的灯一侧上的输出变压器34的次级绕组34d内。该偶次谐波信号是由半桥电路20的开关操作所产生的信号的基波波形得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于气体放电灯的镇流器，包括：镇流器电路，用于产生具有基波波形的灯照明信号；偶次谐波信号发生器，用于产生基波波形的偶次谐波信号；和用于组合灯照明信号和偶次谐波信号的装置。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：提摩西陈，TB古林，JD米斯科斯基，JK斯卡利，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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