电路设备制造技术

本发明专利技术涉及一个用于控制高压放电灯的电路，该电路配有一个装置，它利用调暗信号Ｄｓ来控制与其连接的、在已调暗状态下的灯。该电路包括：用于将电路设备连接至电源的输入端，用于连接被控制的灯的输出端，一个带有转换器的开关电源（ｓｍｐｓ），该转换器配有一个半导体开关，用于产生一个缓冲电容器装置两端的转换器输出电压，以及一个控制电路，用于产生一个从属于调暗信号Ｄｓ的控制信号来控制该半导体开关。根据本发明专利技术，该电路还包括产生与转换器输出电压相关的信号Ｌｖｓ的装置，借助控制电路通过限制调暗状态监控灯的稳定工作状态。连同转换器输出电流，连续控制灯电源使得在灯的全部电源范围都能够改进灯的稳定工作状态。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个带有连续电流相位、用于控制高压放电灯的电路设备，该电路设备配有一个装置，它利用调暗信号Ds来控制与其连接的、在已调暗状态下的灯，该电路设备包括-用于将电路设备连接至电源的输入端，-用于连接被控制的灯的输出端，-一个带有转换器的开关电源(smps)，该转换器配有一个半导体开关，用于在转换器输出产生一个缓冲电容器装置两端的转换器输出电压和一个转换器输出电流，以及-一个控制电路，用于产生一个从属于调暗信号的控制信号来控制该半导体开关。根据美国专利US5828178，一个在首段提及的电路设备为已知技术。通常利用周期变换极性的连续电流相位来使高压放电灯工作。在频繁使用该电路设备的结构中，转换器为此而与一个比如以桥式电路方式连接的整流器相连。在已知电路设备中，配有一个光传感器，用于检测灯所产生的光。这使调暗灯光控制得以实现。然而用于高压放电灯的已知调暗系统有若干严重的实际缺陷。一个严重缺陷与使用光传感器有关。一方面为了恰当地检测灯所产生的光，需要修正环境光线，另一方面这样的检测又对传感器本身变脏非常敏感。另一个经常碰到的难题就是灯立即开始闪烁，这是令人视觉上非常难受的。此外，还有一个重大的风险，灯在调暗的过程中或在昏暗状态下会停止发光。另一个经常碰到的难题就是灯处在昏暗状态下会导致放电腔壁发黑，使灯在使用过程中的亮度下降。本专利技术的目的在于提供一种技术方案，通过它能克服上述缺陷。为了实现该目的，一个在首段提及的电路设备，作为根据本专利技术的一个电路设备，其特征在于该电路设备配有用于产生与转换器输出电压相关的信号Lvs来形成控制信号。根据本专利技术的该电路设备的优点在于信号产生是以电压测量为基准而不是光测量。另一个优点是转换器输出电压值和周期的测量显然非常适合通过将检测到的信号与限定值进行比较来检测最大允许昏暗状态，在该状态下灯仍能稳定工作。在每个电流相位开始时，转换器输出电压通常都是脉冲形，有脉冲高度和宽度，随后是台阶电压。这样在最佳实施例中，信号Lvs用来检测脉冲高度。在另一个不同的实施例中，信号Lvs用来检测脉冲宽度。在又一个根据本专利技术的电路设备的实施例中，信号Lvs用来检测台阶电压。在第一修正例中，在连续电流相位中检测信号Lvs的台阶电压变化。在另一修正例中，在一个电流相位中检测信号Lvs的台阶电压波动。在工作状态中，转换器在其输出带有转换器输出电流。在一个根据本专利技术更优越的实施例中，该电路设备包括用于产生与转换器输出电流相关的信号Icu，该信号是用于形成控制信号的。令人惊讶的是以转换器输出电压和转换器输出电流为基础来控制转换器的半导体开关能使所连接的高压放电灯在很大的昏暗范围内稳定工作。最好是用信号Lvs和Lcu形成电源信号Sv，例如通过将信号Lvs和Lcu相乘。电源信号Sv随后用来与参考电压值进行比较，该参考电压值取决于调暗信号Ds，比较的结果用来形成控制信号，控制转换器的半导体开关。通过限定紧跟每一个电流相位开始之后的电源信号Sv的值，就可便利地实现对最大允许调暗状态的检测。周期检测转换器输出电压和转换器输出电流使利用软件方法成为可能，结果是相对于硬件的实现，有了重大的自由度。最好是控制电路包括一个可编程处理器，用于执行上述功能的任何一种功能。该控制电路最好包括将信号Lvs与限定值比较的装置。这可以便利地通过可编程处理器装置来执行。如果开关装置能合适地用于控制一个具有陶瓷壁的金属卤化物灯，那么用于比较信号Lvs的限定值最好相当于一个最大为1.5的波顶因素(crest factor)。如果开关装置能合适地用于控制一个具有石英玻璃壁的金属卤化物灯，那么该限定值最好相当于一个最大为1.6的波顶因素。在本说明书和权利要求书中，“波顶因素”是指转换器输出电压的脉冲高度与转换器输出电压的台阶电压的高度之间的比率。在本权利要求书中，“陶瓷壁”是指一个透光的壁，由密致地烧结的金属氧化物以及金属氮化物构成的，金属氧化物如氧化铝和YAG，金属氮化物如AIN。将参照随后描述的实施例，对本专利技术的这些以及其他方面加以说明在附图中附图说明图1展示了根据本专利技术的一个电路设备，及图2展示了图1所示电路设备的控制电路的图，图3展示了根据本专利技术的一个电路设备在三种不同的调暗状态时与转换器输出电压相关的信号Lvs的波形图，图4A、B、C、D展示了在其他实施例中的信号Lvs的波形图，图5A、B展示了在连续电流相位中信号Lvs的台阶电压的波形图，图6A、B展示了在另一个实施例中信号Lvs的台阶电压的波形图，图7展示了根据本专利技术的电路设备的又一个实施例的图。图1展示了一个带有连续电流相位、用于控制高压放电灯La的电路设备，该电路设备配有一个装置，它利用调暗信号Ds来控制与其连接的、在已调暗状态下的灯，该电路设备包括-用于将电路设备连接至电源VB的输入端1，-用于连接被控制的灯La的输出端2，-一个带有转换器Cv的开关电源I(smps)，该转换器配有一个半导体开关，用于在转换器输出3产生一个缓冲电容器装置Cb两端的转换器输出电压和一个转换器输出电流，以及-一个控制电路Sc，用于产生一个从属于调暗信号的控制信号来控制该半导体开关。该电路设备还包括用于产生与转换器输出电压相关的信号Lvs，以形成控制信号的装置II。在根据本专利技术的电路设备的实施例中，该电路设备能合适地连接至电源，如一个220V、50Hz的电网，来使一个高压放电灯工作，如飞利浦制造的MHC型金属卤化物灯。该电路设备的开关电源最好带有预处理器Pc。最好使灯在变换极性的连续电流相位中工作，电路设备配有整流器(commutator)III，它一方面与转换器输出3连接，另一方面与输出端2连接。整流器也带有一个点火电路。图2详细地展示了控制电路sc。控制电路Sc包括了以IC100来表示的可编程处理器。装置II连接至IC100的一个ADC输出AD0。与转换器输出电压相关的信号Lvs就这样形成了。用作时钟的外部振荡器连接至IC。该IC也连接至一个外部存储器10，在该存储器中存有受控灯的参考值和特性的表，如额定灯功率、灯电压、允许调暗率，等等。调暗接口与IC上的ADC输出AD3以及数字输入INT连接。调暗信号Ds施加至调暗接口12的输入121。这样电路设备就能合适地用于控制所连接的灯，调暗信号Ds既可以是模拟的，也可以是数字的。用于控制转换器开关的控制信号施加至IC100的DA输出DAC1，其控制信号在控制电路中产生。在本文所述的电路设备的一个实施例中，所连接的MHC灯的额定功率为70W。该电路设备包括一个开关电源(smps)，该开关电源包含与预处理器的已知组合，其形式为升压转换器或放大转换器和Buck型转换器或降压转换器。降压转换器在其输出有一个960nF缓冲电容器，并连接至一个整流器。该整流器为桥式电路形式。该整流器也包括一个点火电路，该电路本身为已知技术。该控制电路包括一个飞利浦制造的87LPC769型IC作为可编程处理器。转换器输出电压的输出通过电阻源电压分配器连接至该IC的ADC输入引线(引线2)。所示外部振荡器为一个石英晶体振荡器。外部存储器包括参考值的表，如限定值和特性等，是一个4K比特的EEPROM。该IC配有执行以下所述程序的软件。在灯被点火并稳定地发光后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个带有连续电流相位、用于控制高压放电灯的电路设备，该电路设备配有一个装置，它利用调暗信号Ｄｓ来控制与其连接的、在已调暗状态下的灯，该电路设备包括：－用于将电路设备连接至电源的输入端，－用于连接被控制的灯的输出端，－一个带有转换 器的开关电源（ｓｍｐｓ），该转换器配有一个半导体开关，用于在转换器输出产生一个缓冲电容器装置两端的转换器输出电压和一个转换器输出电流，以及－一个控制电路，用于产生一个从属于调暗信号的控制信号来控制该半导体开关，其特征在于该电路设备配 有用于产生与转换器输出电压相关的信号Ｌｖｓ以形成控制信号的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DHJ范卡斯特伦，OJ多伊尔洛，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]