CN102037787A

CN102037787A - 用于陶瓷金属卤化物高频镇流器的点火

Info

Publication number: CN102037787A
Application number: CN2009801184404A
Authority: CN
Inventors: A.约翰森; J.N.莱斯特
Original assignee: Osram Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2011-04-27
Also published as: CA2724509A1; EP2277361A1; EP2277361A4; US8076865B2; US20090289572A1; WO2009143015A1; EP2277361B1

Abstract

一种用于金属卤化物灯的高频镇流器包括控制器、开关和振荡器。控制器经由开关选择性地启用和禁用振荡器，以便对灯进行点火。开关处在振荡器的电源环路中且选择地使得电源环路开路和闭路。当开关使电源环路闭路时，振荡器进行振荡，提供功率给灯。当开关使得电源环路开路时，振荡器不振荡，不提供功率给灯。

Description

用于陶瓷金属卤化物高频镇流器的点火

技术领域

本发明总的涉及用于点火陶瓷金属卤化物(ICMH)电灯的镇流器。更具体地，本发明涉及通过使得镇流器的振荡器的电源环路（loop）选择性地开路和闭路而提供一系列快速的短的点火（ignition）脉冲来点火陶瓷金属卤化物灯。

背景技术

高强度放电(HID)灯可以是非常高效的，具有100或更大的每瓦流明因子（factor）。HID灯也可以提供卓越的彩色再现。历史上，HID灯通过给灯提供相对较长的(5毫秒)、高压(峰到峰约3-4千伏)点火脉冲而被点火。这些相对较高的功率要求使得必须使用某些具有高的功率和电压容量（capacity）的镇流器电路拓扑和部件。所需要的拓扑和部件容量阻止镇流器的小型化，并且使得启动与镇流的设备必须是与HID灯分开的。所以，HID灯不能在标准插座中与白炽灯可互换地使用。这将它们的市场使用限制在专业应用，并且基本上可从该技术获益的公众得不到它们。

发明内容

在一个实施例中，镇流器包括直流(DC)转换器、振荡器、开关、和控制器。DC转换器把来自交流(AC)电源的功率转换成DC功率，并把DC功率提供给控制器和振荡器。控制器操作开关来选择性地启用和禁用振荡器。振荡器具有电源环路，其包括来自DC转换器的DC电源线和到DC转换器的地线。开关处在振荡器的电源环路中(例如，在地线上)，并且选择性地使得振荡器的电源环路开路和闭路。当电源环路闭路时，振荡器进行振荡且把功率提供给灯。当电源环路开路时，振荡器不振荡，不把功率提供给灯。控制器选择性地启用和禁用振荡器，以便提供点火脉冲串给灯，用于对灯进行点火。控制器监视在振荡器的电源环路中的电流，以便确定灯是否已被点火。当灯点火时，控制器使振荡器此后保持是启用的。

其它目的和特征将部分是明显的且部分在以后指出。

附图说明

图1是本发明的组件的一个实施例的分解透视图，示出按照本发明的一个实施例的、位于基部（base）内的散热器的第一部分和第二部分、电路板、和陶瓷金属卤化物灯。

图2是按照本发明的一个实施例的、用于给金属卤化物灯点火的方法的时序图。

图3是按照本发明的一个实施例的、用于给金属卤化物灯点火的方法的流程图。

图4是按照本发明的一个实施例的、使用开关来将镇流器的振荡器的电源环路选择性地开路和闭路的镇流器的示意图。

图5A、5B和5C，组合在一起，是按照本发明的一个实施例的、使用开关来将镇流器的振荡器的电感器选择性地调谐和失谐的镇流器的示意图。

图6是按照本发明的一个实施例的、经由恒定电流振荡器给灯提供恒定的功率的方法的流程图。

图7是按照本发明的一个实施例的、经由使用脉冲宽度调制的恒定电流振荡器给灯提供恒定的功率的方法的流程图。

图8是按照本发明的一个实施例的、经由使用脉冲宽度调制和以预定的增量调节脉冲宽度的恒定电流振荡器给灯提供恒定的功率的方法的流程图。

在所有图上，对应的标号指示对应的部分。

具体实施方式

参照图1，包括集成的镇流器和HID灯在内的光源以分解图被示出。HID灯接合镇流器的电路板108，在工作时从电路板108接收功率。散热器的第一部分136和第二部分128热接合镇流器的电路板108的任一侧，以便散耗由镇流器在灯102工作期间产生的热。非导电的基部156接合散热器(128和136)、电路板108、灯102、和用于接合插座(未示出)的螺纹式连接器104。螺纹式连接器104把镇流器连接到交流(AC)电源(见图4和5)。

参照图2，示出用于把点火脉冲从镇流器的振荡器提供到灯的时序图。图描绘了在灯的点火期间镇流器的振荡器的接通和关断，假设灯在描绘的时间帧期间没有点火。如果灯已点火，则镇流器保持振荡器接通，以维持给灯的功率。

当镇流器从交流(AC)电源接收功率时，镇流器将AC功率转换成直流(DC)功率，并在启动延迟时段202期间初始化镇流器的内部部件。镇流器然后继续进行给灯提供点火脉冲串208。镇流器通过启用振荡器以进行振荡而开始点火脉冲串208，并在由点火脉冲204限定的持续时间(例如，250μs)内提供高频(例如，2.5MHz)功率给灯。镇流器然后在脉冲间冷却时段（cooling period）206内禁用振荡器。镇流器此后提供由脉冲间冷却时段分开的附加点火脉冲，直至预定的数目的点火脉冲被提供到灯为止。脉冲间冷却时段206通过允许遍及每个部件把热耗散而使得在镇流器的每个内部部件内的预热（hot spotting）的影响最小化。在提供第二脉冲串210(它是第一脉冲串208的重复)给灯之前，镇流器在附加的冷却时段212(例如，100ms)内禁用振荡器，以便允许镇流器的内部部件遍及电路板和散热器把热耗散，并且冷却。附加冷却时段212使得镇流器的各个内部部件过热的机会最小化。在预定数目的点火脉冲串(例如，2个点火脉冲串)后，镇流器在休眠时段（sleep period）214(例如，30秒)内禁用振荡器。休眠时段214允许在镇流器的各个内部部件中的热通过电路板108扩散到散热器(128和136)，以及在某种程度上从光源耗散。

参照图3，使用相对较低的电压(例如，峰到峰，小于4千伏)来操作镇流器以点火和提供功率给金属卤化物灯的方法在302处开始。在304，镇流器的控制器被初始化，这包括把点火脉冲计数器和点火脉冲串计数器设置为零。在306，控制器启用镇流器的振荡器以进行振荡，提供功率给灯，以及使点火脉冲计数器增量。在308，控制器确定灯是否已被点火。在一个实施例中，控制器通过检查振荡器的电流而确定灯是否已被点火。如果电流大于预定的阈值，则控制器确定灯还没有被点火，继续进到310。如果电流低于预定的阈值，则控制器确定灯已点火，继续以结束（在312处）方法的点火部分，维持振荡器的启用，使得振荡器继续振荡和提供功率给灯。

在310，控制器确定点火脉冲计数器是否低于预定的限度（limit）。如果点火脉冲计数器低于预定的限度，则在314，控制器在脉冲间冷却时段内禁用振荡器。在脉冲间冷却时段后，控制器回到306，其中它启用振荡器以进行振荡，并使点火脉冲计数器增量。

如果在318，控制器确定点火脉冲计数器不低于预定的限度，则在316，控制器在附加冷却时段内禁用振荡器。在318，控制器确定点火脉冲串计数器是否低于第二预定的限度。如果点火脉冲串计数器是低于第二预定的限度，则在320，控制器复位点火脉冲计数器(即，把点火脉冲计数器设置为零) ，并给点火脉冲串计数器增量。控制器然后在306通过启用振荡器和使点火脉冲计数器增量而开始另一个点火脉冲串。

如果在310，控制器确定点火脉冲计数器不低于第二预定的限度，则在322，控制器在休眠时段内禁用振荡器。在休眠时段后，在324，控制器复位点火脉冲计数器和点火脉冲串计数器(即，把这些计数器设置为零) ，并进到在306处开始另一个点火脉冲串。在一个实施例中，每个点火脉冲是250μs，点火脉冲计数器限度是20，脉冲间冷却时段是4.75ms，附加冷却时段是100ms，点火脉冲串计数器限度是2，以及休眠时段是30秒。

本领域技术人员将会意识到对于图3所示的点火方法的各种修改方案。例如，计数器可被设置为初始值，并将向零减量。另外，某些步骤的次序可以变化。例如，计数器可以在附加冷却时段和/或休眠时段之前被增量或复位。另外，计数器可以是基于时间的，而不是基于实例（instance）的。也就是，方法可以提供第一脉冲串，其在第一时间段内具有预定的分布（profile），其余的用于第二时间段；提供在第三时间段内预定的分布的另一个脉冲串，在第四时间段内休眠；然后再次以第一脉冲串重新开始。在本发明的一个实施例中，每个点火脉冲持续250μs，脉冲间冷却时段是8ms。每个脉冲串持续2秒。在第一脉冲串与第二脉冲串之间的附加冷却时段是5秒。休眠时段跟随在第二脉冲串后面且持续60秒。换句话说，第一脉冲串持续2秒，附加冷却时段持续下一个5秒，第二脉冲串持续下一个2秒，以及休眠时段持续下一个60秒，总共70秒。这个70秒周期重复进行，直至灯被点火为止。

参照图4，按照本发明的一个实施例的镇流器包括AC到DC转换器402、控制器404、开关406、和振荡器408。镇流器从AC电源410接收功率，将该功率转换成DC功率，并且从DC功率提供高频输出给灯412。

DC转换器402从AC电源410接收功率。DC转换器402包括：全波整流器414，用于整流来自AC电源410的AC功率；以及熔断器416，用于如果镇流器发生故障的话(例如，短路)则禁用镇流器。DC转换器还包括电容器C2和电感器L1，用于平滑化来自全波整流器414的整流的AC功率和用于减小在工作期间来自镇流器的射频电磁发射。

控制器404包括处理器U1(例如微处理器，诸如由Microchip Technology制造的和如图3所示的那样被编程的PIC10F204T-I/OT,IC PIC MCU FLASH 256X12 SOT23-6)，它经由电阻器R10、上部和下部齐纳二极管D8和D9、以及电容器C3接收来自AC电源的偏置电源（bias supply）。电阻器R10连接到全波整流器414的输出端，且上部齐纳二极管D8和下部齐纳二极管D9形成分压器，其中电容器C3与下部齐纳二极管D9并联。处理器U1从上部齐纳二极管D8、下部齐纳二极管D9、和电容器C3的结合点接收偏置电源。

控制器404监视AC电源的电压，该AC电源启用控制器404以使点火脉冲与AC电源410的电压同步。上部电阻器R16连接到AC电源410，下部电阻器R17被连接在上部电阻器R16与全波整流器414的地420之间。隔直流（DC blocking）电容器C4被连接在上部电阻器R16和下部电阻器R17与处理器U1的输入端之间。下拉（pull down）电阻器R18也连接到处理器U1的输入端和地420。

DC转换器402把所转换的DC功率经由包含DC电源线418的电源环路从电感器L1和全波整流器414的地420提供给振荡器408。在图4所示的实施例中，开关402处在用于振荡器408的地连接。开关包括晶体管M4和驱动栅（driven gate）场效应晶体管M3，用于响应于来自控制器404的处理器U1的输入，将振荡器408的电源环路选择性地闭路和开路。因此，控制器404可以经由开关406选择性地启用和禁用振荡器408。在另一个实施例中，开关406被连接在DC电源线418中以将振荡器408的电源环路选择性地闭路和开路。在一个实施例中，控制器404经由开关402(即，晶体管M3)的接通电阻确定振荡器408的电源环路的电流，并且还根据所确定的电流确定灯412是否已点火。

在图4所示的实施例中，振荡器408是自谐振半电桥（self resonating half bridge）。当被启用时(即，当振荡器408的电源环路被闭路时)，振荡器408接收来自DC转换器402的DC功率，并把高频(例如，2-3MHz)输出提供给灯412。自谐振半电桥(即，振荡器408)包括被跨接在振荡器408的电源环路上(即，在电源线418与地420之间)的电容器C7。上部电阻器R1和下部电阻器R2被串联连接以形成跨电源环路的分压器，该分压器包括中心点。

振荡器的逆变器（inverter）包括跨电源环路串联连接的上部开关M1和下部开关M2，在上部开关M1与下部开关M2之间的连接形成逆变器的输出。上部开关M1的输入端经由电阻器R3连接到分压器的中心点。下部开关的输入端经由电阻器R4连接到分压器的中心点，以及电容器C9把下部开关M2的漏极(即，逆变器的输出端)连接到分压器的中心点。二极管D4的阳极连接到逆变器的输出端，二极管D4的阴极连接到齐纳二极管D2的阴极。齐纳二极管D2的阳极连接到分压器的中心点。齐纳二极管D1的阳极连接到逆变器的输出端，齐纳二极管D1的阴极连接到二极管D3的阴极。二极管D3的阳极连接到分压器的中心点。电容器C8、电感器L3、和变压器T2的反馈绕组被串联连接在分压器的中心点与逆变器的输出端之间，其中电容器连接到分压器的中心点，而反馈绕组连接到逆变器的输出端。二极管D7的阴极被连接在电容器C8与电感器L3之间，以及二极管D7的阳极连接到二极管D6的阳极。二极管D6的阴极经由电阻器R6连接到在电感器L3与变压器T2的反馈绕组之间的连接处，使得二极管D7和D6与电阻器R6互相串联连接，并且跨电感器L3并联连接。

逆变器的输出端经由变压器T2的初级绕组和隔直流电容器C11连接到灯412。电容器C12和C10被串联连接在变压器T2的初级绕组到隔直流电容器C11的连接点与地420之间。灯412被连接在隔直流电容器C11与地420之间。偏置电阻器（bias resistor）R5,R9,R14和R15给自振荡半电桥提供偏置转换器，以确保振荡器408当被启用时快速响应以开始提供高频输出给灯412。偏置电阻器R5被连接在逆变器的输出端与地420之间，并且偏置电阻器R9,R14,和R15被互相串联连接在变压器T2的初级绕组与地420之间。

现在参照图5A,5B,和5C，按照另一个实施例的镇流器包括DC转换器502、控制器504、开关506、和振荡器508。DC转换器502与图4的DC转换器402的不同点仅仅在于，它包括第二电感器L2，用于进一步减小射频电磁干扰发射。DC转换器502从AC电源410接收功率，并把DC功率经由DC电源线518提供给振荡器508。

控制器504监视由DC转换器502提供的DC电源的电压。上部电阻器R12与下部电阻器R11串联连接在DC电源线518与地520 之间。电容器C12与下部电阻器R11并联连接，并且控制器504的处理器U2(例如微处理器，诸如由STmicro制造的和如下面提到的那样被编程的ST7FLITEUS5M3,具有单电压闪存的8-Bit MCU，ADC,Timer)的输入端连接到在上部电阻器R12、下部电阻器R11、与电容器C12之间的连接点。

控制器504还监视振荡器508的电源环路的电流。电阻器R17和R30被并联连接在振荡器508与DC转换器502之间的地线中。处理器U2的输入端经由电阻器R13 连接到（连接到振荡器508的）电阻器R17和R30的振荡器508侧。处理器U2因此可以检查在电阻器R17和R30两端的电压降，以便确定振荡器508的电源环路的电流。旁路场效应晶体管Q1也与电阻器R17和R30并联连接。旁路晶体管Q1的输入端连接到处理器U2，以使得当处理器还没有确定振荡器508的电源环路的电流时，处理器可以使电阻器R17和R30旁路。旁路晶体管Q1通过减小在电阻器R17和R30中的功耗而提高镇流器的效率。

振荡器508(即，自谐振半电桥)仅仅与图4的振荡器408稍有变化。电容器C12已被去除，使得电容器C10直接连接到在变压器T2的初级绕组与电容器C11之间的连接点。偏置电阻器R9,R14,和R15已被去除，而电容器C4被加在DC电源线518与在变压器T2的初级绕组与电容器C11之间的连接点之间。下部电阻器R2和电阻器R5直接连接到5伏基准点5REF，而不是通过开关到地520。5伏基准点5REF由控制器504的5伏基准电路522提供。

控制器504的处理器U2从5伏基准电路522接收5伏基准，而5伏基准电路522从DC电源线518通过振荡器508汲取偏置电流。包括上部电阻器R6和下部电阻器R20的分压器被串联连接在5伏基准点5REF与地520之间，以从在上部电阻器R6与下部电阻器R20之间的连接点给处理器提供第二基准电压。在一个实施例中，下部电阻器R20是负温度系数热敏电阻器，且第二基准电压指示镇流器的温度。这使得处理器U2能够监视镇流器的温度，并且如果所监视的温度超过预定的阈值，则使得振荡器508禁用。

图4的镇流器与图5A,5B,和5C的镇流器之间的另一个差别牵涉到控制器504如何经由开关504选择性地启用和禁用振荡器508。在图5C的振荡器508中，齐纳二极管D6和D7与电阻器R6被去除。图5C中的电感器L3是变压器T1的初级绕组。一对齐纳二极管D8和D9被串联跨接在变压器T1的次级绕组上。D8的阳极连接到变压器T1的次级绕组的第一侧，且二极管D8的阴极连接到二极管D9的阴极。二极管D9的阳极连接到变压器T1的次级绕组的第二侧。

图5B上示出的镇流器的开关506用来使电感器L3(即，变压器T1的初级绕组)调谐和失谐，使得振荡器508被选择性地启用和禁用。开关506包括由处理器U2操作的多个场效应晶体管。晶体管Q3连接到地520且通过电阻器R10连接到振荡器508的变压器T1的次级绕组的第一侧端。晶体管Q2被连接在地520与振荡器508的变压器T1的次级绕组的第一侧之间。晶体管Q14被连接在地520与振荡器508的变压器T1的次级绕组的第二侧之间。晶体管Q4连接到地520且通过电阻器R14连接到振荡器508的变压器T1的次级绕组的第二侧。控制器504具有第一输出端，其经由电阻器R7连接到晶体管Q3和Q4的输入端。控制器具有第二输出端，其连接到晶体管Q2和Q14的输入端。控制器可以激活晶体管(Q3,Q2,Q14和Q4)的全部，都不激活晶体管(Q3,Q2,Q14和Q4)，激活晶体管Q3和Q4而去激活晶体管Q2和Q14，或激活晶体管Q2和Q14而去激活晶体管Q3和Q4。这些各种各样的组合给予控制器504以通过调谐电感器L3(即，振荡器508的变压器T1的初级绕组)用于振荡或失谐电感器L3以阻止振荡器508的振荡而选择性地启用和禁用振荡器508的能力。如图5B所示的开关阵列也给予控制器504以增量地改变L3的电感的能力以便在两个不同的离散频率(例如，2.5MHz和3.0MHz)下操作振荡器508。为了在第一频率(例如，2.5MHz)下操作振荡器508，控制器504去激活全部开关晶体管Q3,Q4,Q2,和Q14。为了在第二频率(例如，3.0MHz)下操作振荡器508，控制器504激活晶体管Q3和Q4,而去激活晶体管Q2和Q14。为了失谐电感器L3和禁用振荡器508，控制器504激活晶体管Q2和Q14,这使变压器T1的次级绕组短路。

在本发明的另一个实施例中，开关506只包括两个场效应晶体管，使得开关506可以选择性地启用和禁用振荡器508，但不能在多个离散频率下操作振荡器508。

在2个离散频率下操作恒定电流振荡器508的能力，使得镇流器能够在两个不同的功率级下操作，和在两个功率级之间切换，以提供相对恒定的功率给灯412(例如，保持功率在预定的范围内，诸如19到21瓦)。因为振荡器508提供恒定的电流给灯412，当从振荡器508到灯412的高频输出的频率增加时，提供给灯的功率减小。反之，当从振荡器508到灯412的高频输出的频率降低时，提供给灯412的功率增加。

参照图6，示出用于控制由图5A,5B,和5C的镇流器提供给灯412的功率的方法的一个实施例。方法从602开始，在604，控制器504被初始化。在606，控制器在点火过程期间在第一频率(例如，2.5MHz)下操作振荡器508。替换地，控制器504可以在灯412的点火期间在第二、更高的频率(例如，3.0MHz)下操作振荡器508。点火后，在608，控制器504在预定的时间段内在第一频率下操作灯。在610，控制器504根据如以上参照图5A,5B,5C讨论的、所监视的DC电源线518的电压与所监视的振荡器508的电源环路中的电流确定由振荡器508提供给灯412的功率。在612，如果功率不小于第一阈值，则控制器504进到616，且在回到610之前在第二频率下操作振荡器508。如果在612，功率小于第一阈值(例如，21瓦)，则在614，控制器确定功率是否小于第二阈值(例如，19瓦)。如果功率小于第二阈值，则控制器504在进到610之前在608在第一频率下操作振荡器508。如果功率不小于第二阈值，则控制器504回到610以确定被提供给灯412的功率。当AC电源与镇流器断开连接时，方法结束。

在替换实施例中，一个频率是缺省频率，以及当被提供给灯412的功率落到预定的阈值上或下时，振荡器508的频率被切换。例如，在2.5MHz下操作振荡器508，除非所确定的功率超过20瓦，且如果功率超过20瓦，则在3.0MHz下操作振荡器508，直至被提供给振荡器508的功率低于20瓦为止。当功率降低到低于20瓦时，镇流器回复，以在2.5MHz下操作振荡器508。

现在参照图7，示出操作振荡器508给灯412提供恒定的功率的方法的另一个实施例。方法从702开始，在704，控制器504被初始化。在706，控制器504在第一频率(例如，2.5MHz)下操作振荡器508来给灯412点火。在708，控制器504确定提供给灯412的功率。随后在710，控制器504根据提供给灯412的功率确定Q3和Q4的占空比。所确定的占空比指示控制器504在第一频率下操作振荡器508的时间的百分比相对于控制器在第二频率下操作振荡器508的时间的百分比。在一个实施例中，控制器504通过将所确定的功率与查找表中的条目相匹配而确定占空比。在另一个实施例中，控制器504根据功率和可选地所监视的镇流器的温度计算占空比。例如，控制器504在镇流器接近镇流器的热极限时可以减小被提供给灯412的功率。在712，控制器504通过使用脉冲宽度调制而采用所确定的占空比来在第一和第二频率下操作振荡器508达指示的时间百分比。方法然后进到708，再次确定被提供给灯412的功率，且当AC电源410与镇流器断开连接时，方法结束。

另外，当金属卤化物灯412接近灯412的使用寿命的终点时，灯412电阻增加，这需要镇流器给灯412提供附加功率。当提供给灯的功率超过预定的临界极限时，镇流器确定灯412已到达灯412的使用寿命的终点，并且禁用振荡器508。

在图7的一个实施例中，查找表包含以前通过使用算法计算的离散值。一个算法根据所确定的功率从目标功率变化的量线性地改变占空比。另一个算法根据所确定的功率从目标功率变化的量按指数规律地改变占空比。在替换实施例中，控制器504可直接实施任何公开的算法。在一个实施例中，控制器504在理想条件下在目标功率下以50%的占空比操作振荡器508。在其它实施例中，控制器504以这样的占空比（例如65%）操作振荡器以增加镇流器的效率，与第二频率(例如，3.0MHz)相比，该占空比指示在第一频率(例如，2.5MHz)下每个时段更多的时间。

参照图8，按照一个实施例，控制器504响应于所监视的电流和电压超过上阈值和/或下阈值，通过以预定的增量调节占空比而确定占空比。控制器504包括占空比计数器，且占空比正比于占空比计数器(例如，占空比计数)。方法从802开始，在804，控制器504初始化，设置占空比计数器为零，且对灯412点火。在一个实施例中，占空比计数器具有1000的上限，零的下限，且占空比(当被表示为百分比)等于占空比计数器除以10。在806，根据所监视的振荡器508的电压和电源环路的电流，通过将所述电压乘以所述电流，控制器504周期地(例如，每毫秒)确定被提供给灯412的功率。在806，控制器504然后确定所确定的功率(例如，功率消耗)是大于还是低于较低阈值(例如，19.5瓦)。如果所确定的功率低于较低阈值，则在810，控制器给占空比计数器增量。如果所确定的功率不低于较低阈值，则控制器504在812，确定所确定的功率是否大于较高阈值(例如，20.5瓦)。如果所确定的功率大于较高阈值，则在814，控制器504给占空比计数器减量。在随后的时段期间(例如，在下一毫秒期间)，控制器504在第一频率(例如，约2.5MHz)下操作振荡器508达由占空比(当被表示为百分比时)指示的部分时段，以及在第二频率(例如，3.0MHz)下操作振荡器508达时段的其余部分。另外，正如以上讨论的，控制器504可能优选在第一频率下操作振荡器508达时段的较大份额，以便提高镇流器的效率。例如，在理想条件下，在目标功率(例如，20瓦)下，控制器504可以在第一频率(例如，2.5MHz)下操作振荡器达70%的给定的时段，相对于在第二频率(例如，3.0MHz)下操作振荡器达30%的给定的时段。

而且，在一个实施例中，如果占空比计数器达到它的最小值(例如，0的下限)而所确定的功率保持大于较高阈值，则控制器504继续在第二频率(例如，3.0MHz)下操作振荡器504直至所确定的功率超过临界极限(例如，28瓦)。当在816，所确定的功率超过临界极限时，控制器504确定灯412到达其使用寿命的终点，且在818关断振荡器508，以使得机械灯泡故障的风险最小化。

在详细地描述本发明后，将会看到，有可能进行和变化，而不背离在所附权利要求中规定的本发明的范围。例如，图5A-7的实施例的双形态功率调整方面可以与图4的开关406相组合，产生具有相对较快速的振荡器启用/禁用响应和灯的调节功率的镇流器。

当介绍本发明的或本发明的（一个或多个）优选实施例的元素时，冠词 “一”、“一个”、“该”、“所述”打算是指有一个或多个元素。术语“包括”、“包含”和“具有”打算是包括在内的，是指除了所列出的元素以外可以有附加元素。

鉴于以上说明，将会看到，本发明的几个目的已实现，并且得到其它有利的结果。

在详细地描述本发明的方面后，将会看到，有可能进行修改和变化，而不背离在所附权利要求中规定的本发明的方面的范围。由于在以上的结构、产品、和方法上可以进行变化而不背离本发明的范围，被包含在以上的说明中和在附图上示出的所有的事项应当被解译为说明性的，而不是限制性的。

Claims

1. 一种控制驱动金属卤化物灯的高频镇流器的振荡器的方法，包括：

从交流（AC）电源接收功率；

将所接收的功率转换成直流（DC）功率，其中转换的DC功率被提供给镇流器的控制器；

响应于在控制器处接收DC功率，将镇流器的控制器初始化；

经由开关将振荡器的电源环路闭合，所述电源环路包括所转换的DC功率和接地路径，其中当电源环路被闭合时，振荡器从转换的DC功率生成AC功率，并把生成的AC功率提供给灯；

监视振荡器的电源环路的电流；以及

当所监视的电流大于电流阈值时，经由开关将振荡器的电源环路开路，所述电流阈值指示该灯还没有点火。

2. 权利要求1的方法，还包括：

在第一时段内提供点火脉冲串给灯，其中提供点火脉冲串包括：

经由开关将振荡器的电源环路闭合，以使得振荡器在点火脉冲时段内提供功率给灯；

此后确定灯是否已点火；

此后如果所述确定指示该灯还没有点火，则经由开关将振荡器的电源环路开路，以使得振荡器在脉冲间冷却时段内不提供功率给灯；

重复所述将振荡器的电源环路闭合，确定灯是否已点火，以及将振荡器的电源环路开路预定的次数或直至灯已点火为止；

此后确定灯是否已点火；

此后如果所述确定指示该灯还没有点火，则在附加的冷却时段内将振荡器的电源环路开路；以及

如果灯还没有点火，则重复以上步骤。

3. 权利要求1或2的方法，还包括：

在附加的冷却时段的结束后，在第二时段内提供第二点火脉冲串给灯；

此后确定灯是否已点火；

此后如果所述确定指示该灯还没有点火，则在休眠时段内使得振荡器的电感器失谐；

监视AC电源的电压；以及

将点火脉冲串同步到监视的AC电源电压。

4. 权利要求1到3中的任一项的方法，其中监视电源环路的电流包括监视在开关两端的电压和根据所监视的电压确定电源环路的电流。

5. 权利要求1到4中的任一项的方法，还包括如果所监视的电源环路的电流超过第一阈值，则将电源环路开路，并且其中镇流器具有相对低的开路电压容量，振荡器以大于2MHz的频率振荡，振荡器是自谐振半电桥，镇流器与金属卤化物灯集成，且集成的镇流器与灯可用于抛物形渗铝反射器(PAR) 38夹具内。

6. 一种用于从交流(AC)电源向金属卤化物灯提供功率的高频金属卤化物灯镇流器，所述镇流器包括：

直流(DC)转换器，用于从AC电源接收AC功率和提供DC功率；

在电源环路中与转换器连接的振荡器，用于从DC转换器接收DC功率，并连接到灯，用于把高频输出提供给灯；

具有第一模式和第二模式的开关，所述开关连接到用于振荡器的电源环路，使得当开关处在第一模式时启用电源环路且振荡器提供高频输出给灯，以及使得当开关处在第二模式时禁用电源环路且振荡器不提供高频输出给灯；以及

连接到开关的控制器，用于控制开关的模式或者处在第一模式或者处在第二模式，以选择性地启用或禁用用于振荡器的电源环路。

7. 权利要求6的镇流器，其中控制器监视从AC电源接收的AC功率的电压，并控制开关处在第一模式以根据所监视的电压闭合电源环路，使得由振荡器提供给灯的点火脉冲被同步到AC电源的电压。

8. 权利要求6或7的镇流器，其中控制器通过在第一模式与第二模式之间重复切换开关的模式以将电源环路闭路和开路从而使得振荡器用脉冲输送高频输出给灯而给灯点火，并且其中当电源环路的电流指示所述灯已点火时，控制器保持用于振荡器的闭合电源环路。

9. 权利要求6到8中的任一项的镇流器，其中振荡器以大于2MHz的频率振荡，振荡器是自谐振半电桥，镇流器与金属卤化物灯集成，且集成的镇流器与灯可用于抛物形渗铝反射器(PAR) 38夹具内，且控制器监视电源环路的电流以确定灯的点火，所述监视包括确定在开关两端的电压。

10. 权利要求6到9中的任一项的镇流器，其中控制器：

监视振荡器的电源环路的电流；

如果监视的电源环路的电流超过第一阈值，则经由开关使得电源环路开路；以及

监视在振荡器的电源环路中的开关两端的电压，以确定灯是否已点火。