CN1419800A - 为荧光灯馈电的镇流器和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于为荧光灯馈电的镇流器，包括由输入变量控制的电源单元、用于设定通过灯的期望功率的调先装置、以及从起始值到终了值调节所述输入变量的控制电路，通过灯的实际功率至少基本上等于功率设定值，所述控制电路还包括能够根据功率设定值确定起始值的处理器装置。

Description

为荧光灯馈电的镇流器和方法

本发明涉及一种用于为荧光灯馈电的镇流器，包括：由一个输入变量控制的电源单元，例如脉宽调制的电源单元；用于设定通过灯的功率的调光装置；以及用于从起始值至终了值调节所述输入变量，例如调节脉冲的持续时间，的控制电路。通过灯的实际功率至少基本上等于设定值。

在国际专利申请WO 00/24232中披露了这样的一种镇流器。镇流器最主要的功能是稳定荧光灯中的功率。为达此目的，采用了一种控制电路，其控制所述电源单元的方式使得电源单元发送由调光装置设定的通过灯的恰当的功率。在脉宽调制电源单元的情况下，这一点是通过从固定的起始值到一个终了值调节脉冲宽度来实现的，在所述终了值，可以获得期望的功率。为达此目的，必须有上述控制电路，因为通过灯的实际功率不仅依赖于脉冲宽度，还依赖于其它因素，如灯的温度、灯的新旧程度、电源电压的波动、以及受功率影响的元件的值，例如共振电路中的线圈和电容器等。因此，脉冲宽度与功率之间不是成正比关系。在备有调光装置的镇流器中，普遍采用根据积分控制原理的控制电路，也称积分器。这样的控制电路的特征在于稳定性，但是运行比较慢。这样的控制电路的一个通常的特征在于它们只能以例如每秒30％的速度调节脉冲宽度。

与这样的镇流器有关的问题之一在于可能会发生不期望的光效应。如果脉冲宽度的起始值被设置为例如最大功率，这样的等级一般在脉冲宽度大约为45％时达到，同时调光装置被设定为低功率，例如10％，那么，当点亮灯时，所述灯将开始以满负荷发光，然后，控制电路将调节脉冲宽度，使其降到大约15％。由于这需要一段时间，即使只有零点几秒钟，用户也会看到闪烁。当功率由调光装置调节时，如果控制电路需要分流较多的功率，用户也会注意到灯的响应稍微滞后。例如，如果功率从10％增加到100％，从而脉冲宽度从大约15％增加到大约45％的话，如果控制电路允许的最大调节速度为30％每秒，那么可能需要一秒钟的时间来完成这一过程。

本发明的一个目的是提供一种备有调光装置的便宜又有效的镇流器，其响应时间较短，且其中所述闪烁效应较不易察觉或完全消失。

为达此目的，所述控制电路还包括能够根据功率设定来确定所述起始值的处理器装置。这样，所用的不是固定的起始值，如脉冲宽度的45％，而是根据功率设定而可变的起始值。通过将例如脉冲宽度的起始值选择为例如在正常情况下，在控制电路开始动作之前获得的期望的功率(即所谓先猜想方法)，控制电路就只需要执行“微调”来抵消例如温度和新旧程度的效应。这样，就获得了快速响应，且消除了闪烁效应。起始值可以在灯点亮之后确定，也可以在调光装置设定期望功率之后确定。

优选地，所述控制电路是数字控制电路，包括一个数模转换器，能够将测量到的模拟功率值转换为数字功率值。在这样的数字系统中，处理器装置可以很容易地用来通过数学函数确定起始值，或者镇流器还可以很容易地备有记忆装置，使得处理器装置可以利用在所述记忆装置中以例如表格的形式存储的功率值和起始值对确定起始值。

本发明还涉及为荧光灯馈电的方法，其中调光装置被用来设定通过灯的期望的功率，且其中控制电路通过从起始值到终了值调节输入变量来设定由一个被输入变量控制的电源单元供给灯的功率，使得通过灯的实际功率至少基本上等于功率设定值，且其中起始值是根据所述功率设定值来确定的。

通过下面参考对典型实施例的描述，将对本发明的上述和其它方面更加清楚地了解。

附图中：

图1简略示出根据本发明的一种镇流器；

图2用曲线示出镇流器中电源单元的脉冲宽度与通过灯的功率之间的一般关系。

根据图1，镇流器1包括脉宽调制电源单元2和在记忆装置4中设定目标功率Pt的调光器3。在脉宽调制电源单元的情况下，电源可以通过改变脉冲宽度来控制，其中，假定脉宽调制电源单元在现有技术中是已知的。但是，除了脉宽调制电源单元，还存在其它类型的电源单元，其中功率也是通过改变输入变量，如变换器的运行(切换)频率或DC电源电压，来控制的，其中也用到本发明的原理。此外，镇流器1还包括控制电路，该控制电路包括一个模数(A/D)采样装置5，来测量通过荧光灯7的功率Pm，并利用A/D转换器将该模拟信号转换为一系列数字值，处理器6将测量值Pm与目标值Pt进行比较。如果测量的功率值Pm与调光器3设定的目标功率Pt不同，则处理器3通过逐渐改变脉冲宽度来使得电源单元2调节通过灯7发送的功率，直到达到所述目标功率Pt。迄今为止，普遍的做法是点亮灯7之后，采用一个固定的脉冲宽度起始值，在固定的起始值时提供最大功率，此后，所述功率被控制电路调节，直到达到目标值。因此，如果调光器3被设为低功率，在开灯时会发生短暂的闪烁，因为灯7在功率减小到调光功率之前以满负荷发光。

如果在运行过程中，通过将调光器3设定为不同的值，使期望功率改变，控制电路将逐渐调节功率直到达到新的期望功率。通常，当使用积分控制电路时，该调节过程的完成会相当慢，因为积分电路一方面具有稳定的特性，但另一方面比较慢，这样用户可能会看到或为该调节过程而烦恼，因此，不能满足在本领域内著名的描述最大调节时间的DALI标准的要求。

因此，在根据本发明的镇流器中，不使用脉冲宽度的固定起始值；相反，起始值是由处理器装置6根据调光器3设定的期望功率来确定的。如果调光器3设定为低功率，脉冲宽度将被处理器6直接设定为低值。这样，就消除了所述闪烁。如果调光器3设定另一个功率值，处理器也将选择脉冲宽度的新的起始值，使得功率在正常条件下接近期望的终了值。如上所述，通过灯的功率不仅依赖于电源单元的脉宽设定值，还依赖于外部因素，如灯7的温度和新旧程度，以及在第一段中提到的其它因素。

图2示出脉冲宽度与通过灯的功率之间的一般关系，如在一般情况下某种灯的情况一样。用曲线示出的这种关系被处理器6用来利用由调光器3设定的功率P确定脉冲宽度PW的起始值。如果期望的功率P为例如最大功率的50％，那么该曲线示出脉冲宽度PW的起始值应该设定为0.29。该方法称为“先猜想方法”，因为这样获得的起始值通常不会直接导致期望的功率，而是接近所述期望的功率的一个值。控制电路随后提供精确的设定值。

图示的关系可以包括在一个表中，该表包括功率P和脉冲宽度PW的对应值。该表将存储在可以由处理器6控制的记忆装置中。该关系还可以由处理器6所使用的数学函数利用功率P、对应的脉冲宽度PW来表示。

Claims (8)

1.一种用于为荧光灯馈电的镇流器，包括由输入变量控制的电源单元、用于设定通过灯的期望功率的调光装置、以及从起始值到终了值调节所述输入变量的控制电路，通过灯的实际功率至少基本上等于功率设定值，其特征在于所述控制电路还包括能够根据功率设定值确定起始值的处理器装置。

2.根据权利要求1的镇流器，其特征在于所述电源单元是脉宽调制电源单元，且输入变量是脉冲宽度。

3.根据权利要求1或2的镇流器，其特征在于所述控制电路是能够将测量的模拟功率值转换为数字功率值的数-模转换器。

4.根据权利要求1、2或3的镇流器，其特征在于所述处理器装置能够利用数学函数确定所述起始值。

5.根据权利要求1、2或3的镇流器，其特征在于所述镇流器还包括记忆装置，所述处理器装置能够利用所述记忆装置中存储的功率值和起始值对来确定起始值。

6.一种为荧光灯馈电的方法，其中采用调光装置设定通过灯的期望功率，且其中控制电路通过从起始值到终了值调节输入变量来设定由输入变量控制的电源单元供给灯功率，从而使通过灯的实际功率至少基本上等于功率设定值，其特征在于所述起始值是根据所述功率设定值确定的。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于所述起始值是在灯点亮之后确定的。

8.根据权利要求6或7的方法，其特征在于所述起始值是在期望的功率设定已经改变时确定的。

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