具有帶電重新亮燈特性的高強度放電燈鎮流器的製作方法

2023-09-19 06:27:50 2

專利名稱：具有帶電重新亮燈特性的高強度放電燈鎮流器的製作方法
技術領域：
本發明總體上是關於用於驅動放電燈的電路。具體地說，本發明涉及一種用於高強度放電燈的鎮流器，在鎮流器加電時能夠允許更換燈和點火。
背景技術：
用於驅動高強度放電(HID)燈的電子鎮流器的定時點火時間通常為約20到30分鐘，在該期間提供高壓脈衝(例如2000伏或更高)以給燈點火。為了安全和可靠，如果燈在定時的點火期間中不點火，鎮流器就不再提供點火脈衝。
當HID燈的有用工作壽命結束時，燈或者自動熄滅，或者被鎮流器中的壽命結束保護電路所熄滅。如果燈被更換，就不容易檢測出安裝了新燈，因為不象螢光燈，HID燈沒有燈絲。這樣，為了重新開始定時點火期間並為給燈點火提供高壓脈衝，需要觸發鎮流器的輸入電源以復位鎮流器內的點火定時器電路。在只有一個鎮流器連接到電分支電路的應用中，輸入電源的觸發運轉良好，但在多個鎮流器和燈從同一分支電路接通電源的典型安裝中，該解決方案就不實際了。在後一種情況下，觸發輸入電源將使其他工作的燈熄滅，熄滅的燈的重新熱點火時間可達10分鐘或更高。
目前，還未有製造商提供一種具有帶電重新亮燈(Liverelamping)特性的電子HID鎮流器。此外，雖然可以利用一些可能的方案來解決該問題，但每一個都有嚴重缺點。
一個可能的方案是，可設計鎮流器以使點火脈衝以預定速率開啟和關閉。例如，在燈熄滅後(由於壽命結束)，開啟(比如幾分鐘)並關閉(比如幾小時)點火脈衝。這就確保了當開啟點火脈衝時更換的燈最後能點亮。該方案的缺點包括由點火脈衝的周期性(雖然不連續)應用引起的安全性和可靠性考慮，以及更換的燈在更換後的長達幾個小時中可以不發生點火。對於後一個缺點，應當理解非常需要對更換的燈迅速點火。
另一個可能的方案涉及在鎮流器上提供機械開關或復位按鈕，其中在燈更換後，用戶(例如更換燈的人)瞬時按下開關或按鈕以操縱鎮流器來提供點火脈衝。該方案一個明顯的缺點就是用戶必須能接觸到開關或按鈕，這在大多數安裝情形中是不實際的。
第三個方案是用給鎮流器裝配無線接收器，其中用戶可以通過無線遙控發送信號到鎮流器以操作鎮流器來在燈更換之後提供點火脈衝。由於這需要附加電路，該方案是非常複雜和昂貴的。

發明內容
這樣，就需要一種電子HID鎮流器，它適於以有效和低成本的方式帶電重新亮燈的要求，而不會對同時工作的其他鎮流器和燈產生負面的影響。該鎮流器與現有技術相比取得了顯著進步。


圖1描繪了一種用於高強度放電燈的鎮流器，按照本發明的第一優選實施例，該鎮流器能通過外部減光控制器實現帶電重新亮燈特性。
圖2描繪了一種用於高強度放電燈的鎮流器，按照本發明的第二優選實施例，該鎮流器能通過三端雙向可控矽開關減光器實現帶電重新亮燈特性。
具體實施例方式
本發明的第一優選實施例參照圖1描述。鎮流器100包括一對輸入連接102、104，輸入連接102、104適用於接收常規交流(AC)電壓20的電源，一對用於連接到至少一個高強度放電(HID)燈10的輸出連接106、108，及一對用於連接到外部減光控制器(30)的減光控制輸入110、112。鎮流器100是電子HID減光鎮流器，它包括點火器120、控制電路140和減光接口160。點火器120連接到輸出連接106，108。控制電路140連接到點火器120。減光接口160連接到控制電路140及減光控制輸入110、112。
應當理解鎮流器100優選地包括其他電路，如用於向燈10提供穩態功率的反相器和用於提供限流和/或功率因數校正的適當前端，其在圖中未示，在此不進行詳述。
在工作中，點火器120在輸出連接106、108之間提供高壓點火脈衝用來給燈10點火。連接到點火器120的控制電路140，控制點火器120提供點火脈衝的時間和方式。減光接口160，連接到減光控制輸入110、112及控制電路140，它從外部減光控制器30中接收減光電壓信號(VDIM)。作為對VDIM的響應，減光接口160控制在鎮流器100中的其他電路(比如反相器電路，未示)以相應地調整加到燈10的電流量。
對於上述普通操作，點火器120、控制電路140、減光接口160和外部減光控制器30都可以通過本領域普通技術人員公知的電路實現。例如，減光接口160可按照美國專利5,457,360的教導來實現，有關內容在此引入作為參考。同樣，點火器120和控制電路140也可以通過若干本領域中公知的適當電路的一種來實現。
除了其與實現提供給燈10的電流量的調整有關的上述功能，減光接口160還被配置以從外部減光控制器30接收專門重新亮燈信導。該專門重新亮燈信號可包括許多可能信號中的任一個。僅舉一例來說，專門重新亮燈信號可包括方波或梯形信號，其正躍遷為約0伏到約10伏，然後的負躍遷為約10伏到約0伏。該信號可通過使用戶通過完全順時針地(即0到10伏)然後再完全逆時針地(即10到0伏)旋轉外部減光控制器30的調整旋鈕來提供用戶重新亮燈命令而提供。在外部減光控制器具有滑動調節而非可旋旋鈕的情況下，同一信號可通過移動該滑動調節到一端然後再到另一端而實現。或者，專門重新亮燈信號可通過在外部減光控制器30上的專用「重新亮燈」按鈕開關產生，當用戶按下並釋放該按鈕開關時，該按鈕開關提供如上述的同一類型的躍遷。
在接收到專門重新亮燈信號時，減光接口160與控制電路140進行通信，控制電路140操縱點火器120緊接著提供用於給燈10點火的高壓點火脈衝。從該角度上，鎮流器100利用其預先存在的減光接口160來提供對更換的燈的迅速點火，而不需要循環AC輸入功率。
包括減光鎮流器的僅參照圖1所述的帶電的重新亮燈方案非常適於安裝，因為外部減光控制器30和外部減光控制器30與減光接口160相互作用所通過的低壓控制線路已經存在了。另一個非常適合於安裝的優選方案不包括減光鎮流器，如圖2所示。
參照圖2，用於驅動至少一個HID燈的鎮流器200包括第一和第二輸入連接202、204，一對輸出連接206、208，點火器220和控制電路240。輸入連接202、204適於接收常規的交流(AC)電壓20的電源，例如120伏(rms)60赫茲的電壓。更確切地說，第一輸入連接202通過可實現的外部控制設備40連接到AC電源20的熱引線22，例如通過三端雙向可控矽開關減光器；第二輸入連接204連接到AC電源20的中性引線24。輸出引線206、208適於連接到HID燈10。控制電路240在第一輸入連接202和點火器220之間連接。點火器220連接到控制電路240和輸出連接206、208。
在更換燈10之後，用戶(即該換完燈的人)提供用戶重新亮燈命令到三端雙向可控矽開關減光器40，以表明燈10已被更換。作為對用戶重新亮燈命令的響應，三端雙向可控矽開關減光器產生專門重新亮燈信號。例如，用戶可操縱三端雙向可控矽開關減光器40，以使三端雙向可控矽開關減光器40瞬時「斬波」(即截斷一個半周期的至少一部分)提供到輸入連接202、204的正弦AC電壓。控制電路240檢測到在AC電壓中的該瞬時「斬波」並相應地操縱點火器220緊接著提供為燈10點火的高壓脈衝。從這種角度上，鎮流器200與三端雙向可控矽開關減光器(或其他合適的與AC線路串聯設置的控制設備)結合著工作，以為更換後的燈提供迅速點火，而不需要循環AC輸入功率。
雖然本發明已經參照特定優選實施例進行了描述，本領域技術人員可以在不背離本發明的精神和範圍的情況下作出很多修改和變形。
權利要求
1.一種用於驅動至少一個高強度放電燈的鎮流器，包括一對適用於接收交流電壓的常規電源的輸入連接；一對用於連接到燈的輸出連接；一對用於連接到外部減光控制器的減光控制輸入，外部減光控制器用於接收用戶重新亮燈命令，並作為響應，在減光控制輸入提供專門重新亮燈信號；連接到輸出連接並用於提供給燈點火的高壓脈衝的點火器；連接到點火器並用於操縱點火器來提供高壓脈衝的控制電路；以及連接到減光控制輸入和控制電路的減光接口，減光接口用於在更換燈後，根據來自外部減光控制器的專門重新亮燈信號，命令控制電路來操縱點火器以提供用於給燈點火的高壓脈衝。
2.根據權利要求1的鎮流器，其中外部減光控制器包括可旋旋鈕，且用戶重新亮燈命令大體上包括完全順時針旋轉旋鈕，然後完全逆時針旋轉旋鈕。
3.根據權利要求1的鎮流器，其中專門重新亮燈信號大體上包括具有從約0到約10伏的正躍遷和從約10伏到約0伏的負躍遷的波形。
4.根據權利要求2的鎮流器，其中專門重新亮燈信號大體上包括具有從約0到約10伏的正躍遷和從約10伏到約0伏的負躍遷的波形。
5.根據權利要求1的鎮流器，其中外部減光控制器包括專用重新亮燈開關，且用戶重新亮燈命令大體上包括按下並釋放重新亮燈開關。
6.根據權利要求4的鎮流器，其中專門重新亮燈信號大體上包括具有從約0到約10伏的正躍遷和從約10伏到約0伏的負躍遷的波形。
7.一種用於驅動至少一個高強度放電燈的鎮流器，包括適用於接收交流電壓的常規電源的第一和第二輸入連接，其中第一輸入通過外部控制設備連接連接到交流電壓電源的熱引線，而第二輸入連接連接到交流電壓電源的中性引線，外部控制設備用於在更換燈之後接收用戶重新亮燈命令，並作為響應，在第一輸入連接提供專門重新亮燈信號；一對用於連接到燈的輸出連接；連接到輸出連接並用於提供給燈點火的高壓脈衝的點火器；以及連接到第一輸入連接和點火器的控制電路，控制電路用於在更換燈之後接收來自外部控制設備的專門重新亮燈信號，並作為響應，操縱點火器來提供給燈點火的高壓脈衝。
8.根據權利要求7的鎮流器，其中外部控制設備是常規三端雙向可控矽開關減光器。
9.根據權利要求7的鎮流器，其中專門重新亮燈信號大體上包括正弦電壓，在正弦電壓中正弦電壓的至少一個半周期被部分截斷。
全文摘要
一種用於高強度放電燈(10)的減光鎮流器(100)，包括點火器(120)、控制電路(140)和用於連接到外部減光控制器(30)的減光接口(160)。在更換燈之後，外部減光控制器(30)接收用戶重新亮燈命令，並作為響應，發送專門重新亮燈信號到減光接口(160)。作為對專門重新亮燈信號的響應，減光接口(160)與控制電路(140)進行通信，控制電路操縱點火器(120)來提供用於給更換後的燈點火的高壓脈衝。在另一個實施例中，如三端雙向可控矽開關減光器(40)的外部控制設備在更換燈之後接收用戶重新亮燈命令，並作為響應，發送專門重新亮燈信號到控制電路(240)，控制電路操縱點火器(220)來提供用於給更換後的燈點火的高壓脈衝。
文檔編號H05B41/288GK1498054SQ03132740
公開日2004年5月19日 申請日期2003年9月30日 優先權日2002年9月30日
發明者H·V·普拉薩德, H V 普拉薩德 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司