氣體放電燈驅動器電路的製作方法

2023-12-07 20:04:21

專利名稱：：氣體放電燈驅動器電路的製作方法
技術領域：
：本發明涉及驅動氣體放電燈的裝置和方法，特別涉及可減光或不減光碟機動螢光燈或螢光管的裝置和方法。螢光燈或螢光管被廣泛地應用於家庭、辦公室和工業之中，來提供照明。這樣的燈通常由一個長達2.44m(8英尺)的管形玻璃外殼製成，管形玻璃外殼中充滿有像氪、氬等惰性氣體，被電激發處於氣體放電狀態下的惰性氣體照射玻璃管內表面上的如由硼酸(Tb，Ce，Gd，Mg)、鋁酸(Eu，Ba，Mg)、氧化(Y，Eu)等粉末構成的螢光塗層。1.22m(4英尺)長的這種燈管的一個例子是菲利浦電子聯合工業有限公司(PhilipsElectronicandAssociatedIndustriesLimited)生產的以商品名「Super80(/840)NewGeneration」和「Standard(/33)」銷售的型號為「TL」D36的燈管。包括螢光燈在內的所有氣體放電燈都要求一個鎮流器來運行，這個鎮流器提供高的啟動電壓，用以啟動放電，然後，迅速限制燈電流，以便穩定地維持放電。有三大類型螢光燈要製作鎮流器，即預熱型螢光燈、快速啟動型螢光燈和瞬時啟動型螢光燈。預熱型螢光燈電極在啟動放電之前被加熱，起輝器開關閉合，使電流流經每個電極。起輝器開關迅速冷卻下來，打開開關，在弧光管兩端觸發電源電壓，從而啟動放電，在運行其間沒有輔助電源加在電極兩端。快速啟動型螢光燈電極在啟動之前和運行其間都被加熱，變壓器有兩個專用次級繞組，用來提供適當的低電壓來加熱電極。瞬時啟動型螢光燈電極在運行之前不被加熱，瞬時啟動螢光燈的鎮流器被用來提供一個與預熱型螢光燈和快速啟動型螢光燈相比相對較高的啟動電壓，以便在不被加熱的電極之間啟動放電。在不需要充分照明時需要使螢光燈管變暗，以便能提高能源效率。已經知道用適當的控制電路能夠使長達1.83m(6英尺)的這種燈管減光，例如用菲利浦照明有限公司銷售的型號為BPL136R的高頻整流鎮流器可以減光控制上述的1.22m長的螢光燈管。參照菲利浦照明數據單PL3322，這種公知鎮流器受到許多限制。第一，對於長1.83m(6英尺)螢光燈管來說，僅在可減光的光輸出以上能夠實現適當的控制；第二，僅能減光到燈管熄弧之前的滿光輸出的大約10％；第三，由於燈管內和鎮流器電路內增大的熱損耗，隨著光輸出的下降，照明效率不斷下降，在25％光輸出下，效率為56％，而在10％光輸出下，效率為27％。這樣，在低功率電平下就不能充分發揮降低電耗的益處。這些性能方面的限制的原因似乎是由於把普通的非可減光的高頻(hf)鎮流器作為可減光鎮流器來使用。一個普通的hf鎮流器在28kHz或35kHz下產生在低頻下(50Hz或100Hz)調製和不調製的脈衝電壓，其通/斷比為50％，從而在每個半周期間內就不存在hf信號。一個普通的可減光的hf鎮流器降低了通/斷比，從而使hf脈衝電壓逐漸變得小於佔空周期的50％。因此，該hf脈衝以較低的平均佔空周期被加到螢光管上，並且由於很少一點hf脈衝被加到管子上，所以，燈管變暗。通常，已經注意到了這樣的可減光系統的許多限制，其中首要的一點是因為普通的螢光燈鎮流器包括一個基本呈感性的扼流圈，一旦燈管變暗，較大一部分能量被消耗於扼流圈的歐姆熱上。其次，在燈管變暗時，由於hf電壓不加到燈管上的時間越來越長，在某點處會導致燈管啟動徹底失效。因此，由於施加到燈管上的脈衝串的逐漸不連續的性能，使燈管在已經完全變暗之前就會突然熄弧。這些問題對於增大的螢光燈管的長度來說就更為惡劣，所以，就沒有市售的適用於2.44m燈管的可減光的和不可減光的鎮流器，並且，適用於1.83m燈管的可減光的鎮流器也不能像適用於1.22m燈管的可減光的鎮流器一樣工作。例如在互連網上按地址http//light-link.com/被找到的綜合在線資料庫就列出了所有市售的可適用的螢光燈和鎮流器。該資料庫還列出了對長於1.83m的螢光燈管沒有適用的市售可減光的或不可減光的鎮流器。2.44m長的不可減光的hf螢光燈管鎮流器沒有市售的這一事實是很意外的，因為至少自1981年以來已經有一種傾向認為無論何時都能把不可減光的hf鎮流器用來改進能源效率。然而人們知道高頻鎮流器存在著多種問題。與短燈管相比相對較大的功率以及由此而導致的2.44m螢光燈管的電流和電壓的要求引起一個問題，包括變壓器在內的鎮流器電路的低效率引起鎮流器單元內部過熱，這會使固體電路元件損壞。典型的螢光燈組件內的空間是很有限的，而且由於相對較大的功率要求產生熱就意味著不可能或不能經濟地製造2.44m燈管的高頻鎮流器，這種鎮流器具有商業上可容許的故障率，如安裝後第一年內小於1％的故障率。另一個問題是普通使用的電路產生眾所周知的「諧波」，並且把這些諧波回饋到供電電網內，這是某些工業場合下的特殊的問題，例如一個工廠可能在多個照明電路上有幾百隻2.44m燈管，而這些照明電路通過一個本地降壓變壓器供電。在這種場合下，諧波能夠引起變壓器過負荷、加大三相配電系統的中線電流，由於電路與一個或多個諧波頻率諧振引起電流/電壓波動或出現峰值，並且影響其他電子設備。結果，就引出來限制由高頻鎮流器產生的諧波失真量的標準。針對這些問題的存在，本發明的一個目的是提供一種氣體放電燈的高頻鎮流器電路，這種鎮流器是可減光的，並且能用於如高輸出的2.44m螢光燈那樣的氣體放電燈，迄今為止，這種高輸出的2.44m螢光燈還沒有得益於用高頻運行可能提高的效率。按照本發明所提供的控制氣體放電燈的電子電路包括用來產生可以加到燈管的電極上以便使燈管發光的高頻脈衝串的發生裝置、使所述發生裝置能夠連接到電源上的裝置、用來限制燈管汲取的電流的扼流圈、用來產生第一脈衝序列和與其無關的第二脈衝序列的裝置、以及把第一脈衝序列和第二脈衝序列組合起來產生高頻脈衝串的裝置。在本發明的一個優選實施例中，鎮流器是用於螢光燈的。限界高頻是想要排除超過用於供電幹線的頻率，即超過50Hz到60Hz的頻率，這個高頻的量值可能取決於多種因素，特別是燈的類型和燈的物理尺寸和額定功率。該高頻脈衝串的均方根功率電平由第一和第二脈衝序列來決定，特別是因為脈衝序列相互無關，所以該功率電平可以由第一和第二脈衝序列的相關相位來設定。疊加組合起來的兩個獨立的脈衝串的使用還可能使第一和第二脈衝序列的電壓小於加到燈管上的組合高頻脈衝的電壓。例如如果兩個脈衝串的電壓相等，那麼把它們加在一起，組合脈衝串就具有兩倍於每個脈衝序列的電壓。使用低電壓就改進了安全性，並簡化了發生裝置的設計。扼流圈用來限制一旦氣體放電發生時燈管所汲取的電流，並提供高電壓提升，以便在燈管第一次啟動時激發放電。組合第一和第二脈衝序列的裝置最好包括把第一和第二脈衝序列連接在一起的扼流圈。組合第一和第二脈衝序列的裝置包括一個隔離變壓器裝置，以便把燈與電源隔離開，這樣，電路的輸出會懸浮起來，已經發現這有助於防止高頻電壓容性地轉移到燈管的玻璃外殼上，這在開燈接觸燈管時會引起不舒服的感覺。當電路被用來控制氣體放電燈的燈光輸出時，該電路還包括相對於第二脈衝序列移動第一脈衝序列的相位的裝置、組合第一脈衝序列和第二脈衝序列的裝置，由此來改變脈衝串的脈衝寬度。改變脈衝串的脈衝寬度就能夠控制加到燈上的均方根功率。例如，該電路可以包括一個檢測來自電源的電源電壓的變化的裝置，相對於第二脈衝序列移動第一脈衝序列相位的裝置響應於電源電壓的變化，從而可以在電源電壓變化時穩定地鉗制住放電燈輸出。如果該電路包括一個設定所要求的來自燈管的燈光輸出強度的亮度電平控制裝置，那麼，放電燈還可以被控制得可減光。相對於第二脈衝序列移動第一脈衝序列相位的裝置響應於亮度電平控制裝置，從而可以隨脈衝寬度的變化把放電燈輸出設定於所要求的亮度電平。該電路還能夠根據是否需要開燈來控制放電燈，例如該電路可以包括一個用來檢測靠近該電路的物體(如人)移動的移動檢測裝置，亮度電平控制裝置可以響應於該移動檢測裝置，由此就可以根據所檢測到的移動，隨脈衝寬度的變化把放電燈輸出設定於所要求的亮度電平。電路是否可控制減光地驅動燈管還是穩定地驅動燈管，組合第一和第二脈衝序列的裝置最好包括第一變壓器和第二變壓器，每個變壓器的初級分別接收第一和第二脈衝序列，每個次級具有可電連接到燈管的接頭的一個抽頭以及電連接到扼流圈的另一個抽頭，這樣，扼流圈就在接頭之間把次級繞組和扼流圈串聯起來。扼流圈與脈衝串串聯。如果燈管在非常低的功率電平下開始熄弧，扼流圈就用來給出一個高的電壓提升，來確保電路可以控制燈管功率關閉到零，而無須複雜的反饋電路和燈管驅動電路。在燈管起弧時，扼流圈還用來去掉高頻脈衝串上的矩形邊沿，這種效應是很重要的，可以幫助燈管在低功率電平下穩定地工作，並且能夠達到低功率電平狀態而無須任何加熱器元件預熱延時。在本發明的一個優選實施例中，電路具有成對的輸出，每一對輸出都提供一個加到燈管的加熱電極上的穩定低壓輸出。至少一個變壓器具有一個次級繞組，該繞組帶有一對可電連接到加熱元件的抽頭，一個用於加熱元件的次級抽頭可電連接到用於燈管接頭的一個次級抽頭上，從而使加熱元件能夠接收具有足以加熱加熱元件的功率電平的高頻脈衝。這個功率電平最好是基本上恆定，並且在控制燈管可減光的電路的情況下，該功率電平最好不受第一和第二脈衝序列相對相移的影響。調製裝置可以把脈衝串中的每個脈衝的寬度改變得一樣，也就是說，使每個組合的高頻脈衝的通/斷時間比基本相同。然而，調製裝置也可以把脈衝串中的每個脈衝的寬度改變得不一樣，也就是說，使脈衝串中的至少某些相鄰接的脈衝的通/斷時間比基本不同，只要脈衝之間的間隙不致長得使脈衝串基本上不連續，這種不連續會引起在低平均佔空周期下燈管熄弧。脈衝串可以由單極性脈衝構成，但是最好既包括正極性脈衝和又包括負極性脈衝。像上述那種電路不是散件，而可以預先結合在具有放電燈接頭的照明組件內。雖然必須提供合適的傳輸線如同軸電纜以及防止電磁輻射逸漏的屏蔽，但是電路也可以與照明組件分離。下面結合附圖以舉例的方式對本發明作進一步描述。附圖簡要說明圖1是按照本發明的可減光地控制螢光燈的電路的示意圖，該電路具有控制連接到燈管的倒相器電路的微控制器；圖2是由圖1的倒相電路產生的一對波形的波形圖；圖3是圖1的微控制器的電路圖；圖4是圖1中連接到燈管的倒相器的電路圖；圖5是螢光燈兩端來自倒相器的輸出的示意圖；圖6A到6L是表示代表由倒相器送到螢光燈的電流的電壓波形照片，該電壓用扼流圈上的反饋繞組測得；圖7A到7I是表示代表由倒相器送到螢光燈的電流的電壓波形照片，該電壓在燈管兩端測得。首先參照圖1和圖2，微控制器1連接到電源幹線和減光器開關2，該微控制器具有標準的電源整流和穩壓電路(未示出)，並把320V的直流電源提供給倒相器電路3，另外還提供一個5V低壓直流電源Vcc和三個15V的獨立電源VDD1、VDD2和VDD3，倒相器電路3是快速啟動型倒相器電路。為了補償線電壓變化和燈管的溫度變化，還有一條從倒相器電路3到微控制器1的反饋線，用來提供代表由螢光燈或螢光管4所汲取的電流的電壓。微控制器數字式地產生一對信號P0和P1，這對信號被饋送到倒相器電路3作為倒相器輸入信號。這些輸入信號的每一個都是基本上連續的一序列或一串0-5V的方波脈衝，其頻率為80kHz，佔空周期是50％。如將要更詳細描述的那樣，在減光器開關2被設定到最大時，信號P0和P1同相，而在減光器被下調到被關閉，信號P0和P1逐漸反相，在關閉點信號反相。來自倒相器電路3的輸出信號H0和H1被連接到螢光燈4，在該例中，螢光燈或螢光管4是額定標稱功率125W的2.44m(8英尺)長的標準燈管。燈管的每一端都有連接到輸出信號H0和H1的接頭，用來驅動燈管內的加熱絲(未示出)，並用來施加觸發點亮燈管所需要的電壓和電流。圖3是微控制器1部件的電路圖，微控制器1包括由AdvanceMicroDevice公司製造的件號為MACH215的可編程邏輯器件(PLD)晶片U1。晶片U1包括一個在第13線上饋送由40MHz晶體X1產生的時鐘信號的計數器，減光器開關2產生一個標準的0-10V直流輸出信號，該信號在由AdvanceMicroDevice公司製造的件號為PIC16C73A的微控制器晶片U2數位化為8位D0-D7數字之前被變換為0-5V直流控制輸入。數位化了的控制輸入被饋送到晶片U1的第3-10線，這些線的每一條線被連接到一個4.7kohm負載電阻，並經電阻排RP1連接到5V直流正電源VCC，以確保高位信號具有正確的電壓。晶片U2按照常規的方式在復位延遲之後接通電源。來自晶體X1的40MHz信號在晶片U1內被255分頻，這就產生一個U1中的作業系統使用的156.86kHz信號，以便按78.43kHz來觸發晶片U1的標號為「PHASE1A」的輸出線41。標註「PHASE1B」的線39是PHASE1A的邏輯倒數，這樣，PHASE1A和PHASE1B之間的電壓差就是圖1和圖2中的作為倒相器輸入信號P1的方波信號，因此，該信號的絕對相位不變。適宜的內部晶片U1是一個對信號P1的半個周期以40MHz從0到255進行計數的計數器，晶片U1中的作業系統對代表減光器開關2的輸出的數位化的0-5V控制輸入信號的8位D0-D7與40MHz0-255的計數進行比較。該晶片標註「PHASE0A」的輸出線43由低到高和由高到低進行觸發，而不管數位化的減光器信號的值是否等於40MHz計數器的值。PHASE0A與來自標註「PHASE0B」的線40的它的邏輯倒數一起產生圖1和圖2中作為倒相器輸入信號P0的方波信號。倒相器輸入信號P0相對於倒相器輸入信號P1的絕對相位可以從同相(當來自減光器開關的電壓是10V和計數值是255時)變化到反相(當來自減光器開關的電壓是0V和計數值是0時)。因此，信號P0和P1就是相互獨立的第一和第二脈衝串的起點。微控制器U2具有分別接通到控制晶片U1的線11、24、25的輸出運行/停止、啟動、寫選通。寫選通確保晶片U1鎖存在代表設定在軟體周期內的限定點上的減光器開關的8位數值D0-D7內，在該限定點上把該值與40MHz計數進行比較，這樣，變化中的8位數值D0-D7就不影響作業系統的運作。運行/停止被用於通過U1中的作業系統關閉倒相器電路3。本發明的這個實施例中不使用啟動線，但是可以用於對加到螢光燈管4上的脈衝串實施脈衝寬度調製。當啟動線為高電平時，不管計數值是否被設定到255，P0和P1都為同相。因此，這就有可能使啟動線在高電平和低電平之間進行切換，切換頻率為低於78.43kHz的高頻脈衝串的頻率而高於主頻率，例如高時間的10％而低時間的90％，這樣組合高頻脈衝串中的每個脈衝的寬度就變得不一樣，也就是說，至少脈衝串中某些相鄰近的脈衝的通/斷時間比基本上是不同的。倒相器電路3更詳細地表示在圖4中，它由分別接收倒相器輸入信號P0和P1的一對同樣的倒相器構成。每個信號經一對BC337npn電晶體Q5，Q6和Q7，Q8通到光耦合器晶片U3，適宜的晶片U3是HP公司的HPCL3150。為了把輸入信號P0和P1變換為15V輸出信號OP1，OP2和OP3，OP4，光耦合器晶片U3由三個獨立的15V電源VDD1、VDD2、VDD3供電，並且都有自己的接地端GND1，GND2和GND3，15V輸出信號OP1，OP2和OP3，OP4被送到驅動器電路，該驅動器電路通過同樣的一對升壓輸出耦合變壓器T0，T1的一個或另一個產生一個匹配0-5V輸入信號P0，P1的方波輸出信號。按照如下的方法來產生該輸出信號。輸出信號OP1，OP2和OP3，OP4的每一個都被用來切換型號為IRF840的一對電力MOSFETsQ1，Q2和Q3，Q4，每一對MOSFETs都串聯起來，並分別跨接在0V和320V直流電源HT-，HT+上。當OP1(或OP3)到高電平時，OP2(或OP4)到低電平；並且當一個MOSFET導通時，另一個MOSFET截止；反之怡然。MOSFETs之間的接頭處的電壓是電源電壓的一半，即由一對100nf電容器分壓得到的電壓。這種設置就產生了相當於跨接在每個倒相器輸出變壓器T0，T1初級繞組兩端的半個電源的輸出電壓±160V，該輸出電壓跟隨MOSFETs兩端的0-15V輸入電壓。初級繞組對次級繞組的比是34∶51。每個輸出變壓器T0和T1的次級繞組有按照同樣圈數的抽頭TP10，TP20，TP30，TP40和TP11，TP21，TP31，TP41，但是次序相反，這樣，輸出電壓和電流就反向。對每個變壓器，提供4V電壓的一對抽頭TP10，TP20或TP11，TP21被連接到螢光燈4的加熱元件兩端，以便提供78.43kHz的足夠小的在輸入和輸出信號的相位相互變化時保持穩定的加熱電流。輸出變壓器T0，T1的另一對抽頭TP30，TP40和TP31，TP41佔次級繞組的大部分圈數，這兩對抽頭的一對的一個抽頭TP30或TP31分別連接到抽頭TP20或TP21，因此還連接到一個燈管加熱器接頭，另兩個抽頭TP40，TP41經電感或扼流圈L3連接在一起，從而每個輸出變壓器T0，T1二次線圈的大部分就與電感L3串聯在一起。因此，通過扼流圈L3的連接就把來自變壓器T0，T1的主要輸出組合疊加起來，這就提供了增大出現在燈管4兩端的電壓的有益效果。當電路通電時，電流就繞燈管4、變壓器T0，T1的主要次級繞組和扼流圈L3構成的環路變換方向地流動。因為扼流圈對稱地設置在次級繞組之間，所以，只有一個扼流圈需要降低電阻損耗。也可以參照圖5來理解帶有螢光燈4的圖4的倒相器電路的運作，圖5示意性地表示兩抽頭TP30，TP31之間的電壓差(或等同地表示兩抽頭TP40，TP41之間的電壓差)。處於0V的虛線表示這些抽頭兩端不存在淨壓差。當信號P0和P1反相時，燈管4和電感L3兩端實際上沒有淨電壓。當信號P0和P1同相時，經過輸出變壓器T0，T1的電壓疊加，以產生圖上標註為「100％功率輸出」的信號。圖5還示意性地表示了對25％和75％輸出的組合電壓，因此，該倒相器電路3把脈衝串信號P0和P1組合起來，而產生每個正脈衝和負脈衝的脈寬變化的組合信號，其脈寬從組合脈衝串的半周期的實際上的100％變化到半周期的0％。圖6A到6L表示代表通過電感L3的電流的電壓波形照片，這12個波形表示從接近滿功率到接近無功率的電流變化。圖7A到7I表示出現在螢光燈燈管兩端的電壓波形照片，這9個波形表示從接近滿功率到接近無功率的電壓變化。這兩組波形都標註了與表1中的數據響應的「步序號」。表1其中「步序號No」值是數位化了的減光器信號值，該值按照同相和反相來移動信號P0，P1的相位，步序號值是255和0分別為同相和反相。「P功率表」值是用電度表在主電源上對設備測量的功率值；這個值考慮了功率因數，也就是說考慮了電流I和電壓V之間趨於減小功率消耗的任何相移。「PI·V」值是由主電源電壓V和電流I的測量值計算得到的值，未對V和I之間的任何相位差進行修正。應該注意到用電度表測得的功率電平與主電源電壓V和電流I的測量值計算得到的功率電平之間的密切關係表示不像普通的螢光燈驅動器那樣，而功率因數實際上為1，即電流和電壓之間實際上沒有相移。因此按照本發明的電路，即使電路用來以穩定的功率驅動一個放電燈(即第一和第二脈衝串沒有相移)，該電路也是很有用的，因為不存在由於大量的燈管和電路相互非常靠近地連接到主電源引起的功率因數的累積變動。在整個數據運行期間電源電壓穩定在220V。用探頭在燈管的玻殼上測量溫度值，燈管是Osram公司製造的長2.44m(8英尺)額定功率125W的標準放電燈管。用具有歸一化到100％的數據的亮度計來測量燈管亮度，最接近於燈管的額定滿功率即120W的讀數為100％，該處的「步序號」是219。標註為「效率」的一欄給出燈管4和電路1，2，3的相對效率，即代表步序號為219下的歸一化到100％的亮度/表測功率的值。應該注意到當亮度已經減弱到額定滿輸出的大約45％時，相對效率仍然為大約90％，僅在步序號為50亮度輸出已經被減弱到大約21％時，該效率才急劇地從65％跌落下來，此時步序值降低到47。另外，數據是使用同一個設備和燈管取得的，但是環境條件比測量出表1的數據的環境更溫暖，所取得的數據列於表2，步序號值的整個範圍是1和255之間。表2為了便於比較，兩個表上最接近於燈管的額定功率125W的步序值219處的數據是用黑體字醒目列出的。較高的環境溫度導致較高的實際光輸出，在這裡，低於62，相對光輸出和相對效率開始急劇跌落的最高步序值是步序號62。但是就在這一點處，光輸出仍然可以減弱到額定滿輸出功率的29％。雖然在所描述的例子中沒有提供反饋線，但是從倒相器電路3到微控制器1的用來提供代表螢光燈或螢光管4所汲取的電流的電壓的反饋線可以用於補償燈管的溫度變化。再參照圖6A到6L，這些圖表示代表流過螢光燈管的電流的波形照片。在所有的情況下，水平時間坐標被設定為2.5μs/格，每幅照片取25μs，垂直刻度為2V/格。波形電壓是由電流探頭產生的。該電流探頭由繞在電感L3上的一圈導線構成，流過電感L3的電流基本上與流過螢光燈管4的電流相同。因為電感L3在抽頭TP30，TP40和TP31，TP41之間與變壓器T0，T1的次級繞組一起與螢光燈管4串聯，所以電感L3的阻抗用作限制從倒相器提供的電流的限流器，還用來使通過螢光燈管的電流的升降時間定形。已經發現，使通過螢光燈管的電流的升降時間定形這一點來說，電感L3所選定的阻抗是很重要的。兩個變壓器T0，T1和電感L3使用PhilipsComponents公司製造的一個矩形模件和一個3C85級的鐵氧體芯。電感L3的正確設計會有助於螢光燈管減光到其他方法所未及的一個較低的亮度。這也是重要的，因為如果燈管起弧失敗或在低功率下熄弧，倒相器兩端的電壓會升高，並能夠自動再起弧。因為是高頻運行，所以這個過程發生的很快，眼睛覺察不到這種再起弧。從表1可見，按照本發明的裝置可以被用於使標準的2.44m(8英尺)螢光燈管減光到小於滿光輸出的1％。然而，當主要考慮節能時，由於電路中必然產生的功率損失和螢光燈管內的加熱元件的基本恆定的加熱，有效減光範圍是降低到大約滿光輸出的22％。雖然很難量化，但是仍然已經看出由按照本發明的電子電路驅動的螢光燈管的光輸出的穩定性和色質優於上述類型的普通電路所達到的效果。特別是，色質顯得更加恆定，並且在功率朝接近於關閉減弱時，比用普通裝置得到的色質顯得更白。另外的優點是連接到電源時的電路的功率因數接近於1，從表1通過「功率」列與「功率I·V」列的比較就能夠清楚地看出這一點。上述的電路也不會把任何明顯的諧波反饋到電源中，在相對較大的感性扼流圈上再設置普通的鎮流器在電壓和電流之間會引起明顯的遲滯。該電路還允許運行在大約80kHz的頻率上。與運行在35kHz頻率上的普通鎮流器相比，這就能夠顯著地減小變壓器繞組的尺寸以及鎮流器單元的總體尺寸。例如上述的電路已經與所有的其他必要元件一起被封裝在一個40mm×45mm×320mm(高×寬×長)的盒子內。雖然上面已經參照2.44m(8英尺)長的標準螢光燈管對本發明作了說明性的描述，但是對於所屬領域的普通技術人員來說，顯然可以上述的電路適用於其他類型的螢光燈管，例如更長的或更短的圓柱形燈管以及諸如具有造型或彎曲燈管的精緻螢光燈，還有那些在白熾燈泡組建中要作為替換件的燈管。按照本發明的電子電路還能夠用來驅動和可減光或不減光地控制其他類型的燈，例如金屬滷化物(HID)燈和低壓和高壓鈉蒸汽燈等。這種燈通常都用於戶外照明，如街道照明。按照本發明的電子電路可以用於這種燈，在不需要滿光輸出時，例如在深夜，把這種燈的亮度減弱，這就能節約大量的電能並減少建築小區的光汙染。例如，上述的電路已經被用於驅動和可減光地控制型號為SON-T的70W和250W高壓鈉燈以及型號為SON-E的帶有磷光質塗層的250W高壓鈉燈。人們注意到這些燈的高效率，並且主要用於道路、公共建築物和空地的照明。另外一些已經被驅動和減光控制的燈是Osram公司製造的信號為SOX的250W以下的低壓鈉燈和70W以下的高壓水銀燈。在所謂冷電極燈的情況下，即沒有電極加熱元件並且每個電極只有一個電接頭的情況下，可以使用類似於上述電路的改型電路，這種改型省略了從次級的端頭引出的接通加熱元件電路的導線。還能夠裝配移動檢測器，例如使用無源紅外傳感器的移動檢測器，例如根據是否有人或車輛正在靠近該燈來對這種燈自動地控制減光程。當然上述的電路還可以改型來不減光地驅動螢光燈，例如提供一個5V的恆定控制輸入電壓來代替來自減光器的信號或省略圖3中的移動第一和第二脈衝串相位的電路部分。因此，用按照本發明的電子電路驅動和可減光或不減光地控制的氣體放電燈可以適用於家庭中和工業上的許多應用，戶內戶外都能適用。權利要求1.一種控制氣體放電燈的電子電路，包括用來產生可以加到燈管的電極上以便使燈管發光的高頻脈衝串的發生裝置、使所述發生裝置能夠連接到電源上的裝置、用來限制燈管吸收的電流的扼流圈、用來產生第一脈衝序列和與其無關的第二脈衝序列的裝置、以及把第一脈衝序列和第二脈衝序列組合起來產生高頻脈衝串的裝置。2.根據權利要求1的電子電路，其特徵在於組合第一和第二脈衝序列的裝置包括把第一和第二脈衝序列連接到一起的扼流圈。3.根據權利要求1或2的電子電路，其特徵在於該電路具有成對的輸出，每一對輸出都提供一個加到燈管的加熱電極上的穩定低壓輸出。4.根據前述任一項權利要求的電子電路，其特徵在於組合第一和第二脈衝序列的裝置包括一個隔離變壓器裝置，以便把燈與電源隔離開。5.根據前述任一項權利要求的電子電路，其特徵在於組合第一和第二脈衝序列的裝置包括第一變壓器和第二變壓器，每個變壓器的初級分別接收第一和第二脈衝序列，每個次級具有可電連接到燈管的接頭的一個抽頭以及電連接到扼流圈的另一個抽頭，這樣，扼流圈就在接頭之間把次級繞組和扼流圈串聯起來。6.根據權利要求5的電子電路，其特徵在於，上述變壓器中至少一個變壓器具有帶可以電連接到燈管的加熱元件的一對抽頭的次級繞組。7.根據權利要求6的電子電路，其特徵在於用於加熱元件的次級抽頭的一個抽頭電連接到燈管接頭的一個次級抽頭上。8.根據前述任一項權利要求的用於控制氣體放電燈的電子電路，其特徵在於包括移動第一脈衝序列相對於第二脈衝序列的相位的裝置、用來組合第一脈衝序列和第二脈衝序列的裝置，由此來改變脈衝串中的脈衝寬度。9.根據權利要求8的電子電路，包括一個檢測來自電源的電源電壓的變化的裝置，所述相對於第二脈衝序列移動第一脈衝序列的相位裝置響應於電源電壓的變化，從而可以在電源電壓變化時穩定地鉗制住放電燈輸出。10.根據權利要求8或9的用於控制氣體放電燈的電子電路，包括一個設定所要求的來自燈管的光輸出強度的亮度電平控制裝置，所述相對於第二脈衝序列移動第一脈衝序列的相位的裝置響應於亮度電平控制裝置，從而可以隨脈衝寬度的變化把放電燈輸出設定於所要求的亮度電平。11.根據權利要求10的電子電路，包括一個用來檢測靠近該電路的物體移動的移動檢測裝置，所述亮度電平控制裝置可以響應於該移動檢測裝置，由此就可以根據所檢測到的移動，隨脈衝寬度的變化把放電燈輸出設定於所要求的亮度電平。12.根據前述任一項權利要求的電子電路，其特徵在於脈衝串既包括正極性脈衝又包括負極性脈衝。13.一種具有氣體放電燈用的接頭和如前述任一項權利要求的電子電路的照明組件。全文摘要本發明涉及驅動氣體放電燈的裝置和方法,特別涉及可減光螢光燈或螢光管的裝置和方法。一種控制氣體放電燈(4)的電子電路包括:用來產生可以加到燈管(4)的電極上以便使燈管發光的高頻脈衝串的發生裝置、使所述發生裝置能夠連接到電源上的裝置、用來限制燈管(4)汲取的電流的扼流圈(L3)、用來產生第一脈衝序列(P0)和與其無關的第二脈衝序列(P1)的裝置(3)、以及把第一脈衝序列和第二脈衝序列組合起來產生高頻脈衝串的裝置(T0,T1,L3)。文檔編號H05B41/392GK1257643SQ9880536公開日2000年6月21日申請日期1998年5月7日優先權日1997年5月7日發明者戴維·約翰·阿倫斯,約翰·米倫格申請人:戴維·約翰·阿倫斯