[发明专利]用于灯镇流器的热保护

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年7月18日提交的名称为“Thermal Protection for Lamp Ballasts”的美国专利申请序列号为11/489,145的优先权，该 申请通过引用全部结合于此。

技术领域

本发明涉及一种用于灯镇流器的热保护。具体地，本发明涉及一 种具有主动热管理和保护电路的镇流器，该主动热管理和保护电路允 许镇流器能够在已经检测到镇流器过温状态时安全地工作，从而允许 镇流器安全地持续给灯提供电力。

背景技术

灯镇流器是将标准线路电压和频率转换为适用于特定灯类型的电 压和频率的器件。通常，镇流器是用于容纳一个或多个荧光灯的照明 器材中的一个组件。照明器材可以具有超过一个的镇流器。

一般来讲，镇流器被设计为在规定的工作温度之内工作。可能由 于多种因素而超过镇流器的最大工作温度，包括镇流器与灯的不适当 匹配、不适当的散热以及照明器材的不充分通风。如果没有纠正过温 状态，则可能因而损害或者破坏镇流器和/或灯。

某些现有技术的镇流器具有在检测到过温状态时关闭镇流器的电 路。这通常是借助于传感镇流器温度的热断路开关来执行。当所述开 关检测到过温状态的时候，它通过移除它的电源电压来关闭镇流器。 如果随后达到了正常的镇流器温度，则所述开关可以恢复对于镇流器 的电源电压。其结果是，灯闪烁和/或长时间的失去照明。闪烁和失去 照明可能是很恼人的。此外，在其他电气系统中，比如照明控制开关、 断路器乃至配线中，原因可能不明显，并可能被错认为故障。

发明内容

灯镇流器具有温度传感电路和对温度传感器做出响应的控制电 路，该控制电路在已经检测到过温状态时，限制由镇流器提供的输出 电流。只要检测到过温状态，控制电路就主动地调节输出电流，以试 图在继续操作该镇流器(即不关闭该镇流器)的同时恢复到可以接受 的工作温度。输出电流被维持在减少后的水平，直到所传感的温度恢 复到可以接受的温度。

公开了多种调节输出电流的方法。在一个实施例中，在过温状态 期间线性地调节输出电流。在另一实施例中，在过温状态期间以阶跃 函数的方式调节输出电流。在其他实施例中，以不同的组合方式来使 用对于输出电流的线性和阶跃函数调节两者。理论上讲，线性函数可 以被替换为包括线性和非线性函数在内的任何连续递减函数。对于输 出电流的平缓的、线性的调节倾向于在光强方面提供对于偶然的观察 者而言相对觉察不到的变化，而阶跃式调节可被用于产生明显的改变， 以便向人员警示已经遇到或纠正了一个问题。

本发明特别是应用于对调光控制做出响应以便使连接到镇流器的 荧光灯变暗的这种调光镇流器(但不局限于这样的应用)。通常，调 光控制的调节改变由镇流器传送的输出电流。这是通过改变传送给镇 流器的输出电路中的一个或多个开关晶体管的开关信号的占空比，频 率或者脉冲宽度来改变的。这些开关晶体管也可以被称为输出开关。 输出开关是诸如晶体管之类的开关，对其占空比和/或切换频率进行改 变以控制镇流器的输出电流。镇流器的输出电路中的谐振电路接收开 关的输出，以便为灯提供一般来讲为正弦波的(AC)输出电压和电流。 占空比、频率或者脉冲宽度由控制电路进行控制，该控制电路对相位 至DC转换器的输出做出响应，而该相位至DC转换器接收由调光控制 所提供的相位控制AC调光信号。相位至DC转换器的输出是DC信号， 其具有随着调光信号的占空比的值而变化的幅度。通常，在相位至DC 转换器中设置一对电压箝位电路(高和低端箝位电路)，用于建立高 端和低端的强度级。低端箝位电路设置镇流器的最小输出电流水平， 而高端箝位电路则设置其最大输出电流水平。

根据本发明的一个实施例，镇流器温度传感器与返送保护电路 (foldback protection circuit)耦合，该返送保护电路在所传感的镇流器 温度超过阈值的时候，根据所传感的镇流器温度来动态地调节高端箝 位电压。高端箝位电压所调节的量取决于所传感的镇流器温度与阈值 之间的差值。根据另一实施例，无需采用高和低端箝位电路来实施本 发明。代之以，返送保护电路可以与乘法器通信，该乘法器随后与控 制电路通信。在这一实施例中，控制器对乘法器的输出做出响应，来 调节开关信号的占空比、脉冲宽度或者频率。