CN102934524A - 用于电子hid镇流器的开路电压钳位 - Google Patents
用于电子hid镇流器的开路电压钳位 Download PDFInfo
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Abstract
提供一种电子高强度放电(HID)镇流器(102),包括提供DC输出电压(122)来驱动逆变器(140)的双模式降压转换器(120),其中降压转换器(120)在正常操作中将DC输出电压(122)调整至第一值,以及当转换器DC输出超过参考值(Vref)时,钳位电路(134)改变转换器模式以钳位DC输出开路电压。
Description
背景技术
在人工照明应用中,电子镇流器用于启动和驱动灯,例如荧光灯以及高强度放电(HID)灯。一般而言,镇流器将输入交流(AC)电力转换为中间直流(DC),并且输出级逆变器生成AC输出以驱动灯,并且在某些镇流器中输入AC到中间DC的转换涉及功率因数校正。在正常操作期间,镇流器操作于闭环方式以调整驱动灯负载的AC信号的幅度。然而,当从这样的镇流器移除灯负载时,逆变器输出电压(开路电压)可能与中间DC电压电平一样高。在某些情况下,这样的高开路电压电平可能是不希望的,因此仍然存在着对于改进的HID镇流器设计的需求,以提供经调整的AC驱动电流给HID灯而没有过量的开路电压。
发明内容
提供一种电子高强度放电(HID)镇流器,用于驱动高强度放电(HID)灯。镇流器包括整流器电路,其接收AC输入并提供经整流的DC电压输出。镇流器也包括降压DC-DC转换器,并且某些实施例包括初始升压型DC-DC转换器以从整流器接收经整流的DC电压,并提供第一转换器DC输出电压。降压转换器接收第一转换器DC输出并提供第二转换器DC输出电压,以及具有一个或多个开关装置的逆变器电路对降压转换器输出进行转换以提供AC输出给HID灯。某些实施例包括升压转换器电路,其接收整流器输出并提供中间DC电压给降压转换器的输入。在某些实施例中升压转换器包括控制镇流器功率因数的功率因数校正部件。
降压转换器包括降压转换器输入和降压转换器输出之间的正向电路路径和返回电路路径,其中的一个包括与由降压转换器开关控制信号驱动的开关装置串联耦合的电感,以选择性地耦合降压转换器输入和降压转换器输出,以及耦合在连接该开关和该电感的节点与另一个电路路径之间的续流二极管。镇流器中的降压控制电路根据模式控制输入信号来控制转换器开关装置。当模式控制输入信号处于第一电平时,控制电路提供降压转换器开关控制信号,以便将第二转换器DC输出电压调整至第一值,例如给定灯负载的额定电压电平。然而,当模式控制输入信号处于不同的第二电平时,控制电路变更降压转换器开关控制信号,以防止第二转换器DC输出电压超过第二值,其中该第二值低于第一转换器DC输出电压。
所公开的镇流器还包含钳位电路,以通过选择性地提供模式控制信号给降压转换器控制电路来调整降压转换器输出。钳位电路感测降压转换器输出电压,并且当感测到的电压低于参考值时以第一电平提供模式控制信号。然而,如果降压转换器输出电压超过阈值,则钳位电路以第二电平提供模式控制信号来无效正常功率控制环,并由此引起控制电路来防止第二转换器DC输出电压超过第二值。
在某些实施例中,当模式控制输入信号处于第二电平时,降压转换器控制电路关闭开关装置。此外,降压控制电路可包含定时器并且在开关装置关闭之后的预定的时间段尝试重启降压转换器开关控制信号。
在某些实施例中,降压转换器控制电路包含临界导电模式(Critical Conduction Mode,CRM)控制器,并且钳位电路提供模式控制输入信号至CRM控制器的禁用输入(disable input)。在此情况下,当模式控制输入信号处于第一电平时,CRM控制器提供降压转换器开关控制信号给开关装置以将第二转换器DC输出电压调整至第一值,并且当模式控制输入信号处于第二电平时,CRM控制器关闭开关装置。
某些实施例或钳位电路包括反馈电路来提供表示第二转换器DC输出电压的反馈信号,以及参考电路、比较器、和钳位电路开关装置。参考电路提供表示参考值的参考电压信号,降压转换器输出的开路输出电压被限制在该参考值,并且比较器电路将反馈信号与参考电压信号进行比较。钳位电路开关耦合比较器输出,并在反馈信号小于参考电压信号时以第一电平提供模式控制输入信号,以及在反馈信号大于参考电压信号时以第二电平提供模式控制输入信号。
附图说明
在下文的详细描述和附图中阐述了一个或多个示范性实施例,附图中:
图1是图示具有驱动放电灯负载的电子高强度放电(HID)镇流器的示范性人工照明系统的示意图,其中镇流器包括高压侧(high-side)降压转换器电路和钳位电路以限制一个操作模式下的降压转换器输出;
图2是图示具有低压侧(low-side)降压转换器电路和钳位电路的另一示范性电子HID镇流器的示意图;
图3是图示在电子HID镇流器中低压侧降压转换器与钳位电路实施例的另外的细节的示意图;以及
图4是图示图3的镇流器中的示范性灯与逆变器输出电压波形以及降压电路开关控制波形的图表。
具体实施方式
现在参考附图,通篇附图使用类似参考标号来指代类似元件,并且各特征不一定按比例绘制。本公开涉及HID镇流器,并将结合可通过固定或通用AC输入电压操作的某些示范性低频方波电子HID镇流器进行图示。
图1与图2图示了示范性人工照明系统100,其中电子HID镇流器102从AC电源104接收电力,并提供AC输出106来驱动放电灯108。镇流器102包括整流器110,其接收并整流来自镇流器输入104的单相或多相AC电力,其中可采用任何形式的有源或无源、整波或半波整流器110,例如一个实施例中的具有四个二极管(未示出)的全桥整流器。整流器110具有提供经整流的DC电压给升压转换器电路114的输出112,升压转换器电路114具有提供第一转换器DC输出电压给降压转换器电路120的升压转换器输出116。在某些实施例中,升压转换器电路114具有功率因数校正部件114a,操作来控制镇流器102的功率因数。在其它实施例中,可省略升压转换器114,其中整流器110提供经整流的DC电压112作为降压转换器120的输入。降压转换器120包括接收第一转换器DC输出电压的输入(图1与图2中的Vin),以及提供第二转换器DC输出电压的输出122(图1与图2中的Vout)。镇流器102包括在操作上耦合到降压转换器输出122的逆变器140,逆变器140对第二转换器DC输出电压进行转换以在逆变器输出106处提供AC输出电压来驱动灯108。逆变器140可为任何合适的DC至AC转换器,例如包括根据来自逆变器控制器150的逆变器控制信号152操作的开关装置,并且其可选择地包括变压器或其它隔离部件(未示出)来将AC输出106从输入电力隔离。
如图1和图2所示,正向电路(forward circuit)路径延伸在降压转换器输入与降压转换器输出122之间,以及返回电路(return circuit)路径延伸在降压转换器输入与降压转换器输出122之间。图1的实施例包含上方的(正向)电路分支上具有开关装置S的“高压侧”降压转换器120a,然而图2示出下方的(返回)电路分支上具有开关S的“低压侧”降压转换器120b实施例。
如图1所示,高压侧降压转换器电路120a在正向(上方的)电路路径上包含开关S,开关S选择性地操作为导电(低阻抗)或不导电(高阻抗)以便根据降压转换器开关控制信号132导电或防止导电。开关装置S可为任何合适形式的开关,可经由来自控制器130的一个或多个电控制信号132操作以在导通(或导电状态)以及截止(或不导电状态)之间切换,例如MOSFET、IGBT或其它基于半导体的开关部件或开关部件的组合(例如,S可包含串联或并联连接的两个或者更多基于半导体的开关用于根据对应控制信号132选择性地在导通与截止状态之间转变的操作)。开关装置S的操作选择性地在正向电路路径上耦合降压转换器输入与降压转换器输出122。正向路径在本实施例中也包括与开关装置S串联耦合的电感L,并且降压转换器120a也包括跨输出122耦合的输出滤波器电容C,尽管这并非本公开的严格要求。此外,转换器120a包括耦合在返回路径与接合开关装置S和电感L的正向路径的节点之间的续流二极管D1。在操作中,开关S的闭合用升压转换器114所提供的电流对电感L充电,以及断开开关引起来自逆变器140的返回电流流经二极管D1,利用开关装置S的选择性的动作创建经调整的通常小于或等于降压转换器输入电压Vin的输出电压Vout。
在图2与图3的实施例中,降压转换器120b为低压侧降压转换器电路,其中开关装置S(图3中的Q2)耦合在返回电路路径中,并且根据降压转换器开关控制信号132操作以选择性地耦合返回电路路径中的降压转换器输入与降压转换器输出122。此外,在这些实现中,电感L(图3中的变压器绕组T1a)与返回电路路径中的开关装置S(Q2)串联耦合,并且续流二极管D1耦合在正向电路路径与接合开关装置S(Q2)与电感L(T1a)的返回电路路径的节点之间。
降压开关控制信号130由降压转换器控制电路130提供。降压转换器控制器130可为任何合适的硬件、处理器执行的软件、处理器执行的固件、可配置/可编程逻辑、或其组合,通过降压转换器控制器130可生成合适的开关控制信号132用于驱动开关装置S以实现所希望的输入电压Vin的转换来生成第二转换器DC输出(Vout)。控制电路130从钳位电路134接收模式控制输入信号136,并且在模式控制输入信号136处于第一电平时操作以提供降压转换器开关控制信号132来调整第二转换器DC输出电压至第一值。例如,对于某种类型的额定用于标称90伏操作的HID灯负载108,降压转换器标称调整点可为100伏DC左右的第一值,从而由逆变器140对灯输出106的后续AC调整具有足够的净空来适应负载108。取决于逆变器140与负载108的要求,可由控制电路130使用其它第一调整点的值。逆变器电路140从输出122接收第二转换器DC输出电压,并采用根据来自逆变器控制器150的逆变器开关控制信号152操作的多个逆变器开关装置(例如,图3中的Q3-Q6)对第二转换器DC输出电压进行转换,以在逆变器输出106处提供AC输出电压来驱动一个HID灯108。
当模式控制输入信号136处于第二电平时,控制电路130变更降压转换器开关控制信号132以防止第二转换器DC输出电压超过第二值,其中第二值低于第一转换器DC输出电压(低于Vin)。例如,在灯108经历热再点火或灯108从系统100移除的情况下,跨灯座端子的AC输出电压106可通过控制降压转换器输出122为低于升压转换器输出的第二值来有利地限制。在一个示例中,120伏AC输入可由升压转换器114转换来提供大约300伏DC的第一转换器DC输出电压。然而,在升压PFC转换器114用来具有高效率地提升功率因数与总谐波失真(THD)的情况下,PFC电路114a可要求第一转换器输出电压116大于最大峰值输入电压,并且镇流器102可需要具有通用输入104。对于通用输入电压范围,升压PFC的典型输出近似为450V的DC。例如,镇流器102可适应120V、230V或277V的AC输入电平,并且升压转换器可在高达大约450伏DC提供Vin给降压转换器120。在此情况下,当灯108被移除时可能希望将灯输出端子电压限制为300伏或一些其它值。在此情况下,钳位电路将降压转换器输出限制在第二电平(例如,300V的DC),从而来自逆变器140的AC输出(例如,方波输出)维持在300伏峰峰值或以下。因此,电子HID镇流器102可适应各种不同的输入功率电平并且仍然保证AC输出106维持在所希望的最大电压电平或以下,例如当灯1008被移除时,通过降压转换器控制电路130提供的双模式控制。
特别地参考图3,钳位电路134在操作上与降压转换器输出122耦合以感测第二转换器DC输出电压(Vout)并提供模式控制输入信号136给降压转换器控制电路130。在操作中,当第二转换器DC输出电压Vout小于参考值Vref时,钳位电路134以第一电平提供模式控制输入信号136,并且当Vout大于Vref时以第二电平提供模式控制输入信号136。在图3的实施例中,降压转换器控制电路130在模式控制输入信号136处于第二电平时可操作来关闭开关装置Q2(S),并且还包括定时器131可操作来尝试在关闭开关装置Q2后的预定时间段重启降压转换器开关控制信号132。此外,在图3的实施例中,降压转换器控制电路130包含临界导电模式CRM控制器U2,该CRM控制器U2具有从钳位电路134接收模式控制输入信号136的ZCD输入。当模式控制输入信号136处于第一电平(高)时,CRM控制器U2提供降压转换器开关控制信号132给开关装置Q2来调整Vout至第一值,例如用于在正常条件下驱动灯负载108。当模式控制输入信号136处于第二电平(低)时(例如,当灯108被移除时),控制器U2关闭开关装置Q2,然后使用定时器131在预定时间后尝试重启转换器120b。
在本实施例中,钳位电路134包括反馈电路,该反馈电路包括提供表示第二转换器DC输出电压(相对于图3中的“Com_in”)的反馈信号Vfb的R1和R2,并且钳位电路134包括参考电路(Vcc、R3和R4),该参考电路提供表示参考值的参考电压信号Vref,其中降压转换器输出122的开路输出电压被限制在该参考值。包括U1、R5和R6的比较器电路比较反馈信号Vfb与参考电压信号Vref,并且U1的输出驱动开关装置Q1(例如,MOSFET)的栅极,以便Q1在Vfb小于Vref时以第一电平提供模式控制输入信号136,并且在Vfb大于Vref时以第二电平提供模式控制输入信号136。
在正常操作中(Q1截止),控制器U2提供降压转换器开关Q2的临界导电模式操作来降低输入电压Vin至处于Vout的适当的灯电压(例如,在一个实现中为85-110V),并且调整提供给灯的电力。逆变器140使用Vout来生成方波AC输出106给灯108,其中方波的最大值等于CRM降压转换器120b的DC输出电压Vout。CRM控制器U2经由变压器绕组T1b与电阻器R7知道何时通过二极管D1的电流达到零以控制零电流检测(ZCD)输入。钳位电路134监视经由电阻器R1与R2的电压差Vin-Vout,并选择性地通过Q1的选择性动作将Vout钳位在由Vref设置的所希望的电平。比较器电路包括U1,该U1可为运算放大器、比较器或离散部件形式。如所示的,U1是具有开路集电极输出的比较器,其使用R6作为上拉电阻器。所希望的设置点Vref由分压电阻器R3和R4的值以及Vcc的电平确立,并且参考信号Vref将是具有DC偏置、具有基于与R3和R4组合的滞后电阻器R5的幅度的方波。
也参考图4,图4的图表200中示出降压转换器120b、降压控制器130以及钳位电路134的示范性操作,其包括示出了输出灯电压106的曲线106、开关Q2的栅源电压(开关控制信号Vgs)132、以及降压转换器输出电压Vout 122。当Vout太高时,U1的输出将变高,引起晶体管Q1打开。这拉低了控制器U2的ZCD引脚,并且控制器U2通过禁用开关Q2(关闭给Q2的栅极信号)来进行响应。Vout然后将通过逆变器140的负载放电。当Vout减少到通过转变回低于Vref的Vfb检测到的点时,比较器输出将返回低以再次关闭Q1。这释放了控制器U2的ZCD引脚。一旦控制器U2的内部定时器131超时(例如,微秒范围),Q2的栅极信号变高并且降压转换器140再次打开以尝试重启,以及第二转换器输出电压Vout此时将增加。对于移除灯108的条件,此过程可如图4所示地持续,灯输出电压因此被钳位(例如,在所图示的示例中被钳位在+/-300v)以及降压转换器输出电压为具有等于所希望的Vout的DC偏置的呈锯齿波形形状。锯齿周期在此情况下由对逆变器负载(包括图3中的降压转换器的输出电容器C的电容值)的电压放电率、U1电路中的任何传播延迟以及降压控制器U2的定时器131决定,如图4中所看到的,该周期是单独的并独立于逆变器开关周期。钳位的输出操作的这种形式持续到灯被替换并启动(图表200中未示出)。镇流器102因此适应通用输入电平,连同PFC前端操作的可能性,并且也提供输出电压钳位而不影响电路性能,并且可因此允许较低电压部件的使用,例如电容器与电阻器和/或实现镇流器102的部件数量上的减少。
以上示例仅说明本公开的各方面的若干可能实施例,其中本领域技术人员在阅读和理解本说明书和附图时将想到等效变化和/或修改。特别是关于以上描述的部件(组件、装置、系统、电路等)所执行的各功能,除非另有指出,否则用于描述这样的部件的术语(包括提及“装备”)意在对应到任何部件,例如硬件、软件或其组合,其执行所描述的部件的规定的功能(即,功能上等效),即使结构上并不等效于所公开的执行本公开的所说明的实现的功能的结构。此外,虽然本公开的特定特征可能仅关于若干实现中的一个来图示和/或描述,但如可能希望的以及对于任何给定或特定应用有利的,这些特征可与其它实现的一个或多个其它特征组合。此外,除非另有规定,否则对单数部件或事项的提及意在包含两个或者更多这样的部件或事项。而且,就在具体实施方式和/或权利要求中所使用的术语“包括”、“具有”、“带有”或其变形方面来说,这样的术语以类似于术语“包含”的方式意在包含性的。已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解前述具体描述时,他人将想到修改和/或变化。本发明旨在解读为包括所有这样的修改与变化。
Claims (20)
1. 一种电子高强度放电(HID)镇流器,用于驱动高强度放电(HID)灯,所述镇流器包含:
整流器电路,操作为接收输入AC电力并具有提供经整流的DC电压的整流器输出;
升压转换器电路,操作为接收所述经整流的DC电压并具有提供第一转换器DC输出电压的升压转换器输出;
降压转换器,包括:操作为接收所述第一转换器DC输出电压的降压转换器输入,提供第二转换器DC输出电压的降压转换器输出,所述降压转换器输入与所述降压转换器输出之间的正向电路路径,以及所述降压转换器输入与所述降压转换器输出之间的返回电路路径,所述降压转换器包含:
开关装置,耦合于所述正向电路路径和所述返回电路路径中的第一个中,并根据降压转换器开关控制信号操作以选择性地在所述正向电路路径和所述返回电路路径中的所述第一个中耦合所述降压转换器输入和所述降压转换器输出,
电感,与所述正向电路路径和所述返回电路路径中的所述第一个中的所述开关装置串联耦合,
续流二极管,耦合于接合所述开关装置和所述电感的所述正向电路路径和所述返回电路路径中的所述第一个的节点与所述正向电路路径和所述返回电路路径中的第二个之间,以及
降压转换器控制电路,接收模式控制输入信号,并在所述模式控制输入信号处于第一电平时操作为提供所述降压转换器开关控制信号给所述开关装置来调整所述第二转换器DC输出电压至第一值,以及在所述模式控制输入信号处于第二电平时操作为变更所述降压转换器开关控制信号以防止所述第二转换器DC输出电压超过第二值,所述第二值低于所述第一转换器DC输出电压;
逆变器电路,操作为接收所述第二转换器DC输出电压并包括多个逆变器开关装置,所述逆变器开关装置根据逆变器开关控制信号操作来对所述第二转换器DC输出电压进行转换以在逆变器输出处提供AC输出电压来驱动HID灯;以及
钳位电路,在操作上与所述降压转换器输出耦合以感测所述第二转换器DC输出电压并在操作上耦合以提供所述模式控制输入信号给所述降压转换器控制电路,所述钳位电路操作为提供在所述第二转换器DC输出电压小于参考值时在所述第一电平提供所述模式控制输入信号,以及在所述第二转换器DC输出电压大于所述参考值时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
2. 如权利要求1所述的镇流器,其中所述降压转换器控制电路操作为当所述模式控制输入信号处于所述第二电平时关闭所述开关装置。
3. 如权利要求2所述的镇流器,其中所述降压转换器控制电路包含定时器,操作为在所述开关装置关闭后的预定时间段尝试重启所述降压转换器开关控制信号。
4. 如权利要求3所述的镇流器,其中所述降压转换器控制电路包括临界导电模式(CRM)控制器,所述CRM控制器具有从所述钳位电路接收所述模式控制输入信号的禁用输入,所述CRM控制器操作为在所述模式控制输入信号处于所述第一电平时提供所述降压转换器开关控制信号给所述开关装置以调整所述第二转换器DC输出电压至所述第一值,以及在所述模式控制输入信号处于所述第二电平时操作来关闭所述开关装置。
5. 如权利要求4所述的镇流器,其中所述钳位电路包含:
反馈电路,提供表示所述第二转换器DC输出电压的反馈信号;
参考电路,提供表示参考值的参考电压信号,所述降压转换器输出的开路输出电压被限制在所述参考值;
比较器电路,操作为比较所述反馈信号与所述参考电压信号;以及
开关装置,在操作上与所述比较器电路的输出耦合,所述开关装置操作为当所述反馈信号小于所述参考电压信号时以所述第一电平提供所述模式控制输入信号,以及当所述反馈信号大于所述参考电压信号时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
6. 如权利要求5所述的镇流器,其中所述升压转换器电路包含功率因数校正部件,操作为控制所述镇流器的功率因数。
7. 如权利要求3所述的镇流器,其中所述钳位电路包含:
反馈电路,提供表示所述第二转换器DC输出电压的反馈信号;
参考电路,提供表示参考值的参考电压信号,所述降压转换器输出的开路输出电压被限制在所述参考值;
比较器电路,操作为比较所述反馈信号与所述参考电压信号;以及
开关装置,在操作上与所述比较器电路的输出耦合,所述开关装置操作为当所述反馈信号小于所述参考电压信号时以所述第一电平提供所述模式控制输入信号,以及当所述反馈信号大于所述参考电压信号时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
8. 如权利要求3所述的镇流器,其中所述升压转换器电路包含功率因数校正部件,操作为控制所述镇流器的功率因数。
9. 如权利要求2所述的镇流器,其中所述钳位电路包含:
反馈电路,提供表示所述第二转换器DC输出电压的反馈信号;
参考电路,提供表示参考值的参考电压信号,所述降压转换器输出的开路输出电压被限制在所述参考值;
比较器电路,操作为比较所述反馈信号与所述参考电压信号;以及
开关装置,在操作上与所述比较器电路的输出耦合,所述开关装置操作为当所述反馈信号小于所述参考电压信号时以所述第一电平提供所述模式控制输入信号,以及当所述反馈信号大于所述参考电压信号时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
10. 如权利要求2所述的镇流器,其中所述升压转换器电路包含功率因数校正部件,操作为控制所述镇流器的功率因数。
11. 如权利要求1所述的镇流器,其中所述降压转换器控制电路包括临界导电模式(CRM)控制器,所述CRM控制器具有从所述钳位电路接收所述模式控制输入信号的禁用输入,所述CRM控制器操作为在所述模式控制输入信号处于所述第一电平时提供所述降压转换器开关控制信号给所述开关装置以调整所述第二转换器DC输出电压至所述第一值,以及在所述模式控制输入信号处于所述第二电平时操作来关闭所述开关装置。
12. 如权利要求11所述的镇流器,其中所述钳位电路包含:
反馈电路,提供表示所述第二转换器DC输出电压的反馈信号;
参考电路,提供表示参考值的参考电压信号,所述降压转换器输出的开路输出电压被限制在所述参考值;
比较器电路,操作为比较所述反馈信号与所述参考电压信号;以及
开关装置,在操作上与所述比较器电路的输出耦合,所述开关装置操作为当所述反馈信号小于所述参考电压信号时以所述第一电平提供所述模式控制输入信号,以及当所述反馈信号大于所述参考电压信号时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
13. 如权利要求12所述的镇流器,其中所述升压转换器电路包含功率因数校正部件,操作为控制所述镇流器的功率因数。
14. 如权利要求11所述的镇流器,其中所述升压转换器电路包含功率因数校正部件,操作为控制所述镇流器的功率因数。
15. 如权利要求1所述的镇流器,其中所述钳位电路包含:
反馈电路,提供表示所述第二转换器DC输出电压的反馈信号;
参考电路,提供表示参考值的参考电压信号,所述降压转换器输出的开路输出电压被限制在所述参考值;
比较器电路,操作为比较所述反馈信号与所述参考电压信号;以及
开关装置,在操作上与所述比较器电路的输出耦合,所述开关装置操作为当所述反馈信号小于所述参考电压信号时以所述第一电平提供所述模式控制输入信号,以及当所述反馈信号大于所述参考电压信号时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
16. 如权利要求15所述的镇流器,其中所述升压转换器电路包含功率因数校正部件,操作为控制所述镇流器的功率因数。
17. 如权利要求1所述的镇流器,其中所述升压转换器电路包含功率因数校正部件,操作为控制所述镇流器的功率因数。
18. 如权利要求1所述的镇流器,其中所述降压转换器为低压侧降压转换器,其中所述开关装置耦合在所述返回电路路径中并且根据所述降压转换器开关控制信号操作以选择性地耦合所述返回电路路径中的所述降压转换器输入与所述降压转换器输出,其中所述电感在所述返回电路路径中与所述开关装置串联耦合,以及其中所述续流二极管耦合在接合所述开关装置和所述电感的所述返回电路路径的节点与所述正向电路路径之间。
19. 一种电子高强度放电(HID)镇流器,用于驱动高强度放电(HID)灯,所述镇流器包含:
降压转换器,包括操作为接收DC输入电压的降压转换器输入,提供转换器DC输出电压的降压转换器输出,所述降压转换器输入与所述降压转换器输出之间的正向电路路径,以及所述降压转换器输入与所述降压转换器输出之间的返回电路路径,所述降压转换器还包括:
开关装置,耦合在所述正向电路路径和所述返回电路路径中的第一个,并根据降压转换器开关控制信号操作以选择性地在所述正向电路路径和所述返回电路路径中的所述第一个耦合所述降压转换器输入与所述降压转换器输出,
电感,在所述正向电路路径和所述返回电路路径中的所述第一个与所述开关装置串联耦合,
续流二极管,耦合于接合所述开关装置和所述电感的所述正向电路路径和所述返回电路路径中的所述第一个的节点与所述正向电路路径和所述返回电路路径中的第二个之间,以及
降压转换器控制电路,接收模式控制输入信号,并在所述模式控制输入信号处于第一电平时操作来提供所述降压转换器开关控制信号给所述开关装置以调整所述转换器DC输出电压至第一值,以及在所述模式控制输入信号处于第二电平时操作来变更所述降压转换器开关控制信号以防止所述转换器DC输出电压超过第二值,所述第二值低于所述DC输入电压;
逆变器电路,操作为接收所述转换器DC输出电压并包括多个逆变器开关装置,所述逆变器开关装置操作为根据逆变器开关控制信号对所述转换器DC输出电压进行转换以在逆变器输出处提供AC输出电压来驱动HID灯;以及
钳位电路,在操作上与所述降压转换器输出耦合以感测所述转换器DC输出电压并在操作上耦合以提供所述模式控制输入信号给所述降压转换器控制电路,所述钳位电路操作为在所述转换器DC输出电压小于参考值时以所述第一电平提供所述模式控制输入信号,并在所述转换器DC输出电压大于所述参考值时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
20. 如权利要求19所述的镇流器,其中所述钳位电路包含:
反馈电路,提供表示所述转换器DC输出电压的反馈信号;
参考电路,提供表示参考值的参考电压信号,所述降压转换器输出的开路输出电压被限制在所述参考值;
比较器电路,操作为比较所述反馈信号与所述参考电压信号;以及
开关装置,在操作上与所述比较器电路的输出耦合,所述开关装置操作为当所述反馈信号小于所述参考电压信号时以所述第一电平提供所述模式控制输入信号,以及当所述反馈信号大于所述参考电压信号时以所述第二电平提供所述模式控制输入信号。
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