CN101365280B - 灯驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种灯的驱动电路，当用于驱动串并混合连接的多盏灯时，该灯驱动电路利用增加的反向变压器消除串联支路中的寄生电流，使流经各串联支路上的每盏灯的电流保持一致，从而消除各灯的不均衡问题。

Description

灯驱动电路
技术领域
本发明涉及一种照明技术，尤其涉及一种用于电子镇流器的灯驱动电路。
背景技术
通常使用电子镇流器驱动一个以上的灯时，有两种电路连接方式来连接灯，即串联灯电路和并联灯电路。而并联灯电路广泛被用于可调光镇流器，这种镇流器可以实现对灯进行调光。并联灯电路主要的缺点是有更多的灯电流会流经灯电感，并且在电路中需要额外的平衡变压器。实际应用中，当用于驱动一个以上的灯的可调光镇流器时，这些缺点限制了并联灯电路的应用。
目前出现了一种串并混合灯电路用于取代纯并联灯电路，如图1所示的就是用于驱动4个灯的串并混合灯电路的电路结构意图，其中灯1和灯2串联成一个支路，灯3和灯4串联成另一支路，这两条支路之间并联，T2_1和T2_2为平衡变压器T2的两个绕组，电感Lr另一端连接的是电子镇流器的高频半桥电路，该部分非本发明重点部分因此未图示。串联的两个灯相对于地来说电性上是非对称的，灯2和灯4的高频电压分别在节点1和节点2处下降，相对于地形成热端(Hot point)。寄生电容电流Ipa流经寄生电容Cpa从而形成了如图2中虚线部分所示的交流通路，这使得流经灯1和灯3的电流量多于流经灯2和灯4的电流量。从视觉角度来说，灯1和灯3会比灯2和灯4要显得更亮，特别是当调光到比正常亮度暗的时候，这种差异就会越来越明显，最终可能导致用户无法接受。
这种串并混合灯电路的另一个问题是当电路中只接入3个灯时，如图3所示，由于两条支路上的电压需要由平衡变压器T2进行均衡，在每条支路有一半的灯电压会下降在T2上，这使得灯电路中的冷端(Coldpoint)，即图3中的节点3和节点4的位置，被转变成为热端并承载了T2上的高频电压，因而又会使寄生电容电流从灯流向地。图3中所示电流IT2_1等于灯电流Ila2与寄生电流Ipa的矢量和，而电流IT2_2则等于灯电流Ila3与寄生电流Ipa的矢量和。由于节点3和节点4的电压的相位相差180度，通过T2的两个绕组的电流是不同的。虽然通过平衡变压器T2尽量使电流IT2_1和IT2_2相等，但由于T2无法获知真实的灯电流，其均衡的效果并不理想，最终仍可能导致灯电流Ila2和Ila3并不相同。另外，由于寄生电流Ipa的存在，灯电流Ila1也不同于灯电流Ila2，这与图2中的4个灯的情况类似。
发明内容
本发明的目的之一是提出一种灯驱动电路，其通过增加反向变压器来消除当驱动多盏灯时的不均衡问题。
按照本发明的一种灯的驱动电路的一种方案，用于驱动一盏以上的灯，其中所述一盏以上的灯分别位于至少两个相互并联的支路上，所述灯驱动电路包括：
一个第一变压器，包括至少两个绕组，分别串联在所述至少两个相互并联的支路上；以及
一个反向装置，与所述至少两个相互并联的支路相连接，用于消除其中的灯相对于地的交流电压以均衡每个灯上的电流。
按照本发明的一种灯的驱动电路的另一种方案，其中所述的反向装置包括一个第二变压器，该变压器包括与所述至少两个相互并联的支路相并联的一个第一绕组，和与所述至少两个相互并联的支路相串联的一个第二绕组。
相较于现有技术，本发明的灯驱动电路利用增加的反向变压器消除串联支路中的寄生电流，使流经各串联支路上的每盏灯的电流保持一致，从而消除各灯的不均衡问题。
通过参考以下结合附图的说明以及权利要求书中的内容，并且随着对本发明的更全面的理解，本发明的其他目的及效果将变得更加清楚和易于理解。
附图说明
现在结合附图对本发明进行更详细的描述，其中：
图1示出了一个现有技术用于驱动4个灯的串并混合灯电路的电路结构示意图；
图2示出了图1的串并混合灯电路及其中的部分寄生电路的电路结构示意图；
图3示出了一个现有技术用于驱动3个灯的串并混合灯电路及其中的部分寄生电路的电路结构示意图；
图4示出了本发明用于驱动4个灯的串并混合灯电路的一个实施例的电路结构示意图；
图5示出了本发明用于驱动3个灯的串并混合灯电路的一个实施例的电路结构示意图；
图6示出了本发明用于驱动4个灯的串并混合灯电路的一种通用电路结构示意图；以及
图7示出了本发明用于驱动3个灯的串并混合灯电路的一种通用电路结构示意图。
具体实施方式
本发明的一种驱动电路的实施例具体如图4所示，其中除了平衡变压器T2以外，相对于现有技术，增加了一个额外的反向变压器T1。T1的每个绕组上的电压是相同的与一个灯的电压相同，但相位相差180度。反向变压器T1所产生的反向效果可以消除节点1和2相对于地的交流电压，即使得节点1和2处的交流电压为零。因而此时两组串联的灯在电性上是均衡的，不再有寄生电流从节点1和2流向地，最终使得流经灯1和灯2的电流Ila1(la2)是相同的，而流经灯3和灯4的电流Ila3(la4)也是相同的。
当电路中只接入3个灯时，反向变压器T1可以进一步被简化成只包含两个绕组，具体电路结构可参照图5所示。与4个灯的情况类似，反向变压器T1所产生的反向效果可以消除节点1相对于地的交流电压，同时T1的绕组T1_2可以取代平衡变压器T2对两个支路上的不平衡的灯电压进行补偿。在理想状态下，当3个灯具有相同的阻抗时，T2上的电压是零。由于节点5和6相对于地具有相同的交流电压，因此T2被连接到电感Lr与节点5和6之间以便能够获得恰当的均衡效果。图5所示的电路同样可以使得流经每个灯上的电流相同。
在实际应用中，根据需要，反向变压器T1和平衡变压器T2的具体连接方式还可以其他多种选择。如图6所示的是接入4个灯时，可能出现的一些连接方式，其中D1～D4和E1、E2表示的是不同的电路连接方式，A1～A4表示的是反向变压器T1不同绕组的位置，B1～B8表示的是平衡变压器T2不同绕组的位置，通过对这些要素的组合可以构成不同的灯的驱动电路。
假设图4的电路中T1的匝比为1∶1∶1，由于磁通平衡，将有2倍的灯电流流过绕组T1_1，而4倍的灯电流会流过Lr。对于图5的情况，会有1倍的灯电流流过T1_1，而3倍的灯电流流过Lr。而在图2和图3的电路中，只有2倍的灯电流会流经Lr。如果希望避免超过2倍的灯电流流过Lr，可以在T1上增加额外的绕组。图6中的A4就可以作为这个额外的绕组的在电路中的位置。反向变压器T1的匝比和绕组A4的连接方式可以设计成使得绕组A4上的磁通可以抵消掉绕组A2和A3上的磁通，这样在绕组A1中只剩下磁化电流，从而使流经Lr的电流变为2倍的灯电流，以与现有技术的中流经Lr的电流一样。
反向变压器T1可以被进一步优化，比如可以选择电路连接方式E1将绕组A2和A3合并以节省一个绕组，但缺点是绕组中的损耗会有所增加。下表1中列出了一些反向变压器T1的电路连接方案，可根据实际需要进行选择。
  方案选择   电路连接方式   反向变压器绕组的位置选择   反向变压器匝比   流经Lr的电流
  1   D1+D4+E1   A1+A2   1∶1   ILr＝4Ila
  2   D1+D4+E2   A1+A2+A3   1∶1∶1   ILr＝4Ila
  3   D1+D3+E1   A1+A2+A4   2∶1∶1   ILr＝2Ila
  4   D1+D3+E2   A1+A2+A3+A4   2∶1∶1∶1   ILr＝2Ila
  5   D2+D3+E1   A1+A2+A4   1∶1∶1   ILr＝2Ila
  6   D2+D3+E2   A1+A2+A3+A4   1∶1∶1∶1   ILr＝2Ila
表1
对于平衡变压器T2来说其绕组也可以选择不同的位置，如下表2所示，当采用B3+B4的连接位置时，即两个绕组分别位于串联的两个灯的中间，这也是电路中的冷端，这时均衡效果最佳，但缺点是增加了灯的连接端子数量。如果选择其他位置，由于都是电路中的热端，虽然节省了灯的连接端子数量，但要求有对称的灯布线以获得恰当的均衡效果。
方案选择   平衡变压器绕组的位置选择 均衡效果
  1   B1+B2   需要对称的灯布线
2   (B5或B7)+(B6或B8) 需要对称的灯布线
  3   B3+B4   最佳
表2
电路中C1～C3作为隔直流电容，在电路中的位置没有严格的限制。
图6所示的是本发明用于驱动4个灯的串并混合灯电路的一种通用电路结构示意图，基于同样的原理，当本发明用于只驱动3个灯时，一种通用的电路结构如图7所示。与图6类似，图7中反向变压器T1和平衡变压器T2的绕组也可以选择不同的位置，表3和表4分别列出了反向变压器T1和平衡变压器T2的绕组的一些连接方案。由于和图6的原理类似，对于图7的方案此处不再赘述。
方案选择   电路连接方式   反向变压器绕组的位置选择   反向变压器匝比 流经Lr的电流
  1   D1+D4   A1+A2   1∶1   ILr＝3Ila
  2   D1+D3   A1+A2+A4   2∶1∶1   ILr＝1.5Ila
  3   D2+D3   A1+A2+A4   1∶1∶1   ILr＝1.5Ila
  4   D2+D3   A1+A2+A4   1∶1∶0.5   ILr＝2Ila
表3
  方案选择   平衡变压器绕组的位置选择   均衡效果
  1   B1+B2   需要对称的灯布线
  2   B3+B4   最佳
表4
由上述的实施例可知，本发明的灯驱动电路中利用增加的反向变压器消除串联支路中的寄生电流，使流经各串联支路上的每盏灯的电流保持一致，从而消除各灯的不均衡问题。
应当注意的是，上述实施例用于说明、而非限制本发明，并且，在不脱离所附权利要求的保护范围的前提下，本领域技术人员应当理解，对上述本发明所公开的灯驱动电路，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。此外，不应当将权利要求中的任何参考标记解释为限制权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种灯驱动电路，用于驱动一盏以上的灯，其中所述一盏以上的灯分别位于至少两个相互并联的支路上，所述灯驱动电路包括：
一个第一变压器，包括至少两个绕组，分别串联在所述至少两个相互并联的支路上；以及
一个反向装置，与所述至少两个相互并联的支路相连接，该反向装置包括第二变压器，用于消除每个支路中的寄生电流。
2. 如权利要求1所述的灯驱动电路，其中所述第二变压器包括与所述至少两个相互并联的支路相并联的一个第一绕组。
3. 如权利要求2所述的灯驱动电路，其中所述第二变压器还包括串联在所述至少两个相互并联的支路中的一个支路上的一个第二绕组。
4. 如权利要求3所述的灯驱动电路，其中所述第二变压器还包括串联在所述至少两个相互并联的支路中的另一个支路上的另一个第二绕组。
5. 如权利要求3或4所述的灯驱动电路，其中所述第二变压器还包括与所述至少两个相互并联的支路相串联的一个第三绕组。
6. 一种电子镇流器，用于驱动一盏以上的灯，其中所述一盏以上的灯分别位于至少两个相互并联的支路上，所述电子镇流器包括；
一个半桥电路；以及
一个与所述半桥电路相连的驱动电路，该驱动电路包括一个反向装置，与所述至少两个相互并联的支路相连接，该反向装置包括第一变压器，用于消除每个支路中的寄生电流。
7. 如权利要求6所述的电子镇流器，其中所述驱动电路还包括一个第二变压器，该第二变压器包括至少两个绕组，分别串联在所述至少两个相互并联的支路上。
8. 如权利要求7所述的电子镇流器，其中所述第一变压器包括与所述至少两个相互并联的支路相并联的一个第一绕组。
9. 如权利要求8所述的电子镇流器，其中所述第一变压器还包括与所述至少两个相互并联的支路相串联的一个第二绕组。
10. 如权利要求8所述的电子镇流器，其中所述第一变压器还包括串联在所述至少两个相互并联的支路中的一个支路上的一个第二绕组。
11. 一种照明电路，包括：
一盏以上的灯，分别位于至少两个相互并联的支路上；以及
一个驱动电路，用于驱动所述一盏以上的灯，该驱动电路包括一个反向装置，与所述至少两个相互并联的支路相连接，该反向装置包括变压器，用于消除每个支路中的寄生电流。
12. 如权利要求10所述的照明电路，其中所述变压器包括与所述至少两个相互并联的支路相并联的一个第一绕组。
13. 如权利要求12所述的照明电路，其中所述变压器还包括与所述至少两个相互并联的支路相串联的一个第二绕组。
14. 如权利要求12所述的照明电路，其中所述变压器还包括串联在所述至少两个相互并联的支路中的一个支路上的一个第二绕组。
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Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10049842A1 (de) 2000-10-09 2002-04-11 Tridonic Bauelemente Schaltungsanordnung zum Betreiben von mehreren Gasentladungslampen
WO2002080629A1 (en) * 2001-03-29 2002-10-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuit arrangement
DE10134966A1 (de) 2001-07-23 2003-02-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Vorschaltgerät zum Betrieb mindestens einer Niederdruckentladungslampe
ATE458382T1 (de) * 2003-10-06 2010-03-15 Microsemi Corp Stromteilungsschema und einrichtung für mehrfach- ccf-lampenbetrieb
JP4214276B2 (ja) * 2004-07-09 2009-01-28 ミネベア株式会社 放電灯点灯装置
US20060119293A1 (en) 2004-12-03 2006-06-08 Chun-Kong Chan Lamp load-sharing circuit
JP4529132B2 (ja) * 2004-12-24 2010-08-25 ミネベア株式会社 多灯式放電灯点灯装置
DE102005001326A1 (de) * 2005-01-11 2006-07-20 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektronisches Vorschaltgerät (EVG)
TWI284331B (en) 2005-02-05 2007-07-21 Darfon Electronics Corp Transformer and multi-lamp driving circuit using the same
US7061183B1 (en) 2005-03-31 2006-06-13 Microsemi Corporation Zigzag topology for balancing current among paralleled gas discharge lamps
US7439685B2 (en) 2005-07-06 2008-10-21 Monolithic Power Systems, Inc. Current balancing technique with magnetic integration for fluorescent lamps
US7528552B2 (en) * 2005-12-30 2009-05-05 Lien Chang Electronic Enterprise Co., Ltd. Power transformer combined with balance windings and application circuits thereof

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Publication number Publication date
CN101365280A (zh) 2009-02-11
US20110234112A1 (en) 2011-09-29
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