背景技术
[0001] 镇流器在人工照明技术中使用以用于启动灯并且控制施加于灯的电
力，这样的灯例如
荧光灯和高强度气体放电(HID)灯等。这些类型的灯常常作为嵌入式面朝下的电灯(也称为嵌入式罐形电灯(recessed can light))安装在所谓的嵌入式罐形器具中，这些罐形器具嵌入在
天花板或
墙壁内以提供不显眼的定向照明源。安装在这样的嵌入式罐形器具中的镇流器不是典型地被隔热材料(insulation)
覆盖。如果隔热材料不适当地安装，那么热量可能积累，从而增加由照明系统保留的热量和
温度的升高。这构成火灾危险和安全隐患。为了防止该隐患，可采用检测系统以检测温度升高并且在温度增加和热量积累构成安全问题之前切断
电流。常规的隔热检测器包括与双金属
开关热耦合的
电阻加热元件，其中该加热元件跨接在
电压供应干线上并且双金属开关与到镇流器的输入
串联连接。在隔热材料在器具中
挤压得太紧密的情况下，隔热检测器的内部温度将升高并且使双金属断开，由此中断到镇流器
电路的电力。然而，电阻加热元件跨接在输入供应干线上的连接致使镇流器和关联的隔热检测器仅适合于固定的额定输入电压。之前尝试调整隔热检测器加热元件两端的电压使由镇流器产生的总谐波失真(THD)变差。因此，仍然需要有改进的镇流器和技术用于向隔热检测器的加热元件供电而不损害嵌入式罐形照明设备的THD
水平。
发明内容
[0002]
电子镇流器提供用于操作在嵌入式罐形器具中的灯。该镇流器包括可耦合于AC电源的输入和可耦合于至少一个灯的输出，以及镇流器电路，该镇流器电路操作成从该输入接收AC电输入功率并且提供AC输出功率给该输出以驱动该至少一个灯，以及经调整的电流源/吸收器电路，其提供独立于输入电压的调整量的加热电流以向电阻加热元件供电。该电流源/吸收器电路的某些
实施例提供RMS加热电流以通过线性模式MOSFET或其他基于
半导体的开关器件(包括双极、IGBT等)(其与电阻加热元件和第一调整器电路(根据第一参考电压控制开关器件的阻抗)串联耦合)向电阻加热元件供电。该电流源/吸收器电路可包括操作成将来自输入的AC电输入功率整流以提供整流总线的
整流器电路，并且其中开关器件跨接在该整流总线上且与电阻加热元件串联耦合，具有第二调整器电路以独立于输入功率的电压调整第一参考电压。
[0003] 提供用于使用电子镇流器向与嵌入式罐形器具关联的隔热检测器的电阻加热元件供电的方法。该方法包括例如通过将提供给该镇流器的AC输入功率整流并且产生来自该整流总线的加热电流来在该电子镇流器中产生加热电流、以及提供该加热电流给该电阻加热元件，并且独立于提供给该电子镇流器的输入电压来调整提供给该加热元件的加热电流量。
附图说明
[0004] 在下列详细说明和附图中阐述一个或多个示范性实施例，其中
[0005] 图1是图示在嵌入式罐形器具中具有用于向隔热检测器的电阻加热元件供电的调整的电流源/吸收器电路的示范性电子镇流器的简化示意图；
[0006] 图2是图示在图1的镇流器中的电流源/吸收器电路的示范性实施例的示意图；
[0007] 图3是示出独立于镇流器输入电压的电阻加热元件电流的调整的图表；
[0008] 图4是图示用于使用电子镇流器向与嵌入式罐形器具关联的隔热检测器的电阻加热元件供电的示范性方法的
流程图；以及
[0009] 图5是图示示范性
驱动器装置的示意图，其具有用于提供加热电流以向与嵌入式罐形器具关联的隔热检测器的电阻加热元件和在嵌入式罐形器具中的电子镇流器(其具有用于向隔热检测器的电子加热元件供电的调整的电流源/吸收器电路)供电的调整的电流源/吸收器电路。
具体实施方式
[0010] 现在参照附图，其中相似的标号始终用于指相似的元件，并且其中各种特征不必须按比例绘制，图1和2图示示范性电子镇流器102，其对于AC电源104的不同输入电压水平提供调整的RMS加热电流给与嵌入式罐形器具200关联的隔热检测器210的电阻加热元件RH，而不引入AC干线的低或高频斩波(chopping)，使得输入电流总谐波失真(THD)将不被显著影响。公开的镇流器和方法实施例在牵涉嵌入式罐形器具的其中隔热检测器电路用于防火的应用中找到特定效用，尽管公开的镇流器可在其他应用中使用并且公开的方法可在其他应用中采用。在图示的镇流器中，电阻加热元件RH可具有任何合适的大小和额定值，例如在正常工作状况下具有大约2W的额定供应功率水平的7.2kOHM装置，其中镇流器102供应RMS加热电流IH(例如，在一个示例中大约17mA)。
[0011] 如在图1中最佳示出的，加热元件RH与常闭双金属开关SW1热耦合以形成隔热检测器210。该开关SW1与AC电源104串联连接，并且该开关SW1和电阻加热元件RH的热耦合可以是任何适当的机械结构或其的相对
位置，由此在隔热材料在器具200中挤压得太紧的情况下或另外当器具的给定安装的热状况引起周围安装材料、电力接线
过热或镇流器102自身过热的潜在性时开关SW1断开。从而，在有潜在危险的情况下，隔热检测器210的内部温度升高到双金属开关SW1将断开的点，由此去除到镇流器102的电力。在常规镇流器/隔热检测器产品中，不同的电阻元件RH将需要在不同的源电压的应用中使用，因为加热元件RH从AC干线电压自身来供电。图示的镇流器102反而包括具有整流器134和调整的电流源电路132的内部调整电流源/吸收器电路130以独立于由电源104供应的电压水平来提供调整的加热电流IH给加热元件RH。该新颖概念允许使用一个独立于施加输入电压的加热元件电阻RH，由此该器具制造商可以对所有器具200使用相同的热保护器210/镇流器102而不管输入电压如何。
[0012] 电子镇流器102使用在耦合于AC电源104的输入105处获得的输入功率操作耦合于输出106的任何给定类型的一个或多个灯108。镇流器102在一个实施例中包括用于与电源104和隔热检测器210连接的一对输入
端子105和一对电阻加热元件端子107，尽管其他接线配置是可能的。主镇流器电路120通过可选EMI
滤波器电路耦合于输入105并且操作成接收来自输入105的AC电输入功率并且提供AC输出功率给输出106以驱动灯108。可以使用任何合适的镇流器电路120，其提供适合于驱动一个或多个灯的输出，非限制性地包括
瞬间启动镇流器电路、程序启动镇流器电路、调光镇流器电路等。滤波器电路110在图示的实施例中通过连接112从输入105到镇流器电路120耦合功率并且还耦合输入功率到调整的电流源/吸收器电路130，尽管其中省略滤波器电路110的其他实施例是可能的。
[0013] 调整的电流源/吸收器电路130与端子107耦合并且操作成接收来自输入105的AC电功率(通过可选滤波器110)并且提供调整量的加热电流IH以向电阻加热元件RH供电，其中该调整量大致上独立于输入功率的电压。在这点上，当AC源电压为零时不提供加热电流IH，并且仅某个最大量电流可以由电路130供应，但在正常工作中电流IH是一般恒定RMS值，不管镇流器102和检测器210由120伏特、240伏特还是277伏特AC电源104供电。电路130的该操作在下文连同图3进一步图示和描述。尽管示范性电流源/吸收器电路130提供调整量的RMS加热电流以向电阻加热元件RH供电，其中电路130提供具有独立于来自电源104的输入AC电压而调整的值的时间变化电流(例如，AC电流或其他形式的时间变化电流)的其他实施例是可能的。
[0014] 特别参照图2，调整的电流源/吸收器电路130包括分别地整流器134以及第一和第二调整器电路132a和132b，连同开关器件Q2，例如MOSFET(可以使用其他开关器件类型，例如双极，IGBT等)等，其耦合于与电阻加热元件RH串联的端子107并且采用线性模式操作而操作成提供随调整器电路132a施加于其栅极端子的栅-源电压Vgs而变化的串联阻抗。该第一调整器电路132a进而提供栅极控制
信号以根据第一参考电压CREF控制开关器件Q2的阻抗。整流器电路134包括全
二极管桥D1-D4以整流来自输入105的AC电输入功率(在一个实施例中通过EMI滤波器110接收)并且提供整流总线。上部总线连接到第一端子107a并且电路路径跨接在整流总线上而形成，其包括检测器210的电阻加热元件RH、线性模式开关器件Q2和电阻R5到下部整流总线(接地)的串联连接。从而配置的加热电流IH流过跨接在整流器电路134提供的整流总线上的该串联电路路径。第一调整器电路132a接收R5两端的电压作为输入并且提供用于开关器件Q2的栅极
控制信号作为输出以便根据参考CREF调整R5两端的电压(并且因此调整电流IH)。在图示的实施例中，第一调整器132a包括op-amp(误差amp)U4，其具有耦合于参考CREF的非反相输入和通过
电阻器R6耦合于Q2和R5的连接
节点的反相输入。U4的输出通过由两个电路分支的并联连接形成的反馈电路耦合于该反相输入，其中一个电路分支包括电阻R7和电容C1的串联组合并且另一个电路分支包括电容C2。U4的输出通过电阻R8耦合以驱动开关器件Q2的栅极控制信号。电路132a从而基于参考电压CREF控制Q2的阻抗，使得施加到电阻加热元件RH的加热电流IH量独立于AC电源104的电压而被调整。
[0015] 如也在图2中示出的，参考电压CREF在包括上部电阻R1和下部电阻R2的电阻
分压器电路的中心节点处产生，其中R2与第二调整器电路132b的电阻R3和JFET Q1的串联组合并联耦合。第二调整器电路132b操作成通过控制JFET Q1作为可变电阻以采用闭合环路方式调节独立于输入电源104的电压的CREF节点电压而调整第一参考电压CREF。栅极控制信号从误差amp U3通过电阻R4提供给JFETQ1。在电路132b中的第一缓冲
放大器U1缓冲参考电压值CREF并且U1的缓冲
输出信号提供给由电阻器R9和具有并联在R10两端的滤波电容器C3的R10形成的电阻分压器电路，并且R9和R10的联接节点连接到第二缓冲放大器U2的非反相输入。U2提供输出通过电阻R11给U3的反相输入，其中U3的非反相输入耦合于第二参考VREF(VREF等于当Q1关断时CREF的DC值)。U3的输出通过电阻器R4驱动JFET Q1的栅极，其中输出通过反馈网络与反相输入耦合，该反馈网络包括与电阻R12和电容C4的串联组合并联的C5。从而，示范性第二调整器电路132b控制Q1的阻抗以通过闭环操作调节独立于输入电源104的电压的CREF节点电压。
[0016] 还参照图3，图表300和310分别图示电路130的调整操作，其随时间示出电源104的AC输入电压302和加热电流IH 312。当AC输入电压曲线302从120伏特的初始值变化到240伏特并且然后到277伏特时，提供给电阻加热元件RH的电流IH基本上保持恒定。注意到镇流器102从而理想地适合于广泛的应用，而不必须向不同的输入
电源电压水平提供不同的RH值。此外，不像其他方式，第一和第二调整器电路132a和132b不牵涉AC开关操作并且因此不造成电源104处的THD(总谐波失真)。
[0017] 还参照图4，图示用于使用电子镇流器102向与嵌入式罐形器具200关联的隔热检测器210的电阻加热元件RH供电的方法400。该方法包括在410在该电子镇流器102中产生加热电流IH，在420提供该加热电流IH给该电阻加热元件RH，并且在430独立于提供给该电子镇流器102的输入电压调整提供给该电阻加热元件RH的加热电流IH量。在该图示的方法400中在410处产生加热电流包括在412整流提供给该电子镇流器102的AC电输入功率以提供整流总线，并且在414从该整流总线产生加热电流IH。这在一个实施例中可以通过在跨接于整流总线上与电阻加热元件RH串联地耦合线性模式MOSFET或其他合适的开关器件(例如在上文图2中的Q2)来完成。在该实施例中在430调整加热电流量IH包括根据可使用来自整流总线的电功率产生的参考电压CREF控制开关器件Q2的阻抗。
[0018] 图5图示在不同的实施例中的示范性驱动器装置130，其中调整的电流源/吸收器电路130与镇流器102分开。该驱动器装置130通过合适的端子得到来自输入电源104的电力并且包括具有用于连接到隔热检测器210的电阻加热元件RH的合适端子的输出107。该驱动器装置130如上文连同图1和2的电路130描述的那样操作成使用上文描述的调整的电流源/吸收器电路提供加热电流IH以向电阻加热元件RH供电。
[0019] 上文的示例仅说明本公开的各种方面的可能实施例，其中当本领域内技术人员阅读并且理解该
说明书和附图时其将想到等同的改动和/或
修改。特别关于由上文描述的部件(组件、装置、系统、电路等)执行的各种功能，用于描述这样的部件的术语(包括对“手段(means)”的引用)意在对应于(除非另外指出)执行描述的部件的
指定功能的(即，其在功能上等同的)任何部件，例如
硬件、
软件或其的组合等，即使在结构上不等同于执行在本公开的图示实现中的功能的公开结构。另外，尽管本公开的特定特征可能已经关于若干实现中的唯一一个来图示和/或描述，这样的特征可与其他实现中的一个或多个其他特征结合，如对于任何给定或特定应用可能是期望和有利的。此外，对单数部件或项的引用(除非另外指定)意在包含两个或多个这样的部件或项。同样，就术语“包括”、“具有”、“有”或其的变化形式在详细说明和/或在
权利要求中使用来说，这样的术语意为在某种意义上与术语“包括”相似地是包括性的。本发明已经参照优选实施例描述。显然，当其他人阅读并且理解前面的详细说明时其将想到修改和改动。意图是本发明解释为包括所有这样的修改和改动。
[0020] 部件列表
[0021]102 电子镇流器 104 AC电源
105 输入 106 输出
107 输出 108 灯
110 滤波器电路 112 连接
120 镇流器电路 130 电路
130 电流源/吸收器电路 132 电流源电路
134 整流器电路 200 器具
210 隔热检测器 400 方法
