放電燈點亮裝置、點亮系統和方法

專利名稱：放電燈點亮裝置、點亮系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種用于點亮放電燈的放電燈點亮裝置，以及一種包括所述 放電燈點亮裝置的點亮系統。
背景技術：
近年來，采用逆變器技術的電子鎮流器日益普及，用作點亮放電燈的放
電燈點亮裝置。傳統地，內置式鎮流器(又稱為OEM式鎮流器)已經成為投產 的商用放電燈點亮裝置的主要形式。OEM式鎮流器被定義為提供給照明器 材廠家的放電燈點亮裝置，照明器材廠家將放電燈點亮裝置(鎮流器)集成在 廠家生產的照明器材中，然后將最終產品裝運待售。
近年來，對所謂的"室內型鎮流器"(又稱為改進型鎮流器)的需求有所 增加。改進型鎮流器包括放電燈點亮裝置，該放電燈點亮裝置被提供給施工 現場，以連接至少一個預先安裝在施工現場的照明器材。改進型鎮流器典型 地位于照明器材附近，或者可通過導線連入器材本身。
改進型鎮流器通常包括輸入端子單元和輸出端子單元。輸入端子單元例 如包括電引線所連接的接線盒，或者僅僅是電導線，其將鎮流器連接到提供 AC電功率的市電電、源(commercial power source)。輸出端子單元例如包括 電導線所連接的接線盒，或者僅僅是電導線，其將鎮流器連接到照明器材(即 放電燈)。
與由器材制造商來安裝OEM鎮流器相比，由電工或自行安裝者來安裝 改進型鎮流器很可能出現接線錯誤，特別是當鎮流器要安裝在對于安裝者來 說可見性差的地方時，例如但不限于，例如天花板上。例如，安裝者可能誤 將輸出端子當作輸入端子，將市電電源連接到輸出端子，之后打開市電電源 (下面將這種情況稱為輸入-輸出誤連接)，因此損壞鎮流器。安裝者還可能在 無意中將輸出端子的一端(或兩端)連接到電接地的器材，同時市電電源連接 輸入端子并且高壓放電燈連接輸出端子(下面將這種情況稱為接地誤連接)，
當市電電源加在錯誤接線的鎮流器上時，這樣也會導致鎮流器損壞。
下面參照圖2描述當發生輸入-輸出誤連接時放電燈點亮裝置的操作，鎮流器包括降壓斬波器(buck chopper)和極性反轉組合拓撲，圖2示出本發 明的放電燈點亮裝置的一部分。注意，雖然是關于采用降壓斬波器電路的放 電燈點亮裝置來進行以下討論，但是對于省略了降壓斬波器電路的全橋電路 來說，分析非常相似。
當安裝者誤將市電電源110連接到外部輸出單元112并且打開外部電源 時，AC電源電壓通過外部輸出單元112從市電電源110提供給與開關元件 Q3、 Q4相關聯的連接點B以及與開關元件Q5、 Q6相關聯的連接點C。此 時，通過由二極管D3、 D4、 D5、 D6形成的二極管橋對AC電源電壓進行 整流，二極管D3、 D4、 D5、 D6分別是開關元件Q3、 Q4、 Q5、 Q6的寄生 二極管。整流后的電壓經由降壓斬波器電路104的電感器L2和二極管D7(其 是開關元件Q2的寄生二極管)提供給DC電源102中的電容器Cl，對電容器 Cl進行充電。
當電容器Cl充電時，電容器Cl上的電壓(即圖2中點A的電壓)被提供 用于控制輔助電源單元109，輔助電源單元109向DC電源控制器107和逆 變器控制器108提供電功率。被提供用于操作的電源電壓(電功率)后，逆變 器控制器108啟動點亮高壓放電燈113的開關操作。換言之，開關元件Q3、 Q4、 Q5、 Q6導通和/或斷開，如圖5所示，從而交變降壓斬波器電路104輸 出的DC電壓，并結合極性反轉電路105中的點火電路產生高脈沖電壓。高 脈沖電壓通過外部輸出單元112提供給高壓放電燈113。
因為市電電源110的AC電源電壓通過外部輸出單元112到開關元件 Q3、 Q4的連接點B以及開關元件Q5、 Q6的連接點C提供給鎮流器，所以 當通過逆變器控制器108導通開關元件Q4時，通過開關元件Q4和二極管 D6從連接點C到連接點B形成電流路徑。分路電流通過連接到外部輸出單 元112的市電電源IIO從連接點C流到連接點B。因此，開關元件Q4、 二 極管D4以及幵關元件Q6(以及它的寄生二極管D6)的其中一個或多個可能被 損壞或破壞。
類似地，當通過逆變器控制器108導通開關元件Q6時，通過開關元件 Q6和二極管D4從連接點B到連接點C形成電流路徑。分路電流通過連接
到外部輸出單元112的市電電源110在連接點B和C之間流動。因此，開關 元件Q6、 二極管D6以及開關元件Q4及它的寄生二極管D4的其中一個或 多個可能被損壞或破壞。
因此，問題出現了。特別地，當安裝者誤將市電電源110連接到外部輸 出單元112時，放電燈點亮裝置101可能失效。注意，這種問題并不限于上 述實例。無論何時將電源電壓提供給外部輸出單元112，關于具有以下配置 的放電燈點亮裝置都可能出現上述問題(a)輔助電源單元109從市電電源 110產生電源用于其它電路模塊的操作；(b) —旦輔助電源單元109給逆變 器控制器108供能，就啟動用于逆變器單元103的開關操作，以向外部輸出 單元112提供AC電壓；以及(c)因為逆變器單元的開關動作，從外部輸出 單元的輸出端子看進去的阻抗變得極小。
下面說明了當鎮流器中發生接地誤連接時放電燈點亮裝置101的操作， 該鎮流器具有降壓斬波器和極性反轉組合拓撲，其中不包括本發明的保護器 (在下文中討論)。注意，下面的分析對于省略了降壓斬波器電路的全橋拓撲 來說是類似的。
當市電電源IIO連接到外部電壓接收單元111時，如果安裝者直接或間 接地通過接地電勢，誤將市電電源110的一端連接到外部輸出單元112的一 端(或兩端)并且導通外部電源，則AC電源電壓從市電電源110提供給開關 元件Q3、 Q4的連接點B和/或開關元件Q5、 Q6的連接點C。 AC電源電壓 通過橋DB1整流，并提供給電容器C1(經由電感器L1和二極管D1)，以將 電容器C1充電到市電電源電壓的峰值。
當電容器C1被充電后，電容器C1上的電壓(例如圖2中連接點A的電 壓)對輔助電源單元109供能，輔助電源單元109隨后向DC電源控制器107 和逆變器控制器108提供電功率，分別用于DC電源電路102和逆變器單元 103的操作。被提供電功率后，逆變器控制器108啟動點亮高壓放電燈113 的開關操作，如上所述。換而言之，開關元件Q3、 Q4、 Q5、 Q6導通和/或 斷開，如圖5所示，從而交變降壓斬波器電路輸出的DC電壓，并結合極性 反轉電路105中的點火電路產生高脈沖電壓。高脈沖電壓通過外部輸出單元 112提供給高壓放電燈113。
因為市電電源110的一端連接到開關元件Q3、Q4的連接點B和/或開關
元件Q5、 Q6的連接點C，所以當通過逆變器控制器108導通開關元件Q4 時，從連接點B到開關元件Q4到橋DB1到市電電源110再回到連接點B 形成電流路徑。結果形成極低阻抗路徑，并且分路電流流過開關元件Q4。 因此開關元件Q4可能被損壞或破壞。
類似地，當通過逆變器控制器108導通開關元件Q6時，從連接點C通 過開關元件Q6形成低阻抗電流路徑。分路電流從連接點C流動通過市電電 源110再回到連接點C，可能損壞或破壞開關元件Q6。
因此，當市電電源110連接到外部電壓接收單元111時，如果安裝者通 過接地電勢直接(或間接)地誤將市電電源110的一端連接到外部輸出單元 112的一端或兩端，則可能損壞放電燈點亮裝置101。
注意這樣的問題并不限于上述實例。關于具有以下配置的放電燈點亮裝 置101都可能出現類似的問題(a)輔助電源單元109從市電電源產生電源 用于其它電路模塊的操作；(b) —旦輔助電源109給逆變器控制器108供能， 就啟動用于逆變器單元103的開關操作，以向外部輸出單元112提供AC電 壓；以及(c)因為逆變器單元103的開關操作，輸入端子的一端與輸出端子 112的一端或兩端之間看進去的阻抗變得極小。

發明內容
本發明解決上述問題。根據本發明的特點，能夠避免或最小化由于輸入 -輸出誤連接和/或接地誤連接而發生的失效問題。本發明中，在初始啟動時 有意地給輔助電源單元109供能，從而給逆變器控制器108供能。設置的保 護器用于確定放電燈點亮裝置的電連接特性，并確定放電燈點亮裝置的極性 反轉電路是否能夠安全地操作。如果保護器確定電連接特性表示誤接線情 形，則保護器禁止放電燈點亮裝置的開關元件Q3至Q6的操作。
為了實現上述目標，本發明的放電燈點亮裝置包括外部電壓接收單元、 DC電源單元、逆變器單元、外部輸出單元、控制器以及輔助電源單元。外 部電壓接收單元接收外部電源的輸入電壓。DC電源單元從外部電壓接收單 元接收的電源電壓產生經過調節的DC電壓。逆變器單元將DC電源單元產 生的DC電壓轉變為周期性的AC電壓，以點亮高壓放電燈。外部輸出單元 將逆變器單元產生的AC電壓提供給外部放電燈。逆變器控制器控制逆變器
單元的操作。連接DC電源單元輸出端的輔助電源單元產生用于操作逆變器 控制器的電源電壓。
根據這種配置，如果市電電源電壓提供給外部輸出單元，則輔助電源單 元產生用于逆變器控制器的操作的電源電壓，同時保護器用于保護放電燈點 亮裝置不會失效。
當市電AC電源電壓提供給外部電壓接收單元時，即使市電AC電源的
一端通過接地電勢直接或間接地連接到外部輸出單元的一端或兩端，保護器 也能用于保護放電燈點亮裝置不會失效。
保護器包括檢測器、比較器和禁止器(inhibitor)。比較器將檢測器采樣的、 放電燈點亮裝置內部電路的至少一個點之間的電壓(或者該電壓的等效值)與 基準電壓(或者基準電壓的等效值)進行比較。在從將AC電源電壓提供給放 電燈點亮裝置(鎮流器)到啟動用于逆變器單元的開關操作以向外部輸出單元 輸出電壓的時間周期內，禁止器基于比較結果，限制極性反轉電路的任何開 關操作。
根據上述，通過DC電源單元從自外部電壓接收單元所接收的電源電壓 產生經過調節的DC電壓。通過逆變器單元將經過調節的DC電源電壓轉換 為周期性的AC電壓。AC電壓被提供給外部輸出單元以向放電燈供能。如 果電源電壓錯誤地提供給外部輸出單元，或者當電源電壓仍然連接外部電壓 接收單元時，如果AC電源的一端直接或間接地通過接地電勢錯誤地連接到 外部輸出單元的一端或兩端，則檢測并比較內部電路的兩點之間的電壓。響 應比較結果，選擇性地防止逆變器單元的操作。結果，防止了通過電源和內 部開關元件形成分路電流回路，從而防止了放電燈點亮裝置(鎮流器)損壞。
根據本發明的目的，公開了一種保護放電燈點亮裝置不因為電功率源到 所述放電燈點亮裝置的誤接線而造成損壞的設備。該保護器包括檢測器， 對與所述放電燈點亮裝置相關聯的至少一個監控點進行采樣，以獲得至少一 個檢測電壓；比較器，將所述至少一個檢測電壓與基準電壓進行比較；以及 禁止器，當所述比較的結果表明存在所述電源誤接線到所述放電燈點亮裝置 的情況時，禁止所述放電燈點亮裝置的運行。
根據本發明的特點，通過對與所述放電燈點亮裝置的極性反轉電路相關 聯的開關元件的連接點(junction)的電壓進行采樣，來獲得所述至少一個檢
測電壓。當所述至少一個檢測電壓大于所述基準電壓時，所述禁止器確定存 在所述誤接線，所述基準電壓小于2的平方根(例如大約1.414)倍的市電電源。
根據本發明的另一特點，通過對所述放電燈點亮裝置的DC電源的輸出
電壓進行采樣來獲得所述至少一個檢測電壓，當采樣得到的所述輸出電壓不 超過所述基準電壓時，所述比較器確定存在所述電源誤接線到所述放電燈點 亮裝置的情況。或者，通過對所述放電燈點亮裝置的降壓斬波器的輸出電壓 進行采樣來獲得所述至少一個檢測電壓，當采樣得到的所述輸出電壓不超過 所述基準電壓時，所述比較器確定存在所述電源誤接線到所述放電燈點亮裝 置的情況。或者，通過對所述放電燈點亮裝置的整流器的輸出電壓進行采樣 來獲得所述至少一個檢測電壓，當采樣得到的所述輸出電壓不超過所述基準 電壓時，所述比較器確定存在所述電源誤接線到所述放電燈點亮裝置的情 況。
根據本發明的另一目的，公開了一種保護放電燈點亮裝置不因為電功率 源到所述放電燈點亮裝置的誤接線而造成損壞的方法。對與所述放電燈點亮 裝置相關聯的至少一個監控點進行檢測，以獲得至少一個檢測電壓，將所述 至少一個檢測電壓與基準電壓進行比較。當所述至少一個檢測電壓與所述基 準電壓進行比較的結果確定存在所述電源誤接線到所述放電燈點亮裝置的 情況時，禁止所述放電燈點亮裝置的運行，例如極性反轉電路的開關操作。
根據本發明的特點，檢測所述放電燈點亮裝置的所述極性反轉電路的一 對開關元件的連接點的輸出電壓，當檢測到的所述輸出電壓與所述基準電壓 的比較結果表明檢測到的所述輸出電壓大于所述基準電壓時，禁止所述一對 開關元件的開關操作。
根據本發明的另一特點，當所述至少一個檢測電壓與所述基準電壓的比 較結果表明所述至少一個檢測電壓大于所述基準電壓時，禁止所述放電燈點 亮裝置的極性反轉電路的開關操作。
本發明的另一特點是，當所述至少一個檢測電壓與所述基準電壓的比較 結果表明所述基準電壓大于所述至少一個檢測電壓時，禁止所述放電燈點亮 裝置的極性反轉電路的開關操作。
根據本發明的另一目的，公開了一種放電燈點亮設備。所述設備包括
DC電源，響應來自外部電壓接收器的AC電源，產生預定的DC電壓；DC
電源控制器，用于控制所述DC電源的開關元件的操作；逆變器，具有多個
開關元件，所述逆變器用于將所述預定的DC電壓轉變為足以點亮放電燈的
AC電壓；逆變器控制器，用于控制所述逆變器的所述多個開關元件的操作; 外部輸出器，用于將所述AC電壓從所述逆變器提供給所述放電燈；輔助電 源，基于來自外部電壓接收器的電源，產生操作電壓對所述DC電源控制器
和所述逆變器控制器供電，所述輔助電源配置為即使所述AC電源被提^^給 所述外部輸出器，也產生所述操作電壓對所述逆變器控制器供電；以及保護 器，響應從所述放電燈點亮設備獲得的監控電壓與基準電壓的比較結果，所 述保護器操作以禁止所述逆變器的所述多個開關元件的操作。
根據本發明的特點，所述監控電壓表示所述逆變器的一對所述多個開關 元件的連接點的電壓，當確定所述監控電壓大于所述基準電壓時，所述保護 器禁止所述多個開關元件的操作，而當確定所述監控電壓小于所述基準電壓 時，所述保護器使能所述多個開關元件的操作。
根據本發明的另一特點，所述監控電壓表示所述DC電源的所述預定的 DC電壓，當確定所述預定的DC電壓小于所述基準電壓時，所述保護器禁 止所述多個開關元件的操作，而當確定所述DC電源大于所述基準電壓時， 所述保護器使能所述多個開關元件的操作。
根據本發明的變型，所述逆變器包括降壓斬波器，所述監控電壓表示所 述降壓斬波器的輸出電壓。當確定所述降壓斬波器的所述輸出電壓大于所述 基準電壓時，所述保護器禁止所述多個開關元件的操作，而當確定所述降壓 斬波器的所述輸出電壓小于所述基準電壓時，所述保護器使能所述多個開關 元件的操作。在該變型中，所述基準電壓明顯小于所述降壓斬波器的正常輸 出電壓。
根據另一變型，所述逆變器包括降壓斬波器，所述監控電壓表示所述降 壓斬波器的輸出電壓。當確定所述降壓斬波器的所述輸出電壓小于所述基準 電壓時，所述保護器用于禁止所述多個開關元件的操作，而當確定所述降壓 斬波器的所述輸出電壓大于所述基準電壓時，所述保護器使能所述多個開關 元件的操作。在該變型中，所述基準電壓接近所述降壓斬波器的正常輸出電 壓。
在另一變型中，所述DC電源包括升壓斬波器，所述監控電壓表示AC-DC
電壓轉換器的輸出電壓。當確定所述AC-DC電壓轉換器的所述輸出電壓小 于基準值時，所述保護器禁止所述多個開關元件的操作，而當確定所述
AC-DC電壓轉換器的所述輸出電壓大于所述基準值時，所述保護器使能所述
多個開關元件的操作。


通過本發明示例性實施例的非限制性實例，參照提出的多個附圖，在隨 后的詳細說明中進一步描述本發明，全部附圖中相同的附圖標記表示相似的
部件，其中
圖1至圖3示出用于根據本發明的放電燈點亮裝置的示例性電路拓撲； 圖4示出可用于圖l和圖3的電路拓撲的RLC網絡的一種可能配置； 圖5示出圖1和圖2的放電燈點亮裝置中采用的開關元件的開關狀態； 圖6示出無負載周期和正常工作周期中放電燈點亮裝置的一些采樣點處 的波形；
圖7示出本發明的比較器的實例，其用于本發明，在誤接線的情況下工 作以防止損壞放電燈點亮裝置的電路；
圖8示出根據本發明的比較器的另一實例； 圖9示出本發明的比較器的變型；以及 圖IO示出本發明的比較器的另一變型。
具體實施例方式
圖1至圖3示出本發明的放電燈點亮裝置的不同實施例，放電燈點亮裝 置點亮高壓放電燈，例如但不限于水銀或金屬鹵化物燈。每個放電燈點亮裝 置(又稱為電子鎮流器)IOI包括DC電源102、逆變器103、 DC電源控制器 107、逆變器控制器108、輔助電源109、以及外部輸出112。
DC電源102將例如由市電電源110提供的AC電源電壓轉變為經過調 節(regulated)的DC電壓。AC電源經由外部電壓接收器111提供給DC電 源102，外部電壓接收器111例如包括接線盒或導線。逆變器103接收DC 電源102的輸出，產生矩形波AC功率輸出，矩形波AC功率輸出用于點亮 高壓放電燈113。 DC電源控制器107控制DC電源102的運行，而逆變器控
制器108控制逆變器103的運行。輔助電源109產生電源電壓，用于運行 DC電源控制器107和逆變器控制器108。外部輸出112例如包括接線盒或導 線，它將逆變器103輸出的矩形波AC功率提供給從外部連接的高壓放電燈 113。應當理解，對高壓放電燈113的參照包括器材禾Q/或燈附件(lampfitting)。
DC電源102包括所謂的升壓斬波器電路，升壓斬波器電路對輸入的AC 電源電壓進行升壓，并產生經過調節的DC電壓。在圖1至圖3的實施例中， DC電源102包括二極管橋DB1、電感器L1、 二極管D1、開關元件Q1、以 及電容器Cl， 二極管橋DB1將輸入的AC電壓轉變為DC電壓。但是應當 理解，對DC電源102的配置可作出各種變型而不脫離本發明的范圍。
在圖1和圖2所示的實施例中，逆變器103包括降壓斬波器電路104和 極性反轉電路105。圖3所示的實施例不采用降壓斬波器電路104。降壓斬 波器電路104對DC電源102的DC電壓進行降壓，并根據逆變器控制器108 提供的第一控制信號來調節提供給高壓放電燈113的功率。在公開的實施例 中，降壓斬波器電路104包括開關元件Q2、 二極管D2、電感器L2、電容器 C5、以及二極管D7， 二極管D7關于開關元件Q2充當寄生二極管。應當理 解，對降壓斬波器電路104的配置可作出各種變型而不脫離本發明的范圍。
極性反轉電路105根據逆變器控制器108提供的第二控制信號來交變 DC電壓(由圖1和圖2中的降壓斬波器電路104提供，或者直接來自圖3中 的DC電源102)，從而產生矩形波AC功率。極性反轉電路105包括全橋電 路和點火電路。全橋電路由串聯連接的開關元件Q3、 Q4以及串聯連接的開 關元件Q5、 Q6形成。產生幾千伏的高壓脈沖以激活(點火)高壓放電燈113 的點火電路包括脈沖變壓器T1、電容器C8、開關元件Q7(例如但不限于電 壓響應元件，例如SAIDAC)、以及電阻器RIO。同樣應當理解，公開的極性 反轉電路的結構僅僅是為了說明本發明的目的，因此可作出各種變型和改型 而不脫離本發明的范圍。
開關元件Q2至Q6例如包括MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體 管)。但是應當理解，可以采用其它類型的開關元件而不脫離本發明的范圍。 各個開關元件Q2至Q6的寄生二極管D7以及D3至D6以相反的方向連接。 連接(監控)點A的電壓(對應于DC電源電路102輸出的電壓)被提供給輔助 電源109。如上所述，輔助電源109產生電源電壓并將其提供給DC電源控
制器107和逆變器控制器108。
開關元件Q3、 Q4的連接(監控)點B以及開關元件Q5、 Q6的連接(監控) 點C通過脈沖變壓器Tl和外部輸出單元112連接到外部高壓放電燈113(參 見圖2)。
例如圖2所示，關于具有降壓斬波器電路104和帶脈沖點火的極性反轉 電路105的放電燈點亮裝置提出了以上論述。也可以采用其它拓撲，例如但 不限于這樣的放電燈點亮裝置，其中取消了降壓斬波器電路，只留下極性反 轉電路。極性反轉電路的拓撲例如可包括全橋電路和點火電路。圖3示出包 括全橋配置而沒有降壓斬波器電路的放電燈點亮裝置的實例。在圖3的實施 例中，開關元件Q3至Q6既充當降壓斬波器電路，又充當極性反轉電路。
本論述中，點火電路通常稱為脈沖點火。當用兩個互相連接的RLC/Semi 網絡114和115代替脈沖變壓器Tl和相關于脈沖點火的任何其它部件時， 也可以采用另一類型的點火(稱為共振點火)。網絡114和115形成用于脈沖 點火或共振點火的通配電路拓撲。圖4示出網絡114和115的一種可能配置。 脈沖點火或共振點火的具體配置對于本發明的運行并不重要，所公開的配置 是非限制性的實例，用于幫助理解本發明。
圖4示出用于本發明的網絡114和115的實例。在所示實例中，網絡114 包括容性元件C100和C102、感性元件L100和多抽頭感性元件L102，而網 絡115包括感性元件L104。
容性元件CIOO的第一端電連接到端點B(如圖1和圖3所示)以及多抽頭 感性元件L102的第一端。容性元件C100的第二端電連接到感性元件L100 的第一端以及網絡115的感性元件L104的第一端。感性元件L100的第二端 電連接到端點203，如圖1A和圖1C所示。多抽頭感性元件L104的第二端 電連接到端點202，如圖1A和圖1C所示，而抽頭電連接到容性元件C102 的第一端。容性元件C102的第二端電連接到端點O，如圖1和圖3所示。 感性元件L104的第二端電連接到端點C，如圖1和圖3所示。應當理解， 也可以使用替代性網絡而不脫離本發明的范圍。
下面的討論關于具有降壓斬波器電路104和極性反轉電路105的電路拓 撲(如圖1和圖2所示)描述放電燈點亮裝置101的操作順序。來自市電電源 110(連接到外部電壓接收單元lll)的AC電源電壓一般通過導通外部電源開
關(未示出)來提供，經由DC電源電路102轉變為DC電壓。在公開的實施 例中，DC電源電路102包括二極管橋DB1、電感器L1、 二極管D1、以及 電容器Cl。充在電容器Cl上的DC電壓被提供給輔助電源單元109，輔助 電源單元109向DC電源控制器107和逆變器控制器108提供預定的電壓(或 多個電壓)。
在公開的實施例中，輔助電源單元109包括DC-DC轉換器電路，DC-DC 轉換器電路輸出恒定的DC電壓(或多個電壓)，例如但不限于從大約幾十伏 特到幾百伏特。對于本領域技術人員來說DC-DC轉換器的結構是公知的， 因此這里省略其詳細描述。
DC電源控制器107和逆變器控制器108由輔助電源單元109的電源電 壓來供能，它們產生控制信號提供給DC電源電路102和逆變器單元103。 逆變器單元103啟動開關操作，以點亮高壓放電燈113。具體而言，當高壓 放電燈113沒有點亮時，接收DC電源電路102產生的DC電壓的降壓斬波 器電路104接收逆變器控制器108的信號，以輸出應用所允許的最大電壓。 接收降壓斬波器電路104輸出的DC電壓的極性反轉電路105交變輸入的DC 電壓，并啟動點火電路的運行，以激活(點亮)外部的高壓放電燈113。
圖5示出極性反轉電路105的開關操作。通過在導通開關元件Q3、 Q6 時斷開開關元件Q4、 Q5和在導通開關元件Q4、 Q5時斷開開關元件Q3、 Q6，極性反轉電路105的連接點B和連接點C之間的電壓(例如參見圖2)變 成矩形波電壓Vb-c(參見圖6(a))。因為交變降壓斬波器電路104輸出的DC 電壓，所以形成電壓Vb-c。通過接收矩形波電壓Vb-c(其取決于電阻器RlO 和電容器C8形成的時間常數)，電容器C8逐漸充電到電壓VC8，如圖6(b) 所示。
當電容器C8的電壓達到開關元件Q7的溢出電壓Vbo時，開關元件Q7 導通。通常，開關元件Q7的溢出電壓Vbo設計為小于當放電燈113沒有點 亮時降壓斬波器電路104的最大輸出電壓，并且大于當高壓放電燈113點亮 時的輸出電壓。開關元件Q7導通后，電容器C8中積累的電荷經由電容器 C8、開關元件Q7、以及脈沖變壓器T1的初級繞組N1放電。脈沖變壓器T1 中產生的脈沖電壓被放大(增加)，因此在脈沖變壓器T1的次級繞組N2中產 生高脈沖電壓(例如等于幾千伏特)。高脈沖電壓疊加在矩形波電壓Vb-c上，
在高壓放電燈113兩端之間產生電壓VIa(參見圖6(c))。
通過在高壓放電燈113兩端之間施加高脈沖電壓，將高壓放電燈113點 亮(激活)。在接近穩定狀態時，高壓放電燈113的阻抗在快速下降后逐漸增 加。逆變器控制器108確定降壓斬波器電路104的開關頻率和占空因數，并 基于高壓放電燈113的阻抗產生操作開關元件Q2所必要的控制信號。降壓 斬波器電路104輸出的DC電壓變成與高壓放電燈113兩端之間的電壓Via 的絕對值幾乎相同的值。即使高壓放電燈113已經激活后，極性反轉電路105 仍然繼續圖5所示的開關操作。
注意，取消了降壓斬波器電路并采用共振點火或者脈沖點火的全橋放電 燈點亮電路的工作原理是類似的。
下面參照附圖描述本發明的幾個實施例。不同的實施例中相似的元件采 用相同的附圖標記，并省略其重復性描述。這里所提供的實施例是非限制性 的，其目的是說明本發明。因此本發明并不限于這里所示的。對于這里所公 開的內容可以清楚地構思各種變型和改型而不脫離本發明的范圍。
參照圖1至圖3以及圖7示出本發明的放電燈點亮裝置采用的保護器的 第一實施例。
放電燈點亮裝置101包括電壓檢測器，例如但不限于處理器IC101，處 理器IC101檢測連接點B的電壓VB和連接點C的電壓VC(參見圖7)。在公 開的實施例中，縮放電阻器(scalingresistor) Rl至R5用于將連接點B的電 壓VB線性地按比例縮小為等于轉換值Vb。類似地，縮放電阻器R6至R10 用于將連接點C的電壓VC線性地按比例縮小為轉換值Vc。經過縮放的電 壓Vb和Vc分別被提供給處理器IC101的A/D轉換器輸入端子3和4。如圖 7所示，在縮放電阻器R4、 R5的連接點之間可設置第一可選平滑電容器(未 標記)，用于平滑電壓Vb。類似地，在縮放電阻器R9與R10的連接點可設 置第二可選平滑電容器(未標記)，用于平滑電壓Vc。但是要注意，目前的處 理器通常不需要這種平滑電容器，因此可以將它們取消。
在公開的實施例中，連接點B的電壓或者連接點C的電壓將約等于 465V，這是與DC電源電路102的輸出電壓近似相同的電壓。縮放電阻器 Rl至R5與縮放電阻器R6至R10的分壓比設定為，使得要提供給處理器 IC101的A/D轉換器端子3和4的轉換值Vb或Vc小于處理器所允許的最大
值，在大多數應用中這個值一般是5V。處理器IC101將轉換值Vb和/或轉
換值Vc讀取作為10位數據。當連接點B或C的輸出電壓為大約465V時， 也就是當轉換值Vb或Vc為大約5V時，處理器IC101讀取D1024的最大數 據值。考慮到容許誤差和便于計算，當連接點B和C的輸出電壓分別都基本 上等于500V時，將轉換值Vb或Vc選擇為基本上等于5V。
在公開的實施例中，將基準電壓VREF1設定為基本上等于50伏特。這 個電壓被設定在低于大約108伏特AC的峰值電壓的水平，該峰值電壓反映 了與市電電源IIO提供的額定120伏特AC電壓的估計為10%的偏離。在公 開的實施例中，基準電壓VREF1的轉換值vreh存儲在處理器ICIOI中作為 10位數據。當連接點B或點C的最大輸出電壓VB或VC分別被設定在D1024 時，轉換值VreF1被設定在D102，這個值基于Vrem(約等于50伏特)與最大 輸出電壓VB或VC(約等于500伏特)的比率計算出。
當市電電源電壓110最初提供給具有上述配置的放電燈點亮裝置101 時，將約等于輸入電壓1.414倍的電壓進行平滑，并提供給DC電源電路102 的電容器C1。電容器C1(連接A)的電壓被額外地提供給輔助電源單元109， 以激活處理器ICIOI。
作為輸出驅動控制信號以控制極性反轉電路105的開關元件Q3至Q6 的開關的條件，將逆變器控制器108配置為基于處理器IC101中執行的程序， 對轉換值Vb(和域Vc)與轉換值VreF1進行比較，以滿足下面兩個不等式
Vb<VREF1，以及Vc< V麗。
當AC電源電壓被提供給放電燈點亮裝置101的外部電壓接收單元111， 并且極性反轉電路105沒有進行開關時，連接點B的輸出電壓VB(或者連接 點C的輸出電壓VC)變為約等于0伏特。因此，在整個行頻(line frequency)
周期內，總是可以進行正常的開關操作，以滿足Vb〈VREn和Vc〈VREn。
另一方面，如果電源電壓110因為疏忽而連接到放電燈點亮裝置101的 外部輸出單元112，則極性反轉電路105的連接點B和/或連接點C處出現峰 值大約是AC電源電壓的1.414倍的半波整流電壓。因為在整個行頻周期內， 在有些點轉換值Vb會大于轉換值VreF1和/或Vc會大于VreF1，所以處理器 IC101將極性反轉電路105保持在待機狀態。因此，極性反轉電路105的開
關操作不會啟動，從而防止損壞極性反轉電路105的開關元件Q3至Q6。
如果當極性反轉電路105沒有進行開關時，市電電源110連接到放電燈 點亮裝置101的外部電壓接收單元111并且外部輸出單元112的至少一端連 接(直接或間接)到接地電勢，則連接點B的輸出電壓VB和/或連接點C的輸 出電壓C為峰值大約是電源電壓的1.1414倍的半波整流電壓。換而言之， 在整個行頻周期內，在有些點Vb會大于Vrhh和/或Vc會大于VreF1，導致 處理器ICIOI將極性反轉電路105保持在待機狀態。因此，極性反轉電路105 的開關操作不會啟動，從而防止損壞極性反轉電路105的開關元件Q3至Q6。
注意上述分析同樣適用于不包括降壓斬波器電路104、只包括全橋拓撲 的逆變器單元103。
下面描述本發明的第二實施例。參照圖1至圖3以及圖8討論本發明第 二實施例的放電燈點亮裝置101。
放電燈點亮裝置101包括升壓斬波器電路，對于大約120伏特至277伏 特的市電電源電壓輸入，升壓斬波器電路提供大約465伏特的經過調節的電 壓作為輸出電壓VC1。輸出電壓VC1的轉換方法配置為如圖8所示。具體 而言，縮放電阻器Rll至R15用于將輸出電壓VC1線性地按比例縮小為轉 換值Vd，通過設置平滑電容器C9對轉換值Vd進行平滑，平滑電容器C9 連接在接地電勢與縮放電阻器R14、 R15的連接點之間。經過平滑的轉換值 Vd被提供給處理器IClOl的A/D轉換器輸入端子I，處理器ICIOI包括A/D 轉換功能。注意，因為現在的處理器足夠快，所以對大多數應用來說不必設 置平滑電容器C9，可以將其省略，不會對本發明的操作產生不利影響。
在第二實施例中，當DC電源電路的輸出電壓VC1基本上等于465伏特 時，分壓比被設定為使得要提供給處理器ICIOI的轉換值VC1小于微處理器 所允許的最大值，在大多數應用中這個值一般是5伏特。處理器IC101將轉 換值Vcu讀取為10位數據。當輸出電壓VC1基本上等于465伏特時，也就 是當轉換值VC1基本上等于5伏特時，處理器IC101讀取最大值D1024。考 慮到容許誤差和便于計算，當輸出電壓VC1基本上等于500伏特時，將轉換 值VC1選擇為基本上等于5伏特。
基準電壓VREF4表示DC電源電路102輸出端的額定輸出電壓VC1(約 等于465伏特)，被設定為大約440伏特。這個電壓被設定在這樣的水平低
于輸出電壓VC1的2%到3X的偏離(465X0.97=451伏特)，但是高于市電 電源的最大電壓305伏特的峰值(305X 1.414=431)。基準電壓VREF4的轉 換值vrem存儲在處理器ICIOI中作為IO位數據。轉換f直VreF4的數字形式 被設定在D900，這個值基于VREF4 (約等于440伏特)與最大輸出電壓 VC1(約等于500伏特)的比率計算出。
在公開的實施例中，處理器IC101包括逆變器控制器108的一部分。但 是，處理器ICIOI和包括保護器的縮放電阻器可以與逆變器控制器108分離 (也就是不集成在逆變器控制器108中)，而不脫離本發明的范圍。逆變器控 制器108輸出信號，用于操作降壓斬波器和極性反轉的組合拓撲中降壓斬波 器電路104的開關元件Q2以及極性反轉電路105的開關元件Q3至Q6。在 不包括降壓斬波器電路(例如圖3所示)的具有全橋拓撲的極性反轉電路中， 逆變器控制器108輸出信號，僅用于全橋電路的開關操作。
當市電電源電壓最初提供給具有上述配置的放電燈點亮裝置101時，約 等于1.414倍輸入電壓的電壓被平滑并提供給DC電源電路102的電容器C1。 基于電容器Cl兩端的電壓，輔助電源單元109輸出電源電壓以激活處理器 ICIOI。
作為轉換值VC1與轉換值VkeF4的比較以及確定轉換值VC1大于轉換值 Vrem的結果，根據處理器ICIOI執行的指令，通過逆變器控制器108選擇性 地輸出降壓斬波器電路104以及極性反轉電路105的驅動控制信號。當滿足 該條件時，意味著電源電壓被提供給放電燈點亮裝置101的外部電壓接收單 元lll，接收到用于控制操作的電源電壓(由輔助電源單元109輸出)后，DC 電源控制器107被激活，并且DC電源電路102執行升壓斬波器電路操作， 由此，DC電源單元輸出端的電容器C1被充電到大約465伏特。換而言之，
因為轉換值VC1大于轉換值Vrem，所以出現正常的開關操作。
另一方面，如果電源電壓因為疏忽而提供到放電燈點亮裝置101的外部 輸出單元112，則DC電源電路102的輸入端子接收不到電壓。結果，DC電 源單元的電容器Cl通過極性反轉電路105和降壓斬波器電路被充電到電源 電壓的大約1.414倍。換而言之，Vd將小于V證4，因此處理器IC101將放 電燈驅動裝置保持在待機狀態。因此，降壓斬波器電路104和極性反轉電路 105的開關操作不會啟動，從而防止損壞極性反轉電路105的開關元件。
下面參照圖1、圖2和圖9討論本發明的第三實施例。
在第三實施例中，對與降壓斬波器電路104的輸出相關聯的電容器C5 的輸出電壓VC5進行采樣，并提供給逆變器控制器108，如圖9所示。提供 縮放電阻器R16至R20，用于將電壓VC5線性地按比例縮小為轉換值VC5。 圖9示出轉換值VC5的DC電壓通過平滑電容器C10被平滑，平滑電容器C10 連接在接地電勢與縮放電阻器R19、 R20的連接點之間；但是，所設置的平 滑電容器C10可以省略而不會影響本發明的操作。轉換值Vc5被提供給處理 器IC101的A/D轉換器端子(圖9中處理器IC101的引腳2)，處理器IC101 具有A/D轉換功能。
當降壓斬波器單元104的輸出電壓VC5約為465伏特(基本上等于DC 電源電路102的輸出電壓)時，將分壓比設定為使得要提供給處理器IC101 的轉換值Vc5小于處理器IC101所允許的最大值，在大多數應用中這個值大 約是5伏特。處理器IC101將轉換值Vc5讀取作為10位數據。當輸出電壓 VC5被設定在大約465伏特時，也就是當轉換值Vc5被設定在大約5伏特時， 處理器IC101讀取數據作為最大值D1024。考慮到容許誤差和便于計算，當 輸出電壓VC5約為500伏特時，將轉換值Vcs設定為大約5伏特。
此外，基準電壓VREF5用于降壓斬波器電路104輸出端的輸出電壓 VC5，該基準電壓VREF5被設定為大約50伏特，明顯小于降壓斬波器電路 104的正常輸出電壓。這個電壓被設定在低于108伏特的峰值電壓的水平， 該峰值電壓反映了與通常由市電電源110提供的120伏特額定電壓的估計為 10%的偏離。基準電壓VREF5的轉換值VREF5存儲在處理器IC101中作為 10位數據。當降壓斬波器電路104的輸出電壓VC5的最大輸出電壓被設定 在D1024時，在處理器IC101中轉換值Vref5被沒定在D102,這個值基于 VREF5(約等于50伏特)與輸出電壓VC5的最大輸出電壓(約等于500伏特) 的比率計算出。
當市電電源電壓被提供給具有上述配置的放電燈點亮裝置101時，將約 等于輸入電壓1.414倍的電壓進行平滑，提供給DC電源電路102的電容器 Cl的輸出端子，如上所述。基于電容器C1的電壓，輔助電源單元109輸出 電源電壓用于控制操作，以激活處理器ICIOI。
基于轉換值Vcs與Vref5的比較，逆變器控制器108確定是否向降壓斬
波器電路104以及極性反轉電路105輸出驅動控制信號。當滿足以下不等式 時，輸出驅動信號 Vc5<Vref5 o
當市電電源IIO連接到放電燈點亮裝置101的外部電壓接收單元111并 且降壓斬波器電路104不運行時，降壓斬波器電路104的輸出電壓VC5約等 于O伏特。因此，當轉換值Vcs將小于轉換值V，5的時候，會發生正常的 開關操作。另一方面，如果外部電源110意外地連接到放電燈點亮裝置101 的外部輸出單元112，則約等于電源電壓1.414倍的DC電壓將提供在電容器 C5兩端，盡管降壓斬波器電路104沒有運行。因此，轉換值Vc5將大于轉換 信Vref5，并且處理器IC101將放電燈點亮裝置101保持在待機狀態。也就 是說，降壓斬波器電路104和極性反轉電路105不會啟動，從而防止損壞極 性反轉電路105的開關元件Q3至Q6。
注意，該實施例不適用于圖3所示的僅全橋拓撲，因為該拓撲省略了降 壓斬波器電路104。
下面參照圖l、圖2和圖9描述本發明的第四實施例。
在第四實施例中，放電燈點亮裝置101包括升壓斬波器電路102，對于 大約120伏特至大約277伏特的市電電源輸入電壓，升壓斬波器電路102輸 出大約465伏特的經過調節的電壓作為DC電源電路102的輸出電壓VC1。 當高壓放電燈113關斷時，降壓斬波器電路104輸出與輸出電壓VC1近似相 同的DC電壓，而當高壓放電燈113導通(即點亮)時，降壓斬波器電路104 輸出與高壓放電燈113的阻抗相關的電壓。上述降壓斬波器的輸出電壓VC5 的轉換方法配置為如圖9所示，并且如上在第三實施例中所述。因此，本實 施例中省略對具體配置的討論。
在第四實施例中，當降壓斬波器電路的輸出電壓VC5基本上等于465 伏特(與DC電源電路102的輸出電壓近似相同)時，分壓比被設定為使得提 供給處理器ICIOI的轉換值Vc5小于該處理器通常允許的最大值(即，在大多 數應用中為5伏特)。處理器ICIOI將轉換值Vc5讀取作為IO位數據。當輸 出電壓VC5約為465伏特時，也就是當轉換值Vcs約為5伏特時，處理器 IC101讀取最大數據值D1024。考慮到容許誤差和便于計算，當輸出電壓VC5 基本上等于500伏特時，將轉換值Vc5設定為基本上等于5伏特。
此外，用于降壓斬波器電路104的輸出電壓VC5(在公開的實施例中約
等于465伏特的正常降壓斬波器輸出電壓)的基準電壓VREF6被設定為等于 稍小的值，例如大約440伏特。這個電壓被設定在這樣的水平低于輸出電 壓VC5的2%到3%的偏離(465乂0.97=451伏特)，但是高于市電電源的305 伏特最大電壓的峰值(305X 1.414 = 431伏特)。基準電壓VREF6的轉換值
vref6存儲在處理器IC101中作為IO位數據。轉換值VreF6的數字形式被設
定在D900，這個值基于VREF6 (約等于440伏特)與輸出電壓VC1的最大輸 出電壓(約等于500伏特)的比率計算出。如上所述，盡管在公開的實施例中 處理器ICIOI包括逆變器控制器108的一部分，但是應當理解處理器可以與 逆變器控制器分離，而不脫離本發明的范圍。
當市電電源110被提供給具有上述配置的放電燈點亮裝置101時，約等 于1.414倍輸入電壓的電壓被平滑并提供給DC電源電路102的電容器Cl 的輸出端子，如上所述。基于電容器C1的電壓，輔助電源單元109輸出用 于控制操作的電源電壓，以控制處理器ICIOI的操作。
逆變器控制器108運行以輸出控制信號，該控制信號啟動降壓斬波器電 路104專有的開關操作。具體而言，開關降壓斬波器電路104，以從DC電 源電路102的輸出電壓VC1(基本上等于465伏特)調節降壓斬波器電路104 的輸出電壓VC5。
通過處理器IC101執行的程序來比較轉換值Vcs與VreF6，以確定極性反 轉電路105的運行狀態。當轉換值Vc5大于轉換值Vref6吋，向極性反轉電
路105輸出驅動控制信號。
當市電電源IIO連接到放電燈點亮裝置101的外部電壓接收單元111時， 輔助電源單元109向DC電源控制器107提供電壓。然后DC電源電路102 執行升壓斬波器電路操作，由此將電容器Cl充電到大約465伏特。降壓斬 波器電路104的輸出電壓VC5變為大約等于相同的水平(即465伏特)，使得 轉換值Vc5大于轉換值vre，因此，過程進行到正常的開關操作，以導通放 電燈113。
另一方面，如果市電電源110意外地連接到放電燈點亮裝置101的外部 輸出單元112，則DC電源電路102的輸入端子不接收任何電壓。結果，降 壓斬波器電路104的電容器C5通過極性反轉電路105被充電到市電電源電
壓的大約1.414倍。因此，轉換值Vc5將小于轉換值VREF6，并且處理器IC101
將操作以將放電燈點亮裝置101保持在待機狀態。因此，極性反轉電路105 的開關操作不會啟動，從而防止損壞極性反轉電路105的開關元件Q3至Q6。
注意，該實施例不適用于例如圖3所示的僅全橋拓撲，因為其中省略了 降壓斬波器電路104。
下面描述本發明的第五實施例。參照圖1至圖3以及圖10描述本發明 的第五實施例。
放電燈點亮裝置101包括升壓斬波器電路，對于大約120伏特至大約277 伏特的市電電源電壓，升壓斬波器電路通過DC電源電路102產生大約465 伏特的經過調節的電壓作為輸出電壓VC1。 AC-DC電壓整流器(例如整流器 DB1)提供輸出電壓VDB1，輸出電壓VDB1被提供給逆變器控制器108，如 圖10所示。縮放電阻器R21至R25用于將輸出電壓VDB1線性地按比例縮 小為轉換值VDm。轉換值VDm被輸入處理器IClOl的A/D轉換器端子(即處 理器IC101的引腳5，如圖10所示)，處理器ICIOI包括A/D轉換功能。此 外，可以在縮放電阻器R24、 R25的連接點與接地電勢之間可選擇地設置平 滑電容器，雖然現在的微處理器足夠快，因此一般不必要有平滑電容器Cll。
當整流電路DB1的輸出電壓VDB1為大約431伏特(對應于305伏特的 最大AC電源電壓的1.414倍)的最大值時，分壓比被設定為使得提供給處理 器IC101的轉換值VDB1不會超過處理器所允許的最大允許值，在大多數應用
中這個值通常是5伏特。處理器IC101將轉換值VDB!讀取為IO位數據。當
輸出電壓VDB1大約等于431伏特時，也就是說當轉換值V腦基本上等于5 伏特時，處理器ICIOI讀取最大數據值D1024。考慮到容許誤差和便于計算， 當輸出電壓VDB1基本上等于500伏特時，將轉換值VDw選擇為基本上等 于5伏特。
此外，將基準電壓VREF7(與輸出電壓VDB1相關聯)設定為約等于50 伏特。這個電壓被選擇為設定在低于(小于)108伏特峰值電壓的水平，該峰 值電壓反映了與市電AC電源的120伏特額定電壓的估計為10%的偏離。基 準電壓VREF7的轉換值VREF7存儲在處理器IC101中作為10位數據。當整 流電路DB1的最大輸出電壓設定在D1024時，轉換值Vref7被沒定在D102， 這個值基于VreF7 (基本上等于50伏特)與VREF7的最大輸出電壓(基本上等
于500伏特)的比率計算出。
當市電電源IIO被提供給具有上述配置的放電燈點亮裝置101吋，將約 等于輸入電壓1.414倍的電壓進行平滑，提供到DC電源電路102的電容器 Cl兩端。基于電容器C1兩端的電壓，輔助電源單元109輸出電源電壓用于 控制操作，以激活處理器ICIOI。
通過處理器ICIOI執行的程序，逆變器控制器108的驅動控制信號被選
擇性地輸出，以響應轉換值V則與VREF7的比較結果，驅動極性反轉電路105。
當市電電源IIO被提供給放電燈點亮裝置101的外部電壓接收單元111 時，輸出電壓VDB1變為等于電源電壓的大約1.414倍。結果，轉換值V畫 大于轉換值VreF7。因此，可開始正常的開關操作。另一方面，如果市電電 源110意外地連接到放電燈點亮裝置101的外部輸出單元112，則輸出電壓 VDB1將大約等于0伏特，因為二極管D1將防止電壓回流。因此，轉換值 V則將小于轉換值VreF7。結果，處理器IC101將放電燈點亮裝置101保持 在待機狀態。因此，極性反轉電路105的開關操作不會啟動，從而防止損壞 極性反轉電路105的開關元件。
注意，所提供的上述實例僅僅是為了說明的目的，絕不是要解釋為限制 本發明。雖然參照示例性實施例描述了本發明，但是應當理解，這里所使用 的字句是描述性的和示例性的，而不是限制性的。在所附權利要求書的范圍 內，如同目前所述的和所修改的，在其各個方面可以進行改型而不脫離本發 明的范圍。雖然這里參照特定的結構、材料和實施例描述了本發明，本發明 并不欲限制于這里所公開的細節；本發明應延伸到例如落入所附權利要求書 范圍的所有功能性等同結構、方法和用途。
本發明不限于上述實施例，可作出各種變型和改型而不脫離本發明的范圍。
權利要求
1、一種設備，其保護放電燈點亮裝置不因為電功率源到所述放電燈點亮裝置的誤接線而造成損壞，所述設備包括檢測器，對與所述放電燈點亮裝置相關聯的至少一個監控點進行采樣，以獲得至少一個檢測電壓；比較器，將所述至少一個檢測電壓與基準電壓進行比較；以及禁止器，當所述比較的結果表明存在所述電源到所述放電燈點亮裝置的誤接線時，禁止所述放電燈點亮裝置的運行。
2、 如權利要求1所述的設備，其中，通過對與所述放電燈點亮裝置的 極性反轉電路相關聯的開關元件的連接點的電壓進行采樣，來獲得所述至少 一個檢測電壓。
3、 如權利要求2所述的設備，其中，當所述至少一個檢測電壓大于所 述基準電壓時，所述禁止器確定存在所述誤接線。
4、 如權利要求3所述的設備，其中，所述基準電壓小于2的平方根倍 的市電電源。
5、 如權利要求l所述的設備，其中，通過對所述放電燈點亮裝置的DC 電源的輸出電壓進行采樣來獲得所述至少一個檢測電壓，當采樣得到的所述 輸出電壓不超過所述基準電壓時，所述比較器確定存在所述電源到所述放電 燈點亮裝置的誤接線。
6、 如權利要求1所述的設備，其中，通過對所述放電燈點亮裝置的降 壓斬波器的輸出電壓進行采樣來獲得所述至少一個檢測電壓，當采樣得到的 所述輸出電壓不超過所述基準電壓時，所述比較器確定存在所述電源到所述 放電燈點亮裝置的誤接線。
7、 如權利要求1所述的設備，其中，通過對所述放電燈點亮裝置的整 流器的輸出電壓進行采樣來獲得所述至少一個檢測電壓，當采樣得到的所述 輸出電壓不超過所述基準電壓時，所述比較器確定存在所述電源到所述放電 燈點亮裝置的誤接線。
8、 一種方法，用于保護放電燈點亮裝置不因為電功率源到所述放電燈 點亮裝置的誤接線而造成損壞，所述方法包括步驟對與所述放電燈點亮裝置相關聯的至少一個監控點進行檢測，以獲得至 少一個檢測電壓；將所述至少一個檢測電壓與基準電壓進行比較；以及 當所述至少一個檢測電壓與所述基準電壓的比較結果確定存在所述電源到所述放電燈點亮裝置的誤接線時，禁止所述放電燈點亮裝置的運行。
9、 如權利要求8所述的方法，其中，當存在所述電源到所述放電燈點 亮裝置的誤接線時，禁止包括禁止所述放電燈點亮裝置的極性反轉電路的開 關操作。
10、 如權利要求8所述的方法，其中，檢測包括檢測所述放電燈點亮裝 置的極性反轉電路的一對開關元件的連接點的輸出電壓，當檢測到的輸出電 壓與所述基準電壓的比較結果表明檢測到的輸出電壓大于所述基準電壓時， 禁止包括禁止所述一對開關元件的開關操作。
11、 如權利要求8所述的方法，其中，當所述至少一個檢測電壓與所述 基準電壓的比較結果表明所述至少一個檢測電壓大于所述基準電壓時，禁止 包括禁止所述放電燈點亮裝置的極性反轉電路的開關操作。
12、 如權利要求8所述的方法，其中，當所述至少一個檢測電壓與所述 基準電壓的比較結果表明所述基準電壓大于所述至少一個檢測電壓時，禁止 包括禁止所述放電燈點亮裝置的極性反轉電路的開關操作。
13、 一種放電燈點亮設備，包括DC電源，響應來自外部電源接收器的AC電源，產生預定的DC電壓；DC電源控制器，控制所述DC電源的開關元件的操作；逆變器，具有多個開關元件，所述逆變器將所述預定的DC電壓轉變為足以點亮放電燈的AC電壓；逆變器控制器，控制所述逆變器的所述多個幵關元件的操作； 外部輸出器，將所述AC電壓從所述逆變器提供給所述放電燈； 輔助電源，基于來自外部電壓接收器的電源，產生操作電壓以對所述DC電源控制器和所述逆變器控制器供電，所述輔助電源配置為即使所述AC電源被提供給所述外部輸出器，也產生所述操作電壓以對所述逆變器控制器供電；以及保護器，響應從所述放電燈點亮設備獲得的監控電壓與基準電壓的比較 結果，所述保護器操作以禁止所述逆變器的所述多個開關元件的操作。
14、 如權利要求13所述的設備，其中，所述監控電壓表示所述逆變器 的所述多個開關元件中的一對的連接點的電壓，當確定所述監控電壓大于所 述基準電壓時，所述保護器禁止所述多個開關元件的操作，而當確定所述監 控電壓小于所述基準電壓時，所述保護器使能所述多個開關元件的操作。
15、 如權利要求13所述的設備，其中，所述監控電壓表示所述DC電源 的所述預定的DC電壓，當確定所述預定的DC電壓小于所述基準電壓時， 所述保護器禁止所述多個開關元件的操作，而當確定所述DC電源大于所述 基準電壓時，所述保護器使能所述多個開關元件的操作。
16、 如權利要求13所述的設備，其中，所述逆變器包括降壓斬波器， 所述監控電壓表示所述降壓斬波器的輸出電壓，當確定所述降壓斬波器的所 述輸出電壓大于所述基準電壓時，所述保護器禁止所述多個開關元件的操 作，而當確定所述降壓斬波器的所述輸出電壓小于所述基準電壓時，所述保 護器使能所述多個開關元件的操作，所述基準電壓明顯小于所述降壓斬波器 的正常輸出電壓。
17、 如權利要求13所述的設備，其中，所述逆變器包括降壓斬波器， 所述監控電壓表示所述降壓斬波器的輸出電壓，當確定所述降壓斬波器的所 述輸出電壓小于所述基準電壓時，所述保護器禁止所述多個開關元件的操 作，而當確定所述降壓斬波器的所述輸出電壓大于所述基準電壓時，所述保 護器使能所述多個開關元件的操作，所述基準電壓接近所述降壓斬波器的正 常輸出電壓。
18、 如權利要求13所述的設備，其中，所述DC電源包括升壓整流器， 所述監控電壓表示AC-DC整流器的輸出電壓，當確定所述AC-DC整流器的 所述輸出電壓小于所述基準電壓時，所述保護器禁止所述多個開關元件的操 作，而當確定所述AC-DC整流器的所述輸出電壓大于所述基準電壓時，所 述保護器使能所述多個開關元件的操作，所述基準電壓明顯小于正常市電電 源。
全文摘要
一種方法和設備，用于保護放電燈點亮裝置不因為電功率源到所述放電燈點亮裝置的誤接線而造成損壞。所述保護設備包括檢測器、比較器和禁止器。檢測器對與所述放電燈點亮裝置相關聯的至少一個監控點進行采樣，以獲得至少一個檢測電壓。比較器將所述至少一個檢測電壓與基準電壓進行比較。當所述比較器確定存在所述電功率源到所述放電燈點亮裝置的誤接線時，禁止器禁止所述放電燈點亮裝置的運行。
文檔編號H05B41/285GK101385398SQ20078000582
公開日2009年3月11日 申請日期2007年3月7日 優先權日2006年3月7日
發明者強力健史, 托尼·伊揚·孫, 福田健一 申請人:松下電工株式會社