電力Vl進(jìn)行全波整流。緩沖電容器E提供二極管橋所產(chǎn)生的全波整流電力的平滑,以便獲得DC供應(yīng)電壓514,其被饋送到半橋逆變器510。保護(hù)二極管D7防止可由半橋逆變器510所產(chǎn)生的任何不需要的電壓尖峰到達(dá)橋二極管Dl、D2、D3或D4。由電容器Cl和電感器LI所形成的電磁干擾(EMI)濾波器512用來(lái)使傳送到輸入AC電源202的擾動(dòng)為最小。備選地,EMI濾波器能夠放置在緩沖電容器E與逆變器510之間的DC供應(yīng)電壓514上。示范半橋逆變器510屬于瞬時(shí)啟動(dòng)類(lèi)型,以得到來(lái)自燈100的幾乎立即光輸出。在逆變器510的啟動(dòng)階段期間,DC供應(yīng)電壓514經(jīng)由電感器LI施加到緩沖電容器E。緩沖電容器E降低來(lái)自AC電源202的全波整流AC輸入電力所引起的波紋電壓。結(jié)果是施加到半橋逆變器510的高DC供應(yīng)電壓514。半橋逆變器包括雙極開(kāi)關(guān)晶體管Q1、Q2以及由電感器L2和電容器C7、C5所形成的諧振槽。驅(qū)動(dòng)變壓器518 (其包括一次繞組L3和二次繞組L4、L5)用來(lái)通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管R3、R5來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)晶體管Ql、Q2。在啟動(dòng)階段期間,電容器C3經(jīng)由電阻器Rl和R2從DC供應(yīng)電壓514來(lái)充電。在C3兩端的電壓達(dá)到雙向觸發(fā)二極管(DIAC)的擊穿電壓、例如32伏特時(shí),DIAC將立即擊穿,并且晶體管Q2接通。電阻器Rl確保在DIAC被觸發(fā)之前,在結(jié)點(diǎn)516的半橋中點(diǎn)電壓設(shè)置成DC供應(yīng)電壓514的輸入。當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管Q2接通時(shí),DC供應(yīng)514上的半橋中點(diǎn)電壓從514上的DC輸入電壓迅速改變成零伏特,使得正電極施加到驅(qū)動(dòng)變壓器518的二次繞組L3,并且使晶體管Q2保持導(dǎo)通。在晶體管Q2的接通之后,二極管D5對(duì)C3放電,以防止晶體管Q2的雙重觸發(fā)(doubletriggering),同時(shí)電容器C2防止電容器C3在振蕩開(kāi)始之前被放電。在這點(diǎn)上,半橋510進(jìn)行振蕩,以及啟動(dòng)模塊通過(guò)二極管D5來(lái)停用。D6用來(lái)確保Q3沒(méi)有傳導(dǎo)任何反向電流,因?yàn)榭捎肕OSFET的一部分內(nèi)置了集成后向?qū)ǘO管。電阻器R4和R6分別限制流經(jīng)晶體管Ql和Q2的電流。
[0035]在半橋逆變器510啟動(dòng)之后,它進(jìn)入點(diǎn)亮階段以點(diǎn)亮燈100。在點(diǎn)亮階段中,諧振組件——電容器L2和電容器C7、C5——形成串聯(lián)諧振模塊,其能夠生成C5兩端的大電壓。最壞情況點(diǎn)亮電壓在低溫下對(duì)熒光燈大約為900伏特峰值。鎮(zhèn)流器線圈L2和點(diǎn)亮器電容器C5的組合選擇成確保當(dāng)燈100兩端的電壓能夠超過(guò)點(diǎn)亮電壓時(shí),經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管的電流保持為低于可接受等級(jí)、例如低于大約1.5 Ao燈驅(qū)動(dòng)模塊500對(duì)下至大約150 Vrms的干線電壓能夠重新點(diǎn)亮燈100。
[0036]一旦燈100被點(diǎn)亮,驅(qū)動(dòng)模塊500進(jìn)入燃燒階段,其中燈100將變成低歐姆,并且要求對(duì)流經(jīng)燈100的電流的鎮(zhèn)流或控制。經(jīng)過(guò)燈100的電流主要由電感器L2結(jié)合半橋轉(zhuǎn)換器510的工作頻率(其在某些實(shí)施例中可以為大約28 KHz)來(lái)控制。在燃燒階段期間,點(diǎn)亮器電容器C5的阻抗與燈阻抗相比很高,因此它對(duì)燈電流的影響可看作是可忽略的。
[0037]在圖5所示的實(shí)施例中,電力開(kāi)關(guān)模塊3310結(jié)合定時(shí)器模塊320進(jìn)行工作,以便對(duì)燈100被點(diǎn)亮之后的預(yù)定時(shí)間期間向燈100提供DC電力。在這個(gè)示例中,在預(yù)定時(shí)間期間之后或者當(dāng)燈100達(dá)到預(yù)期操作點(diǎn)時(shí),電力開(kāi)關(guān)模塊310切換成向燈100提供AC電力。備選地,電力開(kāi)關(guān)模塊310可基于除了包括時(shí)間之外的任何適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)(例如燈100的光輸出或溫度)來(lái)切換。在燈100—直工作并且實(shí)現(xiàn)取得預(yù)期亮度或溫度的那些狀況中,這能夠是有利的。在那些狀況中,燈驅(qū)動(dòng)模塊210能夠包括適當(dāng)傳感器,其檢測(cè)光輸出和/或溫度。在一些實(shí)施例中,組合件200能夠包括一個(gè)或多個(gè)控制器(未示出),其能夠用來(lái)檢測(cè)和確定燈的光輸出和/或溫度,以及確定以DC模式或者AC模式來(lái)控制燈100的時(shí)間。(一個(gè)或多個(gè))控制器能夠包括由機(jī)器可讀指令組成的一個(gè)或多個(gè)處理器,機(jī)器可讀指令是由處理裝置可執(zhí)行的,以用于確定以DC模式和以AC模式來(lái)控制燈100的時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))控制器能夠包括或者耦合到一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置或組合件,以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、信息和指令。
[0038]在圖5所示的實(shí)施例中,場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q3用來(lái)在AC與DC模式之間切換電力開(kāi)關(guān)模塊310。當(dāng)晶體管Q3斷開(kāi)、即沒(méi)有導(dǎo)通時(shí),電力開(kāi)關(guān)模塊310表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)AC鎮(zhèn)流器,AC電力施加到燈100,并且燈電流被防止超過(guò)安全操作等級(jí)。當(dāng)晶體管Q3閉合、即晶體管Q3導(dǎo)通時(shí),晶體管Q3在輸出232上的AC燈電力信號(hào)的正半周期期間經(jīng)過(guò)二極管D6將電力開(kāi)關(guān)模塊310的輸出232短接到地。因此,在正半周期期間,電流流經(jīng)這個(gè)短接模塊232而不是燈100,由此對(duì)電容器C7充電。當(dāng)電力開(kāi)關(guān)模塊310的輸出232改變極性時(shí),二極管D6停止導(dǎo)通,并且電流流經(jīng)燈100。電容器C6使二極管D6兩端的電壓穩(wěn)定。在正半周期期間放置于電容器C7的電荷這時(shí)流經(jīng)燈100,從而產(chǎn)生經(jīng)過(guò)燈100、比AC模式流動(dòng)的平均電流要大的電流。這樣,燈100僅在每第二半周期以大體與平均AC電流相同的平均電流導(dǎo)通。
[0039]在所示實(shí)施例中,定時(shí)器模塊320用來(lái)在DC與AC模式之間切換電力開(kāi)關(guān)模塊310的輸出232。定時(shí)器模塊320的操作基于通過(guò)限流電阻器R8對(duì)電容器C9的充電時(shí)間。當(dāng)燈驅(qū)動(dòng)模塊210首次啟動(dòng)時(shí),電容器C9上不存在電荷,并且晶體管Q4截止,即不導(dǎo)通,從而產(chǎn)生較高的、來(lái)自定時(shí)器模塊320的輸出520,其使電力開(kāi)關(guān)模塊310進(jìn)入DC電力模式。當(dāng)電容器C9的電壓達(dá)到齊納二極管D8的擊穿電壓時(shí),齊納二極管D8開(kāi)始導(dǎo)通,從而使晶體管Q4導(dǎo)通,這又將輸出520從高改變成低。當(dāng)輸出520為低時(shí),晶體管Q4截止,從而使電力開(kāi)關(guān)模塊310的輸出232返回到AC電力模式。定時(shí)器模塊320包括齊納二極管D9,以保護(hù)輸出520免受過(guò)度電壓,連同電容器CS —起增加電壓濾波。電阻器R9限制經(jīng)過(guò)晶體管Q4的電流,以及電阻器R12為電容器C9提供放電通路以重置定時(shí)器模塊320。
[0040]在DC電力模式,示范驅(qū)動(dòng)器模塊210向燈100提供DC電力,其具有與AC電力模式期間提供給燈100的平均電流基本上相同的平均電流。使用稱(chēng)作DC升壓的方法,較高DC電力電平能夠提供給燈100,從而引起起動(dòng)時(shí)間的附加減少。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,圖2的燈電力控制模塊230可配置成以DC電力模式提供平均DC電流,其是以AC電力模式所提供的平均電流的兩倍。
[0041]上述示范實(shí)施例在燈100最初啟動(dòng)時(shí)使用DC電力,并且然后切換到AC模式以向燈100供電。在一些實(shí)施例中,可期望避免從DC電力切換到AC電力。在這些實(shí)施例中,AC電力模式和DC電力模式能夠通過(guò)向燈100施加包括DC偏壓的AC電力信號(hào)相結(jié)合。通過(guò)施加DC偏壓連同AC電力,能夠得到增加陽(yáng)極加熱和電泳迀移的有益效果的一部分,而無(wú)需切換電力模式。在這個(gè)實(shí)施例中,圖2的燈電力控制模塊230配置成將DC偏壓施加到從鎮(zhèn)流器模塊220所接收的AC電力信號(hào)。施加到燈100的電力輸出232將包括AC電力信號(hào)和DC偏壓。
[0042]如上所述,在具有電極之一附近的汞齊的熒光燈中,能夠通過(guò)采用DC電力驅(qū)動(dòng)燈,使得與汞齊相鄰的電極為陽(yáng)極,來(lái)減少起動(dòng)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中,汞齊150的加熱能夠通過(guò)降低陽(yáng)極表面與汞齊之間的熱阻來(lái)進(jìn)一步加速。例如,導(dǎo)電或金屬部分、例如線材(未示出)能夠插入電極結(jié)構(gòu)126的表面與汞齊150之間,以便提供導(dǎo)熱通路,以將熱從電極結(jié)構(gòu)126傳遞到汞齊150。導(dǎo)熱通路是具有降低熱阻的通路或結(jié)構(gòu),其與電極結(jié)構(gòu)126和汞齊150進(jìn)行熱傳遞,以允許熱易于從電極結(jié)構(gòu)126移動(dòng)到汞齊150。傳導(dǎo)通路能夠通過(guò)放置金屬結(jié)構(gòu)、例如金屬線來(lái)形成,其中一端與引入線12