專利名稱：電路配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過高頻電流來對一個(gè)負(fù)載供電的電路配置，該配置設(shè)有DC-AC變換器，該DC-AC變換器包括用于連接到供電電壓源的第1輸入端和第2輸入端；第1和第2開關(guān)元件的串聯(lián)配置，將所述串聯(lián)配置的第1端連接到第1輸入端，將第2端連接到第2輸入端；以及使該開關(guān)元件中的一個(gè)分流的負(fù)載支路，該支路設(shè)有用于支撐該燈的連接端；控制變壓器，包括可磁化材料的第1閉合磁環(huán)路，在該第1閉合磁環(huán)路的周圍設(shè)置初級繞組、連接到第1開關(guān)元件上的第1次級繞組和連接到第2開關(guān)元件上的第2次級繞組；以及電感裝置，設(shè)有具有兩端的磁芯，并設(shè)有至少一個(gè)繞組Lb，該繞組Lb與該控制變壓器的初級繞組串聯(lián)，并圍繞在兩端之間的磁芯而設(shè)置。
本發(fā)明也涉及電感性元件和小型燈。
由US5,434,480可知道在第1段中提到的電路配置。該已知的電路配置廣泛地用于對低壓汞放電燈進(jìn)行供電。這些燈經(jīng)常被稱為帶有集成于燈內(nèi)的供電電路的小型熒光燈。這種小型熒光燈具有高的發(fā)光效率，并非常廣泛地用于以往使用白熾燈的場所。該已知的電路配置的缺點(diǎn)是它由數(shù)目比較多的元件組成。由于該電路配置的數(shù)目比較多的元件，要組裝該電路配置和將其集成到小型熒光燈中是比較復(fù)雜的。
本發(fā)明的目的在于提供一種由數(shù)目比較少的元件組成的電路配置。
按照本發(fā)明，如在開始的一段中提到的電路配置就是為了達(dá)到該目的，其特征在于通過可磁化材料將磁芯的端部連接到第1閉合磁環(huán)路上，使得兩個(gè)次級繞組圍繞第1閉合磁環(huán)路的一部分而設(shè)置，在該第1閉合磁環(huán)路中在該電路配置的工作期間內(nèi)由繞組Lb和初級繞組產(chǎn)生的磁通互相增強(qiáng)。
由于總的磁通在被次級繞組包圍的第1閉合磁環(huán)路的該部分中為最大，故該部分可飽和，而該第1磁環(huán)路的剩下的部分和磁芯不飽和。上述飽和對于使該開關(guān)元件比較快地變成非導(dǎo)通狀態(tài)是很有利的，特別是如果電路配置的開關(guān)元件是雙極型晶體管。該開關(guān)元件中的比較小的功耗是通過使該開關(guān)元件比較快地變成非導(dǎo)通狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。該比較小的功耗給出該開關(guān)元件的比較長的使用壽命。
該控制變壓器和該電感裝置已被集成到按照本發(fā)明的電路配置的一個(gè)電感元件中。由于以上所述的結(jié)果，組裝按照本發(fā)明的電路配置的過程和將其集成到一個(gè)小型燈中是比較簡單的。
該電感裝置可包括一個(gè)鎮(zhèn)流線圈。這種比較簡單的電路配置的結(jié)構(gòu)適合于下述的應(yīng)用其中供給該電路配置的供電電壓具有比較高的幅度，同時(shí)該燈的工作電壓比較低。
如果以比較低的幅度供給該電路配置的供電電壓和/或該燈的工作電壓比較高，則可能希望使用包括變壓器的電感裝置。在按照本發(fā)明的電路配置的這樣一種實(shí)施例中，繞組Lb形成該變壓器的初級繞組。用于支撐燈的連接端被連接到該變壓器的次級繞組上。
該磁芯可設(shè)有空氣隙。因此，即使對于流過繞組Lb的比較強(qiáng)的電流，該磁芯中的磁通也比較小，這樣就使該磁芯不能到達(dá)飽和狀態(tài)，該電感裝置以所希望的方式來工作。
一種比較簡單、因而比較廉價(jià)的共同形成第1閉合磁環(huán)路和磁芯的方式是使用兩個(gè)E芯。
按照本發(fā)明的一種電路配置非常適合用于小型燈，特別是小型低壓汞燈的電子鎮(zhèn)流器，該小型燈包括設(shè)有燈殼的光源，該燈殼以氣密方式被封閉并透過可見光；外罩，該外罩被固定在該光源上，并設(shè)有燈蓋；以及電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器被導(dǎo)電性地連接到該光源上以便對該光源進(jìn)行供電，該電子鎮(zhèn)流器被容納于被該外罩圍繞的空間中。
以下將參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例，在這些附圖中

圖1示出按照本發(fā)明的電感元件的一個(gè)實(shí)施例；圖2示出按照本發(fā)明的電路配置的實(shí)施例，該電路配置包括一個(gè)如圖1中示出的電感元件并帶有一個(gè)與其連接的燈；以及圖3示出按照本發(fā)明的小型燈的一個(gè)實(shí)施例。
在圖1中，M是用兩個(gè)E芯形成的磁性材料的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由兩個(gè)平行的臂P1、P2組成，臂P1、P2被橫向臂Z1、Z2、Z3互相連接起來。Lprim、SEC1和SEC2分別是控制變壓器的初級繞組和第1和第2次級繞組。這些繞組圍繞橫向臂Z1而設(shè)置。橫向臂Z1與臂P1、P2和橫向臂Z3一起形成第1閉合磁環(huán)路。第1閉合磁環(huán)路與繞組Lprim、SEC1和SEC2一起形成控制變壓器。橫向臂Z2形成磁芯。Lb是一個(gè)在本實(shí)施例中與橫向臂Z2一起形成鎮(zhèn)流線圈的繞組。Ls是一個(gè)在橫向臂Z2中的空氣隙。該第1E芯包括臂P1和橫向臂Z1、Z2、Z3的每一個(gè)的一半。該第2E芯包括臂P2和橫向臂Z1、Z2、Z3的每一個(gè)的一半。RV1是垂直地橫切橫向臂Z3的一個(gè)面，其中第1和第2E芯互相接觸。RV2是垂直地橫切橫向臂Z1的一個(gè)面，其中第1和第2E芯互相接觸。
在圖2中，K1和K2分別是連接到供電電壓源的第1和第2輸入端。通過第1開關(guān)元件S1與第2開關(guān)元件S2的串聯(lián)配置將K1連接到K2。在本實(shí)施例中的開關(guān)元件由雙極型晶體管來形成。開關(guān)元件S1被二極管D1分流，開關(guān)元件S2被二極管D2分流。開關(guān)元件S2被一個(gè)負(fù)載分支分流，在本實(shí)施例中，該負(fù)載分支由初級繞組Lprim、繞組Lb、用于支撐燈的連接端K3和K4以及電容器C1來形成。低壓汞放電燈La被連接到連接端K3和K4，并被電容器C2分流。將次級繞組SEC1的各端連接到開關(guān)元件S1的基極和發(fā)射極。將次級繞組SEC2的各端連接到開關(guān)元件S2的基極和發(fā)射極。
以下是圖1中示出的磁性元件和圖2中示出的電路配置的工作。
當(dāng)將輸入端K1和K2連接到DC電壓源時(shí)，次級繞組SEC1和SEC2將使開關(guān)元件S1和S2隨著高頻交替地導(dǎo)通和非導(dǎo)通。作為其結(jié)果，高頻AC電流流過負(fù)載分支，由此對燈La供電。該高頻AC電流經(jīng)由繞組Lb引起結(jié)構(gòu)M中的第1磁通。該第1磁通呈現(xiàn)在第2閉合磁環(huán)路和第3閉合磁環(huán)路中，該第2閉合磁環(huán)路由橫向臂Z1、橫向臂Z2和在位于橫向臂Z1和Z2之間的臂P1和P2的那些部分來形成，該第3閉合磁環(huán)路由橫向臂Z3、橫向臂Z2和在橫向臂Z2和Z3之間存在的臂P1和P2的那些部分來形成。由于在第2和在第3閉合磁環(huán)路中的空氣隙Ls的存在，該第1磁通比較小。在負(fù)載分支中流動的高頻AC電流也引起第2磁通，該第2磁通經(jīng)由控制變壓器的初級繞組Lprim呈現(xiàn)在第1閉合磁環(huán)路和第2閉合磁環(huán)路中。但是，考慮到空氣隙Ls的存在，呈現(xiàn)在第2閉合磁環(huán)路中的磁通比較小。但是，因?yàn)榈?閉合磁環(huán)路沒有空氣隙，故總的第2磁通比較大。第1和第2磁通在橫向臂Z1、橫向臂Z2中互相增強(qiáng)，在橫向臂Z3中部分地互相抵消。由于等于第1磁通和第2磁通的和的總磁通在橫向臂Z1中達(dá)到最大值，故后者能進(jìn)入飽和狀態(tài)，而橫向臂Z2和橫向臂Z3不變成飽和狀態(tài)。由于橫向臂Z1的飽和，在次級繞組SEC1及SEC2的兩端之間呈現(xiàn)的電壓較快地下降。這使開關(guān)元件S1和S2較快地變成非導(dǎo)通狀態(tài)，以致在開關(guān)元件中消耗較少的功率。同時(shí)，由橫向臂Z2和繞組Lb形成的鎮(zhèn)流線圈繼續(xù)以所希望的方式工作，這是由于因空氣隙的緣故，橫向臂Z2不變成飽和狀態(tài)。
在圖3中，參照數(shù)字8表示燈殼的一部分，該燈殼以氣密方式被封閉并透過可見光。外罩的壁6被連接到燈殼8上，并設(shè)有燈蓋3，同時(shí)按照本發(fā)明的電路配置B存在于被該外罩封閉的空間7中。在圖中，將該電路配置表示為由元件P和C1至C4組成。連接線9在該電路配置與燈殼中的電極(未示出)之間延伸。E表示在該電路配置與配置在該燈蓋上的電接點(diǎn)1和2之間的連接線。
由于控制變壓器的繞組Lb和初級繞組以串聯(lián)方式連接，故在該電路配置的工作期間內(nèi)兩者流過相同的電流。但是，如果第1閉合磁環(huán)路不包括一個(gè)空氣隙，則在第1閉合磁環(huán)路中由初級繞組感應(yīng)的磁通比由繞組Lb感應(yīng)的磁通大很多。
權(quán)利要求
1．一種通過高頻電流來對一個(gè)負(fù)載供電的電路配置，該配置設(shè)有DC-AC變換器，該DC-AC變換器包括用于連接到供電電壓源的第1輸入端和第2輸入端；第1和第2開關(guān)元件的串聯(lián)配置，將所述串聯(lián)配置的第1端連接到第1輸入端，將第2端連接到第2輸入端；以及使該開關(guān)元件中的一個(gè)分流的負(fù)載支路，該支路設(shè)有用于支撐該燈的連接端；控制變壓器，包括可磁化材料的第1閉合磁環(huán)路，在該第1閉合磁環(huán)路的周圍設(shè)置初級繞組、連接到第1開關(guān)元件上的第1次級繞組和連接到第2開關(guān)元件上的第2次級繞組；以及電感裝置，設(shè)有具有兩端的磁芯，并設(shè)有至少一個(gè)繞組Lb，該繞組Lb與該控制變壓器的初級繞組串聯(lián)，并圍繞在兩端之間的磁芯而設(shè)置，其特征在于通過可磁化材料將磁芯的端部連接到第1閉合磁環(huán)路上，使得兩個(gè)次級繞組圍繞第1閉合磁環(huán)路的一部分而設(shè)置，在該第1閉合磁環(huán)路中在該電路配置的工作期間內(nèi)由繞組Lb和初級繞組產(chǎn)生的磁通互相增強(qiáng)。
2．如權(quán)利要求1中所述的電路配置，其特征在于該電感裝置包括一個(gè)鎮(zhèn)流線圈。
3．如權(quán)利要求1中所述的電路配置，其特征在于該電感裝置包括一個(gè)變壓器，并且繞組Lb形成所述變壓器的初級繞組。
4．如上述的權(quán)利要求的任一項(xiàng)或幾項(xiàng)中所述的電路配置，其特征在于該磁芯設(shè)有空氣隙。
5．如上述的權(quán)利要求的任一項(xiàng)或幾項(xiàng)中所述的電路配置，其特征在于第1閉合磁環(huán)路和磁芯由兩個(gè)E芯來形成。
6．一種在如上述的權(quán)利要求的任一項(xiàng)或幾項(xiàng)中所述的電路配置中使用的電感元件，包括控制變壓器，包括可磁化材料的第1閉合磁環(huán)路，在該第1閉合磁環(huán)路的周圍設(shè)置初級繞組和兩個(gè)次級繞組；以及電感裝置，設(shè)有具有兩端的磁芯，并設(shè)有至少一個(gè)繞組Lb，該繞組Lb與該控制變壓器的初級繞組串聯(lián)，并圍繞在兩端之間的磁芯而設(shè)置，其特征在于通過可磁化材料將磁芯的端部連接到第1閉合磁環(huán)路上，使得繞組Lb、初級繞組和兩個(gè)次級繞組圍繞第2閉合磁環(huán)路的而設(shè)置，該第2閉合磁環(huán)路由磁芯和第1閉合磁環(huán)路的一部分形成，其中由繞組Lb和初級繞組產(chǎn)生的磁通在所述繞組流過電流時(shí)互相增強(qiáng)。
7．一種小型燈，包括設(shè)有燈殼的光源，該燈殼以氣密方式被封閉并透過可見光；外罩，該外罩被固定在該光源上，并設(shè)有燈蓋；以及電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器被導(dǎo)電性地連接到該光源上以便對該光源進(jìn)行供電，該電子鎮(zhèn)流器被容納于被該外罩圍繞的空間中，其特征在于該電子鎮(zhèn)流器包括如在權(quán)利要求1、2、3、4或5中所述的電路配置。
8．如權(quán)利要求7中所述的小型燈，其特征在于該光源是低壓汞放電燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用高頻電流對燈(La)供電的電路配置,該電路配置設(shè)有DC－AC變換器,該DC－AC變換器包括:設(shè)有雙極型開關(guān)(51、52)的橋式電路;用于使該開關(guān)導(dǎo)通和非導(dǎo)通的控制變壓器(Lprim、SEC1、SEC2、P1、P2、Z1、Z2);以及鎮(zhèn)流線圈(Lb、Z2)。將該控制變壓器和該鎮(zhèn)流線圈以下述的方式集成到一個(gè)元件中,使被控制變壓器的次級繞組(SEC1、SEC2)包圍的磁性材料在每個(gè)高頻周期內(nèi)變成飽和狀態(tài),而鎮(zhèn)流線圈不變成飽和狀態(tài)。這樣,通過一個(gè)元件有效地實(shí)現(xiàn)低功耗的開關(guān)控制和鎮(zhèn)流功能。
文檔編號H05B41/02GK1237321SQ98801272
公開日1999年12月1日 申請日期1998年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月1日
發(fā)明者P·C·J·拉羅斯, K·D·雷辛克 申請人:皇家菲利浦電子有限公司