專利名稱：用于無電極燈的功分器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及低壓無電極放電燈。更特別地，本發(fā)明涉及功分器電路以在連接至鎮(zhèn)流器的多個低壓無電極放電燈中劃分鎮(zhèn)流器提供的射頻功率。
背景技術(shù)：
甚高輸出(VHO)熒光燈系統(tǒng)提供高效的、高流明輸出和良好顏色呈現(xiàn)。VHO熒光燈包括熒光管每端處的電極，然而，電極基本上限制了典型VHO熒光燈的壽命。另一類型的燈系統(tǒng)是無電極氣體放電燈系統(tǒng)，其包括感應(yīng)耦合的熒光燈和高頻鎮(zhèn)流器。無電極氣體放電燈系統(tǒng)使用電磁感應(yīng)來代替熒光管每端處的電極。由于無電極氣體放電燈不包括電極，所以無電極氣體放電燈提供很多與VHO熒光燈系統(tǒng)相同的益處，同時附加地提供更長的燈壽命。多個無電極氣體放電燈通常用于對單個位置進行照明。單個高頻鎮(zhèn)流器通常用于對每個無電極氣體放電燈供電。

發(fā)明內(nèi)容
用于操作單個無電極氣體放電燈的傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器遭受各種缺陷。例如，在諸如當多個無電極氣體放電燈用于照明大面積(諸如隧道)時的情況中，將期望以降低的功率級操作無電極氣體放電燈來避免過量的光。利用各自僅操作單個無電極氣體放電燈的多個傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器來這樣做，至多也是有問題的。此外，代替具有一對一的燈對鎮(zhèn)流器比，具有可以適于對多個無電極氣體放電燈供電的單個鎮(zhèn)流器將是更經(jīng)濟的。本發(fā)明的實施例涉及功分器電路以在串聯(lián)連接在一起的多個燈組件中劃分單個鎮(zhèn)流器提供的功率。因此，實施例提供一種電燈系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，該電燈系統(tǒng)生成的光的強度在多個燈組件中分布。例如，功分器電路可以用于允許鎮(zhèn)流器對兩個燈組件供電，該鎮(zhèn)流器被設(shè)計用于以第一功率級對單個燈組件供電，每個燈組件處于相對于第一功率級降低的第二功率級。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，功分器電路允許鎮(zhèn)流器被轉(zhuǎn)換，使得其提供分布式光。在實施例中，提供一種燈組件，其適于作為串聯(lián)連接在一起并連接至鎮(zhèn)流器的一個總數(shù)的燈組件之一來操作。所述燈組件包括無電極、閉環(huán)的管狀燈殼，包圍水銀蒸汽和緩沖氣體；變壓器核，圍繞所述燈殼的一部分布置；輸入繞組，布置在所述變壓器核上，所述輸入繞組具有特定的線匝數(shù)量Ninput ；以及輔助繞組，布置在所述變壓器核上并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器并且與所述輸入繞組耦合，所述輔助繞組具有特定的線匝數(shù)量Nauxilimy。所述特定的線匝數(shù)量Ninput與所述特定的線匝數(shù)量Nauxilimy的比基本上與適于一起串聯(lián)操作的所述燈組件的總數(shù)成比例。在相關(guān)實施例中，所述變壓器核可以是第一變壓器核并且所述輸入繞組可以是第一輸入繞組，并且所述第一變壓器核、所述第一輸入繞組以及所述輔助繞組可以形成第一驅(qū)動電感器，并且所述燈組件還可以包括第二驅(qū)動電感器，其具有圍繞所述燈殼的另一部分布置的第二變壓器核以及布置在所述第二變壓器核上并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器的第二輸入繞組。在另一相關(guān)實施例，所述第二輸入繞組可以具有特定的線匝數(shù)量Ninput，其等于所述第一輸入繞組的所述特定的線匝數(shù)量。在又一相關(guān)實施例中，燈組件還可以包括負載平衡電容器，連接至所述變壓器核并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器。在又一相關(guān)實施例中，所述輸入繞組可以具有連接至接地導(dǎo)體的中心抽頭。在另一實施例中，提供一種電燈系統(tǒng)。該電燈系統(tǒng)包括鎮(zhèn)流器，適于對連接至所述鎮(zhèn)流器的一個總數(shù)的一個或多個燈組件供電，其中所述鎮(zhèn)流器向所述一個或多個燈組件供應(yīng)預(yù)定的射頻功率，所述預(yù)定的射頻功率獨立于連接至所述鎮(zhèn)流器的所述一個或多個燈組件的所述總數(shù)；以及多個燈組件，適于串聯(lián)連接在一起并且連接至所述鎮(zhèn)流器，其中所述多個燈組件中的每個包括無電極氣體放電燈，并且所述多個燈組件中的每個包括驅(qū)動電感器，所述驅(qū)動電感器被配置為在多個無電極氣體放電燈的每個中劃分所述射頻功率以在所述燈殼中從劃分的射頻功率產(chǎn)生放電。在相關(guān)實施例中，所述多個燈組件的每個的所述驅(qū)動電感器可以包括變壓器核， 圍繞所述燈殼的一部分布置；輸入繞組，布置在所述變壓器核上，所述輸入繞組具有特定的線匝數(shù)量Rnput ；以及輔助繞組，布置在所述變壓器核上并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器并且與所述輸入繞組耦合，所述輔助繞組具有特定的線匝數(shù)量Nauxilimy ；以及可以選擇所述輸入繞組的所述特定的線匝數(shù)量Ninput與所述輔助繞組的所述特定的線匝數(shù)量Nauxilimy，使得所述驅(qū)動電感器在所述多個無電極氣體放電燈的每個中劃分所述射頻功率。在其他相關(guān)實施例中，所述輸入繞組可以具有連接至接地導(dǎo)體的中心抽頭。 在另一相關(guān)實施例中，所述驅(qū)動電感器可以包括第一驅(qū)動電感器，其具有圍繞所述燈殼的第一部分布置的變壓器核，并且所述驅(qū)動電感器可以包括第二驅(qū)動電感器，其具有圍繞所述燈殼的第二部分布置的變壓器核。在又一相關(guān)實施例中，該電燈系統(tǒng)還可以包括多個負載平衡電容器，其中所述多個負載平衡電容器的每個負載平衡電容器可以對應(yīng)于所述無電極氣體放電燈中的一個，并且每個負載平衡電容器可以連接在所述無電極氣體放電燈與所述鎮(zhèn)流器之間。在又一相關(guān)實施例中，該電燈系統(tǒng)還可以包括連接在所述鎮(zhèn)流器與所述多個燈組件之間的負載平衡電容器。在另一實施例中，提供一種互連電路，其適于連接在鎮(zhèn)流器與燈組之間。所述互連電路包括輸入端子，適于連接至所述鎮(zhèn)流器并且從所述鎮(zhèn)流器接收輸入電流，以及變流器，被配置為通過根據(jù)串聯(lián)連接的燈組件的特定總數(shù)對從所述鎮(zhèn)流器接收的所述輸入電流進行遞降來生成去往燈組的輸出電流，所述燈組具有特定總數(shù)的串聯(lián)連接的燈組件。所述變流器包括變流器核；第一變流器主要繞組和第二變流器主要繞組，其中所述第一和第二變流器主要繞組是圍繞所述變流器核雙線纏繞的；以及變流器次要繞組，圍繞所述變流器核單線纏繞，其中所述變流器次要繞組具有根據(jù)所述燈組中所述串聯(lián)連接的燈組件的特定數(shù)量而選擇的特定的繞組數(shù)量Nse。。ntoy。所述互連電路還包括輸出端子，適于連接至所述燈組并且向所述燈組提供由所述變流器生成的所述輸出電流。在相關(guān)實施例中，所述互連電路還可以包括連接在所述輸入端子的并且連接至所述變流器的負載平衡電容器。在另一相關(guān)實施例中，所述互連電路還可以包括連接在所述輸出端子的并且連接至所述變流器的負載平衡電容器。在又一相關(guān)實施例中，所述鎮(zhèn)流器可以是射頻轉(zhuǎn)換器并且所述串聯(lián)連接的燈組件中的每個包括無電極氣體放電燈。在另一實施例中，提供一種電燈系統(tǒng)。所述電燈系統(tǒng)包括鎮(zhèn)流器，適于對一個或多個燈組件供電，其中所述鎮(zhèn)流器獨立于由所述鎮(zhèn)流器供電的所述一個或多個燈組件的量來供應(yīng)射頻功率；燈組件的燈組，適于串聯(lián)連接在一起，其中所述燈組中的每個燈組件包括無電極氣體放電燈，所述無電極氣體放電燈具有包圍水銀蒸汽和緩沖氣體的閉環(huán)的管狀燈殼，并且所述燈組中的每個燈組件包括第一驅(qū)動電感器和第二驅(qū)動電感器，其中所述燈組具有一個總數(shù)的所述無電極氣體放電燈；以及變壓器，連接在所述鎮(zhèn)流器與所述燈組之間， 其中所述變壓器被配置為在所述燈組中的無電極氣體燈的每個中劃分由所述鎮(zhèn)流器供應(yīng)的所述射頻功率。所述燈組的每個所述燈組件的所述第一和第二驅(qū)動電感器被配置為從所述變壓器接收劃分的射頻功率并且在所述燈殼中產(chǎn)生放電。在相關(guān)實施例中，所述變壓器可以被配置為根據(jù)所述燈組中無電極氣體放電燈的總數(shù)來對所述鎮(zhèn)流器提供的電流進行遞降。在另一相關(guān)實施例中，所述變壓器可以是雙線纏繞變壓器。在又一實施例中，所述電燈系統(tǒng)還可以包括連接在所述變壓器與所述鎮(zhèn)流器之間的負載平衡電容器。在又一實施例中，所述電燈系統(tǒng)還可以包括多個負載平衡電容器， 其中所述多個負載平衡電容器中的每個負載平衡電容器可以對應(yīng)于所述燈組的所述無電極氣體放電燈中的一個，并且每個負載平衡電容器可以連接在所述變壓器與無電極氣體放電燈之間。


根據(jù)如在附圖中示出的、在此公開的特定實施例的以下描述，在此公開的前述和其他目標、特征和優(yōu)勢將是明顯的，在附圖中，同樣的參考字符在不同的視圖中表示相同的部分。附圖不一定是按比例的，代之以將重點放在示出在此公開的原理上。圖1示出了根據(jù)在此公開的實施例的、具有無電極氣體放電燈的燈組件。圖2示出了根據(jù)在此公開的實施例的電燈系統(tǒng)的示意圖。圖3-5每個示出了根據(jù)在此公開的實施例的、其中每個燈組件包括功分器電路的電燈系統(tǒng)的示意圖。圖6-7每個示出了根據(jù)在此公開的實施例的、具有互連電路的燈系統(tǒng)的示意圖。 具體實施例本發(fā)明涉及一種電燈系統(tǒng)，在該電燈系統(tǒng)中，在串聯(lián)連接在一起的多個燈組件中劃分由單個鎮(zhèn)流器供應(yīng)的功率。從由鎮(zhèn)流器供應(yīng)的功率產(chǎn)生的實施例光將經(jīng)由多個串聯(lián)連接的燈組件中的每個而分布。在某些實施例中，諸如射頻(RF)功率轉(zhuǎn)換器之類的鎮(zhèn)流器具有適于直接連接至單個燈組件的輸出(例如，一個或多個輸出端子)并且向其供應(yīng)RF功率 (例如，RF電流、RF電壓)。獨立于可以在鎮(zhèn)流器輸出處串聯(lián)連接在一起的燈組件的總數(shù)，預(yù)定義由鎮(zhèn)流器在輸出處供應(yīng)的RF功率。每個燈組件包括無電極放電燈和驅(qū)動電感器以將由鎮(zhèn)流器供應(yīng)的RF功率耦合至無電極放電燈，使得從其發(fā)出光。分功器電路連接在無電極放電燈與鎮(zhèn)流器之間，從而在電燈系統(tǒng)的每個無電極放電燈之間劃分功率。圖1和圖2示出了燈系統(tǒng)100。燈組件110適于連接至鎮(zhèn)流器130 (圖2中示出)并且從鎮(zhèn)流器130接收RF功率。例如，燈組件110可以是ICETR0N 燈并且鎮(zhèn)流器可以是 QUICKTR0NIC 電子鎮(zhèn)流器，兩者都可從OSRAM SYLVANIA公司獲得。如圖1所示，燈組件110 包括無電極放電燈112和驅(qū)動電感器114。一般地參考圖2，無電極放電燈112具有形成放電區(qū)域118的管狀閉環(huán)燈殼116。放電區(qū)域118包圍緩沖氣體和水銀蒸汽。該緩沖氣體可以是惰性氣體，諸如但不限于氪或氬。燈殼116具有內(nèi)表面和外表面。燈殼116的內(nèi)表面具有在其上形成的磷涂層120，并且與放電區(qū)域118接觸。圖1所示的驅(qū)動電感器114包括圍繞燈殼116的一部分布置的變壓器核122和布置在變壓器核122上的輸入繞組124。如以下進一步討論的那樣，在操作中，驅(qū)動電感器114感應(yīng)地將無電極放電燈112耦合至鎮(zhèn)流器130以對無電極放電燈112供電。示出的燈組件110包括第一驅(qū)動電感器114A和第二驅(qū)動電感器114B，兩者均在圖1中示出。然而，應(yīng)該指出，本發(fā)明的實施例可以包括任何數(shù)量的一個或多個驅(qū)動電感器 114。第一驅(qū)動電感器114A具有圍繞燈殼116外表面的第一部分布置的第一變壓器核122A。 第二驅(qū)動電感器114B具有圍繞燈殼116外表面的第二部分布置的第二變壓器核122B。在某些實施例中，第一和第二變壓器核122A和122B每個形成圍繞燈殼116外表面的閉環(huán)并且具有超環(huán)面(torodial)配置。第一和第二變壓器核122A和122B可以由高導(dǎo)磁率、低損耗鐵氧體材料構(gòu)成，該材料諸如但不限于錳鋅鐵氧體。第一驅(qū)動電感器114A具有圍繞第一變壓器核122A纏繞的第一輸入繞組124A， 使得其具有特定的線匝數(shù)量NinputA。類似地，第二驅(qū)動電感器114B具有圍繞第二變壓器核 122B纏繞的第二輸入繞組124B，使得其具有特定的線匝數(shù)量NinputB。在某些實施例中，第一輸入繞組124A的特定的線匝數(shù)量Ninpuu和第二輸入繞組124B的特定的線匝數(shù)量NinputB是相等的。一個或多個導(dǎo)體(例如，引線、導(dǎo)電條)將第一和第二輸入繞組124A和124B電連接在一起。在示出的燈組件10中，第一輸入繞組124A和第二輸入繞組124B并聯(lián)連接。以 1 一般性地指示的一個或多個導(dǎo)體(例如，引線、導(dǎo)電條)適于將第一和第二輸入繞組124A 和124B電連接至鎮(zhèn)流器130，并且還可以充當啟動輔助以在無電極氣體放電燈112中發(fā)起放電。在操作中，第一和第二驅(qū)動電感器114A和114B從鎮(zhèn)流器130接收RF能量，并且響應(yīng)于此，在燈殼116內(nèi)產(chǎn)生放電(例如，等離子體)。因此，RF能量通過第一和第二驅(qū)動電感器114A和114B感應(yīng)地耦合至燈殼116內(nèi)的放電。特別地，第一和第二輸入繞組124A和 124B從鎮(zhèn)流器130接收RF電流。在某些實施例中，以相位驅(qū)動第一和第二輸入繞組124A 和124B。通過第一和第二輸入繞組124A和124B中每個的RF電流產(chǎn)生了時變磁通量，該磁通量沿燈殼116感應(yīng)電壓。第一和第二驅(qū)動電感器114A和114B定位在燈殼116上，使得從它們感應(yīng)的電壓相加在一起。燈殼116中的總感應(yīng)電壓(S卩，放電電壓)維持燈殼116內(nèi)的放電。因此，第一和第二輸入繞組124A和124B充當用于各個第一和第二變壓器核122A 和122B的主要電路。該放電作為第一和第二變壓器核122A和122B兩者的次要電路(例如， 一匝次要繞組)。每個驅(qū)動電感器114A、114B因此被配置為對主要電壓遞降并且對主要電流遞升。在燈殼116中產(chǎn)生的放電發(fā)出紫外線輻射。根據(jù)示出的無電極放電燈112，燈殼 116內(nèi)表面上的磷涂層120將紫外線輻射轉(zhuǎn)換為可見光。在此類實施例中，燈殼116由透射可見光的諸如但不限于玻璃之類的材料構(gòu)成。在替代實施例中，無電極放電燈112可以用作紫外線輻射的源。在此類實施例中，從燈殼116中省略磷涂層120并且燈殼116由諸如但不限于石英之類的紫外線透射材料構(gòu)成。一般地參考圖3，在某些實施例中，燈組件210適于在電燈系統(tǒng)200中作為由單個鎮(zhèn)流器230供電的預(yù)定義總數(shù)的燈組件之一來操作，以提供分布式光。除了結(jié)合圖1和圖 2在上面討論的特征之外，電燈系統(tǒng)200中的每個燈組件210包括功分器電路，其被配置為按照預(yù)定義總數(shù)的燈組件劃分從鎮(zhèn)流器230供應(yīng)的RF功率。因此，從鎮(zhèn)流器230供應(yīng)的RF 功率在電燈系統(tǒng)200中的燈212-1、212-2等之間劃分。在某些實施例中，無電極氣體放電燈接收的電流獨立于負載(例如，無電極氣體放電燈的數(shù)量)而基本上保持恒定，并且無電極氣體放電燈充當非線性負載，使得由每個無電極氣體放電燈產(chǎn)生的放電電壓獨立于接收的電路而基本上保持恒定。圖3是適于經(jīng)由兩個燈組件210-1和210-2提供分布式光的示例性燈系統(tǒng)200的簡化部分框、部分電路圖。電燈系統(tǒng)200包括兩個燈組件210-1和210-2，它們串聯(lián)連接在一起并且連接至鎮(zhèn)流器230。燈組件210-1和210-2中的每個包括功分器電路(以240-1和 240-2 一般性地指示)，其被配置為將從鎮(zhèn)流器230供應(yīng)的RF功率對半劃分，使得從鎮(zhèn)流器 230供應(yīng)的RF功率在電燈系統(tǒng)200中的兩個燈組件210-1和210-2中基本上平均分割。特別地，每個燈組件210包括圍繞第一變壓器核222A纏繞的輔助繞組M2，使得其具有特定的線匝數(shù)量Naux。輔助繞組242適于連接至鎮(zhèn)流器230并且與第一輸入繞組224A 耦合。第一變壓器核222A、第一輸入繞組224A和輔助繞組242 —起形成對鎮(zhèn)流器230供應(yīng)的RF電流進行遞降的功分器電路M0。根據(jù)理想變壓器原理，由等于線匝的特定數(shù)量Ninput 與線匝的特定數(shù)量Naux的比(即，Ninput:Naux，Ninput/Naux)的因子對RF電流進行遞降。因此，為了在電燈系統(tǒng)200中的每個燈組件210中對RF電流基本上平均分割，比Ninput/Naux應(yīng)該等于燈系統(tǒng)中電燈組件210的數(shù)量。例如，將理想變壓器原理應(yīng)用于圖3中示出的電燈系統(tǒng) 200，K&nput/Naux將等于二。然而，如對于變壓器而言一般已知的情況，理想變壓器原理提供近似值，該近似值可以基于在操作期間發(fā)生的非理想因素諸如磁化電感和磁通量泄露來調(diào)整。為了在本發(fā)明的實施例中考慮到此類因素，將比Ninput/Naux表征為與適于一起串聯(lián)操作的燈的總數(shù)基本上成比例(例如，基本上成正比，基本上相等)。如電燈系統(tǒng)200中所示，在某些實施例中，負載平衡電容器Cl連接在燈組件210 與鎮(zhèn)流器230之間。例如，負載平衡電容器Cl可以整體形成為鎮(zhèn)流器230的部件。替代地，電燈系統(tǒng)200可以包括獨立于鎮(zhèn)流器230和燈組件210形成的接口電路(在圖3中未示出)，使得該接口電路、鎮(zhèn)流器230和燈組件210所有都是分立元件。根據(jù)該配置，該接口電路包括負載平衡電容器Cl以連接在鎮(zhèn)流器230與燈組件210之間。在操作中，第一變壓器核222k和第二變壓器核22B是非理想變壓器，并且因此展現(xiàn)了有限磁化電感。磁化電感充當與負載(例如，包含有源無電極氣體放電燈212-1的燈組件210-1)并聯(lián)電連接的電感分量。當多個串聯(lián)連接的燈組件210-1、210-2 (每個都包括無電極氣體放電燈212-1、212-2)連接至鎮(zhèn)流器230而以較低功率操作時，電感分量與多個串聯(lián)連接的燈組件210-1、210-2成比例地降低，每個燈組件都包括無電極氣體放電燈212-1、 212-2。負載平衡電容器Cl補償電感的降低。因此，負載平衡電容器Cl用于補償負載的分布，該負載的分布源自在燈組件210-1、210-2的每個中對來自鎮(zhèn)流器230的RF功率進行劃分。例如，在示出的電燈系統(tǒng)200中，負載平衡電容器Cl使得具有兩個燈組件210-1和210-2的電燈系統(tǒng)200的總阻抗匹配于(即，近似地匹配于)具有單個燈組件的電燈系統(tǒng)的總阻抗。在某些實施例中，諸如圖4的電燈系統(tǒng)300，每個燈組件310中的第一輸入繞組 324A具有連接至接地導(dǎo)體的中心抽頭350。該中心抽頭的輸入繞組324A最小化了燈組件 310中可能出現(xiàn)的電磁干擾(EMI )。在其他實施例，諸如圖5的電燈系統(tǒng)400中，不是具有連接在多個燈組件與鎮(zhèn)流器之間的單個負載平衡電容器(如圖3-4)，每個燈組件410包括連接在輔助繞組442與鎮(zhèn)流器430之間的負載平衡電容器Clamp。該配置減少了無電極氣體放電燈410-1、410-2之間放電電流中的任何殘差，這可能由于燈組件410的每個中的變壓器核440的磁化電感變化而發(fā)生。參考圖6，在其他實施例中，電燈系統(tǒng)500包括適于連接在鎮(zhèn)流器530與多個燈組件(即，“燈組”)510之間的互連電路560。例如，互連電路560可以獨立于鎮(zhèn)流器530和燈組件510形成，使得互連電路560、鎮(zhèn)流器530和燈組件510是分立元件。互連電路560被配置為在燈組的每個燈組件510之間劃分從鎮(zhèn)流器530供應(yīng)的RF功率，從而提供分布式光。在電燈系統(tǒng)500中，互連電路560被配置為在兩個燈組件510-1和510-2之間劃分從鎮(zhèn)流器530供應(yīng)的RF功率。兩個燈組件510-1和510-2是串聯(lián)電連接在一起的?；ミB電路560包括輸入端子562、變流器564和輸出端子566。輸入端子562適于電連接至鎮(zhèn)流器530并且從其接收輸入電流。變流器564被配置為通過根據(jù)燈組中燈組件的數(shù)量對從鎮(zhèn)流器530接收的電流進行遞降來生成輸出電流。在某些實施例中，變流器564 被配置為在具有預(yù)定義數(shù)量的燈組件的燈系統(tǒng)中操作。因此，變流器564被配置為通過等于預(yù)定義的燈組件數(shù)量的因子對從鎮(zhèn)流器530接收的電流進行遞降。輸出端子566適于連接至燈組。例如，輸出端子566可以包括一組輸出端子566-1、566-2以將燈組中的每個燈組件510-1、510-2電連接至變流器564。因此，變流器564生成的輸出電流被提供給燈組中的燈組件510。在某些實施例中，變流器564是雙繞線圈。此類雙繞繞組減少了電磁發(fā)射。在此類情況中，雙繞線圈用于將共模傳導(dǎo)干擾減輕到干線(mains)中。變流器564具有核568(“變流器核”)。例如，變流器核568從鐵氧體材料形成，使得其具有大于燈組件510的磁化電感的磁化電感。第一變流器主要繞組和第二變流器主要繞組圍繞變流器核568雙線纏繞，使得第一和第二主要繞組具有線匝的特定數(shù)量N__y。變流器次要繞組圍繞變流器核568單線纏繞，使得其具有線匝的特定數(shù)量Nse。。ntoy。主要和次要繞組的線匝特定數(shù)量的比R將從鎮(zhèn)流器530接收的電流的遞降因子定義如下
因而，每個繞組的線匝數(shù)量和Ns_toy可以根據(jù)電燈系統(tǒng)500中燈組件的數(shù)量來選擇，使得相應(yīng)地遞降電流。在某些實施例中，選擇主要繞組的線匝數(shù)量Nprtmy以最小化變壓器損耗，并且繼而根據(jù)主要繞組的線匝數(shù)量NpH_y和電燈系統(tǒng)500中燈組件的數(shù)量來選
擇次要繞組的線匝數(shù)量Nse。。ntoy。 電燈系統(tǒng)500包括跨越輸入端子562并且在變流器564與鎮(zhèn)流器530之間連接的負載平衡電容器Cl。負載平衡電容器Cl可以包括在鎮(zhèn)流器530中，或替代地包括在如圖
106所示的互連電路560中。如結(jié)合圖3在上面討論的，負載平衡電容器Cl用于補償負載的分布，該負載的分布源自在燈組件510的每個中對來自鎮(zhèn)流器530的RF功率進行劃分。例如，在電燈系統(tǒng)500中，負載平衡電容器Cl使得具有兩個燈組件510-1、510-2的電燈系統(tǒng) 500的總阻抗匹配于(即，近似地匹配于)具有單個燈組件的電燈系統(tǒng)的總阻抗。不是如圖6所示的那樣具有連接在變流器564與鎮(zhèn)流器530之間的單個負載平衡電容器Cl，在圖7的電燈系統(tǒng)600中，負載平衡電容器Clamp連接在每個輸出端子組666-1、 666-2與對應(yīng)的燈組件610-1、610-2之間。因此，每個燈組件610具有對應(yīng)的電容器Clamp。 負載平衡電容器Clamp可以包括在鎮(zhèn)流器630中或替代地包括在互連電路660中，如圖7所示的。該配置減少了無電極氣體放電燈610-1、610-2之間放電電流中的任何殘差，這可能由于燈組件610的每個中的變壓器核640的磁化電感變化而發(fā)生。除非另外指出，對詞語“基本上”的使用可以被理解為包括精確關(guān)系、條件、布置、 取向和/或其他特性、以及如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解的其派生，包括這些派生到此類派生不實質(zhì)上影響所公開的方法和系統(tǒng)的程度。貫穿本公開的全文，除非另外具體指出，對于修飾名詞的冠詞“一個”和“該”的使用可以被理解為為了簡便而使用并且包括一個、或不止一個所修飾的名詞。術(shù)語“包括”、 “包含”以及“具有”旨在是包容性的并且意味著除所列元素之外可以存在附加元素。除非另外在此規(guī)定，描述的和/或以其他方式通過圖繪出以與之通信、與之關(guān)聯(lián)和/或基于其等等的元素、組件、模塊和/或其部件可以被理解為以直接和/或間接的方式如此通信、與之關(guān)聯(lián)、和/或基于其。盡管已經(jīng)關(guān)于方法和系統(tǒng)的具體實施例描述了方法和系統(tǒng)，但是它們不限于此。 顯然很多修改和變型按照上述教導(dǎo)可以變得明顯。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出在此描述的和示出的細節(jié)、材料和部件布置中的很多附加改變。
權(quán)利要求
1.一種燈組件，適于作為串聯(lián)連接在一起并連接至鎮(zhèn)流器的一個總數(shù)的燈組件之一來操作，所述燈組件包括無電極、閉環(huán)的管狀燈殼，包圍水銀蒸汽和緩沖氣體； 變壓器核，圍繞所述燈殼的一部分布置；輸入繞組，布置在所述變壓器核上，所述輸入繞組具有特定的線匝數(shù)量Ninput，以及輔助繞組，布置在所述變壓器核上并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器并且與所述輸入繞組耦合，所述輔助繞組具有特定的線匝數(shù)量Nauxilimy，其中所述特定的線匝數(shù)量Ninput與所述特定的線匝數(shù)量Nauxilimy的比基本上與適于一起串聯(lián)操作的燈組件的所述總數(shù)成比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中所述變壓器核是第一變壓器核并且所述輸入繞組是第一輸入繞組，并且其中所述第一變壓器核、所述第一輸入繞組以及所述輔助繞組形成第一驅(qū)動電感器，并且所述燈組件還包括第二驅(qū)動電感器，該第二驅(qū)動電感器具有圍繞所述燈殼的另一部分布置的第二變壓器核以及布置在所述第二變壓器核上并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器的第二輸入繞組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其中所述第二輸入繞組具有特定的線匝數(shù)量Ninput， 其等于所述第一輸入繞組的所述特定的線匝數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，還包括負載平衡電容器，連接至所述變壓器核并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中所述輸入繞組具有連接至接地導(dǎo)體的中心抽頭。
6.一種電燈系統(tǒng)，包括鎮(zhèn)流器，適于對連接至所述鎮(zhèn)流器的一個總數(shù)的一個或多個燈組件的供電，其中所述鎮(zhèn)流器向所述一個或多個燈組件供應(yīng)預(yù)定的射頻功率，所述預(yù)定的射頻功率獨立于連接至所述鎮(zhèn)流器的所述一個或多個燈組件的所述總數(shù)；以及多個燈組件，適于串聯(lián)連接在一起并且連接至所述鎮(zhèn)流器，其中所述多個燈組件中的每個包括無電極氣體放電燈，并且所述多個燈組件中的每個包括驅(qū)動電感器，該驅(qū)動電感器被配置為在多個無電極氣體放電燈的每個中劃分所述射頻功率以在所述燈殼中從劃分的射頻功率產(chǎn)生放電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電燈組件，其中所述多個燈組件的每個的所述驅(qū)動電感器包括變壓器核，圍繞所述燈殼的一部分布置；輸入繞組，布置在所述變壓器核上，所述輸入繞組具有特定的線匝數(shù)量Ninput ；以及輔助繞組，布置在所述變壓器核上并且適于連接至所述鎮(zhèn)流器并且與所述輸入繞組耦合，所述輔助繞組具有特定的線匝數(shù)量Nauxilimy ；其中選擇所述輸入繞組的所述特定的線匝數(shù)量Ninput與所述輔助繞組的所述特定的線匝數(shù)量Nauxilimy，使得所述驅(qū)動電感器在所述多個無電極氣體放電燈的每個中劃分所述射頻功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電燈組件，其中所述輸入繞組具有連接至接地導(dǎo)體的中心抽頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電燈系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動電感器包括第一驅(qū)動電感器，該第一驅(qū)動電感器具有圍繞所述燈殼的第一部分布置的變壓器核，并且所述驅(qū)動電感器包括第二驅(qū)動電感器，該第二驅(qū)動電感器具有圍繞所述燈殼的第二部分布置的變壓器核。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電燈系統(tǒng)，還包括多個負載平衡電容器，其中所述多個負載平衡電容器的每個負載平衡電容器對應(yīng)于所述無電極氣體放電燈中的一個，并且每個負載平衡電容器連接在所述無電極氣體放電燈與所述鎮(zhèn)流器之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電燈系統(tǒng)，還包括連接在所述鎮(zhèn)流器與所述多個燈組件之間的負載平衡電容器。
12.—種互連電路，適于連接在鎮(zhèn)流器與燈組之間，所述互連電路包括 輸入端子，適于連接至所述鎮(zhèn)流器并且從所述鎮(zhèn)流器接收輸入電流；變流器，被配置為通過根據(jù)串聯(lián)連接的燈組件的特定總數(shù)對從所述鎮(zhèn)流器接收的所述輸入電流進行遞降來生成去往燈組的輸出電流，所述燈組具有特定總數(shù)的串聯(lián)連接的燈組件，所述變流器包括 變流器核；第一變流器主要繞組和第二變流器主要繞組，其中所述第一和第二變流器主要繞組是圍繞所述變流器核雙線纏繞的；以及變流器次要繞組，圍繞所述變流器核單線纏繞，其中所述變流器次要繞組具有根據(jù)所述燈組中所述串聯(lián)連接的燈組件的特定數(shù)量而選擇的特定的繞組數(shù)量Nserantoy ；以及輸出端子，適于連接至所述燈組并且向所述燈組提供由所述變流器生成的所述輸出電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的互連電路，還包括連接在所述輸入端子的并且連接至所述變流器的負載平衡電容器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的互連電路，還包括連接在所述輸出端子的并且連接至所述變流器的負載平衡電容器。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的互連電路，其中所述鎮(zhèn)流器是射頻轉(zhuǎn)換器并且所述串聯(lián)連接的燈組件中的每個包括無電極氣體放電燈。
16.一種電燈系統(tǒng)，包括鎮(zhèn)流器，適于對一個或多個燈組件供電，其中所述鎮(zhèn)流器獨立于由所述鎮(zhèn)流器供電的所述一個或多個燈組件的量來供應(yīng)射頻功率；燈組件的燈組，適于串聯(lián)連接在一起，其中所述燈組中的每個燈組件包括無電極氣體放電燈，所述無電極氣體放電燈具有包圍水銀蒸汽和緩沖氣體的閉環(huán)的管狀燈殼，并且所述燈組中的每個燈組件包括第一驅(qū)動電感器和第二驅(qū)動電感器，其中所述燈組具有一個總數(shù)的所述無電極氣體放電燈；以及變壓器，連接在所述鎮(zhèn)流器與所述燈組之間，其中所述變壓器被配置為在所述燈組中的無電極氣體燈的每個中劃分由所述鎮(zhèn)流器供應(yīng)的所述射頻功率；其中所述燈組的每個所述燈組件的第一和第二驅(qū)動電感器被配置為從所述變壓器接收劃分的射頻功率并且在所述燈殼中產(chǎn)生放電。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電燈系統(tǒng)，其中所述變壓器被配置為根據(jù)所述燈組中無電極氣體放電燈的總數(shù)來對所述鎮(zhèn)流器提供的電流進行遞降。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電燈系統(tǒng)，其中所述變壓器是雙線纏繞變壓器。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電燈系統(tǒng)，還包括連接在所述變壓器與所述鎮(zhèn)流器之間的負載平衡電容器。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電燈系統(tǒng)，還包括多個負載平衡電容器，其中所述多個負載平衡電容器中的每個負載平衡電容器對應(yīng)于所述燈組的所述無電極氣體放電燈中的一個，并且每個負載平衡電容器連接在所述變壓器與無電極氣體放電燈之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于無電極燈的功分器電路。一種燈組件適于作為串聯(lián)連接在一起并連接至鎮(zhèn)流器的一個總數(shù)的燈組件之一來操作。該燈組件包括無電極、閉環(huán)的管狀燈殼，包圍水銀蒸汽和緩沖氣體；以及圍繞燈殼的一部分布置的變壓器核。輸入繞組布置在變壓器核上，使得其具有特定的線匝數(shù)量Ninput。輔助繞組布置在變壓器核上，使得其具有特定的線匝數(shù)量Nauxiliary。輔助繞組適于連接至鎮(zhèn)流器并且與輸入繞組耦合。特定的線匝數(shù)量Ninput與特定的線匝數(shù)量Nauxiliary的比基本上與適于一起串聯(lián)操作的燈組件的總數(shù)成比例。
文檔編號H01F27/28GK102438383SQ20111029762
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者亞歷山大羅維奇 B., 馬丁 R., 戈迪亞克 V. 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司