TWI641290B

TWI641290B - 螢光燈調光器

Info

Publication number: TWI641290B
Application number: TW102112676A
Authority: TW
Inventors: 勞倫斯Ｐ賽德維克; 威廉Ｂ沙克特
Original assignee: 英諾系統公司
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2018-11-11
Also published as: TW201442569A

Abstract

本文揭示一種螢光燈調光器，其可以藉由可調光之方式對一或多個螢光燈供電。該螢光燈調光器包含一螢光燈電力輸出、至少一螢光燈加熱器輸出、一可用以產生一可控制固定電流的可調光電流源、一可用以自該可控制固定電流對螢光燈輸出供電的電流饋電反相器、以及一可用以對該至少一螢光燈加熱器輸出供電的加熱器電路。該加熱器電路在該可控制固定電流係可變之時，提供一大致固定位準之電力。

Description

螢光燈調光器

本發明關於螢光燈調光器。

螢光燈(fluorescent lamp)被廣泛地使用於各種應用之中，諸如用於商業及住宅位置的一般用途照明、用於電腦及電視的液晶顯示器的背光、等等。螢光燈一般而言包含一玻璃管，包含壓力極低的氣體或混合氣體的圓形、螺旋形或其他形狀的燈泡，該等氣體諸如氬(argon)、氙(xenon)、氖(neon)、或氪(krypton)，以及運作期間之低壓水銀蒸汽。一螢光塗層沉積於燈具的內部之上。當一電流通過燈具之時，水銀原子被激發而光子被釋出，多數具有位於紫外線光譜內的頻率。此等光子被螢光塗層吸收，致使其發出可見光頻率的光。某些類型的螢光燈在管中包含加熱器(heater)，其藉由一電流加熱，提供管中的電子來源。許多用於螢光燈的電源，包含安定器(ballast)，無法配合諸如TRIAC(雙向交流三極體)及SCR(矽控整流器)的傳統型交流(AC)牆壁調光器(wall dimmer)使用。

本發明提出一種螢光燈調光器，能夠被用以供電予一或多個螢光燈且能夠配合傳統型AC牆壁調光器以及內部調光電路進行調光。在一些實施例之中，該螢光燈調光器包含一螢光燈電力輸出、至少一螢光燈加熱器輸出、一可用以產生一可控制固定電流的可調光電流源、一可用以自該可控制固定電流對螢光燈輸出供電的電流饋電反相器(current-fed inverter)、以及一可用以對該至少一螢光燈加熱器輸出供電的加熱器電路。該加熱器電路在該可控制固定電流係可變之時，提供一大致固定位準之電力。

此發明內容僅提供一些特別實施例的概略描述。許多其他的目的、特徵、優點以及其他實施例，經由以下的詳細說明，將變得更加清楚。本文件之中的內容均不應以任何方式或形式被視為或認為預定做為限制。

10‧‧‧螢光燈調光器

12‧‧‧螢光燈

14‧‧‧AC主電源輸入/AC主電源線輸入

16‧‧‧電磁干擾濾波器

20‧‧‧恆定電流調光控制電路

22‧‧‧電流饋電反相器

24‧‧‧加熱器/燈絲陰極電路

30‧‧‧螢光燈調光器

32‧‧‧牆壁調光器

40‧‧‧螢光燈調光器

42‧‧‧功率因子控制及恆定電流調光控制電路

44‧‧‧功率因子控制電路

50‧‧‧螢光燈調光器

52‧‧‧加熱器/燈絲陰極電路

60‧‧‧螢光燈調光器

62‧‧‧功率因子控制電路

70‧‧‧螢光燈調光器

72‧‧‧燈具

74‧‧‧燈具

76‧‧‧輸出

80‧‧‧輸出

82‧‧‧輸出

84‧‧‧輸出

86‧‧‧輸出

90‧‧‧輸出

92‧‧‧輸出

94‧‧‧輸出

100‧‧‧螢光燈調光器

120‧‧‧電流饋電反相器

122‧‧‧固定電流信號

124‧‧‧變壓器

126‧‧‧電晶體

130‧‧‧電晶體

132‧‧‧非交疊式反相時脈信號

134‧‧‧接地

136‧‧‧輸出

140‧‧‧電容

200‧‧‧電路

202‧‧‧負載

204‧‧‧輸出驅動器

206‧‧‧AC輸入

210‧‧‧保險絲

212‧‧‧電磁干擾(EMI)濾波器

214‧‧‧整流器

216‧‧‧負載電流偵測器

220‧‧‧可變脈衝產生器

222‧‧‧位準偏移器

224‧‧‧控制信號

226‧‧‧電力輸出/輸入電壓

230‧‧‧電阻

232‧‧‧電阻

234‧‧‧電路接地

236‧‧‧區域接地

240‧‧‧參考電流源

242‧‧‧參考電流信號

244‧‧‧電阻

246‧‧‧負載電流信號

250‧‧‧脈衝輸出

252‧‧‧位準偏移控制信號

254‧‧‧開關

256‧‧‧負載路徑

260‧‧‧電容

262‧‧‧電感

264‧‧‧電流感測電阻

266‧‧‧二極體

270‧‧‧電流過載防護

272‧‧‧電流測定信號

300‧‧‧描繪線條

302‧‧‧肩頭波形

其可以藉由對例圖之參照達到各種示範性實施例的進一步理解，此描述於本說明書的其餘部分之中。在圖式之中，相似的參考編號可以在許多圖式之中被採用以參照類似的構件。

圖1描繪依據本發明許多實施例之一適用以對一或多個螢光燈可調光式地供電的螢光燈調光器。

圖2描繪依據本發明許多實施例之一包含一AC牆壁調光器的螢光燈調光器。

圖3至圖5描繪依據本發明許多實施例之包含數個功率因子(power factor)控制裝置的螢光燈調光器。

圖6描繪依據本發明許多實施例之以並聯形式連接至二螢光燈之一螢光燈調光器。

圖7描繪依據本發明許多實施例之以串聯形式連接至二螢光燈之一螢光燈調光器。

圖8描繪一電流饋電反相器之一實例，適用於依據本發明許多實施例之一螢光燈的一些實施例之中。

圖9描繪依據本發明許多實施例之一範例電路，可被用以取代圖1之可調光電流源及/或加熱器源電路。

圖10描繪在依據某些實施例之一可調光電流源中之範例輸出電流相對於輸入電壓設定之關係圖。

圖11描繪在依據某些實施例之一加熱器源電路中之範例輸出電流相對於輸入電壓設定之關係圖。

以下提出使用於本文件中之用語的簡扼定義。語句"在一實施例之中"、"依據一實施例"、以及類似的用語基本上係表示跟隨該語句之後的特定形態、結構、或特性包含於本發明的至少一實施例之中，且可以是包含於本發明的一個以上的實施例之中。重要的是，該等語句不必然是指同一實施例。

若說明書之中指出一組件或特徵"可以"或"能夠"被納入或者具有一特性，則此表示該特定之組件或特徵不一定要被納入或者具有該特性。

本文所揭示的螢光燈調光器可被用以供電予一或多個螢光燈，且若有必要的話，可以配合各種類型的外部調光器或內部調光電路進行調光。螢光燈調光器使得其能夠控制螢光燈的電壓和電流，以控制光亮或強度，同時透過加熱器維持一大致固定之電壓。因此，輸入電壓可以被以外部或內部的方式加以控制及限制以對螢光燈進行調光，同時維持用於燈具之正確照明之加熱器電壓。重要的是其應注意，"螢光燈調光器"一詞在一些實施例之中係指本身並不包含一調光器或調光控制輸入的電源供應器或驅動器電路，但被調構成配合一外部調光器而適當地運作，並允許螢光燈之光亮藉由該外部調光器加以控制。在其他實施例之中，螢光燈調光器可以包含內部調光電路及/或調光控制輸入。又其他實施例可以包含內部和外部調光器之組合。

本發明因此係描述一種控制螢光燈之調光的裝置，該螢光燈可以包含所有類型和諸如線性、彎曲、U型等所有形狀的管狀螢光燈(FL)，小型螢光燈(compact fluorescent lamp；CFL)、高效能燈具、冷陰極螢光燈(cold cathode fluorescent lamp；CCFL)、等等。

一些實施例包含恆定電流調光轉移函數(dimming to constant current transfer function)之使用，其允許調光程度被轉換成一個正比於調光程度之固定電流。特別是，正比性可以是線性但不必然需要是線性，且幾乎任何函數均能夠使用及/或能夠被設計/編程入本發明，包含但不限於，二次函數(quadratic)、偏移函數(offset)、次線性函數(sub-linear)、超線性函數(super-linear)、三次函數(cubic)、冪次(power law)或冪級數(power series)函數、對數函數(logarithmic)、等等。本發明取用恆定電流調光轉移函數所提供的固定電流，並將此電流施加至一個諸如電流饋電反相器之電路，包含基於諧振電流饋電反相器設計之電流饋電反相器，並將輸出轉換成一適當之波形以驅動螢光燈。此外，一固定輸出加熱器/燈絲/陰極電路被納入，其允許電壓、電流及功率在運作期間，包含調光之時，在加熱器/燈絲/陰極之上維持大致固定。本發明之一特徵係對效能、轉移曲線之調製及定製設計(包含輸入電壓對輸出熱器/燈絲/陰極電壓)以獲得預定之效能、特性、轉移特性、等等。

本發明可以被使用於交流(AC)50或60Hz線電壓、直流電(DC)輸入電壓、400Hz、以及包括多重頻率之幾乎任何其他類型之波形及頻率。本發明可以利用任何傳統方法及方式調光，包含TRIAC調光器、閘流體調光器(thyristor dimmer)、矽控整流器(silicon controlled rectifier；SCR)調光器、電晶體調光器、電容式調光器、接觸調壓器(variac)、DC調光器、相位調光器、順向及逆向調光器、等等。本發明可以使用於所有類型之低電壓調光信號，包含DALI、0至10V調光、RS 232、USB、乙太網路、I2C、SPI、SPC、等等、任何其他類型之有線調光，包含電力線有線調光、無線調光，包含藍芽(Bluetooth)、Zigbee、WiFi、IEEE 802標準、25MHz、49MHz、任何允許之MHz和GHz無線頻率、紅外線(IR)傳輸、以及基本上任何有線或無線方式。本發明可以被設計並實施以搭配，舉例而言，牆壁(意即，雙向交流三極體)調光以及遠端(意即，有線或無線)調光。

本發明的某些實施例亦可以使用電流限制，位於輸入端或輸出端電路，以限制通過燈具的最大電流。其中的一個例子，此並未試圖以任何方式或形式限制本發明，係在電流上限制恆定電流調光轉移函數可以提供的最大固定電流。藉由如此進行，此從而將限制通往燈具的功率及電流總量。其他實施例可以感測輸出電路之中的電流並提供回授給恆定電流調光轉移函數。另有其他實施例可以納入該等項目之組合及/或同時亦限制AC輸入電流。牆壁、有線、無線等調光之任意組合(意即，其中的一或多種) 均可以被納入本發明的個別實施方式及實施例之中。同樣地，此處亦未以任何方式或形式限制本發明。

恆定電流調光轉移函數之實現可以利用數種電路結構，包含獨立及非獨立方式和結構、降壓式、升壓式、降壓-升壓式、升壓-降壓式、庫克式(Cuk)、返馳式(flyback)等等，且可以利用非連續傳導模式(discontinuous conduction mode；DCM)、連續傳導模式(continuous conduction mode；CCM)、臨界傳導模式(critical conduction mode)、諧振傳導(resonant conduction)、等等。此一恆定電流調光轉移函數電路之實例包含2010年5月10日提申之編號12/776,435的美國專利申請案"萬用調光器(Universal Dimmer)”之中的任何電路，該案以參照之形式納入本說明書之中。

本發明亦可以被設計、组構、及製做成具有高功率因子且具有被動式或主動式功率因子修正(power factor correction；PFC)。

本發明亦可以利用專為本發明設計及製做的積體電路(IC)設計而成。此等IC可以減少組件之數目、結合功能、允許一IC控制一個以上的功能或動作、降低本發明的尺寸及成本、結合區塊、提供共同的總體性及局部性功能、等等。

以下轉而參見圖1，其例示一螢光燈調光器10之實例，其中一或多個螢光燈12被從AC主電源輸入14或從諸如DC或其他輸入波形之任何其他適當電力輸入供電。輸入可以被於一EMI濾波器16之中進行濾波以根據需要降低EMI。一恆定電流調光控制電路(dimming to constant current control circuit)20，此處亦將其稱為一可調光電流源，可用以基於AC主電源輸入14或其他電力輸入對一電流饋電反相器22產生一個固定但可控制之電流。一加熱器/燈絲陰極電路24，此處亦稱其加熱器源，可用以提供一大致固定之低電流或電壓給螢光燈12或其他負載，即使當輸入電壓被一外部調光器降低時亦然。

例如，揭示於前述"萬用調光器(Universal Dimmer)"文件中的電路可以被使用於每一個恆定電流調光控制電路20以及加熱器/燈絲陰極電路24，使得該電路被調整成電流對電壓之關係(參見圖10)具有開始於大約30VAC的電流斜率(或者包含低於30VAC的任何其他預定的起始電壓)且在輸入電壓範圍內遞增，如同一調光器所提供以使用做為恆定電流調光控制電路20者，且具有彎頭波形302被降低以在整個調光範圍之中提供一大致固定之電流以做為加熱器/燈絲陰極電路24(參見，例如，圖11)。因此，就恆定電流調光控制電路20而言，提供給電流饋電反相器22的輸出電流將正比於來自AC主電源輸入14的輸入電壓，其在一些實施例之中可藉由一外部調光器加以調整。對於加熱器/燈絲陰極電路24而言，輸出電流及/或電壓將維持大致固定而與來自AC主電源輸入14的輸入電壓位準無關，同樣地，在一些實施例之中，其可藉由一外部調光器加以調整。

恆定電流調光控制電路20及加熱器/燈絲陰極電路24所提供的電流及/或電壓位準可以被調構以搭配預定之負載，例如搭配螢光燈之數目、其電壓額定值以及其連接於其中之結構。舉例而言，給定四個100V螢光燈以串聯形式連接做為負載12，則恆定電流調光控制電路20之輸出電壓在未被調光之時可以被設定於大約400V處，而在調光之時自該點減少。加熱器/燈絲陰極電路24提供之電流及/或電壓位準根據螢光燈12之需求被類似地設定，例如提供一固定的5V至螢光燈12之加熱器，或者螢光燈12 根據其崩潰電壓等所需求的任何電壓及/或電流。藉由調整加熱器/燈絲陰極電路24中的供應電路，加熱器/燈絲陰極電路24被調構成即使在微小的調光角度仍極快速地抵達所需的加熱器電壓，例如將彎頭波形302(圖11)設定於一個肇因於該微小調光角度的低輸入電壓。本發明的某些實施例可以使用一個當調光位準逼近全開狀態時減少或甚至切斷輸出電壓、電流及電力的加熱器電路。

在如圖2所例示的一些實施例之中，一螢光燈調光器30可以包含一牆壁調光器32連接至AC主電源14以在控制之下調整輸入電壓。牆壁調光器32可以包含一TRIAC、電晶體、接觸調壓器、SCR、或如上所述的其他類型調光器。在一螢光燈調光器40的一些實施例之中(參見圖3)，恆定電流調光控制電路20可以被置換成一個功率因子控制及恆定電流調光控制電路42。一功率因子控制電路44亦可以連接至加熱器/燈絲陰極電路24以最大化加熱器的功率因子。在一螢光燈調光器50的又其他實施例之中(參見圖4)，功率因子控制可以被整合於加熱器/燈絲陰極電路52之中。在一螢光燈調光器60的其他實施例之中(參見圖5)，一功率因子控制電路62可以被提供於通往恆定電流調光控制電路20與加熱器/燈絲陰極電路24二者的輸入端處，以最大化整體螢光燈調光器60的功率因子。在其他的實施例之中，功率因子修正可以被設計、納入、製做、嵌入於電路之中，或做為其一整合部分，等等。

以下參見圖6及圖7，其例示從螢光燈調光器70與100到二螢光燈12之連接，分別是並聯與串聯之連接形式。在圖6之中，電流饋電反相器22具有二輸出端76與80，在每一燈具72與74的每一端連接至一加熱器接頭。加熱器/燈絲陰極電路24具有二共用輸出82與84，各自在二燈具72與74上連接至一加熱器接頭，且具有獨立輸出86與90、92與94，其中輸出86與90在燈具72之一端跨接加熱器接頭，而輸出92與94在燈具74之一端跨接加熱器接頭。在此實施例之中，加熱器電壓在燈具72與74之一端對加熱器而言係相同的，且能夠依據需要在燈具72與74的另一端被獨立控制。此僅係加熱器連接可以被調構於各個實施例之中的若干方式的範例及例示，螢光燈調光器70並未受限於此等特定的加熱器連接方式。

在圖7之中，通往加熱器/燈絲陰極電路24的加熱器連接維持與圖6相同，但燈具72與74則是跨電流饋電反相器22以串聯形式連接。在此實施例之中，電流饋電反相器22之輸出76與80在燈具72與74之串聯組合的遠端各自連接至一加熱器接頭，其中一加熱器連接82及/或84使得燈具72與74之間的串聯連接得以構成。

在此組態之中，通過該二燈具之電流與該等燈具串聯時相同。其應注意，雖然圖6及圖7之中顯示二螢光燈，但本發明並未受限於二螢光燈；任何數目之螢光燈，從1到N(其中N通常是2、3或4或更大)，均可以使用於本發明。如前所述，本發明能夠供電及驅動任何類型之單一螢光燈至任何類型之多個螢光燈。

以下參見圖8，其例示一電流饋電反相器120之一示範實施例，其可以被使用做為圖1至7的實施例中之電流饋電反相器22。然而，電流饋電反相器22並未受限於圖8之實施例。電流饋電反相器120自恆定電流調光控制電路20接收固定電流信號122做為輸入。舉例而言，固定電流信號122連接至一變壓器124之初級線圈(primary winding)上的中央分接點。通過初級線圈之二個片段的電流在一非交疊式反相時脈信號132的控制之下，舉例而言，被電晶體126與130交替地切換，該非交疊式反相時脈信號132係諸如一PWM信號及其互補信號，經過適當處理以防止該信號與其互補信號之交疊。例如，該非交疊式反相時脈信號132可以在一相當高的頻率下運作，例如在數千或數萬千赫之下，舉例而言，以增加螢光燈之效率。

電晶體126與130並不限於例示的場效電晶體(FET)，而是可以包含任何適當類型之電晶體或者其他開關元件，諸如任何類型和材料之雙極電晶體或場效電晶體，包含但不限於金氧半導體場效電晶體(MOSFET)、接面場效電晶體(JFET)、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)、增強型或空乏型電晶體、等等，且可以由任何適當之材料製成，包括由矽(silicon)、砷化鎵(gallium arsenide)、氮化鎵(gallium nitride)、碳化矽(silicon carbide)、絕緣體上矽(silicon on insulator)等製成，其具有適當之高額定電壓。電晶體或開關126及130因而允許來自固定電流信號122之電流交替地流過變壓器124之初級線圈的每一段並通往接地端134，且在變壓器124的次級線圈之中產生一交流電通往輸出136及螢光燈12。一或多個電容140可以跨變壓器124之初級線圈連接以根據需要調節信號並支持諧振運作。

接著參見圖9，其例示一範例電路200，此電路可以取代恆定電流調光控制電路20與加熱器/燈絲陰極電路24的其中一者或二者。在圖9的示意圖之中，負載202被顯示成位於輸出驅動器204的內部，以利描述示意圖中的連接。圖中顯示一AC輸入206，且在此實施例之中透過一保險絲210和一電磁干擾(EMI)濾波器212連接至電路200。保險絲210可以是適於保護電路200使免於過電壓或過電流狀況的任何裝置，諸如一傳統之可熔保險絲或其他裝置(例如一小型低功率表面承載電阻)、包含固態斷路器(solid state circuit breaker)的斷路器等等。EMI濾波器212可以是適於防止EMI進入或離開電路200的任何裝置，諸如一線圈、電感、電容、及/或其他組件及/或該等元件之任何組合，或者概括而言，一濾波器、等等。如上所述，AC輸入206被於一整流器214之中進行整流。在其他的實施例之中，電路200可以使用一DC輸入。在此實施例之中，電路200可以概括地被分成包含一負載電流偵測器216的高側部分以及包含一可變脈衝產生器220的低側部分，而輸出驅動器204架接或包含該高側及低側部分。此例中，其可以在高側的負載電流偵測器216與低側的可變脈衝產生器220之間使用一位準偏移器(level shifter)222以將控制信號224傳送給可變脈衝產生器220。可變脈衝產生器220與負載電流偵測器216二者均由整流器214之電力輸出226供電，例如，分別透過電阻230與232為之。包含負載電流偵測器216的高側浮接於一高電位處，該高電位低於輸入電壓206的電壓且高於電路接地234。一區域接地236因而建立，且被負載電流偵測器216使用做為一參考電壓。

一參考電流源240供應一參考電流信號242給負載電流偵測器216，且諸如一電阻244之電流感測器提供一負載電流信號246給負載電流偵測器216。參考電流源240可以根據所需使用如圖9中所例示的電路接地234、或區域接地236、或二者、或一些其他參考電壓位準。負載電流偵測器216比較參考電流信號242與負載電流信號246，選擇性地使用一或多個時間常數以有效地將源於輸入電壓206處之任何波形和來自可變脈衝產生器220之脈衝的電流波動平均去除並予以略去，且產生控制信號224給可變脈衝產生器220。可變脈衝產生器220根據來自負載電流偵測器216的位準偏移控制信號252，調整可變脈衝產生器220的脈衝輸出250處的一連串脈衝之脈衝寬度，其在通過負載202的電流抵達一最大位準之時被啟動。當AC輸入206的電壓位準改變之時，例如當藉由一外部雙向交流三極體調光器進行調光之時，參考電流信號242將因而改變，並使通過負載202的電流發生變化。在其他的實施例之中，參考電流源240可以被一內部調光器調整以變動通過負載202的電流。

位準偏移器222將來自負載電流偵測器216的控制信號224偏移成一位準偏移控制信號252，其中控制信號224係相對於負載電流偵測器216中的區域接地236，而位準偏移控制信號252則係相對於可變脈衝產生器220之中所用的電路接地234。位準偏移器222可以包含用以偏移控制信號224之電壓的任何適當裝置，諸如一光隔離器(opto-isolator)或光耦合器(opto-coupler)、電阻、變壓器、電晶體、等等。對於特定的應用而言，使用諸如光耦合器或光隔離器或變壓器之隔離式位準偏移器可能是需要的、必須的、及/或有實益性的。

來自可變脈衝產生器220之脈衝輸出250驅動輸出驅動器204中之諸如一場效電晶體(FET)之一開關254。當一個來自可變脈衝產生器220之脈衝有作用之時，開關254被導通，自輸入電壓206抽取電流，通過負載路徑256(以及一個並聯負載202之選擇性電容260)、通過負載電流感測電阻244、輸出驅動器204中之一電感262、開關254、以及一電流感測電阻 264，而後通往電路接地234。當來自可變脈衝產生器220的脈衝消失之時，開關254被切斷，阻絕來自輸入電壓206之電流通往電路接地234。電感262反抗電流變化並使電流重新迴流而通過輸出驅動器204中之一二極體266，通過負載路徑256和負載電流感測電阻244並返回電感262。因此負載路徑256在脈衝自可變脈衝產生器220發出之時透過開關254被交替地供應電流，而在脈衝消失之時被供應由電感262驅動之電流。可變脈衝產生器220之脈衝相較於輸入電壓206之變動具有遠遠較高之頻率，諸如例如30kHz或100kHz，相較於可能出現於來自經過整流之AC輸入206的輸入電壓226上的100Hz或120Hz。

在圖9的實施例之中，電流過載防護270被包含於可變脈衝產生器220之中，且係基於與開關254串聯之電流感測電阻264之一電流測定信號272。若通過開關254和電流感測電阻264之電流超過在電流過載防護270之中設定的一個門檻值，則可變脈衝產生器220之脈衝輸出250處之脈衝寬度將被縮減或去除。圖9的範例電路200被顯示為實施於不連續模式；然而，經過適當的修改動作，在連續或臨界傳導或諧振模式及其他模式亦可能達成。

電路200做為一個恆定電流調光控制電路20之運作，圖繪式地例示於圖10的電流關係圖之中。輸入電壓位於X軸之上，輸出電流位於Y軸之上，而描繪出的線條300代表負載電流。在圖10的實例之中，電路200被調構成將負載電流限制於大約0.243A處，而可變脈衝產生器220根據在範例負載中的螢光管之需要，被設定於一個大約0VAC到120VAC的輸入電壓範圍之中。當輸入電壓增加，輸出電流隨之增加，直到輸入電壓抵達大約120VAC為止，在此點處，負載電流位準碰到一個肩頭波形(shoulder)302而被限制住。

肩頭波形302可以被挪移，舉例而言，藉由縮放參考電流信號242。做為一加熱器/燈絲陰極電路24之電路200之運作，圖繪式地例示於圖11的電流關係圖之中，其中肩頭波形302被挪移至大約35V處，在極小的調光角度產生一個固定的電壓或電流302，以在螢光燈調光器10調光之時，維持螢光管中之加熱器電路的供電。其應注意，圖10及圖11之中顯示的電壓和電流位準僅係舉例，不應以任何方式將其視為限制。舉例而言，其可以採用利用例如上述電路之返馳變壓器形式之獨立形式，以及其他類型之返馳和其他獨立電路、結構、及方式。同樣地，示範實施例之中顯示及/或描述的內容均不應以任何方式或形式被視為限制。

本發明亦可以包含抗條紋電路(anti-striation circuitry)，該電路包含透過FET(BJT)之閘極(基極)或汲極(集極)或者其他類型元件(例如，IGBT)的其他類似電極和原理操控之電路。其他實施例可以將其他形式、方法、類型之抗條紋電路運用於本發明。

在某些實施方式之中，本發明可以被组構成一個能夠在大範圍AC(或DC)輸入電壓上運作的通用型輸入調光安定器；例如，100到305VAC、100到400VDC、等等。在某些實施方式之中，本發明可以使用微處理器、微控制器、場可程式閘陣列(field programmable gate array；FPGA)、複雜邏輯元件(complex logic device；CLD)、特定用途積體電路(application specific integrated circuit；ASIC)、類比及數位邏輯、等等，以實現本發明的若干、特定、許多特徵、屬性、功能、動作、效能、等等。

雖然例示性實施例已詳述於上，但其應理解，本文所揭示的概念均可以利用其他方式以不同形式實施及運用。

Claims

一種可調光螢光燈裝置，包含：一螢光燈電力輸出；至少一螢光燈加熱器輸出；一可調光電流源，用以產生一可控制固定電流；一電流饋電反相器，用以自該可控制固定電流對該螢光燈電力輸出供電；以及一加熱器電路，用以對該至少一螢光燈加熱器輸出供電，其中該加熱器電路在該可控制固定電流係可變之時，提供一大致固定位準之電力，其中該加熱器電路包含一可變脈衝產生器與一負載電流偵測器。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該加熱器電路提供一大致固定電壓位準之電力。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該螢光燈電力輸出用以對複數螢光燈供電，且其中該至少一螢光燈加熱器輸出對該複數螢光燈中的每一者均包含一加熱器輸出。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該可調光電流源包含一可變脈衝產生器與一負載電流偵測器。
申請專利範圍第4項之可調光螢光燈裝置，其中該可變脈衝產生器包含一控制輸入與一脈衝輸出，該控制輸入連接至電力限制開關之一控制輸入，該脈衝輸出連接至電力限制開關之一控制輸入，其中該可變脈衝產生器被調構成在該脈衝輸出處有效地改變一工作週期，且其中該負載電流偵測器包含一輸入與一輸出，該輸入連接至輸出驅動器負載路徑且該輸出連接至該可變脈衝產生器控制輸入，其中該可變脈衝產生器與該負載電流偵測器被調構成當一負載電流抵達一最大電流限制時，限制該工作週期，以大致防止負載電流超出該最大電流限制。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該可調光電流源可被一外部調光器調光。
申請專利範圍第6項之可調光螢光燈裝置，其中該可調光電流源被自一交流電輸入供電，且其中該可調光電流源可用以將該可控制固定電流設定於一正比於該交流電輸入之位準。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該可調光電流源可被一內部調光器調光，其中該可控制固定電流之一位準由該內部調光器設定。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該電流饋電反相器用以提供一交流信號給該螢光燈電力輸出，其中該交流電之一強度由該可控制固定電流控制。
申請專利範圍第9項之可調光螢光燈裝置，其中該電流饋電反相器包含一變壓器，該變壓器具有一中央分接點、一第一輸入與一第二輸入，其中該中央分接點連接至來自該可調光電流源之該可控制固定電流。
申請專利範圍第10項之可調光螢光燈裝置，其中該第一輸入由一第一開關切換且該第二輸入由一第二開關切換，且其中該第一開關與該第二開關係由一非交疊式信號控制。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，另包含一功率因子控制電路。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，另包含一電磁干擾濾波器。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該可調光電流源用以將該可控制固定電流設定於一個適合複數螢光燈串聯至該螢光燈輸出之位準。
申請專利範圍第1項之可調光螢光燈裝置，其中該可調光電流源用以將該可控制固定電流設定於一個適合複數螢光燈並聯至該螢光燈輸出之位準。
一種對螢光燈系統供電的方法，包含：產生一可控制固定電流，以對該螢光燈系統中的至少一螢光燈供電；以及產生一固定加熱器電力輸出，以驅動該螢光燈系統中的至少一螢光燈加熱器，其中該固定加熱器電力輸出可用以產生一大致固定位準之電力，且其中該可控制固定電流可被改變，以對該螢光燈系統進行調光，其中該產生一固定加熱器電力輸出是經由一可變脈衝產生器與一負載電流偵測器來實行。
申請專利範圍第16項之方法，其中該可控制固定電流可由一外部調光器調光。
申請專利範圍第16項之方法，其中該可控制固定電流可由一內部調光器調光。
申請專利範圍第16項之方法，其中該固定加熱器電力輸出可用以產生一大致固定電壓位準之電力。