用于高强度放电灯的电子镇流器 本发明涉及一种电源或镇流器用于以高频向一个负载供电，特别是但不仅仅是，用于高强度放电(HID)灯。
具有几十KHz量级，一般约20KHz，频率的镇流器，用于高强度灯，例如金属检卤灯的供电。在这类灯的电源中遇到的主要问题之一起因于这样的事实，电源频率在灯中触发谐振现象，导致灯的寿命降低。
谐振频率从一个灯到一个灯在相当宽的范围内变化，因此不可能这样设计镇流器，使电源频率自动地排除灯的谐振频率。
在解决上述问题的努力中已经设计了各种系统。尤其是，已经提出了应该以可变频率而不是以恒定频率向灯供电，以防止触发谐振现象。在LaszloLaskai等人的“高频高强度放电灯镇流器的白噪声调制”，1/1994 IEEE，P.1953 ff.中，陈述了这种解决方法的数学分析。对于数学方面的分析研究应该参考这篇文章，在这篇文章中，提出了应该以随机变化的频率或相位向灯供电。这就需要把一个相当复杂和昂贵的电子电路，添加到产生转换信号的PWM电路上。
本发明的目的在于，提供一种简单得多的且较便宜的不同结构的电路，以解决在HID灯中的谐振问题或在由高频镇流器供电的负载中存在的类似问题。
根据本发明，借助于具有三角波形的调制信号及时地改变转换信号的频率，这些三角波形的频率比转换信号的频率低得多，约低两个数量级。就电路结构而论，根据本发明提出的解决方法，与当前使用地用来随机改变频率所需的电路相比，产生一种特别简单的电路解决方法。
在实际中，本发明详细说明了一种电子镇流器，该镇流器包括：一个倒相器部分，以高频向负载供电；控制装置，为所述倒相器部分产生一个转换信号；及调制所述转换信号频率的装置。在特征上，转换信号由具有三角波形调制信号的调制装置调制。
在一个实际的实施例中，调制装置包括一个三角波电流发生器，该发生器的输出连接到一个电容器的板上，电容器的充电速度确定了转换信号的频率。
在特征上，转换频率可以具有10-30kHz的量级，而调制信号的频率可以具有80-150Hz的量级。对于调制信号特别优良的值具有110-120Hz量级，并且最好是115-120Hz。
在一个可能的实施例中，调制装置包括一个连接到一个运算放大器上的定时器，该放大器控制一个晶体管的断开和接通。
由描述和附图将更清楚地理解本发明，附图表示本发明的一个非限制性实施例。在附图中，
图1表示实施本发明的一个电路图；
图2表示调制信号随时间的变化；
图3表示在PWM电路的CT插头上的作为时间函数的电压；
图4表示到灯的电流在频域中的变化；及
图5表示灯中电流作为时间函数的变化。
在图1中电路图的上部是用于HID型灯2的电源的镇流器1的简化图。
镇流器1具有两根至一个交流电压源7的引线3、5，例如电气主线。一个滤波器9插入在电源7与该镇流器之间。主线电压由一个桥式整流器11整流，随后是作为一个整体用标号13表示的一个DC/DC转换器、一个箝位电容器15、和在半桥结构中的两个电子开关17、19。标号21表示作为一个整体用于DC/DC转换器13的一个控制电路。由两个受控开关17、19形成的倒相器经一个电感器27和一个电容器25连接到灯上。标号29和31表示与灯L并联的一个RC电路。
开关17和19的断开和接通由缠绕在公共铁芯37上的电感器33、35控制，在共公铁芯27上缠绕了连接到晶体管17、19基极上的电感器39、41，晶体管17、19形成倒相器的受控开关。
使开关17、19交替地导通和断开，以便以按照如下规律变化的电压向灯L供电：
v(t)＝Vsin(wot+φ(t)) (1)其中t是时间，wo是载波信号的基本频率，而φ(t)是一个调制信号，其时间导数具有三角形的变化，如图2中所示，例如有80-150Hz量级的频率，并且较好是100-130Hz的量级，最佳值大约是115-118Hz。图1中图的下部表示一种可能的电路解决方法，用于向开关17、19的转换信号频率调制，提供具有图2中所示类型三角波形的调制信号。标号43表示一个PWM电路，例如型号UC2525A或等效的集成电路，该电路的十六个插头用相应的标准名称表示。输出插头OUTA和OUTB向开关17、19提供相反相位的信号，以控制倒相器。在OUTA和OUTB上的信号频率(因此倒相器的转换频率)取决于连接到RT和CT插头上的元件。RT插头经一个电阻器45接地，而CT插头连接到一个电容器47上并经一个电阻器49接到放电插头DISC上。在正常的操作条件下，电容器47逐渐由一个电流i47充电，结果增大了CT端上的电压。电路43的内部结构是这样的，当在CT端上的电压达到一个预定值时，电容器47经电阻器49迅速放电到DISC端。
在没有其他电路元件连接到CT和RT端上时，在CT上的电压具有图3所示型的锯齿形变化，但具有在OUTA和OUTB端上载波信号的恒定频率。
为了得到频率调制，把电容器47的正极板经一个二极管51连接到作为一个整体由标号53表示的三角波电流发生器上。没有详细描述发生器53的结构，因为它能以本专业技术人员熟悉的方式制成。一般地说，它可以包括：一个定时器55，例如一个IC555型集成电路；一个运算放大器57，连接到该定时器上；及一个晶体管59，使其基极连接到运算放大器57的输出端，其发射极连接到放大器57的转换端，而其集电极连接到二极管51上。
发生器53产生具有与图2所示调制信号变化定性地相匹配的三角波形的电流，具有如上所述的110-130kHz量级的频率。在所示的实例中，预置频率是116kHz。采用这种结构，用等于来自CT端的电流i47与来自电路53的电流之和的电流向电容器47充电。来自电路53的电流随时间而变化，其变化比公称转换频率慢得多。
以这种方式，在电容器47充电周期内达到导致经DISC端放电的电压，该充电周期随时间而变化，该变化对应于来自电路53的输出电流变化。因此，对应于在OUTA和OUTB端上转换信号的非恒定频率，电容器47两端的电压具有非恒定频率的锯齿形变化。
图3表示在CT端上的电压VCT随时间的定性变化。为了表示用来自电路53的电流所得到的频率调制效果，通过约等于电路53产生的三角波的半个周期的间隔，把在时间间隔T1和T2中的两部分电压信号相互分开，并表示在图3中的同一时间图上。在CT端上的电压信号频率高于间隔T1的，在间隔T1中来自电路53的电流值较大。与此不同，VCT的频率在时间间隔T2中较低，在时间间隔T2中电容器47的充电较慢，因为来自电路53的电流较小。电压信号VCT的每个周期P、P′对应于PWM发生器的一个循环，PWM发生器在OUTA和OUTB上的输出因而将包含具有图2所示变化的调制信号。
由于开关17、19借助于在OUTA和OUTB上的信号转换的结果，其频域中的变化表示在图4中的电流IL将流向灯L。对于5kHz的调制频带宽度，在116Hz的调制频率下得到图4中的图。如在图4中看到的那样，当假定wo(见公式(1))具有22.5kHz的值时，其频谱表示在20与25kHz之间的窗口中的实际均匀的能谱密度。
图5表示对于20.49kHz的视在瞬时频率，作为时间函数的灯的电流变化。
应该理解，附图只表示了一个提供的实例，仅作为本发明的一种实际说明，并且本发明可以在其形式和布置上变更，而不脱离本发明的范围和指导概念。在权利要求书中的任何标号具有便于参照说明书和附图阅读权利要求书的目的，并不限制权利要求书表示的保护范围。