MXPA04012015A - Balastro reductor de luz electronico para lamparas fluorescentes compactas. - Google Patents

Abstract

La frecuencia de operacion de un balastro esta suficientemente lejos de la resonancia que, cuando una lampara fluorescente compacta es reducida a aproximadamente uno por ciento del nivel de salida de luz, el balastro esta operando con una ganancia de lazo abierto por debajo de un nivel predeterminado, tal como, por ejemplo, 15, y esta operando con una impedancia de salida mayor que un nivel predeterminado, tal como, por ejemplo, el valor absoluto de la impedancia incremental negativa maxima de la lampara, y muy preferiblemente, mayor que el doble del valor absoluto de la impedancia incremental negativa maxima de la lampara. Al cambiar la frecuencia a 85 kHz, por ejemplo, la ganancia es mantenida aproximadamente igual si la salida estan a cinco 10 por ciento o uno por ciento, por ejemplo. Esto proporciona un lazo de control estable. De esta manera, las lamparas fluorescentes compactas pueden ser reducidas por abajo aproximadamente uno por ciento de la salida de luz, sin una caida y sin un parpadeo observable.

Description

WO 03/102994 A2 lllll E I II ? II i I ! 1 1 ! 11111 i [ I ! i 11 [ [ ] II I II For t\vo-¡et¡er codes and other abbreviations, refer lo the "Guid-ance Notes on Codes andAbbreviations" appearing at the begin-ning of each regular issue of the PCT Gazette.

BALAST O REDUCTOR DE LUZ ELECTRÓNICO PARA LÁMPARAS FLUORESCENTES COMPACTAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con lámparas de descarga de gas aténuadoras, y más en particular, a balastros electrónicos atenuadores para lámparas fluorescentes compactas aténuadoras.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Una lámpara de descarga de gas convierte la energía eléctrica en luz visible con alta eficiencia. Por lo general, una lámpara de descarga de gas es un tubo alargado lleno de gas (usualmente vapor de mercurio a baja presión) que tienen electrodos en cada extremo. Cada electrodo típicamente se forma de un filamento resistivo (usualmente de tungsteno) recubierto con un material termiónicamente emisor, como una mezcla de óxidos de tierra alcalina. Una operación estable de una lámpara de descarga de gas típica es como sigue. El voltaje se aplica a través de los filamentos resistivos, lo cual calienta los electrodos a una temperatura suficiente para provocar una emisión termiónica de electrones dentro del tubo de descarga. El voltaje aplicado entre los electrodos acelera los electrones hacia el ánodo. En ruta hacia el ánodo, los electrones chocan con átomos de gas para producir iones positivos y 2 electrones adicionales, lo que forma en el tubo un plasma de gas de portadores de carga negativa y positiva. Los electrones continúan corriendo hacia el ánodo y los iones positivos hacia el cátodo, lo que mantiene la descarga eléctrica en el tubo y también calienta los electrodos. Cuando la energía aplicada es AC, los electrodos invierten la polaridad cada medio ciclo. La descarga provoca la emisión de radiación que tiene una longitud de onda que depende del gas de relleno particular y los parámetros eléctricos de la descarga. Debido a que el choque produce electrones y iones adicionales, se aumenta la corriente de arco, lo que provoca que disminuya la impedancia de la lámpara, una característica conocida como "impedancia ¡ncremental negativa". La operación de la lámpara es inherentemente inestable, debido a su característica de impedancia ¡ncremental negativa y de este modo la corriente entre los electrodos se debe controlar para proporcionar la operación estable de la lámpara. Las lámparas de descarga de gas, incluyendo las lámparas fluorescentes, están diseñadas para proporcionar su salida de luz nominal o tasada, a un valor de corriente de lámpara RMS específico. En esta descripción y en las reivindicaciones anexas, la salida de luz completamente de una lámpara será llamada como su "salida nominal de luz". Las lámparas de descarga de gas fluorescentes incluyen un recubrimiento de fósforo en la superficie interior del alojamiento tubular de cristal y la excitación de este recubrimiento por radiación 3 desde la descarga proporciona la salida visible de luz. Las lámparas fluorescentes convencionales por lo general, son tubos rectos alargados de una sección transversal esencialmente circular con diámetros exteriores variables que van desde aproximadamente 1.27 a 1.58 cm. Las lámparas fluorescentes compactas difieren de las lámparas convencionales en que están construidas con tubos de diámetro más pequeño, típicamente tienen un diámetro exterior de menos de 1.58 cm. También, las lámparas son compactas en parte, porque los tubos tienen dobleces de radio más pequeño que permiten al tubo doblarse hacia atrás sobre sí mismo, de tal forma que logran una forma compacta. Además, las lámparas fluorescentes convencionales en donde el tubo se dobla hacia atrás sobre sí mismo, los extremos de la lámpara típicamente están cerca uno del otro. Con referencia a la Figura 1, un sistema 10 previo de lámpara incluye una fuente de energía AC, tal como una fuente de 120 volts a 60 Hz, un voltaje 100 de línea sinusoidal, un atenuador 102 controlado de fase, un balastro 200 fluorescente atenuable electrónico, y una lámpara 300 fluorescente compacta. El balastro 200 recibe la energía de entrada (o caliente) en la línea 202, una línea 204 de señal atenuadora de entrada variable (o caliente atenuada), una línea 206 neutral. Se debe entender que el voltaje en la línea 202 se rectifica con un rectificador 209 de puente de onda completa dentro del balastro 200 para producir un voltaje 4 que tiene un valor promedio DC positivo con respecto al circuito común. El balastro 200 atenuador electrónico está diseñado para proporcionar una cantidad de energía de salida a la lámpara 300 de conformidad con la señal variable de entrada en la línea 204 desde el atenuador 102. El atenuador 102 es un atenuador de control de fase que proporciona una señal variable de entrada en la linea 204 al variar su ángulo de disparo de fase, el cual controla el valor RMS de la señal variable de entrada en la línea 204. Como se conoce en la técnica, típicamente el balastro 200 incluye una primera etapa de energía que comprende un circuito 210 de arranque que recibe el voltaje rectificado desde el rectificador 209 y produce un voltaje DC alto en la línea 214, el cual puede alcanzar hasta 400 VDC o más. El balastro 300 típicamente también incluye una segunda etapa de energía que comprende un circuito 216 inversor, el cual convierte el voltaje DC en la línea 214 en un voltaje conmutado de alta frecuencia, el cual se aplica en un circuito 230 de tanque resonante que proporcionar el voltaje AC apropiado para activar la lámpara 300. Un capacitor 212 de almacenamiento de energía de alto voltaje es provisto con una configuración de derivación con respecto a la línea 214 para proporcionar una fuente de baja impedancia de corriente al circuito 216 inversor. Un circuito 220 de control proporciona señales de control al circuito 210 de arranque y al circuito 216 inversor sobre las líneas 5 221, y 222, respectivamente. El circuito 220 de control controla el circuito 210 de arranque para proporcionar un voltaje de barra colectora DC deseado y controla al circuito 216 inversor para proporcionar un voltaje conmutado de alta frecuencia al circuito 230 de tanque resonante. Como resultado, el balastro proporciona la corriente y el voltaje deseados sobre la línea 208 a la lámpara 300, en respuesta a la señal variable de entrada de voltaje en la línea 204, de tal modo que la lámpara 300 se ilumina con la intensidad apropiada. Típicamente, el circuito 220 de control controla el inversor 216, por ejemplo, al comparar una versión rectificada de la señal variable de entrada en la línea 204 con una señal representativa de la corriente entregada a la lámpara sobre la línea 208 y (a través de varias técnicas de señal de error) ajustar las señales de control introducidas en el inversor 216 sobre la línea 222 para proporcionar la corriente apropiada a la lámpara 300. Como es conocido en la técnica, el circuito 220 de control también instruye al circuito 210 de arranque para producir el voltaje de salida DC apropiado en la línea 214. Además, el circuito 220 de control típicamente incluye circuitos que llevan a cabo otras funciones como el bloqueo de bajo voltaje, la protección de sobre-corriente, la protección de sobre-tensión y sus semejantes. En la modalidad mostrada en la Figura 1, se proporciona energía por un suministro 240 de energía del circuito de control para accionar el circuito 220 de control, el circuito 210 de arranque y el 6 circuito 216 inversor. Se debe entender que el suministro 240 de energía del circuito de control se puede implementar con el uso de muchas configuraciones de circuito. El sistema 10 de lámpara de la Figura 1 requiere tres alambres entre el atenuador 102 y el balastro 200, y el balastro 200 se puede ubicar en un accesorio de luz. Se han desarrollado sistemas que eliminan la necesidad de una tercera terminal en el balastro 200 para recibir la señal variable de entrada en la línea 204. En estos sistemas, la señal variable de entrada se recibe en la linea 202. Se han desarrollado otros sistemas que utilizan una tercera y cuarta terminales en el balastro 200 para recibir la señal de entrada variable. De forma ordinaria, cuando se atenúan las lámparas fluorescentes lineales a bajos niveles de salida de luz (por ejemplo, aproximadamente un nivel de uno por ciento de luz), es necesario aumentar la impedancia de salida del balastro atenuador electrónico para mantener la operación de la lámpara estable y evitar un parpadeo visible. Típicamente, la impedancia de salida del balastro se aumenta al accionar la frecuencia de operación del balastro cerca de una frecuencia resonante no cargada del circuito de tanque resonante. La necesidad de un aparato y método para obtener una impedancia alta de salida del balastro se enseña en la Patente de Estados Unidos No. B1 5,041,763, la cual se incorpora aquí en su totalidad como referencia. 7 Además, los inventores han descubierto que las lámparas fluorescentes compactas, en comparación con las lámparas fluorescentes lineales típicas tienen un área adicional de inestabilidad de lámpara a bajos niveles de corriente de lámpara alrededor de uno por ciento de la salida nominal de luz. Esta región adicional de inestabilidad manifiesta como la propensión a que se extinga la salida de luz de la lámpara, o se "caiga", opuesto al parpadeo entre los diferentes niveles bajos de luz, según se observa en las lámparas fluorescentes lineales. Mientras que este fenómeno no está bien entendido, se cree que se relaciona con las características físicas de la lámpara fluorescente compacta, como el diámetro pequeño del tubo y el número de pequeños radios de los dobleces de la lámpara. De conformidad con esto, existe la necesidad de un circuito de balastro que tenga la capacidad de mantener un intervalo de atenuación, libre de parpadeo, estable por debajo de uno por ciento de la salida total de luz para las lámparas fluorescentes compactas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para resolver las desventajas de los circuitos de balastro de la técnica previa, la presente invención está dirigida a sistemas y métodos para atenuar una lámpara fluorescente compacta que comprende un balastro del tipo que incluye un circuito inversor que tiene una frecuencia de operación que acciona un circuito de tanque de salida resonante que tiene una frecuencia resonante no cargada 8 predeterminada. La frecuencia de operación del circuito inversor se selecciona de tal modo que la ganancia del circuito de lazo abierto está por debajo de un primer nivel predeterminado (por ejemplo, por debajo de aproximadamente 15) y la impedancia de salida del balastro está sobre un segundo nivel predeterminado (por ejemplo, sobre aproximadamente doce veces el valor absoluto de la impedancia de lámpara incremental negativa máxima). De conformidad con varios aspectos de la invención, la frecuencia de operación del circuito inversor se determina por un circuito de control que comprende una red de capacitor-resistor determinante de frecuencia (RC). Los valores del componente de la red RC se seleccionan de modo que la frecuencia de operación del circuito inversor en una salida de lámpara menor que aproximadamente uno por ciento de la salida nominal de luz, sea una función predeterminada de la frecuencia resonante del circuito de tanque resonante no cargado. Para propósitos de esta especificación y las reivindicaciones anexas, el término "DC" se refiere a un voltaje o forma de onda de corriente que es unidireccional y que puede ser pulsatoria o no pulsatoria. El término "AC" se refiere a un voltaje o forma de onda de corriente que invierte la polaridad en intervalos regularmente recurrentes de tiempo y tiene valores alternados positivos y negativos. El término "componente DC" se refiere a un valor promedio de una forma de onda AC o DC. El término "componente 9 AC" se refiere a la porción de una forma de onda AC o DC que queda después de que se ha restado su componente DC. Los anteriores y otros aspectos de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada cuando se considera junto con los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Con el propósito de ilustrar la invención, en los dibujos se muestra una modalidad que se prefiere, sin embargo se debe entender que la invención no está limitada a los métodos e instrumentos específicos expuestos. En los dibujos: La Figura 1 es un diagrama en bloque de alto nivel de un sistema de lámpara fluorescente de la técnica previa. La Figura 2 es una curva característica de voltaje/corriente para una lámpara fluorescente típica. La Figura 3A es un diagrama que muestra la curva V-l de lámpara ejemplif ¡cativa y la curva de impedancia incrementa) negativa de la lámpara de conformidad con la presente invención. La Figura 3B es un esquema amplificado de la sección del diagrama de la Figura 3A que ilustra la característica V-l de una lámpara fluorescente compacta típica a niveles muy bajos de corriente de lámpara. La Figura 4 es un diagrama que muestra la ganancia contra la frecuencia que es útil para describir un sistema ejemplificativo de conformidad con la presente invención. 10 La Figura 5 es un diagrama en bloque de aito nivel de un sistema ejemplificativo de conformidad con la presente invención. La Figura 6 es un diagrama esquemático de una porción del circuito de control de la Figura 5; y La Figura 7 es un diagrama esquemático de otra porción del circuito de control de la Figura 5.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES EJEMPL1FICATIVAS Y MEJOR MODO PARA REALIZARLAS La estabilidad de salida de luz de lámpara por lo general, se relaciona con la calidad de la fuente de corriente utilizada para operar la lámpara. La calidad de la fuente de corriente se describe en forma numérica por una cantidad que se llama impedancia de salida. La impedancia de salida se define como la proporción del cambio en el voltaje de salida RMS dividido por el cambio correspondiente en la corriente de salida RMS, y tiene unidades de ohms. Por lo tanto, la fuente de corriente que presenta un cambio en el nivel de corriente de 0.001 amperios como resultado de un cambio en el voltaje de salida de un voltio tendrá una impedancia de salida de un voltio dividido por 0.001 amperios o 1,000 ohms. La Figura 2 es un esquema de la característica de voltaje/corriente de una lámpara típica fluorescente. La impedancia incremental de la lámpara en cualquier punto operativo en esta curva se define como la inclinación de curva en ese punto. Desde aquí, se puede observar que la impedancia incremental de lámpara es 11 positiva con corrientes muy bajas, entonces se vuelve cero en el punto de máximo voltaje y se vuelve rápidamente negativo cuando la corriente aumenta aún más. Claramente, existe un punto en donde la impedancia incremental de lámpara logra su máximo valor negativo y este punto se marca A en la Figura 2. El punto de máxima impedancia incremental negativa es el punto operativo en donde la lámpara es menos estable y existe la mayor probabilidad de exhibir variaciones en la corriente de arco y en la salida de luz. Por lo tanto, las medidas de la impedancia de salida del circuito se deben tomar en el punto de máxima impedancia incremental negativa de las lámparas, para ser un indicador apropiado de la estabilidad operativa de la lámpara. En las Figuras 3A y 3B se muestra un diagrama que muestra la curva V-I de lámpara fluorescente y una impedancia incremental negativa de lámpara para una lámpara ejemplificativa de conformidad con la presente invención. Para una lámpara fluorescente compacta que opera a menos de una salida de luz nominal de uno por ciento, se observa inestabilidad no solamente en la cresta de la impedancia incremental negativa, como es esperado, pero también se observa para los niveles de corriente de lámpara por debajo de la cresta de la curva V-I. Como se muestra con más detalle en la Figura 3B, la curva V-I para una lámpara fluorescente compacta típica exhibe una inclinación aguda que forma una "inclinación" en el cual el voltaje de la lámpara cae rápidamente de la cresta de la curva a un valor cero 12 para una disminución pequeña ¡ncremental en la corriente de lámpara conforme la lámpara se atenúa aproximadamente uno por ciento de la salida nominal de luz. En otras palabras, la lámpara tiende a "caer" esto es, se extingue, cuando se intenta reducir la corriente de lámpara en los niveles correspondientes a un nivel de salida de luz por debajo de una salida de luz nominal de uno por ciento. De conformidad con esto, es deseable reducir el nivel de corriente de lámpara tan bajo como sea posible sin "caerse", esto es, opera en la región de la inclinación en donde la lámpara es más sensible a las perturbaciones del sistema, que provocan caídas y parpadeo de la lámpara. La presente invención, como se describe con detalle abajo, proporciona un aparato y método para operar una lámpara fluorescente compacta a bajos niveles de corriente sin "caerse" esto es, sin que la lámpara se extinga o parpadee. La Figura 4 es un diagrama que muestra la ganancia de lazo abierto del sistema de balastro contra la frecuencia que es útil para describir los sistemas y métodos ejemplificativos de conformidad con la presente invención. Con el fin de mejorar la estabilidad, en forma convencional, los balastro se operan tan cerca de la resonancia como sea posible. De manera ordinaria, cuando se atenúan lámparas fluorescentes lineales por debajo a niveles bajos de salida de luz (por ejemplo, menos que aproximadamente uno por ciento de la salida nominal de luz), es necesario aumentar la ¡mpedancia de salida del balastro para mantener la operación estable de la lámpara. Típicamente, la ¡mpedancia de salida del balastro se aumenta al 13 accionar la frecuencia de operación del balastro tan cerca como sea posible de la resonancia. Como se muestra en la Figura 4, la frecuencia resonante no cargada de un circuito de tanque resonante de un balastro ejemplif ¡cativo es de aproximadamente 80 kHz. Para una lámpara fluorescente compacta, sin embargo, a tal frecuencia de operación del balastro, la ganancia de lazo abierto del balastro aumenta mucho conforme la lámpara fluorescente se atenúa a un nivel bajo de salida de luz. Por ejemplo, para un balastro y lámpara fluorescente compacta, los inventores han encontrado que por debajo de aproximadamente cuatro por ciento de salida de luz nominal, la ganancia del sistema empieza a elevarse rápidamente como resultado de la carga disminuida que la lámpara fluorescente compacta presenta al circuito de tanque resonante. La ganancia alta dificulta crear un controlador de lazo cerrado estable. En la Figura 4, por ejemplo, a la frecuencia resonante, la ganancia es muy alta a uno por ciento de salida nominal de luz con relación a la ganancia a una salida nominal de luz de cinco por ciento. Como resultado, la corriente de salida de la lámpara se vuelve muy sensible a las ligeras perturbaciones. Además, las lámparas fluorescentes compactas tienen la tendencia a caerse, como se describe antes y por lo tanto son mucho más difíciles de mantener operando a bajos niveles de salida de luz comparadas con las lámparas fluorescentes lineales. 14 De conformidad con la presente invención, con el fin de reducir la ganancia, la frecuencia operativa del balastro se selecciona para estar lejos de la resonancia de tal modo que cuando opera la lámpara a aproximadamente un nivel de salida nominal de luz de uno por ciento, el balastro opera con una ganancia de lazo abierto por debajo de un nivel predeterminado, por ejemplo, 15. Al cambiar la frecuencia a 85 kHz de 80 kHz, la ganancia aproximadamente la misma ya sea que la salida de luz esté a cinco por ciento o a uno por ciento. Esto proporciona un lazo de control estable. Sin embargo, la frecuencia operativa no debe elevarse tan alto que la impedancia de salida del balastro caiga por debajo de un nivel predeterminado (es decir, la impedancia de salida del balastro se debe mantener sobre una impedancia de salida predeterminada, como por ejemplo, el valor absoluto de la máxima impedancia de lámpara ¡ncremental negativa). Al operar dentro de este intervalo de frecuencias, las lámparas fluorescentes compactas se pueden atenuar por debajo de aproximadamente una salida de luz de uno por ciento, sin caerse o sin parpadeo. De preferencia, un balastro ejemplificativo para atenuar lámparas fluorescentes compactas por debajo de una salida de luz de uno por ciento del tipo que incluye un circuito de tanque de salida resonante tiene una frecuencia resonante no cargada predeterminada, la cual comprende un medio para seleccionar una frecuencia de operación de tal modo que la ganancia del sistema de lazo abierto está por debajo de un primer nivel predeterminado 15 (aproximadamente 15) y ia impedancia de salida del balastro está sobre un segundo nivel predeterminado (aproximadamente ei doble del valor absoluto de la máxima impedancia de lámpara incremental negativa, pero por lo menos más que el valor absoluto de la máxima impedancia incremental negativa de la lámpara). El medio para seleccionar de preferencia comprende un oscilador que tiene una red RC determinante de frecuencia con valores de componente seleccionados de tal modo que la frecuencia de operación a la salida de luz de la lámpara o por debajo de la salida nominal de luz es una función predeterminada de la frecuencia resonante del tanque resonante no cargado. La ganancia del sistema de lazo abierto se define como la tasa del voltaje de salida del circuito de tanque resonante con el voltaje de entrada del circuito de tanque resonante. Con referencia ahora a los dibujos de las modalidades ejemplificativas en donde los números idénticos indican elementos idénticos, la Figura 5 es un diagrama en bloque de alto nivel de un sistema ejempllficativo de conformidad con la presente invención. El sistema proporciona una cantidad variable de energía desde una fuente sinusoidal de energía a una lámpara 500 fluorescente compacta. En la Figura 5, se proporcionan una entrada caliente y una entrada neutral para el extremo 401 delantero. Por lo general, el sistema incluye un extremo 401 delantero para convertir en una manera conocida, un voltaje de entrada AC desde una fuente de 16 energía en un voltaje de barra colectora DC almacenado en una Cbarra colectora del capacitor de barra colectora. La salida del extremo 401 delantero, a través del capacitor Cbarra colectora, es provisto a un circuito 416 inversor que proporciona el voltaje AC conmutado de alta frecuencia a un circuito 430 de tanque resonante. Más en particular, el inversor 416 es un oscilador controlado y se conmuta en una manera conocida con un ciclo de trabajo complementario de operación en una forma D/i-D, en donde D es el ciclo de operación, lo cual acciona el circuito 430 de tanque resonante con una forma de onda modulada de ancho de impulso. El circuito 430 de tanque resonante puede incluir un C bloque de capacitor de bloqueo DC, un L tanque inductor resonante, y un C tanque capacitor resonante. El circuito 430 de tanque resonante convierte la forma de onda modulada con ancho de impulso desde el circuito 416 inversor en un voltaje AC de alta frecuencia para accionar la lámpara 500. Un circuito 418 de control compara una entrada representativa de la corriente a través de la lámpara con una señal de control de atenuación de entrada representativa del nivel de salida de luz deseado para controlar la corriente a través de la lámpara al ajustar la frecuencia de operación y el ciclo de trabajo del inversor 416. La corriente desde el circuito 430 del tanque resonante es provista a la lámpara 500 para chocar y mantener una descarga eléctrica estable sobre un intervalo de niveles de energía 17 selecciónateles. El circuito 418 de control se describe con más detalle abajo. En la Figura 6 se muestra una porción de! circuito 418 de control que incluye un circuito de retroalimentación de corriente. Un amplificador U7:A operativo está configurado como un integrador que integra la diferencia entre la señal de nivel de luz deseado desde un circuito 602 fase a DC y una señal desde un circuito 604 de detección de corriente de lámpara. El circuito 602 fase a DC acepta una señal de control de entrada desde la entrada de control y la convierte en un nivel DC representativo de la salida de nivel de luz deseado. El circuito 604 de detección de corriente de lámpara proporciona una señal representativa de la corriente de lámpara en una forma bien conocida. La salida del integrador se compara con la salida del oscilador 702 (Figura 7) por el comparador U3:B para producir una forma de onda modulada de impulso que acciona los conmutadores en el circuito 416 inversor de medio puente de la Figura 5. La Figura 7 muestra otra porción del circuito 418 de control de la Figura 5, el cual incluye un oscilador 702 que controla la frecuencia de operación del balastro. El oscilador 702 incluye una porción del circuito U6 integrado, los resistores R95, R124 y el capacitor C84. La frecuencia del oscilador a bajos niveles de salida de luz se determina por los valores de los resistores R95, R124 y el capacitor C84. El capacitor C84 carga a través de los resistores R95 18 y R124. Cuando alcanza un valor determinado por el circuito U6 integrado, el circuito U6 integrado descarga el capacitor C84. El circuito 418 de control también incluye un circuito 704 de desplazamiento de frecuencia para cambiar la frecuencia operativa del oscilador, al cambiar la corriente de carga disponible para C84 desde los resistores R95 y R124, a niveles de salida de luz más altos deseados. El circuito 602 de fase a DC suministra la señal de nivel de luz deseada, que el un voltaje proporcional a la entrada de control del atenuador, para el resistor R28. Cuando el voltaje aplicado en una entrada no inversora de U2:D por el divisor de voltaje formado por los resistores R5 y R28 es más baja que el voltaje en la entrada inversora de U2:D aplicado por el divisor de voltaje de los resistores R3 y R64 (cerca del extremo inferior del intervalo de atenuación), la salida de U2:D es baja, y el transistor Q1 está apagado. La frecuencia de operación entonces se determina por los valores de los resistores R95 y R124, y el capacitor C84. Conforme aumenta la señal de nivel de luz deseada desde el circuito 602 de fase a DC, el voltaje aplicado a la entrada no inversora de U2:D aumenta, lo cual provoca que la salida de U2:D aumente, lo cual enciende el transistor Q1 para activar una corriente fuera del oscilador proporcional a la señal de nivel de luz deseado. Al activar la corriente fuera del oscilador reduce la frecuencia de operación del balastro para operar el balastro a altos niveles de salida de luz. 19 Aunque la presente invención se describe para usarse con lámparas fluorescentes compactas, el circuito aquí mismo descrito puede controlar cualquier tipo de lámpara de descarga de gas. Ya que se pueden realizar varios cambios al circuito antes descrito sin apartarse del alcance de la invención, se tiene la intención de que toda la materia contenida en la descripción anterior o mostrada en los dibujos acompañantes sea interpretada como ilustrativa y no en un sentido limitante. La invención se puede incorporar en forma de un software de computadora apropiado, o en forma de un hardware o una combinación de hardware y software apropiados sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. Además, los detalles con respecto al hardware y/o al software serán evidentes para el público relacionado. De conformidad con esto, no se cree necesaria mayor descripción sobre el software y el hardware. Aunque se ilustra y describe aquí con referencia a ciertas modalidades específicas, la presente invención no tiene la intención de estar limitada a los detalles mostrados, más bien, se pueden realizar varias modificaciones en los detalles dentro del alcance y rango de equivalentes de las reivindicaciones y sin apartarse de la invención.

Claims (18)

20 REIVINDICACIONES

1. Un balastro atenuador electrónico para atenuar una lámpara fluorescente compacta que tiene una máximo impedancia incremental negativa, el balastro atenuador electrónico tiene una ganancia de sistema de lazo abierto y una impedancia de salida, caracterizado porque comprende: un inversor que tiene una salida y una frecuencia de operación; un circuito de tanque resonante conectado con la salida del inversor; y un circuito de control para controlar la frecuencia de operación del inversor de tal forma que la ganancia del sistema de lazo abierto sea menor que un primer nivel predeterminado y la impedancia de salida del balastro sea mayor que un segundo nivel predeterminado para que el balastro tenga la capacidad de operar la lámpara fluorescente compacta por debajo de uno por ciento de salida nominal de luz sin un parpadeo visible.

2. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer nivel predeterminado es de aproximadamente 15.

3. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer nivel predeterminado se determina para ser aproximadamente igual a la ganancia del sistema de lazo abierto a aproximadamente una salida nominal de luz de cinco por ciento. 21

4. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo nivel predeterminado es aproximadamente igual a dos veces el valor absoluto de la máxima ¡mpedancia de lámpara incremental negativa.

5. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo nivel predeterminado es aproximadamente igual al valor absoluto de la máxima ¡mpedancia de lámpara incremental negativa.

6. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de control comprende un oscilador que comprende una red de capacitor-resistor determinante de frecuencia (RC) para determinar la frecuencia de operación.

7. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la red RC tiene valores de componente de modo que la frecuencia de operación del inversor es una función de una frecuencia resonante no cargada del circuito de tanque resonante.

8. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la ganancia del sistema de lazo abierto se reduce conforme la frecuencia de operación del inversor se desvía de la frecuencia resonante no cargada del circuito de tanque resonante.

9. El balastro atenuador electrónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la frecuencia de operación del 22 inversor es diferente de la frecuencia resonante no cargada del circuito de tanque resonante, de tal modo que la ganancia del sistema de lazo abierto a aproximadamente una salida nominal de luz de uno por ciento es aproximadamente igual a la ganancia del sistema de lazo abierto a una salida nominal de luz de cinco por ciento, y la impedancia de salida del balastro es mayor que el valor absoluto de la máxima impedancia ¡ncremental negativa de la lámpara.

10. Un método para atenuar una lámpara fluorescente compacta por debajo de aproximadamente una salida nominal de luz de uno por ciento con el uso de un balastro atenuador electrónico del tipo que incluye un circuito de tanque resonante que tiene una frecuencia resonante no cargada y una impedancia de salida del balastro, la lámpara fluorescente tiene una impedancia ¡ncremental negativa, caracterizado porque comprende: determinar una máxima ganancia del sistema de lazo abierto predeterminada; determinar una mínima impedancia de salida del balastro predeterminada; y seleccionar una frecuencia de operación del inversor de modo que la ganancia del sistema de lazo abierto esté por debajo de la máxima ganancia del sistema de lazo abierto predeterminada, y de tal modo que la impedancia de salida del balastro esté sobre la mínima impedancia de salida del balastro predeterminada para que 23 opere la lámpara fluorescente compacta por debajo de una salida nominal de luz de uno por ciento sin un parpadeo visible.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la ganancia máxima del sistema de lazo abierto predeterminada es de 15.

12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la máxima ganancia del sistema de lazo abierto predeterminada es aproximadamente igual a la ganancia del sistema de lazo abierto a aproximadamente una salida nominal de luz de cinco por ciento.

13. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la mínima impedancia de salida de balastro es aproximadamente Igual a dos veces el valor absoluto de la máxima impedancia de lámpara incremental negativa.

14. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la impedancia mínima de salida del balastro predeterminada es aproximadamente igual al valor absoluto de la máxima impedancia de lámpara incremental negativa.

15. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el seleccionar una frecuencia de operación del inversor comprende proporcionar un circuito de control que tiene un oscilador con una red de capacitor-resistor determinante de frecuencia (RC).

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la red RC tiene valores de componente de 24 modo que la frecuencia de operación del inversor es una función de una frecuencia resonante no cargada del circuito de tanque resonante.

17. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la ganancia del sistema de lazo abierto se reduce conforme la frecuencia de operación del inversor se desvía de la frecuencia resonante no cargada del circuito de tanque resonante.

18. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la frecuencia de operación del inversor es diferente de la frecuencia resonante no cargada del circuito de tanque resonante, de tal modo que la ganancia del sistema de lazo abierto a aproximadamente una salida nominal de luz de uno por ciento es aproximadamente igual a la ganancia del sistema de lazo abierto a una salida nominal de luz de cinco por ciento, y la impedancia de salida del balastro es mayor que el valor absoluto de la máxima impedancia incremental negativa de la lámpara.