專利名稱：用于至少一個(gè)燈的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于至少一個(gè)燈的電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器具有至少一個(gè)第一開關(guān)并且具有至少一個(gè)輔助單元，該第一開關(guān)具有至少一個(gè)工作端子、參考端子和控制輸入端子，該至少一個(gè)輔助單元具有電源端子。
背景技術(shù)：
從相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)已知這樣的電子鎮(zhèn)流器，輔助單元可以承擔(dān)不同的功能，例如其承擔(dān)以下功能驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)第一開關(guān)，執(zhí)行壽命終止監(jiān)控，對(duì)過電壓、過高溫度或者執(zhí)行各種控制任務(wù)進(jìn)行監(jiān)控等等。
在從現(xiàn)有技術(shù)已知的大量電子鎮(zhèn)流器的情況下，除第一開關(guān)外還提供第二開關(guān)，并且這個(gè)第二開關(guān)與第一開關(guān)一起被布置在半橋裝置中。在這種情況下，半橋中心點(diǎn)被連接到燈負(fù)載電路上。此外，所謂的緩沖電容器(梯形電容器)被連接到半橋裝置的中心點(diǎn)上，以便使兩個(gè)開關(guān)的零電壓開關(guān)成為可能?，F(xiàn)在已知使用存儲(chǔ)在緩沖電容器中的能量來為輔助單元供電。
然而，這種實(shí)踐僅當(dāng)燈負(fù)載電路具有足夠的可用的無功能量時(shí)才是成功的。特別是在鎮(zhèn)流器具有較低的額定功率的情況中和在單火焰電子鎮(zhèn)流器的情況中，緩沖電容器可能常常不具有足夠大的尺寸，因?yàn)檫@將需要半橋裝置上的將會(huì)太大的容性負(fù)載。這將以不希望的方式導(dǎo)致燈電感器和開關(guān)的高損耗，所以燈電感器和開關(guān)將不得不具有較大的尺寸。
然而為了保證有用于輔助單元的足夠的電源，從現(xiàn)有技術(shù)已知使用來自諧振電容器的能量，該能量被配置在燈負(fù)載電路中，并且是啟動(dòng)該燈、為輔助單元供電所需的。然而，這個(gè)解決方案在多瓦特設(shè)備的情況中是非常不經(jīng)濟(jì)的，并且還常常導(dǎo)致熱量問題。另外，在燈啟動(dòng)期間，在元件中出現(xiàn)非常高的負(fù)載，這些元件被用于穩(wěn)定相應(yīng)的輔助單元的電源電壓。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于這樣改進(jìn)開始提到的電子鎮(zhèn)流器，使得能夠?yàn)橹辽僖粋€(gè)輔助單元實(shí)現(xiàn)可靠的電源，其同時(shí)應(yīng)該使電路結(jié)構(gòu)的剩余部分承受盡可能少的負(fù)載。
該目的通過具有發(fā)明權(quán)利要求1的特征的電子鎮(zhèn)流器來實(shí)現(xiàn)。
首先，本發(fā)明是基于以下知識(shí)，采用從現(xiàn)有技術(shù)已知的利用緩沖電容器的方法，在能量方面僅使用與緩沖電容器上的電荷相乘的輔助單元的電源電壓、例如16伏特。然而，在能量方面，由半橋裝置提供平方并且與緩沖電容器上的電荷相乘的半橋電壓的一半。由于在半橋中心點(diǎn)處的電壓具有超過200伏特的數(shù)量級(jí)，因此存在對(duì)可用能量的不良利用。特別地，所獲得的能量被容性負(fù)載的絕對(duì)值除的比值是低的。本發(fā)明特別基于以下構(gòu)思，即為了輸出能量以便為該至少一個(gè)輔助單元供電，不使燈負(fù)載電路承受更多的容性負(fù)載，而是利用至少一個(gè)電感。在這種情況下，能量被存儲(chǔ)在電感中，并且當(dāng)電感被退磁時(shí)，能量被慢慢地再次輸出。由于能量的積分對(duì)于所產(chǎn)生的電流的數(shù)量來說是關(guān)鍵的，在這種情況下(與在能量的提供、也就是電容器的放電是快速發(fā)生的過程的電容器的情況下相反)，加感可以在相對(duì)長的時(shí)間周期上延續(xù)，并且作為結(jié)果具有相當(dāng)小的負(fù)效應(yīng)。
在上文中，已經(jīng)利用具有燈負(fù)載電路的電子鎮(zhèn)流器的例子說明了問題和基本的解決方案，為了更好的理解的原因，在該情況下至少一個(gè)開關(guān)的工作端子被耦合到燈負(fù)載電路上。然而，也存在僅僅一個(gè)開關(guān)操作燈負(fù)載電路的電子鎮(zhèn)流器。這些鎮(zhèn)流器以名稱E類轉(zhuǎn)換器已知。如對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言明顯的是，本發(fā)明還能夠被用于這個(gè)領(lǐng)域以及此外用于其它的領(lǐng)域中，例如如果第一開關(guān)是有源電路單元、特別是用于功率因數(shù)校正的有源電路單元的一部分。
在上述例子中，具有兩個(gè)開關(guān)，第二開關(guān)特別也包括至少一個(gè)工作端子、參考端子和控制輸入端子，第二開關(guān)的工作端子被耦合到第一開關(guān)的工作端子上，以便形成橋式電路，橋式電路的中心點(diǎn)通過第一開關(guān)的工作端子和第二開關(guān)的工作端子之間的耦合而被定義。
電源單元優(yōu)選地包括LC諧振電路，電感是這個(gè)LC諧振電路的一部分。特別是在串聯(lián)諧振電路形式的設(shè)計(jì)的情況中，電容器可能具有小的尺寸，因?yàn)闃O性反轉(zhuǎn)過程、即從第一開關(guān)閉合而第二開關(guān)打開的狀態(tài)到第一開關(guān)打開而第二開關(guān)閉合的狀態(tài)的轉(zhuǎn)變不僅為這個(gè)電容器提供極性反轉(zhuǎn)電荷，而且還將能量存儲(chǔ)在電感中，該能量在極性反轉(zhuǎn)過程之后也能夠被傳遞到輔助單元。通常，這樣的電源單元能夠?yàn)檩o助單元提供所有電源，也就是無需額外使用緩沖電容器。
電源單元特別優(yōu)選地包括串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路包括第一電容器、電感和第一二極管，電感和第一電容器之間的連接點(diǎn)通過電壓限制裝置、特別是第二二極管、齊納二極管和/或變阻器被耦合到參考電位。在這種情況下，第一二極管確保電流僅僅在饋入方向上是可能的。電壓限制裝置限制電感器的充電。在這種情況下，電壓限制裝置優(yōu)選地被設(shè)計(jì)為將第一電容器和電感之間的連接點(diǎn)處的電壓階躍限制于可預(yù)定的極限值。
在剛剛提到的實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)方案中，電感和第一二極管之間的連接點(diǎn)通過第三二極管被耦合到參考電位。這個(gè)第三二極管被用于鉗位可能存在的寄生振蕩。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，輔助單元的電源端子還通過串聯(lián)電路被耦合到第一開關(guān)的工作端子，該串聯(lián)電路包括第二電容器和第四二極管，第二電容器和第四二極管之間的連接點(diǎn)通過第五二極管被耦合到參考電位。這種測量使得可以將額外的緩沖電容器用于為輔助單元供電。
另外的優(yōu)選實(shí)施例由從屬權(quán)利要求產(chǎn)生。


以下將參考附圖對(duì)本發(fā)明的兩個(gè)示范性實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第一實(shí)施例的示意圖，僅僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的那些元件；以及圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第二實(shí)施例的示意圖，同樣僅僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的那些元件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的、與本發(fā)明相關(guān)的細(xì)節(jié)的示意圖。在這種情況下，燈La通過電感L1被連接到半橋電路的中心點(diǎn)M上，所述半橋電路包括開關(guān)S1和S2。每個(gè)開關(guān)S1和S2具有工作端子、參考端子和控制輸入端子，在圖1中的放大圖中僅僅示出了開關(guān)S1的端子，也就是工作端子A1、參考端子B1和控制輸入端子St1。在開關(guān)S2的情況中，與開關(guān)S1相比，工作端子和參考端子被交換，也就是，參考端子在上部，工作端子在底部，也就是，兩個(gè)工作端子都連接到半橋中心點(diǎn)M上。燈La的兩個(gè)電極E1、E2通過耦合電容器CK1和CK2被連接到作為參考電位的接地電位。輔助單元10具有電源端子V1，該輔助單元承擔(dān)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)開關(guān)S1和S2的功能，如用兩個(gè)箭頭所表示的。電源單元12被連接在半橋中心點(diǎn)M和輔助單元10的電源端子V1之間。它包括串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路包括電容器C1、電感L2和第一二極管D1。在這種情況下，電容器C1和電感L2形成LC諧振電路。電感L2和電容器C1之間的連接點(diǎn)通過電壓限制裝置(在這種情況下二極管D2)被耦合到參考電位(這種情況下接地電位)。這個(gè)二極管D2被用于將在電容器C1和電感L2之間的連接點(diǎn)處的電壓階躍限制于可預(yù)定的極限值。電感L2和二極管D1之間的連接點(diǎn)同樣通過二極管D3被耦合到參考電位，作為其結(jié)果可以消除電源信號(hào)中的寄生振蕩。
除了包括元件C1、D2、L2、D3和D1的電源分支，另外的電源分支可以被設(shè)置在半橋中心點(diǎn)M和輔助單元10的電源端子V1之間為了這個(gè)目的，電容器C2(這里也被稱為所謂的緩沖電容器)通過二極管D4被連接到電源端子V1上。二極管D5使得可以對(duì)電容器C2進(jìn)行再充電，并且齊納二極管Z1被用于將電壓限制于預(yù)定值。此外，可以設(shè)置電容器C3，以便保證將盡可能恒定的電源電壓提供給輔助單元10。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的另一實(shí)施例。在這種情況下，與圖1中的那些元件對(duì)應(yīng)的元件通過對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記來標(biāo)識(shí)，并且將不再次進(jìn)行描述。這個(gè)電路具有有源系統(tǒng)輸入部分，并且在輸入側(cè)被連接到AC電壓源14上。AC電壓信號(hào)在包括二極管D6-D9的整流器16中被整流，通過包括電感L3和二極管D10的串聯(lián)電路，并且最終在電容器C4上作為具有開關(guān)S1和S2的半橋裝置的中間電路電壓UZW被提供，在這點(diǎn)上同樣可以參見圖1。為了為輔助單元10供電，在這種情況下包括電容器C1、二極管D1和D2以及電感L2的電源單元12被連接到開關(guān)S3的工作端子上。在圖2中的電路裝置中，開關(guān)S3、二極管D10和電感L3形成升壓轉(zhuǎn)換器。在這種情況下，只要開關(guān)S3是閉合的，能量就被存儲(chǔ)在電感L3中。一旦開關(guān)S3已經(jīng)打開，該能量就被感應(yīng)地(inductively)存儲(chǔ)在輸出電路中。
權(quán)利要求
1.一種用于至少一個(gè)燈(La)的電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器具有-至少一個(gè)第一開關(guān)(S1)，該第一開關(guān)(S1)具有至少一個(gè)工作端子(A1)、參考端子(B1)和控制輸入端子(St1)；以及-至少一個(gè)輔助單元(10)，該輔助單元(10)具有電源端子(V1)；其特征在于，該輔助單元(10)的電源端子(V1)通過電源單元(12)被耦合到第一開關(guān)(S1)的工作端子(A1)上，該電源單元包括至少一個(gè)電感(L2)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，燈負(fù)載電路被耦合到工作端子(A1)上。
3.如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，第一開關(guān)(S1)是有源電路單元、特別是用于功率因數(shù)校正的有源電路單元的一部分。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，它還包括至少一個(gè)第二開關(guān)(S2)，該第二開關(guān)(S2)具有至少一個(gè)工作端子(A2)、參考端子(B2)和控制輸入端子(St2)，該第二開關(guān)(S2)的工作端子(A2)被耦合到第一開關(guān)(S1)的工作端子(A1)上，以便形成橋式電路，該橋式電路的中心點(diǎn)通過第一開關(guān)(S1)的工作端子(A1)和第二開關(guān)(S2)的工作端子(A2)之間的耦合而被定義。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，電源單元(12)包括LC諧振電路，電感(L2)是這個(gè)LC諧振電路的一部分。
6.如權(quán)利要求5所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，電源單元(12)包括串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路包括第一電容器(C1)、電感(L2)和第一二極管(D1)，電感(L2)和第一電容器(C1)之間的連接點(diǎn)通過電壓限制裝置、特別是第二二極管(D2)、齊納二極管(Z1)和/或變阻器被耦合到參考電位。
7.如權(quán)利要求6所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，電壓限制裝置被設(shè)計(jì)為將第一電容器(C1)和電感(L2)之間的連接點(diǎn)處的電壓階躍限制于可預(yù)定的極限值。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，電感(L2)和第一二極管(D1)之間的連接點(diǎn)通過第三二極管(D3)被耦合到參考電位。
9.如權(quán)利要求7和8中的任一個(gè)所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，輔助單元(10)的電源端子(V1)還通過串聯(lián)電路被耦合到第一開關(guān)(S1)的工作端子(A1)上，該串聯(lián)電路包括第二電容器(C2)和第四二極管(D4)，第二電容器(C2)和第四二極管(D4)之間的連接點(diǎn)通過第五二極管(D5)被耦合到參考電位。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于至少一個(gè)燈(La)的電子鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器具有至少一個(gè)第一開關(guān)(S1)以及至少一個(gè)輔助單元(10)，該第一開關(guān)(S1)具有至少一個(gè)工作端子(A1)、參考端子(B1)和控制輸入端子(St1)，該輔助單元(10)具有電源端子(V1)，該輔助單元(10)的電源端子(V1)通過電源單元(12)被耦合到第一開關(guān)(S1)的工作端子(A1)上，該電源單元(12)包括至少一個(gè)電感(L2)。
文檔編號(hào)H05B41/14GK1882214SQ20061009347
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者M·赫克曼 申請(qǐng)人:電燈專利信托有限公司