專利名稱：借助可預(yù)加熱的電極驅(qū)動(dòng)放電燈的電路裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)帶有可預(yù)加熱電極的放電燈的電路裝置，該
電路裝置具有用于施加輸入電壓的輸入端子；用于為燈發(fā)生器 (Lampengenerator)提供輸出電壓以驅(qū)動(dòng)放電燈的輸出端子；耦合在輸 入端子和輸出端子之間的用于功率因數(shù)校正的電路單元；監(jiān)控裝置，該監(jiān) 控裝置被設(shè)計(jì)為在存在至少一個(gè)關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下關(guān)斷燈發(fā)生器；以及集 成電路，該集成電路設(shè)計(jì)為激勵(lì)電路單元以進(jìn)行功率因數(shù)校正，其中集成 電路具有禁用輸入端。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及如下問題用于驅(qū)動(dòng)帶有可預(yù)加熱電極的放電燈的電路裝 置的故障情況通常直接在燈發(fā)生器上出現(xiàn)，例如在去除燈的情況下，在沒 有點(diǎn)燃燈的情況下或者在EoL (壽終)的情況下出現(xiàn)。在檢測(cè)到故障之后， 于是燈發(fā)生器保持關(guān)斷直至恢復(fù)正常狀態(tài)。在此，通常放電燈的一個(gè)或者 多個(gè)電極用于獲得關(guān)于規(guī)定的、將放電燈連接到電路裝置上的信息。如果 放電燈被更換，則中斷保持關(guān)斷狀態(tài)的電路。由此，可重新嘗試起動(dòng)放電 燈。
在這種電路裝置中所設(shè)計(jì)的用于進(jìn)行功率因數(shù)校正的電路單元通常 借助標(biāo)準(zhǔn)PFC (功率因數(shù)校正)IC (集成電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如借助STM 公司的L6562來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了避免在關(guān)斷燈發(fā)生器的情況下用于功率因數(shù) 校正的電路單元的間歇工作，因此必須采取措施使得該電路單元也保持關(guān) 斷直至恢復(fù)正常狀態(tài)，而隨后又進(jìn)行工作。
一種解決方案可能在于，通過至少一個(gè)燈絲來(lái)引導(dǎo)用于功率因數(shù)校正 的電路單元的起動(dòng)回路，然而該解決方案被禁止，因?yàn)榉駝t并不是在所有 工作條件下都能夠保證由用于功率因數(shù)校正的電路單元激勵(lì)的功率開關(guān) (該功率開關(guān)通常為MOSFET)的所謂主動(dòng)"下拉(pull down)"，并 且會(huì)存在損毀該功率開關(guān)的危險(xiǎn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，即在這種電路裝置中，集成電路測(cè)量輸入電壓和輸出
4電壓。如果值在預(yù)先給定的值域中，則觸發(fā)起動(dòng)序列。在沒有負(fù)載的情況
下，即在沒有插入燈的情況下，在此輸出電壓UA變得非常高。在間歇工 作中，在燈端子上測(cè)量高達(dá)480V的電壓。由此，電路裝置落入了一種安 全等級(jí)中，該安全等級(jí)伴隨有費(fèi)事的預(yù)防措施以防止事故。由集成電路來(lái) 確定超過輸出電壓的可預(yù)先給定的閾值，該集成電路于是關(guān)斷。由此，輸 出電壓又降低，這又被集成電路確定，并且導(dǎo)致觸發(fā)新的起動(dòng)序列。盡管 沒有燈插入，但重復(fù)該過程，并且導(dǎo)致所涉及的器件承受更大的負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于改進(jìn)這種電路裝置或者這種方法，以便以最 小的電i2^支術(shù)開銷避免功率因數(shù)校正的電路單元的間歇工作，并且保證在 所希望的時(shí)間間隔中可靠地激活用于功率因數(shù)校正的電路單元。
該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的用于驅(qū)動(dòng)放電燈的電路裝置以 及通過具有權(quán)利要求8的特征的用于驅(qū)動(dòng)放電燈的方法來(lái)解決。
本發(fā)明所基于知識(shí)是，當(dāng)設(shè)置有根據(jù)主從原理與燈發(fā)生器耦合的阻塞 裝置時(shí)，上述任務(wù)可被解決，其中燈發(fā)生器是主機(jī)而阻塞裝置是從機(jī)。也 就是說(shuō)， 一旦燈發(fā)生器由于出現(xiàn)故障情況而被關(guān)斷，這就自動(dòng)地導(dǎo)致阻塞 裝置產(chǎn)生阻塞信號(hào)，其中阻塞信號(hào)耦合到集成電路的禁用輸入端上。由此， 集成電膝故關(guān)斷，停止對(duì)用于功率因數(shù)校正的電路單元的激勵(lì)并且由此停 止間歇的工作。然而， 一旦識(shí)別出故障情況的消除，即燈發(fā)生器又處于工 作中，則停止通過阻塞裝置來(lái)輸出阻塞信號(hào)，由此用于功率因凝:校正的電 路單元又進(jìn)行其工作。通過根據(jù)本發(fā)明的措施因此以最簡(jiǎn)單的方式保證 了只要燈發(fā)生器處于工作中，則用于功率因數(shù)校正的電路單元處于工作 中，并且一旦燈發(fā)生器被關(guān)斷，則該電路單元被關(guān)斷。
通過根據(jù)本發(fā)明的電路裝置，避免了在燈故障情況下用于功率因數(shù)校 正的整個(gè)電路單元的部件的間歇工作和與此相聯(lián)系的負(fù)荷。另一方面，包 括用于功率因數(shù)校正的電路單元在內(nèi)的電路裝置在更換燈之后的重新起 動(dòng)毫無(wú)問題，即在沒有用戶進(jìn)一步干預(yù)的情況下是可能的。在此特別有利 的是如下的情形在根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的情況下在燈端子上僅還存在 大約325V的電壓。由此，另一安全等級(jí)是有關(guān)的，該安全等級(jí)伴隨有明 顯更少的規(guī)定并且由此有明顯更少的費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式的特征在于該阻塞裝置被設(shè)計(jì)為在接通燈發(fā)生器的情況下在其輸出端上產(chǎn)生釋放信號(hào)。由此， 實(shí)現(xiàn)了在燈發(fā)生器關(guān)斷期間阻塞集成電路并且由此不對(duì)用于功率因數(shù)校 正的電路單元進(jìn)行激勵(lì)。反過來(lái)，如果燈發(fā)生器被接通，則產(chǎn)生釋放信號(hào)， 即集成電路使得相應(yīng)地激勵(lì)電路單元以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。
此外，優(yōu)選地設(shè)計(jì)為，阻塞裝置包括電子開關(guān)，該電子開關(guān)具有控制 電極，其中控制電極一方面與去激活信號(hào)相聯(lián)系，該去激活信號(hào)被設(shè)計(jì)為
在燈發(fā)生器接通狀態(tài)中去激活阻塞裝置，并且控制電極與激活信號(hào)相聯(lián) 系，該激活信號(hào)被設(shè)計(jì)為，在燈發(fā)生器的關(guān)斷狀態(tài)中激活阻塞裝置。在此
優(yōu)選的是，激活信號(hào)與開關(guān)裝置的電壓相關(guān)，該電壓足以在不存在去激活
信號(hào)的情況下接通電子開關(guān)，其中去激活信號(hào)與如下電壓相關(guān)該電壓僅 在燈發(fā)生器的接通狀態(tài)中具有幅度，盡管存在激活信號(hào)該幅度仍足以阻塞 電子開關(guān)。通過該措M免了昂貴的門邏輯電路，因?yàn)榧せ钚盘?hào)和去激活 信號(hào)兩者都可以被施加到電子開關(guān)的控制電極上，其中只要去激活存在就 使去激活信號(hào)相對(duì)于激活信號(hào)占主導(dǎo)。
在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，燈發(fā)生器具有梯形電容器，其中電子開關(guān) 是雙極性晶體管，其中激活信號(hào)與輸入電壓相關(guān)，并且其中去激活信號(hào)與 梯形電容器上的電壓相關(guān)，尤其是與電壓上升速度du/dt相關(guān)。這提供了 如下優(yōu)點(diǎn)幾乎在無(wú)需附加的部件的情況下，即無(wú)需附加的費(fèi)用和無(wú)需附 加的裝備開銷的情況下，能夠進(jìn)行激活信號(hào)和去激活信號(hào)的生成。
特別優(yōu)選的是，阻塞裝置的電子開關(guān)實(shí)施為晶體管，該晶體管的參考 電極與Afe4目連，其中去激活信號(hào)是第一電壓而激活信號(hào)是第二電壓，其中 第二電壓i殳計(jì)為在不存在第一電壓的情況下使晶體管導(dǎo)通，并且其中第一 電壓設(shè)計(jì)為，盡管存在第二電壓仍使晶體管截止。
在此還優(yōu)選的是，第 一和第二電壓分別通過歐姆電阻耦合到晶體管的 控制電極上。
其它有利的實(shí)施形式M屬權(quán)利要求中得到。
參照根據(jù)本發(fā)明的電路裝置所提出的優(yōu)選的實(shí)施形式及其優(yōu)點(diǎn)(只要 可以應(yīng)用)相應(yīng)地適用于根據(jù)本發(fā)明的方法。


以下將參照附圖更為詳細(xì)地闡述實(shí)施例。該附圖以示意圖示出了才艮據(jù) 本發(fā)明的電路裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1以示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的一個(gè)實(shí)施例。在此，在
輸入端子El、 E2之間存在輸入電壓UE，在此為電網(wǎng)電壓。之后是保險(xiǎn) 裝置Si以及單元10,該單元包括電容器Cl和兩個(gè)彼此耦合的線圏Fll 和F12，并且用于排除無(wú)線電干擾。接著連接有整流器12，該整流器包括 二極管D1、 D2、 D3和D4。被整流的電壓在電容器C2上被提供給升壓 調(diào)節(jié)器14，該升壓調(diào)節(jié)器包括升壓調(diào)節(jié)器電感線圏L1、升壓調(diào)節(jié)器二極 管D5和升壓調(diào)節(jié)器開關(guān)Tl。升壓調(diào)節(jié)器14的輸出電壓UA在電容器C3 上尤其是作為所謂的中間回路電壓被提供給燈發(fā)生器LG。燈發(fā)生器LG 的術(shù)語(yǔ)應(yīng)理解為尤其是實(shí)施為半橋電路或者全橋電路的逆變器與負(fù)載回 路的組合。燈La耦合到燈發(fā)生器上并且通過耦合電容器Ck竊合到參考 電勢(shì)上。
為了功率因數(shù)校正，除了升壓調(diào)節(jié)器14之外還使用集成電路16，該 集成電路通過其引腳7和歐姆電阻Rl激勵(lì)升壓調(diào)節(jié)器14的開關(guān)Tl，以 實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。集成電路16例如可以是STM公司的器件L6562。集 成電路16的引腳6與參考電勢(shì)相連，在此與J^目連。集成電路16的電壓 供給通過引腳8來(lái)進(jìn)行，其中起動(dòng)電流供給通過歐姆電阻R2來(lái)進(jìn)行，而 持續(xù)工作電壓供給在器件C4、 R3、 D6、 Zl、 C5和C6以及電感器L2的 參與下來(lái)進(jìn)行，該電感器與電感器L1 一起形成變壓器(Uebertraeger )。 輸出電壓Ua在器件R4、 R5和C7的參與下通過集成電路16的引腳1和 2被測(cè)量，其中通過引腳1和2的布線形成積分器。輸入電壓UE的測(cè)量 在器件R6、 R7和C8的參與下在引腳3上進(jìn)行。在引腳4上通過歐姆電 阻R8上的電壓降來(lái)監(jiān)視通過開關(guān)Tl的電流。集成電路16的引腳5包含 雙重功能識(shí)別通過輔助繞組L2 (所謂的禁用輸入端)對(duì)存儲(chǔ)電感線圏 Ll的去磁化。在正常狀態(tài)下，即無(wú)故障的情況下，在引腳5上通過歐姆 電阻R9施加電壓電勢(shì)，該電壓電勢(shì)對(duì)應(yīng)于釋放信號(hào)。由此，保證了集成 電路16通過引腳7激勵(lì)升壓調(diào)節(jié)器14的開關(guān)Tl來(lái)實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。 然而， 一旦在燈發(fā)生器LG中確定故障情況，則阻塞裝置18負(fù)責(zé)改變集 成電路16的引腳5的電勢(shì)，使得阻塞通過集成電路16的引腳7引起開關(guān) Tl的激勵(lì)。阻塞裝置18包括開關(guān)T2、兩個(gè)歐姆電阻RIO、 Rll、 二極管 D7以及端子S1、 S2，負(fù)的輔助電壓Uh施加到逸些端子上。如果存在負(fù) 的輔助電壓UH (其例如從燈發(fā)生器LG的梯形電容器獲得)，則晶體管T2被阻塞，使得在集成電路16的引腳5上通過歐姆電阻R9施加如下信 號(hào):該信號(hào)如上所提及的那樣導(dǎo)致所希望地激勵(lì)升壓調(diào)節(jié)器14的開關(guān)Tl ， 以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。如果燈發(fā)生器LG在故障情況中，即在確定至少一 個(gè)關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下通過監(jiān)控裝置20被去激活，則信號(hào)Uh消失以去激 活阻塞裝置18。更確切地說(shuō)，現(xiàn)在通過歐姆電阻R2和R10將激活信號(hào) 施加到開關(guān)T2上，該激活信號(hào)導(dǎo)致開關(guān)T2導(dǎo)通，4吏得在引腳5上近似 存在參考電勢(shì)，在此為地，該參考電勢(shì)對(duì)應(yīng)于有效低(AktivLow)。這導(dǎo) 致集成電路16結(jié)束通過引腳7激活升壓調(diào)節(jié)器14的開關(guān)Tl。
如果監(jiān)控裝置20確定對(duì)于燈發(fā)生器LG的所述至少一個(gè)關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)不 再存在，則燈發(fā)生器LG又被置于工作中。由此又產(chǎn)生輔助電壓UH，該 輔助電壓導(dǎo)致開關(guān)T2截止。由此，集成電路16又進(jìn)行其工作并且通過 引腳7控制開關(guān)Tl來(lái)實(shí)現(xiàn)功率因lt校正。
權(quán)利要求
1. 一種驅(qū)動(dòng)帶有能夠預(yù)加熱的電極的放電燈(LA)的電路裝置，具有-用于施加輸入電壓(UE)的輸入端子；-用于向燈發(fā)生器(LG)提供輸出電壓(UA)以驅(qū)動(dòng)放電燈(LA)的輸出端子；-耦合在輸入端子和輸出端子之間的用于功率因數(shù)校正的電路單元(14)；-監(jiān)控裝置(20)，該監(jiān)控裝置被設(shè)計(jì)為在存在至少一個(gè)關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下關(guān)斷燈發(fā)生器(LG)；以及-集成電路(16)，該集成電路被設(shè)計(jì)為激勵(lì)用于功率因數(shù)校正的電路單元(14)，其中集成電路(16)具有禁用輸入端，其特征在于，電路裝置還包括阻塞裝置(18)，該阻塞裝置被設(shè)計(jì)為在其輸出端上在關(guān)斷燈發(fā)生器(LG)的情況下產(chǎn)生阻塞信號(hào)，其中阻塞裝置(18)的輸出端耦合到集成電路(16)的禁用輸入端上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于，阻塞裝置(18)被設(shè)計(jì)為在其輸出端上在接通燈發(fā)生器(LG)的情況下產(chǎn)生釋放信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2的電路裝置，其特征在于，阻塞裝置(18)包括電子開關(guān)(T2),該電子開關(guān)具有控制電極，其中控制電極一方面與去激活信號(hào)相聯(lián)系，該去激活信號(hào)被設(shè)計(jì)為在燈發(fā)生器(18 )的接通狀態(tài)中去激活阻塞裝置(18)，并且該控制電極還與激活信號(hào)相聯(lián)系，該激活信號(hào)被設(shè)計(jì)為在燈發(fā)生器(LG)的關(guān)斷狀態(tài)中激活阻塞裝置(18)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于，激活信號(hào)與開關(guān)裝置的電壓相關(guān)，該電壓足以在不存在去激活信號(hào)的情況下接通電子開關(guān)(T2),并且其中去激活信號(hào)與如下電壓相關(guān)該電壓僅在燈發(fā)生器(LG)的接通狀態(tài)中具有盡管存在激活信號(hào)仍足以阻塞電子開關(guān)(T2)的幅度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的電路裝置，其特征在于，燈發(fā)生器(LG)具有梯形電容器，其中電子開關(guān)(T2)是雙極性晶體管，其中激活信號(hào)與輸入電壓(UE)相關(guān)，并且其中去激活信號(hào)與梯形電容器上的電壓上升速度du/dt相關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的電路裝置，其特征在于，電子開關(guān)是晶體管(T2),該晶體管的參考電極與贈(zèng)目連，其中去激活信號(hào)是第一電壓而激活信號(hào)是第二電壓，其中第二電壓^Li殳計(jì)為在不存在第一電壓的情況下將晶體管(T2)導(dǎo)通，并且其中第一電壓被設(shè)計(jì)為盡管存在第二電壓仍使晶體管(T2)截止。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路裝置，其特征在于，第一和第二電壓分別通過歐姆電阻(R10, Rll)耦合到晶體管(T2)的控制電極上。
8. —種借助電路裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)帶有能夠預(yù)加熱的電極的放電燈(LA)的方法，該電路裝置具有用于施加輸入電壓的輸入端子；用于向燈發(fā)生器(LG)提供輸出電壓(Ua)以驅(qū)動(dòng)放電燈(LA)的輸出端子；耦合在輸入端子和輸出端子之間的用于功率因數(shù)校正的電路單元(14);監(jiān)控裝置(20)，該監(jiān)控裝置被設(shè)計(jì)為在存在關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下關(guān)斷燈發(fā)生器(LG);以及集成電路(16)，該集成電皿設(shè)計(jì)為激勵(lì)用于功率因數(shù)校正的電路單元(14)，其中集成電路(16)具有禁用輸入端，其特征在于所述方法包括如下步驟a) 在關(guān)斷燈發(fā)生器(LG)的情況下產(chǎn)生阻塞信號(hào)；b) 將阻塞信號(hào)耦合到集成電路(16)的禁用輸入端以去激活集成電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)帶有可預(yù)加熱的電極的放電燈(LA)的電路裝置，其具有用于施加輸入電壓的輸入端子；用于向燈發(fā)生器(LG)提供輸出電壓(UA)以驅(qū)動(dòng)放電燈(LA)的輸出端子；耦合在輸入端子和輸出端子之間的用于功率因數(shù)校正的電路單元(14)；監(jiān)控裝置(20)，該監(jiān)控裝置被設(shè)計(jì)為在存在至少一個(gè)關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下關(guān)斷燈發(fā)生器(LG)；以及集成電路(16)，該集成電路被設(shè)計(jì)為激勵(lì)用于功率因數(shù)校正的電路單元(14)，其中集成電路(16)具有禁用輸入端，并且其中電路裝置還包括阻塞裝置(18)，該阻塞裝置被設(shè)計(jì)為在其輸出端上在關(guān)斷燈發(fā)生器(LG)的情況下產(chǎn)生阻塞信號(hào)，其中阻塞裝置(18)的輸出端耦合到集成電路(16)的禁用輸入端上。此外，本發(fā)明還涉及一種用于借助這種電路裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)帶有可預(yù)加熱的電極的放電燈(LA)的方法。
文檔編號(hào)H05B41/285GK101523995SQ200680056109
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者貝恩德·魯?shù)婪?申請(qǐng)人:奧斯蘭姆有限公司