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CN101300906B - 用于电子镇流器的可切换的加热变压器的驱动电路以及相应的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于电子镇流器的可切换的加热变压器(HT)的驱动信号应当能够以简单的方式产生。对此设计了，例如在半桥中心点上提取振荡的逆变器电压，该逆变器电压具有可改变的逆变器频率。随后，逆变器频率优选借助电荷泵(C1，C2，D1，D2)被转换成驱动信号。根据该驱动信号来切换加热变压器(HT)。因此，与电子镇流器的外部控制的序列控制同步也是可能的。

Description

用于电子镇流器的可切换的加热变压器的驱动电路以及相应的方法
技术领域
本发明涉及一种驱动电路，其用于电子镇流器的可切换的加热变压器，该驱动电路具有用于接收振荡的逆变器电压(DC/AC转换器)的电路输入端和切换装置，其中所述逆变器电压具有可改变的逆变器频率，在所述切换装置的输出端上可连接有加热变压器。此外，本发明还涉及一种用于切换加热变压器的相应方法。
背景技术
根据应用领域，可使用气体放电灯的镇流器的各种预热方案。属于此的例如有：通过负载电路的谐振电容器、通过灯电感线圈上的辅助绕组、通过谐振的加热变压器和通过可切换的加热变压器来预热。最昂贵但也是最有效的预热的解决方案在于可切换的加热变压器。
为了驱动可切换的加热变压器，需要相应的驱动信号和驱动器或者电平转换器，它们通常由ASIC来提供。ASIC通常也实现了整个序列控制。然而，在市场上也存在较低成本的ASIC，这种ASIC不提供用于加热变压器的驱动信号。
原则上存在如下的可能性：通过延迟元件而不是通过ASIC来驱动可切换的加热变压器。借助该延迟元件例如热敏电阻(PTC)，可以产生一种信号，该信号仅在接通该设备之后的短暂时间内是有效的。然而，借助延迟元件来驱动的方法不允许与外部控制的序列控制同步。
发明内容
因此，本发明的任务在于提供一种用于可切换的加热变压器的简单的驱动电路，其中应能与外部控制的序列控制同步。同样，将提供一种相应的方法。
根据本发明，该任务通过用于电子镇流器的可切换的加热变压器的驱动电路来解决，该驱动电路具有：用于接收振荡的逆变器电压的电路输入端，所述逆变器电压具有可改变的逆变器频率；切换装置，在所述切换装置的输出端上可连接有加热变压器；以及频率分析装置，其连接在电路输入端之后，并且借助该频率分析装置可将逆变器频率转换成用于切换装置的驱动信号。
此外，根据本发明还提供了一种用于切换电子镇流器的加热变压器的方法，该方法通过以下步骤来实现：接收振荡的逆变器电压，其中所述振荡的逆变器电压具有可改变的逆变器频率；将逆变器频率转换成驱动信号；以及根据驱动信号来切换加热变压器。
本发明所基于的思想是，在点燃气体放电灯之前，负载电路中的频率高于灯燃烧的正常运行中的频率，并且因此频率差可以用于在灯点燃之前驱动加热变压器。也就是说，当例如通过半桥或者全桥的中心点电势所产生的振荡的逆变器电压被用于产生用于加热变压器的驱动信号时，可以与镇流器的外部控制的序列控制同步。
优选地，频率分析装置具有电荷泵。该电荷泵能够实现简单地将频率转换成驱动信号。
在电荷泵之后可以连接有分压器。由此，由电荷泵产生的电流可被转换成所希望的电压。更有利的是，该切换装置由MOSFET晶体管构成。该部件的特色在于作为可靠的切换单元。
如果根据本发明的驱动电路被装入电子镇流器中，则半桥例如产生振荡的逆变器电压。在此有利的是，振荡的逆变器电压的幅度保持不变，因为电荷泵的输出信号直接与振荡的逆变器电压的频率成比例。
附图说明
现在参照附图更为详细地阐述本发明，该附图描绘了根据本发明的驱动电路的电路图。
具体实施方式
下面详细描述的实施例是本发明的一种优选的实施形式。
在该图中示出了加热变压器HT的驱动电路。在该电路的输入端E上施加矩形振荡的逆变器电压，该电压来自未示出的半桥中心点。通过输入端E，电荷泵被馈电。该电荷泵由两个电容器C1和C2以及两个二极管D1和D2构成。电容器C1借助一个端子连接输入端E而借助另一端子连接二极管D1的负极。二极管D1的正极与地相连。此外，二极管D1的负极还与二极管D2的正极相连。最后，电容器C2一方面与二极管D2的负极相连而另一方面与地相连。
在正输入电压的情况下，电容器C1和C2通过二极管充电。在此，C1的大小确定了输送至C2中的电荷量。在输入电压为零时，二极管D2截止而电容器C1通过二极管D1放电。在振荡的逆变器电压或者输入电压的每个周期中，该过程重复。通过电荷泵所传递的平均电流直接与未示出的逆变器的频率成比例，因为随着频率升高，对电容器C2的充电过程越来越频繁地进行，使得电容器的电压增加。
通过欧姆性负载以合适的方式来调节存在于电容器C2上的电压。欧姆性负载可以实施为单个电阻R2，或者实施为分压器R1、R2，以更精确地调节电压。分压器R1、R2为此在二极管D2的负极与地之间，并且因此与电容器C2并联。两个电阻R1和R2之间的中间抽头(即分压器的输出端)用于控制MOSFET晶体管S1，因此其栅极与中间抽头相连。为了改进切换特性，此外该栅极还通过电容器C3连接到地。MOSFET晶体管的源极同样与地相连，而漏极与加热变压器HT相连。
在分压器的输出端上的电压直接与矩形输入电压的频率成比例，前提条件是输入电压的幅度是恒定的。因为MOSFET晶体管具有限定的切换阈值，所以晶体管根据输入电压的频率接通和断开。这意味着，在高的逆变器频率(预热阶段)的情况下，加热变压器HT通过用作切换元件的MOSFET晶体管S1被接通，而在低的逆变器频率(灯运行阶段)的情况下被断开。由此，驱动信号精确地跟随逆变器的频率，并且由此遵循预先给定的序列控制，其序列控制例如通过ASIC来实现。

Claims (8)

1.一种用于电子镇流器的可切换的加热变压器(HT)的驱动电路，具有：
-镇流器逆变桥，该镇流器逆变桥在其中点产生振荡的逆变器电压，
-用于接收所述振荡的逆变器电压的电路输入端(E)，该逆变器电压具有可变的逆变器频率，以及
-切换装置(S1)，在该切换装置的输出端连接加热变压器(HT)，
其特征在于，
所述驱动电路还具有频率分析装置，该频率分析装置连接在电路输入端(E)之后，并且借助该频率分析装置能够将逆变器频率转换成用于切换装置(S1)的驱动信号，以及
所述加热变压器(HT)在高的逆变器频率下通过所述切换装置(S1)被接通，并且在低的逆变器频率下通过所述切换装置(S1)被断开。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其中，频率分析装置具有电荷泵(C1，C2，D1，D2)。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其中，在电荷泵(C1，C2，D1，D2)之后连接有分压器(R1，R2)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的驱动电路，其中，切换装置(S1)由MOSFET晶体管构成。
5.一种用于气体放电灯的电子镇流器，具有半桥、负载电路和根据上述权利要求中任一项所述的驱动电路，其中在半桥上产生负载电路的振荡的逆变器电压。
6.根据权利要求5所述的电子镇流器，其中振荡的逆变器电压的幅度保持不变。
7.一种用于切换电子镇流器的加热变压器(HT)的方法，其特征在于，
-在镇流器逆变桥的中点产生振荡的逆变器电压，
-接收所述振荡的逆变器电压，该逆变器电压具有可改变的逆变器频率，
-将逆变器频率转换成驱动信号，以及
-根据驱动信号来切换加热变压器(HT)，
其中在高的逆变器频率下通过切换装置(S1)接通所述加热变压器(HT)，并且在低的逆变器频率下通过所述切换装置(S1)断开所述加热变压器(HT)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中通过电荷泵(C1，C2，D1，D2)将逆变器频率转换成驱动信号，并且在此期间保持振荡的逆变器电压的幅度恒定。
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