CN203193996U

CN203193996U - 用于驱动至少一个放电灯的电路装置

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Publication number: CN203193996U
Application number: CN2010900013596U
Authority: CN
Inventors: 阿尔韦德·斯托姆
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: US20120242243A1; EP2491769A1; JP3180076U; AU2010101499A4; KR20130000264U; AU2010330232A1; DE102009047572A1; WO2011069779A1; US8749155B2

Abstract

本实用新型涉及一种用于驱动至少一个放电灯的电路装置，其具有：用于与直流供电电压（U_zw）耦合的输入端；具有至少一个第一电子开关（S1）和第二电子开关（S2）的桥接电路；用于与放电灯耦合的输出端（A1、A2），其中输出端（A1、A2）与第一桥中点（HBM1）耦合；与第二电子开关（S2）串联耦合的分流电阻器（Rs）；和用于分接在工作时降在分流电阻器（R_S）上的电压的分接点（AP）；用于测定放电灯的过载工作的装置（14）；用于放电灯的点燃调节的装置（18）；和用于控制第一（S1）和第二电子开关（S2）的控制装置（20），其中控制装置（20）设计成，根据用于测定过载工作和用于点燃调节的装置（14）的输出信号来修改用于第一（S1）和第二电子开关（S2）的控制信号，其中用于测定过载工作的装置（14）的输入端和用于点燃调节的装置（18）的输入端在构成共同的耦合点（KP）的情况下彼此耦合。

Description

用于驱动至少一个放电灯的电路装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于驱动至少一个放电灯的电路装置，其具有：输入端，具有用于与直流供电电压耦合的第一输入端子和第二输入端子；桥接电路，具有至少一个第一电子开关和第二电子开关，其中由第一电子开关和第二电子开关组成的串联电路在构成第一桥中点的情况下耦合在第一输入端子和第二输入端子之间；输出端，用于与至少一个放电灯耦合，其中输出端与第一桥中点耦合；分流电阻器，其与第二电子开关串联耦合，和与分流电阻器相关联的分接点，用于将在工作中将在分流电阻器上的电压分接出；用于测定至少一个放电灯的过载工作的装置，具有用于馈送测量信号的输入端；用于至少一个放电灯的点燃调节的装置，具有用于馈送测量信号的输入端；和控制装置，用于控制至少第一电子开关和第二电子开关，其中控制装置与用于测定过载工作的装置和用于点燃调节的装置耦合，其中控制装置设计成，根据用于测定过载工作的装置和用于点燃调节的装置的输出信号来修改用于至少第一电子开关和第二电子开关的控制信号。

背景技术

关于此点，图1示出从现有技术中已知的电路装置。其具有带有第一输入端子E1和第二输入端子E2的输入端，在所述输入端子之间施加直流供电电压，优选施加所谓的中间电路电压U_ZW。在输入端子E1和E2之间耦合有半桥布置中的第一电子开关S1和第二电子开关S2以及分流电阻器R_S的串联电路。在开关S1、S2之间构成半桥中点HBM1，所述半桥中点经由电感器L1与第一输出端子A1耦合。在图1中没有示出还存在的第二半桥中点。第一输出端子A1连同第二输出端子A2一起形成用于与至少一个放电灯耦合的输出端。

开关S1、S2通常由调控装置10推挽式交替地切换为接通或者断开，尤其以大于等于20kHz频率来切换。在开关S2和分流电阻器R_S之间形成分接点AP，所述分接点经由包括欧姆电阻器R3和电容器C1的积分装置与调控装置10的第一输入端子EA1耦合以用于馈送测量信号 MS1。输入端子EA1经由驱动装置12与用于测定至少一个放电灯的过载工作的装置14耦合。包括欧姆电阻器R₁和R₂的分压器与分流电阻器R_S并联。分压器R₁、R₂的分接点与调控装置10的第二输入端子EA2耦合以用于馈送第二测量信号MS2。在输入端子EA2上的测量信号MS2经由驱动装置16馈送给用于对至少一个放电灯进行点燃调节的装置18。

用于测定过载工作的装置以及用于点燃调节的装置从现有技术中充分已知。在此，点燃调节的必要性一方面在于，应该不超过可规定的最大点燃电压，以便避免损坏常规的电路装置。另一方面，点燃调节用于在远距离的放电灯的情况下断开电路装置以避免故障或者阻止对可能触摸输出端子A1和A2的人员的威胁。在点燃调节的范围内分析降在分流电阻器R_S上的电压U_s的峰值

测定过载工作的必要性在于，具有恒定输出端电流特性的电路装置具有下述不利的属性，即，由于制造所决定的杂质而具有过高的点燃电压的放电灯以明显过高的系统功率来工作。所涉及的尤其是紧凑型荧光灯。在没有适当的对策的情况下，能够形成放电灯和/或电路装置的过热。为此，监控在电路装置工作中的输出功率P_输出。在恒定的中间电路电压U_ZW中，所述输出功率根据线性地与经过分流电阻器R_S的电流I_S的平均值

相关联。

控制装置20设计成，在点燃调节和过载调节的范围内，适当地变化开关S1和S2的控制信号的频率。

在此，调控装置10具有控制装置20，所述控制装置与用于测定过载工作的装置14和用于点燃调节的装置18耦合。控制装置20设计成，根据用于测定过载工作的装置14和用于点燃调节的装置18的输出信号来修改用于第一S1和第二电子开关S2的控制信号。在此，分流电阻器R_S用于对过载控制进行参数化并且分压器R₁、R₂用于对点燃调节进行参数化。

在所述已知的电路装置上的缺点为下述事实：为了实现为点燃调节和过载调节两种功能，必须为调控装置10馈送两个测量信号，根据图1为测量信号MS1和MS2。为此，两个测量线路是必须的，由此必须在调控装置10壳体处设置两个管脚。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于，改进开始所述的电路装置，使得在尽可能小的安装空间中更加低成本的实现方案成为可能。

该目的通过根据实用新型的电路装置来实现。

本实用新型基于下述认识：当能够借助仅一个测量线路实现点燃调节和过载调节时，该任务会得以解决。在此，重要的是尽管减少至单个的测量线路，仍然提供下述可能性：将点燃调节和过载调节彼此分离地进行参数化。根据本实用新型，这通过根据本实用新型的电路装置来实现，所述电路装置具有输入端，所述输入端具有用于与直流供电电压耦合的第一输入端子和第二输入端子；桥接电路，所述桥接电路具有至少一个第一电子开关和第二电子开关，其中由所述第一电子开关和所述第二电子开关组成的串联电路在构成第一桥中点的情况下耦合在所述第一输入端子和所述第二输入端子之间；输出端，所述输出端用于与所述至少一个放电灯耦合，其中所述输出端与所述第一桥中点耦合；与所述第二电子开关串联耦合的分流电阻器，和与所述分流电阻器相关联的分接点，所述分接点用于将在工作中降在所述分流电阻器上的电压分接出；用于测定所述至少一个放电灯的过载工作的装置，所述用于测定过载工作的装置具有用于馈送测量信号的输入端；用于所述至少一个放电灯的点燃调节的装置，所述用于点燃调节的装置具有用于馈送测量信号的输入端；和控制装置，所述控制装置用于控制至少所述第一电子开关和所述第二电子开关，其中所述控制装置与所述用于测定过载工作的装置和所述用于点燃调节的装置耦合，其中所述控制装置设计成，根据所述用于测定过载工作的装置和所述用于点燃调节的装置的输出信号来修改用于至少所述第一电子开关和所述第二电子开关的控制信号；用于测定过载工作的装置的输入端和用于点燃调节的装置的输入端在形成共同的耦合点的情况下彼此耦合。在此，电路装置还包括至少一个欧姆电阻器以及电流源，所述欧姆电阻器串联地耦合在与分流电阻器相关联的分接点和共同的耦合点之间，所述电流源与共同的耦合点耦合。

以该方式可以通过分流电阻器的值对点燃调节进行参数化，并且接下来，在分流电阻器的规定值下，可以通过欧姆电阻器的值对过载调节进行参数化。通过该方法，仅必须在控制装置上设置一个管脚以用于馈送单独的测量信号。这引起成本降低以及所必需的安装空间的减小。

在优选的实施形式中，控制装置设计成，使电流源在第二电子开关接通阶段期间去激活，并且在第一电子开关接通阶段期间激活。通过所述操作方法，在第二电子开关接通的阶段期间，能够测定降在分流电阻器上的电压的峰值并且分析其以用于点燃调节。

在优选的实施形式中，所述用于点燃调节的装置设计成，在所述电流源去激活阶段期间分析在所述共同的耦合点上的所述信号。

用于测定过载工作的装置优选与积分装置相关联，所述积分装置起到测定经过分流电阻器的电流的平均值的作用。优选的是，用于测定过载工作的装置设计成，与电流源激活还是去激活无关地持续分析在共同的耦合点上的信号。在求平均之后，所述信号由与经过分流电阻器的电流的平均值成比例的部分以及与由于电流源激活而降在欧姆电阻器上的电压成比例的部分组成。由于所述第二组成部分，也可以在已经测定分流电阻器以用于对点燃调节进行参数化之后将过载调节参数化。

虽然能够单独地实现用于测定过载工作的装置、用于点燃调节的装置和控制装置，但特别优选的是这些装置组合成调控装置。这种调控装置优选实现为ASIC（专用集成电路）。

从下文中确定其他有利的实施形式。

附图说明

现在，下文中参考附图来详细地描述根据本实用新型的电路装置的实施例。其中：

图1示出用于驱动至少一个放电灯的从现有技术中已知的电路装置的示意图；

图2示出用于驱动至少一个放电灯的根据本实用新型的电路装置的示意图；和

图3示出根据本实用新型的电路装置的在图2中示出的实施形式的多种电学参量的时间变化曲线的示意图。

具体实施方式

图2示出用于驱动没有示出的、可连接在输出端子A1、A2之间的放电灯的根据本实用新型的电路装置的实施例。只要附图标记涉及相同的或者类似的器件，结合图1引入的附图标记就适用于根据本实用新型的电路装置的在图2中示出的实施形式，并且不再次详述。

用于点燃调节的装置18以及用于测定过载工作的装置14在输入侧在构成耦合点KP的情况下耦合。就此而论，仅一个单个的测量信号MS馈送给调控装置10。电流源I₀与耦合点KP耦合，其中开关S₀耦合在耦合点KP和电流源I₀之间，如下面还详细的描述，所述开关由控制装置20来控制。欧姆电阻器R₄耦合在耦合点KP和分接点AP之间；降在欧姆电阻器R₄上的电压以U₄来表示。电阻器R₄的值比分流电阻器R_s的值大很多。在优选的实施例中，分流电阻器的小于等于1Ω并且欧姆电阻器R₄的值大于等于1kΩ。

在第二电子开关S2接通期间，适用的是：U_e＝I_s×R_S。

对于电压U_e的峰值适用的是：

电压U_e的峰值能够用于点燃调节，其中通过对分流电阻器R_S相应地确定尺寸来进行参数化。

为了过载调节而持续地测定电压U_e的平均值

在此，要顾及的是，在开关S2断开的阶段中，开关S₀接通。因此，在平均值方面得出：

在此，t_接通代表在周期持续期间T之内的时段，所述周期持续时间通过在开关S1和S2的控制信号中的频率来限定，在所述周期持续时间期间开关S₀接通。这示出，尽管将仅一个单个的测量信号、即测量信号MS馈送给调控装置10，但仍可以在确定分流电阻器R_S以用于对点燃调节参数化之后，通过为欧姆电阻器R₄（或者电流源I₀）确定尺寸来对过载调节参数化。

图3示出根据本实用新型的电路装置的在图2中示出的实施形式的多种参量的时间变化曲线的示意图。在此，曲线a）和b）分别说明开关S1或S2何时接通或者断开。曲线c）描述在半桥中点HBM1上的电压U_HBM。如明显的是，参考电势在接通开关S2的阶段期间提升到半桥中点HBM1，使得在半桥中点HBM1上的电势U_HBM在开关S2接通阶段期间为0。在开关S1接通并且开关S2断开阶段期间，在半桥中点HBM1上出现中间电路电压U_ZW的电势。曲线的d）示出电压U_e的时间变化曲线。在开关S2接通阶段期间，所述电压首先具有负值的部分。所述负值部分通过如下方式引起：在换向期间，在开关S2自身接通之前，负载电流的一部分首先流过与开关S2相关联的续流二极管。在具有高的无功功率部分的纯电感性工作中，电压U_e的负值范围很大，但是在高的有效功率部分中降低。在点燃期间，紧接在连接到输出端子A1、A2的放电灯的气体放电路径击穿之前，即在无功功率高和有功功率低的状态下，正的和负的电流积分差不多抵消。电压U_e在点燃范围中近似三角形地变化。在开关S1接通阶段期间，开关S₀也接通。由于于是流过的电流I₀，降在欧姆电阻器R₄上的电压U₄。由于电流I₀而降在分流电阻器R_S上的电压U_S相对于电压U₄是可以忽略的。

Claims

1.用于驱动至少一个放电灯的电路装置，具有

-输入端，所述输入端具有用于与直流供电电压（U_ZW）耦合的第一输入端子（E1）和第二输入端子（E2）；

-桥接电路，所述桥接电路具有至少一个第一电子开关（S1）和第二电子开关（S2），其中由所述第一电子开关（S1）和所述第二电子开关（S2）组成的串联电路在构成第一桥中点（HBM1）的情况下耦合在所述第一输入端子（E1）和所述第二输入端子（E2）之间；

-输出端（A1、A2），所述输出端用于与所述至少一个放电灯耦合，其中所述输出端（A1、A2）与所述第一桥中点（HBM1）耦合；

-与所述第二电子开关（S2）串联耦合的分流电阻器（Rs），和与所述分流电阻器（Rs）相关联的分接点（AP），所述分接点用于将在工作中降在所述分流电阻器（R_S）上的电压分接出；

-用于测定所述至少一个放电灯的过载工作的装置（14），所述用于测定过载工作的装置具有用于馈送测量信号（MS）的输入端；

-用于所述至少一个放电灯的点燃调节的装置（18），所述用于点燃调节的装置具有用于馈送测量信号（MS）的输入端；和

-控制装置（20），所述控制装置用于控制至少所述第一电子开关（S1）和所述第二电子开关（S2），其中所述控制装置（20）与所述用于测定过载工作的装置（14）和所述用于点燃调节的装置（18）耦合，其中所述控制装置（20）设计成，根据所述用于测定过载工作的装置（14）和所述用于点燃调节的装置（18）的输出信号来修改用于至少所述第一电子开关（S1）和所述第二电子开关（S2）的控制信号；

其特征在于，

所述用于测定过载工作的装置（14）的输入端和所述用于点燃调节的装置（18）的输入端在构成共同的耦合点（KP）的情况下彼此耦合；

其中所述电路装置还包括：

-至少一个欧姆电阻器（R₄），所述欧姆电阻器串联地耦合在与所述分流电阻器（R_S）相关联的分接点（AP）和所述共同的耦合点（KP）之间；和

-电流源（I₀），所述电流源与所述共同的耦合点（KP）耦合。

2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述控制装置（20）设计成，将所述电流源（I₀）在所述第二电子开关（S2）切换为接通阶段期间去激活，并且将所述电流源在所述第一电子开关（S1）切换为接通阶段期间激活。

3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述用于点燃调节的装置（18）设计成，在所述电流源（I₀）去激活阶段期间分析在所述共同的耦合点（KP）上的所述信号（MS）。

4.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述用于测定过载工作的装置（14）与积分装置（R₃、C1）相关联。

5.根据权利要求4所述的电路装置，其特征在于，所述用于测定过载工作的装置（14）设计成，持续地、即与所述电流源（I₀）激活还是去激活无关地分析在所述共同的耦合点（KP）上的所述信号（MS）。

6.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述用于测定过载工作的装置（14）、所述用于点燃调节的装置（18）和所述控制装置（20）组合成调控装置。

7.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，点燃调节能够通过所述分流电阻器（R_S）的值被参数化。

8.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，在所述分流电阻器（R_S）的规定值下，过载调节能够通过所述欧姆电阻器（R₄）的值被参数化。