关闭电路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于操作放电灯（ＬＡ）的电子镇流器，其中泵电路（Ｄ６、Ｃ８、Ｃ９、Ｌ１）从变换器（Ｖ１、Ｖ２）的交流电压对中间电路电容器（Ｃ６）进行充电。电压限制电路（Ｒ８、Ｒ３、Ｄ５、Ｒ４、Ｒ５、Ｃ３、ＳＤ）与中间电路电容器（Ｃ６）并联连接。当超过中间电路电容器（Ｃ６）两端的电压的最大值时，电压限制电路（Ｒ８、Ｒ３、Ｄ５、Ｒ４、Ｒ５、Ｃ３、ＳＤ）中的耗散元件（Ｒ８）将电能变换成热能。通过测量用电阻器（Ｒ３）的电流被测量为所述测量用电阻器（Ｒ３）两端的电压（ＵＣ３），该电流在延迟电路（Ｒ４、Ｒ５、Ｃ３）中被检测，并且该电流被用于控制变换器（Ｖ１、Ｖ２）的关闭装置（ＳＤ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于操作放电灯的电子镇流器(ballast)。
技术介绍
用于操作放电灯的电子镇流器有多种已知的实施方式。这些电子镇流器通常包括整流电路，用于整流交流电压电源并且对电容器进行充电，所述电容器常常被称为中间电路电容器。被施加到这个电容器的直流电压用于给变换器供电，该变换器驱动所述放电灯。原则上，变换器使用来自整流过的交流电压电源或直流电压电源的射频电流为要被操作的放电灯产生电源电压。变换器通常经由反相运行的开关元件产生这个射频交流电压。这样的镇流器的一个重要特性是从供电系统提取(withdrawal)功率的类型。如果所述整流器对中间电路电容器进行充电，那么仅仅导致对所述中间电路电容器的充电操作，而不必进一步测量瞬时系统电压是否高于中间电路电容器两端的电压。结果是差的功率因数。有各种可能的改进所述功率因数的方式。除了用于从整流过的系统电压对中间电路电容器进行充电的变换器(例如升压变换器电路)之外，也开始考虑所谓的泵电路(pump circuit)。这些泵电路在电路方面要求比较低的复杂程度。泵电路的拓扑包括来自电源系统的整流过的电源电压经由至少一个电子泵开关被耦合到中间电路电容器。这导致整流器与电子泵开关之间的泵节点(pump node)。这个泵节点经由泵网络(pump network)被耦合到变换器输出。泵电路的原理在于以下事实，即在变换器活动的一半周期期间，能量经由泵节点从整流过的电源电压中汲取到并被缓冲存储在泵网络中。在随后的半个周期中，缓冲存储的能量经由电子泵开关被馈给中间电路电容器。因此，能量是与变换器频率一致地从整流过的电源电压中汲取到的，所述变换器频率与所述系统电源的频率相比是高的。
技术实现思路
本专利技术基于详细说明具有泵电路的改进的电子镇流器以及相关操作方法的技术问题。本专利技术涉及一种用于操作放电灯的电子镇流器，该电子镇流器具有·用于产生射频交流电压的变换器，·用于将直流电压供给所述变换器的中间电路电容器，·以及泵电路，该泵电路从所述变换器的交流电压对中间电路电容器进行充电。该电子镇流器的特征在于用于限制中间电路电容器两端的电压的电压限制电路，该电压限制电路与中间电路电容器并联。该电压限制电路具有·带有耗散元件和测量用电阻器的串联电路，·延迟电路，·以及关闭装置，该关闭装置具有阈值元件，该阈值元件限定延迟电路两端的切换电压，并且当超过最大电压时，该阈值元件的输出信号去活所述变换器。当超过由耗散元件所确定的中间电路电容器两端的电压的最大值时，耗散元件将电能变换为热能。并且通过测量用电阻器的电流被测量为所述测量用电阻器两端的电压，在延迟电路中对该电流进行检测，并将该电流作为输入信号馈给关闭装置。并且本专利技术涉及一种相应的操作方法。在从属权利要求中给出了本专利技术的优选的改进方案，并且在下文中将可以更加详细地解释。所述公开内容总是涉及本专利技术的方法方面和设备方面。本专利技术基于以下认知变换器一被激活并且只要变换器被激活，所述泵电路就从整流过的系统电压中汲取能量，并且经由电子泵开关将该能量馈给中间电路电容器。当所述电子镇流器接通时，所述变换器通常被激活。此外，通常并不会发生泵电路的开环或闭环控制。没有连接到变换器的充足的负荷，泵电路也增加中间电路电容器两端的电压。中间电路电容器两端的高电压危及电子镇流器中的部件，特别是危及中间电路电容器本身。泵电路中的部件和电子镇流器的其它部件通常与系统电源和负荷(也就是放电灯)相配，以致中间电路电容器两端的电压在正常运行期间被维持在固定值附近。举例来说，可以如此设置中间电路电容器两端的电压，以致所述电压总是略微地高于整流过的交流电压电源的电压最大值。有多种原因可以解释变换器为何能在电子镇流器中被激活而无须连接相应的负荷。举例来说，可能的是，根本没有放电灯被连接到电子镇流器，但是镇流器是接通的。还有可能的是，在运行期间放电灯故障或者被损坏，放电停止(extinguish)，并且因此不再有任何负荷被连接到电子镇流器。特别地，也有可能的是，如放电灯尤其是接近其寿命结束的情况那样，在所连接的完整放电灯的情况下，不能足够快速地开始气体放电。这些实例的列举不是穷举。为了避免中间电路电容器处的电压过高，本专利技术具有与中间电路电容器并联的电压限制电路。这个电压限制电路具有多个部件包括耗散元件和测量用电阻器的串联电路，延迟电路和关闭装置。该关闭装置具有阈值元件，该阈值元件限定经由延迟电路用于该关闭装置的切换电压。如果中间电路电容器两端的电压超过由耗散元件的特性所确定的最大电压，那么显著的电流流过包括该耗散元件和测量用电阻器的串联电路。在这种情况下，电能由耗散元件变换为热能。通过测量用电阻器的电流被测量为所述测量用电阻器两端的电压，并且在延迟电路中被检测。如果延迟电路中的这个电压超过由阈值元件所限定的切换电压，那么关闭装置去活该变换器。在本专利技术的一个优选实施方案中，耗散元件是变阻器(varistor)。变阻器在低压处具有非常高的电阻器值，而当超过特定电压时具有低电阻器值。然而，以其发生这种情况的电压可以因变阻器的不同而显著变化(并且该电压在变阻器的寿命期间也显著变化)。变阻器能在短时期把相对大量的能量变换为热量。然而，对于较长的时间间隔，最大功率消耗较小。由于变阻器是非常便宜的部件，所以变阻器的使用是特别有利的。关闭装置优选的为双稳态关闭装置的形式。如果在延迟电路中所检测到的电压(在其绝对值方面)超过特定的切换电压，那么该关闭装置工作并且去活变换器。如果所检测到的延迟电路中的电压下降，那么仅仅当另一切换点(其在绝对值方面较小)未达预定点(undershot)时，关闭装置才再次工作。当较低的切换阈值未达预定点时，变换器被重新激活。关闭装置优选地具有齐纳二极管作为阈值元件。齐纳二极管是便宜的而且稳定的部件。在本专利技术的一个优选实施方案中，延迟电路具有包括充电电阻器和集成电容器的串联电路。延迟电路借助于包括充电电阻器和集成电容器的串联电路来检测测量用电阻器两端的电压，所述串联电路与所述测量用电阻器并联连接。集成电容器的充电时间常数对应于集成电容器的电容与充电电阻器的无抗电阻(nonreactive resistance)的乘积。集成电容器的电容的大小和充电电阻器的无抗电阻的大小确定这个时间常数。集成电容器的电容的大小和充电电阻器的无抗电阻的大小确定，在延迟电路中所检测到的电压达到关闭装置的切换电压之前，电流流过包括耗散元件和测量用电阻器的串联电路需要多长时间。延迟电路优选地被如此设计，以致如果中间电路电容器两端的电压超过最大电压，那么只要可能就维持流过耗散元件的电流，而不会有毁坏电路中的耗散元件或者部件的风险。即使一旦连接了耗散元件，也可能有用的是，不立即通过关闭装置来去活变换器，而是尽可能长地等待。举例来说，如果连接了放电灯，但是不能足够迅速地开始气体放电，那么这就是这种情况。只要变换器还没有被去活，放电灯的起动就仍然可能成功。放电电阻器优选地与集成电容器并联。如果关闭装置本身具有高电阻值，那么集成电容器的电容和放电电阻器的无抗电阻确定集成电容器的放电时间常数。优选地，如此确定集成电容器和放电电阻器的大小，以致不会超过耗散元件中的在时间上的最大平均功率损耗。如上面已经进一步提到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作放电灯（ＬＡ）的电子镇流器，该电子镇流器具有：.变换器（Ｖ１，Ｖ２），用于产生射频交流电压，.中间电路电容器（Ｃ６），用于将直流电压（ＵＣ６）供给所述变换器（Ｖ１，Ｖ２），.以及泵电路（Ｄ６，Ｃ８，Ｃ９，Ｌ１），该泵电路（Ｄ６，Ｃ８，Ｃ９，Ｌ１）从所述变换器（Ｖ１，Ｖ２）的交流电压对中间电路电容器（Ｃ６）进行充电，其特征在于用于限制中间电路电容器（Ｃ６）两端的电压（ＵＣ６）的电压限制电路（Ｒ８，Ｒ３，Ｄ５，Ｒ４，Ｒ５，Ｃ３，ＳＤ），该电压限制电路（Ｒ８，Ｒ３，Ｄ５，Ｒ４，Ｒ５，Ｃ３，ＳＤ）与中间电路电容器（Ｃ６）并联，该电压限制电路（Ｒ８，Ｒ３，Ｄ５，Ｒ４，Ｒ５，Ｃ３，ＳＤ）具有：.带有耗散元件（Ｒ８）和测量用电阻器（Ｒ３）的串联电路（Ｒ３，Ｒ８），.延迟电路（Ｒ４，Ｒ５，Ｃ３），.以及关闭装置（ＳＤ），该关闭装置（ＳＤ）具有阈值元件（ＤＺ３），该阈值元件（ＤＺ３）限定延迟电路（Ｒ４，Ｒ５，Ｃ３）两端的切换电压（ＵＣ３），并且当超过最大电压（ＵＣ３）时，该阈值元件（ＤＺ３）的输出信号去活所述变换器（Ｖ１，Ｖ２），当超过由所述耗散元件所确定的中间电路电容器（Ｃ６）两端的电压（ＵＣ６）的最大值时，所述耗散元件（Ｒ８）将电能变换为热能，并且通过所述测量用电阻器（Ｒ３）的电流被测量为所述测量用电阻器（Ｒ３）两端的电压（ＵＲ３），在延迟电路（Ｒ４，Ｒ５，Ｃ３）中对通过所述测量用电阻器（Ｒ３）的电流进行检测，以及将通过所述测量用电阻器（Ｒ３）的电流作为输入信号（ＵＣ３）馈给所述关闭装置（ＳＤ）。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：B鲁多尔夫，
申请(专利权)人：电灯专利信托有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]