用于驱动容性负载的接口电路和电路装置以及低压放电灯制造方法及图纸

本发明专利技术涉及接口电路，其适用于驱动容性负载，例如用于连接在电网供电电路上的灯的气串联设备，特别是截相调光器。根据本发明专利技术的接口电路当该电网供电电路不执行负载供电时短接负载输入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电路装置，其用于驱动连接在电网上的例如用于灯特别是低压放电灯的电气串联设备的容性负载。
技术介绍
用于驱动低压放电灯的电路装置在许多实例中公开。通常它包含一个整流器，用于整流交流电压供电和用于充电一个经常称为滤波电容的电容器。该电容器上的直流电压用于供给换相器或者逆变器(下面称逆变器)，后者驱动低压放电灯。相似的构造也为其它类型的灯已知，例如形式为用于卤素灯的电子变压器。此外本专利技术涉及用于驱动容性负载的所有一般的电路装置，这里概念“容性”指在逆变器输入端的所谓的滤波电容器。对于容性负载下面应该理解为特别是这样的灯，它们配备具有容性特性的电气串联设备。
技术实现思路
本专利技术的技术问题是提供一种用于驱动容性负载的连接在电网上的电路装置，它能够给这种负载特别是给电灯创造扩展的使用可能性。为此，根据本专利技术提供一个用于驱动容性负载的连接在电网供电电路上的接口电路，特别是连接在截相调光器(Phasenanschnittsdimmer)上，其特征在于，该接口电路具有一个第一开关，其设计为当没有电网供电施加在负载的输入端上时使负载的输入端短接。本专利技术例如针对用于带有上述方式集成接口电路的灯的电子串联设备，用于驱动连接在截相调光器上的这种灯。该灯优选是低压放电灯，然而本专利技术也可用于其它类型的灯，例如高压放电灯或者卤素灯。本专利技术人从下述认识出发，调光的可能性或者容性负载的功率调节是值得改进的。特别是像接在电网供电电路上被驱动的低压放电灯(CFL)的容性负载在由非恒定功率供电例如在调光时容易不稳定。这一点例如在CFL上通过闪烁显示出来，这通常被察觉为干扰。虽然迄今在CFL中还使用复杂的激励电路(公知用于减少电网电流谐波振荡)，它允许较长的电流流通角，亦即在时间上延长的电流消耗，并由此具有改善了的调光可能性。然而，此时特别不利的是这种激励电路需要很多的组件消耗，亦即显著复杂的去干扰。这里的缺点也是所使用的激励电路必须设置为在驱动没有调光器的这种灯时出现的电网电流谐波振荡不超过适当的边界值。另一个缺点在于，在大多数激励电路中激励功率依赖于直流电压中间电路，从而由于所使用的激励电路的寄生耦合特性能够加强在两个相继的电网半波之间调光器的不对称，这可以导致明显的闪烁现象出现。本专利技术的基本思想在于，通过一个具有调光器电路的接口电路使所述容性负载兼容，同时避免所述不稳定性。这里本专利技术特别针对驱动截相调光器，其由于容性负载在时间上不持续的电流消耗-亦即当施加的交流电压的瞬时值大于施加在电容器上的电压时-会在容性负载中引起麻烦。在此，本专利技术的接口电路还应该在其余时间应允许电流通过该截相调光器，使得在该调光器中包含的时间元件通过该电流。为此，一个开关，优选一个第一晶体管，只要电网交流电压达到过零时总是接通该接口电路。晶体管的接通也可以另外选择在过零后短时执行。该第一开关优选在电网电压的瞬时值一施加到负载上时立即重新关断。由此在使用调光器时可以只通过调光器时间元件的电阻来定义用于充电调光器内部的时间电容所需要的电流，并且该电流可以几乎不受衰减地通过负载流动。特别在实际中不出现任何附加的电流衰减。该开关的控制优选通过一个第二开关、优选通过一个第二晶体管实现。该第二晶体管优选在负载输入端通过两个电阻与电网供电自身(即在整流前)连接。由此，第二晶体管实际上可以“读出”和确定负载上的输入电压，何时实施功率供电和接通或者关断开关，不会在此时影响整流电路或者某些滤波电容。根据本专利技术的接口电路可以另外具有一个控制电路，它分析利用一个由电网供电提供使用的信号，优选供电电压。为此例如可以分析利用第一晶体管的脉冲占空因数并产生一个为此的比例信号，其可以用于调节负载的功率消耗。这种控制电路的一个优选的构造具有一个并联电路，其由由一个第三电阻和一个第三晶体管组成的串联电路和一个第二滤波电容器和一个第四电阻组成，第三晶体管的基极与第一晶体管的基极相连，其中并联电路与一个第五电阻串联，其中为控制负载的功率消耗的控制信号的抽头在第四电阻和第五电阻之间提供。在此，第五电阻可以与所述并联电路串联与负载并联。另外可以选择的方案是，第五电阻例如可以集成在为给负载供电提供的逆变器中。与第五电阻必须是高欧姆的第一种情况相反，在最后一种场合第五电阻可以是低欧姆，以便可以减少电压损失。为说明这一点参照根据图5的实施例。上面说明的功能原理允许用于所有常用的电网电压，而不依赖于负载的实际输入电路。它既适用于在输入端具有桥式整流和一个单一的滤波或者平滑电容的负载，也适用于其它例如具有至少两个二极管和至少两个滤波电容(所谓的“3D-2C电路”，参见图4b，或者“倍压电路”，参见图4c)的输入电路。在“2C-3D电路”中代替一个单一的滤波电容，使用由两个电容器和三个二极管组成的装置。在倍压器中，两个电容器经两个二极管在电网侧连接，并与逆变器电路连接。由此可以给负载总共提供双倍的电网峰值电压使用，这样例如可以把应该施加220V电网电压的灯接在110V的电网供电上驱动。根据本专利技术的接口电路可以在自己的外壳内单独安装，以便它例如与多个容性分负载平行连接在一个调光器上。由此可以把多个容性负载不需要集成的接口功能由一个调光器费用适宜地驱动。但是它也可以有利地和一个电子串联设备特别是在一个紧致荧光灯中集成。附图说明下面根据几个实施例详细说明本专利技术。这些实施例在这里表示优选使用接口电路来驱动接在截相调光器上的一个CFL。图1表示一个常规截相调光器的电路，在调光器上驱动一个容性负载，图2表示用于根据图4a的接口电路的电压-电流曲线，其中a)表示该负载的电网电压的曲线，b)表示接在该负载上的滤波电容的充电电流，c)表示第二晶体管的控制，d)表示第二晶体管集电极上作为时间函数的电压曲线，图3表示根据本专利技术的电路装置，具有一个单独的接口电路，图4a表示用于根据本专利技术的接口电路的示例构造，图4b表示相似于图4a的接口电路的构造，其中，滤波电容由一个电容/二极管电路安排取代，图4c表示一个用于根据图3的实施例的示例电路装置，其与一个倍压电路连接， 图5表示根据本专利技术的另一个电路装置，具有控制电路(REG)，用于建立与调光器的截相角度成比例的信号。具体实施例方式图1表示使用根据本专利技术的接口电路的一个例子。所见到的是一个电路，其中一个紧致荧光灯CFL通过交流电压电网供电驱动。负载CFL由该电压源通过一个截相调光器(在点N和P之间)供电。截相调光器给负载提供周期的电网供电，该负载通过点燃功率开关Triac(三端双向可控硅开关)经过可变时间构件Diac(双向触发二极管)、TR、TC释放。通过根据本专利技术的接口电路，时间构件也可以在功率开关的不导通状态(即当在负载上没有电网电压时)工作。在不存在对于时间构件的功率供给时，真实负载不存在，所以真实负载的电路装置对于功率开关的点火过程没有任何影响。所以可以避免某些相移发生，这种相移移动在每一电网半波中的点火时刻，最后在负载中引起不希望的闪烁现象或者类似现象。除功率开关Triac和由Diac、电容器TC和可调电阻TR构成的时间构件外，在调光器电路中通常还提供保险丝F和此外用于平滑和去干扰的电容器C和电感L。该接口电路可以集成在灯CFL的串联设备中；这一实施例详细示本文档来自技高网...

【技术保护点】
接口电路（ＩＦ），用于驱动连接在电网供电电路上，特别是连接在截相调光器上的容性负载（ＣＦＬ），其特征在于，该接口电路具有一个第一开关（Ｔ１），其设置为当没有电网供电施加在负载（ＣＦＬ）的输入端上时使负载（ＣＦＬ）的输入端短接。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：K菲舍尔，J克雷特迈尔，
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]