电路系统技术方案

一种电路系统，包括：输入端子（Ｔ１，Ｔ２），供从供电电源获取供电电流；装置（Ⅰ），供产生控制信号Ｓ；装置（Ⅱ），配备有一个转换器配备有至少一个开关元件（１３）和控制装置（１７），控制装置（１７）根据控制信号Ｓ的信号值高频触发所述开关元件；装置（Ⅲ），供产生表示供电电源所提供供电电压瞬时值大小的电压Ｓｃ。电压Ｓｃ起基准信号的作用促使装置（Ⅰ）产生交替处在第一范围和第二范围的控制信号Ｓ。装置（Ⅱ）促使大小等于控制信号Ｓ在第一范围的信号值的较强供电电流（Ⅳ１）的提取，和大小等于控制信号Ｓ在第二范围的信号值的较弱供电电流（Ⅳ２）的提取，输出端子（Ｔ３，Ｔ４）耦合到装置（Ⅱ）供将装置（Ⅱ）与光源（Ｌ１）连接起来。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电路系统，该系统包括输入端子，供从供电电源获取供电电流；装置I，供产生控制信号S；装置II，配备有一个变换器，变换器配备有至少一个开关元件和一个控制装置，控制装置根据控制信号S的值以高频触发所述开关元件；装置III，供产生作为供电电源所提供的供电电压瞬时值的大小的电压Sc；输出端子，耦合到装置II上，供与光源连接。从欧洲专利EP 507393可以了解到本说明开端所述的那一种电路系统。该专利的电路系统接正弦电压源时提取形状大致相应的供电电流。该专利电路系统的装置III由一个整流电路构成。整流电路产生的电压控制着一个上变换器的工作过程。控制信号由一个检测装置产生，由这个检测装置测定由上变换器供电的容性装置的充电电流。这种电路系统可用作半导体光源的电源。半导体光源发光效率较高，约在15流明/瓦左右，使用寿命长，达几万个小时，因而用作交通灯极有吸引力。目前，交通灯通常由白炽灯构成，其转换操作大部分采用配备有一个三端双向可控硅开关元件(TRIAC)和一个控制电路的固态继电器(SSR)进行。SSR在所使用的白炽灯150瓦左右较高的负荷下能可靠地工作。然而，若交通灯采用半导体光源，则负荷就小得多，15瓦或以下也就足够了。这种半导体光源与现行的电路系统和现行的SSR配用时TR1AC偶尔不会进入导通状态，这时从SSR提取的供电电流大部分流经控制电路，可能使控制电路损坏。本专利技术的目的是提供本说明书开端所述的那一种可接现行SSR而无损坏控制电路风险的电路系统。按照本专利技术，上述目的是这样达到的以电压Sc作为基准信号促使装置I产生交替处在第一范围和第二范围的控制信号S，同时由装置II促使所提取的较强供电电流值为控制信号S在第一范围的信号值，并促使所提取的较弱供电电流值为控制信号S在第二范围的信号值。由于控制信号交替处在第一和第二范围，因而电路系统一方面从供电电源提取较强的供电电流，从而使SSR靠地转换，避免损坏控制电路，另一方面使从供电电源提取的供电电流有效值，从而也使获自供电电源的功率，保持低值。控制信号S影响变换器控制装置的工作循环和/或频率，因而可简单地控制从供电电源提取的供电电流。这里，供电电源起交流电压发生器的作用，促使控制信号S借助于基准信号Sc交替处在第一和第二范围，从而无需单独的装置来完成此项任务。变换器可以作成例如谐振半桥电路，作成逆向变换器或作成升压变换器与另一种变换器的组合件，例如升压变换器与下变换器的组合件。要提高功率因数最好采用多谐振正向/逆向变换器。在所有情况下，无需交替提取强供电电流和弱供电电流。实践证明，此项操作只在低温下进行即可。要取得高功率因数最好是在装置I从基准电压Sc产生供电电压的绝对瞬时值较高时处在第一范围、供电电压的绝对瞬时值较低时处在第二范围的控制信号S时进行。本专利技术电路系统的工作条件，例如供电电压和环境温度，实际上变化极大。本专利技术电路系统的一个引入注目的实施例具有这样的特点装置I、II和III形成控制系统的一部分，供控制光源提供的光通量，控制系统还有一个装置IV供产生表示光源所消耗的功率与规定值之间的差值的误差信号Sf，装置I产生的控制信号S还部分与误差信号Sf有关。达到所要求的光通量所需要消耗的功率可通过配合提取较强供电电流的相对持续时间简单加以控制。相对持续时间是指各供电电压周期提取较强供电电流的持续时间与周期持续时间的比值。由于为交替提取较强和较弱的供电电流而采用了装置I，II和III，因而在此实施例中，尽管条件千变万化也能简单地使光源所产生的光通量与所要求的通量值大致相当。这里，最好配备装置IV供根据光源所消耗的电流产生信号Si，装置VI供根据光源环境的环境温度产生信号St，装置VII供根据信号Si和信号St计算误差信号Sf。本实施例特别适用于半导体光源。半导体光源两端的电压通常仅在不大的程度上与流过其中的电流有关，因而信号Si也表示出半导体光源所消耗功率的大小。半导体光源的发光效率通常与环境温度有关，因而有了装置VI就可以简单地根据环境温度估计出半导体光源所消耗功率的期望值。这里，最好给装置I配备装置I′供促使控制信号在误差信号Sf减弱时变化，这个变化促使装置II产生的较强供电电流增加。温度高而供电电压低时，控制信号S偶而也会在供电电压的整个周期中业已处在第二范围，因而不可能通过增加提取较强供电电流的相对持续时间促使电路系统消耗的功率提高。装置I′确保在这些情况下电路系统所消耗的功率可进一步提高，这是因为较强供电电流值增加的缘故，这样就可以使半导体光源提供的光通量在较宽的环境温度范围内保持不变，而在没有装置I′的情况下就做不到这一点。现在参看附图更详细地说明本专利技术电路系统的上述和其它方面。附图中附图说明图1是本专利技术电路系统的示意图；图2更详细地示出了装置I和III的细节；图3更详细地示出了装置II的细节；图4更详细地示出了装置IV包括装置V、VI和VIII在内的细节；图5示意绘出了供电电压Vv、供电电流Iv和一些信号的梯度；图6A，6B和6C示出了在各种条件下测出的供电电压Vv和供电流Iv的梯度。从图1的示意图中可以看到电路系统配备有输入端子T1，T2供从供电电源(Vin)提取供电电流。输入端子T1，T2经除其它以外包括一个低通滤波器的输入电路F1接整流装置RM。整流装置RM制成例如二极管电桥。装置II通过整流装置RM得到供电，输出端子T3，T4即耦合到装置II上，将装置II与光源L1连接起来。装置II配备有一个装有至少一个开关元件13和控制装置17的变换器。装置I产生控制信号S。控制装置17根据控制信号S以高频转换开关元件。电路系统还配备有装置III供产生表示供电电源所提供供电电压的瞬时值的电压Sc。整流装置RM形成装置III的一部分。电压Sc用作基准信号，促使装置I产生交替处在第一和第二范围的控制信号S。装置II确保在控制信号S的值处在第一范围时提取较强的供电电流，在控制信号S的值处在第二范围时提取较弱的供电电流。控制信号S在供电电压的绝对瞬时值较高时处在第一范围，在供电电压的绝对瞬时值较低时处在第二范围。这里，半导体光源L1接输出端子T3，T4，输出端子T3，T4耦合到装置II上。其中一个输出端子T3直接接装置II。另一输出端子T4经装置V接装置II。装置V产生表示半导体光源所消耗电流的大小的信号Si。装置V形成装置IV的一部分，供产生表示半导体光源所提供的光通量与所要求光通量之间差值的误差信号Sf。装置I产生的控制信号，部分与误差信号Sf有关。装置IV还配备有装置VI和装置VII。装置VI产生表示半导体光源L1环境温度高低的信号St。装置VII根据信号Si和信号St计算误差信号Sf。控制信号S的值还与误差信号Sf有关。装置I配备有装置I′，供误差信号减小时促使控制信号变化，从而使此控制信号促使装置II增加较强供电电流的电流值。图2是供产生表示低频供电电压瞬时绝对值大小的基准信号Sc的装置III和供产生控制信号S的装置I的一个实施例更为详细的示意图。供电电压由二极管电桥1a-1d整流。二极管电桥构成整流装置RM。二极管电桥的输出端为阻性阻抗2a，2b，2c组成分压器所短接。分压器由阻性阻抗2b和2c构成的部分为容性阻抗3所短接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路系统，包括： 输入端子（Ｔ１，Ｔ２），供从供电电源（Ｖ↓［ｉｎ］）获取供电电流（Ｉｖ）； 装置Ⅰ，供产生控制信号Ｓ； 装置Ⅱ，配备有一个变换器配备有至少一个开关元件（１３）和控制装置（１７），控制装置（１７）根据控制信号Ｓ的信号值高频触发所述开关元件； 装置Ⅲ，供产生表示供电电源（Ｖ↓［ｉｎ］）所提供的供电电压（Ｖｖ）的电压值的大小的电压Ｓｃ； 输出端子（Ｔ３，Ｔ４），耦合到装置Ⅱ上，供将装置Ⅱ与光源（Ｌ１）连接起来； 其特征在于，电压Ｓｃ起基准信号的作用促使装置Ⅰ产生交替处在第一范围和第二范围的控制信号Ｓ，同时装置Ⅱ促使大小等于控制信号Ｓ在第一范围的信号值的较强供电电流（Ｉｖ１）的提取，和大小等于控制信号Ｓ在第二范围的信号值的较弱供电电流（Ｉｖ２）的提取。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MJM布克斯，EBG尼霍夫，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]