带简单起动电路的自由振荡器电路制造技术

一种用在自由振荡电路中的起动电路ＡＬＳ，在为低压气体放电灯ＥＬ提供供电时，它特别适用于ＥＶＧ中的场效应晶体管半桥。通过使用起动电容Ｃ５，可以放弃采用两端开关元件。（*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用于负载的工作电路，它由振荡器电路产生一种高频功率来供给负载。同时，振荡器电路自身也需供给一种供电功率，譬如整流的网络功率等。由此，专用的振荡器电路带有一些电压控制开关元件，如场效应晶体管半桥等。在低压气体放电灯的电气串联装置中，这种工作电路非常适用。本专利技术这种工作电路其一个重要的观点源于工作开始时，振荡器需要进行自由振荡。为产生该自由振荡，通常采用一些诸如正反馈控制变压器之类的装置来控制振荡器的开关元件。但是，在振荡过程中，首先要自行产生正反馈作用，而这种正反馈作用可以说必须由外部触发产生。在德国专利申请DE19548506A1中，可得到一种大家熟悉的起动电路方案，它通过导通供电功率而产生这种触发作用。在此，供电功率导通后，电容器通过一个电阻进行长时间充电，直至到达两端开关元件的击穿电压。在半桥振荡器的场效应晶体管控制电路中，上述击穿将释放一部分存储于电容器中的电荷。其它的细目可在引证的文件中查取。本专利技术的技术问题在于，提供了文章开头讲述的那种工作电路，且带有一种较为改善的起动电路。为此，专利技术提供一种用于负载的工作电路，尤其适用于低压气体放电灯，该工作电路带有一个自由振荡器，并由自由振荡器的压控开关元件把供电功率变成高频输出功率供给负载，其特征在于，通过一个起动电路将自由振荡带入运行，起动电路中的起动电容连接在与开关元件控制端相连的控制电路与开关元件的参考电位之间。首先，本专利技术以下述认识作为依据，即常规方案技术水平中采用了两端开关元件，这是一个重要的缺点。同样，结果表明，同工作电路中采用的其它元件相比，两端开关元件具有相当高的废品率，由此便导致了与之装配在一起的电气串联装置或其它工作电路产生较高的废品率，这是不必要的。因此，在本专利技术的方案中放弃使用两端开关元件。替而代之的是一个电容器，在此称为起动电容。该起动电容的作用为，通过电容的电路接线，其充电电荷不断增加，当供电功率导通后，某开关元件的参考电位便将振荡器或其一个开关元件的控制电路投入运行，使得相关的开关元件进行第一次开关操作过程，上述参考电位可能取自于一个功率供电支路。对此，应作如下特殊考虑，即这里的压控开关元件不需要大电流，只需纯粹的电压控制。对于接通状态过程或断开状态过程，压控开关元件均有一个定义的阈电压。两端开关元件在本专利技术中将避免采用，这在前文已有阐述，其击穿过程可通过接近并超过开关元件的电压阈值来代替。该过程是通过供电功率导通后的充电起动电容来进行直接或间接作用的。典型地，这可按如下方法实现，即复合控制电路的电位全部由起动电容来控制移动，这在下文将会作更详细的讲解。但是，又不一定非得需要复合控制电路不可；最简单的情形下，只是经常采用正反馈装置的一个接点作为自由振荡最低意义上的“控制电路”(如控制变压器的二次线圈)，这样，起动电容的电压实际上是直接作用于压控开关元件控制端的。假期控制变压器一次线圈带有相位延迟，且能给开关元件的控制加上负荷，那么就可以得到这种简单的“最小型”控制电路了。总之，根据本专利技术，采用一种起动电容作为既简单又低廉的元件，由此，就不需要带有上述缺点的两端开关元件了。专利技术的优选实施方案中，振荡器为一种半桥电路，常称作电气串联装置。压控开关元件的优选范例经常采用场效应晶体管，主要是MOSFET，或IGBT。优选地，起动电容只是简单通过充电电阻进行充电，充电电阻连接在起动电容与一个适合于充电的电位之间，该电位可能就取在功率供电的一个支路上，而充电电阻具有较高的阻值，这样，起动电路在振荡工作中就很少起到干扰作用。供电功率导通后，为避免整个工作电路可能出现稳态情况，可优选采取以下典型方法，即在选择起动电容的充电接点时，它带有一种振荡或波动的电位。对此，若工作电路的电源经过整流器的话，那么电源输入侧的充电电阻就连接在交流电压接线上。但是，如果不存在交流电压源，譬如由电池供电工作的情形，那么就另外还有一种解决方案，它的意义比较重大。然后，就可由诸如触发器之类的双稳态元件来产生上述的波动或振荡。然而，对于本专利技术工作电路考虑采用的低压气体放电灯电气串联设备，它完全是为电源供电而配置的。此外，可优选地采用一个放电电阻同起动电容并联起来，它与充电电阻也作并联连接。尤其是在振荡器振荡时该放电电阻能支持起动电容进行放电。如果电源采用整流器和一个由该整流器充电的大电解电容进行供电的话，那么对提高工作的可靠性将是很有意义的。在此涉及到一些工作相位，整流器在这些相位处不对电解电容进行再充电，于是整流侧与电源侧之间不存在电位耦合。整流侧处于这种“飘移”状态时，整流器内偏移电容的作用将会干扰连接于电源侧与整流侧的充电电阻的电位比，因此便干扰了其放电功能。本专利技术的另一种优选实施方案中采用了一种放电二极管，它用来给振荡工作中的起动电容提供循环放电。该放电二极管作如下连接，即它在实际起动过程中先是关断的，由此以让起动电容进行充电。如果工作电路已经进行了第一次自由振荡，那么在放电二极管的另一接线边就会产生跟随振荡频率的电位状态，使得起动电容经过放电二极管进行循环放电。在其它电位状态时，放电二极管处于关断状态。优选地，桥电路中的放电二极管连接在桥中间抽头上，且位于起动电容控制电路侧接线边与开关元件远端供电支路边之间。正如已有的实施方案一样，这里被统称为“控制电路”的其具体实施方案可以有多种可能性。下面讲述两种优选的方案，事实证明，方案采用一种半桥电路对于可靠低损耗工作非常适用。在第一种方案中，由一电阻及控制变压器的二次线圈组成一个串联控制电路，为实现自由振荡所需要的正反馈，在该电路中并联了一个电容，其中，串联电路与电容一起连接在相关开关元件的控制端上。第二种方案中，又加上了一个与电容并联的线圈，该线圈与电容形成一种振荡电路。这两种形式的工作原理、优点以及其它方案可在以下文件中查取，它们也是在以下专利申请中公开的DE4129430A1及DE19548506A1，这在上文已经提及过。导通之前，为了给开始起动预先确定工作电路的电位状态，可典型地在开关元件远端供电支路接线边与供电支路之间连接一个电阻。通过这样一个电阻-对于无干扰正常工作它的阻值自然很大-相应的远端供电支路接线边其电位相对于供电支路而言是处于静止状态的，也就是说，对于一个确定的开关元件，在起动过程中，它首先是没有电压的，或者基本上是等于整个供电电压(整流电压)。下面按照附图讲述本专利技术两种具体的实施范例，其中，在此公布的单个特征在其它情况下可以组合起来，或成为本专利技术的各个基本特征，其中附附图说明图1为本专利技术工作电路的一种电路图；附图2为附图1所示电路的各个电压电流典型示波时间流程图。附图3为一种与附图1工作电路较为相符的电路图，但带有另一种起动电路接线；附图4为一种与附图1工作电路较为相符的电路图，但带有另一种控制电路选择方案。附图1示出了一种工作电路，它用在低压气体放电灯的电气串联装置中，而放电灯就作为负载EL。在此，整流器GL由电压源经过保险丝SI提供供电，整流器还供电给电解电容C1，起到保持电压的作用。在电解电容C1处有两个分支的供电支路，它们经过一个滤波器，该滤波器由第一个支路的线圈L1和连接在两支路间的电容C2组成。附图下方的供电支路电位为负值，它定义了工作电本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于负载（ＥＬ），尤其是适用于低压气体放电灯的工作电路，它带有一个自由振荡器，并由自由振荡器的压控开关元件（Ｔ１，Ｔ２）把供电功率变成高频输出功率提供给负载（ＥＬ），其特征在于，通过一个起动电路（ＡＬＳ）将自由振荡带入运行，起动电路中带有一个起动电容（Ｃ５），该电容连接在控制电路（ＡＳ１，ＡＳ２）与开关元件的参考电位之间，控制电路（ＡＳ１，ＡＳ２）连接在开关元件（Ｔ１，Ｔ２）的控制端上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K菲希尔，H施米特，
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]