具有辅助保护电路的电源和电子镇流器制造技术

一种装置（１０）包括前端电路（１００）、后端电路（２００）和辅助保护电路（３００）。通常包括ＥＭＩ滤波器和整流器电路的前端电路（１００）具有第一和第二输入连接（１２、１４），用来接收常规的ＡＣ电压源（２０）。通常包括功率因子校正以及倒相电路的后端电路（２００）耦合到前端电路（１００）和诸如一个或多个气体放电灯的负载（３０）。辅助保护电路（３００）被耦合在前端电路（１００）和后端电路（２００）之间。在工作期间，辅助保护电路（３００）保护后端电路（２００），以避免由于线路弧垂状态或相间接线错误状态引起的任何故障或损害。另外，辅助保护电路（３００）显著地减小初始施加ＡＣ电力后所述装置（１０）所经受的峰值涌入电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括辅助保护电路的电源以及电子镇流器，其中，所述辅助保护电路用来使所述电源或镇流器免受某些AC线路故障状态的影响，并用 来限制对电源或镇流器最初提供AC电力时所产生的峰值涌入电流。
技术介绍
许多现有的电源和电子镇流器(用来为一个或多个气体放电灯供电) 通常被连接到由电力公司提供的交流(AC)电压源(例如，均方根电压 为277 V，频率为60 Hz)。在实践中，电源和电子镇流器遇到4艮多涉及 AC电压源的工作困难。那些问题包括AC线路下垂状态(也称为弧垂 (line-sag)状态)、相间接线4t^ (phase國to-phase miswiring)状态、 以及高涌入电流。已经注意到，AC线路下垂状态(其中，由AC源提供的电压临时降 低到显著低于标称值的水平上)会在电源和电子镇流器中引起问题。很多 电源和镇流器包括用来提供功率因子校正和其它特性的DC/DC转换器(例如，升压变换器(boost converter))-对于那些电源和镇流器，AC 线路下垂状态(也称为弧垂状态)有时使DC/DC转换器进入锁定(lockout)模式，在这种模式中,，转换器不能以正常方式工作，即^A AC线路下垂状态停止之后也是如此。在这种情形中，需要将AC输入电 力循环(cycle)到镇流器或电源，以便使DC/DC转换器以其想要的正常 模式进行工作。另外，对于至少一些DC/DC转换器来说，AC线路下垂 状态经常在DC/DC转换器的输出处提供的电压中引起相当大的过冲，从 而危及DC/DC转换器的可靠性。在电源和电子镇流器的安装期间，普通的接线絲包括将电源或镇 流器的输入接线不正确地连接到AC电压源的两个不同相(而不是正确地 将火线连接到AC电压源的一个相并将零线连接到AC电压源的中性连接 上)。这种接线4^有时称作相间接线镣溪状态，它可能使所述电源或镇流器内的电压显著高于正常值，于是可能会使所述电源或镇流器中的 某些部件出现故障。在刚提供AC电力时会出现涌入电流，该涌入电流被普遍认为是电源 和电子镇流器中的显著问题，它(在没有保护/补偿装置时)在许多AC 线#电的电路中是固有的，其中，这些电路包括与AC电压源串联耦合 的大容量电容器。高峰值涌入电流与许多问题相关，这些问题包括电路断 路器的令人厌烦的跳闸、电气部件的老化等。因此，需要提供包括辅助保护电路的电源和电子镇流器，所述辅助保 护电路用于防止线路下垂状态和相间接线错误状态，并用于减小峰值涌入 电流。 一种带有这种辅助保护电路的电源或电子镇流器将代表现有技术的 显著进步。附图说明图1是根据本专利技术优选实施例的一种包括辅助保护电路的装置的电 工图。具体实施例方式图1描述了 一种包括前端电路100 、后端电路200和辅助保护电路300 的装置10。前端电路100通常包括电磁干扰(EMI, electromagnetic interference)滤波器和整流电路，其包括第一和第二输入连接12、 14， 用于接收常规的交流(AC)电压源20 (例如，均方根电压为277伏，频 率为60赫兹)。AC电压源20在第一和第二输入连接12、 14之间提供电 压VAC。后端电路200通常包括功率因子校正(例如，升压变换器)和 倒相电路(invertercircuitry),其在工作时(即，不必直接地)耦合到前 端电路100。在装置10工作期间，后端电路200通过第一和第二输出连 接16、 18向负载30输送电力。辅助保护电路300被耦合在前端电路100 和后端电路200之间。在工作期间，所述辅助保护电#供下列功能(1)响应于相间接线错误状态(即，在这种状态下，第一输入连接12 被连接到AC源20的第一相，而第二输入连接14被连接到AC源20的 第二相，而不是连接到AC源20的零线)，使后端电路200与AC源20 电气隔离；ii(2) 响应于线路弧垂状态(即，在这种状态中，由AC源20所提供的 AC电压(VAC)的幅值实质上小于其标称值)，使后端电路200与AC源 20电气隔离；以及(3) 限制(在将电力初始施加在装置10上时出现的)J^值涌入电流。如图l所示，在本专利技术优选实施例中，辅助保护电路300包括第一 和第二输入端子302、 304,第一和第二输出端子306、 308，第一、第二、 第三、第四和第五节点310、 312、 314、 316、 318,第一、第二、第三和 第四电子开关M1、 M2、 M3、 M4，第一、第二、第三、第四、第五、第 六、第七和第八电阻器R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，以及第一 和第二电容器C1、 C2。第一和第二输入端子302、 304被耦合到前端电路100。第一和第二 输出端子306、 308被耦合到后端电路200。第一电子开关Ml在工作时 耦合在第二输入端子304和第二输出端子308之间；第一电子开关Ml具 有耦合到第一节点310的控制端子332。第二电子开关M2在工作时耦合 在第一节点310和电路地320之间(电路地320被耦合到第二输入端子 304);第二电子开关M2具有耦合到第五节点318的控制端子342。响应 于线路弧垂状态，M2接通并从而断开M1。第三电子开关M3在工作时 耦合在第二节点312和电路地320之间；第三电子开关M3具有耦合到第 四节点316的控制端子352。响应于线路弧垂状态，M3断开并从而允许 M2接通(这反过来使M1断开)。第四电子开关M4在工作时耦合在第一 节点310和电路地320之间；第四电子开关M4具有耦合到第三节点314 的控制端子362。响应于相间接线4^状态，M4接通并从而断开M1。如图1所示，每一个电子开关M1、 M2、 M3、 M4优选由N沟道场 效应晶体管(FET)来实现。具体说，第一电子开关M1具有耦合到第一 节点310的栅极端子(即，控制端子)332、耦合到第二输出端子308的 漏极端子334、以及耦合到第二输入端子304的源极端子336。第二电子 开关M2具有耦合到第五节点318的栅极端子(即，控制端子)342、耦 合到第一节点310的漏极端子344、以及耦合到电路地320的源极端子 346。第三电子开关M3具有耦合到第四节点316的栅极端子(即，控制 端子)352、耦合到第五节点318的漏极端子354、以及耦合到电路地320 的源极端子356。最后，第四电子开关M4具有耦合到第三节点314的栅 极端子(即，控制端子)362、耦合到笫一节点310的漏极端子364、以 及耦合到电路地320的源极端子366。如图1所示，第一电阻器Rl被耦合在第一输入端子302和第一节点 310之间。第二电阻器R2被耦合在第一节点310和电路地320之间。第 一电容器Cl被耦合在第一节点310和电路地320之间。第三电阻器R3 被耦合在第一输入端子302和第二节点312之间。第四电阻器R4被耦合 在第二节点312和第三节点314之间。第二电容器C2被耦合在第二节点 312和电路地320之间。第五电阻器R5被耦合在第三节点314和电路地 320之间。第六电阻器R6 ^L耦合在第二节点312和第四节点316之间。 第七电阻器R7被耦合在第四节点316和电路地320之间。最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置（１０），包括：　前端电路（１００），具有第一和第二输入连接（１２、１４），用来接收常规的交流（ＡＣ）电压源（２０）；　后端电路（２００），在工作时耦合到所述前端电路（１００），并经由第一和第二输出连接器（１６、１８）向 负载输送电力；　辅助保护电路（３００），耦合在所述前端电路（１００）和所述后端电路（３００）之间，其中，所述辅助保护电路（３００）：　（ｉ）响应于所述第一和第二输入连接（１２、１４）的接线错误，使所述后端电路（２００）与所述ＡＣ 电压源（２０）电气隔离，其中，所述接线错误包括：所述第一输入连接到所述ＡＣ电压源的第一相的连接，以及所述第二输入连接到所述ＡＣ电压源的第二相的连接；　（ｉｉ）响应于线路弧垂状态，使所述后端电路（２００）与所述ＡＣ电压源（２０）电气隔离 ，其中，在所述线路弧垂状态中，由所述ＡＣ电压源（２０）所提供的ＡＣ电压的幅值实质上小于其标称值；以及　（ｉｉｉ）限制在将ＡＣ电力初始施加在所述装置上时出现的峰值涌入电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-9-30 11/537,6371. 一种装置(10)，包括前端电路(100)，具有第一和第二输入连接(12、14)，用来接收常规的交流(AC)电压源(20)；后端电路(200)，在工作时耦合到所述前端电路(100)，并经由第一和第二输出连接器(16、18)向负载输送电力；辅助保护电路(300)，耦合在所述前端电路(100)和所述后端电路(300)之间，其中，所述辅助保护电路(300)(i)响应于所述第一和第二输入连接(12、14)的接线错误，使所述后端电路(200)与所述AC电压源(20)电气隔离，其中，所述接线错误包括所述第一输入连接到所述AC电压源的第一相的连接，以及所述第二输入连接到所述AC电压源的第二相的连接；(ii)响应于线路弧垂状态，使所述后端电路(200)与所述AC电压源(20)电气隔离，其中，在所述线路弧垂状态中，由所述AC电压源(20)所提供的AC电压的幅值实质上小于其标称值；以及(iii)限制在将AC电力初始施加在所述装置上时出现的峰值涌入电流。2. 根据权利要求l所述的装置，其中，所述辅助保护电路(300)包括耦合到所述前端电路(100)的第一和第二输入端子(302、 304);耦合到所述后端电路(200)的第一和第二输出端子(306、 308);第一、第二、第三、笫四和第五节点(310、 312、 314、 316、 318);第一电子开关(Ml)，在工作时耦合在所述第二输入端子(304)和 所述第二输出端子(308)之间，所述第一电子开关具有耦合到所述第一 节点(310)的控制端子(332);第二电子开关(M2),在工作时耦合在所述第一节点(310)和电路 地320之间，其中，电路地(320)耦合到所述第二输入端子(304)，所 述第二电子开关具有耦合到所述第五节点(318)的控制端子(342)，其 中，响应于线路弧垂状态，所述第二电子开关在工作时接通并从而使所述 第一电子开关(Ml)断开；第三电子开关(M3),在工作时耦合在所述第二节点(312)和电路 地(320)之间，所述第三电子开关具有耦合到所述第四节点的控制端子 (352),其中，响应于线路弧垂状态，所述第三电子开关在工作时断开并 从而使所述第二电子开关(M2)接通；以及第四电子开关(M4)，在工作时耦合在所述第一节点(310)和电路 地(320)之间，所述第四电子开关具有耦合到第三节点(314)的控制端 子(362),其中，响应于相间接线错误状态，所述第四电子开关在工作时 接通并从而使所述第一电子开关(Ml)断开。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述辅助保护电路(300)还 包括第一电阻器(Rl),耦合在所述第一输入端子(302)和所述第一节 点(310)之间；第二电阻器(R2),耦合在所述第一节点(310)和电路地(320)之间；第一电容器(Cl)，耦合在所述第一节点(310)和电路地(320)之间；第三电阻器(R3)，耦合在所述第一输入端子(302)和所述第二节 点(312)之间；第四电阻器(R4 )，耦合在所述第二节点(312 )和所述第三节点(314 )之间；第二电容器(C2)，耦合在所述第二节点(312)和电路地(320)之间；第五电阻器(R5)，耦合在所述第三节点(314)和电路地(320)之间；第六电阻器(R6 )，耦合在所述第二节点(312 )和所述第四节点(316)之间；第七电阻器(R7)，耦合在所述第四节点(316)和电路地(320)之 间；以及第八电阻器(R8 )，耦合在所述第二节点(312 )和所述第五节点(318 ) 之间。4. 根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一电子开关(M1)包 括N沟道场效应晶体管，所述晶体管具有栅极端子(332 )、漏极端子(334 ) 和源极端子(336)，其中，所述栅极端子(332)是所述控制端子并被耦 合到所述第一节点(310)，所述漏极端子(334)被耦合到所述第二输出 端子(308)，且所述源极端子(336)被耦合到所述第二输入端子(304)。5. 根据权利要求4所述的装置，其中，所述第二电子开关(M2)包 括N沟道场效应晶体管，所述晶体管具有栅极端子(342 )、漏极端子(344) 和源极端子(346)，其中，所述栅极端子(342)为所述控制端子并被耦 合到所述第五节点(318)，所述漏极端子(344)被耦合到所述第一节点(310),而所述源极端子(346)被耦合到电路地(320)。6. 根据权利要求5所述的装置，其中，所述第三电子开关(M3)包 括N沟道场效应晶体管，所述晶体管具有栅极端子(352 )、漏极端子(354 ) 和源极端子(356)，其中，所述栅极端子(352)为所述控制端子并被耦 合到所述第四节点(316),所述漏极端子(354)被耦合到所述第五节点(318),而所述源极端子(356)被耦合到电路地(320)。7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述第四电子开关(M4)包 括N沟道场效应晶体管，所述晶体管具有栅极端子(362 )、漏极端子(364 ) 和源极端子(366),其中，所述栅极端子(362)为所述控制端子并被耦 合到所述第三节点(314)，所述漏极端子(364)被耦合到所述第一节点(310)，而所述源极端子(366)被耦合到电路地(320)。8. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述负载包括至少一个气体 放电灯。9. 一种用于为负载(30)供电的电路(10)，包括前端电路(100)，具有第一和第二输入连接(12、 14、用来接收常 规的交流(AC)电压源(20);后端电路(200)，在工作时耦合到所述前端电路(IOO)，并将电力输 送到负载；辅助保护电路(300),包括耦合到所述前端电路(100)的第一和第二输入端子(302、 304 );耦合到所述后端电路(200 )的第一和第二输出端子(306、 308 );第一、第二、第三、第四和第五节点(310、 312、 314、 316、 318);笫一电子开关(M1)，在工作时耦合在所述第二输入端子(304) 和所述第二输出端子(308)之间，所述第一电子开关具有耦合到所述第 一节点(310)的控制端子(332);第二电子开关(M2)，在工作时耦合在所述第一节点(310)和 电路地320之间，其中，电路地(320 )耦合到所述第二输入端子(304 )， 所述第二电子开关具有耦合到所述第五节点(318)的控制端子(342)， 其中，响应于线路弧垂状态，所述第二电子开关在工作时接通并从而使所 述第一电子开关(Ml)断开；第三电子开关(M3),在工作时耦合在所述第二节点(312)和 电路地(320)之间，所述第三电子开关具有耦合到所述第四节点的控制 端子(352),其中，响应于线路弧垂状态，所述第三电子开关在工作时断 开并从而使所述第二电子开关(M2)接通；以及第四电子开关(M4),在工作时耦合在所述第一节点(310)和 电路地(320)之间，所述第四电子开关具有耦合到第三节点(314)的控 制端子(362)，其中，响应于相间接线错误状态，所述第四电子开关在工 作时接通并从而使所述第一电子开关(Ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔琼K乔杜里，邦加洛尔沙拉特，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]