在用于照明器件的电流或功率调节的驱动设备中的cos(Φ)修正制造技术

技术编号:7464359 阅读:214 留言:0更新日期:2012-06-26 18:54
本发明专利技术涉及一种用于以调节的方式驱动用于照明器件、例如LED、OLED或气体放电式灯的优选地可调光的驱动设备的AC运行的方法。在此,使用通过照明器件的电流以及在照明器件上的电压的变化曲线的特征点的时间上的间隔在考虑在照明器件上的电压的DC分量和/或流过照明器件的电流的DC分量的情况下用于调节的实际值和/或额定值的cos(Φ)修正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于调节照明器件(例如气体放电式灯、LED或0LED)的运行特性、尤其地亮度的方法以及驱动设备、例如电子控制设备。
技术介绍
为调节照明器件常进行电流或功率调节。在该调节中获取电流和电压。为对灯电流和灯电压进行这样的测量,相应的电路大多具有测量分流器(Mess-aumt)和分压器。尤其地,对于气体放电式灯,用于驱动该气体放电式灯的电路具有谐振回路。借助于该谐振回路也可通过频率对灯进行调光。为此,驱动设备通常具有时钟控制的AC/DC转换器(例如半桥或全桥),通过其可以变化地调整频率。现在,可通过在谐振曲线上的U/I工作点的移位对灯进行调光。为此,驱动设备可具有调节单元,其调节AC/DC转换器以及前置的电路单元,例如PFC(功率因数修正)电路的频率。现在,在出现谐振回路时存在的问题为,测得的灯电流和测得的灯电压未必是同相的。同样地,在灯或电路的其它部件处出现的寄生电容可产生这样的相位差。即,当不仅测量灯电流和灯电压而且也已知相位角时,才可获得灯的实际有效功率。此外,也可通过其它电路元件(例如线路或布线电容)引起寄生电容。由于线路电容可出现下述情况,即,电容电流大于电流的有效分量。由此,在调节中。最终恒定调节的是通过线路的电流,而不是通过灯的实际电流。在极端情况中,灯熄灭,其中,调节电路未获取该情况并且继续调节通过线路的电容电流。这种线路电容在调节其它驱动设备(例如对于用于驱动LED的驱动设备)时也可起到不利的作用。尤其地,在低的调光功率时,在测得的电流和电压之间可出现大的相位差(相位角Φ)。因此,在这种情况中确定相位角并且由此确定实际的有效功率尤其地重要。为此,欧洲的专利文献文件EP 0 876 742 Bl提供了一种解决方案。该专利文献显示了用于调节至少一个气体放电式灯的运行特性的方法,尤其是通过电子控制设备驱动该气体放电式灯。取决于调节量(1st)进行调节。在此,该调节量(1st)基于灯电流(IL) 的有效分量(即其实数部分)或基于相应于有效分量的大小。因此,计算灯电流的有效分量(即其实数部分)并且以这种方式消除在寄生的线路电容上流动的电容电流的影响。以下,测得的实际值到其有效分量的转换称为“C0S(O)修正”,其中,Φ表示在电流和电压之间的相位差。然而,为此在所阐述的现有技术中必要的是,应刚好在电压的最大值的时刻测量电流。由此,对测量的时间上的准确性提出高的要求。因此存在的风险为,通过以下方式的调节不可靠,即,未获取电压达到其最大值的准确的时刻。
技术实现思路
因此本专利技术的目的为,提供用于调节和/或获取照明器件、如气体放电式灯的运行状态的方法以及为此设计的驱动设备,在其中,可可靠地补偿出现在测得的灯电压和测得的灯电流之间的相位差。该目的通过权利要求1的特征实现。在从属权利要求中给出本专利技术的其它有利扩展。因此,本专利技术涉及一种用于照明器件、例如气体放电式灯、LED或OLED的驱动设备的受调节的交流(AC)运行的方法。在此,使用通过照明器件的电流以及在照明器件上的电压的变化曲线的特征点在时间上的间隔,用于调节过程中的实际值和/或理论值的 οο8(Φ)修正。获得在大小上未知的且与运行状态(例如照明器件温度、照明器件的特有的公差范围、调光电平......)相关的在照明器件上的电压的DC分量和/或流过照明器件的电流的DC分量,并且在C0s(O)修正时进行考虑。在此,特征点可为通过照明器件的电流以及在照明器件上的电压的变化曲线的同符号斜率部分的顶点或交零点。时间上的间隔可与AC运行的频率相结合,以用于获得修正因数。因此,可通过乘法进行该结合。该频率可相应于驱动设备的时钟控制的DC/AC转换器的频率,并且由此从中导出该频率。备选地,可从照明器件上的电流和/或电压的两个特征点的间隔中获得该频率。有利地,功率或电流调节地驱动照明器件。可使用/应用频率变化和/或PWM调制作为受调节的运行的控制量。有利地,获得特征点的多个时间上的间隔或对其滤波以用于COS(O)修正。可取决于运行状态设置时间上的平均值或滤波值、尤其是其中的时间常数。有利地,取决于运行状态实施cos (Φ)修正。例如,可取决于运行状态激活或取消激活该修正。优选地,借助于带有二极管特征曲线的部件获取通过照明器件的电流的变化曲线的交零点,其中,优选地,通过带有电阻器特征曲线的部件获取电流的幅度。此外,本专利技术涉及一种调节单元。该调节电路具有电路、尤其是集成的电路(如 μ C或ASIC)。在此,该电路设计成用于执行以上描述的方法。最终,本专利技术涉及一种用于照明器件受调节地运行的驱动设备。在此,该驱动设备具有控制电路,其为照明器件提供允许的电流。此外,其具有测量分流器,用于测量通过照明器件的电流。此外,其包括分压器,用于测量在照明器件上的电压。最终,其具有调节单元,调节单元借助于测量分流器和分压器的测量来调节控制电路。在此,该运行设备被设计成,使得其适合用于执行以上描述的方法。控制电路可具有时钟控制的DC/AC转换器,例如半桥或全桥。同样,控制电路可具有置于DC/AC转换器之后的谐振电路。优选地,控制电路利用交变电流驱动照明器件。备选地,控制电路可为下述电路,即,其适合用于驱动一个或多个LED和/或0LED。 在此,其也可为降压转换器、升压转换器、反激式转换器,或者同样可为其它电路调节器 (例如半桥或全桥)。有利地,控制电路适合于,利用脉宽调制(PWM)驱动一个或多个LED 和/或0LED。附图说明现在,根据以下对实施方式的描述并且参考附图介绍其它特性、优点和特征。附图中图Ia显示了带有电压和电流特征曲线的时间线图,图Ib显示了带有电压和电流量的矢量图,图2显示了数学的计算方法的示意性的图示,图3显示了驱动设备的示意性的图示,图4显示了当电压具有直流分量Vdc WFSET时,带有电压和电流特征曲线的时间线图,以及图5显示了用于照明器件的根据本专利技术的驱动设备的另一实施方式的示意性的图示。具体实施例方式图1以时间线图显示了灯电压Ulamp和灯电流Ilamp的变化曲线。如可在该示例中看出的那样,在这两者之间存在相位差Φ。在此,电流超前于电压。由此可得到电容性的运行。如已经提及的那样,对此存在不同的可能性。例如,这可由于寄生电容而出现,该寄生电容通过灯接线引起。也可能的是,通过谐振回路引起电容性的运行。在此,尤其是在气体放电式灯中使用这种谐振回路。在此,尤其地在通过改变频率对灯进行调光时,可出现这种电容性的运行。在图Ib的矢量图中,结合相位解释了灯电流和灯电压之间的关系。同样在此可看出的是,灯电流比灯电压超前相位角Φ。由此得出,灯电流具有平行于灯电压的分量。和垂直于灯电压的分量Ic。在此,平行于灯电压的分量表示有效分量。从该电流和灯电压中可计算出有效功率。灯电流的垂直于灯电压的分量代表无功电流Ic,即电容性的分量。由于灯线路而引起的寄生电容,现在可出现的情况为,电容性的电流大于电流的有效分量。由此,在调节中,最终恒定调节的是通过线路(即通过布线)的电流,而不是恒定调节通过灯的实际有效电流。在极端情况中,灯熄灭,而其中,调节单元未获知该情况。该调节单元替代地继续调节通过布线的电容性的电流。为了防止这种情况,现在根据图Ia解释根据本专利技术的方法。在根据本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安·内森松安德烈·米特巴其马库斯·迈尔霍费尔豪斯特·诺德格
申请(专利权)人:特里多尼克有限两合公司
类型:发明
国别省市:

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