电子镇流器和用于驱动至少一个放电灯的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于驱动至少一个放电灯(RL)的电子镇流器，具有：输入端，所述输入端具有第一输入接口(E1)和第二输入接口(E2)，以用于与直流电源电压(UZw)耦合；输出端，所述输出端具有第一输出接口(A1)和第二输出接口(A2)，以用于与至少一个所述放电灯(RL)耦合；反相器(10)，所述反相器具有带有至少一个第一电子开关(S2)和第二电子开关(S1)的桥式电路和控制装置(12)，所述控制装置用于至少操控所述第一电子开关(S2)和所述第二电子开关(S1)，使得所述第一电子开关(S2)和所述第二电子开关(S1)交替地以第一频率(fR)导通，其中所述第一电子开关(S2)和所述第二电子开关(S1)串联地耦合在所述第一输入接口(E1)和所述第二输入接口(E2)之间，其中所述第一电子开关(S2)与所述第一输入接口(E1)耦合并且所述第二电子开关(S1)与所述第二输入接口(E2)耦合，其中在所述第一电子开关(E2)和所述第二电子开关(E1)之间构成有第一桥中点(HBM)；电流测量装置(RS)，所述电流测量装置用于测量至少通过所述第二电子开关(S1)的电流(IS)；灯扼流圈(LR)，所述灯扼流圈串联耦合在所述第一桥中点(HBM)和所述第一输出接口(A1)之间；至少一个梯形电容器(Ct)，所述梯形电容器与两个所述电子开关(S1；S2)中的一个并联地耦合；以及用于耦合负载的至少一个耦合电容器(CC)；其中所述控制装置(12)与所述电流测量装置(RS)耦合并且设计成，a)如果在关断所述第一电子开关(S2)之后，超过通过所述第二电子开关(S1)的所述电流(IS)的能预设的负阈值(IThres)；或者b)如果在关断所述第一电子开关(S2)之后，没有超过通过所述第二电子开关(S1)的所述电流(IS)的所述能预设的负阈值(IThres)：在能预设的持续时间(ttimeout)之后，那么将所述第二电子开关(S1)导通；其中，所述控制装置(12)设计成，在情况b)中提高所述第一频率(fR)。此外，本发明专利技术还涉及一种用于驱动放电灯(RL)的相应的方法。

【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驱动至少一个放电灯的电子镇流器，其具有输入端，所述输入端具有第一和第二输入接口，以用于与直流电源电压耦合；输出端，所述输出端具有第一和第二输出接口，以用于与至少一个所述放电灯耦合；反相器，所述反相器具有带有至少一个第一和第二电子开关的桥式电路和控制装置，所述控制装置用于至少操控第一和第二电子开关，使得第一和第二电子开关交替地以第一频率导通，其中第一和第二开关串联地耦合在第一和第二输入接口之间，其中第一电子开关与第一输入接口耦合并且第二电子开关与第二输入接口耦合，其中在第一和第二电子开关之间构成有第一桥中点；电流测量装置，所述电流测量装置用于测量至少通过第二电子开关的电流；灯扼流圈，所述灯扼流圈串联耦合在第一桥中点和第一输出接口之间；至少一个梯形电容器，所述梯形电容器与两个电子开关中的一个并联地耦合；以及用于耦合负载的至少一个耦合电容器；其中所述控制装置与所述电流测量装置耦合并且设计成，如果在关断第一电子开关之后超过通过第二电子开关的电流的可预设的负阈值，或者在可预设的持续时间之后，如果在关断第一电子开关之后没有超过通过第二电子开关的电流的可预设的负阈值，那么导通第二电子开关。此外，本专利技术涉及一种用于驱动放电灯的相应的方法。
技术介绍
一段时间以来，在市场上存在称为多灯EVG的电子镇流器，其设计用于驱动不同的灯，尤其是不同功率的灯。与此相关联的问题在于，确保在不同的负载的情况下反相器桥式电路的以软开关方式运行。在下面的实施形式中假设，反相器装备有半桥。如对于本领域技术人员而言显然可知的是，下面的实施形式能够应用于在全桥布置中具有开关的反相器。在英飞凌(Infineon)公司的从现有技术中已知的用于放电灯的控制器中，如下确保在续流二极管的导电阶段期间通过第二电子开关进行的接通在使用半桥分流电阻器的情况下测量在下部桥支路中的电流。低于该电流的负阈值等同于下述时间点，在所述时间点上，下部开关元件导通。该事件触发下部半桥开关的接通并且因此确定用于半桥的开关的操控信号的死区时间(Totzeit)。在所述桥式电路以直接在相移之上的频率，即在高负载时从电感性运行到电容性运行的过渡段之上的频率运行时，这种控制是成问题的。在该运行方式中，用于梯形电容器再充电的可用电流非常小。由此，存在达不到通过半桥分流电阻器的电流的负阈值的危险。在该情况下，从现有技术中已知的死区时间控制调整最大的死区时间，即最大可预设的持续时间。由此，在通过续流二极管的电流流动已结束之后，实施下部的半桥开关的切换过程。因为在该时间点上在下部半桥开关上的电压不等于零，所以半桥的下部开关不再以软开关方式切换。这导致不期望的切换损耗以及导致所参与的晶体管的过载。此外，所参与的晶体管的过载导致这种电子镇流器的使用寿命的缩短。尽管如此，为了确保半桥的可靠的软开关，通常存在的谐振电路可设计为具有大的谐振电容。然而，该措施导致在反相器中的提高的无功电流，进而导致在反相器中的不期望的大的损耗。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的基于，改进此类电子镇流器或者此类方法，使得即使在电子镇流器接近相移地运行时，在连接不同的负载时也能够在损耗尽可能小的情况下提供以软开关方式运行。该目的通过具有权利要求1的特征的电子镇流器以及通过具有权利要求11的特征的方法来实现。本专利技术基于下述认识，如果在确定切换过程的情况下，在达到最大的死区时间之后，提高半桥开关所运行的频率，则上述问题能够得到解决。通过提高该频率，工作频率从在电容性和电感性运行之间的过渡频率开始朝着电感性运行的方向移动。这导致，在电流通过下部开关的续流二极管时，负电流幅度变大。如果将两个开关的工作频率提高到使得再次超过通过下部开关的电流的可预设的负阈值的程度，则已知的死区时间控制再次起作用；能够确保反相器开关以软开关方式运行。该解决方案在不增大谐振电容器的电容的情况下产生效果，并且因此几乎不伴随有附加的损耗。 两个电子开关中的每一个包括控制电极、工作电极和参考电极。现在可提出，离散二极管能够作为续流二极管与工作电极-参考电极分段并联地连接，或者续流二极管是电子开关的体二极管。例如，当使用Mosfet (金属氧化物半导体场效应晶体管)作为开关时，续流二极管是电子开关的体二极管。优选地，根据本专利技术的电子镇流器的控制装置包括存储器，在所述存储器中存储可预设的持续时间。这尤其提供了必要时具体到灯地修改所述持续时间的可能性。此外优选的是，控制装置包括时间测量装置，所述时间测量装置设计成，确定在关断第一电子开关之后直到导通第二电子开关之间的持续时间。优选的是，控制装置设计成用于执行下述步骤cl)如果所测量的持续时间等于可预设的持续时间将第一频率提高可预设的步幅。在本文中优选的是，控制装置此外设计为用于执行下述步骤(^)在任何情况下都重复步骤Cl)，直到所测量的持续时间小于可预设的持续时间。总之，这导致半桥开关的工作频率以可预设的级提高，直到死区时间不再相应于最大的死区时间。因为半桥开关的工作频率的过度提高降低了可传输到灯上的功率，所以该操作方法是在半桥开关的以软开关方式运行和最大地传输到所连接的灯上的功率之间的最佳折衷方案。此外优选的是，控制装置设计为用于执行下述步骤dl)如果所测量的持续时间小于可预设的持续时间将第一频率降低可预设的步幅。在本文中优选的是，控制装置此外设计为用于执行下述步骤业)重复步骤dl)，直到达到用于第一频率的可预设的值。这些措施尤其考虑到下述情况，当放电灯首先以更高的功率或者更高的点燃电压连接到镇流器的输出端上时，所述放电灯的灯电压在运行期间由于温度效应而再次降低。如果保持用于半桥开关的、在驱动具有更高功率的灯时出现的工作频率，则相比于实际可能的情况，将较少的功率传输到具有更低的点燃电压的灯上。通过逐级地降低半桥开关的工作频率能够确保，一方面以软开关方式使开关工作，并且另一方面将最大的功率传输到连接在电子镇流器的输出端上的放电灯。在本文中，能够执行用于选择增量大小的算法，所述算法仅非常罕有地引起半桥开关的非软开关方式的切换，例如每第100次或者第1000次切换过程。这种罕有的非软开关方式的切换仅导致无关紧要的损耗，然而，在功率传输方面实现电子镇流器的优化运行。其他有利的实施形式由从属权利要求中得出。只要能够应用，参考根据本专利技术的电子镇流器提出的优选实施形式和其优点就相应地适用于根据本专利技术的方法。附图说明现在在下面参考附图详细地描述根据本专利技术的电子镇流器的实施例。附图示出图1示出根据本专利技术的电子镇流器的实施例的示意图；图2示出输出电压与用于两个不同的负载的反相器开关的工作频率的相互关系的示意图；图3示出用于图1的实施例的不同的电量的随时间变化的曲线；并且图4示出根据本专利技术的死区时间控制的实施例的信号流图的示意图。具体实施例方式图1示出根据本专利技术的电子镇流器的实施例的示意图。尽管下面以具有半桥电路的反相器为例介绍本专利技术，但对于本领域技术人员而言显然的是，根据本专利技术的原理也能够使用在具有全桥电路的反相器中。在图1中示出的电子镇流器具有带有第一输入接口 El和第二输入接口 E2的输入端，以用于与直流电源耦合。当前，这是所谓的中间电路电压Uzw，其通常从电网交流电压中获取。该中间电路电压Uftt本文档来自技高网...

【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：阿尔韦德·斯托姆，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：