用于控制多个耗电器的装置制造方法及图纸

技术编号:7764205 阅读:184 留言:0更新日期:2012-09-15 01:31
本发明专利技术描述了一种用于控制多个耗电器的装置,所述多个耗电器在各个控制节点上被施加恒定的控制电流。按照本发明专利技术,初级侧利用经调节的和/或预定频率的恒定电流施加的变压器单元具有至少一个第一和第二次级侧的具有共同抽头的绕组,第一绕组与构成对于第一耗电器的第一控制节点的第一电路分支对应并且第二绕组与构成对于第二耗电器的第二控制节点的第二电路分支对应,第一和第二电路分支分别互相反向缠绕并且具有磁共同作用的扼流圈对,其中扼流圈对的第一扼流圈经过整流装置与第一控制节点相连并且相同扼流圈对的第二扼流圈经过整流装置与第二控制节点相连,与控制节点中的一个相连的扼流圈互相反向缠绕,并且扼流圈对是磁耦合的,特别是具有共同的扼流圈铁芯。

【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按照独立权利要求的前序部分的用于控制多个耗电器的装置。在此这样的耗电器可以具有LED,特别是以支线的形式。另ー方面本专利技术包括和要求保护,以这样的耗电器的形式设置这些耗电器,所述耗电器没有基于半导体的灯,特别是没有LED而是实现为电池或蓄电池(其中用于控制多个这样的电池或蓄电池的本专利技术构造为充电设备),补充地或替换地,耗电器具有电机,仍是替换地,多个分别具有馈入的恒定电流的电气装置。
技术介绍
关于现有技术首先參考LED技木。 特别是为了建立强光照明的目的,将支线形式的(功率)LED综合为串联电路,以便然后能够(在合适的载体上)输出积累的光強。图2描述了这样的布置,其中第一控制节点CHl和第二控制节点CH2分别是用于多个LED (此处每个支线分别10个)的串联电路的接线点。实现每个LED的均匀光功率的必要性导致,其按照描述的方式布置为串联电路;大约3. 2V的典型电压降在白LED情况下然后导致,每支线在图2所示的布置中分别施加大约32V的电压。为了不超过对于最小电压的安全性边界,这一点导致,当超过15至20个LED的数量级时,将多个支线(例如按照图2中示出的具有两个支线的方式)并联。然而,组件容差和其他由制造引起的偏差导致,在没有特别的措施的情况下多个支线的并联连接形成电压差,结果是在各个支线上的不均匀的电流分配。这一点导致以不期望的方式各个LED不均匀的亮度以及发光器材的寿命方面的缺陷。相应地从现有技术中为了实现均匀发光,具有分别多个LED发光器材的并联连接的支线是常用的,每个支线之前连接电流调节器,其将在支线中流过的电流(支线I中的II、图2中支线2中的12)设置或调节到共同的值。然而这一点是开销大的,因为对于每个支线需要一个合适的电流调节单元,从而特别是在大規模生产技术中或消费者应用中存在对作为串联电路设置的LED发光器材的多个并联的支线的简化的电流调节的需求。此外该原则上的需求不仅对于仅对于该问题背景而引入的LED发光器材存在,而且对于每个典型地利用(调节的)恒定电流施加的耗电器,诸如(待充电的)电池或蓄电池、电机(特别是步进电机)或电气设备存在该需求。所有这些耗电器以及其他典型地利用恒定电流工作的耗电器,在本专利技术的意义上在以下作为“耗电器”考察,其中,本专利技术的优选实施方式将基于半导体的发光器材、特别是LED从本专利技术中排除。
技术实现思路
由此本专利技术要解决的技术问题是,简化用于控制多个耗电器的这种类型的装置,特别是减小构造或硬件开销,在此同时提供一种电路,其以能量有效的方式允许以最小化的损耗功率加载多个耗电器上述技术问题通过ー种具有独立权利要求的特征的装置解決;本专利技术的优选扩展在从属权利要求中描述。以按照本专利技术的具有优势的方式,在主变压器(变压器単元或预接装置)的次级侧将初级侧施加的经调节的或保持恒定的总电流划分为两个单独的单电流,优选的是,通过合适地相同构造次级侧绕组的匝数进行到相同的次级侧单电流的划分,其中通过调节匝数比也可以进行不同的设置。按照本专利技术此时在每个次级侧电路分支中设置电流互感器形式的扼流圈对,所述扼流圈对由相反地缠绕的互相磁作用的扼流圈组成(它们例如被设置在ー个共同的扼流圈铁芯上)。这些扼流圈线圈然后在用于耗电器(图2)的第一或第二控制节点的方向上在后连接整流装置,例如用于半波整流的ニ极管,其中扼流圈对的第一扼流圈以这种方式与第一控制节点相连并且扼流圈对的(相反缠绕的)第二扼流圈对经过整流装置与第二控制节点相连。相应地,对于第二电路分支,第一扼流圈与第一控制节点,第二扼流圈与第二控制节点,分别整流地相连,其中扼流圈这样连接,使得与控制节点相连的扼流圈(也就是两个对中的分别ー个)也互相相反缠绕。因为此外扼流圈对也互相磁耦合,例如还(尽可能全部地)设置在共同的扼流圈铁芯上,所以以有利的方式通过这样的装置实现了,以电流互感器形式的每个扼流圈对,对于半波划分电流(其中在相同匝数的有利的情况下该比为1:1,而在不同的匝数的情况下电流与扼流圈对中的匝数比成反比)。优选地,反极的构造(即,在ー个共同的铁芯上扼流圈对的单扼流圈的反向的绕组)导致,随着信号走向,绕组的磁通量消失。鉴于对多个耗电器的有意的电流调节,例如为了控制控制节点CHl或CH2 (图2)和组件或容差引起的在这些支线上的差电压,这一点有利地导致,从第一或第二电路分支流入控制节点的电流一如既往保持恒定,在CHl和CH2之间的差电压磁化铁芯。但是因为在以下半波情况下形成相应极性变换的差电压,所以对于铁芯发生退磁或重磁化。相应地,为了实现本专利技术,按照在支线之间最大出现的差电压或铁芯的期望的最大磁化磁场(Aussteuerung)(在考虑其几何的条件下)设计并构造具有姆个绕组的所属的绝对匝数的各个扼流圈对。按照本专利技术的扩展,这一点使得,控制节点(或所属的耗电器)通过接地点的切換可以短路(电流由此仅提高其高频分量,该高频分量否则由对应的滤波电容器短路。但是因为在这样的情况下由主变压器提供的电压仅一半大,所以关于输出电流,于是也仅消耗一半功率)。还优选的是,按照本专利技术的原理不限于设置用于每个电路分支或用于每个控制节点的扼流圈对;而是可以按照扩展并且按照级联方式使用扼流圈对的输出信号,以便又合适地控制两个其他扼流圈对,从而以这种方式相应提高待控制的控制节点数量(和由此在其上连接的耗电器)。这一点导致,利用η-i个分压变压器(其中这样的分压变压器在ー个共同的铁芯上设置两个扼流圈对)利用恒定(或理想地类似的)控制电流施加η个耗电器。作为对本专利技术的该级联实现形式的替换,按照本专利技术规定(并且也独立地要求保护),按照对于各个控制节点的相邻通道的成对耦接设置ー种构造,在该构造中,在变压器単元的第一次级侧绕组后面连接第一扼流圈装置的第一扼流圈,其经过整流器装置与第一控制节点相连,以及在后连接第一扼流圈装置的第三扼流圈,其经过整流器装置与第二控制节点相连。相反,在变压器単元的第二次级侧绕组后面连接第一扼流圈装置的第二扼流圈,其经过整流器装置与第一控制节点相连,以及在后连接第一扼流圈装置的第四扼流圏,其经过整流器装置与第二控制节点相连。按照本专利技术,在第二和第四扼流圈之前分别连接第二扼流圈装置的互相反向缠绕的扼流圈,其中具有两个单扼流圈的该第二扼流圈装置连接在第一或第二次级侧绕组和第一扼流圈装置之间。在此,按照本专利技术优选地第二扼流圈装置的扼流圈互相反向缠绕,与第一扼流圈装置的与各个控制节点相连的扼流圈(也就是例如第一扼流圈装置的第一扼流圈和第二扼流圈,它们与第一控制节点相连)一祥互相反向缠绕。此外,按照本专利技术优选地,各个扼流圈装置的扼流圈互相磁耦接,特别优选地,设置在ー个共同的扼流圈铁芯上。、按照本专利技术的该变形的按照本专利技术的扩展,各个控制节点(或所属的电路分支,即,在控制节点之前连接的第一或第二扼流圈装置的扼流圈)互相电气退耦。为此目的,变流器単元在次级侧具有多个第一和第二绕组,其分别与这些分支对应并且互相分离或互相绝缘。在本专利技术的一种特别有利的变形(对于该变形独立地要求保护)中,主变压器的次级侧仅存在ー个绕组。在此以所描述的方式(互相磁耦接的)扼流圈对的该设置也导致期望的成功,然而在这样的简化(和不对称)拓扑中要确保,通过电压差形成的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.19 DE 102009049939.3;2010.03.03 DE 10201001.一种用于控制多个耗电器的装置,所述多个耗电器在各个控制节点(CH1,CH2)上被施加恒定的控制电流(II 12), 其特征在干, 初级侧利用经调节的和/或预定频率的恒定电流施加的变压器単元(10)具有至少ー个第一(12)和第二( 14)次级侧的具有共同抽头(13)的绕组, 第一绕组与构成对于第一耗电器的第一控制节点(CHl)的第一电路分支(16)对应,并且第二绕组与构成对于第二耗电器的第二控制节点(CH2)的第二电路分支(18)对应, 第一和第二电路分支分别互相反向缠绕并且具有磁共同作用的扼流圈对(20,22), 其中,扼流圈对的第一扼流圈(24 ;28)经过整流装置(32 ;34)与第一控制节点相连并且相同扼流圈对的第二扼流圈(26 ;30)经过整流装置(36 ;38)与第二控制节点相连, 与控制节点中的一个相连的扼流圈互相反向缠绕, 并且扼流圈对是磁耦合的,特别是具有共同的扼流圈铁芯。2.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述变压器単元在次级侧具有带中心插头(13)的两个绕组(12,14),用于构造对于次级侧传输的信号的正的或负的半波的第一和第二电路分支。3.根据权利要求I或2所述的装置,其特征在于,与控制节点对应的扼流圈具有相同的匝数。4.根据权利要求I至3中任一项所述的装置,其特征在于,扼流圈对的扼流圈具有相同的匝数。5.根据权利要求I至4中任一项所述的装置,其特征在于,相应于预定的频率,控制节点经过电容器装置(40,42),特别是滤波电容器,与地电位(GND)相连。6.根据上述权利要求5所述的装置,其特征在干,电容器装置在整流装置之后连接。7.根据上述权利要求I至6中任一项所述的装置,其特征在于,按照级联形式,在扼流圈对(20 ;22)的每个扼流圈之后连接具有第一和第二扼流圈的扼流圈对(60 ;62 ;63 ;66)。8.根据权利要求I至7中任一项所述的装置,其特征在于短路装置(50,52,54,56),其在输出侧和与至少ー个电路节点(CH2 )对应的扼流圈(26,30 )这样相连,使得作为对短路装置的第一控制的反应,将在整流装置前面设置的扼流圈输出端与地电位相连。9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于装置(52),用于时钟控制地和/或调制地,特别是PWM调制地控制短路装置。10.一种用于控制多个耗电器的装置,所述多个耗电器在各个控制节点(CH1,CH2)上被施加恒定的控制电流, 其特征在干, 初级侧利...

【专利技术属性】
技术研发人员:S格鲁伯R弗兰兹基W拜尔
申请(专利权)人:艾克斯希特隆公司
类型:发明
国别省市:

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