專(zhuān)利名稱(chēng)：開(kāi)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于點(diǎn)燃和操作高壓放電燈的開(kāi)關(guān)裝置，所述開(kāi)關(guān)裝置包括用于連接電源的輸入端，用于連接要被操作的燈的輸出端，逆向變換器，其包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件和變壓器，所述變壓器的一次繞組和一個(gè)輸入端電氣相連，并且具有二次繞組電壓的二次繞組和一個(gè)輸出端電氣相連，控制電路，用于產(chǎn)生用于控制所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件成為導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)信號(hào)。
在開(kāi)頭一節(jié)所述的那種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)裝置從EP0746186中公知了。已知的開(kāi)關(guān)元件適用于點(diǎn)燃和操作汽車(chē)頭燈。所述的燈可以直接和輸出端相連。不過(guò)，所述的燈通常被包括在整流網(wǎng)絡(luò)中，所述整流網(wǎng)絡(luò)例如呈橋路的形式，所述橋路和所述輸出端相連。
所述開(kāi)關(guān)裝置包括用于檢測(cè)燈電流和燈電壓的裝置。所述燈的功率消耗借助于被這樣檢測(cè)到的信號(hào)確定，并且然后被用作控制信號(hào)，用于控制逆向變換器的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。因而，所述的燈是功率可控的。
已知的開(kāi)關(guān)裝置的缺點(diǎn)在于，關(guān)于通過(guò)變壓器一次繞組的電流的信息是借助于和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)的單獨(dú)的測(cè)量電阻獲得的。這導(dǎo)致大的損耗。檢測(cè)通過(guò)一次繞組的電流的另一種方式是使用電流互感器。其缺點(diǎn)在于，所述互感器相當(dāng)大，因而阻止開(kāi)關(guān)裝置的小型化。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠消除上述缺點(diǎn)的測(cè)量方法。
按照本發(fā)明，在開(kāi)頭一節(jié)所述的那種開(kāi)關(guān)裝置的特征在于，其包括裝置M，用于根據(jù)二次繞組的電壓以及通過(guò)二次繞組的電流產(chǎn)生用于所述控制電路的控制信號(hào)S。
按照本發(fā)明的開(kāi)關(guān)裝置具有驚人的優(yōu)點(diǎn)，即，可以不需要利用一次繞組進(jìn)行直接的電流測(cè)量。在所述開(kāi)關(guān)裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，裝置M包括檢測(cè)電路，用于根據(jù)二次繞組電壓產(chǎn)生信號(hào)S1。裝置M最好還包括電流檢測(cè)電路，用于檢測(cè)通過(guò)二次繞組的電流。此時(shí)，如果電流檢測(cè)電路借助于采樣和保持開(kāi)關(guān)電路和檢測(cè)電路的輸出相連則是有利的。這樣可以相當(dāng)容易地校正用于產(chǎn)生二次繞組兩端的直流電壓的信號(hào)S1。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，這是這樣實(shí)現(xiàn)的所述開(kāi)關(guān)裝置包括借助于所述控制電路的反向開(kāi)關(guān)信號(hào)被交替地切換為導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)的開(kāi)關(guān)元件。
所述檢測(cè)電路的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例由借助于阻抗和二次繞組相連的電容檢測(cè)元件構(gòu)成。所述開(kāi)關(guān)元件的主電極最好被連接在所述電容檢測(cè)元件和所述阻抗之間。用這種方式，借助于所述裝置M的相當(dāng)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成所需的控制信號(hào)。這能幫助實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)裝置的小型化。
在按照本發(fā)明的開(kāi)關(guān)裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，用于產(chǎn)生用于控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的控制信號(hào)的控制電路包括用于相對(duì)于時(shí)間使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)最大化的裝置。借以使得所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件處于導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間間隔例如在非常低的燈電壓或相當(dāng)?shù)偷碾娫措妷旱那闆r下被限制。
本發(fā)明的這些和其它的方面參看下面說(shuō)明的實(shí)施例會(huì)看得更加清楚。
在附圖中

圖1是按照本發(fā)明的開(kāi)關(guān)裝置的電路圖；圖2詳細(xì)表示圖1所示的裝置的逆向變換器；以及圖3詳細(xì)表示裝置M。
在圖1中，標(biāo)號(hào)1，2表示用于連接電源的輸入端，34表示用于連接被操作的燈L的輸出端。標(biāo)號(hào)I表示在圖2中詳細(xì)表示的逆向變換器。開(kāi)關(guān)裝置還包括控制電路CC和用于產(chǎn)生用于控制電路CC的控制信號(hào)的裝置M。在所述的實(shí)施例中，所述的燈被包括在和輸出端3，4相連的橋路BC中。
在圖2中，TR表示逆向變換器I的變壓器，其一次繞組PW和一個(gè)輸入端1電氣相連，其具有二次繞組電壓的二次繞組SW和一個(gè)輸出端4電氣相連。
逆向變換器I的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件由T表示。借助于在控制電路CC中產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)信號(hào)SS，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件T1在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間轉(zhuǎn)換。逆向變換器還包括二極管D和緩沖電容器C。
在圖2和圖3中，詳細(xì)示出了裝置M。它們包括檢測(cè)電路II，用于獨(dú)立于二次繞組電壓在輸出端5產(chǎn)生信號(hào)S1，和電流檢測(cè)電路III，用于檢測(cè)通過(guò)二次繞組SW的電流。在點(diǎn)B，檢測(cè)電路II和二次繞組的一端相連。在點(diǎn)E，電流檢測(cè)電路III和二次繞組的另一端相連，并通過(guò)由開(kāi)關(guān)元件T2構(gòu)成的采樣和保持開(kāi)關(guān)電路和檢測(cè)電路相連。采樣和保持開(kāi)關(guān)元件T2的電極g2通過(guò)逆變器電路IV和控制電路CC的開(kāi)關(guān)信號(hào)SS相連，以便借助于控制電路的反向開(kāi)關(guān)信號(hào)S S在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間交替地轉(zhuǎn)換。
在所述實(shí)施例中，檢測(cè)電路II包括電容檢測(cè)元件，其呈電容器CS的形式，并借助于一個(gè)呈電阻RS形式的阻抗和二次繞組SW相連。電阻RS和電容CS因而形成串聯(lián)電路。電阻RS的值確定加于電容CS的電壓值。由于在電容器CS上的電壓和二次繞組電壓之間的好的線(xiàn)性關(guān)系，電容器上的電壓相當(dāng)小，最好不大于二次繞組電壓的10％。點(diǎn)A構(gòu)成電阻RS和電容器CS之間的節(jié)點(diǎn)，也是輸出5的節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)A也和開(kāi)關(guān)元件T2的主電極d2相連，所述開(kāi)關(guān)元件T2的功能是作為采樣和保持電路，并形成檢測(cè)電路YIN的一部分。電流檢測(cè)電路還包括和二次繞組SW串聯(lián)連接的測(cè)量阻抗RIS。電容器CS兩端的電壓的相當(dāng)?shù)偷闹颠€使得在測(cè)量阻抗RIS中產(chǎn)生小的消耗?？梢允褂美绯蔙1，C1的組合的RC形式的高頻濾波器。
在圖3所示的裝置M的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)元件T3被設(shè)置在檢測(cè)電路II的點(diǎn)A和輸出5之間，所述開(kāi)關(guān)元件具有和控制電路CC的開(kāi)關(guān)信號(hào)SS相連的柵極g3，用于使開(kāi)關(guān)元件T3在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間交替地轉(zhuǎn)換。輸出5還借助于電阻R2和地相連。使用開(kāi)關(guān)元件T3和電阻R2的優(yōu)點(diǎn)在于，在輸出5形成的信號(hào)能夠真實(shí)地反應(yīng)通過(guò)變壓器TR的一次繞組PW的電流的改變。為了減少損耗，電阻R2可以利用開(kāi)關(guān)元件T4代替(如圖中虛線(xiàn)所示的連接)，其利用控制電路的反向開(kāi)關(guān)信號(hào)S S控制。
控制電路CC還包括呈兩個(gè)定時(shí)器形式的裝置，利用所述裝置把半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件處于導(dǎo)通的時(shí)間間隔和處于截止的時(shí)間間隔限制到最大值。
開(kāi)關(guān)元件T2，T3，和T4可以和控制電路CC的的部分連接，從而形成集成電路。
所述實(shí)施例的實(shí)際實(shí)施適用于點(diǎn)燃和操作汽車(chē)頭燈，包括由非力普公司制造的額定功率為35W的D2R和D2S型的高壓放電燈。
權(quán)利要求
1.一種用于點(diǎn)燃和操作高壓放電燈的開(kāi)關(guān)裝置，所述開(kāi)關(guān)裝置包括用于連接電源的輸入端，用于連接要被操作的燈的輸出端，逆向變換器，其包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件和變壓器，所述變壓器的一次繞組和一個(gè)輸入端電氣相連，并且具有二次繞組電壓的二次繞組和一個(gè)輸出端電氣相連，控制電路，用于產(chǎn)生用于控制所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件成為導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)信號(hào)，裝置M，用于根據(jù)二次繞組的電壓以及通過(guò)二次繞組的電流產(chǎn)生用于控制電路的控制信號(hào)S。
2.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述裝置M包括用于根據(jù)二次繞組電壓產(chǎn)生信號(hào)S1的檢測(cè)電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述裝置M包括用于檢測(cè)通過(guò)二次繞組的電流的電流檢測(cè)電路。
4.如權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述電流檢測(cè)電路借助于采樣和保持開(kāi)關(guān)電路與檢測(cè)電路的輸出相連。
5.如權(quán)利要求4所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述采樣和保持電路包括借助于所述控制電路的反向開(kāi)關(guān)信號(hào)被交替地在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間切換的開(kāi)關(guān)元件。
6.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述檢測(cè)電路包括通過(guò)一個(gè)阻抗和二次繞組相連的電容檢測(cè)元件。
7.如權(quán)利要求5和6所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述開(kāi)關(guān)元件的主電極被連接在所述電容檢測(cè)元件和所述阻抗之間。
8.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述用于產(chǎn)生用于控制所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)信號(hào)的控制電路包括用于相對(duì)于時(shí)間最大化半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的裝置。
全文摘要
一種開(kāi)關(guān)裝置,包括:用于連接電源的輸入端(1),用于連接負(fù)載的輸出端(4),逆向變換器,其包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(T1)和變壓器(TR),所述變壓器的一次繞組和一個(gè)輸入端電氣相連,并且二次繞組(SW)和一個(gè)輸出端(4)電氣相連,控制電路,用于產(chǎn)生用于控制所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)信號(hào),以及裝置(M),用于產(chǎn)生用于控制電路(S)的控制信號(hào),其中所述裝置(M)包括用于獨(dú)立于二次繞組電壓產(chǎn)生信號(hào)S1的檢測(cè)電路(II)和用于檢測(cè)通過(guò)二次繞組的電流的電流檢測(cè)電路(III)。
文檔編號(hào)H02M3/28GK1381089SQ01801382
公開(kāi)日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2001年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月24日
發(fā)明者H·J·茲維弗 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司