專利名稱：帶有過電壓監(jiān)控的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于操縱至少一個氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
如果將用于操縱多個氣體放電燈的多個電子鎮(zhèn)流器用導(dǎo)線連接在一起來形成一個更大的照明系統(tǒng)，通常情況下首先將這些鎮(zhèn)流器的多個相端和多個中性線分別互連，然后再將它們與干線(mains)相連接。如果這些鎮(zhèn)流器的中性線的公共連接沒有與干線中性線連接或者只是與干線中性線不充分地相連接，或者在接線過程中產(chǎn)生了其他故障，則在鎮(zhèn)流器中將產(chǎn)生不明確的電壓狀態(tài)，這將導(dǎo)致電壓超過處于220與380伏區(qū)域間的正常供電電壓。
如果沒有及時排除導(dǎo)致故障接線的原因，則此過電壓將產(chǎn)生可能毀壞裝置的危險。雖然可以配置該多個整流器以使其自動補(bǔ)償所述過電壓，然而這樣將白白耗費(fèi)不容忽視的電量。因此，通?？梢詫︽?zhèn)流器進(jìn)行配置以使在過電壓情況下使鎮(zhèn)流器至少工作一有限的時間段。然而，在這種情況下，就需要在盡可能早的時間識別出過電壓狀態(tài)，以便能夠采取適當(dāng)?shù)牟襟E。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于下述目的對一用于操縱至少一個氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器進(jìn)行配置，以使其能夠識別電壓電源中的故障狀態(tài)。
此目的是通過一具有權(quán)利要求1所述特征的電子鎮(zhèn)流器來實(shí)現(xiàn)的。通過過電壓監(jiān)控裝置來實(shí)現(xiàn)此目的，該過電壓監(jiān)控裝置對傳輸?shù)诫娮渔?zhèn)流器的供電電壓進(jìn)行監(jiān)控，并且在供電電壓超過預(yù)定的標(biāo)稱值(nominalvalue)的情況下發(fā)送一個可光學(xué)或聲學(xué)地感知的告警信號。從而整流器不必自己抵消過電壓。而是確保在打開燈后即能直接顯示供電電壓故障，從而可以采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硐^電壓。通過根據(jù)本發(fā)明的措施顯著地提高了鎮(zhèn)流器的操作安全性。
本發(fā)明的其它特征是從屬權(quán)利要求的主題。因此，優(yōu)選地將通過設(shè)置在輸入側(cè)的鎮(zhèn)流器的整流電路進(jìn)行了整流的供電電壓作為輸入信號傳送到過電壓監(jiān)控裝置。然后利用比較器將檢測到的信號與標(biāo)稱值進(jìn)行比較。不過，也可以用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器來代替簡單的比較器，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將檢測到的測量值轉(zhuǎn)換為由至少兩個比特組成的數(shù)字值，通過這種方式提高了過電壓監(jiān)控的精度。
優(yōu)選地，該過電壓監(jiān)控裝置根據(jù)識別到的過電壓狀態(tài)向一用于對鎮(zhèn)流器的逆變器進(jìn)行控制的控制電路發(fā)送一響應(yīng)信號，由此該控制電路響應(yīng)于所接收到的過電壓信號，定期地打開和關(guān)閉燈，或者定期地調(diào)節(jié)燈的亮度。本發(fā)明的特別卓越的特征在于產(chǎn)生燈亮度的定期變化，該變化影響了用于操縱逆變器的調(diào)節(jié)電路。例如，如果控制電路檢測到負(fù)載電路的一工作參數(shù)，將其與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較并產(chǎn)生基于該比較結(jié)果的多個控制信號來控制逆變器，那么由此就可以定期地改變調(diào)節(jié)電路的基準(zhǔn)值。通過基準(zhǔn)值的變化，該燈能夠自動地按調(diào)制亮度工作，而無需為此采取特殊的措施。
本發(fā)明的另一特征在于將調(diào)節(jié)電路配置為數(shù)字式的。此特征是通過具有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的控制電路來實(shí)現(xiàn)的，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于將檢測到的負(fù)載電路的工作參數(shù)轉(zhuǎn)換為由至少兩個比特組成的數(shù)字值，由此控制電路基于此數(shù)字值在一數(shù)字調(diào)節(jié)電路中計(jì)算出用于操縱逆變器的切換信息，并將此信息傳給驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路將該切換信息轉(zhuǎn)換為用于操縱逆變器的多個對應(yīng)的控制信號。隨后，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器可在時分復(fù)用模式下工作并可在多個規(guī)則區(qū)間下使用來對供電電壓進(jìn)行檢測和評估。由于控制電路的組件被集成為一獨(dú)立電路，并且同時這些組件可以用于實(shí)現(xiàn)過電壓監(jiān)控，所以此變型例可以最大限度地實(shí)現(xiàn)整個鎮(zhèn)流器的集成。特別地，可將所述控制電路構(gòu)造為專用集成電路(ASIC)。
具體實(shí)施例方式
接下來，將參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更為具體的解釋，附圖示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器。
在唯一的

圖1中顯示的鎮(zhèn)流器通過高頻濾波器1連接到干線電壓源U0的輸入側(cè)。在高頻濾波器1的輸出端有一全橋整流器形式的整流電路2，該整流電路2將干線供電電壓U0轉(zhuǎn)換為用于平滑電路(smoothingcircuit)3的整流輸入電壓Ui。平滑電路3用于過濾諧波并平滑輸入電壓Ui，其包括平滑電容器C1、具有電感的升壓裝置L1、MOS場效應(yīng)晶體管形式的可控開關(guān)S1和二極管D1。也可以使用其他已知的平滑電路來代替所述升壓單元。
通過MOS場效應(yīng)晶體管S1的適當(dāng)開關(guān)，產(chǎn)生了一通過緊隨平滑電路3的存儲電容C2施加的中間電路電壓，該中間電路電壓被提供給逆變器4。逆變器4由以半橋形式設(shè)置的兩個MOS場效應(yīng)晶體管S2、S3組成。通過這兩個場效應(yīng)晶體管S2、S3的交替高頻控制，在所述半橋的中點(diǎn)處產(chǎn)生了一交流電壓，將該交流電壓傳送至連接有氣體放電燈LA的負(fù)載電路。燈LA(具體地可為熒光燈)利用高頻電壓進(jìn)行工作已經(jīng)是充分公知的，所以下面不再解釋。
對平滑電路3的MOS場效應(yīng)晶體管S1的控制受未示出的控制單元的影響；對逆變器4的兩個MOS場效應(yīng)晶體管S2和S3的控制受控制電路6的影響。該控制電路6會生成合適的切換信息并將該信息發(fā)送到與控制電路6相連的驅(qū)動電路7。接著，驅(qū)動電路7將該切換信息轉(zhuǎn)換為合適的控制信號并將這些信號發(fā)送給兩個MOS場效應(yīng)晶體管S2、S3的柵極。其中控制信息的生成受從負(fù)載電路5提取的工作參數(shù)的影響，該工作參數(shù)通過輸入線9傳送到控制電路6。例如，該工作參數(shù)可以是燈電壓、燈電流或燈功率。
從負(fù)載電路5中提取的信號被傳送到控制電路6內(nèi)的比較電路K1，該比較電路將該信號與施加給該比較電路K1的第二輸入端的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。可以利用開關(guān)S4從兩個不同的基準(zhǔn)值Uref1和Uref2中選擇所述基準(zhǔn)值，這將在下面進(jìn)行詳述。由比較電路K1確定的比較結(jié)果被傳送到控制模塊8，該控制模塊8基于該比較結(jié)果產(chǎn)生用于逆變器4的控制信息并將其發(fā)送到驅(qū)動電路7。
優(yōu)選地，將剛才描述的調(diào)節(jié)電路構(gòu)成為數(shù)字式的。這意味著比較電路K1是一數(shù)字比較器，其將通過輸入線9傳送的信號轉(zhuǎn)換為具有至少兩個比特(優(yōu)選地為12比特)精度的數(shù)字值，并將對應(yīng)的數(shù)字輸出信號發(fā)送到控制模塊8。該控制模塊8同樣也以數(shù)字方式工作，并且基于從比較電路K1接收到的值計(jì)算出適于燈工作的控制信息。該數(shù)字配置的優(yōu)點(diǎn)在于可以使控制電路6非常緊湊。通過高精度地向數(shù)字值的轉(zhuǎn)換進(jìn)一步確保了穩(wěn)定的調(diào)節(jié)。然而，這里所示的調(diào)節(jié)電路也可以為模擬形式的。
下面，將解釋根據(jù)本發(fā)明的過電壓監(jiān)控。為實(shí)現(xiàn)過電壓監(jiān)控，將一表征供電電壓U0的輸入信號發(fā)送到另一比較電路器K2，該比較電路器K2設(shè)置在控制電路6中并被構(gòu)成為一比較器構(gòu)成。在為此示出的示例中檢測到來自整流器2的整流供電電壓，該電壓構(gòu)成用于平滑電路3的輸入電壓Ui。
第二比較器電路K2將輸入信號Ui與標(biāo)稱值Ui，max進(jìn)行比較，并通過這種方式來判定供電電壓U0是否超出了允許的范圍。如果超出的話，該第二比較器電路K2將對應(yīng)的過電壓信號傳送到控制模塊8，該控制模塊8據(jù)此交替地切換開關(guān)S4，通過此來選擇用于逆變器4的調(diào)節(jié)電路的第一比較器電路K1的基準(zhǔn)值。在此方法中將一定期變化的基準(zhǔn)值傳送到比較電路K1。據(jù)此用于逆變器4的調(diào)節(jié)電路的實(shí)際值發(fā)生變化，以使燈LA定期地在不同功率下工作并相應(yīng)地改變其亮度。這將表現(xiàn)為燈的閃爍，在鎮(zhèn)流器開始工作后安裝人員可以立即識別出該閃爍，并將其歸因于存在接線故障，從而可以在由于過電壓而毀壞鎮(zhèn)流器前采取適當(dāng)?shù)牟襟E。
這里示出的用于監(jiān)控電壓電源和顯示過電壓狀態(tài)的電路變型例的特征在于其結(jié)構(gòu)簡單，事實(shí)上只需幾個組件。其中的比較器電路K2可以是模擬式的或數(shù)字式的。另一有利特征在于以時分復(fù)用方式來操縱用于逆變器4的調(diào)節(jié)電路的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并在多個正則區(qū)間采用該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器來監(jiān)控供電電壓U0。在此情況下，根據(jù)本發(fā)明的過電壓監(jiān)控?zé)o需單獨(dú)的額外組件即可實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，也可以將整個電路構(gòu)造為模擬形式的。
所示出的示例性實(shí)施例的變型例可為一旦識別到過電壓狀態(tài)，發(fā)送聲音告警信號而非可以光學(xué)地感知的信號。在這兩種情況下，由于可以在早期發(fā)現(xiàn)過電壓狀態(tài)的存在并能防止鎮(zhèn)流器的進(jìn)一步損壞，從而顯著地提高了操作安全性。
權(quán)利要求
1.電子鎮(zhèn)流器，用于至少一個氣體放電燈(LA)，優(yōu)選地用于熒光燈管，該電子鎮(zhèn)流器具有整流電路(2)，可與供電電壓源相連接；平滑電路(3)，連接到整流電路(2)的輸出端，用于產(chǎn)生中間電路電壓(Uz)；以及，逆變器(4)，被施加所述中間電路電壓(Uz)，其輸出端與包含所述燈(LA)的負(fù)載電路(5)的端子相連，所述電子鎮(zhèn)流器的特征在于過電壓監(jiān)控裝置，監(jiān)控傳送到所述電子鎮(zhèn)流器的供電電壓(U0)，并在所述供電電壓(U0)超過預(yù)定的標(biāo)稱值(Ui，max)的情況下發(fā)送一可光學(xué)或聲學(xué)地感知的告警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于由所述整流電路(2)整流的所述供電電壓(U0)被作為輸入電壓(Ui)傳送到所述過電壓監(jiān)控裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于利用比較器(K2)將由所述過電壓監(jiān)控裝置檢測到的測量信號與所述標(biāo)稱值(Ui，max)進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于利用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將由所述過電壓監(jiān)控裝置檢測到的所述測量信號轉(zhuǎn)換為具有至少兩個比特的數(shù)字值，并將其與所述標(biāo)稱值(Ui，max)進(jìn)行比較。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于在所述測量信號超過所述標(biāo)稱值(Ui，max)的情況下，所述過電壓監(jiān)控裝置將一過電壓信號發(fā)送到用于操縱所述逆變器(4)的控制電路(6)，所述控制電路(6)響應(yīng)于所述過電壓信號定期地打開和關(guān)閉所述燈(LA)或調(diào)節(jié)所述燈(LA)的亮度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述控制電路(6)檢測所述負(fù)載電路(5)的至少一個工作參數(shù)，將其與一基準(zhǔn)值(Uref1，Uref2)進(jìn)行比較，并基于該比較結(jié)果產(chǎn)生用于控制所述逆變器(4)的控制信號，其中在接收到過電壓信號時所述基準(zhǔn)值(Uref1，Uref2)被定期地更改。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述控制電路(6)具有一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于將檢測到的負(fù)載電路(5)的工作參數(shù)轉(zhuǎn)換為具有至少兩個比特的數(shù)字值，基于該數(shù)字值在數(shù)字控制模塊(8)中計(jì)算出用于操縱所述逆變器(2)的切換信息，并將所述切換信息發(fā)送到驅(qū)動電路(7)，所述驅(qū)動電路(7)將所述切換信息轉(zhuǎn)換為用于控制所述逆變器(4)的對應(yīng)的控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述控制電路(6)對所述燈電流進(jìn)行檢測。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述控制電路(6)對所述燈電壓進(jìn)行檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求5到9中的任何一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述監(jiān)控電路(10)是所述控制電路(6)的組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求4及權(quán)利要求5到10中的任何一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述控制電路(6)具有一以時分復(fù)用方式工作的單個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于對所檢測到的工作參數(shù)和由所述過電壓監(jiān)控裝置檢測到的測量信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
12.根據(jù)權(quán)利要求4到11中的任何一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述一個或更多個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述檢測到的工作參數(shù)或測量值轉(zhuǎn)換為精度為12比特的數(shù)字值。
13.根據(jù)權(quán)利要求8到17中的任何一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述控制電路(6)被形成為專用集成電路。
全文摘要
一種電子鎮(zhèn)流器，用于至少一個氣體放電燈(LA)，優(yōu)選地用于熒光燈管，具有可與供電電壓源相連接的整流電路(2)、與所述整流電路(2)的輸出端相連接的用于生成中間電路電壓(U
文檔編號H05B41/28GK1606900SQ02825784
公開日2005年4月13日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者克里斯蒂安·澤納爾 申請人:赤多尼科阿特可兩合股份有限公司