專利名稱:提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的方法和電路布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)調(diào)光信號(hào)提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的方法,該調(diào)光信號(hào)輸入到具有開關(guān)元件的功率因數(shù)校正電路中,該開關(guān)元件定時(shí)地在接通時(shí)間時(shí)接通,其中功率因數(shù)校正電路輸出中間電路電壓,該中間電路電壓又輸入到提供燈功率的變換器中。本發(fā)明同樣還涉及一種電路布置,具有用于輸入調(diào)光信號(hào)的輸入端;用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的輸出端;和輸入端連接的功率因數(shù)校正電路, 包括具有控制輸入端的可控制的定時(shí)的開關(guān)元件,用于確保電路布置的穩(wěn)定的電流輸入; 和輸出端連接的變換器,用于產(chǎn)生燈功率;中間電路電壓,中間電路電壓施加在功率因數(shù)校正電路的輸出端上和變換器的輸入端上;和具有控制輸出端的控制單元,用于提供用于功率因數(shù)校正電路的控制信號(hào)和在控制輸出端上的用于變換器的控制信號(hào)。
背景技術(shù):
本發(fā)明由根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求的類型的用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的一種方法和一種電路布置出發(fā)。燈功率在根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的電路布置中借助于調(diào)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié),因此運(yùn)行中的氣體放電燈可以通過調(diào)光信號(hào)來調(diào)光。調(diào)光信號(hào)在此具有相位前沿或相位后沿。迄今為止的提供可變化的燈功率的前接儀器測(cè)量調(diào)光信號(hào)的相位前沿或相位后沿的相位角,并且調(diào)節(jié)燈上的和調(diào)光信號(hào)的相位角相關(guān)聯(lián)的調(diào)光功率。然而為此必需的是準(zhǔn)確測(cè)量相位角,這導(dǎo)致或者必須以很高的部件投入來進(jìn)行昂貴的附加的電路布置,或者在數(shù)字處理時(shí)必須有快速的和因此是昂貴的處理器,該處理器以高的掃描率掃描調(diào)光信號(hào)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提出一種用于根據(jù)調(diào)光信號(hào)提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的方法,該調(diào)光信號(hào)輸入到具有開關(guān)元件的功率因數(shù)校正電路中,該開關(guān)元件定時(shí)地在接通時(shí)間時(shí)接通,其中功率因數(shù)校正電路輸出中間電路電壓,該中間電路電壓又輸入到提供燈功率的變換器中,實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法比由現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法消耗更少的資源。本發(fā)明的目的同樣還在于,提出一種用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的電路布置,具有用于輸入調(diào)光信號(hào)的輸入端;用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的輸出端;和輸入端連接的功率因數(shù)校正電路,包括具有控制輸入端的可控制的定時(shí)的開關(guān)元件,用于確保電路布置的穩(wěn)定的電流輸入;和輸出端連接的變換器, 用于產(chǎn)生燈功率;中間電路電壓,中間電路電壓施加在功率因數(shù)校正電路的輸出端上和變換器的輸入端上;和具有控制輸出端的控制單元,用于提供用于功率因數(shù)校正電路的控制信號(hào)和在控制輸出端上的用于變換器的控制信號(hào),根據(jù)本發(fā)明的電路布置與由現(xiàn)有技術(shù)中已知的電路布置相比可以更加價(jià)廉地和利用更少的部件投入來構(gòu)造。相關(guān)于方法的目的根據(jù)本發(fā)明利用一種用于根據(jù)調(diào)光信號(hào)提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的方法來實(shí)現(xiàn),該調(diào)光信號(hào)輸入到具有開關(guān)元件的功率因數(shù)校正電路中,該開關(guān)元件定時(shí)地在接通時(shí)間時(shí)接通,其中功率因數(shù)校正電路輸出中間電路電壓, 該中間電路電壓又輸入到提供燈功率的變換器中,和在一個(gè)運(yùn)行相位中調(diào)光信號(hào)不具有相位前沿和相位后沿,在該運(yùn)行相位中功率因數(shù)校正電路和變換器彼此獨(dú)立地利用各一個(gè)自身的調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié),和在一個(gè)運(yùn)行相位中調(diào)光信號(hào)具有相位前沿或相位后沿,在該運(yùn)行相位中兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)電路通過上一級(jí)的第三調(diào)節(jié)電路這樣彼此耦合,即變換器的燈功率這樣調(diào)節(jié),即開關(guān)元件在功率因數(shù)校正電路中的接通時(shí)間相應(yīng)于預(yù)定的時(shí)間。該方法的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案包括下面的重復(fù)進(jìn)行的步驟-識(shí)別出,調(diào)光信號(hào)是否具有相位前沿或相位后沿,-這樣調(diào)節(jié)開關(guān)元件的接通時(shí)間,即中間電路電壓相應(yīng)于預(yù)定的值,并且存儲(chǔ)第一量值,該第一量值是用于開關(guān)元件的第一接通時(shí)間的衡量尺度,以及這樣調(diào)節(jié)變換器的燈功率,即當(dāng)識(shí)別出調(diào)光信號(hào)不具有相位前沿和相位后沿時(shí),燈功率和放電燈的額定功率相
一致,-讀入第一量值,該第一量值是用于開關(guān)元件的第一接通時(shí)間的衡量尺度,并且這樣降低變換器的燈功率,即當(dāng)識(shí)別出調(diào)光信號(hào)具有相位前沿或相位后沿時(shí),開關(guān)元件分別閉合一個(gè)第一接通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。通過這種措施可以以最少的部件投入和計(jì)算投入來形成燈上的功率輸出與調(diào)光信號(hào)的相位角之間的相互關(guān)聯(lián)。在一個(gè)改進(jìn)方案中進(jìn)一步將作為用于調(diào)光信號(hào)的第一峰值電壓值的衡量尺度的第二量值同時(shí)和第一量值一起存儲(chǔ),并且實(shí)施下述的附加的步驟-測(cè)量調(diào)光信號(hào)的瞬時(shí)的峰值電壓(Cla),-讀入作為用于第一峰值電壓值(O1)的衡量尺度的第二量值,-將測(cè)得的瞬時(shí)的峰值電壓和讀入的第一峰值電壓值進(jìn)行加權(quán),該第一峰值電壓值由第二量值這樣得出,即變換器的燈功率這樣調(diào)節(jié),即開關(guān)元件的當(dāng)前的接通時(shí)間滿足
下述的公式….T^r-C C在此是取決于燈功率的校正因數(shù)。
9通過這種措施可以獨(dú)立于調(diào)光信號(hào)的峰值電壓值使得連接上的氣體放電燈的調(diào)光水平保持不變。對(duì)于很多放電燈、特別是高壓放電燈來說有利的是,即調(diào)光信號(hào)由相位前沿調(diào)光器或相位后沿調(diào)光器提供,該調(diào)光器具有50% -100%的調(diào)光范圍。因此可以避免不能達(dá)到的情況,當(dāng)調(diào)光水平低于50%時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況。在另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,在斷開氣體放電燈(5)之前存儲(chǔ)作為用于變換器00)的第一燈功率(Pi)的衡量尺度的第三量值,以及在重新接通氣體放電燈時(shí)實(shí)施下面的步驟-讀入第一和第三量值,-將第一燈功率和預(yù)定的燈起動(dòng)功率進(jìn)行比較,
-這樣控制變換器,即當(dāng)?shù)谝粺艄β蚀笥诨虻扔陬A(yù)定的燈起動(dòng)功率時(shí),燈功率和放電燈的第一燈功率相一致,-這樣控制變換器,即當(dāng)?shù)谝粺艄β市∮陬A(yù)定的燈起動(dòng)功率時(shí),燈功率和放電燈的預(yù)定的燈起動(dòng)功率相一致,-等待一個(gè)預(yù)定的持續(xù)時(shí)間,-這樣控制變換器,即燈功率具有一個(gè)量值,在該量值的情況下開關(guān)元件分別閉合一個(gè)算出的接通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。通過這種措施,在斷開氣體放電燈時(shí)存儲(chǔ)了由使用者調(diào)節(jié)的調(diào)光水平,并且在重新接通氣體放電燈時(shí)再次進(jìn)行調(diào)節(jié)。相關(guān)于電路布置的目的利用一種用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的電路布置來實(shí)現(xiàn),該電路布置具有-用于輸入調(diào)光信號(hào)的輸入端,-用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的輸出端,-和輸入端連接的功率因數(shù)校正電路,包括具有控制輸入端的可控制的定時(shí)的開關(guān)元件,用于確保電路布置的穩(wěn)定的電流輸入,-和輸出端連接的變換器,用于產(chǎn)生燈功率,-中間電路電壓,該中間電路電壓施加在功率因數(shù)校正電路的輸出端上和變換器的輸入端上,-具有控制輸出端的控制單元,用于提供用于功率因數(shù)校正電路的控制信號(hào)和在控制輸出端上的用于變換器的控制信號(hào),其中電路布置-具有和控制單元連接的第一存儲(chǔ)元件,用于存儲(chǔ)第一量值,第一量值是用于開關(guān)元件的第一接通時(shí)間的衡量尺度,-具有和輸入端連接的探測(cè)單元,探測(cè)單元設(shè)計(jì)用于確定,調(diào)光信號(hào)是否具有相位前沿或相位后沿,-在探測(cè)到全波(不具有相位前沿和相位后沿)的情況下,作為用于開關(guān)元件的第一接通時(shí)間的衡量尺度的第一量值存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)元件中,這樣調(diào)節(jié)變換器,即燈功率施加在輸出端上,燈功率和氣體放電燈的額定功率相一致,以及-在探測(cè)到相位前沿或相位后沿的情況下,用于第一接通時(shí)間的第一量值由存儲(chǔ)元件中讀出并且通過變換器的控制來這樣調(diào)節(jié)燈功率,即功率因數(shù)校正電路的開關(guān)元件分別閉合一個(gè)接通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。通過這種措施可以以最少的部件投入和計(jì)算投入來形成燈上的功率輸出與調(diào)光信號(hào)的相位角之間的相互關(guān)聯(lián)。有利地,探測(cè)單元掃描具有頻率的調(diào)光信號(hào),該頻率滿足下述的關(guān)系式 fa ^0,01 . fDIM。這確保了,即電路布置以最少的部件投入和計(jì)算投入來實(shí)現(xiàn),以便能夠探測(cè)相位前沿或相位后沿。如果控制單元還設(shè)計(jì)用于在第二存儲(chǔ)元件中存儲(chǔ)第二量值,該第二量值是用于調(diào)光信號(hào)的第一峰值電壓值的衡量尺度,則其測(cè)量調(diào)光信號(hào)的瞬時(shí)的電網(wǎng)電壓峰值,并且將測(cè)得的瞬時(shí)的電網(wǎng)電壓峰值和由第二量值得出的第一峰值電壓值這樣進(jìn)行加權(quán), 即燈功率通過變換器的控制這樣大地提供,即開關(guān)元件的接通時(shí)間滿足下述的公式
權(quán)利要求
1.一種用于根據(jù)調(diào)光信號(hào)(DIM)提供用于至少一個(gè)氣體放電燈(5)的運(yùn)行的燈功率的方法,所述調(diào)光信號(hào)輸入到具有開關(guān)元件(12)的功率因數(shù)校正電路(10)中,所述開關(guān)元件定時(shí)地在接通時(shí)間(TJ時(shí)接通,其中所述功率因數(shù)校正電路(10)輸出中間電路電壓 (Uzk),所述中間電路電壓又輸入到提供所述燈功率的變換器00)中,其特征在于,-在一個(gè)運(yùn)行相位中所述調(diào)光信號(hào)(DIM)不具有相位前沿和相位后沿,在所述運(yùn)行相位中所述功率因數(shù)校正電路(10)和所述變換器00)彼此獨(dú)立地利用各一個(gè)自身的調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié),和-在一個(gè)運(yùn)行相位中所述調(diào)光信號(hào)(DIM)具有相位前沿或相位后沿,在所述運(yùn)行相位中兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)電路通過上一級(jí)的第三調(diào)節(jié)電路這樣彼此耦合,即所述變換器00)的所述燈功率(Pa)這樣調(diào)節(jié),即所述開關(guān)元件在所述功率因數(shù)校正電路(10)中的所述接通時(shí)間(TJ相應(yīng)于預(yù)定的時(shí)間(T1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于下面的重復(fù)進(jìn)行的步驟-識(shí)別出,所述調(diào)光信號(hào)(DIM)是否具有相位前沿或相位后沿,-這樣調(diào)節(jié)所述開關(guān)元件(12)的所述接通時(shí)間(Tw),即所述中間電路電壓(UZK)相應(yīng)于預(yù)定的值,并且存儲(chǔ)第一量值,所述第一量值是用于所述開關(guān)元件(12)的第一接通時(shí)間 (T1)的衡量尺度,以及這樣調(diào)節(jié)所述變換器00)的所述燈功率(Pa),即當(dāng)識(shí)別出所述調(diào)光信號(hào)不具有相位前沿和相位后沿時(shí),所述燈功率和所述放電燈的額定功率(Pn)相一致,-讀入所述第一量值,所述第一量值是用于所述開關(guān)元件的所述第一接通時(shí)間(T1)的衡量尺度,并且這樣降低所述變換器OO)的所述燈功率(Pa),即當(dāng)識(shí)別出所述調(diào)光信號(hào)具有相位前沿或相位后沿時(shí),所述開關(guān)元件(1 分別閉合一個(gè)所述第一接通時(shí)間(T1)的持續(xù)時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,進(jìn)一步將作為用于所述調(diào)光信號(hào)(DIM)的第一峰值電壓值(Ci1)的衡量尺度的第二量值同時(shí)和所述第一量值一起存儲(chǔ),并且實(shí)施下述的附加的步驟-測(cè)量所述調(diào)光信號(hào)的瞬時(shí)的峰值電壓(IJa),-讀入作為用于所述第一峰值電壓值(Ci1)的衡量尺度的所述第二量值,-將測(cè)得的所述瞬時(shí)的峰值電壓(Cia)和讀入的所述第一峰值電壓值(O1)進(jìn)行加權(quán), 所述第一峰值電壓值由所述第二量值這樣得出,即所述變換器Co)的所述燈功率(Pa)這樣調(diào)節(jié),即所述開關(guān)元件的當(dāng)前的接通時(shí)間(Tw)滿足下述的公式7 ^ 1 7; ( c在此9是取決于所述燈功率(Pa)的校正因數(shù)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述調(diào)光信號(hào)(DIM)由相位前沿調(diào)光器或相位后沿調(diào)光器提供,所述相位前沿調(diào)光器或相位后沿調(diào)光器具有 50% -100%的調(diào)光范圍。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在斷開所述氣體放電燈(5) 之前存儲(chǔ)作為用于所述變換器OO)的第一燈功率(P1)的衡量尺度的第三量值,以及在重新接通所述氣體放電燈(5)時(shí)實(shí)施下面的步驟-讀入所述第一和第三量值,-將所述第一燈功率(P1)和預(yù)定的燈起動(dòng)功率進(jìn)行比較,-這樣控制所述變換器(20),即當(dāng)所述第一燈功率(P1)大于或等于所述預(yù)定的燈起動(dòng)功率時(shí),所述燈功率(Pa)和所述放電燈的所述第一燈功率(P1)相一致,-這樣控制所述變換器(20),即當(dāng)所述第一燈功率(P1)小于所述預(yù)定的燈起動(dòng)功率時(shí),所述燈功率(Pa)和所述放電燈的所述預(yù)定的燈起動(dòng)功率相一致, -等待一個(gè)預(yù)定的持續(xù)時(shí)間,-這樣控制所述變換器(20),即所述燈功率(Pa)具有一個(gè)量值,同時(shí)所述開關(guān)元件分別閉合一個(gè)算出的接通時(shí)間(Te)的持續(xù)時(shí)間。
6.一種用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈的運(yùn)行的燈功率的電路布置,具有 -用于輸入調(diào)光信號(hào)(DIM)的輸入端,-用于提供用于至少一個(gè)氣體放電燈(5)的運(yùn)行的燈功率(Pa)的輸出端, -和所述輸入端連接的功率因數(shù)校正電路(10),包括具有控制輸入端的可控制的定時(shí)的開關(guān)元件(12),用于確保所述電路布置的穩(wěn)定的電流輸入,-和所述輸出端連接的變換器(20),用于產(chǎn)生所述燈功率(Pa), -中間電路電壓(Uzk),所述中間電路電壓施加在所述功率因數(shù)校正電路(10)的所述輸出端上和所述變換器00)的所述輸入端上,和-具有控制輸出端的控制單元(40),用于提供用于所述功率因數(shù)校正電路(10)的控制信號(hào)和在所述控制輸出端上的用于所述變換器00)的控制信號(hào),其特征在于,所述電路布置-具有和所述控制單元連接的第一存儲(chǔ)元件(421),用于存儲(chǔ)第一量值,所述第一量值是用于所述開關(guān)元件(12)的第一接通時(shí)間(Tl)的衡量尺度,-具有和所述輸入端連接的探測(cè)單元(11),所述探測(cè)單元設(shè)計(jì)用于確定,所述調(diào)光信號(hào)(DIM)是否具有相位前沿或相位后沿,-在探測(cè)到全波(不具有相位前沿和相位后沿)的情況下,作為用于所述開關(guān)元件的所述第一接通時(shí)間(T1)的衡量尺度的所述第一量值存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)元件G21)中,這樣調(diào)節(jié)所述變換器(20),即燈功率(Pa)施加在所述輸出端上,所述燈功率和所述氣體放電燈的額定功率相一致,以及-在探測(cè)到相位前沿或相位后沿的情況下,用于所述第一接通時(shí)間(T1)的所述第一量值由所述存儲(chǔ)元件中讀出并且通過所述變換器的控制來這樣調(diào)節(jié)所述燈功率(Pa),即所述功率因數(shù)校正電路(10)的所述開關(guān)元件(12)分別閉合一個(gè)所述接通時(shí)間(T1)的持續(xù)時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路布置,其特征在于,所述探測(cè)單元掃描具有頻率(fa)的所述調(diào)光信號(hào)(DIM),所述頻率滿足下述的關(guān)系式fa ^0,01 - fDIM。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電路布置,其特征在于,所述控制單元00)還設(shè)計(jì)用于在第二存儲(chǔ)元件G22)中存儲(chǔ)第二量值,所述第二量值是用于所述調(diào)光信號(hào)的第一峰值電壓值(O1)的衡量尺度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路布置,其特征在于,所述電路布置測(cè)量所述調(diào)光信號(hào)的瞬時(shí)的電網(wǎng)電壓峰值(tx),并且將測(cè)得的所述瞬時(shí)的電網(wǎng)電壓峰值(tx)和由所述第二量值得出的所述第一峰值電壓值(O1)這樣進(jìn)行加權(quán),即所述燈功率(Pa)通過所述變換器的控制這樣大地提供,即所述開關(guān)元件的所述接通時(shí)間(TJ滿足下述的公式 1C在此是取決于所述燈功率的校正因數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電路布置,其特征在于,所述電路布置具有另一個(gè)存儲(chǔ)元件023),用于在斷開所述氣體放電燈(5)之前存儲(chǔ)第三量值,其中所述第三量值是用于第一燈功率(P1)的衡量尺度,以及所述電路布置還具有下述特征-用于在接通所述氣體放電燈之后讀入所述第一和第三量值的模擬器, -用于將所述第一燈功率(P1)和預(yù)定的燈起動(dòng)功率進(jìn)行比較的比較裝置, -用于這樣控制所述變換器的裝置,即當(dāng)所述第一燈功率(P1)大于或等于所述預(yù)定的燈起動(dòng)功率時(shí),所述燈功率(Pa)和所述氣體放電燈的所述第一燈功率(P1)相一致,-用于這樣控制所述變換器的裝置,即當(dāng)所述第一燈功率(P1)小于所述預(yù)定的燈起動(dòng)功率時(shí),所述燈功率(Pa)和所述氣體放電燈的所述預(yù)定的燈起動(dòng)功率相一致,-延遲裝置,所述延遲裝置使得施加到所述氣體放電燈上的功率(Pa)施加一個(gè)預(yù)定的持續(xù)時(shí)間,-調(diào)節(jié)電路(46),用于這樣調(diào)節(jié)所述變換器,即所述燈功率(Pa)具有一個(gè)量值,同時(shí)所述開關(guān)元件(12)分別閉合一個(gè)算出的接通時(shí)間(Tc)的持續(xù)時(shí)間。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路布置,其特征在于,所述控制單元GO)具有微控制器,以及所述探測(cè)單元(11)由所述微控制器的相應(yīng)的線路布置和軟件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于根據(jù)調(diào)光信號(hào)(DIM)提供用于至少一個(gè)氣體放電燈(5)的運(yùn)行的燈功率的一種電路布置和一種方法,該調(diào)光信號(hào)輸入到具有開關(guān)元件(12)的功率因數(shù)校正電路(10)中,該開關(guān)元件定時(shí)地在接通時(shí)間(TON)時(shí)接通,其中功率因數(shù)校正電路(10)輸出中間電路電壓(UZK),該中間電路電壓又輸入到提供燈功率的變換器(20)中,其中,在一個(gè)運(yùn)行相位中調(diào)光信號(hào)(DIM)不具有相位前沿和相位后沿,在該運(yùn)行相位中功率因數(shù)校正電路(10)和變換器(20)彼此獨(dú)立地利用各一個(gè)自身的調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié),和在一個(gè)運(yùn)行相位中調(diào)光信號(hào)(DIM)具有相位前沿或相位后沿,在該運(yùn)行相位中兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)電路通過上一級(jí)的第三調(diào)節(jié)電路這樣彼此耦合,即變換器(20)的燈功率(Pa)這樣調(diào)節(jié),即開關(guān)元件在功率因數(shù)校正電路(10)中的接通時(shí)間(TON)相應(yīng)于預(yù)定的時(shí)間(T1)。
文檔編號(hào)H05B41/28GK102197709SQ200880131650
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者沃爾特·利默, 阿洛伊斯·布勞恩, 馬克西米利安·施密德爾 申請(qǐng)人:歐司朗有限公司