專利名稱：電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明燈用電路裝置，具有--輸入端子，它連接一個(gè)提供低頻交流電壓的電壓源，--整流裝置，它與該輸入端子連接，將低頻交流電壓整流后輸出給輸出端子，--支路包括相互串連的一個(gè)閘流器件和第一電容并與輸出端子互連，以及--第二支路跨接在第一電容上，用于所述第一電容的放電。
這種電路裝置公開在DE-OS2100931德國(guó)專利文件中，在公開的這個(gè)電路中的第二支路由一個(gè)電阻構(gòu)成。如果低頻交流電壓是由一個(gè)主電源提供的，這個(gè)主電源同時(shí)向(通常是大量的)用戶提供同樣的低頻交流電壓，由于各種情況可能引起瞬態(tài)過程。這里的瞬態(tài)過程是指在比較短的時(shí)間內(nèi)疊加在低頻交流電壓上的電壓峰值較高(經(jīng)常達(dá)到大約1000伏)。如果這個(gè)電路沒有安裝瞬態(tài)過程抑制器，這種瞬態(tài)過程的發(fā)生很可能會(huì)損壞構(gòu)成這個(gè)電路的器件。在公開的這個(gè)電路中，由第一支路和第二支路共同構(gòu)成一個(gè)瞬態(tài)過程抑制器。當(dāng)瞬態(tài)過程發(fā)生時(shí)，閘流器件的電壓超過其標(biāo)稱電壓值，于是這個(gè)閘流器件導(dǎo)通，第一電容放電。由于在導(dǎo)通狀態(tài)的閘流器件的電阻值較低，第一電容的放電電流較大，使瞬態(tài)過程受到較強(qiáng)的抑制。當(dāng)?shù)谝浑娙萆系碾妷荷仙降扔谳敵龆俗又g電壓的瞬時(shí)值時(shí)，流過閘流器件的電流變?yōu)榱悖⑶疫@個(gè)閘流器件變?yōu)閷?dǎo)通?，F(xiàn)在第一電容通過與其并聯(lián)的電阻放電。在公開的這個(gè)電路中的電阻是一個(gè)正溫度系數(shù)的電阻。它可在閘流器件截止后相當(dāng)快地達(dá)到較高電阻值，因此流過閘流器件的電流較大，這個(gè)電流用于第一電容的放電。如果這個(gè)電阻的值太低，第一電容將不能成功地放電，再現(xiàn)閘流器件的非導(dǎo)通。在閘流器件截止后相當(dāng)快地達(dá)到較高電阻值的涵意是指第一電容在抑制瞬態(tài)過程后放電時(shí)間較長(zhǎng)。如果在第一電容完全放電之前又發(fā)生一個(gè)瞬態(tài)過程的話，由于加在第一電容上的電壓瞬態(tài)值較高，瞬態(tài)過程抑制器的容量相當(dāng)?shù)?，也就是說，當(dāng)兩個(gè)瞬態(tài)過程一個(gè)接著一個(gè)發(fā)生時(shí)，電路中的器件很可能被損壞。同樣地，當(dāng)較高能量的瞬態(tài)過程出現(xiàn)時(shí)，也會(huì)發(fā)生類似情況。為了克服這個(gè)缺陷，DE-OS2100931建議在該電路中增加一個(gè)與第一瞬態(tài)過程抑制器并聯(lián)的具有同樣結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)過程抑制器，并且這個(gè)瞬態(tài)過程抑制器的閘流器件的閘流電壓應(yīng)高于其前面的瞬態(tài)過程抑制器的閘流器件的閘流電壓。但是，采用這種方案，必然需要增加較多器件和投入，因此這種電路的成本較高。
因此本發(fā)明的目的是提供一種電路，它采用較少和較便宜的器件實(shí)現(xiàn)了抗瞬態(tài)過程的高可靠性。
根據(jù)本發(fā)明，采用本文開頭所述的電路，其特征在于還增加--又一電容裝置，跨接在提供給照明燈的直流電壓的兩端上，--一個(gè)直流--直流變換器，連接到輸出端子和上述電容器上，以及--第三支路，包括一個(gè)由二極管和上述電容器構(gòu)成的串聯(lián)線路，并且與第一電容相并聯(lián)。
本發(fā)明的電路中的新增加的電容器用作阻尼電容器。當(dāng)照明燈工作時(shí)，在這個(gè)電容器上產(chǎn)生直流電壓，這個(gè)電壓是由直流--直流變換器從整流后的低頻交流電壓而產(chǎn)生的。由于這個(gè)電容器是通過一個(gè)二極管與第一電容相連接的，當(dāng)?shù)谝浑娙萆系碾妷阂呀?jīng)上升到等于照明燈工作期間由于二極管上的壓降增加而出現(xiàn)在這個(gè)電容器上的電壓時(shí)，在發(fā)生瞬態(tài)過程時(shí)流過閘流器件的電流也可流過這個(gè)電容器。因此這個(gè)電容器的作用是在需要時(shí)阻尼瞬態(tài)過程。例如，當(dāng)兩個(gè)瞬態(tài)過程接連出現(xiàn)時(shí)，或當(dāng)某個(gè)瞬態(tài)過程具有較大能量時(shí)，它可發(fā)揮阻尼作用。這個(gè)電容器既能實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)過程抑制器功能，又能用作阻尼電容器。二極管的作用只是對(duì)該電路的抗瞬態(tài)過程提供輔助的保護(hù)。可以這樣限制第一電容的容量，使得在出現(xiàn)瞬態(tài)過程主體時(shí)，又一電容器上的直流電壓不會(huì)增高或略微增高，這是因?yàn)樵撍矐B(tài)過程已經(jīng)基本完成或其主要部分已被第一電容所吸收。
應(yīng)該注意的是，US5095261中描述的照明燈用電路具有一個(gè)瞬態(tài)過程抑制器，在這個(gè)專利文件中公開的瞬態(tài)過程抑制器包括由一個(gè)電阻和一個(gè)電容器共同構(gòu)成的瞬態(tài)過程過濾器。當(dāng)瞬態(tài)過程出現(xiàn)時(shí)，在電阻上產(chǎn)生相當(dāng)高的壓降，過濾器起到很大作用。這個(gè)電容器不僅構(gòu)成瞬態(tài)過程抑制器的一部分，而且用作阻尼電容器在照明燈工作期間，直流電壓出現(xiàn)在這些電容器上，向照明燈供電?？墒钱?dāng)出現(xiàn)瞬態(tài)過程時(shí)，這些電容器上的電壓增加較大，這種情況例如尤其是當(dāng)兩個(gè)瞬態(tài)過程接連出現(xiàn)時(shí)，或當(dāng)某個(gè)瞬態(tài)過程具有較大能量時(shí)更明顯。這表示，針對(duì)所述電壓的升高，電路的電容器兩端產(chǎn)生直流電壓的部分的容量必須被限制。在本發(fā)明的電路中，在新加的電容器上產(chǎn)生的直流電壓不會(huì)升高或略微升高一點(diǎn)，因?yàn)樵撍矐B(tài)過程的能量已經(jīng)全部被第一電容所吸收，或?yàn)榈谝浑娙莺托录与娙萜鞴餐?。這可以看出本發(fā)明的瞬態(tài)過程抑制器電路的確具有比US5095261所述的瞬態(tài)過程抑制器的過人之處。
我們發(fā)現(xiàn)，雙向開關(guān)元件式閘流器件很適合用于本發(fā)明的電路。一個(gè)雙向開關(guān)元件式閘流器件在導(dǎo)通時(shí)比較快，并且這種閘流器件在導(dǎo)通狀態(tài)下只出現(xiàn)少量壓降，這個(gè)小的壓降防止了在直流--直流變換器的輸出端上出現(xiàn)很高的電壓，同時(shí)瞬態(tài)過程被吸收，這與該電路的結(jié)構(gòu)也有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的電路的推薦實(shí)施例中，第二支路包括一個(gè)歐姆電阻。由于第二支路的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單和便宜，當(dāng)閘流器件變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)之后，第一電容可以通過這個(gè)第二支路放電，因而該瞬態(tài)過程抑制器可以具有抑制瞬態(tài)過程的最大容量。
另外，第一支路可包括一個(gè)電感器件。很多種類的閘流器件對(duì)于上升很快的電流不能起阻流作用。通過這個(gè)電感器件可保證電流不會(huì)上升過高。
當(dāng)直流--直流變換器采用向上變換器時(shí)，可以得到良好的瞬態(tài)過程抑制效果。
根據(jù)本發(fā)明，還可以提供與直流--直流變換器相連接的第四支路，這個(gè)第四支路包括一個(gè)由一個(gè)阻抗和另一電容器串聯(lián)的支路，所述阻抗與一個(gè)二極管并聯(lián)，這種電路可以成功地抑制相當(dāng)高的浪涌電流。
本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)一步說明，其中附

圖1和2是本發(fā)明的實(shí)施例的電路圖。
在圖1中，K1和K2是與提供低頻交流電壓的電源相連接的輸入端子。二極管(D1-D4)構(gòu)成整流裝置，它與輸入端子相連，用于對(duì)低頻交流電壓整流。端子K3和K4構(gòu)成整流裝置的輸出端子(K3，K4)。線圈L2，雙向開關(guān)元件X1和電容器C2分別代表一個(gè)電感元件，一個(gè)閘流器件和第一電容，它們共同構(gòu)成第一支路，它與輸出端子(K3，K4)互連。在本實(shí)施例中，歐姆電阻R2與第一電容(C1)并聯(lián)構(gòu)成第二支路，用于第一電容(C1)放電。線圈L1，二極管D5，開關(guān)元件S1和一個(gè)產(chǎn)生高頻控制信號(hào)的控制電路SC共同構(gòu)成向上變換式直流--直流變換器。線圈L1和開關(guān)元件S1串聯(lián)后連接到輸出端子(K3，K4)?？刂齐娐稴C與開關(guān)元件S1的控制電極，在本實(shí)施例中，電容器C1構(gòu)成又一個(gè)電容器，二極管D6和電容器C1共同形成一個(gè)與第一電容并聯(lián)的第三支路。電容器C1的端部分別連接到產(chǎn)生通過照明燈LA的電流的電路部分CP的第一和第二輸入端上，這個(gè)電流是當(dāng)照明燈工作時(shí)由電容器C1上產(chǎn)生的電壓所產(chǎn)生的，所述照明燈的兩端分別連接到有關(guān)的電路部分CP的輸出端上。線圈L1和開關(guān)元件S1的連接點(diǎn)通過二極管D5接到電路部分CP的第一輸入端。
下面說明圖1所示的電路的操作情況。
當(dāng)輸入端子K1和K2連接到提供低頻交流電壓的電源上時(shí)，這個(gè)低頻交流電壓在電路的穩(wěn)定工作期間由D1--D4構(gòu)成的整流裝置整流，整流后的交流電壓出現(xiàn)在輸出端子(K3，K4)之間?？刂齐娐稴C具有高頻，它將開關(guān)元件S1變?yōu)閷?dǎo)通和非導(dǎo)通，直流--直流變換器根據(jù)在輸出端子(K3，K4)之間存在的整流后的電壓產(chǎn)生一個(gè)跨在電容器C1上的直流電壓，電路部分CP根據(jù)這個(gè)直流電壓產(chǎn)生一個(gè)流過照明燈LA的電流。在電路的穩(wěn)定工作期間，如果出現(xiàn)瞬態(tài)過程，則在輸出端子(K3，K4)之間的電壓上升，直到雙向開關(guān)元件X1變?yōu)閷?dǎo)通。由于線圈L1具有較大的阻抗，電流陡峭地上升，在瞬態(tài)過程發(fā)生時(shí)，電容器C1很難通過線圈L1和二極管D5進(jìn)行放電。在導(dǎo)通狀態(tài)下，雙向開關(guān)元件X1的阻抗較低，流過電容器C2的電流具有較高的幅值，使瞬態(tài)過程得到有效的抑制。電容器C2上的電壓升高很快。當(dāng)電容器C2上的壓降幾乎等于輸出端子(K3，K4)之間的電壓的瞬間值時(shí)，雙向開關(guān)元件X1變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)電容器C2的容量，在電壓高于跨在電容器C1兩端上的電壓的大部分瞬態(tài)過程中，電容器C2不會(huì)放電。這表示，在大部分瞬態(tài)過程中，二極管D6不會(huì)導(dǎo)通。于是不會(huì)引起電容器C1上的電壓上升。但是，在遇到具有高能量的瞬態(tài)過程或較長(zhǎng)周期的瞬態(tài)過程時(shí)，由于導(dǎo)通的二極管上的壓降增加，電容器C2上的電壓可能會(huì)上升到高于電容器C1上的直流電壓，于是二極管D6變?yōu)閷?dǎo)通，并且電容器C1上的電壓上升。當(dāng)雙向開關(guān)元件X1變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電容器C2通過電阻R2放電，電容器C2上的電壓降低。當(dāng)兩個(gè)瞬態(tài)過程相繼發(fā)生時(shí)，在雙向開關(guān)元件X1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的時(shí)刻，由于下一個(gè)瞬態(tài)過程的出現(xiàn)，電容器C2可能不能無分放電。在這種情況下，電容器C2上的電壓會(huì)上升，直到二極管D6變?yōu)閷?dǎo)通，并且電容器C1上的電壓上升。這樣防止過高的電流流過向上變換器的器件，或過高的電壓出現(xiàn)在這些組件上，當(dāng)二極管D6導(dǎo)通的瞬間，這些器件有可能會(huì)損壞。在這種情況下，在同一時(shí)刻，電容器C1上的電壓比較小，這是因?yàn)樗矐B(tài)過程的大部分已經(jīng)被電容器C2所吸收。因此，在瞬態(tài)過程結(jié)束時(shí)，電容器C1上的電壓不會(huì)上升或略微上升一點(diǎn)。這表示，構(gòu)成電路CP的元件應(yīng)選擇得不使電容器C1上的電壓上升。在圖2中，所有與圖1所示的電路部分相同的電路部分采用同樣的符號(hào)。電路CP的第一和第二輸入端子連接一個(gè)由線圈L3，歐姆電阻R1和電容器C3構(gòu)成的串聯(lián)支路。歐姆電阻R1和二極管D7并聯(lián)。類似地，電路CP的第一和第二輸入端子與一個(gè)電容器C3并聯(lián)。歐姆電阻R1和二極管D7的作用是，在開關(guān)裝置啟動(dòng)之時(shí)防止由于出現(xiàn)過高的浪涌電流使電容器C1被放電，線圈L3和電容器C3構(gòu)成的過濾器用于抑制在電容器C1上的電壓中的高頻分量。這個(gè)高頻分量特別是由向上變換器引起的，上述兩種限制浪涌電流和過濾器裝置描述在未提前公開的EP94201859.9中。
圖2所述的實(shí)施例的操作類似于圖1所示的實(shí)施例的操作。除了線圈L1外，在本實(shí)施例中，線圈L3，歐姆電阻R1也構(gòu)成一個(gè)阻抗，當(dāng)在輸出端子(K3，K4)之間由于瞬態(tài)過程出現(xiàn)較高電壓時(shí)，阻止電容器C1的放電。實(shí)際時(shí)，當(dāng)開關(guān)元件X1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的時(shí)刻，這個(gè)元件時(shí)的電壓是相當(dāng)?shù)偷模谑?，?dāng)瞬態(tài)過程出現(xiàn)時(shí)，二極管D6變?yōu)閷?dǎo)通，該電路通過線圈L1和二極管D5防止在電路CP的第一和第二輸入端子之間的電壓升高。
在本發(fā)明的如圖2所示的實(shí)施例中，線圈L2的電感為0.1MH，閘流器件是由兩個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成的閘流器件串聯(lián)電路，每個(gè)閘流器件的閘流電壓為240V，采用MOTOROLA的MKP3V240型，C1和C2的電容值分別為22和10VF。由該電路提供給照明燈的功率為100W。提供給該電路的正旋交流電壓的有效值為220V。在電路的穩(wěn)定工作狀態(tài)，電路CP的第一和第二輸入端子之間的電壓大約為410V，電壓源的內(nèi)阻為2(IEC801-5)，如果迭加到電源電壓上的脈沖電壓幅值大約為1000V，并且半值寬度大約為50VS，則電路CP的第一和第二輸入端子之間的電壓不會(huì)升高到500V之上。因此，本電路的主要部分即使在出現(xiàn)瞬態(tài)過程時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓升高的抑制，即電壓只會(huì)略微上升一點(diǎn)。
權(quán)利要求
1 一種照明燈用電路，具有--輸入端子，它連接一個(gè)提供低頻交流電壓的電壓源，--整流裝置，它與該輸入端子連接，將低頻交流電壓整流后輸出給輸出端子，--第一支路包括相互串連的一個(gè)閘流器件和第一電容并與輸出端子互連，以及--第二支路跨接在第一電容(C1)上，用于第一電容(C1)的放電，其特征在于該電路還具有--又一電容裝置，跨接在提供給照明燈的直流電壓的兩端上，--一個(gè)直流--直流變換器，連接到輸出端子和上述電容器上，以及--第三支路，包括一個(gè)由二極管和上述電容器構(gòu)成的串聯(lián)線路，并且與第一電容相并聯(lián)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中的閘流器件是雙向開關(guān)元件型。
3 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其中的第二支路包括一個(gè)歐姆電阻。
4 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電路，其中的第一支路還包括一個(gè)電感元件。
5 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電路，其中的直流-直流變換器是向上變換的變換器。
6 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電路，具有一個(gè)與所述直流-直流變換器連接的第四支路，這個(gè)第四支路包括一個(gè)阻抗和又一電容器構(gòu)成的串聯(lián)支路，所述阻抗與一個(gè)二極管并聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明燈(LA)用電路，具有與電壓源連接的輸入端子(K1，K2)，輸入一低頻交流電壓，一整流裝置(D1-D4)連接到該輸入端子，對(duì)輸入的交流電壓進(jìn)行整流，并且具有輸出端子(K3，K4)，一個(gè)第一支路包括相互串連的一個(gè)閘流器件(X1)和第一電容(C1)以及與輸出端子內(nèi)連，還具有一個(gè)第二支路，跨接在第一電容(C1)上，用于第一電容(C1)的放電。根據(jù)本發(fā)明，本電路還加裝了一個(gè)第二電容(C2)，在燈工作時(shí)，它具有一直流電壓，給照明燈施加電壓，以及一個(gè)與輸出端子和另一電容相連的直流-直流變換器(L1，D5，S1，SC)，還有一個(gè)第三支路，它由一個(gè)二極管(D6)和另一電容串聯(lián)，并且與第一電容(C1)并聯(lián)。采用這種電路方案，當(dāng)在兩個(gè)陸陸續(xù)續(xù)的瞬態(tài)過程的情況下或在具有較高幅值或在具有較長(zhǎng)周期的一個(gè)瞬態(tài)過程情況下，在第二電容(C2)上的直流電壓不會(huì)升高或略微升高。
文檔編號(hào)H05B41/285GK1141694SQ95191705
公開日1997年1月29日 申請(qǐng)日期1995年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月10日
發(fā)明者H·P·M·彼得斯 申請(qǐng)人:菲利浦電子有限公司