CN101099416B - 电子镇流器(evg) - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于驱动灯装置的电子镇流器(EVG)，所述灯装置具有至少一个灯、特别是低压放电灯，该电子镇流器具有至少一个用于均衡灯电流的变压器，其中所述变压器具有两个对应于灯装置中一个或多个灯的绕组。根据本发明，所述变压器构建为饱和均衡扼流圈。
Description
技术领域
本发明涉及一种依照权利要求1前序部分的用于驱动灯装置的电子镇流器。
背景技术
放电灯通常借助于电子镇流器来驱动，所述电子镇流器将低频的电网电压转换成高频的交流电压。由此提高灯的效率并且扬长了使用寿命。
对于这种电子镇流器，特别是对于灯装置的光量控制装置(所谓的调光器)可能出现以下问题：单个的灯以不同亮度发光。该问题在灯的并联电路中大多由电子镇流器各个电流支路中不同的电流所致，但是对于布置在同一电流支路中(即串联连接)的灯，也出现该问题。特别是当利用逆变器和后置的串联谐振电路来实现镇流器时，直接与谐振电路元件相连接的灯就比后面连接的灯更亮。另一方面，该问题在仅仅驱动一个灯时也出现，并且以灯末端不同亮度发光的形式。所提及的亮度差异随着电流的减少、也即随着灯装置不断变暗而增加。
为了解决上面提及的问题，在DE10134966A1中建议了一种电子镇流器，其中为了均衡灯电流而应用变压器，所述变压器基于其方向相反的绕组装置而作为差分电流变压器起作用，并且由此使各个电流直路中的电流均衡。在这种电路装置中不利的是，一方面还在预加热期间就可能出现提早的点火(Zuenden)从而损害灯，而另一方面在灯从单侧插入灯座时可能就已经打开灯，并且通过使触点引脚接触自由的灯末端而出现电击的事故危险(所谓的拇指探测Daumenprobe)。出于这个原因需要利用适当的安全电路来监控所有的灯末端，如利用直流路径，所述直流路径在灯末端插入时闭合，并且只有当所有灯末端完全插入时才释放启动过程，以满足上述的安全规定(拇指探测)。然而，这种安全电路提高了制造开销。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于驱动灯装置的电子镇流器(EVG)，其中相对于常规的解决方案以尽可能低的制造成本使得所有灯能够以均匀的亮度发光，并且使得能够防止提前点火和电击。
根据本发明，该任务通过权利要求1的特征来解决。在从属权利要求中说明了本发明的特别有利的实施方案。
根据本发明的用于驱动具有至少一个灯、特别是低压放电灯的灯装置的电子镇流器(EVG)具有至少一个用于均衡灯电流的变压器，其中所述变压器具有两个对应于灯装置的一个或多个灯的绕组。根据本发明，所述变压器被构建为饱和均衡扼流圈。该扼流圈一方面均衡灯电流，使得不仅在单个灯情况下其末端以均匀亮度发光，而且在多个灯形成串联电路的情况下所有灯以均匀亮度发光，而该变压器也通过变压器铁磁芯的事先限定的饱和来限制所出现的电压。出现饱和时的电流强度被如此设置，使得在比对灯完全点火所需要的电压显著更小的电压时就已经出现变压器线圈的解耦。导致在预热阶段提早点火从而导致损害灯的电压被阻止。此外，还阻止了导致偶然的完全点火从而导致对于使用者的电击的事故危险的电压。由此去掉了在常规解决方案中所要求的单独的安全电路。
依照一个特别优选的实施形式，设置饱和均衡扼流圈，使得铁磁芯的饱和在电流处于5-50mA的范围中时出现。由此一方面只均衡微弱的灯电流，在所述微弱灯电流的情况下亮度差异最大，而另一方面也阻止导致在预热阶段对灯完全点火并且导致电击危险的电压。
优选地，电子镇流器具有由一个线圈和一个电容器组成的串联谐振电路。
所述变压器的绕组优选地具有相同的匝数并且具有方向相反的绕组系统。
根据电子镇流器的第一变型方案，所述变压器的第一绕组被布置在灯装置之前，而所述变压器的第二绕组被布置在灯装置之后。由此确保，在包括一个或多个灯的灯装置之前以及之后的电流是均衡的，并且灯装置的所有灯或者单个灯的两个末端以均匀的亮度发光。
在本发明的具有两个并联电流支路的第二变型方案中，所述变压器的第一绕组布置在灯装置之前，而所述变压器的第二绕组布置在灯装置之后。
已证明特别有利的是，在所述变压器的第一绕组之前附加地连接另一均衡变压器的各一个绕组。所述均衡变压器的两个绕组具有相同的匝数并且实施成方向相反的绕组，由此所述均衡变压器同样作为差分电流变压器工作，并且均衡并联支路中的分电流。通过该措施确保，在并联电流支路中灯装置的所有灯以相同亮度发光。
根据本发明的第三变型方案，电子镇流器具有两个并联的各带有至少一个灯装置的电流支路，其中变压器的第一绕组布置在第一灯装置之后，而变压器的第二绕组布置在第二灯装置之后。
优选地，在并联电流支路的灯装置之前分别连接有另一个均衡变压器的一个绕组。如已经说明的，该均衡变压器作为差分电流变压器工作，并且均衡并联电流支路中的分电流，以确保灯装置中的所有灯以相同亮度发光。
在该实施例中，所述串联谐振电路优选布置在两个电流支路的并联电路之前。
在本发明的带有两个并联电流支路和各至少一个灯装置的第四变型方案中，变压器的第一绕组连接在第一灯装置之后，变压器的第二绕组连接在第二灯装置之后，其中在电流支路中在各灯装置之前分别连接有分离的串联谐振电路。该串连谐振电路均衡并联电流支路中例如由于电子元件(线圈、电容器等等)的不同制造容差而可能相互偏差的分电流。由此保证，并联电流支路中的灯以相同的亮度发光。
依照一个实施例，所述灯装置可以具有一个或多个灯。
依照本发明的另一实施例，所述电子镇流器优选构建为逆变器，尤其是构建为半桥逆变器。
附图说明
下面根据优选的实施例更详细地描述本发明。
图1示出了按照第一实施例的电子镇流器的示意电路装置；
图2示出了按照第二实施例的电子镇流器的示意电路装置；
图3示出了按照第三实施例的电子镇流器的示意电路装置；
图4示出了按照第四实施例的电子镇流器的示意电路装置。
具体实施方式
在图1至图4中仅仅示出了本发明电子镇流器的负载电路和控制电子线路1，向所述控制电子线路输入由未示出的半桥逆变器产生的高频交流电压。布置在负载电路之前的其它电子镇流器组件如输入滤波器和整流器根据现有技术是充分已知的，因此在下面不详细说明。
所述负载电路首先包括线圈L1和电容器C1，其形成串联谐振电路，其中谐振电容器C1的第一端子与谐振线圈L1相连接，并且谐振电容器C1的第二端子与地电势相连接。谐振电容器C1的第一端子此外经由灯装置2的串行和/或并行电路与半桥电容器C2的第一端子相连接，而半桥电容器C2的第二端子与地电势相连接。本发明镇流器用于驱动具有至少一个低压放电灯的灯装置，所述低压放电灯各配置有两个可预热的用于产生气体放电的电极螺旋线。为了使得能够温和地驱动灯，可以通过加热装置H给电极螺旋线施加加热电流。
根据本发明的第一实施例，电子镇流器用于驱动单个灯LA1。图1示出该镇流器的示意电路结构。在负载电路中，灯LA1连接在谐振电容器C1的第一端子与半桥电容器C2的第一端子之间。根据本发明，电子镇流器具有构建为饱和均衡扼流圈的变压器Tr1，所述变压器Tr1带有两个匝数相同的绕组4a、4b和相反的绕组系统。所述绕组4a、4b与灯LA1串联连接，经过铁磁芯相互磁耦合，并且由灯电流方向相反地流过。在半桥逆变器的负载电路中，变压器Tr1的第一绕组4a连接在灯LA1之前，而变压器Tr1的第二绕组4b连接在灯LA1之后，使得变压器Tr1作为差分电流变压器工作，并且均衡灯LA1之前的电流和灯LA1之后的电流。根据本发明，构建为饱和均衡扼流圈的变压器Tr1既负责灯LA1的各个末端以均匀亮度发光所必需的灯电流均衡，又负责在电流处于5-50mA范围内时通过变压器铁磁芯的限定设置的饱和来限制所出现的电压。由此，一方面只均衡微弱的灯电流，在微弱的灯电流的情况下亮度差异最大，而另一方面避免导致在预热阶段提前对灯点火从而导致损害灯的电压。此外，避免导致偶然的完全点火从而导致针对使用者的电击的事故危险的电压。
图2示出了适用于驱动两个并联连接的灯装置2的电子镇流器的电路布置的示意图，其中在谐振电容器C1的第一端子上以及在各半桥电容器C2的第一端子上连接有两个并联连接的电流支路，在所述电流支路中分别连接有两个串联连接的灯LA2、LA3和LA4、LA5。在本发明的该变型方案中，在两个并联电流支路中分别设置有变压器Tr2、Tr3，其中变压器的第一绕组6a或8a被布置在灯装置2之前，而变压器的第二绕组6b或8b被布置在灯装置2之后。绕组6a、6b或8a、8b分别实施为匝数相同同时方向相反的绕组，并且构成差分电流变压器，所述差分电流变压器均衡直接在灯装置2之前和之后的灯电流。根据本发明，两个变压器Tr2、Tr3构建为饱和均衡扼流圈，所述饱和均衡扼流圈既负责串联的灯LA2、LA3或LA4、LA5以均匀亮度发光所必需的灯电流均衡，又负责通过变压器铁磁芯的限定设置的饱和来限制所出现的电压。由此，一方面避免导致在预热阶段提前对灯点火从而导致损害灯的电压，另一方面，避免导致偶然的完全点火从而导致针对使用者的电击的事故危险的电压。
在变压器Tr2、Tr3的第一绕组6a、8a之前另外分别连接有均衡变压器Tr4的绕组10a、10b，所述均衡变压器Tr4不工作在饱和区域。该变压器Tr4同样作为差分电流变压器起作用，并且均衡并联电流支路中的分电流，使得在很暗的情况下第一电流支路中的灯LA2、LA3与第二电流支路中的灯LA4、LA5以同样的亮度发光。
根据本发明的第三实施例，电子镇流器用于驱动并联电流支路中的两个灯装置2。图3示出镇流器的示意电路结构。谐振电容器C1的第一端子以及在各半桥电容器C2的第一端子与两个并联的电流支路连接，在所述电流支路中分别连接有灯LA6、LA7。也就是说，在该实施方案中，串联谐振电路布置在电流支路的并联电路之前。饱和均衡变压器Tr5的第一绕组12a布置在第一个灯LA6之后，而该变压器Tr5的第二绕组12b布置在第二个灯LA7之后，其中在并联电流支路中的灯LA6、LA7之前分别连接有均衡变压器Tr6(不工作在饱和区域的变压器)的绕组14a或14b。如上面所说明的，该变压器同样作为差分电流变压器工作，并且均衡并联的电流支路中的分电流。由此保证，灯装置的所有灯以相同亮度发光。在该实施例中，饱和均衡扼流圈Tr5同样既负责灯以均匀亮度发光所必需的灯电流均衡，又负责在电流处于5-50mA范围时通过变压器铁磁芯的限定设置的饱和来限制所出现的电压。
图4同样示出适用于驱动两个并联的灯装置2的电子镇流器的示意电路装置。该变型方案应用两个并联的电流支路，所述电流支路分别实施为包括谐振电容器C1和谐振线圈L1的串联谐振电路，其中在谐振电容器C1的第一端子上以及在各半桥电容器C2的第一端子上连接有灯LA8、LA9。饱和均衡扼流圈Tr7的第一绕组16a布置在第一个灯LA8之后，而该变压器的第二绕组16b布置在第二个灯LA9之后。该变压器均衡在并联电流支路中的分电流，因为所述分电流由于所用电容器和线圈的不同制造容差而可能相互偏差。根据本发明，饱和均衡扼流圈Tr7既负责灯LA8、LA9以均匀亮度发光所必需的灯电流均衡，又负责在电流处于5-50mA范围时通过变压器铁磁芯的限定设置的饱和来限制所出现的电压以及与此相关联的防止偶然对灯点火的安全性。由此保证遵守安全规定(拇指探测)和灯的均匀的发光效果。
公开了一种用于驱动灯装置的电子镇流器，所述灯装置具有至少一个灯、特别是低压放电灯，该电子镇流器具有至少一个用于均衡灯电流的变压器，其中所述变压器具有两个配属给灯装置中一个或多个灯的绕组。根据本发明，所述变压器构建为饱和均衡扼流圈。
Claims (16)
1.一种用于驱动灯装置(2)的电子镇流器，所述灯装置具有至少一个灯(LA1-LA9)，该电子镇流器具有至少一个用于均衡灯电流的变压器(Tr1，Tr2，Tr3，Tr5，Tr7)，其中所述变压器(Tr1，Tr2，Tr3，Tr5，Tr7)具有两个绕组(4a，4b；6a，6b；8a，8b；12a，12b；16a，16b)，所述绕组对应于灯装置(2)的一个或多个灯(LA1-LA9)，
其特征在于，
所述变压器(Tr1，Tr2，Tr3，Tr5，Tr7)构建为饱和均衡扼流圈，使得出现饱和时的电流强度被设置为在比对灯完全点火所需要的电压显著更小的电压时就已经出现变压器线圈的解耦。
2.按照权利要求1的电子镇流器，其中当电流处于5-50mA范围内时出现所述变压器(Tr1，Tr2，Tr3，Tr5，Tr7)的饱和。
3.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述变压器(Tr1)的第一绕组(4a)布置在灯装置(2)之前，而所述变压器(Tr1)的第二绕组(4b)布置在灯装置(2)之后。
4.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述电子镇流器具有两个并联连接的电流支路，所述电流支路分别带有变压器(Tr2，Tr3)的在灯装置(2)之前的第一绕组(6a，8a)和变压器(Tr2，Tr3)的在灯装置(2)之后的第二绕组(6b，8b)。
5.按照权利要求4的电子镇流器，其中在所述变压器(Tr2，Tr3)的第一绕组(6a，8a)之前分别连接有不工作在饱和范围内的均衡变压器(Tr4)的一个绕组(10a，10b)。
6.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述镇流器具有两个并联连接的各带有至少一个灯装置(2)的电流支路，并且变压器(Tr5)的第一绕组(12a)布置在第一灯装置(LA6)之后而变压器(Tr5)的第二绕组(12b)布置在第二灯装置(LA7)之后。
7.按照权利要求6的电子镇流器，其中在并联连接的电流支路中的灯装置(2)之前分别连接有均衡变压器(Tr6)的一个绕组(14a，16b)。
8.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述电子镇流器具有由一个线圈(L1)和一个电容器(C1)组成的串联谐振电路。
9.按照权利要求8的电子镇流器，其中所述串联谐振电路布置在电流支路的并联电路之前。
10.按照权利要求8的电子镇流器，其中在并联连接的电流支路中，在所述灯装置(2)之前分别布置有一个串联谐振电路。
11.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述变压器(Tr1-Tr7)的绕组(4a-16a；4b-16b)具有相同的匝数，并且具有相反的绕组系统。
12.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述灯装置(2)具有一个灯(LA1-LA9)。
13.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述灯装置(2)具有至少两个灯(LA1-LA9)。
14.按照权利要求1或2的电子镇流器，其中所述镇流器构建为逆变器。
15.按照权利要求14的电子镇流器，其中所述镇流器是半桥逆变器。
16.按照权利要求1的电子镇流器，其中所述至少一个灯是低压放电灯。
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