CN101146392B - 具有非对称逆变器控制的电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于至少一个放电灯(LA)的交流操作的电子镇流器,其用于调节被灯吸收的功率,以便补偿灯的运转层效应,由此确保燃亮和调光操作尽可能免于闪烁,同时具有向灯的近似正弦曲线、无功功率补偿的电流供给。
Description
技术领域
本发明涉及用于至少一个放电灯的交流操作的电子灯镇流器(EVG)。
背景技术
从现有技术可知,对用于交流操作的电子灯镇流器的逆变器半桥的两个通常对称受控(即利用具有50%脉冲占空比的方波信号)的功率晶体管进行灯电流的极性反转所需的非对称控制,有助于阻止填充气体内运转层的出现以及由此而引起的灯的闪烁。为此目的,施加脉冲占空比为非对称的控制信号,该占空比为在值0%到100%范围内不同于50%的值。
然而,其缺点是直流电压分量施加于灯上,结果,例如由于离子化金属原子或气体原子在两个电极之一的方向上的迁移而导致对操作过程的干扰。
EP 1 269 801 B1涉及用于对设置有荧光灯的照明装置进行调光的镇流器以及有关方法,其中镇流器通过灯燃亮电压的检测来自动识别一定的灯类型,并依照操作数据寄存器来设置与目前位于光源中的灯类型相关的操作数据。
在EP 1 095 543 B1中,揭示了一种具有逆变器半桥的用于至少一个气体放电灯的电子灯镇流器,该逆变器半桥由直流电压源供电,并由彼此串联连接的两个功率晶体管构成。因此,其提供了一种依赖于在每种情况下设置的调光等级的非对称模式,其中用于逆变器半桥第一和第二功率开关的控制信号的脉冲占空比通过控制电路以周期顺序发生变化,且由此达到在0%到100%范围内且不等于50%的值。
WO 99/34650描述了用于至少一个气体放电灯交流操作的电子镇流器,具有利用整流的供电电压来操作的逆变器半桥,以及用于控制气体放电灯操作的控制电路。逆变器半桥的两个半导体功率开关被控制电路控制为使得逆变器半桥在输出侧产生可变频率的交流电压。
EP 0 390 285 B1等揭示了用于水银蒸气放电灯的交流操作的调光电子镇流器,具有用于,尤其是在低调光等级,稳定灯运转层行为的集成可调节直流电压源。该直流电压源从而传递叠加在灯的交流供电电压上的直流电压偏移,其电压电平被调节为使得在调光操作期间灯产生的光通量保持恒定。
在美国4,251,752中,描述了一种用于至少一个荧光灯的交流操作的电子镇流器,具有作为谐波滤波器工作的直流电压上变换器形式的有源功率因子校正电路,其用于使对主谐波的干扰最小化,以及用于通过补偿由灯吸收的无功功率来提高功率因子。
发明内容
从上面提到的现有技术状态入手,本发明致力于更灵活地配置对灯的控制以使其更适于即时工作条件的目的。
根据本发明,该目的通过独立权利要求的特征来实现。示例性实施例在从属权利要求中进行限定,其进一步扩展了本发明的观念。
本发明揭示了一种用于至少一个灯的交流操作的电子灯镇流器。逆变器半桥的两个半导体功率开关通过控制信号来控制,该控制信号的脉冲占空比是可随时间变化调节的,例如可根据所检测的灯的工作参数来调节。两个逆变器开关从而被非对称地控制,其中控制的非对称性可通过对控制信号的规定来限定,该控制信号具有在0%到100%之间的值的可随时间变化的脉冲占空比。
此外,本发明还涉及一种用于操作至少一个灯的方法,所述灯的功率吸收通过对两个逆变器数字控制信号的脉冲占空比的指定来调节,所述两个逆变器数字控制信号用于控制逆变器的串联连接到半桥且彼此单独控制的两个半导体功率开关,所述逆变器用于向所述灯供应交流电流,其中这两个逆变器数字控制信号的所述脉冲占空比具有非对称值,其特征在于,所述两个逆变器数字控制信号的脉冲占空比是随时间变化调节的,并且被控制成由所述逆变器的非对称控制所产生的灯电流的直流分量当在预定数量的时钟周期内进行平均时为零。
因此,两个逆变器控制信号的非对称脉冲占空比可以通过逆变器控制信号的脉宽调制按规则时钟周期变化。
其替选方式是,两个逆变器控制信号的非对称脉冲占空比可以通过逆变器控制信号的脉宽调制,依赖于所检测的灯操作的工作参数(例如灯电流、灯电压,或者在每种情况下其直流分量,灯电阻......)、灯操作状态(例如点燃前/后)或者环境参数(温度等)而被适应性地改变。
在后一种情况下,首先预先确定两个非对称脉冲占空比的值,且用作逆变器控制的两个控制信号的脉冲宽度根据两个脉冲占空比的预定值来调节。在这之后,检测到表示灯的有效有功功率吸收的工作参数的直流信号分量(由所执行的脉冲宽度设置所引起)。然后,所涉及的工作参数被传递到调节和控制模块,在该模块中,两个脉冲占空比的预定值依赖于所检测的工作参数而被重新调节,使得前面提到的直流信号分量,在前述若干时钟周期上取平均后,基本上等于零。
根据本发明,作为调节参数来考虑的工作参数可以是灯参数和/或环境参数,例如灯燃亮电压(burning voltage)U LA的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或校正值,或者流经灯的电流I LA的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或校正值,传递到正在燃亮或在调光操作中的灯的有效有功功率PW,eff,在灯电流的正半波或负半波处计算的灯阻抗Z LA,或者用于检测灯闪烁的检测器输出信号,损害调节稳定性的不恰当高的温度升高或干扰因子(例如,由过载而导致的干扰电压峰值升高)。因此,根据本发明的脉冲占空比的调节还可以依赖于能量供应的操作模式(正常操作或紧急电流操作)来实现。此外,根据本发明可提供,为了调节由灯所吸收的有效有功功率,灯电流I LA的确切的信号演进以数字化形式被检测、取样、量化和估计,因为这对灯在燃亮操作和调光操作中的操作行为均有决定性影响。
根据本发明的一种变形,对由灯吸收的有效有功功率的调节可以这样来实现,即,使得将直流分量强加在灯电流上的情况下在可预先确定的时间段上取平均的直流分量基本上等于零。因此,所述直流分量的产生借助于非对称半桥控制、通过具有更优选高的时钟速率和相应的小的取样间隔的数字控制信号来实现,从而使该直流分量保持适当的低,因为对于某些灯类型,即使是相对小的直流分量,对于灯的运转层行为也是很重要的。
根据本发明,两个逆变器控制信号的脉冲占空比可遵循时变函数演进(time-dependent function development)(该时变函数演进在每种情况下都由逆变器控制信号的脉宽调制来预先确定),或者呈现在0%到100%范围内除值50%的短期随机值。随后由这些随机脉冲占空比引起的被灯吸收的有效有功功率的短期变化在可预定数量的时钟周期过去之后被再次补偿,原因在于对应的改变后的脉冲占空比被设置。
因此,根据本发明能够提供,两个逆变器控制信号的脉冲占空比彼此独立地被调节,或者彼此相关,即以函数关系彼此依赖。
脉冲占空比可以依赖于灯的调光等级来调节。
另外,本发明还涉及用于实施上述方法的控制模块。
此外,本发明还涉及一种用于放电灯的电子镇流器,所述电子镇流器具有:逆变器,用于向灯供以交流电流,其为串联连接到半桥的两个开关的形式;以及控制模块,用于利用两个逆变器数字控制信号来控制所述两个开关,其中这两个逆变器数字控制信号的所述脉冲占空比具有非对称值,其特征在于,所述两个逆变器数字控制信号的所述脉冲占空比是随时间变化调节的,并且被控制成由所述逆变器的非对称控制所产生的灯电流的直流分量当在预定数量的时钟周期内进行平均时为零。
前述的电子镇流器因此可具有功率因子校正电路,所述逆变器半桥的连接上游,所述功率因子校正电路与其供电电压输入连接,具有由脉宽调制功率因子控制信号控制的集成半导体功率开关,用于在燃亮或调光操作中补偿由放电灯吸收的无功功率。为了能够控制被灯吸收的功率的功率因子,根据本发明提供:功率因子控制信号通过脉宽调制依赖于所检测的灯操作的工作参数而自适应地改变。
附图说明
以下参考附图和对本发明实施例的详细描述对本发明的进一步的特征和优势进行解释。
图1示出了电子灯镇流器(EVG)的电路框图;
图2示出了具有依据现有技术的功率因子校正电路的图1中所示的电子灯镇流器(EVG)的电路实现;
图3a+b示出了两个电压-时间图,其中图示了在两个连续时钟周期期间产生的两个脉冲宽度调制控制信号的时间演进,所述信号用于控制逆变器半桥的两个功率晶体管;
图3c示出了电压-时间图,其中图示了在两个连续时钟周期期间产生的脉冲宽度调制控制信号的时间演进,该信号用于控制有功功率因子校正电路中的功率开关;
图3d示出了电压-时间图,其中图示了沿时间轴位移的近似正弦曲线,该曲线为灯燃亮电压随两个脉冲宽度调制控制信号的脉冲占空比的变化的演进,所述控制信号用于控制逆变器半桥的操作所需的两个功率晶体管;以及
图4示出了脉冲占空比(“占空因数”)的随时间变化的示例。
具体实施方式
在以下部分中将参考附图对本发明的实施例进行详细描述。
图1中示出了根据本发明的电子灯镇流器(EVG)的电路框图;其用于调节通过该EVG控制的交流操作放电灯的操作。
由此,具有串联连接的驱动器且标明为“PWM模块”的脉宽调制器用于控制被供以直流电压U V并用于灯LA的交流供电的逆变器DC/AC。借助于脉宽调制器PWM,对于半桥逆变器的两个开关的控制端子的两个控制电压U G1和U G2可有不同的脉冲宽度tein1和tein2,,由此具有不同的脉冲占空比d1和d2。因此,脉冲宽度调制器PWM的控制依赖于两个数字控制变量来实现,所述数字控制变量从标明为“R&S模块”的数字调节和控制装置的两个数字输出端传出。所涉及的分接工作参数的测量信号传递至该数字调节和控制装置作为调节参数。
这些测量信号例如可以是两个测量电压U M1和U M2,其每个与流经两个灯电极(W1和W2)的线圈电流I M1和I M2中的一个成比例。
因此,针对在燃亮操作或调光操作中待由放电灯LA产生的辐射功率,调节和控制装置根据所检测的测量信号以及根据通过输入期望值而可预先确定的命令变量,来调节前述两个控制变量。
在确定测量电压U M1或U M2(所述测量电压经由电子灯镇流器的负载电路LK分接)与表示前述期望值ФLA,soll的参考电压U ref之间的调节偏差,之后,调节和控制装置改变控制逆变器半桥DC/AC所需的控制电压U G1和U G2的频率和/或脉冲占空比d1或d2,使得至少近似地实现该期望值。
根据本发明,标明为“功率因子调节电路”的另外的功率调节电路LRK3(其调节路径由功率因子校正电路PFC构成),用于整个电路功率因子的稳定,通过功率因子校正电路PFC增加到接近1的值,目的是降低在燃亮操作或调光操作中被灯吸收的无功功率。因此,集成到功率因子校正电路PFC中的半导体功率开关被使用脉宽调制控制电压U G3加以控制,该控制电压也被具有串联连接的驱动器IC的前述脉宽调制器来传递。因此,脉宽调制器PWM提供由驱动器IC产生的脉冲宽度tein3的变化,以及由此而产生的用于控制所述半导体功率开关的控制电压U G3的脉冲占空比d3的变化。根据本发明,脉冲宽度调制器PWM的控制依赖于从数字调节和控制装置传递的数字控制变量,以及该数字调节和控制装置的附加数据输出来实现。
调节和控制设备根据调节参数以及命令变量ФLA,soll来调节前述的控制变量,所述调节参数可以例如是在功率因子校正电路PFC的输出处可得到的逆变器DC/AC的供电电压U V,或者功率因子校正电路PFC的输出电流;所述命令变量ФLA,soll在前述期望值输入处可预先确定,用于将在放电灯LA的燃亮或调光操作中产生的辐射功率ФLA。
确定通过功率因子校正电路PFC的输出分接的调节参数和表示前述命令变量ФLA,soll的参考电压U ref之间的调节偏差之后,调节和控制装置改变需用于控制集成于功率因子校正电路PFC中的半导体功率开关的控制电压U G3的脉冲占空比d3,从而至少近似地获得所述期望值。
如在图1中所示,根据本发明的BVG经由开关电源电路OWF连接到交流电源,该开关电源电路OWF用于无线电干扰抑制以及电源谐波的过滤。谐波滤波器OWF的经过滤的输出信号被传递给整流电路AC/DC,其将电源交流电压转换成整流中间电路电压,并将该电压经由前述功率因子校正电路PFC传递给逆变器电路DC/AC作为供电电压U V,所述功率因子校正电路PFC用于由整流器电路AC/DC传递的电压的谐波过滤和平滑,以及用于补偿在燃亮或调光操作中灯吸收的无功功率。因此,逆变器电路DC/AC用作可控交流电压源,其将借助于充电电容器C平滑的整流中间电路电压转换成频率可调节的高频交流电压,该高频交流电压用于放电灯LA的操作。
逆变器DC/AC的输出与负载电路LK连接,由EVG操控的放电灯LA经由该负载电路LK得到控制。负载电路LK由此包括谐振电路SRK,通过该谐振电路,逆变器电路DC/AC输出处的高频交流电压被传递给放电灯LA。
为了延长灯的寿命,根据本发明的EVG还可以可选地具有加热电路HzK,用于预热两个灯电极W1和W2。该加热电路可以例如包括由初级绕组和两个分离的次级绕组构成的加热变压器HzTr,其中的次级绕组LS1和LS2,例如如图2所示,被串联连接到放电灯LA的灯电极W1和W2,其电极被构成线圈。
电子镇流器具有控制模块μC,其监测电子镇流器的各种工作参数,并产生用于逆变器DC/AC的控制信号,从而调节由此产生的交流电压的频率,或者调节其控制信号的脉冲宽度。
由此控制模块μC可以监测例如灯燃亮电压U LA、预热电压U H、灯操作电流I LA、负载电路LK的阻抗Z LK,和/或由整流器电路AC/DC所提供的整流中间电路电压U V,并调节逆变器的输出频率或其控制信号的脉冲宽度,使得所检测的各个工作参数不超过或低于预先确定限值,从整流器AC/DC吸收的功率尽可能的恒定,以及尽可能恒定的灯电流I LA流经放电灯LA,或者尽可能恒定的灯燃亮电压U LA被施加在灯上。
电子镇流器可因此具有多个误差检测器,其监测尤其是负载电路LK的EVG的某些工作参数,并且在检测到确定的误差条件后,引起对逆变器DC/AC的相应控制,以便例如阻止在放电灯LA处出现过电压。
由此,电子镇流器的控制模块μC用于控制具有串联连接的驱动器IC的脉宽调制器,该脉宽调制器产生用于所述两个逆变器开关T1和T2的控制信号,由此控制信号的脉冲占空比,且尤其是其对称性可以随时间可变地调节。
与逆变器的频率变化相比,脉冲占空比的变化缓慢地实现。
随时间的变化可能突然地实现(“硬切换”),或逐渐地,即以斜坡形式实现(“软切换”)。
因此,在放电灯LA的燃亮和调光操作中,优选地,所输出用于两个逆变器开关的控制信号具有非对称脉冲占空比。通过该控制信号,尤其是将在低调光等级中被观察到的灯LA的运转层效应被减小,而在灯LA的预热和点燃操作中,优选地利用对称控制信号来工作。
在图2中示出了在图1中描述的电子灯镇流器的可能的电路实现,其具有以半桥电路形式提供的逆变器电路DC/AC,所述半桥电路由彼此串联连接的两个可控半导体功率开关构成,其功率开关T1和T2通过被标明为“驱动器IC”的桥驱动器由两个脉冲宽度调制控制信号U G1或U G2来控制。两个逆变器开关T1和T2的串联连接因此被连接在功率因子校正电路PFC的电压传送输出线和EVG的地节点之间。经由充电电容器C将平滑、整流的电源交流电压Ue1传递给逆变器半桥DC/AC作为供电电压UV。
在本实施例中,由在两个可控半导体功率开关T1、T2和地节点之间的连接节点构成的逆变器半桥DC/AC的输出栅极,经由结合到负载电路LK中且由谐振电感Lres和串联连接到该电感的谐振电容Cres构成的串联谐振电路,与设置为线圈的两个灯电极W1和W2中的一个连接。另一灯电极(W1)经由耦合电容CK连接到谐振电感Lres的远离逆变器半桥DC/AC的输出的一端,由此耦合电容CK和由放电灯LA构成的负载阻抗ZLA的串联连接被并联连接到串联谐振电路SRK的谐振电容Cres。
在该实施例中,借助于以周期顺序交替操作的两个电子可控功率开关T1和T2的开和关,逆变器半桥DC/AC的供电电压U V被转换成高频交流电压,所述高频交流电压被逆变器DC/AC输出到串联谐振电路SRK。其中谐振电容Cres具有点燃电容的功能。为了点燃灯,由逆变器DC/AC传递的交流电压的频率被移位到串联谐振电路SRK的谐振频率f0=(2π)-1·(LresCres)-1/2附近。因此,在施加于点燃电容Cres处的电压中出现电压下冲,放电灯LA由此被点燃。
另外,在根据图2中略示的本发明的EVG的实施例中,用于阻止向能量供应电源加载无功功率的功率因子校正电路PFC被实现为根据现有技术的直流电压上变换器(“升压变换器”或“步升变换器”)构成的有功功率校正电路。该直流电压上变换器由电源整流器AC/DC,连接整流器的电压传送输出端并作为限流储存扼流器(storage choke)的电感L,与该电感串联连接的二极管D,以及与二极管D串联连接用于输出电压U aus升压的输出侧充电电容器C。由此,电感L经由前述的脉宽调制器PWM连接到地,该脉宽调制器具有控制半导体功率开关的串联连接的驱动器IC,所述开关可以被实现为栅极关断可控硅整流器,或如图2所示,实现为自阻塞n沟道MOS场效应晶体管T3,其被并联连接到二极管D和充电电容C的串联连接。
在先施加输入直流电压U ein之后,充电电容C经由二极管D被充电到电压U c,该电压U c是功率因子校正电路PFC的输出电压U aus。在稳定操作状态下,半导体功率开关S3随后被切换到通过操作,持续接通时间tein3=d3/fa3=d3·T3,该接通时间可以通过由脉宽调制器设置的脉冲占空比d3和用于控制半导体功率开关S3的控制信号的时钟频率fa3=1/T3来设置,从而使得二极管D和充电电容C与与其串联连接的负载阻抗Z L的并联电路的负载电路LK被短路持续tein3时间。因此,在电感L处的整流输入电压U ein3下降,而流经电感L的输入电流I ein=I L=(1/jωL)·U L以及因此存储在电感L中的磁能WL=1/2L·|I L|2增加。在这段时间期间,阻塞电压U D=-U L被施加在二极管处。
在到达预先确定的最大电流值之后,半导体功率开关S3被切换到阻塞操作并持续关断时间段taus3(该时间段由表达式taus3=T3=tein3=T3·(1-d3)给出),使得在电感L和二极管D的连接节点K处相对于地的电压快速地增加,直到其超过存储在充电电容器C中的电压U c,从而二极管D导通(open)。线圈电流I L随后整流进入二极管D,并经由负载电路进一步流动,由此电感L的磁场衰竭,且充电电容C被进一步充电。因此,UD=0且通过充电电容C的短时间的再充电,输出电压U aus增加到值U aus=U ein-jωL·I ein>U ein,从而输出电流I aus减小到I aus=I ein=(U ein-U aus)/jωL。在电感L处的电压降U L=jωL·I L的时间平均值从而为0。因此,功率因子校正电路PFC在其输出栅极处传递限定的直流电压U aus,其幅度大于在整流器AC/DC的输入处的瞬时交流电压U ein’的幅度峰值。由于电路本身既不能防止短路,又不能无负载运行,因此其必须或者确切地适配于负载电路LK的负载阻抗Z L,或者如当前示例,半导体功率开关T3必须经由调节电路加以控制,以防止在功率因子校正电路PFC的输出处的过电压或过电流。
在图3a和3b中图示了两个电压-时间图,其中在两个连续时钟周期期间产生、并施加到两个逆变器功率开关T1和T2的控制电极上的两个脉冲宽度调制控制电压U G1和U G2的时间演进借助于两个计时的方波电压形式的示例来示出。这两个数字控制电压的“高”电平和“低”电平从而以由逆变器的时钟频率预先确定的次序来交替变化,其中电压U G1在U G2的关断时间内呈现其“高”电平,而电压U G2在U G1的关断时间内呈现其“高”电平。这样,逆变器半桥DC/AC的两个功率晶体管T1和T2被如下控制,即使得T1阻塞的同时T2导通,反之亦然。
如从这两个图中粗的双向箭头所理解,矩形控制电压U G1的下降时钟沿和矩形控制电压U G2的上升时钟沿在周期长度T1和T2内可沿时间轴在两个方向上移动(所述周期长度T1和T2由这些信号的相应时钟周期来预先确定),从而使得由两个控制电压U G1和U G2的相应接通时间tein1和tein2以及时钟周期T1=tein1+taus1和T2=tein2+taus2给出的脉冲占空比d1=tein1/T1=1-taus1/T1以及d2=tein2/T2=1-taus2/T2在每个时钟周期内能够呈现0%到100%之间除值50%之外的其它值。
因此,根据本发明还可以实现在由这些信号的相应时钟周期预先确定的时钟周期长度T1和T2内,沿时间轴移动控制电压U G1的上升时钟沿,以及矩形控制电压U G2的下降时钟沿,或者两个控制电压的上升和下降时钟沿。使得d1和d2呈现前述值范围中的值。在每个时钟周期之后或者在可预定数量的时钟周期之后,新执行的U G1和U G2脉冲占空比的设置因此可以彼此独立地实现或者彼此耦合地实现,其中在后一情况下,d2可以被设置为d1的函数,或者可以被设置成与d1相同的值。
因此,根据本发明,d1和d2变化的数量和方向被控制为使得由非对称半桥控制所产生的灯电流I LA的直流分量在可预定数量的时钟周期内的平均基本上等于零。
图3c示出了电压-时间图,其中图示了在两个连续时钟周期期间产生的脉宽调制控制电压U G3的时间演进,其用于控制在被实现为直流电压上变换器的有功功率因子校正电路PFC中的集成半导体功率开关T3的控制电极。在图3c中,所述控制电压被图示为具有50%脉冲占空比的方波电压。然而,根据本发明,还可以提供:矩形控制电压U G3的下降和/或上升时钟沿可以在由该信号的相应时钟周期预先确定的周期长度T3内沿时间轴位移,使得在每个时钟周期内或在可预定数量的时钟周期之后,由控制电压U G3的接通时间tein3和时钟周期T3=tein3+taus3给出的脉冲占空比d3=tein3/T3=1-taus3/T3可以获得0%到100%之间除50%之外的其它值。
图3d示出了电压-时间图,其中图示了沿时间轴位移的近似正弦曲线,灯燃亮电压U LA随在两个脉宽调制控制信号U G1和U G2的脉冲占空比d1和/或d2的变化的演进,所述控制信号用于操作逆变器半桥DC/AC控制所需的两个半导体功率开关T1和T2。如图3d所示,U LA沿时间轴的位移大小与在之前紧邻的时钟周期内所执行的两个脉冲占空比d1和d2的变化的和|Δd1|+|Δd2|成比例。
如从图4中可看出,脉冲占空比以时间平均来看,优选为50%。脉冲占空开始几乎示稳定的,且超过50%,随后该脉冲占空比可能会突然下降,或者,如所图示,以斜坡形式逐渐低于50%,之后再次依序从该近似稳定值开始上升到超过50%。
Claims (44)
1.一种用于操作至少一个灯(LA)的方法,所述灯的功率吸收通过对两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉冲占空比(d1和d2)的指定来调节,所述两个逆变器数字控制信号用于控制逆变器(DC/AC)的串联连接到半桥且彼此单独控制的两个半导体功率开关(T1和T2),所述逆变器用于向所述灯(LA)供应交流电流,其中这两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)具有非对称值,
其特征在于,
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉冲占空比(d1和d2)是随时间变化调节的,并且被控制成由所述逆变器的非对称控制所产生的灯电流(I LA)的直流分量当在预定数量的时钟周期内进行平均时为零。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的非对称脉冲占空比(d1和d2)借助于所述逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉宽调制,被以规则的时钟周期改变。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的非对称脉冲占空比(d1和d2)被调节到一数组的值,所述数组由以周期顺序重现的在值0%到100%之间除值50%以外的若干值构成。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的非对称脉冲占空比(d1和d2)通过所述逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉宽调制,根据所述灯操作的工作参数适应性地改变。
5.根据权利要求4所述的方法,
其中,通过至少一个调节电路(LRK1和LRK2)适应性地改变所述脉冲占空比。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于以下步骤:
-指定两个非对称脉冲占空比(d1和d2)的值以及设置用于控制所述逆变器(DC/AC)的两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉冲宽度,以及
-检测由所执行的所述脉冲宽度设置引起的工作参数的直流信号分量,
-其中,根据所检测的工作参数来调节所述两个脉冲占空比(d1和d2)的非对称性,使得前述直流信号分量的时间平均值等于0。
7.根据权利要求4至6中任何一个所述的方法,其特征在于:
所述灯操作的工作参数是灯燃亮电压(U LA)的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或整流值,或者是流经所述灯的电流(I LA)的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或整流值,在燃亮或调光操作中传递给所述灯的有效有功功率(Pw,eff),在所述灯电流(I LA)的正或负半波处的灯阻抗(Z LA),和/或用于检测所述灯(LA)的闪烁的检测器输出信号,损害所述调节的稳定性的不适当高的温度升高或过载电压。
8.根据权利要求4至6中任何一个所述的方法,其特征在于:
调节所述灯(LA)吸收的有效有功功率(Pw,eff),使得所述直流分量(I DC)的时间平均值等于0。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
调节所述灯(LA)吸收的有效有功功率(Pw,eff),使得所述直流分量(I DC)的时间平均值等于0。
10.根据权利要求1至6以及9中任何一个所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)分别遵循由所述逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉宽调制预先确定的时变函数演进。
11.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)分别遵循由所述逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉宽调制预先确定的时变函数演进。
12.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)分别遵循由所述逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉宽调制预先确定的时变函数演进。
13.根据权利要求1至6、9以及11至12中任何一个所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)在短期内呈现0%到100%之间除50%以外的随机值,且在可预定数量的时钟周期过去之后,由这些随机脉冲占空比(d1和d2)引起的由所述灯吸收的有效有功功率(Pw,eff)的短期变化再次被补偿,被相应调节的脉冲占空比(d1和d2)被设置。
14.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)在短期内呈现0%到100%之间除50%以外的随机值,且在可预定数量的时钟周期过去之后,由这些随机脉冲占空比(d1和d2)引起的由所述灯吸收的有效有功功率(Pw,eff)的短期变化再次被补偿,被相应调节的脉冲占空比(d1和d2)被设置。
15.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)在短期内呈现0%到100%之间除50%以外的随机值,且在可预定数量的时钟周期过去之后,由这些随机脉冲占空比(d1和d2)引起的由所述灯吸收的有效有功功率(Pw,eff)的短期变化再次被补偿,被相应调节的脉冲占空比(d1和d2)被设置。
16.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)在短期内呈现0%到100%之间除50%以外的随机值,且在可预定数量的时钟周期过去之后,由这些随机脉冲占空比(d1和d2)引起的由所述灯吸收的有效有功功率(Pw,eff)的短期变化再次被补偿,被相应调节的脉冲占空比(d1和d2)被设置。
17.根据权利要求1至6、9、11至12以及14至16中任何一个所述的方法,其特征在于:
彼此独立地调节所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)。
18.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
彼此独立地调节所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)。
19.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
彼此独立地调节所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)。
20.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
彼此独立地调节所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)。
21.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:
彼此独立地调节所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)。
22.根据权利要求1至6、9、11至12、14至16以及18至21中任何一个所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)通过函数关系而彼此依赖。
23.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)通过函数关系而彼此依赖。
24.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)通过函数关系而彼此依赖。
25.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)通过函数关系而彼此依赖。
26.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)通过函数关系而彼此依赖。
27.根据权利要求17所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)通过函数关系而彼此依赖。
28.根据权利要求1至6、9、11至12、14至16、18至21以及23至27中任何一个所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)根据所述灯的调光等级来调节。
29.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器控制数字信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)根据所述灯的调光等级来调节。
30.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)根据所述灯的调光等级来调节。
31.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)根据所述灯的调光等级来调节。
32.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)根据所述灯的调光等级来调节。
33.根据权利要求17所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)根据所述灯的调光等级来调节。
34.根据权利要求22所述的方法,其特征在于:
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)根据所述灯的调光等级来调节。
35.一种控制模块,用于实施根据前述任何一个权利要求的方法。
36.一种用于放电灯(LA)的电子镇流器,具有
-逆变器(DC/AC),用于向灯(LA)供以交流电流,其为串联连接到半桥的两个开关(T1和T2)的形式,以及
-控制模块(μC),用于利用两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)来控制所述两个开关(T1和T2),其中这两个逆变器数字控制信号的脉冲占空比(d1和d2)具有非对称值,
其特征在于,
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述脉冲占空比(d1和d2)是随时间变化调节的,并且被控制成由所述逆变器的非对称控制所产生的灯电流(I LA)的直流分量当在预定数量的时钟周期内进行平均时为零。
37.根据权利要求36所述的电子镇流器,其特征在于,
所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述非对称脉冲占空比(d1和d2)借助于所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉宽调制,是按规则的时钟周期变化的。
38.根据权利要求37所述的电子镇流器,其特征在于,
所述逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的所述非对称脉冲占空比(d1和d2)可被调节到一数组的值,所述数组由以周期顺序重现的在0%到100%之间除50%以外的若干值构成。
39.根据权利要求36所述的电子镇流器,其特征在于,
借助于所述逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉宽调制,所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉冲占空比(d1和d2)经由两个单独、闭合的调节电路(LRK1和LRK2)、依赖于所述灯操作的工作参数适应性地改变。
40.根据权利要求36至39中的任何一个所述的电子镇流器,
具有连接在所述逆变器半桥(DC/AC)上游的功率因子校正电路(PFC),所述功率因子校正电路(PFC)连接到其供电电压输入,具有通过脉宽调制的功率因子控制信号(U G3)控制的集成半导体功率开关(T3),用于补偿在燃亮操作或调光操作中被所述放电灯吸收的无功功率(Pb),
其特征在于,
借助于脉宽调制,所述功率因子控制信号(U G3)可根据检测的所述灯操作的工作参数适应性地改变。
41.根据权利要求39所述的电子镇流器,
其特征在于,
所述灯操作的所述工作参数是灯燃亮电压(U LA)的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或整流值,或者是流经所述灯的电流(I LA)的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或整流值,在燃亮或调光操作中传递给所述灯的有效有功功率(Pw,eff),在所述灯电流(I LA)的正或负半波处的灯阻抗(Z LA),和/或用于检测所述灯(LA)的闪烁的检测器输出信号,损害所述调节的稳定性的不适当高的温度升高或过载电压。
42.根据权利要求40所述的电子镇流器,
其特征在于,
所述灯操作的所述工作参数是灯燃亮电压(U LA)的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或整流值,或者是流经所述灯的电流(I LA)的直流信号分量和/或交流信号分量的有效值或整流值,在燃亮或调光操作中传递给所述灯的有效有功功率(Pw,eff),在所述灯电流(I LA)的正或负半波处的灯阻抗(Z LA),和/或用于检测所述灯(LA)的闪烁的检测器输出信号,损害所述调节的稳定性的不适当高的温度升高或过载电压。
43.根据权利要求36至39中的任何一个所述的电子镇流器,
其中所述控制模块根据所述灯的调光等级来调节所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉冲占空比(d1和d2)。
44.根据权利要求40所述的电子镇流器,
其中所述控制模块根据所述灯的调光等级来调节所述两个逆变器数字控制信号(U G1和U G2)的脉冲占空比(d1和d2)。
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