CN101836508A - 用于放电灯的电子镇流器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带有控制专用集成电路的电子镇流器，该电子镇流器能够实现对放电灯调光。开关使控制晶体管的电网端子接通或者断开，该晶体管将电阻接通或者断开，使得在控制专用集成电路的控制输入端上的电势改变。

Description

用于放电灯的电子镇流器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于放电灯的电子镇流器。
背景技术
存在具有多种复杂等级的电子镇流器。通常，电子镇流器具有微控制器。在这种电子镇流器中，公开了能够实现对放电灯进行调光的构型。调光功能通过双芯控制线路以及调光电位计来控制。电子镇流器也可以包括控制ASIC(专用集成电路，anwendungsspezifischer integrierterSchaltkreis)而不是微控制器。这种电子镇流器不那么复杂。目前还没有公开如下的用于放电灯的、带有控制ASIC的电子镇流器：其中放电灯的调光不是通过昂贵的带有调光电位计的电路来控制。
发明内容
本发明的任务是，提供一种根据权利要求1的前序部分所述的用于放电灯的电子镇流器，其能够实现以紧凑的和价格低廉的结构来对放电灯进行调光，以便在必要时可以节省能量。
该任务通过具有权利要求1的前序部分所述的特征的用于放电灯的电子镇流器借助权利要求1的特征部分的特征来解决。
电子镇流器通过单极端子与开关相连，在该开关的不同开关状态中确定施加在控制ASIC的确定的控制输入端上的不同的电势。该控制输入端的特征在于，在其上的电势设定了控制放电灯时控制ASIC的工作频率，即通过其限定工作中(在接通阶段之后)的功率的工作频率。于是通过开关确定了控制ASIC的工作频率。工作频率本身又设定了至放电灯的能量输送。不同的工作频率对应于放电灯的不同的发射功率。换言之，放电灯在一个状态中相对于另一状态中被调光。
在一个优选的实施形式中，开关将与控制ASIC的控制输入端耦合的电网端子(优选为单芯线路)接通或者断开。开关于是以双态方式工作。该实施形式出于其简单的原因而尤其是被价格低廉地并且紧凑地提供。本发明的该方面基于的认识是：当只有唯一的调光功率级时，也实现了调光的节省能量的优点。例如，在调光的状态中发射未调光的状态中的光功率的50％的光能量。
在一个优选的实施形式中，电子镇流器包括晶体管，其控制输入端可通过开关与电网端子相连。双态的实施形式由此简单地以晶体管实现，即以特别简单地可用的并且价格低廉的部件来实现。通过晶体管于是可以影响确定在控制ASIC的控制输入端上的电势的电路。
该电路的一种价格特别低廉的实施形式如下：其中晶体管将电阻从控制ASIC的控制输入端连接到地，尤其是与另外的电阻并联。在电路中的电流或者电势通过电阻来改变并且同样输送给控制ASIC的控制输入端。
当要发射全功率时，放电灯通常以110kHz左右的频率来预热，以75kHz左右的频率来点燃并且随后在40kHz到50kHz之间的频率来工作。为了调光，通常使用在预热频率和点燃频率之间的频率，例如85kHz。在根据本发明的电子镇流器中所使用的类型的控制ASIC中会出现的是，电网端子将工作频率设定到85kHz，在预热之后并未达到75kHz的点燃频率，而是频率在其从110kHz下降时保持在85kHz。为了避免这种情况，可以使用控制ASIC的端子，该端子一方面可以视为输入端，另一方面可以视为输出端，其在放电灯的接通阶段中处于不同于接通阶段之后的电势上。特别地，也可以使用用于驱动预热变压器的输出端。控制ASIC的该端子与晶体管的控制输入端耦合，并且其漏极输出端随后与第一晶体管的控制输入端耦合。在接通阶段中，因此另外的晶体管被切换，并且在第一晶体管的控制输入端上的电势保持为零，使得在接通阶段中电网端子断开的状态被延长。在接通阶段结束之后，另外的晶体管的切换结束，在第一晶体管的控制输入端上可以形成电网电势，并且于是在控制ASIC的控制输入端上有相应的电势，通过其来设定控制ASIC上的工作频率(在接通阶段之后)。由此保证了当放电灯在接通之后要立即被调光时，放电灯被可靠地接通，即被预热和点燃。
附图说明
下面要借助一个实施例来进一步阐述本发明。唯一的附图示出了根据本发明的电子镇流器的部件的、对于阐述本发明而言重要的部分的电路图。
具体实施方式
在根据本发明的电子镇流器的一个优选的实施形式中，使用Infineon公司的控制ASIC ICB1FL02G，以便驱动放电灯。控制ASIC拥有输入端“RFRUN”，其用于设定控制ASIC的工作频率，即对放电灯施加的频率，尤其是在放电灯已经经过具有预热和点燃的接通阶段之后。工作频率的设定通过“RFRUN”上的电势或者由所连接的电阻得到的电流来实现。该电压降落于11kΩ的电阻R5上。与电阻R5并联连接有与晶体管Q1串联的13kΩ的电阻R4。通过晶体管Q1可以将电阻R4并联地接入和断开。由此，通过晶体管Q1可以影响控制输入端“RFRUN”上的电势。现在与电子镇流器连接有简单的开关(例如拨动开关)，晶体管Q1可以通过该开关来施加以控制电势。该开关在附图中并未示出。该开关将电子镇流器的电路装置的输入端L2与电网电势连接。通过1MΩ的电阻R2和二极管D1以及10kΩ的电阻R3，输入端L2与晶体管Q1的控制输入端连接。在电阻R2和二极管D1之间可以将齐纳二极管D1在截止方向上连接到地，以便引开来自电网的干扰脉冲。在二极管D1和电阻R3之间，彼此并联有20kΩ的电阻R1和1MΩ的电容器C1，并且连接到地。
如果在L2上没有电网电势，则晶体管Q1截止，并且在RFRUN和GND之间的电压仅仅通过R5确定。在电子镇流器被配备以具有图中所示的特征参数的部件情况下，在电子镇流器接通之后其首先经历预热阶段，其中放电灯被施加以110kHz的频率。在最小3.3J并且最高5.7J的定额的情况下，实际上在1s的预热时间情况下达到3.8J的预热能量。在预热之后，频率下降到75kHz，并且引导点燃。点燃时间为22ms并且点燃电压为900Vrms。随后，引导实际的工作，确切地说，控制ASIC以43kHz的工作频率工作，以便发出最大的光功率。在此，电网功率为60.7W，灯电压为122V，灯电流为457mA并且灯功率为55.6W。在5.1W的损耗情况下，得到92％的效率。
如果现在接通附图中未示出的开关，则电网电压在输入端L2上，晶体管Q1导通，并且在输入端RFRUN和GND之间的电压通过R5和R4的并联电路来确定。在这种情况中，工作频率又上升到85kHz，以便发出最大功率的大约一半。电网功率为36.5W，灯电压为167V，灯电流为177mA，并且灯功率为29.4W。在损耗为7.1W的情况下，得到81％的效率。现在在电子镇流器的电路装置中也设置了附加电路，当在接通之前在输入端L2上有电网电压时，通过该附加电路能够实现接通过程。如上面所描述的那样，在输入端L2上的电网电势实现将工作频率调节到85kHz。在以110kHz预热之后，频率由此并不会下降到75kHz的点燃频率。设置了电路，其延迟晶体管Q1的接通直到接通阶段(即预热和点燃)结束之后的时刻。为此设置了MOSFET M1，其漏极输出端与二极管D1和电阻R3之间的点耦合。MOSFET的栅极输入端通过2.2M的电阻R8与控制ASIC的电压输出端VCC相连。MOSFET M1的控制输入端通过电容为10nF的电容器C2与端子GND连接，并且附加地，MOSFET的控制输入端通过100kΩ的电阻R7与控制ASIC的端子“RFPH”相连，该端子在自身方面通过11kΩ的电阻R6与端子“GND”相连。端子GND附加地与MOSFET M1的源极端子耦合。控制ASIC的端子“RFPH”是如下端子：在接通阶段期间，即在预热和点燃期间在该端子上有预定的电势，该电势在接通阶段这后变化。该电路装置被构建为使得MOSFET M1在接通阶段期间被导通，使得在D1和R3之间的点处于地电势。在接通阶段结束之后，MOSFET M1的导通结束，并且在D1和R3之间的点上可以出现通过输入端L2确定的电势。如果在接通放电灯时在输入端L2上已经存在电网电势，则由此根据希望首先经过110kHz频率的预热，随后是75kHz频率的点燃，接着工作频率又上升到85kHz，以便实现调光运行。
在根据本发明的电子镇流器中，仅仅在两种工作状态之间、即以43kHz的工作频率发出完全功率和在85kHz的工作频率情况下发出50％的功率之间进行区分。在这些状态之间通过操作开关来切换，该开关使得电网电势施加在输入端L2上或者终止电网电势施加在输入端L2上。该电路装置特别简单地构建并且不复杂。不同于在较复杂地构建的电子镇流器情况中，不能设定任意的调光功率。由于可以在最大能量的发射和50％的能量的发射之间切换，所以提供了节能模式，并且这对于大多数节能目的是足够的。
同样地，简化了在发光装置中的安装。传统的调光镇流器通过专用的双芯控制线路和调光电位计来连接。在根据本发明的电子镇流器的情况中，仅仅需要连接电网线缆的一个附加的管线。其通过电网开关(拨动开关)与任意的电网相或者零导体相连。当调光输入端L2并未连接时，始终发出最大功率。

Claims (6)

1.一种用于放电灯的电子镇流器，其具有控制专用集成电路，其中控制专用集成电路具有控制输入端，该控制输入端的特点在于在该控制输入端上的电势设定驱动放电灯时控制专用集成电路的工作频率，
所述电子镇流器的特征在于，该电子镇流器连接到开关上，其中开关的不同的开关状态确定控制输入端上的不同的电势，以便通过开关来设定控制专用集成电路的工作频率。
2.根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于，开关接通或者断开与控制输入端耦合的电网端子。
3.根据权利要求2所述的电子镇流器，其特征在于，电网端子通过单芯线路来提供。
4.根据权利要求2或3所述的电子镇流器，其特征在于，该电子镇流器包括晶体管，晶体管的控制输入端能够通过开关和电阻与电网端子连接。
5.根据权利要求4所述的电子镇流器，其特征在于，晶体管将电阻从控制专用集成电路的控制输入端连接到地。
6.根据权利要求4或5所述的电子镇流器，其特征在于，晶体管的控制输入端与另外的晶体管的漏极输出端耦合，所述另外的晶体管的控制输入端与控制专用集成电路的输入端或输出端连接，所述输入端或输出端在放电灯的接通阶段中处于不同于接通阶段之后的电势上。
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