CN102282914A - 用于控制荧光灯的检测电路和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制荧光灯的检测电路,其中,如果在一个启动阶段后,第一输入端上的第一信号和/或第二输入端上的第二信号位于识别区间内,就可以检测出未导通的荧光灯。此外提出了用于控制至少一个荧光灯的一个EVG(电子镇流器)和一种方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制至少一个荧光灯的一种检测电路、一种电子镇流器和一种方法。
背景技术
荧光灯失效的一个可能的原因是电极的发光能力减弱(所谓的“End-of-Life”效果)。这种效果在荧光灯的使用寿命末期出现在两个电极之一上。这导致穿过荧光灯的放电电流在一个方向上比在与之相反的方向上更容易流通。荧光灯在这种情况下作为整流器起作用。在此,无法发光的电极极度升温,以至于可能在灯具表面上出现高温。在极端情况下,在直径小的荧光灯中,灯泡可能融化。
用于控制荧光灯的电子镇流器(EVG)必须及时识别出这种故障,并且,或者将输出电流和输出电压分别限定到一个不危险的值,或者断开荧光灯。
除了本身使灯具工作的任务以外,EVG还必须完成各种各样的控制任务和监控任务。对于这种控制和监控任务需要独有的电路部件,尤其是依据EVG的布线。
发明内容
本发明的目的在于,避免上述缺点,并且尤其是为有效且灵活的电子镇流器或者用于控制灯具的可多样化使用的检测电路提供一种方法,该检测电路例如根据布线承担起控制任务和/或监控任务。
该目的根据独立权利要求所述的特征来实现。本发明的改进方案也由从属权利要求中得出。
为了实现该目的,提供了一种用于控制荧光灯的检测电路,其中,如果在启动阶段后,第一输入端上的第一信号和/或第二输入端上的第二信号位于识别区间内,就可以检测出未导通的荧光灯。
在还未点亮或者熄灭荧光灯时,荧光灯尤其是未导通的。
这种针对检测电路的方法能够灵活地使用在例如布线不同的电子镇流器中和/或具有不同数量的荧光灯的电子镇流器中。
示例性地,识别区间相应于大约2V至大约3V范围中的电压区间。
一个改进方案是,在启动阶段期间通过检测电路将输入端上的电压相互比较,可以确认是否连接了一个荧光灯或者两个荧光灯。
在此要注意的是,启动阶段包含了用于监控螺旋灯丝的持续时间和/或预热至少一个荧光灯的持续时间。在该启动阶段期间,可以在点亮至少一个荧光灯之前执行准备性的测量和监控。
还有一个改进方案是,这样建立检测电路,即可以确认的是:
-如果在启动阶段期间作比较的两个输入端上的电压大约相同,那么连接了两个荧光灯,
-否则只连接了一个荧光灯。
因此检测电路可以自动识别,它使用在其中一种情况中还是用在另一种情况中。
尤其是在此情况下,即输入端上的电压相差例如大约因数2时,可以推断出只用了一个荧光灯。与此相应地,可以使用两种比较(输入端上的电压近似一样大或者输入端上的电压明显(大约因数2)不同)或者只使用两种测量结果的一个,从而确认是否连接了一个荧光灯或者是否连接了两个荧光灯。
下一个改进方案在于,取决于第一输入端上的第一信号,并且取决于第二输入端上的第二信号,可以在连接了一个荧光灯的情况下在启动阶段后根据以下至少一个准则执行控制:
-如果第一信号或者第二信号分别位于第一电压区间中,那么减小输出电压或者提高控制的频率;
-如果第一信号或者第二信号分别位于第二电压区间中,并且各自的另一个信号位于第二或者第三电压区间中,则利用点火电压对该荧光灯实现控制;
-如果第一信号和第二信号位于第三电压区间中,那么控制荧光灯、尤其是监控荧光灯上的输出电压;
-如果第一信号或者第二信号分别位于第四电压区间中,那么减小输出电压或者提高控制的频率。
要注意的是,上述准则可以单独地或者相互组合起来使用。
一个设计方案是,取决于第一输入端上的第一信号,并且取决于第二输入端上的第二信号,可以在连接了两个荧光灯的情况下在启动阶段后根据以下至少一个准则执行控制:
-如果第一信号或者第二信号分别位于第一电压区间中,那么减小输出电压或者提高控制的频率;
-如果第一信号和第二信号位于第二电压区间中,则利用点火电压对该荧光灯实现控制;
-如果只有第一信号或者只有第二信号位于一个第二电压区间中,并且各自的另一个信号位于第三电压区间中,则利用降低的点火电压对该荧光灯实现控制;
-如果第一信号和第二信号位于第三电压区间,那么控制荧光灯,尤其是监控荧光灯上的输出电压;
-如果第一信号或者第二信号分别位于第四电压区间中,那么减小输出电压或者提高控制的频率。
在此要注意的是,“只有第一信号或者只有第二信号”的表述相当于由第一信号和第二信号构成的互斥(EXOR)-关系。
上面提到的减小输出电压也可以包括这种可能性,即并不控制至少一个荧光灯或者断开检测电路和/或电子镇流器。
要注意的是,上面所述的准则可以单独地或者相互组合起来使用。
特别将这些电压区间相互连续地安排。示例性地,可能使用以下电压区间:
-第一电压区间:电压大于3V;
-第二电压区间:电压位于从2V至3V(分别包含在内)的范围中;
-第三电压区间:电压位于从(包含)0.5V至2V的范围内;
-第四电压区间:电压小于0.5V。
还有一个改进方案是,如果在启动阶段期间,第一信号和第二信号分别大于第一预定电压,并且小于第二预定电压,那么取决于第一输入端上的第一信号,并且取决于第二输入端上的第二信号尤其是通过至少一个半桥逆变器对至少一个荧光灯实现控制。
所述启动阶段尤其是指对至少一个荧光灯进行控制之前的一段时间。这种控制例如借助于半桥电路(或者借助于半桥逆变器)、借助于全桥电路或者借助于推拉式电路来实现。
在此要注意的是,第一预定电压优选地比第二预定电压小。换句话说,如果第一和第二信号分别位于第一预定电压和第二预定电压之间的区间内,那么直接或间接地(例如通过至少一个半桥逆变器)实现对至少一个荧光灯的控制。
这样可以有利地识别出至少一个荧光灯的至少一根螺旋灯丝,其中可以在不同EVG拓扑结构(“灯接地”(“Lamp-to-Ground”)或者“电容器接地”(“Capacitor-to-Ground”)的布线)中并且特别是与一个荧光灯或者与两个荧光灯的组合中使用检测电路。
此外要注意的是,在两个输入端的至少一个上的、相应于高电压的上阈值(例如大于第二预定电压)可以与检测电路中的高电流意义相同。例如,检测电路可以具有一个电源,该电源相应于这种高电压这样向检测电路加载供给电压,即不再能够驱动至少一个荧光灯。因此,两个输入端中至少一个上的高电压可替代地或者附加地相应于一个高电流,该电流由电源从供给电压中置换出来,并且限制控制至少一个荧光灯。
本方法的另一个优点在于,可以灵活应用该检测电路,并且因此可以省略许多否则对于控制任务和监控任务来说必要的电路部件。
因此一个改进方案是,通过电源预先给定了第二预定电压。
特别地,一个改进方案是,至少其中一个输入端与电源相连接,其中,电源取决于至少任一个输入端上的至少一个电压加载供给电压。
该电源例如设计为可以控制的电源。
一个改进方案是,可以在启动电子镇流器之前使用用于控制至少一个荧光灯的检测电路。
优选地,在电子镇流器启动之前或者说点亮荧光灯之前对螺旋灯丝进行识别。
另一个改进方案是,如果在启动阶段期间,第一信号或第二信号大于第二预定电压,或者第一信号或第二信号小于第一预定电压,那么并不进行尤其是通过所述至少一个半桥逆变器对至少一个荧光灯的控制。
在这种情况下,螺旋灯丝(仍然)没有被正确地识别,仍然未对至少一个荧光灯进行控制,或者EVG尤其是一直这样等待,直到正确地接触螺旋灯丝。
这是特别有利地,即当荧光灯仅仅在一侧插入固定件中,则不能实现点亮荧光灯,并且因此例如在更换荧光灯时,使用者不会触电。
一个改进方案特别是,
-在连接有一个荧光灯的情况下,第一信号通过分压器相应于荧光灯上的电压,并且第二信号通过分压器相应于比较电压;
-在连接有两个荧光灯的情况下,第一信号通过分压器相应于第一荧光灯上的电压,并且第二信号通过分压器相应于第二荧光灯上的电压。
因此,可以有利地在连接有一个荧光灯或者连接有两个荧光灯时使用检测电路。
还有一个改进方案是,至少一个荧光灯可以在电容器接地的拓扑结构或者在灯接地的拓扑结构中运行。
因此,可以在不同的拓扑结构中、即在至少一个荧光灯的布线中使用检测电路。检测电路在这两种形式的线路中都正确地得出必要的行为,或者说必要的控制任务和监控任务。
一个可替代的实施方式在于,设置用于确定电压区间的比较器。
下一个设计方案是,借助于微控制器可以确定输入端的信号。
相应地,可以使用具有所属的开关逻辑的比较器用于检测阈值。可替代地或者附加地,可以使用至少一个、有时可能与至少一个模拟-数字-转换器(A/D-Wandler)相连接的微控制器,从而采集施加在输入端上的信号并且适宜地进行评估。
还有一个设计方案是,可以借助于至少一个半桥通过电压控制的振荡器来控制至少一个荧光灯。
例如,至少一个半桥或者电压控制的振荡器可以是用于使至少一个的荧光灯工作的部分检测电路或者部分电子镇流器。检测电路尤其也可以是电子镇流器的一部分,或者与之关联。
一个改进方案在于,至少一个输入端与可以控制的电源相连接,其中,该可以控制的电源取决于至少一个输入端上的至少一个电压加载供给电压。
只要电源能够取决于施加在至少其中一个输入端上的电压加载具有相应于高电流的供给电压,那么基于所涉及的输入端上的高电压,停止对至少一个荧光灯进行控制(或者说不再能实现控制)。
另一个设计方案是,检测电路至少部分地以一个集成电路的形式构成。
前面所述的目的也通过一个用于控制至少一个荧光灯的电子镇流器来实现,该电子镇流器包括一个如在此所述的检测电路。
EVG特别提供了用于对至少一个荧光灯调光的功能,以及识别End-Of-Life的功能。根据该检测电路可以及时地在荧光灯工作时识别出故障,并且停止继续控制该灯具(这就是说荧光灯被切换至不导通状态)。
此外一个设计方案是,可以使用用于识别End-Of-Life和用于断开荧光灯的电路布局。
上述目的还通过一个用于控制至少一个荧光灯的电路布置来实现,该电路布置包括:
-半桥逆变器,具有至少一个接在下游的负载电路,
-至少一个耦合电容器,其与负载电路并且与半桥逆变器相连接,
-其中负载电路具有用于至少一个荧光灯的接口,
-根据权利要求1至15中任一项所述的检测电路,用于控制半桥逆变器。
上述目的也通过一个方法来实现,该方法用于根据在这里所述的实施方法来运行检测电路。
附图说明
下面根据附图示出并且说明本发明的实施例。
其示出:
图1示例性地示出了用于控制至少一个荧光灯的控制电路的构造;
图2在“Capacitor-to-Ground”(电容器接地)的拓扑结构中示出了具有一个荧光灯的EVG;
图3在“Capacitor-to-Ground”(电容器接地)的拓扑结构中示出了具有两个荧光灯的EVG;
图4在“Lamp-to-Ground”(灯接地)的拓扑结构中示出了具有一个荧光灯的EVG;
图5在“Lamp-to-Ground”(灯接地)的拓扑结构中示出了具有两个荧光灯的EVG。
具体实施方式
图1示例性地示出了用于控制至少一个荧光灯的控制电路的构造。
图1包括多个比较器Compl1,Compl2,Compl3,Comp21,Comp22,Comp23,Comp31和Comp32,它们的输出端与逻辑单元101相连接。逻辑单元101控制压控振荡器VCO 102,在其输出端上提供了两个控制信号LSG,HSG,例如用于控制半桥电路或者说半桥逆变器的电子开关。
该控制电路可以是End-Of-Life电路的一部分,尤其是用于运行和/或用于监控至少一个荧光灯的End-Of-Life检测电路的一部分。
控制电路可以是集成电路的一部分,其可以用于控制电子镇流器(EVG)或者至少一个半桥。
根据图1,控制电路具有两个输入端EOL1,EOL2,以及用于供给电压VCC的输入端。这两个输入端EOL1和EOL2适合用于检测荧光灯上的电压或者与荧光灯相关的电压。可以借助于控制电路适宜地对分别在每个输入端EOL1和/或EOL2检测到的电压进行评估。
示例性地,根据图1的控制电路为此如下设计:输入端EOL1与比较器Comp31的一个输入端相连接,比较器Comp31的另一个输入端与节点108相连接。节点108通过电阻106与输入端EOL2相连接。节点108也通过电阻105与地线连接。此外,输入端EOL2与比较器Comp32的一个输入端相连接,它的另一个输入端与节点109相连接。该节点109通过电阻104与地线相连接,并且通过一个电阻与输入端EOL1相连接。
输入端EOL1分别与比较器Compl1,Compl2和Compl3的一个输入端相连接。比较器Compl1的另一个输入端所处的电势为3V,比较器Compl2的另一个输入端所处的电势为2V,并且比较器Compl3的另一个输入端所处的电势为0.5V。
输入端EOL2分别与比较器Comp21、Comp22和Comp23的一个输入端相连接。比较器Comp21的另一个输入端所处的电势为3V,比较器Comp22的另一个输入端所处的电势为2V,并且比较器Comp23的另一个输入端所处的电势为0.5V。
根据这些比较器可以确定,输入端EOL1和EOL2上的输入电压分别处于至少四个电压范围中的哪个范围中。
输入端EOL1与电源107的一个输入端相连接,并且输入端EOL2与电源107的另一个输入端相连接。电源还与供给电压VCC相连接。供给电压VCC通过一个Z-二极管D1与逻辑单元101相连接,并且在供给电压VCC和地线之间布置了一个Z-二极管D2。
因此两个输入端EOL1和EOL2或者两个输入端中仅一个能够与可以控制的电源107相连接,该电源取决于输入端EOL1和EOL2上的电压对供给电压VCC进行加载。通过Z-二极管D1,当供给电压VCC超过预定值时,开启逻辑单元101用来控制VCO 102。Z-二极管D2防止该供给电压VCC进一步升高。
紧接着,在不同的电路中举例说明具有一个或者具有两个荧光灯的电子镇流器(EVG)的电路布置。每个电路布置都具有图1中所示的、并且在前面阐述了的所谓“控制回路”形式的控制电路。
原则上,适于这些电路布置的是,示出的荧光灯不必是EVG的一部分,而是优选地设置能够与这些荧光灯接触的接口(例如固定件)。
具有一个荧光灯的EVG和“电容器接地”布线
图2在“Capacitor-to-Ground”(电容器接地)的拓扑结构中示出了具有一个荧光灯的EVG。
图2示出了电路框图201,它也存在于随后的电路布置中,并且在那里也被称为电路框图201。接下来举例说明这个电路框图201。
供给电压或者中间回路电压VBus处于地线和节点202之间。节点202与n沟道Mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)Q1的漏级端子相连接,它的源级端子与节点HB并且与一个n沟道Mosfet Q2的漏级端子相连接。Mosfet Q2的源级端子与地线相连接。Mosfet Q1的门极端子与控制电路204的输出端LSG相连接,并且Mosfet Q2的门极端子与控制电路204的输出端HSG相连接。节点HB通过线圈L1与节点203相连接,并且节点203通过电容器C1与地线相连接。
因此,电路框图201一方面与控制电路204相连接,并且另一方面其通过节点202和203与其他的电路布置相连接。
根据图2,节点202通过电阻RI1与用于控制电路204的供给电压VCC的输入端相连接。节点202通过电阻R21与灯具灯1的螺旋灯丝的一个接线端205相连接。该螺旋灯丝的另一个接线端206通过电阻R22与输入端EOL1相连接,并且输入端EOL1通过电阻R23与地线相连接。该接线端206也通过电容器C2与地线相连接。节点202通过电阻R31与输入端EOL2相连接,并且输入端EOL2通过电阻R32与地线相连接。节点203与灯具灯1的螺旋灯丝的一个接线端207相连接。
具有两个荧光灯的EVG和“电容器接地”电路
图3在“Capacitor-to-Ground”(电容器接地)的拓扑结构中示出了具有两个荧光灯的EVG。
相应于图2的实施方式,电路框图201设计具有两个节点202和203。
示例性地示出了具有两个荧光灯灯1和灯2的EVG。在此可以是用于插入荧光灯的固定件。荧光灯分别具有两根螺旋灯丝,每根螺旋灯丝具有两个接线端。因此荧光灯灯1具有用于与第一螺旋灯丝连接的接线端301和302,和用于与第二螺旋灯丝连接的接线端303和304。相应地,荧光灯灯2具有用于与第一螺旋灯丝连接的接线端305和306,和用于与第二螺旋灯丝连接的接线端307和308。
节点202通过电阻RI1与接线端306相连接,通过电阻R12与接线端301相连接,通过电阻R21与接线端307相连接,并且通过电阻R31与接线端303相连接。
节点203与接线端302相连接,与接线端305相连接,以及通过电阻R13与用于控制电路204的供给电压VCC的输入端相连接。
接线端304通过变压器T1的第一线圈与节点309相连接,并且接线端308通过变压器T1的第二线圈与节点310相连接。
节点309也通过一个电容器C3与地面连接。该节点309还通过电阻R32与输入端EOL1相连接,其中,输入端EOL1通过电阻R33与地线相连接。
节点310通过电容器C2与地线相连接。该节点310还通过电阻R22与输入端EOL2相连接,其中,输入端EOL2通过电阻R23与地线相连接。
具有一个荧光灯的EVG和“灯接地”布线
图4在“Lamp-to-Ground”(灯接地)的拓扑结构中示出了带有一个荧光灯的EVG。
相应于图2的实施方式,电路框图201设置具有两个节点202和203。
节点202通过电阻R11与用于控制电路204的供给电压VCC的输入端相连接。
供给电压VCC的输入端通过电阻R23与节点401相连接,并且通过电阻R33与输入端EOL2相连接。输入端EOL2通过电阻R34与地线相连接。
节点203通过由电阻R21和电容器C2组成的并联电路与用于荧光灯灯1的第一螺旋灯丝的接线端402相连接,并且通过电阻R22与节点401相连接。节点401与输入端EOL1相连接,并且通过电阻R23与用于荧光灯灯2的第二螺旋灯丝的接线端404相连接,用于该荧光灯的第二螺旋灯丝的接线端403与地线相连接。
具有两个荧光灯的EVG和“灯接地”布线
图5在“Lamp-to-Ground”(灯接地)的拓扑结构中示出了具有两个荧光灯的EVG。
相应于图2的实施方式,电路框图201设置具有两个节点202和203。
示例性地示出了具有两个荧光灯灯1和灯2的EVG。在此可以是用于插入荧光灯的固定件。荧光灯分别具有两根螺旋灯丝,每根螺旋灯丝具有两个接线端。因此荧光灯灯1具有用于与第一螺旋灯丝连接的接线端501和502,并且具有用于与第二螺旋灯丝连接的接线端503和504。相应地,荧光灯灯2具有用于与第一螺旋灯丝连接的接线端505和506,并且具有用于与第二螺旋灯丝连接的接线端507和508。
节点202通过电阻RI1与用于控制电路204的供给电压VCC的输入端相连接。
用于控制电路204的供给电压VCC的输入端通过电阻R23与输入端EOL1相连接,并且通过电阻R33与输入端EOL2相连接。
节点203通过由电阻R31和电容器C3组成的并联电路与节点510相连接,以及通过由电阻R21和电容器C2组成的并联电路与节点509相连接。
节点509通过电阻R22与输入端EOL1相连接。节点510通过电阻R32与输入端EOL2相连接。
此外,节点509还通过变压器T1的第一线圈与接线端502相连接。节点510通过变压器T1的第二线圈与接线端506相连接。
输入端EOL1通过电阻R24与接线端503相连接,并且输入端EOL2通过电阻R34与接线端508相连接。这两个接线端504和507与地线相连接。
设定分压器的规格
这样调节与荧光灯的一根螺旋灯丝并且与一个电容器(C2,C3)相连接的分压器(R21,R22或者R31,R32),即在电子镇流器运行中(VBus=400V,半桥晶体管受控,节点HB上的电势在时间上平均为大约200V),未将灯具点亮时,该螺旋灯丝的电势明显超过节点HB的电势,例如大约在360V。
继续这样向下划分该螺旋灯丝的电势,并且供应给EOL输入端,在EVG运行时,如果灯具未被点亮(在这种情况下,灯具的电阻无穷大),则EOL输入端上的电压超过2V,并且如果灯具被点亮(在这种情况下,灯具的电阻例如位于从100Ω至10OkQ的范围中),则EOL输入端上的电压降到2V以下。
在只具有一个荧光灯的电路布置中(图2,图4),输入端EOL2与一个分压器相连接,该分压器这样划分固定的电压,即,使得在灯具以高功率工作时(灯具的电阻例如在100Ω至1kΩ的范围中),两个输入端EOL1和EOL2具有(差不多)相等的输入电压。
在根据图2的电路布置中,为此使用了中间电路电压VBus,这是因为输入端EOL1上的电压也取决于中间电路电压VBus。相应地,在根据图4的电路布置中对供给电压VCC进行划分,这是因为在这里EOL1上的电压取决于于该供给电压VCC。
螺旋灯丝询问
由于灯具故障而断开的EVG应该在这个灯具被换掉以后自动再次启动。
为此,该电通路控制两根螺旋灯丝中的至少一根:在螺旋灯丝中断时可以使断开功能复位,并且当更新了通路时,该EVG可以再次启动。
出于安全考虑,具有优点的是,如果灯具只有一侧插入了其中形成点火电压的固定件中,则EVG不启动。如果在这种情况下触碰到灯具另一侧上的接线端,那么该灯具可能会点亮,并且可能造成触电。
点火电压形成在与谐振电路(L1,C1)相连接的固定器上。在EVG具有两个荧光灯的情况下(图3,图5),此外还在与变压器T1(平衡变压器)连接的固定件上形成点火电压。分别位于这些固定件对面的灯具优选地被检查电通路。
优选地,在启动EVG之前或者随着EVG的启动实现对螺旋灯丝的询问。在这种情况下半桥晶体管(Q1,Q2)仍未受控,根据电源电压,中间电路电压(VBus)例如位于从176V至375V的范围中。灯具(灯1,灯2)仍未被点亮(这就是说,当前灯具的电阻无穷大)。
当插入了螺旋灯丝并且一切正常时,输入端EOL1和EOL2上的电压位于大约从0.5V至大约3V的范围中。
如果相反地有一根螺旋灯丝故障,那么在根据图2和图3的电路中,输入端EOL1和EOL2上相应的电压分别为0V,在根据图4和图5的电路中,输入端EOL1和EOL2上的电压高于3V。在这两种情况下(0V和大于3V)不应启动EVG。只有当输入端EOL1和EOL2上的电压在从0.5V至3V的范围中时,EVG才启动。
下面的表格总结了启动EVG之前对螺旋灯丝的询问:
输入端 | 条件 | 原因 | 反应 |
EOL1或EOL2 | >3V | 螺旋灯丝故障 | 等待 |
EOL1和EOL2 | 0.5V-3V | 螺旋灯丝正常 | 启动 |
EOL1或EOL2 | <0.5V | 螺旋灯丝故障 | 等待 |
在上面的表格的第一列中,示出了哪些输入端EOL1和/或EOL2满足根据第二电压的条件。根据输入端EOL1和/或EOL2上电压的状态,第三列示出原因,并且第四列包含了检测电路或者说EVG的反应。
根据图3的电路包括一个特点:在这里,根据目的要监控两个灯具的所有四根螺旋灯丝。为此,控制电路的供给电流通过电阻RI1和R12并且通过两根螺旋灯丝(接线端301,302和305,306)输送给谐振电路-灯具一侧。为了保持低损耗,电阻RI1和R12可以一样大,并且是电阻R13的两倍大。如果两根螺旋灯丝中的一根发生故障,那么供给电流下降到其正常值的2/3。为了在较大的、在176V和375V之间的电源电压范围中可以对这种较小的变化进行评估,使控制电路的供给电流并不取决于电源电压。这通过电源107实现,该电源取决于电源电压额外地对供给进行加载(见图1和所属的说明)。只有当控制电路中存在的供给电流不超过某个最小值(例如150μA)时,才启动EVG。
电源107或者由输入端EOL1和EOL2上的较大的电压控制,这些电压分别与中间电流电压VBus成比例,或者由输入端EOL1上的电压控制。
因此具有优点的是,能够在低电压范围和高电压范围内识别荧光灯的至少一个故障的螺旋灯丝,并且因此该控制电路可以广泛应用于不同的EVG拓扑结构中(“Lamp-to-Ground”-布线,“Capacitor-to-Ground”-布线)。
点火控制
如果还未点亮灯具,或者如果灯具在运行期间出于某种原因熄灭了,则应将其点亮。
为此由EVG提供了所需要的、根据灯具直至750V的点火电压。通过以下方式识别出未点亮的灯具,即在相应的输入端EOL1和/或EOL2上的电压高于2V但是低于3V。
尤其是在可以调光的、具有两个灯具的EVG中,如果一个灯具已经点亮,则通过平衡变压器T1使另一个灯具的点火电压几乎翻倍。在此状态下,平衡变压器T1由于铁芯的高电压和高调节而被显著地施加负荷。因此,为了维持这种状态,减低点火电压是有效的。
在这种情况下,输入端EOL1或EOL2中任一个上的电压位于从0.5V至2V的范围中,另一个输入端EOL2或EOL1上的电压位于2V和3V之间的范围中(如果该电压未点亮一个灯具,就与只具有一个灯具的EVG的情况差不多)。
为了能够正确做出反应,优选地要确定,是否运行带有一个灯具或者带有两个灯具的控制电路。只要灯具仍未被点亮、即在预热阶段期间,就尤其可以确定这一点:在具有一个灯具的EVG中,输入端EOL1和EOL2上的电压相差大约因数2,在具有两个灯具的EVG中,输入端EOL1和EOL2上的电压在预热阶段期间大约相同。确定电压和其相互的反应可以借助于控制电路、例如根据比较器Comp31和Comp32(见图1)实现。
监控输出电压U
out
在EVG正常工作时(点亮灯具),其输出电压不应该总是超过一个特定的值,例如300V或430V。
为了确保这一点,可以引入和用于进行点火控制一样的调节量,然而可以相应地提高敏感度。
可以根据输入端EOL1和EOL2上的电压监测到“正常运行”状态,这两个电压都在从0.5V至2V的范围中。
对于EVG特别的负荷是如根据EN61000-3-2检查的、硬整流运行状态。在这里,灯具串联一个二极管,并且因此耦合电容器(C2,C3)被显著地重新充电。EVG在该运行模式中可以通过以下方法减轻负荷,即,提高运行频率使之(远远)高于输出-谐振电路(L1,C1)的谐振频率。
下面的表格示出了控制点火的可能性,和在启动EVG以后监控EVG的输出电压的可能性
对于具有一个灯具的EVG的情况:
输入端 | 条件 | 原因 | 反应 |
1或2 | >3V | 硬整流 | 提高频率 |
1或2 | 2V-3V | 未点亮灯 | 全额点火电压 |
1和2 | 0.5V-2V | 正常运行 | 监控输出电压Uout |
1或2 | <0.5V | 硬整流 | 提高频率 |
对于具有两个灯具的EVG的情况:
输入端 | 条件 | 原因 | 反应 |
1或2 | >3V | 硬整流 | 提高频率 |
1和2 | 2V-3V | 未点亮灯 | 全额点火电压 |
1互斥2 | 2V-3V | 未点亮灯 | 减小点火电压 |
1和2 | 0.5V-2V | 正常运行 | 监控输出电压Uout |
1或2 | <0.5V | 硬整流 | 提高频率 |
对于螺旋灯丝询问、点火控制和监控输出电压这些功能,可以使用相同的比较阈值。由此简化了当前电路的构造。还有可能的是,为每个功能性(或者其中的一部分)预设自身的比较阈值。
代替比较器和开关逻辑,也可以设计一个具有模拟-数字转换器的微控制器,它适宜地对输入端EOL1和EOL2上的信号进行评估,并且相应地控制至少一个半桥或者至少一个荧光灯。
Claims (15)
1.一种用于控制至少一个荧光灯(灯1,灯2)的检测电路,其中,如果在启动阶段后,第一输入端(EOL1)上的第一信号和/或第二输入端(EOL2)上的第二信号位于识别区间内,就可以检测出未导通的荧光灯。
2.根据权利要求2所述的检测电路,在启动阶段期间通过所述检测电路将输入端上的电压相互比较,可以确认是否连接了一个荧光灯或者两个荧光灯。
3.根据权利要求2所述的检测电路,所述检测电路这样被建立,
-如果在所述启动阶段期间作比较的两个输入端上的电压大约相同,那么连接了两个荧光灯,
-否则只连接了一个荧光灯。
4.根据上述权利要求中任一项所述的检测电路,其中,取决于所述第一输入端(EOL1)上的所述第一信号,并且取决于所述第二输入端(EOL2)上的所述第二信号,可以在连接了一个荧光灯的情况下在所述启动阶段后根据以下至少一个准则执行控制:
-如果所述第一信号或者所述第二信号分别位于第一电压区间中,那么减小输出电压或者提高控制的频率;
-如果所述第一信号或者所述第二信号分别位于第二电压区间中,并且各自的另一个信号位于第二或者第三电压区间中,利用点火电压对所述荧光灯实现控制;
-如果所述第一信号和所述第二信号位于所述第三电压区间中,那么控制荧光灯、尤其是监控荧光灯的输出电压;
-如果所述第一信号或者所述第二信号分别位于第四电压区间中,那么减小所述输出电压或者提高控制的频率。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的检测电路,其中,取决于所述第一输入端(EOL1)上的所述第一信号,并且取决于所述第二输入端(EOL2)上的所述第二信号,可以在连接了两个荧光灯的情况下在所述启动阶段后根据以下至少一个准则执行控制:
-如果第一信号或者第二信号分别位于第一电压区间中,那么减小输出电压或者提高控制的频率;
-如果第一信号和第二信号位于第二电压区间中,则利用点火电压对所述荧光灯实现控制;
-如果只有所述第一信号或者只有所述第二信号位于所述第二电压区间中,并且各自的另一个信号位于第三电压区间中,则利用降低的点火电压对所述荧光灯实现控制;
-如果所述第一信号和所述第二信号位于第三电压区间,那么控制荧光灯、尤其是监控所述荧光灯的输出电压;
-如果所述第一信号或者所述第二信号分别位于第四电压区间中,那么减小所述输出电压或者提高控制的频率。
6.根据上述权利要求中任一项所述的检测电路,其中,如果在启动阶段期间,所述第一信号和所述第二信号分别大于第一预定电压并且小于第二预定电压,那么取决于所述第一输入端(EOL1)上的所述第一信号,并且取决于所述第二输入端(EOL2)上的所述第二信号尤其是通过至少一个半桥逆变器(Q1,Q2)对所述至少一个荧光灯实现控制。
7.根据权利要求6所述的检测电路,其中,通过电源(107)预先给定所述第二预定电压。
8.根据权利要求7所述的检测电路,其中,至少其中一个输入端(EOL1,EOL2)与所述电源(107)相连接,其中所述电源(107)取决于至少任一个输入端(EOL1,EOL2)上的至少一个电压加载供给电压。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的检测电路,用于在启动电子镇流器之前控制所述至少一个荧光灯。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的检测电路,其中,如果在所述启动阶段期间,所述第一信号或所述第二信号大于所述第二预定电压,或者如果所述第一信号或所述第二信号小于所述第一预定电压,那么并不进行尤其是通过所述至少一个半桥逆变器对所述至少一个荧光灯的控制。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的检测电路,
-其中,在连接有一个荧光灯的情况下,所述第一信号通过分压器相应于所述荧光灯上的电压,并且所述第二信号通过所述分压器相应于比较电压;
-其中,在连接有两个荧光灯的情况下,所述第一信号通过分压器相应于第一荧光灯上的电压,并且所述第二信号通过所述分压器相应于第二荧光灯上的电压。
12.根据上述权利要求中任一项所述的检测电路,其中,所述至少一个荧光灯可以在电容器接地或者在灯接地的拓扑结构中运行。
13.根据上述权利要求中任一项所述的检测电路,其中,至少一个输入端(EOL1,EOL2)与可控制的电源(107)相连接,其中所述可控制的电源(107)取决于在至少一个输入端上的至少一个电压加载供给电压。
14.一种用于控制至少一个荧光灯的电路布局,包括:
-一个半桥逆变器,具有至少一个接在下游的负载电路,
-至少一个耦合电容器,所述耦合电容器与所述负载电路并且与所述半桥逆变器相连接,
-其中,所述负载电路具有用于所述至少一个荧光灯的接线端,
-根据权利要求1至13中任一项所述的检测电路,用于控制所述半桥逆变器。
15.一种用于运行根据权利要求1至13中任一项所述的检测电路的方法。
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