CN102511202B - 在用于照明器件的电流或功率调节的驱动设备中的cos(Φ)修正 - Google Patents

在用于照明器件的电流或功率调节的驱动设备中的cos(Φ)修正 Download PDF

Info

Publication number
CN102511202B
CN102511202B CN201080039609.XA CN201080039609A CN102511202B CN 102511202 B CN102511202 B CN 102511202B CN 201080039609 A CN201080039609 A CN 201080039609A CN 102511202 B CN102511202 B CN 102511202B
Authority
CN
China
Prior art keywords
illuminating device
voltage
electric current
lamp
zero point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201080039609.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102511202A (zh
Inventor
克里斯蒂安·内森松
安德烈·米特巴其
马库斯·迈尔霍费尔
豪斯特·诺德格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
Publication of CN102511202A publication Critical patent/CN102511202A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102511202B publication Critical patent/CN102511202B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/355Power factor correction [PFC]; Reactive power compensation

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于以调节的方式驱动用于照明器件、例如LED、OLED或气体放电式灯的优选地可调光的驱动设备的AC运行的方法。在此,使用通过照明器件的电流以及在照明器件上的电压的变化曲线的特征点的时间上的间隔在考虑在照明器件上的电压的DC分量和/或流过照明器件的电流的DC分量的情况下用于调节的实际值和/或额定值的cos(Φ)修正。

Description

在用于照明器件的电流或功率调节的驱动设备中的cos(Φ)修正
技术领域
本发明涉及一种用于调节照明器件(例如气体放电式灯、LED或OLED)的运行特性、尤其地亮度的方法以及驱动设备、例如电子控制设备。
背景技术
为调节照明器件常进行电流或功率调节。在该调节中获取电流和电压。为对灯电流和灯电压进行这样的测量,相应的电路大多具有测量分流器(Mess-Shunt)和分压器。尤其地,对于气体放电式灯,用于驱动该气体放电式灯的电路具有谐振回路。借助于该谐振回路也可通过频率对灯进行调光。为此,驱动设备通常具有时钟控制的AC/DC转换器(例如半桥或全桥),通过其可以变化地调整频率。现在,可通过在谐振曲线上的U/I工作点的移位对灯进行调光。为此,驱动设备可具有调节单元,其调节AC/DC转换器以及前置的电路单元,例如PFC(功率因数修正)电路的频率。
现在,在出现谐振回路时存在的问题为,测得的灯电流和测得的灯电压未必是同相的。同样地,在灯或电路的其它部件处出现的寄生电容可产生这样的相位差。即,当不仅测量灯电流和灯电压而且也已知相位角时,才可获得灯的实际有效功率。
此外,也可通过其它电路元件(例如线路或布线电容)引起寄生电容。由于线路电容可出现下述情况,即,电容电流大于电流的有效分量。由此,在调节中。最终恒定调节的是通过线路的电流,而不是通过灯的实际电流。在极端情况中,灯熄灭,其中,调节电路未获取该情况并且继续调节通过线路的电容电流。这种线路电容在调节其它驱动设备(例如对于用于驱动LED的驱动设备)时也可起到不利的作用。
尤其地,在低的调光功率时,在测得的电流和电压之间可出现大的相位差(相位角Φ)。因此,在这种情况中确定相位角并且由此确定实际的有效功率尤其地重要。
为此,欧洲的专利文献文件EP0876742B1提供了一种解决方案。该专利文献显示了用于调节至少一个气体放电式灯的运行特性的方法,尤其是通过电子控制设备驱动该气体放电式灯。取决于调节量(Ist)进行调节。在此,该调节量(Ist)基于灯电流(IL)的有效分量(即其实数部分)或基于相应于有效分量的大小。因此,计算灯电流的有效分量(即其实数部分)并且以这种方式消除在寄生的线路电容上流动的电容电流的影响。
以下,测得的实际值到其有效分量的转换称为“cos(Φ)修正”,其中,Φ表示在电流和电压之间的相位差。
然而,为此在所阐述的现有技术中必要的是,应刚好在电压的最大值的时刻测量电流。由此,对测量的时间上的准确性提出高的要求。因此存在的风险为,通过以下方式的调节不可靠,即,未获取电压达到其最大值的准确的时刻。
发明内容
因此本发明的目的为,提供用于调节和/或获取照明器件、如气体放电式灯的运行状态的方法以及为此设计的驱动设备,在其中,可可靠地补偿出现在测得的灯电压和测得的灯电流之间的相位差。
该目的通过权利要求1的特征实现。在从属权利要求中给出本发明的其它有利扩展。
因此,本发明涉及一种用于照明器件、例如气体放电式灯、LED或OLED的驱动设备的受调节的交流(AC)运行的方法。在此,使用通过照明器件的电流以及在照明器件上的电压的变化曲线的特征点在时间上的间隔,用于调节过程中的实际值和/或理论值的cos(Φ)修正。获得在大小上未知的且与运行状态(例如照明器件温度、照明器件的特有的公差范围、调光电平......)相关的在照明器件上的电压的DC分量和/或流过照明器件的电流的DC分量,并且在cos(Φ)修正时进行考虑。
在此,特征点可为通过照明器件的电流以及在照明器件上的电压的变化曲线的同符号斜率部分的顶点或交零点。
时间上的间隔可与AC运行的频率相结合,以用于获得修正因数。因此,可通过乘法进行该结合。
该频率可相应于驱动设备的时钟控制的DC/AC转换器的频率,并且由此从中导出该频率。
备选地,可从照明器件上的电流和/或电压的两个特征点的间隔中获得该频率。
有利地,功率或电流调节地驱动照明器件。
可使用/应用频率变化和/或PWM调制作为受调节的运行的控制量。
有利地,获得特征点的多个时间上的间隔或对其滤波以用于cos(Φ)修正。
可取决于运行状态设置时间上的平均值或滤波值、尤其是其中的时间常数。
有利地,取决于运行状态实施cos(Φ)修正。例如,可取决于运行状态激活或取消激活该修正。
优选地,借助于带有二极管特征曲线的部件获取通过照明器件的电流的变化曲线的交零点,其中,优选地,通过带有电阻器特征曲线的部件获取电流的幅度。
此外,本发明涉及一种调节单元。该调节电路具有电路、尤其是集成的电路(如μC或ASIC)。在此,该电路设计成用于执行以上描述的方法。
最终,本发明涉及一种用于照明器件受调节地运行的驱动设备。在此,该驱动设备具有控制电路,其为照明器件提供允许的电流。此外,其具有测量分流器,用于测量通过照明器件的电流。此外,其包括分压器,用于测量在照明器件上的电压。最终,其具有调节单元,调节单元借助于测量分流器和分压器的测量来调节控制电路。在此,该运行设备被设计成,使得其适合用于执行以上描述的方法。
控制电路可具有时钟控制的DC/AC转换器,例如半桥或全桥。同样,控制电路可具有置于DC/AC转换器之后的谐振电路。优选地,控制电路利用交变电流驱动照明器件。
备选地,控制电路可为下述电路,即,其适合用于驱动一个或多个LED和/或OLED。在此,其也可为降压转换器、升压转换器、反激式转换器,或者同样可为其它电路调节器(例如半桥或全桥)。有利地,控制电路适合于,利用脉宽调制(PWM)驱动一个或多个LED和/或OLED。
附图说明
现在,根据以下对实施方式的描述并且参考附图介绍其它特性、优点和特征。
附图中:
图1a显示了带有电压和电流特征曲线的时间线图,
图1b显示了带有电压和电流量的矢量图,
图2显示了数学的计算方法的示意性的图示,
图3显示了驱动设备的示意性的图示,
图4显示了当电压具有直流分量VDC_OFFSET时,带有电压和电流特征曲线的时间线图,以及
图5显示了用于照明器件的根据本发明的驱动设备的另一实施方式的示意性的图示。
具体实施方式
图1以时间线图显示了灯电压Ulamp和灯电流Ilamp的变化曲线。如可在该示例中看出的那样,在这两者之间存在相位差Φ。在此,电流超前于电压。由此可得到电容性的运行。如已经提及的那样,对此存在不同的可能性。例如,这可由于寄生电容而出现,该寄生电容通过灯接线引起。也可能的是,通过谐振回路引起电容性的运行。在此,尤其是在气体放电式灯中使用这种谐振回路。在此,尤其地在通过改变频率对灯进行调光时,可出现这种电容性的运行。
在图1b的矢量图中,结合相位解释了灯电流和灯电压之间的关系。同样在此可看出的是,灯电流比灯电压超前相位角Φ。由此得出,灯电流具有平行于灯电压的分量IR和垂直于灯电压的分量IC。在此,平行于灯电压的分量表示有效分量。从该电流和灯电压中可计算出有效功率。灯电流的垂直于灯电压的分量代表无功电流IC,即电容性的分量。由于灯线路而引起的寄生电容,现在可出现的情况为,电容性的电流大于电流的有效分量。由此,在调节中,最终恒定调节的是通过线路(即通过布线)的电流,而不是恒定调节通过灯的实际有效电流。在极端情况中,灯熄灭,而其中,调节单元未获知该情况。该调节单元替代地继续调节通过布线的电容性的电流。
为了防止这种情况,现在根据图1a解释根据本发明的方法。在根据本发明的方法中,获取电流和电压特征线的特征点的时间上的间隔。借助于该间隔计算相位差。那么,可借助于相位差的所计算的值计算测得的灯电流的有效分量。由此可能的是,通过电流的有效分量和/或有效功率正确地调节灯。
因此,现在,在图1a的示例中,通过获取灯电流和灯电压的交零点获得相位差。在这种对交零点的测量中重要的是,不仅已知交零点的时刻,而且也已知在该时刻电流或电压信号的斜率的符号。由此可排除的是,例如混淆0°和180°的相位角。在此,在图1a的示例中,获取带有负的斜率的信号的交零点。但是显然也可能的是,获取带有正的斜率的交零点。
然而,现在为了更准确地获得相位差可设想,进行多次这种测量。在此,可通过例如滤波函数或积分确定时间上的平均值。与简单的测量相比,其具有更高的精度并且对于误差更不敏感。然而在此不利的是,以这种方式进行多次测量的调节进行得更缓慢。这在一定的运行状态中是所不期望的。例如在高动态调光时,即,当在短时间内大程度地改变调光电平时,驱动设备的快速响应更为重要。因此在这种情况中优选的是,进行下述调节,即,仅仅进行少次数的或者同样仅仅进行一次测量。在此也可设想,在接下来的低动态调光时,例如更慢地改变调光电平的设置或者甚至不再改变调光电平的设置时,再次以多次测量为基础进行更准确的调节。即,在根据本发明的方法中可设置,是否应对于更高的精度进行更缓慢的修正行为,或者对于稍微降低的精度进行快速的修正行为。
即,可总结地说,通过时间信息进行相位差的补偿。通过测量两个特征点获得该时间信息。例如在此可使用灯的电流和电压的交零点、峰值等。与此相反地,前述的现有技术需要计算幅度信息,即,在电压峰值的时刻的电流值。本发明的优点为,与在现有技术中要求保持和计算幅度信息相比,通过实现计数器可更容易地实现例如在数字化集成的意义中的时间上的信息。
为此,现在根据图2进行更准确的解释。在此,图2显示了用于计算灯电流的有效分量的数学方法的可能的实施方式。在此,通过测量获得灯电流Ilamp。同样通过测量获得灯电压Ulamp。优选地,即时地且连续地(或者同样以一定的时间间隔)进行这两个测量,由此可获取电压和电流特征线。在此,存在以下可能性,即,直接以数学的方法处理这两个信号,或者还可在其中加入其它处理步骤。在此例如可能的是,借助于AD转换器使信号数字化。同样可设想其它工作步骤,例如对信号的滤波。分别将这两个信号输送到交零点检测器zcd,其分别获取交零点的时刻并且可选地也获取在该交零点的时刻信号变化曲线的斜率的符号。将所获得的时刻分别输送到计数器C。
优选地,在交零点检测单元中或者在联接在交零点检测单元和计数器C之间的独立的单元中确定,两个信号交零点分别是上升的还是下降的信号。为此例如可使用补偿器,其通过将比较信号的实际值与之前储存的值(即延迟的值)确定,是上升沿还是下降沿。
将两个交零点的时刻输送到其处的计数器测量交零点的时间上的间隔。在此,可如此设计计数器,即,其在灯电流的交零点的时刻开始计数,并且在灯电压的交零点的时刻停止计数。因此,计数间隔反映出在两个上升的或者下降的交零点之间的时间差。
将该时间间隔Δt乘以控制单元(例如半桥)的当前频率。由此,可获得反映相位角Φ的值。在此,该频率相应于周期的逆T-1。如已经提及的那样,可直接从提供时钟信号的调节单元中提取该频率。那么尤其地有利的是,如稍后解释的那样,在相同的调节单元中执行图2中的数学方法。
然而,电压或通过灯的电流的频率自身不必精确地相应于控制单元(例如通过半桥)的频率。因此,例如此外附加地也可使用交零点计算,以用于从中获取实际在灯中出现的电流和/或电压的频率方面的信息。由此,不仅可获取交零点的时间差,而且也可从交零点信息中获得乘数“频率”。
现在,可通过以下公式确定相位角Φ,
其中,Δt为测得的时间差,并且T为直接或间接地获取的AC信号的周期。
对相位角Φ应用函数,尤其地如在图2中显示的那样应用余弦函数以用于计算修正因数。在此,可通过函数计算或者但是同样可通过查询表进行从相位角Φ到修正因数的换算。因此尤其地可设想后者,因为实现余弦函数代表高的成本。
接下来,使由此确定的修正因数乘以灯电流Ilamp的平均值。在此,通过单元avg进行灯电流平均值的计算。由此,乘以修正因数得到用于灯电流的实际值的修正的值:
该修正的实际值相应于灯电流的有效分量,其与灯电压相位一致,如在图1b中显示的那样。那么,将修正的实际值IR输送到同样带有额定值的伺服回路(Regelschleife)C1。接着,在单元Foutgen中取决于调节差计算频率信息,其中,调节差代表灯电流和/或灯电压的实际值和额定值之间的差。因此在图2中显示的数学计算导致,在灯的控制电路处设置的值相应于所设置的额定值Tv。在此,所设置的值尤其地为频率,或者如稍后描述的那样,为PWM占空比。
由此,获取灯电压仅仅用于获取相位角Φ。伺服回路仅仅涉及使用灯电流或其时间上的平均值作为反馈参数。
如已经提及的那样,在已知修正的电流值(即灯电流的有效分量)时也可使用该值进行功率调节。因此,这种功率调节意味着修正的电流值与实际灯电压值的计算的组合。由此,在使用该修正的电流值(即灯电流的有效分量)的情况下也可进行灯功率调节。由此获得的灯功率为灯的有效功率,其反映其实际值。
如以上已经阐述的那样,可通过对灯电流和灯电压之间的相位角的多次测量的时间上的平均值提高该测量的精度。这可意味着,多次地重复该数学计算方法以用于获得时间上的相位差Δt。与此同时,这种重复自然导致修正行为的更慢的响应。优选地,由此可在计算修正值之后设置可调整的滤波器。之后,输送滤波的值,用于修正伺服回路的额定值或实际值。即,在单元C1中获得的修正因数可可选地应用于伺服回路的实际值,但是也可应用于伺服回路的额定值。
如已经提及的那样,可取决于运行状态、调光动态等选择用于确定时间上的相位差Δt的重复的数量,并由此确定,是否应刚好在更高的精度的情况下出现更慢的修正行为,或者在如有可能的稍微更低的精度情况下出现快速的修正行为。
因此,优选地,在多于一个周期上获取交零点。这同样用于避免交零点的干扰。为了提高精度,平滑地(gleitend)获得多个测量结果(例如通过滤波器)。
总结地,图2显示了一种数学方法,在其中借助于确定相位差计算灯电流的实际值。即,这在使用所获得的相位差和测得的灯电流或其平均值的情况下进行。然而也可设想,仅仅获得相位差,并且由此相应地应用到所设置的额定值Tv上。
因此,根据本发明的方法具有如此调节灯的功能,即,灯功率的有效分量也相应于由使用者设置的值。此外,可如此扩展该方法,即,所测得的或获得的值用于其它功能,例如过压保护和/或EOL(灯寿命结束)。在此,EOL机构可识别,联接的灯是否不再工作。
图3示意性地显示了驱动设备的实施方式。该驱动设备设计成用于驱动气体放电式灯Rlamp。当然,该驱动设备可用于驱动多个气体放电式灯。灯Rlamp连接在谐振开关电路中,该谐振开关电路通过线圈L1和电容器C1表示。半桥置于谐振回路之前。然而在此,也可为任意其它形式的时钟控制的DC/AC转换器,例如全桥。半桥作用于谐振开关电路,并且由此也利用带有预定的频率的交变电流作用于灯Rlamp。在此,将直流电流输送到半桥。例如,可由置于之前的主动式时钟控制的PFC(功率因数修正)电路(未显示)输送该直流电流。在此,有利地,借助于整流器给该PFC电路供给直流电流,整流器例如将传统的电网交变电流转换成直流电流。
为了监控灯电流,驱动设备具有测量电阻器Rshunt。此外,该驱动设备具有用于测量灯电压的分压器R1,R2。此外,该驱动设备具有调节单元。将两个测得的信号灯电压和灯电流输送到调节单元。在此,可通过以下方式获得灯电流的信号,即,在测量电阻器处截获电压,并且通过该值和测量电阻器的大小计算出灯电流。
如已经解释的那样,例如可由于灯的布线出现寄生电容。所述寄生电容在图3中以与灯并联的电容器Cpar反映出。
在此,如此设计调节单元,即,其可调节驱动设备的所有功能,也就是说,负责整体的灯管理。在此,该调节单元调节输送到半桥的直流电流的大小。优选地,这通过PFC电路的调节实现。尤其地,调节单元也调节半桥的时钟频率。为了这种调节,调节单元获得作为反馈信号的测得的灯电流和测得的灯电压。
首先如此设计调节单元,即,其可执行如上所述的根据本发明的方法。
为此,调节单元具有电路、尤其地集成电路。在此,集成电路可为μC或ASIC。然而也可设想应用微控制器或者至少部分离散的电路,即复合解决方案。
图4显示了当电压具有直流分量VDC_OFSET时,带有电压和电流特征区线的时间线图。根据本发明,考虑在灯电压中该(未知的)DC分量用于cosphi修正。更准确地说,这通过获取其它电压交零点(或相似的特征点)实现,从其中可获得通过DC分量引起的非对称。然后,例如计算地(例如以在ASIC中实现的方式)将DC分量计算在内。
在最简单的情况中,考虑灯电压的三个相继的交零点和灯电流的一个交零点以用于获得该非对称。从比较两个半波的时间间隔中可获得DC分量。优选地,计算多个交零点(也就是说在多个周期上,即优选地至少三个交零点)。在此,也可一起计算灯电流监控的交零点,因为由此可获得频率(在该应用示例中,灯电流不具有值得注意的DC分量)。但是,也可使用AC运行的频率(即,这样的时钟频率,即,利用该频率操控时钟控制的DC/AC转换器)一起用于计算电压交零点以用于获得DC分量。
在图4的示例中,首先获取灯电流的交零点(带有正的斜率)以及在持续时间T1之后出现的灯电压的正的交零点。然而,相对于第一交零点,后者的交零点的时间上的位置不仅仅取决于相位角,而是在电压中出现DC分量时偏移。因此,必须同样考虑该DC分量以用于获得准确的相位角。
在持续时间T2之后,进行灯电压的负的交零点,其中,由于灯电压的DC分量,该持续时间T2比直到灯电压的下一个正的交零点的持续时间T3长。在T2和T3之间、即在两个相继的交零点之间的差用于获得DC分量。然后,借助于该DC分量修正相位差的计算,该修正基于持续时间T1进行。
那么,电流和电压信号的时间差以DC分量清楚地表述为:
TVI=T1+(T2-T3)/4
然后,从中可导出信号的修正的相位角Phi:
Phi=TVI/Tperiode*2*pi
附加地或备选地,电流也可具有DC分量:这可同样通过获取电流的相继的交零点(如以上在电压中那样)进行修正。在使用LED作为照明器件时这是有利的,对于LED常常可控制更宽的调光范围。
图5显示了本发明的改进方案。为了保持交零点的更倾斜的趋势,不直接在分流器Rshunt处截获电流信号(也就是说测量交零点),而是在其之前通过二极管DZ1,其布置成与分流器Rshunt串联。用于信号的截获点位于二极管和分流器之间。
由此,在交零点时所谓地信号被“放大”,这明显提高抗干扰能力。直接在分流器Rshunt处测量灯电流的振幅。通过二极管DZ1的测量使用这样的效应,即,灯电流在通过电阻器Rk的路径上流动,直至灯电流如下地升高,即在电阻器Rk上的电压超过二极管DZ1的击穿电压,并且电流在二极管DZ1上流动(其中,分流器Rshunt具有比电阻器Rk更小的电阻)。二极管DZ2为可选的并且用于限制电压。
利用计算交零点(多个)以用于确定和补偿DC分量的扩展的获取的优点为,其可在应用数字系统时实现。
DC分量可刚好取决于亮度电平(调光电平)、灯的环境温度、灯样本、灯类型(例如与所使用的技术相关:冷点(Coldspot)方案、汞合金方案、节能方案、长寿命方案)且取决于灯的老化而改变,因此需要主动地获取和补偿。
代表本发明的尤其有利的优点的情况为,其同样可应用在已经存在的驱动设备中。这尤其地通过以下方式成为可能,即,因为其大多已经配备有用于获取灯电压和灯电流的装置。因此仅仅必须的是,更换调节单元。如有可能同样值得期望的是,代替更换调节单元简单地调整已经存在的调节单元。因此例如可设想,相应地重新对调节单元进行编程。
最后还应再次指出的是,与通过实施例所显示的相比,本发明可应用在明显更大的应用范围中。
因此,借助于根据本发明的方法不仅可识别电容性的运行(在其中电流超前于电压)而且可识别电感性的运行(在其中电压超前于电流)。例如在点燃灯之后可直接可靠地出现这种电感性的运行。由此,在这种情况中得到负的相位角Φ。根据选择,这种类型的负的相位角可视为相位角0°。其它测量可相应地参考该相位角。由于在点燃灯之后直接地允许电感性的运行,在预定的持续时间或预定的运行阶段之后(例如在稳定的燃烧运行中)才应激活相位角修正。
总地来说,根据本发明的方法可应用在任何可设想的以交变电流驱动的电路中,并且在该电路中出现在电流和电压之间的相位差。借助于根据本发明的方法可可靠地获得该相位差。对于电路的修正调节,但是同样对于其它目的来说,所获得的相位差是有意义的。因为由于在大多电路中带有电容性的或电感性特性的部件,通过接线(例如接地)实际上在每个电路中可出现电容性的或电感性的运行,相应地,根据本发明的方法实际上可以有意义的方式应用在每个电路中。
在此,也涉及这样的电路,即,其设计成用于驱动负载(例如光源或电机)。参考第一种情况应强调的是,可设想每种形式的光源。因此,例如也可设想根据本发明的方法应用在用于驱动一个或多个LED和/或一个或多个有机LED的驱动设备中。例如,其可在相反的方向上联接到利用交流电流运行的电路。同样可设想的是,将为了调节目的而测量其强度的交变电流转化成直流电流,以用于驱动LED。
在LED中,常常通过设置PWM的占空比来调节、尤其地来调光。由于常常电流调节LED,在这种情况中为了校正调节获得实际的有效电流是尤其重要的。在此,例如可根据本发明通过以下方式修正电流调节,即,相对于未修正的电流获取值提高PWM调制的占空比,以用于计算电容性的电流。
参考标号列表

Claims (29)

1.一种用于以调节的方式驱动用于照明器件的驱动设备的AC运行的方法,其中,使用通过所述照明器件的电流以及在所述照明器件上的电压的变化曲线的特征点的时间上的间隔在考虑在所述照明器件上的电压的DC分量和/或流过所述照明器件的电流的DC分量的情况下用于调节的实际值和/或额定值的cos(Φ)修正,
其特征在于,相位角被计算成
Ф=TVI/Tperiode*2*pi,
其中,TVI=T1+(T2–T3)/4,
T1是灯电压(Ulamp)产生正的交零点之前的持续时间;
T2是灯电压(Ulamp)产生负的交零点之前的持续时间;
其中,由于所述灯电压(Ulamp)的DC分量,所述持续时间T2比直到所述灯电压的下一个正的交零点的持续时间T3长;其中,所述持续时间T2与所述持续时间T3之间、即在两个连续的交零点之间的差用于确定所述灯电压(Ulamp)的DC分量,并且,通过校正所述灯电压(Ulamp)的DC分量,来计算所述相位角Ф,其中,灯电流和灯电压的时间差以DC分量被调节为TVI,Tperiode是灯电压(Ulamp)的两个交零点之间的持续时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述特征点可为通过所述照明器件的电流以及在所述照明器件上的电压的变化曲线的同符号斜率部分的顶点或交零点。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,时间上的间隔可与AC运行的频率相结合,以用于获得修正因数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述频率相应于所述驱动设备的时钟控制的DC/AC转换器的频率。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,通过在照明器件上的电流和/或电压的两个特征点的间隔来获得所述频率。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,功率或电流调节所述照明器件的运行。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,被调节运行的控制量为频率变化和/或PWM调制。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,获得多个特征点的时间上的间隔或对其滤波以用于cos(Φ)修正。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,取决于运行状态调整时间上的平均值或滤波值。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,取决于运行状态实施cos(Φ)修正。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,数字化地实施所述cos(Φ)修正。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,借助于带有二极管特征线的部件获取通过所述照明器件的电流的变化曲线的交零点。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述照明器件为LED、OLED或气体放电式灯。
14.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述驱动设备是可调光的。
15.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,时间上的间隔可与AC运行的频率以乘法的方式相结合。
16.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,取决于运行状态调整其中的时间常数。
17.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,取决于运行状态激活或取消激活所述修正。
18.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,通过带有电阻特征线的部件获取所述电流的振幅。
19.一种控制电路,所述电路设计成用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
20.根据权利要求19所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路是集成的电路。
21.根据权利要求20所述的控制电路,其特征在于,所述集成的电路是μC或ASIC。
22.一种用于以调节的方式驱动照明器件的驱动设备,其具有根据权利要求19所述的控制电路。
23.根据权利要求22所述的驱动设备,所述驱动设备用于以可调光的方式驱动所述照明器件。
24.根据权利要求22所述的驱动设备,其特征在于,此外其具有时钟控制的DC/AC转换器,并且具有置于之后的谐振电路,其利用交变电流驱动所述照明器件。
25.根据权利要求24所述的驱动设备,其特征在于,所述DC/AC转换器为半桥或全桥。
26.根据权利要求22或23所述的驱动设备,其特征在于,所述控制电路为降压转换器、升压转换器、反激式转换器但是或者同样为其它电路调节器,其设计成用于利用PWM驱动一个或多个LED和/或OLED。
27.根据权利要求26所述的驱动设备,其特征在于,所述其它电路调节器为半桥或全桥。
28.一种光源,其具有根据权利要求22至27中任一项所述的驱动设备以及至少一个联接的照明器件。
29.根据权利要求28所述的光源,其特征在于,所述照明器件为LED、OLED或气体放电式灯。
CN201080039609.XA 2009-09-04 2010-09-03 在用于照明器件的电流或功率调节的驱动设备中的cos(Φ)修正 Expired - Fee Related CN102511202B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040284A DE102009040284A1 (de) 2009-09-04 2009-09-04 Cosinus(Φ)-Korrektur bei strom- oder leistungsgeregelten Betriebsgeräten für Leuchtmittel
DE102009040284.5 2009-09-04
PCT/EP2010/062922 WO2011026926A2 (de) 2009-09-04 2010-09-03 Cosinus (phi) - korrektur bei strom- oder leistungsgeregelten betriebsgeräten für leuchtmittel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102511202A CN102511202A (zh) 2012-06-20
CN102511202B true CN102511202B (zh) 2015-11-25

Family

ID=43558075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080039609.XA Expired - Fee Related CN102511202B (zh) 2009-09-04 2010-09-03 在用于照明器件的电流或功率调节的驱动设备中的cos(Φ)修正

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2474206B1 (zh)
CN (1) CN102511202B (zh)
DE (2) DE102009040284A1 (zh)
WO (1) WO2011026926A2 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012007746A1 (de) 2012-04-18 2013-10-24 Minebea Co., Ltd. Ansteuerschaltung für LED-Hintergrundbeleuchtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6060843A (en) * 1996-01-26 2000-05-09 Tridonic Bauelemente Gmbh Method and control circuit for regulation of the operational characteristics of gas discharge lamps
CN1291419A (zh) * 1998-12-28 2001-04-11 皇家菲利浦电子有限公司 灯用镇流器
CN1770948A (zh) * 2004-10-21 2006-05-10 电灯专利信托有限公司 具有有效电流测量的灯驱动电路和灯驱动方法
CN101218857A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 寄生电容补偿系统和方法
WO2008104457A1 (de) * 2007-03-01 2008-09-04 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung für die messung des stromes einer entladungslampe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6060843A (en) * 1996-01-26 2000-05-09 Tridonic Bauelemente Gmbh Method and control circuit for regulation of the operational characteristics of gas discharge lamps
CN1291419A (zh) * 1998-12-28 2001-04-11 皇家菲利浦电子有限公司 灯用镇流器
CN1770948A (zh) * 2004-10-21 2006-05-10 电灯专利信托有限公司 具有有效电流测量的灯驱动电路和灯驱动方法
CN101218857A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 寄生电容补偿系统和方法
WO2008104457A1 (de) * 2007-03-01 2008-09-04 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung für die messung des stromes einer entladungslampe

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011026926A3 (de) 2012-03-08
DE102009040284A1 (de) 2011-03-17
EP2474206A2 (de) 2012-07-11
DE112010003534A5 (de) 2012-10-18
CN102511202A (zh) 2012-06-20
EP2474206B1 (de) 2015-06-10
WO2011026926A2 (de) 2011-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101637064B (zh) 功率因数校正控制数据由相位调制信号确定的照明系统
US8803439B2 (en) Primary-side regulation of output current in a line-powered LED driver
JP2972691B2 (ja) 電子安定器のための位相制御回路
US8780587B2 (en) Switching regulator and control circuit and control method thereof
US8041524B2 (en) Method of power factor correction
US9131562B2 (en) High efficiency led driver and driving method thereof
US20120133295A1 (en) Power regulation of led by means of an average value of the led current and bidirectional counter
CN101171889A (zh) 通用的线电压调光方法和系统
US6060843A (en) Method and control circuit for regulation of the operational characteristics of gas discharge lamps
CN102067734B (zh) 借助于功率因数修正电路的灯类型识别
US20050023995A1 (en) Discharge lamp lighting device
US8253351B2 (en) Electronic ballast with multimode lamp power control
TW201306657A (zh) 氣體放電燈驅動電路系統及控制方法
US20090108769A1 (en) Lighting device and illumination apparatus
CN102511202B (zh) 在用于照明器件的电流或功率调节的驱动设备中的cos(Φ)修正
US6608452B1 (en) Xenon power supply
CN101146392B (zh) 具有非对称逆变器控制的电子镇流器
AU2011268754B2 (en) Magnetron power supply
JP7199014B2 (ja) 照明手段アセンブリの作動装置および作動方法
US20070271047A1 (en) Method of power factor correction
CN1937876A (zh) 高压放电灯点亮装置以及照明装置
CN204795733U (zh) 发光二极管灯
JP5810306B2 (ja) Led点灯装置およびこれを用いた照明器具
KR200308316Y1 (ko) 조광 제어 전자식 네온관 안정기
JP2022525437A (ja) 負荷を駆動するための変換器、ledドライバ及びled照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151125

Termination date: 20190903

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee