CN104303406B - 用于磁性/电子变压器的输出电路 - Google Patents

用于磁性/电子变压器的输出电路 Download PDF

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Abstract

用于接收来自变压器(2)的输出信号的电路(1)包括滤波器(11)和开关(12)。在磁性/电子变压器的情况下，滤波器(11)是激活的/失效的，例如用于过滤/不过滤来自转换器(4)的不需要的信号。滤波器(11)可包括电容器。开关(12)可包括熔断器。磁性/电子变压器的输出信号包括相对低/高频的信号，其导致相对小/大的流过电容器的电流，该电流将不熔断/熔断熔断器。在被激活时，电容器与磁性变压器的漏电感一起，形成电磁干扰滤波器。备选地，电路(1)可进一步包括检测器(13)，以用于检测变压器类型且用于响应于检测结果来控制开关(12)。于是，可能地，检测器(13)被布置用于检测输出信号中的频率信号且包括用于比较检测结果(14)和阈值的比较器(15)。

Description

用于磁性/电子变压器的输出电路
技术领域
本发明涉及用于接收来自变压器的输出信号的电路。本发明进一步涉及设备。
这种设备的示例是灯和其部分，诸如变压器和转换器。
背景技术
US 2004/0095785A1公开了用于在电源中提供输入电磁干扰滤波的方法或装置。所述电磁干扰滤波经由滤波器实现，该滤波器包括位于整流器和电源转换器之间的电容器、位于所述整流器和所述电源转换器之间或交变电流源和所述整流器之间的电感以及所述交变电流源的电容。
发明内容
本发明的目的是提供改进的电路，其可以处理来自至少两个不同类型变压器的输出信号的接收。本发明的进一步的目的是提供改进的设备。
根据第一方面，电路被提供用于接收来自变压器的输出信号，电路包括滤波器和开关，在变压器是磁性变压器的情况下用于将滤波器置于激活模式下，并且在变压器是电子变压器的情况下用于将滤波器置于失效模式下。
至少两种不同类型的变压器可被区分：磁性变压器和电子变压器。磁性(无源)变压器包括例如铁芯和由铜制造的绕组。电子(有源)变压器包括例如基于全桥转换器或半桥转换器的开关电源。
有时，例如在用一个或多个发光二极管代替卤素灯或荧光灯时，已存在的变压器不能被替代或不应被替代。这个变压器可以是两种不同类型变压器的任意一种。
如上面定义的电路包括滤波器和开关。在变压器是磁性变压器的情况下，开关将滤波器置于激活模式。在变压器是电子变压器的情况下，开关将滤波器置于失效模式。因此，磁性变压器与在激活模式下的滤波器结合。在变压器以电子变压器形式的情况下，滤波器处于失效模式下。
本发明基于如下洞察：电子变压器已经包括电磁干扰滤波器，且磁性变压器不包括这样的电磁干扰滤波器。本发明基于如下基本构思：磁性变压器应得到(附加的)滤波，而电子变压器不应得到所述(附加的)滤波。
电路的实施例被定义通过在激活模式下的滤波器过滤来自转换器的不需要的信号以及在失效模式下的滤波器不过滤任何信号。因此，诸如噪声之类的来自转换器(具有与电路的输出耦合的输入)的不需要的信号被磁性变压器与在激活模式下的滤波器的结合而过滤，并且诸如噪声之类的来自转换器(具有与电路的输出耦合的输入)的不需要的信号被电子变压器自身过滤而没有滤波器的参与。在激活模式下，滤波器具有相对高的影响且与磁性变压器合作在相对高的程度上移除来自转换器的噪声，而在失效模式下，滤波器具有相对低的影响且在相对低的程度上干扰或完全不干扰电子变压器。所述噪声在进入市电和进入在电路附近的设备时可能导致问题。
电路的实施例被定义通过滤波器包括电容器，开关包括熔断器并且熔断器形成电容器的一部分或熔断器串联地与电容器耦合。在变压器是磁性变压器形式的情况下，它的输出信号会包括相对低频的信号。这个相对低频的信号会导致相对小的流过电容器的电流，该相对小的电流不会将熔断器带入非导通的模式。在变压器是电子变压器形式的情况下，它的输出信号将会包括相对高频的信号。这个相对高频的信号会导致相对大的流过电容器的电流，该相对大的电流会将熔断器带入非导通的模式。因此，在变压器是磁性变压器形式的情况下，电容器被连接到变压器，且会和磁性变压器的漏电感一起形成电磁干扰滤波器。在变压器是电子变压器形式的情况下，电容器与变压器是断开的。
电路的实施例被定义在于，它进一步包括检测器，以用于检测变压器是磁性变压器还是电子变压器且用于响应于检测结果来控制开关。检测器被布置用于视觉上或分析地或以其它方式区分两种类型的变压器且被布置用于控制开关。因此，在变压器是磁性变压器形式的情况下，滤波器与变压器连接，且将与磁性变压器的漏电感一起形成电磁干扰滤波器。在变压器是电子变压器形式的情况下，滤波器与变压器是断开的。
电路的实施例被定义通过检测器被布置用于检测变压器输出信号中的频率信号，且检测器包括用于比较检测结果与阈值的比较器。如上文描述的，在变压器是磁性变压器形式的情况下，它的输出信号会包括相对低频的信号，且在变压器是电子变压器形式的情况下，它的输出信号将包括相对高频的信号等。
电路的实施例通过滤波器包括与开关串联耦合的或形成开关一部分的电容器而被定义。如上文描述的，在变压器是磁性变压器形式的情况下，电容被连接到变压器，且将和磁性变压器的漏电感一起形成电磁干扰滤波器。在变压器是电子变压器形式的情况下，电容器与变压器是断开的。
根据第二方面，设备被提供包括如上定义的电路且进一步包括整流器。因此，电路可以经由整流器直接地或间接地接收来自变压器的输出信号。这种整流器包括例如在桥内的一个二极管或两个二极管或四个二极管。每一个二极管可以是真正的二极管或齐纳二极管或晶体管(的一部分)或具有二极管功能的另一元件等。
设备的实施例通过在激活模式下的滤波器过滤来自转换器的不需要的信号和在失效模式下的滤波器不过滤任何信号而被定义。
设备的实施例通过电路耦合到整流器的输入，滤波器包括电容器，开关包括熔断器以及熔断器形成电容器的一部分或熔断器串联耦合到电容器而被定义。
设备的实施例通过如下内容被定义：电路进一步包括用于检测变压器是磁性变压器还是电子变压器且用于响应于检测结果来控制开关的检测器，滤波器耦合到整流器电路的输入或输出以及检测器耦合到整流器的端子。在整流器是具有四个二极管的桥形式的情况下，端子可以是桥的输入之一或输出之一。
设备的实施例通过检测器被布置用于检测变压器输出信号中的频率信号的以及检测器包括用于比较检测结果和阈值的比较器而被定义。
设备的实施例通过滤波器包括串联耦合到开关或形成开关一部分的电容器而被定义。
设备的实施例被定义在于，它进一步包括其输出被耦合到电路的输入的变压器。
设备的实施例被定义在于，它进一步包括其输入耦合到电路的输出的转换器。这样的转换器是例如直流到直流的转换器，诸如例如升压转换器等。
设备的实施例被定义在于，它进一步包括一个或多个耦合到转换器输出的发光二极管。
提供改进电路的问题已经被解决。进一步的优点在于，在变压器是磁性变压器形式的情况下，电磁干扰被很好地过滤，且在变压器是电子变压器形式的情况下，滤波器将不会干扰电子变压器，电子变压器自身已经能够很好地过滤电磁干扰。
通过参考下文中描述的实施例，本发明的这些和其他方面将是显而易见的并且将得到说明。
附图说明
在附图中：
图1示出了电路的第一实施例，
图2示出了电路的第二实施例，
图3示出了电路的第三实施例，
图4示出了检测器的实施例，
图5示出了电子变压器的波形，以及
图6示出了磁性变压器的波形。
具体实施方式
在图1中，示出了电路1的第一实施例。变压器2的输出被耦合到包括在二极管桥中的四个二极管31至34的整流器3的输入。整流器3的输出与转换器4的输入耦合。变压器2的输入(未示出)可能经由衰减器(未示出)与例如交流电压供应(未示出)耦合。转换器4的输出(未示出)与例如一个或多个发光二极管(未示出)耦合。
电路1包括滤波器11和开关12的串联连接，该串联连接与变压器2的输出耦合。滤波器11可以是例如电容器，且开关12可以是例如(但不排它地)熔断器。
至少两种不同类型的变压器2可被区分：磁性变压器和电子变压器。磁性变压器包括例如铁芯和由铜制造的绕组。电子变压器包括例如基于全桥转换器或半桥转换器的开关电源。
在变压器2是磁性变压器形式的情况下，它的输出信号将包括相对低频的信号。这个相对低频的信号将会导致相对小的流过电容器的电流，该相对小的电流会使熔断器保持在导通模式。在变压器2是电子变压器形式的情况下，它的输出信号将会包括相对高频的信号。这个相对高频的信号会导致相对大的流过电容器的电流，该相对大的电流会将熔断器带入非导通的模式。因此，在变压器2是磁性变压器形式的情况下，电容器连接到变压器2且会与磁性变压器的漏电感一起形成电磁干扰滤波器。在变压器2是电子变压器形式的情况下，电容器从变压器2永久性地断开。
更一般地，在变压器2是磁性变压器的情况下，开关12将滤波器11置于激活模式。在变压器2是电子变压器的情况下，开关12将滤波器11置于失效模式。因此磁性变压器与在激活模式下的滤波器11结合。在变压器2是电子变压器形式的情况下，滤波器11处于失效模式。
在激活模式下，来自转换器4的诸如噪声之类的不需要的信号被磁性变压器和处于激活模式的滤波器11的结合而过滤(大致上移除)，且在失效模式下，来自转换器4的诸如噪声之类的不需要的信号被电子变压器自身过滤(大致上移除)而没有滤波器11的参与。
在图2中，示出了电路1的第二实施例。再一次，电路1包括滤波器11和开关12的串联连接，本文中的串联连接与整流器3的输出耦合。滤波器11可以是例如电容器，且开关12可以是例如可控的开关。第二实施例进一步不同于第一实施例，其中电路1包括检测器13，用于检测变压器2(是磁性变压器或电子变压器)，且用于响应于由检测器13执行的/产生的检测结果而控制开关12。检测器13被布置用于视觉上或分析地或以其它方式区分两种类型的变压器2。因此，在变压器2是磁性变压器形式的情况下，滤波器11与变压器2连接(在本文中经由整流器3)且将会与磁性变压器的漏电感一起形成电磁干扰滤波器。对于电子变压器形式的变压器2，滤波器11与变压器2是断开的。
为了能够区分两种类型的变压器2，检测器13的输入与变压器2的输出耦合。备选地，检测器13的输入可以与整流器3的输出或整流器3的一个输入和一个输出等耦合。备选地，串联连接可以与整流器3的输入耦合。
优选的，检测器13被布置用于检测在变压器2的输出信号中的频率信号，且检测器13包括比较器15，用于比较由检测器13执行/产生的检测结果14和阈值。如上文描述的，在变压器2是磁性变压器形式的情况下，它的输出信号将包括相对低频的信号(例如50Hz或60Hz)，在这种情况下开关12会进入导通模式，且在变压器2是电子变压器形式的情况下，它的输出信号将会包括相对高频的信号(例如＞10kHz)，在这种情况下开关12会进入非导通模式等。
第二实施例不是“永久性”的实施例，但是可以“反复地”对新情况做出反应。
对于两个实施例，许多替代将是可能的。例如，熔断器形式的开关12可以形成滤波器11的一部分，并且电容器形式的滤波器11可以形成开关12的一部分。不排除诸如并联连接之类的滤波器11和开关12的其它连接，以及诸如电感器或电容器和电感的组合或电感器的组合或电抗元件和电阻器的组合之类的其它滤波器11。滤波器11的种类和需要的连接的种类可以取决于哪种反应要被激活/失效且取决于该反应要怎样被激活/失效。
在图3中，电路1的第三实施例被示出，其仅仅不同于第二实施例的地方在于，检测器13的输入现在与整流器3的一个输入和一个输出耦合。
在图4中，检测器13的实施例被示出用于如图3所示的电路1的第三实施例。检测器13包括电容器41(高通滤波器)，其耦合到整流器3的所述一个输入以及齐纳二极管42(电压定义者)的一侧以及二极管43(整流器)的一侧。齐纳二极管42的另一侧与整流器3的所述一个输出(接地)耦合，且二极管43的另一侧与电阻器44的一侧和电容器45(缓冲器)的一侧以及电阻器46的一侧耦合。电阻器44的另一侧和电容器45的另一侧与整流器3的所述一个输出(接地)耦合，且电阻器46的另一侧与晶体管47的控制电极耦合。晶体管47的第一主电极与整流器3的所述一个输出(接地)耦合，且晶体管47的第二主电极与电阻器48的一侧耦合，电阻器48在它的另一侧上接收来自电压源49的电压信号。晶体管47的第二主电极进一步与在本文中形成开关12的MOSFET晶体管的控制电极耦合。这个MOSFET晶体管的第一主侧与整流器3的所述一个输出(接地)耦合，且这个MOSFET晶体管的第二主侧经由滤波器11与所述整流器3的另一输出耦合。不排除其它种类的开关不，诸如其它种类的晶体管和机械开关等。
在变压器2是磁性变压器形式的情况下，它的输出信号将包括相对低频的信号，在这种情况下元件41至46将为晶体管47的控制电极提供以相对低的电压信号形式的第一检测结果，响应于该第一检测结果晶体管47将不导通。因此，开关12经由电阻器48和电压源49在它的控制电极上接收相对高的电压信号且进入导通模式。在变压器2是电子变压器形式的情况下，它的输出信号将包括相对高频的信号，在这种情况下元件41至46将为晶体管47的控制电极提供以相对高的电压信号形式的第二检测信号，响应于该第二检测结果晶体管47将会导通。因此，开关12在它的控制电极上接收相对低的电压信号且进入非导通模式等。
因此，元件41至46将检测结果14提供给比较器15，比较器15经由晶体管47实现且比较如由元件41至46提供的电压信号与如在控制电极和第一主电极之间所要求的其阈值电压。然而，本发明不限于检测器的这个实施例，且许多其它备选的检测器13的实施例将是可能的。例如，串联的电容器41可以由并联耦合于齐纳二极管42的电感器替代和/或与其结合，并且其它的比较器可以经由其它晶体管结构和/或运算放大器等实现。
在图5中，示出了假使电子变压器被给出的波形。在左侧，上部波形示出来自变压器2的输出电压信号，中部波形示出呈现给检测器13的输入电压信号，且下部波形示出呈现给开关12的输入电压信号。所有的左侧波形被示出了第一个20msec。在右侧，同样的波形被示出，但是现在针对从0.95msec到1.07msec的时间间隔，以阐明电子变压器的开始阶段。只要在电子变压器的输出信号中的相对高频的信号被检测到，开关12进入非导通模式，且滤波器11是失效的。
在图6中，示出了假使磁性变压器被给出的波形。再次，上部波形示出了来自变压器2的输出电压信号，中部波形示出了呈现给检测器13的输入电压信号，且下部波形示出了呈现给开关12的输入电压信号。所有的波形被示出了第一个20msec。开关12一直处在导通模式且滤波器11是激活的。
总结，用于接收来自变压器2的输出信号的电路1包括滤波器11和开关12。对于磁性/电子变压器，滤波器11是激活的/失效的，例如用于过滤/不过滤来自转换器4的不需要的信号。滤波器11可包括电容器。开关12可包括熔断器。磁性/电子变压器的输出信号包括相对低/高频的信号，其导致相对小/大的流过电容器的电流，该电流将不熔断/熔断熔断器。在激活时，电容器与磁性变压器的漏电感一起形成电磁干扰滤波器。备选地，电路1可进一步包括检测器13以用于检测变压器的类型且用于响应于检测结果来控制开关12。于是，可能地，检测器13被布置用于检测输出信号中的频率信号且包括用于比较检测结果14与阈值的比较器15。
虽然在附图和前述描述中已经详细地说明和描述了本发明，这种说明和描述被认为是说明性的或示例性的而非限制性的；本发明不限于公开的实施例。公开实施例的其它变体可由本领域技术人员根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究在实践申请保护的发明中理解和实现。在权利要求中，词语“包括”并不排除其它的元件或步骤，且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。仅凭某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中的事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。在权利要求中的任何引用符号不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于接收来自变压器(2)的输出信号的电路(1)，所述电路(1)包括滤波器(11)和开关(12)，以用于在所述变压器(2)是磁性变压器的情况下，将所述滤波器(11)置于激活模式，以及用于在所述变压器(2)是电子变压器的情况下，将所述滤波器(11)置于失效模式。
2.如权利要求1所述的所述电路(1)，在所述激活模式下，所述滤波器(11)过滤来自转换器(4)的不需要的信号，且在所述失效模式下，所述滤波器(11)不过滤任何信号。
3.如权利要求1所述的所述电路(1)，所述滤波器(11)包括电容器，所述开关(12)包括熔断器，且所述熔断器形成所述电容器的一部分或者所述熔断器与所述电容器串联耦合。
4.如权利要求1所述的所述电路(1)，进一步包括检测器(13)，用于检测所述变压器(2)是所述磁性变压器还是所述电子变压器，且用于响应于所述检测的结果来控制所述开关(12)。
5.如权利要求4所述的所述电路(1)，所述检测器(13)被布置用于检测在所述变压器(2)的所述输出信号中的频率信号，且所述检测器(13)包括用于比较所述检测的结果(14)与阈值的比较器(15)。
6.如权利要求4所述的所述电路(1)，所述滤波器(11)包括与所述开关(12)串联耦合或形成所述开关(12)的一部分的电容器。
7.一种包括如权利要求1所述的所述电路(1)并且进一步包括整流器(3)的设备，其中所述整流器(3)的输入适于耦合到所述变压器(2)的输出。
8.如权利要求7所述的所述设备，在所述激活模式下，所述滤波器(11)过滤来自转换器(4)的不需要的信号，且在所述失效模式下，所述滤波器(11)不过滤任何信号。
9.如权利要求7所述的所述设备，所述电路(1)与所述整流器(3)的输入耦合，所述滤波器(11)包括电容器，所述开关(12)包括熔断器，且所述熔断器形成所述电容器的一部分或所述熔断器与所述电容器串联耦合。
10.如权利要求7所述的所述设备，所述电路(1)进一步包括检测器(13)，用于检测所述变压器(2)是所述磁性变压器还是所述电子变压器，且用于响应于所述检测的结果来控制所述开关(12)，所述滤波器(11)与所述整流器(3)的输入或输出耦合，且所述检测器(13)与所述整流器(3)的端子耦合。
11.如权利要求10所述的所述设备，所述检测器(13)被布置用于检测在所述变压器(2)的所述输出信号中的频率信号，且所述检测器(13)包括用于比较所述检测的结果(14)与阈值的比较器(15)。
12.如权利要求10所述的所述设备，所述滤波器(11)包括与所述开关(12)串联耦合或形成所述开关(12)的一部分的电容器。
13.一种包括如权利要求1所述的所述电路(1)并且进一步包括所述变压器(2)的设备，所述变压器(2)的输出与所述电路(1)的输入耦合。
14.一种包括如权利要求1所述的所述电路(1)并且进一步包括转换器(4)的设备，所述转换器(4)的输入与所述电路(1)的输出耦合。
15.如权利要求14所述的所述设备，进一步包括与所述转换器(4)的输出耦合的一个或多个发光二极管。
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