CN105474525A - 双级的节拍电子能量转换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传输电功率的双级的节拍电子能量转换器(20)，具有用于连接电源的第一接头(38，40)、用于使耗电器(46)和中间回路电容器(28)连接的第二接头(42，44)，其中，双级节拍电子能量转换器(20)的第一级(1)具有升压运行状态下的第一转换器，其将第一接头(38，40)上的电压转换为中间回路电容器(28)上的中间回路电压，并且其中，中间回路电容器(28)为双级的节拍电子能量转换器(20)的第二级(2)供电，第二级功能上能受控地为耗电器(46)供应电能。根据本发明，能量转换器具有控制单元，其设置用于如下地调整由第二级(2)从中间回路电容器(28)提取的功率，使得中间回路电压的由于功率提取引起的瞬时最小值大于预设的电压比较值(50，54)。

Description

双级的节拍电子能量转换器

技术领域

本发明从一种用于传输电功率的双级的节拍电子能量转换器出发，具有用于连接电源的第一接头、用于连接耗电器和中间回路电容器的第二接头，其中，双级节拍电子能量转换器的第一级具有升压运行状态下的第一转换器，它将第一接头上的电压转换为中间回路电容器上的中间回路电压，并且其中，中间回路电容器为双级节拍电子能量转换器的第二级供电，第二级功率可控地为耗电器供应电能。此外，本发明还涉及一种具有发光元件和用于将发光装置连接到电源上的电接头。最后，本发明涉及一种用于运行具有中间回路电容器的双级节拍电子能量转换器的方法，用于将电功率从连接在能量转换器上的电源传输到同样也连接在能量转换器上的耗电器上，其中，双级的节拍电子能量转换器的第一级使用升压运行状态下的第一转换器，将电源的输入侧的电压转换为中间回路电容器上的中间回路电压，该中间回路电容器为双级的节拍电子能量转换器的第二级供应电能，该第二级功率可控地为耗电器供应电能。

背景技术

本发明从至少双级的电子镇流器出发，它具有输入端上的升压功率因数控制(PFC)级和中间回路电解电容器。在电解电容器中，除了电容量以外还有一个重要的参数是等效串联电阻(ESR),利用它来总结性地获取在符合规定的运行状态下的电解电容器的损耗，如欧姆线路损耗、电介质极性转换损耗和/或诸如此类。ESR能够显著影响电解电容器的正常运行。

尤其是在低温下，ESR的值很大。由此在镇流器冷启动时产生功能问题。在现有技术中，尝试着借助材料使用来解决这些问题。这不仅在研发合适的镇流器时耗费很大，并且还在镇流器中带来附加的成本和材料消耗。

发明内容

因此，本发明的任务是，实现给定的双级节拍电子能量转换器在低温下的运行，而不必干预能量转换器的调节功率的构件。

作为解决方案提出了一种具有权利要求1所述特征的、双级的节拍电子能量转换器。此外还提出了一种按照另一个独立权利要求5所述的发光装置。就方法而言提出了一种按照独立权利要求6所述的、具有中间回路电容器的双级节拍电子能量转换器的运行方式。本发明的其他有利构造方案由从属权利要求所述特征中得出。

本发明基于以下理念，即，使用中间回路电容器的ESR使中间回路电容器尽可能迅速地升温。为了这个目的，符合规定的运行状态下的中间回路电压上的纹波应该尽可能大，从而通过该ESR引起尽可能大的电流通量，它导致相应的热功率。纹波是中间回路电压的通常高频的电压波动，并且由于因为能量转换的两个级的节拍运行形成在中间回路电压上。与此同时，纹波就其振幅而言如下地受到限定，即，尽可能地避免对能量转换器的部分或整体的不希望的影响。尤其需要考虑的是，低于最小的中间回路电压可能导致转换器的其他组件或者连接其上的耗电器关断，并且/或者在绕过第一级的升压运行状态的情况下可能实现从能量源到中间回路电容器中的直接电流通量。

为了这个目的在能量转换器一侧提出，设置控制单元，该控制单元被设置用于如下地调节由第二级从中间回路电容器获取的功率，即，使得中间回路电压的由于功率提取引起的瞬时最小值大于预设的电压比较值。通过合适地选择预设的电压比较值可以实现的是，能够避免在不允许的情况下低于中间回路电压。前述问题于是可以通过合适地选择电压比较值尽可能得以避免。

需要传输的功率通常是能量转换器从能量源提取的、并且提供给耗电器的功率。能量转换器的第二级可以由一个降压调节器构成，但是也可以由谐振变流器、它们的组合、多个这种电路和/或诸如此类构成。中间回路电容器可以由电子电容器构成，例如薄膜电容器、陶瓷电容器、然而尤其是还可以由电解电容器构成。恰恰在电解电容器用作中间回路电容器时，本发明被证明特别有利。

为了能够影响通常主要通过纹波连同确定的中间回路电压的瞬时最小值，可以调整从中间回路电容器的第二级提取的功率，也就是说，借此只为耗电器提供实际借助中间回路电容器的第二级提取的功率。于是，第二级就提取的功率方面优选地可以借助控制单元控制。与此同时，电压比较值同样也可以借助控制单元提供。此外还存在以下可行性，即，控制单元还提供将中间回路电压与电压比较值进行比较的比较功能，并且对于能量转换器的第二级起到相应的控制或调节作用。此外，控制单元优选地被设置用于监控中间回路电压到达瞬时最小值，也就是说，优选地测定中间回路电压的各个最小值，尤其是就电压值而言。这个最小值也可以作为进一步控制的基础。

在一个具体的构造方案中，在电子镇流器中可以借助微控制器作为控制单元获取中间回路电解电容器上的电压区间。然后依据获取的电压区间调整输出电流或输出功率。只要电压区间在不关键的范围内，例如+/-50V，这相当于一个小的ESR，那么开始启动理想的输出功率。

借助本发明可以避免使用明显更贵的、具有更大电容量的电解电容器。此外还可以使用在低温时具有高ESR的电解电容器。这甚至可以是有利的，因为此时可以实现电解电容器的尽可能迅速的升温。

此外，在电解电容器老化时，ESR通常会提升。通过本发明于是进一步减少了在使用寿命结束时的故障，因为利用较小的电流或较小的电压就可以启动。于是，电子镇流器的质量提升。例如在这种情况下还可以确保较长的使用寿命，因为在计算使用寿命时不必考虑这么大的容差范围。此外，在选择电解电容器的情况下可以实现更大的独立性。一个重要的有利方面是，能够实现在直到-30到-40℃的低温下使用电子镇流器。

本发明基本上是两个措施的组合，以便实现根据本发明的优点。本发明的一个重要方面是，以如下方式限定第二级2的提取的功率，即，使得通常构造成电解电容器的中间回路电容器上的中间回路电压不是极限值。于是以如下方式限定功率，即中间回路的最小电压不降到特定的预设的比较值以下，也就是说，大于这个比较值。对于这个电压比较值的适宜的值例如略微低于符合规定的运行状态下的最小中间回路电压。于是可以避免电解电容器上的最大中间回路电压过大。

在本公开文件中，“Boost”级是这类双级的节拍电子能量转换器的一个级，它在升压运行状态下运行。“Boost”这个概念据此表示的是升压运行。相应地。“Buck”表示的是降压运行。

本发明的一种改进方案提出，在考虑到依据第一接头上的电压的对应时间的瞬时值测定的瞬时电压比较值的情况下构成所述电压比较值，并且以如下方式设定功率提取量，即，使得中间回路电压的瞬时最小值基本上达到所述瞬时电压比较值。这种构造方式考虑的是，第一接头上的输入电压可能是非恒定的电压，尤其是交流电压。在这种情况下可能有利的是，将电压比较值构造成瞬时电压比较值，依据瞬时接通在第一接头上的电压可以跟踪这个瞬时电压比较值，从而以这种方式让发明效果即使在第一接头上的电压不恒定的情况下也能进一步提高。尤其可以设计的是，让瞬时电压比较值等于第一接头上的电压，或者它超过一定的量，这个量例如可以通过因数和/或固定的补充值来确定。

本发明的另一种构造方案设计的是，双级的节拍电子能量转换器的第二级具有降压运行状态下的第二转换器或谐振转换器。当然也可以有多个转换器的组合连接在中间回路电容器上，它优选地能够相应地受控。由此使得本发明能够很好地应用在现有技术的电子镇流器上，所以也能够用本发明改装已经存在的电子镇流器。

根据本发明的另一个方面，中间回路电容器具有一个温度传感器。这个温度传感器例如可以由热电偶、NTC电阻、红外线测量装置或者诸如此类构成。优选地，这个温度传感器被安放在中间回路电容器的表面上或者与之接触。此外，这个温度传感器当然也可以集成到中间回路电容器中。例如该温度传感器可以是通过粘贴或夹持固定在中间回路电容器上的。这种构造方式允许为了进行控制利用中间回路电容器的温度。尤其是当然可以设计的是，根据低于比较温度激活根据本发明的流程。以这种方式可以实现的是，只有当根据本发明的流程基于环境条件、尤其是基于环境温度是必须的是，才激活这个流程。

如果额外地还在启动例如电子镇流器之间获取了环境温度，那么久可以相应地预设输出电流或输出功率，从而能够确保电子镇流器的安全启动。

本发明所建议的发光装置的特征在于，所述发光装置具有根据本发明的双级的节拍电子能量转换器，它作为耗电器功率可控制地为发光元件供应电能。由此也能够利用所述发光装置实现利用根据本发明的能量转换器实现的优点和特征。恰恰在这个发光装置中，它被证明是有利的，因为能够明显提升根据本发明的运行的可靠性，尤其是在低温时。就算不能完全避免，也可以显著减少由现有技术中公知的电子镇流器的问题，例如就闪光、闪烁或者诸如此类而言。优选地，发光装置的接头由能量转换器的第一接头构成。在能量转换器的第二接头上可以连接着发光元件作为耗电器。

就方法而言，本发明尤其设计的是如下地设定由第二级从中间回路电容器提取的功率，即，使得因为功率提取引起的中间回路电压的瞬时最小值超过预设的电压比较值。也就是说，中间回路电压的瞬时最小值不低于电压比较值。由此可以实现针对该装置所述的优点和特性。

根据另一个方面提出的是，作为电压比较值使用依据第一接头上的电压的对应时间的瞬时值查获的瞬时电压比较值，并且中间回路电压的瞬时最小值基本上达到了瞬时电压比较值。由此实现了让中间回路电容器被加载最大的可能电流，这个电流仍然允许能量转换器正常运行，从而可以通过中间回路电容器的ESR实现尽可能迅速的升温。参见已经在先前针对能量转换器提过的优点。

本发明的另一个方面设计的是，将第一级调节到中间回路电压的平均值。它允许进一步优化能量转换器的运行。于是可以设计的是，让控制单元具备一个相应的切换机制，利用这个切换机制能够设定向电压平均值的调节。

此外还可以设计的是，监控中间回路电压，并且在超过能量转换器的测定电压时关断这个第一级。测定电压时为能量转换器正常运行时设置的最大电压。测定电压也从标准中获取，因此作为定义的补充要参见标准。由此可以提供一种保护功能，它确保了执行本发明的方法不损坏能量转换器。由此可以进一步提升能量转换器的运行可靠性。

此外可以设计的是，在中间回路电压低于测定电压时，又自动地激活第一级。这个特征可以在能量转换器的自动关断部分看到，正如先前探讨过的那样，从而能够实现正常运行状态的自动恢复，只要中间回路电容器上的电压在此低于测定电压。由此可以很大程度上避免手动干涉，并且可以提升运行的工效。

这被证明特别有利的是，当能量转换器在输入端一侧使用交流电压并且如下地受控，即使得输入端一侧的功率因数最大化。由此可以减少联网反作用，尤其是，借此能够遵守通过标准设定的限定值，但是也可以在其运行方面优化更多的电装置。尤其是这个特征还包括一个所谓的功率因数调节或者说功率因数控制，也被称为PowerFactorControl或PFC。

本发明的改进方案建议，获取中间回路电容器区域的温度。这允许依据温度适配所述方法，并且实现相应的控制效果。此外由此还可以实现的是，只有在低于温度比较值时才执行本发明的所述方法。这能够提升能量转换器的、或者还有连接其上的耗电器的工效。

因此此外建议的是，将获取的温度与温度比较值进行比较，并且只有在低于比较值的时候调节第二级的功率。

一种改进方案提出的是，通过接通能量转换器自动地执行对温度的获取。以这种方式能够在接通时就已经决定，执行根据本发明的方法是否符合目的或者说是否有必要。

最后根据本发明可以设计的是，作为第二级使用降压运行状态的第二转换器或者谐振转换器。参见相应的转换器的优点和特性。

根据本发明的一个方面，以如下方式调节实现为Boost的第一级，即，使得满足PFC条件，并且调节输出电压的平均值。基于中间回路电容器的高ESR形成的高的输出电压可以很大程度上被忽略，因为它一开始对平均值不造成影响。为了能够可靠地保护转换器的构件，优选地采用过压关断，它在电压过高时短暂地停止向PFC的调节。由此可以可靠地保护能量转换器的两个级的构件不发生过压。与此同时需要注意的是，当在电压最大值时被简单地关断时，中间回路电容器，也就是电解电容器的充电量更低。于是可能造成最小的中间回路电压的下降，使得关断的危险提升。然而通过合适地调节第二级的功率可以减少这种情况。

即使事先就本发明的效果而言主要针对的是功率，但是本发明的这些理念还是能够同等地应用到相应的电流调节或电流传输上。尤其是可以在利用相同的电压的情况下以公知的方式在这些变量之间进行换算。

为了不在一开始启动时就以过大的功率启动，符合目的的是，以尽可能小的功率启动能量转换器。一种实现的方法是使用用于能量转换器的输出功率或输出电流的集成调节器。如果调节器相应低地初始化，那么功率从很小的值出发上升。

附图说明

更多的优点和特征可以从下面对实施例的描述中获取。其中，相同的附图标记描述的是本发明的相同特征。

下面借助实施例更详尽地阐述本发明。

图中示出：

图1示意性示出了用于电解电容器的电子等效电路图，

图2示意性示出了ESR的和按照图1所示的电解电容器的阻抗的温度和频率相关性的图表，

图3示意性示出了镇流器的所选构件的加热曲线的图表。

图4示意性示出了作为本发明的基础的双级的节拍电子能量转换器的电路图，

图5示意性示出了在根据图4所示的能量转换器的第一级中的电流通量的图表，

图6示意性示出了穿过根据图4所示的能量转换器的第二级的电子开关元件的电流通量的图表，

图7示意性示出了在根据图4所示的能量转换器的第一级中的电流通量的图表，

图8是用于阐述根据图4所示的第一级中的峰值电流的示意性原理电路图，

图9示意性示出了显示根据本发明的处于正常运行状态的双级的节拍电子能量转换器上的中间回路电压的图表，

图10示意性示出了在高的ESR和最大功率下的、如图9中所示的图表，

图11示意性示出了在高的ESR和小功率下的、如图9中所示的图表，

图12示意性示出了表示根据本发明的能量转换器的启动的图表。

具体实施方式

随着电解电容器的使用时间的提升，基本上它实际可用的电容量下降，相反地，ESR提高了其值。补充地，环境参数对ESR造成影响，例如在低温下，ESR的值增高。在图1中示出了用于电解电容器的等效电路图。总体上用附图标记10表示的电解电容器具有可用的电容12，与之串联地连接着ESR14。在图1中所示的电解电容器的等效电路图以在至少两级的电子镇流器中的这类应用为基础。在根据图4所示的双级的电子能量转换器20中，这种电解电容器被用作中间回路电容器28。

图2示出了具有在典型的电解电容器、如根据图1所述的电解电容器10的不同频率和温度条件下关于阻抗和ESR的测量记录的图表。在横坐标中用对数比例尺以赫兹为单位给出频率，相反地，在纵坐标上同样也以对数比例尺分别以欧姆为单位给出阻抗和ESR。在图表上方示出了一个表格，它将图表的不同曲线与电解电容器的温度值对应。

总的来说示出的是，在室温下，例如在25℃和低温下，例如-25℃，电解电容器的ESR明显高于在85℃时的情况，通常相差10到20范围内的因数。这当然也同样适用于以下中间回路电解电容器，如其在至少两级的电子能量转换器20中用作镇流器。在窗口-驱动器中，也就是在具有尤其是就电流和电压而言的很大的输出特征曲线范围的驱动器中，输出电流范围例如在250mA至大约1A。在此，覆盖大约0.9W到90W的输出功率范围。如果电子镇流器在最大功率下被启动，也就是说，在90W的最大输出功率时，在中间回路电解电容器28上造成大的电压区间，例如+/-80V。这可能导致连接在镇流器上的发光器的光闪烁，或者关断电子镇流器，从而避免不被允许的运行状态。

实践证明，基于镇流器的自升温，所以高ESR在低温下通常对于持久的运行不是问题。恰恰电解电容器的ESR本身支持了电解电容器的迅速加热，并且通过该附加的自升温使得电解电容器离开低温的范围，从而在一段运行时间以后达到符合规定的运行。这种加热曲线例如在图3的图表中示出，其中，在横坐标上标出了时间，在纵坐标上标出了以℃为单位的温度。正如可以从图3中看出的那样，电解电容器自身在-25℃的持久低环境温度下在一段特定的运行时间以后达到0℃的温度。在实际运行中，发光器温度从而镇流器的环境温度进一步提升。在图3中因此示出了主动冷却的电子镇流器的情况。无论温度如何，电解电容器由于在高ESR下的高损耗而倾向于至少加热到ESR低到不再发生进一步的加热的程度。因此形成一种平衡。电解电容器以这种方式自身引起相应的升温。

就镇流器在极低温度下的问题而言，正如先前阐述的那样，这意味着，ESR因为电子电容器的自升温而降低，从而使得中间回路电解电容器上的电压区间同样也减小，所以能够调整符合规定的所希望的最大功率。通常电子镇流器为了它符合规定的运行具有一个微控制器或者诸如此类的形式的计算单元作为控制单元，它同时还检测环境温度。于是，在提供希望的最大功率之前就可以减少输出功率，直到在减少了功率的情况下也能够运行。一旦电解电容器充分升温，就自动地调节到理想的最大输出功率。

通过以下方式实现这些问题的解决方案，即，在电子镇流器中采用具有相应大的电容和/或相应大的温度范围的电解电容器。此外当然还可以相应地限制电子镇流器符合规定地运行时所允许的环境温度范围，例如现在到-15℃到+50℃的范围，以替代-30℃到+50℃。在此也还可能发生闪烁，直到中间回路电解电容器被充分加热。另一种改进电路工艺的可行性可以通过将大的薄膜电容器与中间回路电解电容器并联来实现。然而，这些措施会带来显著的成本比例并且对电子镇流器的构造有影响，因此只有在极端情况下才采用这些措施。借助图4进一步阐述问题的提出，其用示意性的电路图示出了一种这类双级的节拍电子能量转换器20，正如经常用在这类电子镇流器中的那样。

图4示出了一个双级的节拍电子能量转换器20，它用于传输电功率。能量转换器20具有两个接线夹38、40作为第一接头，通过它们能够将能量转换器20连接到一个未详尽示出的电源上，如公共的能量供应网或者诸如此类。能量转换器20的第一级1具有一个电子电感22，它利用一个接头连接在接线夹38上，并且利用另一个接头连接在电子开关元件26上，在这里就是开关晶体管。开关晶体管在这里被构成MOS-FET，它的源极-接头连接在接线夹40上。它的漏极-接头除了与电感22电连接以外还连接在二极管24的阳极上。二极管24的阴极连接在一个中间回路电容器28上，它自身同样也连接在接线夹40上。电感22、MOS-FET26和二极管24构成电子能量转换器20的第一级。能量转换器20的第一级在这里以升压运行状态工作，由此将第一接头上的电压转换为中间回路电容器28上的中间回路电压，该电压高于第一接头上的电压。

此外，在中间回路电容器28上作为能量转换器20的第二级2的电子开关元件30、在这里同样也构造成MOS-FET，与它的漏极-接头连接。MOS-FET30的源极-接头连接在二极管32的阴极和另一个电感34上。二极管32的阳极接头连接在接线夹40上。利用电感34的第二接头使得它连接在电容器36以及第二接头的接线夹42上，用于连接耗电器。电容器36利用它的第二接头同样也连接在接线夹40上，在这个接线夹上还连接了第二接头的接线夹44。

能量转换器20的第二级2在这里以降压运行状态工作。在电容器36上提供的电压因此小于在这里构造成电解电容器的中间回路电压器28上的中间回路电压。

图5示出了根据第一级在升压运行状态下的升压调节器的正常运行。在横坐标上示出了时间，而在纵坐标上示出了穿过电感22的电流。正如可以从图5中看出的那样，MOS-FET26被接通一段预定的时间段，从而让穿过电感22的电流从一开始的0基本上线性地提升到最大值。在电流最大值的范围内，MOS-FET26被关断，并且电流经由二极管24朝电解电容器28转向，该电解电容器在这里构成中间回路电容器。穿过电感22和二极管24的电流大致线性地下降，直到电感22中的能量消除。在这个时间点，穿过电感22的电流是0并且重新接通MOS-FET26，由此进行一个新的循环。

图6示出了级2的降压调节器的运行，其中，在横坐标上同样示出了时间并且在纵坐标上示出了穿过MOS-FET30的电流。可以看出，MOS-FET30在坐标原点上是接通的，紧接着实现从中间回路电容器28经由MOS-FET30和电感34向电容器36的电流。电流大致线性地上升，直至最大值。在达到最大值时，MOS-FET30被关断，并且穿过MOS-FET30的电流降到0。经由二极管32可以在关断MOS-FET30之后保持穿过电感34的电流通量，直到存储在电感中的能量消除。

在根据图4所示的电路中，以下效应造成不利的影响：

-第一级通过充电电流制造出中间回路电容器28上的正向电压提升。

-第二级通过放电电流为中间回路电容器28制造负电压，这个负电压在与第一级引起的正向电压提升相反的方向上起作用。

-能量转换器20的这两个级通常是不同步的，所以这两个前述效应大幅度提升中间回路电容器28上的中间回路电压的电压振幅。

-构造成电解电容器的中间回路电压具有ESR，它对于高频率虽然明显低于在100Hz时的情况，然而为此所述能量转换器20的峰值电流明显高于平均电流。

-借助图7和8示出了一个实例，其中，高频峰值电流大出4倍。

图8示出了用于电子能量转换器的原理等效电路图，正如它借助图4就级1而言已经描述的那样。与图4不同，在中间回路电容器28上没有连接第二级2，而是取而代之连接了以电阻46形式存在的耗电器。在图4中显示了其他的参数，也就是接线夹38、40上的200V的输入电压、中间回路电容器28上的400V的中间回路电压和耗电器46的100W的功率。从给出的值中得到100W/200V＝0.5A的平均电流。相应地，此外得到1A的峰值电流。这在图7所示的图表中示出，它在横坐标上显示时间并且在纵坐标上示出穿过电感22的电流，在这里是I_boost。从图7中可以看出，在这里用I_mean表示的平均电流是在图7中所示的峰值电流的一半。

总而言之，从而可以确定的是，布置在两个高频转换器-级之间、也就是级1和级2之间的中间回路电容器28导致，在交流电压运行时中间回路电容器28上的基于100赫兹纹波的纹波电压与基于高频纹波的电压重合。ESR在高频电流下虽然更低，但是为此高频峰值电流也跟高。

因此在能量转换器20启动时，要注意以下几点：

-在中间回路电容器28上不能出现过高的电压。它们不仅可能危害电解电容器，而且首先还可能危害参与的电子构件，尤其是能量转换器20的半导体构件，例如MOS-FET、二极管和/或诸如此类。

-相反地，中间回路电容器28上的电压过低可能导致整个设备被关断。这是基于保险电路而发生的，以便避免发光器运行时发生闪光和/或为了保护连接的发光元件。

-优选地不要重复地接通和关断，因为闪光或光的闪烁使人感觉很受干扰。

这种情况是为什么这类镇流器不允许用于极低的温度、例如小于-20℃的原因。因此在现有技术中，大部分情况下只是检测直至多少ESR为止还允许启动设备，或者作为替选，使用足够好并且昂贵的电解电容器作为中间回路电容器。对能量转换器20的任何改变或者使新的电解电容器成为合格的中间回路电容器都需要耗费很多时间并且昂贵。

图9用示意图示出了显示正常运行状态下的中间回路电容器上的中间回路电压的图表，其中，横坐标示出时间轴，纵坐标示出中间回路电压。图9示出了具有以施加在能量转换器20的第一接头上的交流电压的韵律进行波动的中间回路电压的正常运行。可以看出的是，因为能量转换器20的两个级的运行而产生的纹波电压重合。

图10示意性地示出了像图9那样的图表，其中，这里构造成电解电容器的中间回路电容器28具有高的ESR。与此同时，借助能量转换器20的第二级从中间回路电容器28获取最大功率。可以看出的是，振幅不仅关于电网频率而且关于纹波都显著提升。

图9至10示出了根据图4所示的能量转换器20在相应地运行时的运行状态，其中，在第一接头上连接了电网交流电压作为供电电压。可以看出的是，根据本发明，通过第二级如下地调节功率提取量，即，使得不低于预定的电压比较值，也就是说，中间回路电压的瞬时最小值大于预设的电压比较值。电压比较值在这里用附图标记50标识。与此同时如下地调整第二级的功率，即，不超过最大的中间回路电压52。其是借助能量转换器20的额定电压确定的。

由图10中可以看出，使用中间回路电容器28的ESR，使中间回路电容器28升温。这尤其是就在图3中所示的特性而言是适宜的，即，也就是中间回路电容器由于高的ESR迅速升温，并且这同时导致ESR的减少，直到实现平衡状态。

图11示出了在低功率下使用中间回路电容器28的高ESR的图示，该功率通过能量转换器20的第二级来提取。预设了一个相应升高的电压比较值54，从而在这里也可以实现电解电容器的尽可能迅速的升温。

图12用示意性图表示出了在采用本发明所述方法的情况下的如图4中所示的能量转换器20那样的双级的节拍电子能量转换器的启动。在横坐标上又标出了时间，相反地，在纵坐标上显示了在图表中给出的参数的相应的值。可以看出的是，功率直至时间点1为止线性地从0上升，并且然后按照曲线进一步提升到功率的期望值。此外还可以看出的是，在功率提升期间，中间回路电容器28的ESR的值渐进地减少，直至减少到符合规定的运行状态下的值。相应地，中间回路电容器28的温度提升至达到平衡的温度为止。

可以看出的是，根据不同的运行状态调适电压比较值，在这里被称为最小的总线电压。最小的总线电压在图12中是在半个电网周期(10ms)内真实测得的最小值。这是符合本发明的，因为定义了一个下限，通过在真实测得的最小值的变化曲线内的下方平台段来表示这个下限。这个界限是永远固定的。在第一部段1中，功率从0线性地提升，最小的总线电压相应地线性减少到预设的值。在第二个时间段2内，最小的总线电压保持恒定，直到它在紧接着的时间段3内再次线性提升，从而然后紧接着在这个时间段3以后恒定地保持于该处所达到的值。

所述实施例仅仅用于阐述本发明，并且对本发明没有限制性。

当然也可以任意地构造功能、尤其是电子构件和能量转换器，而不离开本发明的理念。

针对根据本发明的方法所描述的优点和特征以及实施方式同样对于根据本发明的能量转换器成立，并且反之亦然。因此可以针对这些方法特征设计相应的装置特征，并且反之亦然。

Claims (15)

1.一种用于传输电功率的双级的节拍电子能量转换器(20)，具有用于连接电源的第一接头(38，40)、用于使耗电器(46)和中间回路电容器(28)连接的第二接头(42，44)，其中，所述双级的节拍电子能量转换器(20)的第一级(1)具有升压运行状态下的第一转换器，所述第一转换器将所述第一接头(38，40)上的电压转换为所述中间回路电容器(28)上的中间回路电压，并且其中，所述中间回路电容器(28)为所述双级的节拍电子能量转换器(20)的第二级(2)供电，所述第二级为所述耗电器(46)功能上能受控地供应电能，其特征在于一种控制单元，所述控制单元设置用于调整由所述第二级(2)从所述中间回路电容器(28)提取的功率，使得所述中间回路电压的由于功率提取所引起的瞬时最小值大于预设的电压比较值(50，54)。

2.根据权利要求1所述的能量转换器，其特征在于，在考虑到根据所述第一接头(38，40)上的电压的时间上对应的瞬时值所测定的瞬时电压比较值的情况下形成所述电压比较值(50，54)，并且如下地调整功率提取量，使得所述中间回路电压的所述瞬时最小值基本上达到所述瞬时电压比较值。

3.根据权利要求1或2所述的能量转换器，其特征在于，所述双级的节拍电子能量转换器(20)的所述第二级(2)具有降压运行状态下的第二转换器或者具有谐振转换器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的能量转换器，其特征在于，所述中间回路电容器具有温度传感器(28)。

5.一种发光装置，所述发光装置具有发光元件和使所述发光装置连接到电源上的电接头，其特征在于，所述发光装置具有根据前述权利要求中任一项所述的双级的节拍电子能量转换器(20)，所述双级的节拍电子能量转换器作为耗电器功率上能受控地为发光元件供应电能。

6.一种用于运行具有中间回路电容器(28)的双级的节拍电子能量转换器(20)的方法，用于将电功率从连接在所述能量转换器处的电源传输给同样也连接在所述能量转换器上的耗电器(46)，其中，所述双级的节拍电子能量转换器(20)的第一级在升压运行状态中使用第一转换器，所述第一转换器将电源的输入端侧的电压转换成所述中间回路电容器(28)上的中间回路电压，所述中间回路电容器(28)为所述双级的节拍的电子能量转换器的第二级供应电能，所述第二级功率上能受控地为所述耗电器(48)供应电能，其特征在于，调整由所述第二级从所述中间回路电容器(28)提取的功率，使得所述中间回路电压的通过功率提取引起的瞬时最小值大于预设的电压比较值(50，54)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使用根据第一接头上的电压的时间上对应的瞬时值测定的瞬时电压比较值作为电压比较值(50，54)，并且所述中间回路电压的瞬时最小值基本上达到所述瞬时电压比较值。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第一级调节到中间回路电压的平均值。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，监控所述中间回路电压，并且在超过所述能量转换器(20)的额定电压时关断所述第一级。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在由于中间回路电压低于所述额定电压时，自动地再次激活所述第一级。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量转换器(20)在输入侧使用交流电压，并且控制所述能量转换器，使得输入侧的功率因数最大化。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述中间回路电容器(28)的范围内检测温度。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所检测的温度与温度比较值进行比较，并且只有在低于比较值时才调整所述第二级的功率。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，随着接通所述能量转换器(20)自动地执行对温度的检测。

15.根据权利要求6至14中任一项所述的方法，其特征在于，使用降压运行状态下的第二转换器或者谐振转换器作为第二级。