CN1146307C - 用于具有可转换工作状态的放电灯的工作电路 - Google Patents
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Abstract
一个负载，尤其是一个放电灯的工作电路，具有一个工作状态存储器装置和一个切换装置，该切换装置在每一次的电源的短时间的中断时启动工作电路，并且切换到另外的工作状态，与工作状态存储器装置分开的计时电路用于定义一个确定的时间以区分电源的长时间和短时间的中断，其中该切换装置通过长时间的中断以启动切换到一个确定的输出工作状态。
Description
本发明涉及用于一个负载的工作电路。作为负载尤其考虑是放电灯，首先是紧凑型的荧光灯。
在放电灯中使用工作电路和电子的串联装置，例如具有通过整流器和滤波电容与供电网相连的半桥振荡器。在此半桥振荡器产生高频的交流电压用于无闪烁和低噪声的放电灯的工作。
放电灯相对于白炽灯和卤素灯的主要的缺点是，在放电灯的工作设备上不能实现亮度调节的功能。在此点上，通过现有技术的建议给出了一个改进方案，在此，分析用于放电灯的工作电路的电源中断，并且以已知的方式将其作为触发信号，以使该工作电路在重新启动时以具有较大的或者较小的灯电流的另一工作状态继续进行工作。以此区分和切换两种工作状态，其相似于希望减小灯功率的亮度调节。此现有技术公知在EP 0 488002B1和所属的优先权申请DE 40 37 948中。
从现有技术出发，本发明的任务是给出尤其是用于放电灯的工作电路，其具有通过电源中断进行转换的工作状态和相对于现有技术明显的经济性的进一步发展的电路结构。
此任务通过负载，尤其是放电灯的工作电路进行解决，该负载具有工作状态存储器用于存储表示负载负载的工作状态的值，并且具有一个切换装置以多次切换负载的工作状态，该切换装置在每一次工作电路的电源中断时被启动，并且切换到以存储的值表示的工作状态，其特征在于，由工作状态存储器分开的计时电路用于将确定一个确定的时间以分开是长时间的还是短时间的电源中断，其中切换装置通过长时间的中断以启动切换到确定的输出工作状态。
按照本发明电源中断根据其延续时间而有所不同。在此长时间的中断与短时间的到另一种工作状态的切换过程是不同的，而是该重新启动与以前的工作状态无关的确定工作状态。
所引用的EP 0 488 002 B1已经公开了此任务，即将那的双稳态切换系统切换到输出状态。但是此文本遗漏了实现此功能的技术解决方案。
从已知的预定目标出发以近似的方法进行研究，通过电源中断存储最后的工作状态的存储器如此实现，从已知的时间界限开始遗失作为存储器内容的最后的工作状态。在此必需保证存储器内容的损耗转换到存储器的确定的输出工作状态。近似的使用一个电容作为工作状态存储器，其在电源中断时放电，并且从电源中断的已知的时间开始一直具有状态“空”。
本发明的思想在于以近似的途径在一个装置中实现了两个功能，其有利的是分开实现的。因此本发明含有分开的功能“工作状态存储器”和功能“用于确定电源中断的时间界限”，还具有一个与工作状态存储器分开的计时电路。
此解决方案的优点例如在于，使用一个存储器用于工作状态存储器，其通过工作状态输出一个连续的并且一直是良好确定的输出信号。在此存储器中同时实现计时功能并且其存储内容在时间上必需是“减小”的而没有其他的可能性。
其他的优点是工作状态存储器装置作为理论值或者用于产生理论值。当计时功能集成在工作存储器装置中时，具有以下结果，在短时间的电源中断的情况下在工作状态存储器装置中存储的值很少会改变。因为在短时间的电源中断之后会切换到另一个工作状态，此存储的值不再适合于作为理论值或者构成此理论值。
在本发明的解决方案中通过计时电路和工作状态存储器装置的分开例如同时构成一个存储器以用于在将来的短时间电源中断之后而带来的工作状态，其中在各自的工作状态存储器装置中存储的值用于构成理论值。也可以自动的在每一个电源中断的情况下通过触发信号切换的装置作为工作状态存储器装置。这能够通过确定的复位信号作为存储器内容保持相应于输出状态的值。当计时电路确定了电源存在一个长时间的中断时，该复位信号被触发。
总体上本发明的解决方案提供了电路结构改进的可能性，其通过标明的输出工作状态在长时间的电源中断之后达到较高的条件舒适性，并且以已知的方式达到允许的功能上能够实现的电路结构。
本发明有利的是计时电路容性地构成，并且具有一个滤波电解电容，其在很多情况下位于电源整流装置的输出侧，该整流装置对工作电路进行供电，此滤波电解电容在各自时通过电源整流装置进行充电，并且在电源中断时放电，所以其充电状态能够用于确定时间。
滤波电解电容的放电在电源中断时能够以简单的变化通过现有的电路部分的损耗电流实现，大约是通过工作状态存储器装置的损耗电流实现。此放电过程通过电路结构预先给出，并且以此提供优选的结构-当该电路存在简单性的前景的情况下。
另一方面损耗电流经常被轻易地通过泄电流的温度关系性进行放大，因为其与生产公差有关或者与温度有很大关系。本发明的改进的变化以此含有有关专用电阻，其与滤波电解电容确定放电时间过程并且以此确定希望的计时功能。如此测量放电电阻，其中的电流超过之前选择的损耗电流，并且以此控制滤波电解电容的放电。另外必需自然的考虑，在放电电阻上下降的电压(作为分压器的部分电压)达到足够的用于所供电的电路部分的供电电压。
当没有超过时间界限值以自己分开短时间的与长时间的供电中断时，大约通过所选择的滤波电解电容的放电，该电容已经具有希望确定的工作状态存储器装置的输出状态，能够含有一个复位装置，其将工作状态存储器装置复位到输出状态。以此该切换装置被复位，以此在工作电路重新启动时被预先设定在确定的输出工作状态。此复位装置的意义首先是当-如上所选择的并且如在实施例中所描述的-使用一个工作状态存储器装置时，该装置在每一种电源中断的情况下，无论长的还是短的，都会改变所存储的值。
并不是强迫的，如在所引用的欧洲专利说明书中只在不同的工作状态中界限转换。在很多情况下三个或者更多的工作状态能够通过切换装置进行选择并且存储到工作状态存储器装置中。本发明也不必只考虑不同的灯电流和以此不同的灯功率和亮度。很多情况下概念工作状态是非常普通的，并且例如也表示与工作不同的灯的许多部分或者一个灯系统的不同的灯。此清楚性也一半确定了，整个的工作电路的输出切换状态在此不作为工作状态理解。
本发明的另一点在于，在计时电路和工作状态存储器装置之间含有一个比较器。以此能够通过比较器将在放电电容的连续改变的计时电路的输出值，例如连续给出的电压转换成离散的值。以此工作状态存储器装置从计时电路得到一个信号，该信号通过其确定的和离散的改变能够避免工作状态存储器装置的不能够确定的中间状态。
下面借助于具体的实施例详细描述本发明。在附图中示出了：
图1示出了本发明的工作电路的示意性的电路图，
图2示出了图1所示的工作电路的不同的电气值的时间曲线图。
在图1示出了本发明的工作电路的基本器件，其中省略了工作电路的传统的其余部分。以C1表示一个电解电容，其连接在整流器的输出端以对工作电路进行供电，以对整流电压进行滤波。在此没有示出的电源支路是从此滤波电解电容到晶体管半桥谐振电路，其产生对低压放电灯供电的高频交流电压。在附图中示出的下面的导线连接到电解电容C1的负端以在此作为所有省去的器件的参考电压。
此电解电容C1另外对工作状态存储器装置SP供电，和一个所谓的双稳触发器。在双稳触发器的情况下，其反向输出端反馈到没有示出的存储器值输入端，以使该双稳触发器在一个时钟输入端的边沿将反向的输出信号导通到非反向的输出端，半桥以此改变存储器状态。这还有一个以每一个边沿交换地切换的双位的存储器元件。当对多于两种不同的工作状态进行切换时或者在工作状态存储器装置SP中存储时，代替双位的双稳触发器的是双位的计数器以作为工作状态存储器装置SP。
工作状态存储器装置SP在电源中断之后通过电解电容C1和通过电压供电端子SPV以电压供电一预定的时间。
工作状态存储器装置SP的时钟输入端在每次电源中断时以没有示出的方式进行控制。以此改变了在工作状态存储器装置SP中存储的值，并且在每次电源中断时输出信号SPA与其延续时间无关。此时钟输入端如下可以在实施例中看到：用于灯工作的谐振电路的控制IC在谐振器工作期间通过该谐振供电。在谐振开始之前的启动阶段还得对另一个IC进行供电，该IC在电源一侧连接到整流器。其如此构成，该IC在电源中断之后要比图1中的由电解电容C1供电的电路器件早的没有电流。然后用于时钟输入端控制的脉冲由IC在重新进行供电时产生。
工作状态存储器装置SP的输出信号SPA传输到一个切换装置U，其在工作电路重新启动时在电源中断之后相应于一个输出信号SPA选择至少两个不同的工作状态中的确定的一个。该切换装置U能够例如是一个调节器，其将输出信号SPA作为用于理论值的基础。
因为工作状态存储器装置SP作为触发器在长时间的电源中断之后含有一个复位装置SS，在此该电源电压从电解电容C1降低到存储器状态的保持所必需的最低值，存储器内容在再一次连接到端子SPV的电压电源时没有被确定。该复位装置或者启动电路SS是一种传统的低压锁定输出电路，其在其上的电源电压上升超过可以确定的界限值时，一个时间上受限制的信号通过输出端SSA提供到工作状态存储器装置SP的复位端子。当用于电源电压VS的下降的电源中断的时间低于复位装置SS的界限值时，可以考虑使用复位装置。此界限值如此进行调节，其相应于工作状态存储器装置SP的电源电压，此装置能够使存储器的值得到可靠的保持。
图1另外示出了一个电压限制的开关元件ZD，最简单的情况是一个齐那二极管。此开关元件ZD保证了在电解电容C1上的电压值不会损坏工作状态存储器装置SP、复位装置SS或者切换装置U。
原则上如此调节复位装置SS的界限值，电解电容C1的放电单独通过器件ZD、SS和SP(以及其他的没有示出的电路元件)的损耗电流在精确的时间内进行放电到复位装置SS的界限值，此装置能够尽力作为短时间的电源中断(以切换工作状态)和长时间的电源中断(以启动到输出状态)之间的界限。此时间例如能够取一秒。
然而也示出了首先的与温度有关的器件的泄电流和公差以引起时间的振动。在此含有一个放电电阻Rb，其上存在受限制电压开关元件ZD限制的电压。此放电电阻Rb导通了一个电流，其大于所有其他的电解电容C1的放电电流的总和。以此电源电压VS下降到复位装置SS的界限值的时间主要通过串联电路的总电阻确定，此串联电路由放电电阻Rb和其他的与电解电容C1串联的电阻Ra组成。此电阻Ra用于通过基于流过模块ZD的电流而引起的电压降分开通过模块ZD限制的电压与电解电容C1上的电压。
上面所述的工作状态存储器装置SP的比较器输入端在此实施例中不是必需的，因为低压锁定输出电路SS是用于确定短时间和长时间的电源中断之间的界限。
图2以一示意性的时间曲线图示出了本发明的电路的工作。在第一行a)是电源U(N)的网络电压，其在时间曲线图上示出了在导通过程之后的三个短时间的和其后的三个长时间的中断(三个长时间的中断没有继续表示)。在此图中可以得到，谐振器(半桥)在电源断开之后立即工作；也就是说，通过到电容C1的充电直到低于谐振器的电压界限的跟踪没有表示。
在第二行b)表示了在电解电容C1上的电压U(C1)，该电容C1在电源导通之后立即通过整流器充电。在低于电源电压时，该电压U(C1)降低一确定的时间，在此以半线进行表示。实际上该时间段在实施例中是指数形式的。
在首先的三个短时间的电源中断处，电压U(C1)在突然的再一次上升之前明显地小于随后的长时间的中断。
如行c)所示，电压限制元件ZD在电源导通时通过短时间的中断以此延续了一个电流I(ZD)。在两个长时间的中断时，电压U(C1)下降较多而低于了开关元件ZD的限制电压，以使电流I(ZD)突然的中断。在电源导通之后该电流通过电压U(C1)而再一次的上升。从该长时间的电源中断之内的时间点开始，在此开关元件ZD的限制电压的功能中断，在电阻Rb上的电压Vs从通过电压限制开关元件ZD给出的值Vsmax开始下降。在此实际上指数形式的曲线用半线表示。在其他的时间间隔和总体的用ts表示的相对于电源关断的曲线之后，电压U(N)下降，电源电压Us下降到低于标明的最低值Vsmin，该最低值相应于复位装置SS的界限电压。在电源再一次导通之后，复位装置SS的输出端SSA相应的产生一个电压脉冲U(SSA)，这在行d)中进行表示。
工作状态存储器装置SP的存储器值表示的输出信号U(SSA)在行f)如此进行保持：图2所表示的时间曲线的第一次导通，这可以从行d)的脉冲U(SSA)中知道，是一个长时间中断之后的导通。通过脉冲U(SSA)复位到输出状态，工作状态存储器装置SP输出一个其输出电压U(SPA)的较低的值。此第一个短时间的中断转换到启动工作状态存储器装置SP的双稳功能的时钟输入端的边沿，并且切换了存储器的值，并且以此输出电压U(SPA)转换到较高的值。与随后的长时间的中断相似，再一次复位到预定的状态。此第三个短时间的电源中断启动了双稳功能，并且再一次达到了电压U(SPA)的较高的值。这能够长时间的保持，如电源电压Vs超过了最小值Vsmin。以此通过标明的电压U(SPA)的边沿表示了不确定的状态。此不确定性没有损害，因为工作电路和气体放电灯在此时是关断的。U(SSA)的脉冲在再一次导通之后相应的用于存储器值和工作状态存储器装置的确定的复位。此工作状态转换并没有重新引起双稳功能，这是因为输出状态是不确定的，而复位装置SS输出电压U(SSA)的脉冲是确定的。这根据随后的长时间的电源中断示出，在此没有相应于双稳功能，其中替换了另一种工作状态，而重新出现了具有全部灯功率的输出状态。
此功能方式是所希望的，因为气体放电灯的使用者通过一个按键实现了短时间的关断以及短时间的电源中断，对此气体放电灯的重新启动在一有效的如此明显地关断之后没有转换到使用者可能的没有预先看到的状态。整个的意义是该灯在长时间的关断之后以全部的亮度工作，并且能够通过短时间的中断进行“降低亮度”。
此实施例表明了本发明的优点，在预先设定的滤波电解电容C1的辅助措施的情况下，一个辅助电路能够集成在一工作电路中，该电源中断与其时间延续有关的产生不同的反应。短时间的电源中断作为一个通过电阻Ra和Rb的规格化和预定的电解电容C1的电容与复位电路SS的调节的界限电压共同给出的时间转换到工作电路以及气体放电灯的两个或者更多的工作状态之间的工作状态的转换。以此白炽灯-亮度调节电路能够进行亮度的调节。长时间的电源中断作为能够调节给出的时间以能够引起复位装置SS的复位过程的触发直到重新启动工作电路，并且以此使气体放电灯的工作处在通过复位的工作状态存储器装置SP所存储的值所确定的输出工作状态。在上述的解决方案中不用花费的实现了通过合适的RC组合和/或用于模拟的测量值的分立的附加的单元所构成的模拟的测量值。
Claims (4)
1.一个负载，尤其是一个放电灯的工作镇流器，具有一个工作状态存储器装置(SP)，用于存储一个表示负载的工作状态的值(SPA)，并且具有一个切换装置(U)，用于在负载的多个工作状态之间进行切换，该切换装置在每一次镇流器电源(U(N))的较短时间的中断时被启动，并且切换到另外的一个通过所存储的值(SPA)表示的工作状态，与工作状态存储器装置(SP)分开的计时电路(C1、Ra、Rb)用于定义一个确定的时间(ts)以区分电源〔U(N)〕的较长时间与较短时间的中断，其中该切换装置(U)通过较长时间的中断以启动切换到一个确定的输出工作状态，其特征在于，平滑或中间电路电解电容器(C1)被置于镇流器的电网整流器的输出端一侧，所述平滑或中间电路电解电容器用于对镇流器供电，其中，所述电容器(C1)同时是计时电路(C1、Ra、Rb)的一部分，并通过所述电容器(C1)的充电状态定义一个确定的时间。
2.如权利要求1的工作镇流器，其特征在于具有一个放电电阻(Rb)以确定用于滤波电解电容(C1)的时间延续(ts)。
3.如上述权利要求之一的工作镇流器，镇流器具有一个复位装置(SS)，其根据作为确定的时间延续(ts)的长时间的中断来确定工作状态存储器装置(SP)的和切换装置(U)的复位(SSA)。
4.如权利要求1或2所述的工作镇流器，其中切换装置(21)交替地在两种以上工作状态之间切换。
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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 | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |