CN1157545A - 电路装置 - Google Patents

Abstract

一种用于操作放电灯的电路装置，具有：用于连接一个电压源的输入端，与该输入端相连，用于给电压源送来的电压整流的整流装置，与该整流装置相连的电容装置，和与该电容装置相连并具有与一个放电灯相连的端子的DC-AC转换器，其特征在于：电路装置还包括：用于检测幅值大于给定值W1的周期电流脉冲的装置I，和与装置I相连的，用于改变电路装置的工作状态的装置II。从而，当电路装置和不适合该电路的变暗装置组合使用时防止电路装置被损坏。

Description

电路装置

本发明涉及一种用于操作放电灯的电路装置，它具有：

-用于连接一个电压源的输入端，

-与该输入端相连，用于给电压源送来的电压整流的整流装置，

-与该整流装置相连的电容装置，和

-与该电容装置相连并具有与一个放电灯相连的端子的DC-AC转换器。

本发明还涉及一种小型放电灯，它具有带电子触点的灯口和这样一种电路装置。

在开头段中所述的电路装置在US4,935,672已公开。这种已知的电路被广泛应用于小型放电灯，例如小型荧光灯，其每一个都带有和在白炽灯中所用的相同的、带有电子触点的灯口。由于相同的灯口，小型荧光灯适合用于以前仅仅使用白炽灯的许多应用场合。小型荧光灯优于白炽灯的重要优点是显著的长寿命和低功率消耗。和白炽灯相比小型荧光灯的缺点是用为白炽灯设计的变暗装置常常不能使小型荧光灯变暗。然而，许多小型荧光灯的用户不意识这一点。在为白炽灯设计的多数变暗装置中实现变暗，其中变暗装置会在电压的每半周的一部分期间中断电压。一个白炽灯基本表现为一个欧姆电阻。当一个白炽灯由这样一个变暗装置变暗时，这意味着白炽灯的灯丝在电压每半周中的一部分期间不通过电流。在每半周的剩下部分，灯丝中流过一个电流，该电流约等于白炽灯未变暗流过灯丝的电流。然而，一个如开头段所述的用于操作放电灯的电流装置，由于存在容性装置，常常表现为容性阻抗。从电压源流出的电流是脉动的并且只在供电电压每半周的一个非常短的时间间隔期间流过。如果为白炽灯所设计的一个变暗装置和这种电路组合使用，根据变暗装置在电压每半周中断的时间间隔，该电路装置可以从电压源获得比放电灯不变暗时更高幅值的电流脉冲。其结果，该电流装置的组件会损坏或其寿命大大缩短。

本发明的目的是提供一种用于操作放电灯的电路装置，该电路装置在它和不适于它使用的变暗装置组合使用时不会被损坏和不缩短寿命。本发明的另一个目的是提供一个适于替代白炽灯的小型放电灯，它在和一个不适合于它的变暗装置组合使用时不会变成不合格产品。

如开头段所述的用于此目的电路装置，其特征在于：电路装置另外包括用于检测大于给定值W1的幅值的周期电流脉冲的装置I和与装置I连接的，用于改变电路装置工作状态的装置II。

在第二段所述的也是用于此目的小型放电灯，其特征在于：一种小型放电灯具有本发明的电路装置。

当根据本发明的一个电路装置不当心或由于疏忽和一个不适当的变暗装置相组合，根据设定的变暗装置，一个其幅值大于给定值W1的周期电流脉冲会流过输入端。这些周期电流脉冲由装置I检测，它驱动装置II。接着装置II改变电路装置的工作状态。选择这个工作状态的改变，从而避免了进一步出现其幅值大于给定值W1的电流脉冲。幅值大于给定值W1的电流脉冲还会由于例如瞬态过程产生。然而，由于瞬态过程，在较短时间内出现的大量的这种电流脉冲不可能和由使用对该电路不适当的变暗装置引起的周期电流脉冲的情况相同。因此，瞬态过程的出现将不会经常产生如装置II作用的那样工作状态的变化。

装置I可以由一个简单的方法，通过一个电流传感器和与电流传感器相连的积分器来实现。电流传感器如此设置在电路装置中以致电压源提供的电流脉冲或由这些电流脉冲获得的电流流过电流传感器。当幅值大于一给定值的周期电流脉冲出现时，积分器输出端的信号假设为一个能够驱动装置II的值。有可能选择积分器，从而仅在相对短的时间间隔中出现幅值大于给定值W1的较大量的电流脉冲时，使得输出端信号的值达到能驱动装置II的值。但是，后者是周期电流脉冲的情况而不是瞬态的情况。

装置I的一个特别可靠的实施例包括一个电流传感器，一个比较器，一个计数器，和一个计时电路。如装置I的该实施例中所述，在灯工作时电流传感器流过来自电压源的电流脉冲，或来自电压源的一个电流。电流传感器和比较器的第一输入端相连。一个大小是给定值W1的信号在灯工作期间出现在比较器的第二端。比较器的一个输出端连接到计数器的一个输入端。只有当一个幅值大于给定值W1的电流脉冲产生时，比较器的输出端信号从高变低或反之。从而，计数器给幅值大于给定值W1的脉冲数计数。当经过一个给定的时间间隔Δt1后，定时电路给计数器清零。如果由计数器在给定的时间间隔Δt1内所计的电流脉冲数大于给定的参考值，计数器将驱动装置II。

在实践中，人们发现当装置II包括用于中断供电电压的装置时具有好的结果。以这种方法，有效地避免了由于电流脉冲幅值过大而损坏电路部件。

还发现：当DC-AC转换器具有一个或多个在灯工作期间交替地导通和断开的开关部件，同时，装置II包括使开关部件断开的装置时，装置II的实施例可以比较便宜和非常有效地实现。

根据本发明的电路装置和小型放电灯的实施例将参照附图进行解释，其中

图1是根据本发明的一个电路装置的第1实施例的电路图，其上接有一个放电灯；

图2是根据本发明的一个电路装置的第2实施例的电路图，其上接有一个放电灯；和

图3是侧视及部分横截面图，示意地表示一个小型荧光灯和根据本发明的一个电路装置的一个实施例，该荧光灯带有具有电子触点的灯口。

在图1中，K1和K2是用于连接一个电压源的输入端。R7是一个熔断电阻(fusistor)。二极管D1-D4形成一个二极管桥，它在本实施例中构成整流装置用于给来自电压源的电压整流。电容C2形成和整流装置相联的电容装置。电路部分III是一个DC-AC转换器，它具有和一个放电灯LA相连的端子。端子K3，三极管T1和T2，欧姆电阻R1-R6，和电容C1一起形成装置I，用于检测其幅值大于给定值W1的周期电流脉冲。欧姆电阻R6是一个电流传感器。装置I的其余部件形成一个积分器。通过选择该积分器来限定给定值W1。通过选择使：只有当在比较短的时间间隔内，达到比较大量电流脉冲其幅值大于给定值W1时，输出信号的值达到驱动装置II的值。电流部分II_a和开关部件S1一起形成装置II，用于改变电路装置的工作状态。

输入端K1连接到熔断电阻R7的第一端。熔断电阻R7的另一端与由二极管D1-D4形成的二极管桥的第一输入端相连。输入端K2通过开关部件S1与二极管桥的另一输入端相连。二极管桥的第一输出端通过一个电容C2和欧姆电阻R6的串联电路与二极管桥的第二输出端相连。电容C2的第一和第二侧连接到电路部分III的各输入端。欧姆电阻R6的第一端连接到欧姆电阻R5的第一端，欧姆电阻R5的另一端连接到三极管T2的基极。三极管T2的发射极连接到欧姆电阻R6的第二端。欧姆电阻R2将三极管T2的集电极和三极管T1的基极相连。三极管T1的基极通过一个欧姆电阻R1和R3的串联与三极管T1的发射极连接。欧姆电阻R1和欧姆电阻R3的公共节点连接到端子K3。在灯工作期间在端子K3有一个辅助电压，它由图1中未示的供电电压产生。三极管T1的集电极通过欧姆电阻R4与二极管桥的第二输出端连接。欧姆电阻R4和电容C1并联。三极管T1和欧姆电阻R4的公共节点连接到电路部分II_a的输入端。电路部分II_a的输出端与开关部件S1相连。该连接在图1中用虚线表示。

图1中的实施例的操作如下。

当电路装置接通，电路部分II_a使开关部件S1导通。如果电压源送出一个电压，例如一个正弦交流电压与输入端K1和K2相连，电容C2由频率等于正弦交流电压频率的二倍的电流脉冲充电。电容C2供给电路部分III并且通过电路部分III放电。然而，如果输入端K1和K2通过一个不适合该电路装置的变暗装置和电压源相连，那么通过使用该变暗装置使电压中断，例如在电压源每半周的一部分期间。电流脉冲的幅值根据变暗装置在每半周中断电压的时间间隔而增加。在每个电流脉冲的一部分期间，由于电流脉冲的幅值增加，由此引起的欧姆电阻R6两端的电压脉冲的幅值也增加，达到三极管T2进入导通状态的那一点。这使三极管T1也导通，并且电容C1由辅助电压通过欧姆电阻R3和三极管T1充电。电容C1通过电阻R4放电。如果幅值高于给定值W1的电流脉冲是周期的，则电容C1两端的电压达到一个值，从而在一个比较短的时间间隔后电路部分II_a被驱动。电路部分II_a使开关部件S1断开，从而电压中断。在幅值大于给定值的非周期电流脉冲，例如由瞬态过程引起的情况下，在两个连续的非周期电流脉冲之间通常经过较长的时间间隔，在该时间间隔中电容C1将通过欧姆电阻R4放电。其结果，电容C1两端的电压不会达到电路部分II_a被驱动的值。

在图2中，和图1实施例的部件相对应的并具有相同功能的部件用相同标号表示。装置I在图2的实施例中用电路V，VI，VII和欧姆电阻R6形成。电路部分V是一个比较器，电路部分VI是一个计数器，电路部分VII是一个计时电路。欧姆电阻R6是一个电流传感器。装置II由电路部分II_a和与门A1、A2构成。在本实施例中DC-AC转换器由电路部分SC，开关部件S2和S3，镇流线圈L，电容C3和在图2中未示的用于把持放电灯的端子组成。放电灯LA连接到所述端子上。电路部分SC是一个控制电路用于使开关部件S2和S3交替导通和断开。

在图2中，输入端K1和K2，二极管D1-D4，电阻R6和电容C2与图1实施例中连接方式相同。欧姆电阻R6的第一端和电路部分V的第一端相连。在灯工作时在图2中未示的装置产生的参考电压加在电路部分V的第二输入端上。电路部分V的输出端连接到电路部分VI的第一输入端。电路部分VI的第二输入端连接到电路部分VII的一个输出端。电路部分VI的输出端连接到电路部分II_a的一个输入端。电路部分II_a的一个输出端连接到与门A1的第一输入端和与门A2的第一输入端。电路部分SC的各输出端连接到与门A1和A2的第二输入端。与门A1的输出端连接到开关部件S2的一个控制极上。与门A2的输出端连接到开关部件S3的一个控制极上。电容C2与开关部件S2和S3的串联电路相并联。开关部件S2和S3的公共节点通过线圈L、放电灯LA和电容C3的串联电路连接到欧姆电阻R6的第一端。

图2所示实施例的操作如下。

如图1所示实施例所述，当正弦电压和输入端K1和K2相连时，电容C2由频率为正弦电压两倍的周期电流脉冲充电，及DC-AC转换器的电能由C2提供。开关部件S2和S3由电路部分SC进行交替地导通和断开，从而，交变极性的电流在由镇流线圈L，放电灯LA和电容C3形成的串联电路中产生。

然而，如果输入端K1和K2通过一个不适当的变暗装置和电压源相连，该变暗装置的使用使电压中断，例如在电压源每半周的一部分期间。电流脉冲的幅值根据变暗装置在每半周期中断电压的时间段所持续的时间而增加。由于电流脉冲的幅值增加，由此在电流脉冲持续时间的部分期间引起的欧姆电阻R6两端的电压脉冲的幅值也增加到高于参考电压的一点。参考电压是给定值W1的大小。在欧姆电阻R6两端的电压高于参考电压的每个电流脉冲部分，电路部分V输出端的信号是高电位，在其余时间为低电位。电路部分VI给电路部分V输出端为高电位的次数计数。当经过了时间间隔Δt1，电路部分VII给电路部分VI清零。当在给定的时间间隔Δt1内电路部分V输出端为高电位的次数大于给定值时，电路部分VI驱动电路部分II_a，从而电路部分II_a使与门A1和A2的第一输入端变为低电位。这也使与门A1和A2的输出端信号变为低电位。从而开关部件S2和S3变为断开，DC-AC变换器不再产生交变极性的电流，从而也就不会有电流脉冲从电压源产生。图2所示的实施例的重要优点是装置II不必包括能够耐受高功率值的部件，例如图1中的开关部件S1。

图3表示装于灯口3上的电子触点2和1，该灯口装在虚线上的外壳6中。放电管8形成小型荧光灯的一部分。电子触点和电路装置相连接，该电路装置示意性地表示为通过导电连接E连接的印刷电路板P和部件C1-C4。电路装置装在由外壳和灯口所包围的空间内并且根据本发明装有装置I和装置II。该电路装置通过连接件9和放电管的端部连接。由于图3实施例的灯口和白炽灯的灯口相同，有可能将实施例的小型荧光灯连接到可用于白炽灯的灯架上。这就会产生一种较大的危险：用户不小心和由于疏忽用适合于白炽灯而不适合于本发明的小型荧光灯的变暗装置来将该实施例的小型荧光灯调暗。然而，事实上，该实施例的灯中的电路装置装有装置I和装置II，它防止和本实施例的小型荧光灯组合使用的变暗装置的使用导致电路装置的损坏和使用寿命的缩短。

在实际的图2所示的电路装置中，给定时间间隔Δt1选定为500毫秒并且给定的参考电压选定为15伏。提供给电路装置的正弦交流电压的频率为50Hz。电路装置和一个变暗装置组合使用，该变暗装置在电压的每半周的一部分期间中断电压。已发现：当由于使用变暗装置，具有高幅值的电流脉冲从电压源获得时，装置I和装置II在这些电流引起电路装置的部件损坏以前切断电路装置。

Claims (6)

1.一种用于操作放电灯的电路装置，它具有：

-用于连接一个电压源的输入端，

-与该输入端相连，用于给电压源送来的电压整流的整流装置，

-与该整流装置相连的电容装置，和

-与该电容装置相连并具有与一个放电灯相连的端子的DC-AC转换器，

其特征在于：电路装置还包括：用于检测幅值大于给定值W1的周期电流脉冲的装置I，和与装置I相连的，用于改变电路装置的工作状态的装置II。

2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于：装置I包括一个电流传感器和与电流传感器相连的积分器。

3.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于：装置I包括一个电流传感器，一个比较器，一个计数器和一个计时电路。

4.根据前面所述的任何一个或几个权利要求所述的电路装置，其特征在于：装置II包括用于中断电压的装置。

5.根据前面所述的任何一个或几个权利要求所述的电路装置，其特征在于：DC-AC转换器具有一个或几个开关部件，它们在灯工作期间交替地接通和断开，同时装置II包括用于使开关部件断开的装置。

6.一种小型放电灯，具有带电子触点的灯口和如前面任何一个权利要求所述的电路装置。

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