CN1430461A - 灯的前联设备和驱动灯的前联设备的方法 - Google Patents

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M·赫克曼
W·索瓦
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Abstract

本发明涉及灯的前联设备，其具有一个包含至少一个开关(S1；S2)的逆变器和一个用于轮流地断开和闭合所述至少一个开关(S1；S2)的控制电路(10)，其中，所述的控制电路(10)被设计用来轮流地以至少两种不同的频率(ωa，ωb)控制所述的至少一个开关(S1；S2)。本发明另外还涉及用于驱动灯的前联设备的方法，所述的前联设备具有一个包含至少一个开关(S1；S2)的逆变器和一个用于轮流地断开和闭合所述至少一个开关(S1；S2)的控制电路(10)，其中，由所述的控制电路轮流地以至少两种不同的频率(ωa，ωb)控制所述的至少一个开关(S1：S2)。

Description

灯的前联设备和驱动灯的前联设备的方法
技术领域
本发明涉及灯的前联设备，其具有一个包括至少一个开关的逆变器和一个用于轮流地断开和闭合所述至少一个开关的控制电路，本发明还涉及用于驱动这种前联设备的方法。
背景技术
在没有其它信号转换而直接由微控制器控制的前联设备中，可能的工作频率不能以任意细的级别进行选择。通过限制硬件-此处尤其应提及寄存器宽度和处理器时钟-，只能产生某个固定数目的可能工作频率。因此，当从一个离散的频率切换到下一个频率时(譬如根据调节过程)，将会使所连接的灯产生陡然的亮度变化，这在感觉上是一种干扰。
克服它的一种可能性在于，通过提高处理器的时钟频率及更宽的寄存器来细化所述的级别，使得不再让人注意到任意的亮度跳变。但这由于成本的原因通常是不理想的。因此，该问题的典型解决方案通常是，给微控制器提供的信号设立一个数模变换器。在该情形下，处理器的输出信号通常被累积到一个电容上。由调节出的电压再去控制一个振荡器，譬如VCO(压控振荡器)。VCO的频率可以按非常细的级别进行调节。但此处产生的费用也是较大的。
发明内容
因此本发明的任务是改进前文所述的那种前联设备和前文所述的那种用于驱动灯的前联设备的方法，以便成本合适地避免所连接的灯产生陡然的亮度变化。
该任务通过具有权利要求1所述特征的前联设备和具有权利要求8所述特征的用于驱动前联设备的方法来解决。
本发明是基于以下知识，即：交变的灯亮度不是在为此所设立的电容上累积的，而是缘于人视觉的惯性。当波动大于约80Hz时，灯亮度的周期波动就不会被察觉。通过在至少两种频率之间切换，可以在固定的离散值之间产生各种可察觉的亮度。
优选地，所述的控制电路被设计用来以一个切换频率在所述不同的频率之间进行切换，该切换频率被如此地选择，使得与这些不同控制频率相关的不同灯亮度不能由人眼分辨出来。因此所述的切换频率优选地至少为60Hz，尤其为至少80Hz。。
在所述的逆变器之前连接一个电网整流器，该整流器可以由具有一种电网频率的交流电压网供电，其中所述的切换频率与所述的电网频率同步。也就是说，当在前联设备中出现具有电网频率或其多倍的波纹时，可以在不同步的控制时产生低频的波动，该波动可以是低频的，使得其再次能被人眼察觉。譬如，所述的电网频率为50Hz或60Hz，相应的切换频率为50Hz的多倍，尤其是100Hz，或者是60Hz的多倍，尤其是120Hz。作为替换方案，也可以规定所述的电网频率是所述切换频率的多倍。
当用直流电压源、譬如电池驱动前联设备时，不需要与外部产生的频率同步。在该情形下，如此地选择切换频率，使得其在技术上可以较好地实现，并大于或等于人眼可察觉的闪频。
本发明的优选改进方案由从属权利要求给出。
附图说明
下面参考附图来详细讲述实施例。其中：
图1用简图示出了本发明前联设备的实施例；
图2用简图示出了在灯内所转换的功率与频率ω的依赖关系；以及
图3示出了在本发明前联设备的情况下在灯内所转换的功率的时间曲线。
具体实施方式
在图1中示出了用于驱动灯La的前联设备。第一和第二开关S1、S2被布置在供电电压Vcc和地电位之间。位于所述被优选地实施为晶体管的两个开关S1、S2之间的中心点通过耦合电容Ck与输出回路相连，该输出回路包括一个电感L和一个电容C。开关S1、S2的断开和闭合通过控制电路10来实现，所述控制电路被设计用来轮流地利用至少两种不同的频率来控制所述的两个开关S1、S2。位于两种控制频率之间的切换频率至少为60Hz，优选地为至少80Hz。
图2示出了在灯内转换的功率PL的时间过程与频率ω的依赖关系，其中所述的功率是与灯输出的亮度相关的。频率ω譬如为25kHz～125kHz。第一频率ωa与第一灯功率Pa相关，大于ωa的第二频率ωb与小于灯功率Pa的第二灯功率Pb相关。ωa与ωb是两个离散的相继的控制频率，该控制频率可以在控制电路10上提供。位于灯功率Pa和灯功率Pb之间的直接的来回切换在调节时将会导致亮度跳变，这可以由人眼察觉。
图3首先示出了在利用灯功率Pa或灯功率Pb来驱动前联设备时的时间曲线，其中，在该时间曲线中，驱动前联设备的电网频率表现为波纹的形式。根据本发明，所述的前联设备在时延ta内利用灯功率Pa驱动，而在时延tb内利用灯功率Pb驱动。在灯功率Pa和Pb之间的切换与所述的波纹同步，其中该切换不一定在各个最大值处进行。据此，所调节的平均灯功率Pm为：
Pm＝(ta*Pa+tb*Pb)/(ta+tb)。
图3中阴影部分的面积表示了在本发明前联设备情况下的灯功率变化曲线。
在利用直流电压源驱动前联设备时，显然不可能同步。在该情形下如此地选择在灯功率Pa和灯功率Pb之间的切换频率，使得该切换频率大于人眼可以察觉的闪频。

Claims (8)

1、灯的前联设备，其具有一个包含至少一个开关(S1；S2)的逆变器和一个用于轮流地断开和闭合所述至少一个开关(S1；S2)的控制电路(10)，其特征在于：
所述的控制电路(10)被设计用来轮流地以至少两种不同的频率(ωa，ωb)控制所述的至少一个开关(S1；S2)。
2、按权利要求1的前联设备，其特征在于：
所述的控制电路(10)被设计用来以一个切换频率在所述不同的控制频率(ωa，ωb)之间进行切换，该切换频率被如此地选择，使得与这些不同控制频率(ωa，ωb)相关的不同灯(La)亮度不能由人眼分辨出来。
3、按权利要求2的前联设备，其特征在于：
所述的切换频率至少为60Hz，尤其为至少80Hz。
4、按上述权利要求之一的前联设备，其特征在于：
在所述的逆变器之前连接一个电网整流器，该整流器可以由具有一种电网频率的交流电压网供电，其中所述的切换频率与所述的电网频率同步。
5、按权利要求4的前联设备，其特征在于：
所述的电网频率为50Hz，所述的切换频率为50Hz的多倍，尤其是100Hz。
6、按权利要求4的前联设备，其特征在于：
所述的电网频率为60Hz，所述的切换频率为60Hz的多倍，尤其是120Hz。
7、按权利要求4的前联设备，其特征在于：
所述的电网频率是所述切换频率的多倍。
8、用于驱动灯的前联设备的方法，所述的前联设备具有一个包含至少一个开关(S1；S2)的逆变器和一个用于轮流地断开和闭合所述至少一个开关(S1；S2)的控制电路(10)，其特征在于：
由所述的控制电路轮流地以至少两种不同的频率(ωa，ωb)控制所述的至少一个开关(S1；S2)。
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