CN1571613A - 用于确定谐振电路的谐振频率的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及改善谐振电路，特别是放电灯的加热电路的谐振频率的确定方法。为此目的，在预定的频率范围内改变谐振电路的电源电压的频率。在不同频率下测量该谐振电路上/内的电压或电流。在两个方向上穿过该预定的频率范围，并分别求出所测量的电压或所测量的电流的最大值。通过平均从两个最大值优选地计算出所述谐振频率。

Description

用于确定谐振电路的谐振频率的方法和装置
技术领域
本发明涉及测量谐振电路，尤其是用于放电灯的加热电路的谐振频率的方法，其中在预定的频率范围内改变用于该谐振电路的电源电压的频率并对不同的频率测量该谐振电路上/内的电压或电流。而且，本发明还涉及用于测量该谐振频率的相应装置。
背景技术
放电灯是借助于工作在谐振状态的加热电路预热的。为此目的，必须精确求出该加热电路的谐振频率。该频率取决于灯丝变压器和该谐振电路的组件容差，而且也取决于所连接的放电灯的灯丝阻抗。
而且，在确定谐振频率时，要测量在谐振时出现的最大电流或最大电压。该最大值可以用来确定所连接的放电灯的类型。因此准确地测量该谐振频率是绝对必要的，这不仅仅是为了有效地预热，同时也是为了可靠地识别灯的类型。
在开关式的电源情况下，例如对电子镇流器，有多种干扰因素存在使借助A/D变换器测量其最大值变得更为困难。尽管可以借助于优化的印刷电路板布局降低这些干扰，但它们始终会存在并导致所测量到的最大值同实际的最大值不一致。
在已知的测量谐振频率的方法中，对所预期的谐振频率的频率范围只穿过一次，然后对所测量的电压确定其最大值。并将该最大值在被测量处的频率作为预热的频率值。按照已知的方法，为了补偿系统性干扰，将一固定的偏值加到所确定的频率上或从该频率上减去这一固定的偏值。系统的缺陷，例如，来自于测量路径的过滤器特性以及该谐振电路在该谐振频率上下的不同性能。
这样一种方法在德国颁布的规格DE 100 13 342 A1中已经公开。为了产生荧光灯的启动电压，将具有第一初始频率的AC电压在第一时间间期内加到LC串联振荡电路上。在第一时间间期之后，测量该荧光灯上的电压并将它同所希望的值加以比较。当所希望的值达到之后，中断启动电压的发生，加上该荧光灯正常工作态的电压。将这种方法步骤用n次初始频率重复n次时间间期，直至达到所希望的值。在这种情况下，该第一初始频率对应于尽可能大到同所包含的组件的容许相关的一谐振频率值。而第n初始频率对应于尽可能小到同所包含的组件的容许相关的一谐振频率值。每一第n次初始频率小于它前面的初始频率。通过改变加到LC串联振荡电路上的AC电压的初始频率，则可以“穿过”该谐振频率的可能容许范围，直到到达该荧光灯的启动电压所要求的值。这样可以防止由于缺乏谐振而导致所产生的启动电压过低并防止放电灯不启动的情况出现。如上面所述，这种在穿过频率范围下的确定谐振频率的方法是相对不准确的。
发明内容
因此本发明的目的是使更为精确地确定放电灯的预热电路的谐振频率成为可能。
本目的是根据本发明用一种方法实现的，其办中在预定的频率范围之内通过改变该谐振电路的电源的频率，测量谐振电路，特别是放电灯的加热电路的谐振频率，并测量不同频率下该谐振电路上/内的电压或电流，该预定的频率范围被从两个方向穿过，在该过程中，建立每种情况下被测电压或电流的最大值，并且从两种最大值中确定其谐振频率。
本发明还提供相应的装置，用于测量谐振电路，特别是放电灯的加热电路的谐振频率，它是一种供给谐振电路电源电压的电源设备，该电源电压的频率可以在预定的频率范围之内变化，还有一种测量装置用于测量随频率改变的该谐振电路上/内的电压或电流，它可以在预定的频率范围内在两个方向上至少穿过一次该电源电压的频率，并且在该过程中测量每种情况下的电压或电流的最大值和借助确定设备从两个最大值中求出所述谐振频率。
通过在两个方向上穿过其频率范围，可以使在谐振频率确定中的系统性缺陷降至最小。因而系统性缺陷仅来自于穿过该频率范围时频率改变的增量。
假如用于预热的AC电压的频率范围按以下方式被穿过，即从最高频率至最低频率，反之从最低频率至最高频率，然后再返回，则可以在一次测量过程中加以完成最大值的确定。
谐振频率最好是由两个频率的平均值加以确定并且将它视为实际的谐振频率，其中在这两个频率中分别均建立一最大值。为了提高确定该谐振频率时的可靠性，甚至可以在两次或更多次的穿过频率范围中确定多个最大值，然后依次从中再产生平均值。
当这次被测量的值高出前一次的值时，可以将被测值加以储存而确定最大值。这就可以用任意所希望的准确度并且按照频率步进的大小以相对简单的方式确定其最大值。
附图说明
参照显示确定其最大值的测量信号的附图现在对本发明做更详细的说明。
具体实施方式
下面描述的实施方案属本发明的优选实施例。
根据本发明对所预期的谐振频率的谐振电路的频率范围加以穿过，从最高的频率开始，例如300KHz，至最低频率，例如250KHz，然后返回至最高频率。附图中的下部的测量曲线展示这一情况。该测量曲线显示出该测量性能随时间的变化。此处，频率以预定的速率降低向上至该图形的中部，然后再次升高。实际的最大值在两个测量区间通过。
为了通过测量来确定其最大值，在一测量值高于前一次的测量时将这一测量值加以储存。该图形的上半部分的信号展示这一储存步骤。在每一峰值储存一个值。由于该信号(参见图形下半部分)是杂乱无章的，尽管其理想的信号在第一测量期内最初是连续增大的，但储存阶段之间的间期有时是不规则的。其最大值由最后所储存的值所决定。在第一次测量，该值用一垂直线(测量1)所表征。可以从图中看出根据频率以这种方式所确定的测量值低于实际的最大值。
在随后的第二测量期内，其中频率再次逐级增大，所测量的信号的幅度最初也增大。这一点也可以从上面的信号看出。同样此处的峰值也表明其一较高的测量值被储存的时间。第二测量结果是一频率值，它在图中用一垂直虚线表示并在实际的最大值之上。
为了评估其测量结果，将测量1和测量2的两个测量值加以平均，得到一平均值，计算的最大值。很有可能这种计算出来的最大值非常接近真实的最大值。
通过将两个最大值加以平均，可以在很大程度上消除上面提到的干扰影响，从而使计算出来的平均值非常接近其实际最大值。

Claims (8)

1.一种测量谐振电路，特别是用于放电灯的加热电路的谐振频率的方法，其通过
在预定的频率范围内改变谐振电路的电源电压的频率，和
测量不同频率下的该谐振电路上/内的电压或电流，
其特征在于，
在两个方向上穿过该预定的频率范围，在该过程中分别确定所测电压或所测电流的最大值，然后从这两个最大值求出所述谐振频率。
2.权利要求1中所要求保护的方法，其中，在改变电源电压的频率时，按以下方式穿过所述频率范围：即从最高频率至最低频率，或者从最低频率至最高频率，然后再返回。
3.权利要求1或2中所要求保护的方法，其中该谐振频率是将两个频率加以平均来确定的，对所述两个频率各确定一个最大值。
4.权利要求1至3之一中所要求保护的方法，其中通过将在一测量值高于前一测量值时的测量值加以储存来确定所述最大值。
5.用于测量谐振电路，特别是用于放电灯的加热电路的谐振频率的装置，它具有
供给谐振电路电源电压的电源设备，该设备的频率在预定的频率范围内可以改变，和
用于测量在一个频率时的该谐振电路上/内的电压或电流的设备，
其特征在于，
所述电源电压频率可以在两个方向至少一次地穿过所述预定频率范围，并且，在该过程中，可以分别测量电压或电流的最大值，和
借助于确定设备由两个最大值求出所述谐振频率。
6.权利要求5中所要求保护的装置，其中用该电源设备，可以按以下方式穿过该电源电压的频率范围，即从最高频率至最低的频率，反之从最低频率至最高频率，然后再返回。
7.权利要求5或6中所要求保护的装置，其中借助于判定设备可以将两个频率的平均值确定为谐振频率，对所述两个频率各确定一个最大值。
8.权利要求5至7之一中所要求保护的装置，其中测量设备包括储存设备，当所述测量值高于其前一次测量值时可以用它储存这一该测量值来求出最大值。
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