CN1886023B - 灯端子电势平衡 - Google Patents

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Abstract

灯端子电势平衡，本发明涉及一种用于运行低压放电灯的、具有变换器和灯端子的电子镇流器。如此设计该电子镇流器，使得灯端子和变换器直流隔离，并且经由限定电势来确定灯端子处的在时间上求均值的电势。

Description

灯端子电势平衡
技术领域
本发明涉及一种用于运行低压放电灯的、具有变换器和灯端子的电子镇流器。
背景技术
用于运行低压放电灯的电子镇流器在各种实施例中是公知的。这些电子镇流器通常包含驱动低压放电灯的变换器。原则上，变换器产生用于灯的电源，以使用来自整流过的交流电压电源或者直流电压电源的射频电流来运行该灯。
变换器可以是半桥电路的形式。在这种情况中，以高频反相运行的两个串联连接的开关元件被连接到直流电压电源。存在可被用于给低压放电灯供电的射频交流电压作为变换器的电源电势中的一个电源电势与变换器的开关元件之间的连接节点之间的输出电压。
灯端子通常位于变换器的交流输出和变换器的电源电势中的一个电源电势之间，通过这些灯端子将低压放电灯连接到变换器或者电子镇流器。
发明内容
本发明基于说明在安全性方面得到改善的用于低压放电灯的电子镇流器的技术问题。
本发明涉及一种用于运行低压放电灯的电子镇流器，该电子镇流器具有变换器和灯端子，该变换器具有开关元件和给低压放电灯供电的交流电源的交流输出，低压放电灯通过这些灯端子可被连接在交流输出和变换器的电源电势中的一个电源电势之间；该电子镇流器的特征在于：交流输出侧上的灯端子借助于隔流电容器与变换器的交流输出直流隔离，以及被连接到变换器的电源电势中的一个电源电势的灯端子借助于隔流电容器与该电源电势直流隔离，结果是，变换器和低压放电灯交流耦合。
在从属权利要求中详细说明本发明的优选实施例，并将在下面更详细地解释这些优选实施例。在这种情况下，公开内容总是既涉及本发明的方法方面又涉及本发明的设备方面。
本发明基于可以使用射频交变电流来运行低压放电灯的知识，并且因此不必要存在任何直流部件。这导致了这样的事实，即关于低压放电灯的运行，灯端子可以与变换器直流隔离。
利用本发明，交流输出侧上的灯端子借助于隔流电容器与变换器的交流输出直流隔离。电源电势侧上的灯端子也借助于又一隔流电容器与相应的电源电势直流隔离。因此，被连接到灯端子的低压放电灯现在仅仅交流耦合到变换器。由于灯端子与变换器直流去耦，所以在时间上求均值的灯端子电势不再由变换器中的在时间上求均值的电势来确定。
因此可能的是，可以存在于电子镇流器的部件与地电势之间的任何剧烈(severe)的电势差不能被施加到灯端子。另外，尽管灯端子与变换器直流隔离，但是在低压放电灯运行期间，在灯端子处没有出现剧烈的静电荷，因为这些静电荷通过流过灯的电流来补偿。因此，防止电击的保护得到改善。
至少一个灯端子优选地可能经由电阻器被连接到限定电势(definitionpotential)。经由该限定电势来建立灯端子处的在时间上求均值的电势。由于低压放电灯的交流运行，两个灯端子处的在时间上求均值的电势彼此补偿并由此可以假定相同值。因此，在低压放电灯运行期间，没有意义的是，限定电势被连接到该灯端子。也就是说，可以借助于限定电势来设置灯端子处的在时间上求均值的电势。
有多种建立限定电势的可能方式。在本发明的一个优选实施例中，包括两个高电阻的电阻器的串联电路被连接在变换器的两个电源电势线之间。这两个电阻器之间的连接节点处的电势形成限定电势。分压器具有高电阻的电阻器，以便该分压器并不表示变换器的电源电势之间的低电阻电流路径。利用这个分压器电路，对于限定电势能根据两个电阻器的大小假定变换器的两个电源电势的值之间的值。
在很多设计中，电子镇流器的参考电势不等于地电势；相反，该参考电势可以具有随时间变化或者恒定的电势差。通过系统电源的整流和滤波以及镇流器内部的开关操作来增强电势差的随时间变化的分量。电子镇流器的参考电势和随时间为恒定的地电势之间的电势差的分量同样也是值得考虑的。借助于上述的分压器，当在时间上求均值时，能设置限定电势，以致当在时间上近似求均值时，灯端子电势对应于地电势。当灯端子和地电势之间的平均电压被减少时，改善了防止电击的保护。
在本发明的一个可替换的优选实施例中，选择地电势自身作为限定电势。在这种情况中，两个灯端子之一在高电阻时被连接到地电势。
在本发明的另一个优选实施例中，两个灯端子被连接到限定电势，使得两个灯端子在高电阻时彼此连接。作为两个灯端子被连接到限定电势的事实的结果，即使没有连接低压放电灯，或者这样的低压放电灯没有运行，相同的电势也被施加到这两个灯端子。
优选地设置限定电势，使得灯端子的在时间上求均值的电势近似对应于地电势。由此改善了灯端子处防止电击的保护。
附图说明
参考示例性实施例将在下面更详细地解释本发明。在此所公开的单独的特征以其它组合对于本发明也是重要的。上文和下文的描述涉及本发明的设备方面和方法方面，对此没有详细作出明确的参考。
图1示出了根据本发明的第一电子镇流器的电路设计的部分。
图2示出了根据本发明的第二电子镇流器的电路设计的部分。
图3示出了根据本发明的第三电子镇流器的电路设计的部分。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一电子镇流器的电路设计的部分。
形成半桥的两个开关元件S1和S2(例如MOSFET)被串联连接在两个电源电势N、P之间。这两个开关元件S1和S2之间的连接节点对应于交流输出M。灯端子KL1和KL2被连接在变换器的交流输出M和电源电势N之间。低压放电灯LA被连接到灯端子KL1和KL2。谐振电容器CR和该灯LA并联连接。隔流电容器C1被连接在交流输出侧上的灯端子KL1的上游，而隔流电容器C2被连接在电源电势侧上的端子KL2的下游。灯电感器L1被连接在交流输出M和隔流电容器C1之间。包括被连接到电源电势N和P的两个电阻器R1和R2的分压器电路与变换器的开关元件S1和S2并联连接。这两个电阻器R1和R2之间的连接节点建立限定电势DP。限定电势DP可能经由电阻器(这里没有示出)被连接到灯端子KL1。
特别是在II级保护的电子镇流器的情况下，II级保护的电子镇流器并不具有专用的地连接GND，电子镇流器的参考电势N相对于地电势GND具有在时间上求均值的电势差。
灯端子KL1和KL2借助于两个隔流电容器C1和C2与变换器S1、S2直流隔离。经由限定电势DP建立灯端子的在时间上求均值的电势。将分压器的两个电阻器R1和R2设计成具有非常高的电阻值，结果是，没有电流从分压器流向灯端子KL1、KL2。根据两个电阻器R1和R2的大小，限定电势DP可以假定为在变换器S1、S2的电源电势N和电源电势P之间的值。经由电阻器R1、R2的大小来如此设置限定电势DP，使得灯端子和地电势GND之间的电势差尽可能小，或者当对该电势差在时间上求均值时，该电势差对应于所述地电势。
图2示出了根据本发明的第二电子镇流器的电路设计的部分。
如在图1中那样，在这种情况下，存在包括灯电感器L1、隔流电容器C1、低压放电灯LA的灯端子KL1和KL2以及隔流电容器C2的串联电路。如在图1中那样，谐振电容器CR与灯LA并联连接。然而，与图1中相反，灯端子KL1、KL2都被连接到限定电势DP，而使得只产生一个和灯LA并联的高电阻电流路径。图2示出了相应的电阻器R3。由于图2中所示的这个电路装置，所以，即使没有连接灯或者即使灯LA没有运行，也可以通过限定电势DP建立灯端子的电势。因此，在这种情况下也改善了防止电击的保护。
图3示出了根据本发明的第三示例性实施例，确切地说再次示出包括灯电感器L1、隔流电容器C1、具有低压放电灯LA的两个灯端子KL1、KL2以及隔流电容器C2的串联电路。谐振电容器CR再次和灯LA并联连接。然而，与图1和2中相反，现在通过分压器R1、R2没有建立限定电势DP，而是灯端子KL1、KL2之一在高电阻时经由电阻器R4被连接到地电势GND。因此，在这种情况下，地电势GND对应于限定电势DP。

Claims (8)

1.一种用于运行低压放电灯(LA)的电子镇流器，该电子镇流器具有：
·变换器(S1、S2)，该变换器(S1、S2)具有开关元件(S1、S2)和给该低压放电灯(LA)供电的交流电源的交流输出(M)，以及
·灯端子(KL1、KL2)，该低压放电灯(LA)经由该灯端子(KL1、KL2)能被连接在该变换器的交流输出(M)和电源电势中的一个电源电势(N、P)之间，
其特征在于：
交流输出(M)侧上的灯端子(KL1)借助于隔流电容器(C1)和变换器(S1、S2)的交流输出(M)直流隔离，以及被连接到该变换器的电源电势中的一个电源电势(N、P)的灯端子(KL2)借助于隔流电容器(C2)和该电源电势(N、P)直流隔离，结果是，该变换器(S1、S2)和该低压放电灯(LA)交流耦合，
其中，所述灯端子(KL1、KL2)中的至少一个被连接到用于限定所述灯端子(KL1、KL2)电势的限定电势(DP、GND)。
2.如权利要求1所述的电子镇流器，其中，通过分压器(R1、R2)来建立所述限定电势(DP、GND)，该分压器(R1、R2)被连接在所述变换器(S1、S2)的电源电势线(N、P)之间。
3.如权利要求1所述的电子镇流器，其中，所述灯端子(KL1、KL2)中的至少一个在高电阻(R4)时被连接到作为所述限定电势(DP)的地电势(GND)。
4.如权利要求1、2或者3所述的电子镇流器，其中，所述两个灯端子(KL1、KL2)被连接到所述限定电势(DP、GND)，使得所述两个灯端子(KL1、KL2)在高电阻(R3)时彼此连接。
5.如权利要求1-3之一所述的电子镇流器，其中，设置所述限定电势(DP)，使得所述灯端子(KL1、KL2)的在时间上求均值的电势近似对应于地电势(GND)，结果是，增强了防止电子镇流器的电击的保护。
6.一种包括如前述权利要求之一所述的电子镇流器和适于使用该镇流器运行的低压放电灯(LA)的装置。
7.一种用于运行具有低压放电灯(LA)的电子镇流器的方法，其中
·具有开关元件(S1、S2)和交流输出(M)的变换器(S1、S2)向所述低压放电灯(LA)供给交变电流，和
·所述低压放电灯(LA)被连接在所述交流输出(M)和所述变换器的电源电势中的一个电源电势(N、P)之间的灯端子(KL1、KL2)处，
其特征在于：
交流输出(M)侧上的灯端子(KL1)借助于隔流电容器(C1)和变换器(S1、S2)的交流输出(M)直流隔离，以及被连接到所述变换器的电源电势中的一个电源电势(N、P)的灯端子(KL2)借助于串联连接的隔流电容器(C2)和该电源电势(N、P)直流隔离，结果是，所述变换器(S1、S2)和低压放电灯(LA)交流耦合，
其中，所述灯端子(KL1、KL2)中的至少一个被连接到用于限定所述灯端子(KL1、KL2)电势的限定电势(DP、GND)。
8.如权利要求7中所述的方法，其使用如权利要求1到5之一所述的镇流器或者如权利要求6所述的包括电子镇流器和低压放电灯的装置。
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