DE102020132732A1 - Low-voltage supply in operating devices for lamps - Google Patents
Low-voltage supply in operating devices for lamps Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020132732A1 DE102020132732A1 DE102020132732.3A DE102020132732A DE102020132732A1 DE 102020132732 A1 DE102020132732 A1 DE 102020132732A1 DE 102020132732 A DE102020132732 A DE 102020132732A DE 102020132732 A1 DE102020132732 A1 DE 102020132732A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- low
- storage capacitor
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/34—Voltage stabilisation; Maintaining constant voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/007—Plural converter units in cascade
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/355—Power factor correction [PFC]; Reactive power compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel, umfassend: einen Speicherkondensator; und wobei der Schaltung eine von einer AC Spannung abgeleitete Versorgungsspannung zugeführt ist, und die Schaltung dazu ausgebildet ist, an dem Speicherkondensator eine geregelte Ausgangsspannung bereitzustellen. Die Schaltung ist ferner ausgebildet, in einem ersten Temperaturbereich, in welchem eine Temperatur der Schaltung und insbesondere des Speicherkondensators, kleiner als ein Schwellwert ist, eine höhere Ausgangsspannung bereitzustellen als in einem zweiten Temperaturbereich, der höher als der erste Temperaturbereich ist. The present invention relates to a circuit for the low-voltage power supply of an integrated circuit of an operating device for lighting means, comprising: a storage capacitor; and wherein the circuit is supplied with a supply voltage derived from an AC voltage, and the circuit is designed to provide a regulated output voltage at the storage capacitor. The circuit is also designed to provide a higher output voltage in a first temperature range in which a temperature of the circuit and in particular of the storage capacitor is lower than a threshold value than in a second temperature range that is higher than the first temperature range.
Description
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der sogenannten Niedervoltversorgung, auch Niedervolt-Spannungsversorgung genannt, insbesondere für Leuchtmittel-Betriebsgeräte, wie beispielsweise elektronische Vorschaltgeräte für Treiber von LED-Modulen (LEDs, OLEDs).The present invention relates to the field of the so-called low-voltage supply, also known as low-voltage power supply, in particular for lamp operating devices, such as electronic ballasts for drivers of LED modules (LEDs, OLEDs).
2. Hintergrund2. Background
Eine Niedervoltversorgung ist eine Schaltungsanordnung mittels der in einem Betriebsgerät eine DC-Spannungsversorgung in einem Spannungsbereich erzeugt werden kann, der für die Versorgungsspannung von (aktiven) elektronischen Bauteilen (integrierten Schaltungen, Mikrocontrollern, ASICs etc.) geeignet ist. Typischerweise liegen diese DC-Versorgungsspannungen in einem Bereich von unter 15 Volt DC.A low-voltage supply is a circuit arrangement that can be used to generate a DC voltage supply in an operating device in a voltage range that is suitable for the supply voltage of (active) electronic components (integrated circuits, microcontrollers, ASICs, etc.). Typically, these DC supply voltages range below 15 volts DC.
Häufig ist es eine Anforderung an LED-Treiber bei Innenraum-Anwendungen auch bei Temperaturen von zirka -25°C und bei Außenanwendungen bei zirka -40°C zu starten. Eine der kritischen Baugruppen ist bei diesen Temperaturen die Niedervoltversorgung. In der Niedervoltversorgung wird Energie zumeist in einem Elektrolytkondensator am Ausgang der Schaltung gespeichert. Dieser hat jedoch die Eigenschaft, dass bei tiefen Temperaturen sein äquivalenter Serienwiderstand (ESR), auch Ersatzwiderstand genannt, stark ansteigt. Infolgedessen erhöht sich ein Rippel auf der Niedervoltspannung, die an dem Kondensator anliegt. Dieser Spannungsrippel kann so groß werden, dass die Niedervoltspannung unter den Schwellwert der zu versorgenden Bauteile fällt. Um dies zu verhindern können mehrere Kondensatoren parallel geschaltet werden. Durch das Parallelschalten von Kondensatoren erhöht sich jedoch der Bauteilaufwand. Die eigentlich benötigte Kapazität, um den Spannungsrippel bei Raumtemperatur klein zu halten, kann relativ klein gewählt werden. Wird die Niedervoltspannung erhöht, erhöhen sich auch die Verluste in den zu versorgenden Verbrauchern.It is often a requirement for LED drivers for indoor applications to start at temperatures of around -25°C and for outdoor applications at around -40°C. One of the critical assemblies at these temperatures is the low-voltage supply. In the low-voltage supply, energy is mostly stored in an electrolytic capacitor at the output of the circuit. However, this has the property that its equivalent series resistance (ESR), also known as equivalent resistance, increases sharply at low temperatures. As a result, a ripple increases on the low-voltage applied to the capacitor. This voltage ripple can become so large that the low-voltage voltage falls below the threshold value of the components to be supplied. To prevent this, several capacitors can be connected in parallel. However, connecting capacitors in parallel increases the component complexity. The capacitance actually required to keep the voltage ripple small at room temperature can be chosen to be relatively small. If the low-voltage voltage increases, the losses in the consumers to be supplied also increase.
Daher ist in der Niedervoltversorgung typischerweise ein Speicherkondensator vorgesehen, dessen Temperatureigenschaften derart sind, dass ein von ihm zu filternder Rippel bei sehr niedrigen Temperaturen ggf. nicht mehr ausreichend gefiltert werden kann. Wenn nunmehr die Niedervoltversorgung eine Versorgungsspannung mit oder knapp oberhalb eines Nennwerts von beispielsweise 12 Volt an einen Mikrocontroller oder ASIC (als Beispiel für eine Controller) ausgibt, kann das Problem auftreten, dass in bestimmten Tälern des Spannungsrippels ein Mindestwert der Versorgungsspannung des Controllers unterschritten wird, wodurch der Controller nicht mehr ausreichend versorgt wird und somit in einen definierten oder „Abschalt/Lockdown-Zustand geraten kann.A storage capacitor is therefore typically provided in the low-voltage supply, the temperature properties of which are such that a ripple to be filtered by it may no longer be adequately filtered at very low temperatures. If the low-voltage supply now outputs a supply voltage at or just above a nominal value of, for example, 12 volts to a microcontroller or ASIC (as an example for a controller), the problem can arise that the supply voltage of the controller falls below a minimum value in certain troughs of the voltage ripple, whereby the controller is no longer sufficiently supplied and can thus enter a defined or "shutdown/lockdown" state.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Niedertemperaturverhalten einer Niedervoltversorgung zu verbessern.It is therefore an object of the present invention to improve the low-temperature behavior of a low-voltage supply.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.These and other objects that may be mentioned or recognized by a person skilled in the art upon reading the following description are solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims develop the central idea of the present invention in a particularly advantageous manner.
3. Ausführliche Beschreibung der Erfindung3. Detailed Description of the Invention
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Schaltung zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel. Die Schaltung umfasst einen Speicherkondensator und der Schaltung ist eine von einer AC Spannung abgeleitete Versorgungsspannung zugeführt. Ferner ist die Schaltung dazu ausgebildet, an dem Speicherkondensator eine rückführ-geregelte Ausgangsspannung bereitzustellen und in einem ersten Temperaturbereich, in welchem eine Temperatur der Schaltung und insbesondere des Speicherkondensators, kleiner als ein Schwellwert ist, eine höhere Ausgangsspannung bereitzustellen als in einem zweiten Temperaturbereich, der höher als der erste Temperaturbereich ist.According to a first aspect, the invention relates to a circuit for the low-voltage power supply of an integrated circuit of an operating device for lighting means. The circuit includes a storage capacitor and the circuit is supplied with a supply voltage derived from an AC voltage. Furthermore, the circuit is designed to provide a feedback-regulated output voltage at the storage capacitor and to provide a higher output voltage in a first temperature range in which a temperature of the circuit and in particular of the storage capacitor is lower than a threshold value than in a second temperature range that is higher than the first temperature range.
Dies hat den Vorteil, dass auch bei sehr niedrigen Temperaturen von beispielsweise unter -20 Grad Celsius sichergestellt werden kann, dass auch die Täler der Rippelwelligkeit nicht den Mindestwert für die Versorgungsspannung unterschreiten und somit ein Abschalten des Controllers verhindert wird.This has the advantage that even at very low temperatures, for example below -20 degrees Celsius, it can be ensured that the valleys of the ripple ripple do not fall below the minimum value for the supply voltage, thus preventing the controller from being switched off.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Schaltung ferner einen temperaturabhängigen Widerstand, welcher in einem Rückführpfad für ein die Ausgangsspannung wiedergebendes Signal zu der Niederspannungsversorgung angeordnet ist.According to one embodiment, the circuit further comprises a temperature-dependent resistor, which is arranged in a return path for a signal representing the output voltage to the low-voltage supply.
Dies hat den Vorteil, dass durch einen temperaturabhängigen Widerstand eine Erhöhung der Niedervoltspannung realisiert werden kann und somit durch eine temporäre Erhöhung der Niedervoltspannung ein höherer Rippel ausgeglichen werden kann. Ferner hat dies den Vorteil, dass während einer Startphase des Betriebs des Konverters selektiv der Sollwert für die Versorgungsspannung, die durch eine Regelschleife geregelt ist, hoch gesetzten wird.This has the advantage that the low-voltage can be increased by a temperature-dependent resistor, and a higher ripple can thus be compensated for by a temporary increase in the low-voltage. Furthermore, this has the advantage that during a starting phase of the operation of the converter, the desired value for the supply voltage, which is regulated by a control loop, is selectively increased.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Widerstand ein Kaltleiter oder ein Heißleiter und der Widerstand derart angeordnet ist, dass er im Wesentlichen die gleiche Temperatur wie der Speicherkondensator erfährt.According to one embodiment, the resistor is a PTC thermistor or a thermistor and the resistor is arranged such that it experiences essentially the same temperature as the storage capacitor.
Dies hat den Vorteil, dass durch einen temperaturabhängigen Widerstand eine Erhöhung der Niedervoltspannung realisiert werden kann und somit durch eine temporäre Erhöhung der Niedervoltspannung ein höherer Rippel ausgeglichen werden kann.This has the advantage that the low-voltage can be increased by a temperature-dependent resistor, and a higher ripple can thus be compensated for by a temporary increase in the low-voltage.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Schaltung ausgebildet, die Ausgangsspannung zeitabhängig, bspw. in einem Zeitraum zwischen 10 Sekunden und einer Minute, vorzugsweise zwischen 20 Sekunden und 50 Sekunden, nach Start eines Betriebs der Schaltung, zu erhöhen.According to one embodiment, the circuit is designed to increase the output voltage as a function of time, for example in a period of between 10 seconds and one minute, preferably between 20 seconds and 50 seconds, after the start of operation of the circuit.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Schaltung ferner eine Klemm-Diode („Clamping-Diode“), wobei die Clamping-Diode ausgebildet ist, ein Überschreiten eines Schwellwerts der Ausgangsspannung zu verhindern.According to one specific embodiment, the circuit also includes a clamping diode (“clamping diode”), the clamping diode being designed to prevent the output voltage from exceeding a threshold value.
Dies hat den Vorteil, dass die Schaltung vor einer Überspannung geschützt wird.This has the advantage that the circuit is protected against overvoltage.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Schaltung einen zu dem Speicherkondensator in Serie angeordneten Widerstand.According to one embodiment, the circuit comprises a resistor arranged in series with the storage capacitor.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Speicherkondensator ein Elektrolytkondensator.According to one embodiment, the storage capacitor is an electrolytic capacitor.
Dies hat den Vorteil, dass Elektrolytkondensatoren eine höhere Kapazität für ein bestimmtes Volumen als andere Kondensatortechnologien bieten. Ferner können richtig spezifizierte Elektrolytkondensatoren in anspruchsvollen Industrieanwendungen eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren erreichen.This has the advantage that electrolytic capacitors offer higher capacitance for a given volume than other capacitor technologies. Furthermore, properly specified electrolytic capacitors can achieve lifetimes in excess of 20 years in demanding industrial applications.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, aufweisend eine Schaltung nach dem ersten Aspekt und wenigstens eine von dieser versorgten Steuereinheit.According to a second aspect, the invention relates to an operating device for lighting means, having a circuit according to the first aspect and at least one control unit supplied by this.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit ein Mikrokontroller oder ein ASIC.According to one embodiment, the control unit is a microcontroller or an ASIC.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Betriebsgerät eine aktiv getaktete PFC-Schaltung auf, wobei die Ausgangsspannung der PFC-Schaltung die Versorgungsspannung der Schaltung zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung darstellt.According to one embodiment, the operating device has an actively clocked PFC circuit, the output voltage of the PFC circuit representing the supply voltage of the circuit for the low-voltage power supply of an integrated circuit.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Betriebsgerät einen von der Ausgangsspannung der PFC-Schaltung versorgten primärseitig getakteten isolierten oder nicht isolierten DC/DC Konverter zur Versorgung eines Leuchtmittels auf.According to one embodiment, the operating device has an insulated or non-insulated DC/DC converter, which is clocked on the primary side and is supplied by the output voltage of the PFC circuit, for supplying a light source.
Dies hat den Vorteil, dass der Leistungsfaktor erhöht wird und die harmonischen Verzerrungen verbessert werden.This has the advantage of increasing the power factor and improving harmonic distortion.
Gemäß einer Ausführungsform ist bei dem Betriebsgerät die Schaltung zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung auf der Primärseite des isolierten Konverters angeordnet.According to one embodiment, the circuit for the low-voltage power supply of an integrated circuit is arranged on the primary side of the insulated converter in the operating device.
Gemäß einer Ausführungsform des Betriebsgeräts ist die Schaltung zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung auf der Sekundärseite des isolierten Konverters angeordnet.According to one embodiment of the operating device, the circuit for the low-voltage power supply of an integrated circuit is arranged on the secondary side of the insulated converter.
Gemäß einer Ausführungsform des Betriebsgeräts ist die Steuereinheit eine Steuereinheit zur Taktung eines Schalters und/oder ist die Steuereinheit zur Kommunikation mit einer Schnittstelle des Betriebsgeräts ausgelegt.According to one embodiment of the operating device, the control unit is a control unit for clocking a switch and/or the control unit is designed for communication with an interface of the operating device.
Gemäß einem dritten Aspekts betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel mittels einer Schaltung, umfassend: Zuführen einer von einer AC oder DC Spannung abgeleitete Versorgungsspannung einer Schaltung; Bereitstellen einer geregelten Ausgangsspannung an einem Speicherkondensator; wobei die Schaltung ausgebildet ist, in einem ersten Temperaturbereich, in welchem eine Temperatur der Schaltung und insbesondere des Speicherkondensators, kleiner als ein Schwellwert ist, eine höhere Ausgangsspannung bereitzustellen als in einem zweiten Temperaturbereich, der höher als der erste Temperaturbereich ist.According to a third aspect, the invention relates to a method for the low-voltage power supply of an integrated circuit of an operating device for lighting means by means of a circuit, comprising: supplying a circuit with a supply voltage derived from an AC or DC voltage; providing a regulated output voltage across a storage capacitor; wherein the circuit is designed to provide a higher output voltage in a first temperature range in which a temperature of the circuit and in particular of the storage capacitor is lower than a threshold value than in a second temperature range that is higher than the first temperature range.
Figurenlistecharacter list
Nachfolgend wird eine kurze Beschreibung der Figuren gegeben. Darin zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer Schaltung zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; und -
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Niedervolt-Spannungsversorgung einer integrierten Schaltung eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel mittels einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform.
-
1 a schematic representation of a circuit for the low-voltage power supply of an integrated circuit of an operating device for lamps according to a preferred embodiment; and -
2 a schematic representation of a method for the low-voltage supply of an integrated circuit of an operating device for lamps by means of a circuit according to one embodiment.
5. Detaillierte Beschreibung5. Detailed description
Die dargestellte Schaltung 101 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgehend von der Ausgangsspannung einer PFC- Schaltung gespeist. Diese Ausgangsspannung weist typischerweise eine Rippel bspw. der Frequenz einer gleichgerichteten Netzspannung auf.According to this exemplary embodiment, the
Die Schaltung 101 kann indessen auch ausgehend von anderen DC-Spannungen in einem Betriebsgerät für Leuchtmittel abgeleitet werden, insbesondere solchen, die mit einem Rippel behaftet sind. Bevorzugt wird die Schaltung 101 ausgehend von einer Spannung auf der Primärseite eines isolierten oder nicht isolierten DC/DC Konverters zur Versorgung eines Leuchtmittels versorgt.However, the
Die Schaltung 101 umfasst einen Speicherkondensator 106, wobei der Schaltung 101 eine von einer AC Spannung abgeleitete Versorgungsspannung zugeführt ist, und die Schaltung 101 dazu ausgebildet ist, an dem Speicherkondensator 106 eine geregelte Ausgangsspannung bereitzustellen. Ferner ist die Schaltung 101 ausgebildet, in einem ersten Temperaturbereich, in welchem eine Temperatur der Schaltung 101 und insbesondere des Speicherkondensators 106, kleiner als ein Schwellwert ist, eine höhere Ausgangsspannung bereitzustellen als in einem zweiten Temperaturbereich, der höher als der erste Temperaturbereich ist.
In einer Ausführungsform wird während einer Startphase des Betriebs des Konverters selektiv der Sollwert für die Versorgungsspannung, die durch eine Regelschleife geregelt ist, hoch gesetzt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein temperaturabhängiger Widerstand 110 den Sollwert oder den Rückführwert der Regelschleife der Niedervoltversorgung 109 verändert.In one embodiment, during a start-up phase of the operation of the converter, the setpoint for the supply voltage, which is regulated by a control loop, is selectively set high. This can be done, for example, by a temperature-
Vorzugsweise ist dabei der temperaturabhängige Widerstand 110 so angeordnet, dass er im Wesentlichen die gleiche Temperatur wie der genannte Speicherkondensator 106 erfährt.In this case, the temperature-
Mit zunehmenden Betrieb von beispielsweise einer Zeitdauer zwischen 10 Sekunden und 1 Minute wird sich der Rippel am Speicherkondensator 106 verringern.With increasing operation, for example between 10 seconds and 1 minute, the ripple on the
Mit zunehmender Erwärmung verringert sich der serielle Widerstand 105 des Kondensators und die Welligkeit nimmt wieder ab. Somit kann also vorgesehen sein, dass die Erhöhung der Versorgungsspannung auf einen zeitlichen Bereich zwischen 10 Sekunden und einer Minute, vorzugsweise zwischen 20 Sekunden bis 50 Sekunden beschränkt ist. Vorzugsweise ist diese Erhöhung der Versorgungsspannung für einen Kaltstart derart ausgelegt, dass sie nur aktiv ist, bis sich die Temperatur an dem Speicherkondensator um 20 Grad relativ oder über einer Temperatur von beispielsweise -20 Grad (absolut) erhöht hat.As the temperature increases, the
In der Schaltung 101 können ferner sogenannte Clamping-Dioden 107 vorgesehen sein, die dafür sorgen, dass nicht ungewollt die Versorgungsspannung einen vorgegebenen Bereich überschreitet. Bei einem Überschreiten ziehen diese Clamping-Dioden 107 einen zusätzlichen Strom aus dem Speicherkondensator 106, was zur Erwärmung des Speicherkondensators 106 beiträgt.So-called
Durch eine temporäre Erhöhung der Niedervoltspannung kann der höhere Rippel ausgeglichen werden. Diese Erhöhung der Niedervoltspannung kann z.B. durch den temperaturabhängigen Widerstand 110 realisiert werden. Hat sich das Gerät dann erwärmt, steigt durch die Verluste im Gerät die Temperatur und die Niedervoltspannung kann dann wieder absinken.The higher ripple can be compensated for by temporarily increasing the low-voltage voltage. This increase in the low-voltage voltage can be implemented, for example, by the temperature-
Vorzugsweise ist die Niedervoltversorgungsspannung 109 eine LVPS („Low-Voltage-Power-Supply“) und liefert im Normalfall z.B. 12V. Bei tiefen Temperaturen kann ein Feedback 113 manipuliert werden, so dass die Niedervoltversorgungsspannung 109 eine leicht erhöhte Spannung liefert (z.B. 15V). Viele Komponenten können ein Unterspannungs-Lockout aufweisen. Um zu verhindern, dass bei tiefen Temperauren dieser erreicht wird, kann die Kapazität des Speicherkondensators 106 dementsprechend groß gewählt werden, bzw. ein Elektrolytkondensator (Elko) mit niederem äquivalenten seriellen Widerstand 105 (ESR, Hybrid Elko) gewählt werden.The low-
Vorzugsweise sind bei einem 15V-Betrieb einige Clamping Dioden 107, die vor Überspannung schützen, vorgesehen. Sollte das Clamping aktiv werden/leiten, kann durch das Klemmen ein kleiner Teil der LVPS 15V-Spannung kurzgeschlossen und der kritische Elko hat kurzzeitig eine größere Last. Dies führt dazu, dass der Elko sich erhitzt und das Problem des zu hohen ESR sich von selbst löst.A few clamping
Das Betriebsgerät 100 für Leuchtmittel 116 weist die Schaltung 101 und wenigstens eine von dieser versorgten Steuereinheit 112 auf. Die Steuereinheit 112 kann ein Mikrokontroller oder ein ASIC sein.The operating
Ferner kann das Betriebsgerät 100 eine aktiv getaktete PFC-Schaltung 103 aufweisen, wobei die Ausgangsspannung der PFC-Schaltung 103 die Versorgungsspannung der Schaltung 101 zur Niedervolt-Spannungsversorgung der integrierten Schaltung darstellt.Furthermore, the operating
Beispielsweise ist die Schaltung 100 zur Niedervolt-Spannungsversorgung der integrierten Schaltung auf der Primärseite des isolierten Konverters 104 angeordnet.For example, the
Alternative kann die Schaltung zur Niedervolt-Spannungsversorgung der integrierten Schaltung auch auf der Sekundärseite des isolierten Konverters 104 angeordnet sein.Alternatively, the circuit for the low-voltage voltage supply of the integrated circuit can also be arranged on the secondary side of the
Das Betriebsgerät 100 kann ferner eine Schnittstelle 111 umfassen, wobei die Steuereinheit 112 zur Taktung eines Schalters ist und/oder zur Kommunikation mit der Schnittstelle 111 des Betriebsgerät 100 ausgelegt ist.The operating
Das Betriebsgerät 100 kann ferner einen Elektromagnetischen-Interferenz (EMI) Filter und einen Gleichrichter 102 umfassen.The operating
Weiterhin können auf der sekundären Seite des Betriebsgeräts 100 eine Einheit zum Abtasten und Gleichrichten des Stroms 114 sowie eine Filtereinheit 115 angeordnet sein.Furthermore, a unit for sampling and rectifying the current 114 and a
Das Verfahren 200 zur Niedervolt-Spannungsversorgung umfasst die folgenden Schritte:
- -
Zuführen 201 einer von einer AC oder DC Spannung abgeleitete Versorgungsspannung einerSchaltung 101; - -
Bereitstellen 202 einer geregelten Ausgangsspannung aneinem Speicherkondensator 106,wobei die Schaltung 101 ausgebildet ist, in einem ersten Temperaturbereich, in welchem eine Temperatur der Schaltung und insbesondere desSpeicherkondensators 106, kleiner als ein Schwellwert ist, eine höhere Ausgangsspannung bereitzustellen als in einem zweiten Temperaturbereich, der höher als der erste Temperaturbereich ist.
- - Supplying 201 a supply voltage derived from an AC or DC voltage to a
circuit 101; - - Providing 202 a regulated output voltage at a
storage capacitor 106, thecircuit 101 being designed to provide a higher output voltage in a first temperature range in which a temperature of the circuit and in particular of thestorage capacitor 106 is lower than a threshold value than in a second temperature range , which is higher than the first temperature range.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020132732.3A DE102020132732A1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Low-voltage supply in operating devices for lamps |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020132732.3A DE102020132732A1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Low-voltage supply in operating devices for lamps |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020132732A1 true DE102020132732A1 (en) | 2022-06-09 |
Family
ID=81655269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020132732.3A Pending DE102020132732A1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Low-voltage supply in operating devices for lamps |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020132732A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008017557A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Tridonicatco Gmbh & Co. Kg | Operating device for bulbs |
DE102013216878A1 (en) | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Osram Gmbh | Two-stage clocked electronic energy converter |
-
2020
- 2020-12-09 DE DE102020132732.3A patent/DE102020132732A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008017557A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Tridonicatco Gmbh & Co. Kg | Operating device for bulbs |
DE102013216878A1 (en) | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Osram Gmbh | Two-stage clocked electronic energy converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112012002045T5 (en) | Driver circuit for solid state light source lamp with reduced form factor | |
DE102011087434B4 (en) | Circuit and three methods of driving a switch | |
DE112012006632T5 (en) | DC power supply circuit | |
DE202007019412U1 (en) | Primary power supply system with constant current output | |
DE10297588T5 (en) | Halogen-base converter IC | |
DE112016001795B4 (en) | LED DRIVER CIRCUIT AND LED LIGHTING DEVICE | |
DE102014111614A1 (en) | Multifunctional pin for a driver of a light emitting diode (LED) | |
WO2015024808A1 (en) | Two-stage clocked electronic energy converter | |
DE112013002933T5 (en) | Lighting device and luminaire | |
DE102014111612A1 (en) | Multifunctional pin for a driver of a light emitting diode (LED) | |
DE112015006565T5 (en) | Solid state lighting driver circuit with ballast compatibility | |
DE102020132732A1 (en) | Low-voltage supply in operating devices for lamps | |
EP1732364B1 (en) | Circuit arrangement and method for controlling the power of an electronic ballast in dependence of the line voltage | |
DE102010013310B4 (en) | Operating circuit for operating a fan for a light module | |
DE102017107993A1 (en) | POWER SUPPLY DEVICE AND LIGHTING DEVICE | |
DE102012209780B4 (en) | METHOD FOR OPERATING A LAMP, CIRCUIT ARRANGEMENT AND LAMP | |
DE102017110928A1 (en) | Lighting device and lighting fixture | |
DE102019112794A1 (en) | downconverter | |
EP2755450A2 (en) | Remote control of a lamp | |
DE102019107039B4 (en) | LED driver with controlled voltage multiplier | |
DE10220471A1 (en) | Circuit arrangement for operating discharge lamps | |
DE102009033280A1 (en) | Low voltage supply circuit for operating integrated circuit of operating device, has integrated circuit supplied with electric current when voltage level at current supply connection of integrated circuit is lower than reference voltage | |
WO2010040542A1 (en) | Driver circuit for a semiconductor light source (led) | |
DE112015007048T5 (en) | Regulated power supply voltage and triac holding current for a switching power converter | |
AT17142U1 (en) | Amplitude dimming of light emitting diodes in a very low dimming value range using an analog bypass circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed |