DE10204433A1 - DC voltage converter e.g. for lamp drive device, includes series resonance circuit operated at constant frequency via inverter - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gleichspannungskonverter zur Verwendung in einem Betriebsgerät für Lampen sowie auf ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer Lampe, insbesondere einer Gasentladungslampe. The present invention relates to a DC converter for use in one Operating device for lamps and an electronic one Ballast for operating a lamp, especially one Gas discharge lamp.
Als Gleichspannungsquelle für ein elektronisches Vorschaltgerät bspw. für eine Gasentladungslampe ist normalerweise ein an die Netzspannung angeschlossener Gleichrichter vorgesehen. Die durch den Gleichrichter erzeugte Gleichspannung wird dann einem Gleichspannungskonverter zugeführt, der als sogenannter PFC- Zwischenkreis (PFC = Power Factor Correction) die Aufgabe hat, gegenüber dem Netz als quasi-ohmsche Last zu erscheinen und gegebenenfalls gleichzeitig die Gleichspannung auf einen gewünschten Pegel umzusetzen. Der Gleichspannungskonverter soll die Belastung des Stromnetzes durch Oberwellenströme reduzieren, die bspw. durch eine pulsförmige Stromentnahme von Schaltnetzteilen anderenfalls entstehen kann. As a DC voltage source for an electronic Ballast, for example, for a gas discharge lamp usually one connected to the mains voltage Rectifier provided. By the rectifier generated DC voltage is then one DC converter, which is called a PFC converter DC link (PFC = Power Factor Correction) the task has to appear as a quasi-ohmic load to the network and, if necessary, simultaneously the DC voltage to one implement the desired level. The DC converter is the load on the power grid caused by harmonic currents reduce, for example by a pulsed current draw of switching power supplies can otherwise arise.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Typen von Gleichspannungskonvertern bekannt, die bspw. in dem Buch von U. Tietze und Ch. Schenk "Halbleiterschaltungstechnik", Springer-Verlag 1991, neunte Auflage, Seiten 561-586 beschrieben sind. Gleichspannungskonvertern gemäß dem Stand der Technik ist üblicherweise gemeinsam, dass sie mindestens einen getakteten Schalter und mindestens zwei Speicherelemente enthalten. Für elektronische Vorschaltgeräte wird gemäß dem Stand der Technik meistens ein Aufwärts-Konverter Typ verwendet, der - vom Eingang zum Ausgang gesehen - aus einer Ladedrossel in einem ersten Längszweig, einem getakteten Schalter in einem ersten Querzweig, einer Diode in einem zweiten Längszweig und einem Speicherkondensator in einem zweiten Querzweig besteht. Various types of direct voltage converters are known from the prior art, which are described, for example, in the book by U. Tietze and Ch. Schenk "Semiconductor Circuitry", Springer-Verlag 1991 , ninth edition, pages 561-586. DC converters according to the prior art usually have in common that they contain at least one clocked switch and at least two memory elements. According to the state of the art, an up converter type is mostly used for electronic ballasts, which - seen from the input to the output - consists of a charging choke in a first series branch, a clocked switch in a first series branch, a diode in a second series branch and a storage capacitor in a second cross branch.
Ein elektronisches Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe aufweisend einen derartigen Gleichspannungskonverter ist bspw. auch aus der US 5,705,897 bekannt. An electronic ballast for one Gas discharge lamp having such a DC voltage converter is also, for example, from US Pat. No. 5,705,897 known.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuartigen Gleichspannungskonverter vorzuschlagen, der sich zur Verwendung in Betriebsgeräten für Gasentladungslampen eignet. Dabei soll unter anderem auch die Möglichkeit geschaffen werden, dass eine Regelung des Leistungsfakors (englisch "Power Factors"), also des Kosinus des Phasenwinkels zwischen Spannung und Strom, entbehrlich wird. The object of the present invention is a novel Propose DC converter, which has become Use in control gear for gas discharge lamps suitable. Among other things, there should also be the possibility be created that a regulation of the performance factor (English "Power Factors"), i.e. the cosine of the Phase angle between voltage and current, becomes unnecessary.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter. This object is achieved by the features of independent claims solved. The dependent claims form the central idea of the invention in particular advantageously further.
Gemäß der Erfindung ist also ein Gleichspannungskonverter zur Verwendung in einem Betriebsgerät für Leuchten vorgesehen, wobei der Gleichspannungskonverter wie bekannt mit einer gleich gerichteten und oberwellen-gefilterten Netzspannung versorgt wird und eine geregelte Gleichspannung erzeugt. Gemäß der Erfindung weist der Gleichspannungskonverter einen Wechselrichter sowie einen Serienresonanzkreis auf, der durch den Wechselrichter im Bereich seiner Resonanzfrequenz mit im Wesentlichen konstanter Frequenz angesteuert ist. Weiterhin ist ein Gleichrichter für die am Serienresonanzkreis anliegende Wechselspannung zur Erzeugung einer gleichgerichteten Ausgangsspannung vorgesehen. According to the invention is therefore a direct voltage converter for use in a control gear for luminaires provided, the DC-DC converter as known with a rectified and harmonic filtered Mains voltage is supplied and a regulated DC voltage generated. According to the invention, the DC converter, one inverter and one Series resonance circuit on which the inverter in the Range of its resonance frequency with essentially constant frequency is driven. Furthermore is a Rectifiers for those connected to the series resonance circuit AC voltage to produce a rectified Output voltage provided.
Weiterhin kann eine Steuerschaltung für den Wechselrichter vorgesehen sein, der die gleichgerichtete Ausgangsspannung sowie eine Referenzspannung zugeführt werden. Die Steuerschaltung steuert das Tastverhältnis des Wechselrichters zur Regelung der gleichgerichteten Ausgangsspannung auf die Referenzspannung. Diese Referenzspannung kann im Übrigen einstellbar sein, um unterschiedliche Zwischenkreisspannungen in dem elektronischen Vorschaltgerät durch Vorgabe entsprechender Referenzspannungen bereitstellen zu können. Furthermore, a control circuit for the inverter be provided, the rectified output voltage and a reference voltage can be supplied. The Control circuit controls the duty cycle of the Inverter to control rectified Output voltage to the reference voltage. This Incidentally, reference voltage can be adjustable to different DC link voltages in the electronic ballast by specifying appropriate To be able to provide reference voltages.
Weiterhin kann ein Parallelresonanzkreis zur Impedanzanpassung zwischen dem Serienresonanzkreis und dem Gleichrichter geschaltet sein. A parallel resonance circuit can also be used Impedance matching between the series resonance circuit and the Rectifier be switched.
Der Wechselrichter kann zwei Schalter aufweisen, an deren Verbindungspukt (Mittenpunkt) der Serienresonanzkreis angeschlossen ist. The inverter can have two switches on their Connection point (center point) of the series resonance circuit connected.
Der Wechselrichter kann mit einer Frequenz in dem Bereich zwischen 100 kHz und 1 MHz, insbesondere in dem Bereich zwischen 200 und 600 kHz betrieben werden. The inverter can operate at a frequency in the range between 100 kHz and 1 MHz, especially in the range operate between 200 and 600 kHz.
Zumindest die dem Serienresonanzkreis bildenden Bauteile können als gedruckte Schaltungen realisiert sein. At least the components that make up the series resonance circuit can be implemented as printed circuits.
Die Ausgangsspannung kann vor dem Gleichrichter induktiv ausgekoppelt sein. Die induktive Auskopplung kann dabei mittels eines Übertragers hoher Impedanz erfolgen, der parallel zu der Kapazität des Serienresonanzkreises geschaltet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die induktive Auskopplung mittels einer mit der Induktivität des Serienresonanzkreises induktiv gekoppelten Spule erfolgen. The output voltage can be inductive before the rectifier be decoupled. The inductive coupling can by means of a high impedance transformer which parallel to the capacity of the series resonant circuit is switched. Alternatively or additionally, the inductive coupling by means of the inductance of the Series resonance circuit inductively coupled coil.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist schließlich auch ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer Lampe, insbesondere einer Gasentladungslampe vorgesehen, das einen Gleichspannungskonverter der oben genannten Art aufweist. Finally, according to another aspect of the invention also an electronic ballast to operate a Lamp, in particular a gas discharge lamp provided that a DC converter of the type mentioned above having.
Bezugnehmend auf die folgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen sollen nunmehr weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung für den Fachmann erläutert werden. Referring to the following detailed description of Embodiments and with reference to the figures the accompanying drawings are now to be further Advantages, features and characteristics of the present Invention will be explained to those skilled in the art.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gleichspannungskonverters, Fig. 1 is a general schematic view showing a DC-DC converter according to the invention,
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 shows a first embodiment of the present invention, and
Fig. 3 zeigt einen Gleichspannungskonverter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 shows a DC-DC converter according to a second embodiment of the present invention.
Bezugnehmend auf Fig. 1 sollen nunmehr zuerst die grundlegenden Bestandteile eines erfindungsgemäßen Gleichspannungskonverters 1 erläutert werden. Ein derartiger Gleichspannungskonverter 1 kann bspw. bei elektronischen Vorschaltgeräten (EVGs) in der Beleuchtungstechnik verwendet werden. Referring to FIG. 1, first, the basic components are a DC converter 1 according to the invention will now be explained. Such a DC converter 1 can be used, for example, in electronic ballasts (EVGs) in lighting technology.
Insbesondere die auf den Gleichspannungskonverter 1 folgenden Bauteile eines solchen EVGs sollen nur kurz angesprochen werden, da sie aus dem Stand der Technik gut bekannt sind. In der Beleuchtungstechnik werden insbesondere bei Niederdrucklampen eine vom EVG erzeugte hochfrequente Wechselspannung direkt an die Lampe gelegt. Die Erzeugung der Hochfrequenz wird mit einem DC/AC-Wandler realisiert, welcher aus einer Zwischenkreisspannung (die eben von einem Gleichspannungskonverter bereitgestellt wird) eine höherfrequente Wechselspannung erzeugt. Die Funktion der Strombegrenzung erfolgt vergleichbar einem konventionellen Vorschaltgerät durch mindestens einen in Serie zur Lampe geschalteten Blindwiderstand in Form einer Drossel. Durch Parallelschalten eines Kondensators zur Lampe ergibt sich ein Serien-Parallel-Resonanzschwingkreis. Als DC/AC-Wandler kommen Halb- und Vollbrücken sowie auch eine Transistorschaltung und ein Durchflusswandler mit geteilter Primärwicklung in Frage. In particular, the components of such an electronic ballast following the DC voltage converter 1 should only be briefly addressed, since they are well known from the prior art. In lighting technology, especially for low-pressure lamps, a high-frequency AC voltage generated by the electronic ballast is applied directly to the lamp. The generation of the high frequency is realized with a DC / AC converter, which generates a higher-frequency AC voltage from an intermediate circuit voltage (which is just provided by a DC voltage converter). The current limiting function is comparable to that of a conventional ballast by means of at least one reactance connected in series with the lamp in the form of a choke. By connecting a capacitor in parallel to the lamp, a series-parallel resonant circuit is obtained. Half and full bridges as well as a transistor circuit and a forward converter with a divided primary winding can be used as DC / AC converters.
Nunmehr soll auf die Bestandteile des in Fig. 1 schematisch dargestellten Gleichspannungskonverters 1 Bezug genommen werden. Die Netzspannung 2 wird oberwellengefiltert einem Gleichrichter 3, wie bspw. einem Brückengleichrichter zugeführt. Die durch den Brückengleichrichter 3 erzeugte Gleichspannung wird dann dem Gleichspannungskonverter 1 zugeführt. Reference should now be made to the components of the DC voltage converter 1 shown schematically in FIG. 1. The mains voltage 2 is harmonic filtered to a rectifier 3 , such as a bridge rectifier. The DC voltage generated by the bridge rectifier 3 is then fed to the DC voltage converter 1 .
Gemäß der Erfindung weist dieser Gleichspannungskonverter 1 (wie in Fig. 1 dargestellt)einen HF-Wechselrichter 4 auf, der eine hochfrequente Wechselspannung an einen Serienresonanzkreis 5 anlegt. Die im Wesentlichen konstante Hochfrequenz des Wechselrichters 4 liegt dabei im Bereich der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises 5. Bekannlich heben sich bei einem Serienresonanzkreis im Resonanzfall die Blindwiderstände der Induktivitäten und Kapazitäten gegenseitig auf. Wirksam bleibt lediglich der aus den Leitungsverlusten und anderen Verlusten resultierende ohmsche Serienwiderstand. Im Resonanzfall stellt sich also der Serienresonanzkreis 5 als quasi-ohmsche Last dar. According to the invention, this DC voltage converter 1 (as shown in FIG. 1) has an HF inverter 4 , which applies a high-frequency AC voltage to a series resonant circuit 5 . The essentially constant high frequency of the inverter 4 is in the range of the resonance frequency of the series resonance circuit 5 . As is known, the reactivities of the inductors and capacitors cancel each other out in the case of a series resonant circuit in the event of resonance. Only the ohmic series resistance resulting from the line losses and other losses remains effective. In the event of a resonance, the series resonant circuit 5 is therefore a quasi-ohmic load.
Die Spannung des Serienresonanzkreises 5 wird schließlich durch einen Ausgangsgleichrichter 6 in eine Gleichspannung DC umgesetzt, mittels der bzw. ein Elektrolyt-Kondensator (Elko) 7 über einen Ladewiderstand 8 geladen werden kann. Die Spannung an dem Elektrolytkondensator 7 stellt die geregelte Zwischenkreisspannung des elektrischen Vorschaltgeräts dar. The voltage of the series resonance circuit 5 is finally converted by an output rectifier 6 into a DC voltage DC, by means of which an electrolytic capacitor (electrolytic capacitor) 7 can be charged via a charging resistor 8 . The voltage across the electrolytic capacitor 7 represents the regulated intermediate circuit voltage of the electrical ballast.
Wie in Fig. 1 ersichtlich wird die durch den Gleichrichter 6 erzeugte umgesetzte Gleichspannung als Signal zu dem HF- Wechselrichter 4 zurückgeführt. Weiterhin wird eine Referenzspannung UREF für den HF-Wechselrichter 4 bereitgestellt. Somit, wie bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 noch näher dargestellt werden wird, kann die Ausgangsspannung des Gleichrichters 6 auf Referenzspannung UREF geregelt werden. Eine Erfassung des Leistungsfaktors (Power Factor) ist dagegen nicht notwendig, da ja wie bereits erwähnt der Serienresonazkreis 5 im Resonanzfall eine inhärent ohmsche Last darstellt. As can be seen in FIG. 1, the converted DC voltage generated by the rectifier 6 is fed back to the HF inverter 4 as a signal. Furthermore, a reference voltage U REF is provided for the HF inverter 4 . Thus, as will be shown in more detail with reference to FIGS. 2 and 3, the output voltage of the rectifier 6 can be regulated to the reference voltage U REF . On the other hand, it is not necessary to record the power factor, since, as already mentioned, the series resonant circuit 5 represents an inherently ohmic load in the event of resonance.
Eine Implementierung des Prinzips von Fig. 1 soll nunmehr bezugnehmend auf Fig. 2 erläutert werden. In Fig. 2 ist ein Oberwellenfilter 9 für die Netzpannung ULINE mittels eines Kondensators C1 realisiert. Dieses Oberwellenfilter 9 verhindert, dass hochfrequente Anteile vom elektronischen Vorschaltgerät ins Netz gelangen können. Das Oberwellenfilter 9 wird dabei wie dargestellt bspw. durch eine Kapazität C1 und eine Induktivität L1 gebildet. Ein Brückengleichrichter V1 führt die Netzspannung gleichgerichtet dem HF-Wechselrichter 4 zu. An implementation of the principle of FIG. 1 will now be explained with reference to FIG. 2. In FIG. 2, a harmonic filter 9 is realized for the Netzpannung U LINE means of a capacitor C1. This harmonic filter 9 prevents high-frequency components from getting into the network from the electronic ballast. As shown, the harmonic filter 9 is formed, for example, by a capacitor C1 and an inductor L1. A bridge rectifier V1 rectifies the mains voltage to the HF inverter 4 .
Der HF-Wechselrichter 4 besteht in diesem Fall aus einer Steuereinheit 10, die bspw. als integrierte Schaltung (IC) ausgeführt werden kann. Dieser integrierten Schaltung 10 können zur Regelung der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Gleichspannungskonverters 1 eine einstellbare Referenzspannung UREF sowie die Ausgangsspannung als Istwert zugeführt werden. Die Steuerschaltung 10 steuert über Treiber 11, 12 Leistungsschalter 13, 14 an, die bspw. als FETs realisiert sein können. In this case, the HF inverter 4 consists of a control unit 10 , which can be designed, for example, as an integrated circuit (IC). This integrated circuit 10 can be supplied with an adjustable reference voltage U REF and the output voltage as an actual value for regulating the rectified output voltage of the DC voltage converter 1 . The control circuit 10 controls power switches 13 , 14 via drivers 11 , 12 , which can be implemented, for example, as FETs.
Die Ansteuerung der FETs 13, 14 erfolgt dabei mit einer im Wesentlichen konstanten Schaltfrequenz in einem Bereich bspw. zwischen 100 kHz und 1 MHz. Mittels der Schalter 13, 14 wird der folgende Serienresonanzkreis 5 betrieben, der im dargestellten Fall aus einer Induktivität L2 in Serie zu einer Kapazität C3 besteht. The FETs 13 , 14 are controlled with an essentially constant switching frequency in a range, for example, between 100 kHz and 1 MHz. The following series resonant circuit 5 is operated by means of the switches 13 , 14 , which in the case shown consists of an inductor L2 in series with a capacitor C3.
In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist weiterhin eine Parallelresonanzschaltung bestehend aus einer Induktivität L3 und einer Kapazität C4 an den Serienresonanzkreis 5 angeschlossen. Diese Parallelresonanzschaltung dient zur Erhöhung der Impedanz des Gleichspannungskonverters 1 insbesondere bei einer hohen Eingangsspannung. Schließlich wird die Ausgangsspannung durch einen Ausgangs-Gleichrichter 6 der aus den Dioden V6, V7 und V8 gebildet ist, gleichgerichtet. In the exemplary embodiment in FIG. 1, a parallel resonance circuit consisting of an inductor L3 and a capacitance C4 is also connected to the series resonance circuit 5 . This parallel resonance circuit serves to increase the impedance of the DC-DC converter 1, particularly when the input voltage is high. Finally, the output voltage is rectified by an output rectifier 6, which is formed from the diodes V6, V7 and V8.
Durch die dargestellte Schaltung lässt sich ein Leistungsfaktor (Power Factor) von mehr als 0,99 erzielen. The circuit shown can be used Achieve a power factor of more than 0.99.
Um nunmehr auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 zu kommen, so besteht der wesentliche Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 darin, dass die Auskopplung der gleichgerichteten Ausgangsspannung induktiv erfolgt. Der Serienresonanzkreis bestehend aus der Induktivität L2 und der Kapazität C3 kann somit gleichzeitig auch die Ausgangsspannung bezüglich der gleichgerichteten Netzspannung nach oben oder unten transformieren. In order now to come to the embodiment of FIG. 2, the essential difference from the embodiment of FIG. 1 is that the rectified output voltage is decoupled inductively. The series resonance circuit consisting of the inductance L2 and the capacitance C3 can thus simultaneously transform the output voltage with respect to the rectified mains voltage upwards or downwards.
Zur induktiven Auskopplung kann wie dargestellt eine weitere Induktivität L3 parallel zu der Kapazität C3 des höheren Resonanzkreises geschaltet sein. Diese parallel zu der Kapazität C3 des Serienresonanzkreises geschaltete Induktivität ist im Sinne eines Auskopplungstrafos wiederum induktiv mit einer weiteren Spule gekoppelt. As shown, another can be used for inductive coupling Inductance L3 parallel to the capacitance C3 of the higher one Be resonant circuit switched. This parallel to the Capacitance C3 of the series resonance circuit switched Inductance is again in the sense of a decoupling transformer inductively coupled to another coil.
Schließlich kann alternativ, aber auch zusätzlich zu der ersten Auskopplungsstelle D1/D2 eine zweite Auskopplungsstelle D3/D4 für die gleichgerichtete Ausgangsspannung vorgesehen sein. Zur Realisierung der zweiten Auskopplungsstelle D3/D4 ist eine weitere Induktivität induktiv mit der Induktivität L2 des Serienresonanzkreises gekoppelt. Finally, alternatively, but also in addition to first decoupling point D1 / D2 a second Decoupling point D3 / D4 for the rectified Output voltage may be provided. To realize the second decoupling point D3 / D4 is another Inductance inductive with the inductance L2 of the Series resonance circuit coupled.
Dadurch, dass der HF-Wechselrichter 4 mit Hochfrequenz betrieben wird, ist es möglich, die Induktivität wie auch die Kapazität des Serienresonanzkreises gering zu halten. Daher können diese Bauteile kostengünstig und insbesondere auch in Form einer gedruckten Schaltung realisiert werden. Because the HF inverter 4 is operated at high frequency, it is possible to keep the inductance as well as the capacitance of the series resonance circuit low. These components can therefore be implemented inexpensively and in particular also in the form of a printed circuit.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung entsteht am Ausgang der Schaltung (DCout) eine Gleichspannung in der Höhe der halben Netzhalbwellen am Eingang des Gleichspannungskonverters. Bei einer Netzspannung ULINE von effektiv 220 Volt liegen die mit dem Brückengleichrichter 3 am Eingang des Gleichspannungskonverters 1 gleichgerichteten Netzhalbwellen bei 330 Volt (Spitzenspannung) so dass am Ausgang des Gleichspannungskonverters 1 eine gleichgerichtete Spannung von 165 Volt auftritt. Dieser Wert von 165 Volt wird durch die Spannungsregelung, d. h. die Rückführung der gleichgerichteten Ausgangsspannung zu dem HF-Wechselrichter 4 und genauer gesagt zu der Ansteuerschaltung 10 erreicht. In the embodiment of the invention shown in Fig. 1, a DC voltage at the output of the circuit (DC out ) in the amount of half the network half-waves at the input of the DC converter. With a line voltage U LINE of effectively 220 volts, the line half-waves rectified with the bridge rectifier 3 at the input of the DC voltage converter 1 are 330 volts (peak voltage), so that a rectified voltage of 165 volts occurs at the output of the DC voltage converter 1 . This value of 165 volts is achieved by voltage regulation, that is to say the feedback of the rectified output voltage to the HF inverter 4 and more precisely to the control circuit 10 .
Die beiden Schalter 13, 14 des HF-Wechselrichters 4 werden abwechselnd ein- und ausgeschaltet, wobei die Einschaltzeiten für beide Schalter im Wesentlichen gleich lang sind. The two switches 13 , 14 of the HF inverter 4 are switched on and off alternately, the switch-on times for both switches being essentially the same length.
Die Ausgangsspannung UDcout kann variiert werden, indem das Schaltverhalten des Wechselrichters 4 bspw. durch Veränderung der Einschaltzeit der beiden Schalter verändert wird. The output voltage U Dcout can be varied by changing the switching behavior of the inverter 4, for example by changing the switch-on time of the two switches.
Claims (11)
einen Wechselrichter (4),
einen Serienresonanzkreis (5), der durch den Wechselrichter im Bereich seiner Resonanzfrequenz mit im wesentlichen konstanter Frequenz angesteuert ist, und
einen Gleichrichter (6) für die am Serienresonanzkreis (5) anliegende Wechselspannung zur Erzeugung einer gleichgerichteten Ausgangsspannung. 1. DC voltage converter for use in an operating device for lights, the DC voltage converter ( 4 ) being supplied with a rectified mains voltage ( 2 ) and generating a regulated DC voltage, comprising:
an inverter ( 4 ),
a series resonance circuit ( 5 ) which is controlled by the inverter in the region of its resonance frequency with an essentially constant frequency, and
a rectifier ( 6 ) for the AC voltage applied to the series resonance circuit ( 5 ) to generate a rectified output voltage.
weiterhin aufweisend
einen Parallelresonanzkreis, der zur Impedanzanpassung zwischen den Serienresonanzkreis(5) und den Gleichrichter(6) geschaltet ist. 3. DC voltage converter according to one of the preceding claims,
still showing
a parallel resonance circuit, which is connected for impedance matching between the series resonance circuit ( 5 ) and the rectifier ( 6 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002104433 DE10204433A1 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | DC voltage converter e.g. for lamp drive device, includes series resonance circuit operated at constant frequency via inverter |
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DE10204433A1 true DE10204433A1 (en) | 2003-08-07 |
Family
ID=7713640
Family Applications (1)
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DE2002104433 Withdrawn DE10204433A1 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | DC voltage converter e.g. for lamp drive device, includes series resonance circuit operated at constant frequency via inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE10204433A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10158284B2 (en) | 2015-03-27 | 2018-12-18 | Tridonic Gmbh & Co Kg | PFC with stacked half-bridges on DC side of rectifier |
-
2002
- 2002-02-04 DE DE2002104433 patent/DE10204433A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10158284B2 (en) | 2015-03-27 | 2018-12-18 | Tridonic Gmbh & Co Kg | PFC with stacked half-bridges on DC side of rectifier |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TRIDONIC GMBH & CO KG, DORNBIRN, AT |
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R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |