DE112017006121T5

DE112017006121T5 - Energieversorgungsvorrichtung, beleuchtungseinrichtung und verfahren zum herstellen einer energieversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017006121T5
Application number: DE112017006121.0T
Authority: DE
Inventors: Takashi Maeda; Shinsuke FUNAYAMA; Teiji Ohtsu
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-08-14
Also published as: WO2018101081A1; US20190373688A1; JPWO2018101081A1; US10869374B2

Abstract

Es werden ein Eingangsverbindungsteil mit einem ersten Verbindungsteil und einem zweiten Verbindungsteil, eine Anti-Überspannungsschaltung mit einem ersten Varistor und einem zweiten Varistor, die seriell derart verbunden sind, dass das erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil verbunden sind, und eine Blitzableitervorrichtung, die einen Verbindungspunkt des ersten Varistors und des zweiten Varistors und ein Erdungsverbindungsteil verbindet, und eine Energieversorgungsschaltung, die mit der Anti-Überspannungsschaltung verbunden ist, vorgesehen, wobei Kapazitäten des ersten Varistors und des zweiten Varistors beliebige Werte von einem Wert von 1,6 mal einer Nennkapazität des ersten Varistors und des zweiten Varistors bis zu einem Wert von 0,4 mal der Nennkapazität betragen.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieversorgungsvorrichtung, die Strom an eine Lichtquelleneinheit liefert, eine Beleuchtungseinrichtung einschließlich der Energieversorgungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen der Energieversorgungsvorrichtung.
Hintergrund
PTL 1 offenbart eine LED-Energieversorgungsschaltung und eine Beleuchtungseinrichtung, die diese verwendet. Bei dieser LED-Energieversorgungsschaltung wird ein Kondensator von einer Eingangsenergieversorgungsleitung zwischen einen Netzfilter und eine Diodenbrücke in Bezug auf Masse eingefügt, wobei die Gesamtkapazität von der Energieversorgungsleitung in Bezug auf die Masse auf nicht mehr als 1/200 von der eines Glättungskondensators eingestellt wird. Dadurch wird in einer LED-Energieversorgungsschaltung, die einen Gleichstromwandler verwendet, ein Hochfrequenzrauschen, das sich zur Eingangsenergieversorgungsleitung ausbreitet, verringert und eine Blitzüberspannungsleistung wird verbessert.
Stand der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2010-178571 A
ZusammenfassungAC
Technisches Problem
Eine Energieversorgungsvorrichtung, die mit einer Wechselstrom-Energieversorgung verbunden ist und die Strom an eine Lichtquelleneinheit liefert, muss gegen eine externe Überspannung und eine Überspannung von Leitung zu Leitung geschützt werden. Um die Energieversorgungsvorrichtung gegen die externe Überspannung, wie zum Beispiel eine Blitzüberspannung, zu schützen, werden gelegentlich ein erster Varistor und eine Blitzableitervorrichtung, wie zum Beispiel ein Überspannungsableiter, seriell von einer Elektrode der Wechselstrom-Energieversorgung in Bezug auf Masse verbunden, wobei ein zweiter Varistor und eine Blitzableitervorrichtung seriell von der anderen Elektrode der Wechselstrom-Energieversorgung in Bezug auf Masse verbunden sind. Dadurch wird eine Überspannung unterdrückt, die zwischen der Energieversorgungsvorrichtung und der Masse entsteht.
Um die Überspannung von Leitung zu Leitung zu unterdrücken, werden die eine Elektrode und die andere Elektrode der Wechselstrom-Energieversorgung gelegentlich mit einem dritten Varistor verbunden. Der dritte Varistor unterdrückt eine sog. Überspannung, die zwischen den Leitungen entsteht. Eine Schaltung zum Schützen der Energieversorgungsvorrichtung gegenüber obigen Überspannungen wird als Anti-Überspannungsschaltung bezeichnet. Es ist festzustellen, dass ein Varistor eine Vorrichtung ist, die hohe Widerstandswerte bei geringer Spannung zeigt und die ihren Widerstandswert verringert, um einen großen Strom im Falle eines Überschreitens einer vordefinierten Spannung fließen zu lassen.
Nun haben Kapazitäten von Varistoren eine gewisse Streuung. Gelegentlich gibt es zum Beispiel einen Fall, wo die Kapazität eines Varistors einen Wert aufweist, der 100% größer als seine Nennkapazität ist, und wo die Kapazität des anderen Varistors einen Wert hat, der um 50% kleiner als die Nennkapazität ist. In diesem Fall muss das Meiste der Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung an einen ersten Varistor angelegt werden, und wenig Spannung darf an zweiten Varistor von der Wechselstrom-Energieversorgung angelegt werden.
Dementsprechend muss, unter Berücksichtigung einer derartigen Streuung der Kapazitäten der Varistoren, die Spannung, bei welcher der erste Varistor und der zweite Varistor ihre hohen Widerstände beibehalten, hoch eingestellt werden. Ein hohes Einstellen der Spannung, bei welcher der erste Varistor und der zweite Varistor ihre hohen Widerstände beibehalten, bedeutet, dass eine hohe Spannung an die stromabwärts gelegene Energieversorgungsschaltung angelegt wird. In einem derartigen Fall gab es ein Problem dahingehend, dass die Energieversorgungsvorrichtung größer dimensioniert werden musste, um der hohen Spannung standhalten zu können.
Die vorliegende Erfindung wurde ersonnen, um das zuvor erwähnte Problem zu lösen, und eine Aufgabe derselben ist es, eine Energieversorgungsvorrichtung, eine Beleuchtungseinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungsvorrichtung vorzusehen, die Anti-Überspannungsmaßnahmen realisieren können, wobei Komponenten eingespart werden, während verhindert wird, dass die Energieversorgungsvorrichtung größer dimensioniert wird.
Mittel zum Lösen des Problems
Gemäß einer vorliegenden Erfindung umfasst eine Energieversorgungsvorrichtung ein Eingangsverbindungsteil mit einem ersten Verbindungsteil und einem zweiten Verbindungsteil, eine Anti-Überspannungsschaltung mit einem ersten Varistor und einem zweiten Varistor, die seriell derart verbunden sind, dass das erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil verbunden sind, und eine Blitzableitervorrichtung, die einen Verbindungspunkt des ersten Varistors und des zweiten Varistors und ein Erdungsverbindungsteil verbindet, und eine Energieversorgungsschaltung, die mit der Anti-Überspannungsschaltung verbunden ist, wobei Kapazitäten des ersten Varistors und des zweiten Varistors beliebige Werte von einem Wert von 1,6 mal einer Nennkapazität des ersten Varistors und des zweiten Varistors bis zu einem Wert von 0,4 mal der Nennkapazität betragen.
Gemäß einer vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungsvorrichtung einen Schritt eines Auswählens eines ersten Varistors und eines zweiten Varistors mit beliebigen Kapazitäten von einem Wert von 1,6 mal einer Nennkapazität bis zu einem Wert von 0,4 mal der Nennkapazität, und einen Schritt eines Verbindens eines ersten Verbindungsteils und eines zweiten Verbindungsteils mit dem ersten Varistor und dem zweiten Varistor, die seriell verbunden sind, eines Verbindens eines Verbindungspunkts des ersten Varistors und des zweiten Varistors und eines Erdungsverbindungsteils mit einer Blitzableitervorrichtung, und dadurch eines Vorsehens einer Anti-Überspannungsschaltung mit dem ersten Varistor, dem zweiten Varistor und der Blitzableitervorrichtung, wobei eine Energieversorgungsschaltung mit der Anti-Überspannungsschaltung verbunden ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können durch ein Begrenzen einer Streuung von Kapazitäten eines ersten Varistors und eines zweiten Varistors, Anti-Überspannungsmaßnahmen realisiert werden, wobei Komponenten eingespart werden, während verhindert wird, dass eine Energieversorgungsvorrichtung größer dimensioniert wird.
Figurenliste

1 stellt ein Schaltdiagramm einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform dar.
2 stellt eine Tabelle dar, die Kapazitäten darstellt.
3 stellt einen Graphen dar, der die Abweichung einer Spannung, die an den Varistor angelegt wird, in Reaktion auf die Änderung der Wechselstrom-Energieversorgung darstellt.
4 stellt ein Schaltdiagramm einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Modifikation dar.
5 stellt ein Schaltdiagramm einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer anderen Modifikation dar.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Energieversorgungsvorrichtung, eine Beleuchtungseinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Gleichen oder entsprechenden Komponenten werden die gleichen Zeichen verliehen und ihre doppelte Beschreibung wird gelegentlich weggelassen.
Ausführungsform
1 stellt ein Schaltdiagramm einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform dar. Eine Energieversorgungsvorrichtung 10 umfasst, als Schnittstelle nach außen, ein Eingangsverbindungsteil T1 mit einem ersten Verbindungsteil Ta und einem zweiten Verbindungsteil Tb, ein Ausgangsverbindungsteil T2 und ein Erdungsverbindungsteil T3. Eine Wechselstrom-Energieversorgung AC ist mit dem Eingangsverbindungsteil T1 verbunden. Eine Lichtquelleneinheit 20 ist mit dem Ausgangsverbindungsteil T2 verbunden. Die Lichtquelleneinheit 20 ist zum Beispiel ein LED-Modul. Das Erdungsverbindungsteil T3 ist mit der Masse verbunden.
Die Energieversorgungsvorrichtung 10 umfasst eine Anti-Überspannungsschaltung 12, die mit dem Eingangsverbindungsteil T1 verbunden ist. Die Anti-Überspannungsschaltung 12 umfasst einen ersten Varistor Z1, einen zweiten Varistor Z2 und einen Ableiter AR. Der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2 sind seriell derart verbunden, dass das erste Verbindungsteil Ta und das zweite Verbindungsteil Tb verbunden sind. Der Ableiter AR verbindet einen Verbindungspunkt des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 und das Erdungsverbindungsteil T3.
Die Anti-Überspannungsschaltung 12 ist mit einer Energieversorgungsschaltung 18 über einen Kondensator Ca, eine Gleichtakt-Drosselspule 14 und eine Diodenbrücke 16 verbunden. Die Energieversorgungsschaltung 18 ist über das Ausgangsverbindungsteil T2 mit einer Lichtquelleneinheit 20 verbunden. Die Energieversorgungsschaltung 18 stellt eine Schaltung dar, die einen Strom an die Lichtquelleneinheit 20 liefert. Die Energieversorgungsschaltung 18 umfasst zum Beispiel eine Energiefaktor-Korrekturschaltung und eine Abwärtswandlerschaltung („buck converter circuit“).
Wenn eine externe Überspannung, wie zum Beispiel eine Blitzüberspannung, entsteht, verringert sich der Widerstandswert des ersten Varistors Z1 stark, ein Strom fließt durch den ersten Varistor Z1 und den Ableiter AR, die seriell verbunden sind, und dadurch wird die Energieversorgungsschaltung 18 geschützt. Anderenfalls verringert sich der Widerstandswert des zweiten Varistors Z2 stark, ein Strom fließt durch den zweiten Varistor Z2 und den Ableiter AR, die seriell verbunden sind, und dadurch wird die Energieversorgungsschaltung 18 geschützt. Unterdessen wird eine Überspannung von einer Leitung zu einer Leitung zwischen einer Elektrode der Wechselstrom-Energieversorgung AC und deren anderer Elektrode durch den ersten Varistor Z1 und den zweiten Varistor Z2, die seriell verbunden sind, in Bezug auf die Wechselstrom-Energieversorgung AC unterdrückt, und dadurch wird die Energieversorgungsschaltung 18 geschützt.
(Betrachtung der Kapazitäten)
Hier werden die Kapazitäten des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 betrachtet. Eine Spannung Vz0 [V], die durch die Wechselstrom-Energieversorgung AC an den ersten Varistor Z1 angelegt wird, wird durch die nachfolgende Formel 1 ausgedrückt. $Vz 0 = Vac \times [C 1 / (C 1 + C 2)]$
Hier stellt Vac eine Spannung [V] der Wechselstrom-Energieversorgung AC dar, C1 stellt eine Kapazität [µF] des ersten Varistors Z1 dar und C2 stellt eine Kapazität [µF] des zweiten Varistors Z2 dar.
Wenn lediglich die Spannung Vz0 [V] durch die Wechselstrom-Energieversorgung AC an den ersten Varistor Z1 angelegt wird, sollte der erste Varistor Z1 einen hohen Widerstandswert halten. Deshalb muss die folgende Formel 2 erfüllt sein, wobei ein Nennwert der Maximalspannung, bei der der erste Varistor Z1 den hohen Widerstandswert halten kann, VzMAX [V] ist. $Vz0 \leq VzMAX$
Dementsprechend ist es ersichtlich, dass je höher die Spannung Vz0 [V] ist, die an den ersten Varistor Z1 angelegt ist, desto höher muss VzMAX des ersten Varistors Z1 eingestellt werden. Die gleiche Diskussion gilt auch für den zweiten Varistor Z2, und je höher die Spannung Vz0 ist, die an den zweiten Varistor Z2 durch die Wechselstrom-Energieversorgung AC angelegt wird, desto höher muss der Nennwert VzMAX des zweiten Varistors eingestellt werden.
Es gibt eine relativ breite Streuung der Kapazitäten von Varistoren. Die Kapazität eines tatsächlich hergestellten Varistors liegt innerhalb eines Bereichs von C+α. bis C-α, wobei die Nennkapazität des Varistors C [µF] ist und die Streuung α ist. Deshalb befindet sich die Differenz zwischen C1 und C2 bei ihrem Maximum im folgenden Fall: $C 1 = C (1 + α)$
$C 2 = C (1 - α)$
Im schlimmsten Fall, wo die Differenz zwischen C1 und C2 sich bei ihrem Maximum befindet, ist die Spannung Vz0 [V], die von der Wechselstrom-Energieversorgung AC an den ersten Varistor Z1 angelegt wird, wie folgt. $Vac \times C (1 + α) / [C (1 + α) + C (1 - α)] = Vz0 \leq VzMAX$
Eine Transformation dieser Formel kann durch die folgende Bedingung 1 erhalten werden. $VzMAX \geq Vac \times [(1 + α) /2]$
Die Streuung α ist idealerweise Null. Wenn die Streuung α Null ist, wird eine Hälfte der Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung AC an den ersten Varistor Z1 angelegt und die andere Hälfte der Spannung wird an den zweiten Varistor Z2 angelegt. Nichtsdestotrotz nimmt α tatsächlich einen Wert größer als Null an, und es entsteht, wenn der erste Varistor Z1 und der zweite Varistors Z2 zufällig ausgewählt werden, ein gleich großes Ungleichgewicht zwischen den Kapazitäten der beiden. Wenn zum Beispiel ein Kapazitätsverhältnis zwischen dem ersten Varistor Z1 und dem zweiten Varistor Z2 2:1 beträgt, werden zwei Drittel der Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung AC an den ersten Varistor Z1 angelegt und ein Drittel der Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung AC wird an den zweiten Varistor Z2 angelegt.
Basierend auf der Bedingung 1 ist es ersichtlich, dass je größer die Streuung α der Kapazitäten ist, desto größer muss der Nennwert VzMAX des ersten Varistors Z1 eingestellt werden. Wenn zum Beispiel die Kapazität des ersten Varistors Z1 doppelt so groß wie die Nennkapazität ist, ist α eins. Wenn α bei der Bedingung 1 eine Eins zugewiesen wird, wird VzMAX als die folgende Formel 3 ausgedrückt. $VzMAX \geq Vac$
Wenn man zum Beispiel annimmt, dass α des ersten Varistors Z1 Eins ist, α des zweiten Varistors Z2 - 0,5 ist und die Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung AC 270 V beträgt und diese der Formel 1 zugewiesen werden, dann ist die an den ersten Varistor Z1 angelegte Spannung Vz0 270×[2C/(2C+0,5C)]=216 [V]. Dementsprechend muss VzMAX des ersten Varistors Z1 auf 216 V eingestellt werden. In diesem Fall werden, obwohl zum Beispiel Varistoren mit 220 V als VzMAX verwendet werden könnten, der erste Varistor und der zweite Varistor mit 264 V als VzMAX mit einem Spielraum von ungefähr 20% ausgewählt.
Wenn der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2 mit 264 V als VzMAX ausgewählt werden, dauert es nicht, bis die externe Überspannung zwischen den Leitungen 528 V überschreitet, bis die Anti-Überspannungsschaltung 12 zu arbeiten beginnt. Deshalb müssen die Komponenten, wie zum Beispiel die Energieversorgungsschaltung 18, der hohen Spannung von bis zu 528 V standhalten können. Allgemein ruft eine Verbesserung der Stehspannungen hervor, dass die Komponenten größer dimensioniert werden. Deshalb wird die Energieversorgungsvorrichtung 10, wenn α des ersten Varistors Z1 Eins ist und α des zweiten Varistors Z2 -0,5 ist, unausweichlich größer dimensioniert.
Um zu verhindern, dass die Energieversorgungsvorrichtung 10 größer dimensioniert wird, wurden herkömmlicherweise eine Elektrode der Wechselstrom-Energieversorgung AC und deren andere Elektrode mit einem dritten Varistor verbunden, um eine sog. Überspannung zu unterdrücken, die zwischen den Leitungen entsteht. Da VzMAX des dritten Varistors größer als die Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung AC, 270 V sein muss, wird sie zum Beispiel auf ungefähr 300 V eingestellt. Dies ermöglicht es, dass eine externe Überspannung, die 300 V übersteigt, durch den dritten Varistor absorbiert wird, und somit sind die Stehspannungen der Komponenten, wie zum Beispiel der Energieversorgungsschaltung 18, ausreichend, wenn sie ungefähr 300 V betragen. Obwohl ein Vorsehen des dritten Varistors dementsprechend es verhindern kann, dass die Energieversorgungsschaltung 18 größer dimensioniert wird, lässt ein Vorsehen des dritten Varistors an erster Stelle die Energieversorgungsvorrichtung größer werden.
(Wie man Kapazitäten bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt)
Wenn man annimmt, dass ein derartiger dritter Varistor weggelassen wird, wobei der schlimmste Fall der Streuung α der Kapazitäten des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 berücksichtigt wird, muss VzMAX so eingestellt werden, dass der Fall erfüllt sein muss, und somit muss VzMAX größer gemacht werden, da α größer ist. Dementsprechend kann nicht verhindert werden, dass die Energieversorgungsvorrichtung 10 größer dimensioniert wird, es sei denn, α wird bewältigt bzw. gelenkt („managed“).
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst werden der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2 ausgewählt, die beliebige Kapazitäten von dem Wert 1,6 mal der Nennkapazität bis zum Wert von 0,4 mal der Nennkapazität aufweisen. Dieser Schritt wird Varistorwahlschritt genannt. Kapazitäten der Varistoren weisen allgemein eine breite Streuung auf und bei diesem Schritt werden Varistoren mit Kapazitäten, die nicht weit von der Nennkapazität entfernt sind, als der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2 gewählt, die für die Energieversorgungsvorrichtung 10 verwendet werden.
Wenn der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2, die beliebige Kapazitäten zwischen dem Wert von 1,6 mal der Nennkapazität bis zum Wert von 0,4 mal der Nennkapazität aufweisen, wie oben erwähnt ausgewählt werden, beträgt α des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 höchstens 0,6. Wenn α 0,6 in der zuvor genannten „Bedingung 1“ zugewiesen wird, kann die folgende Formel 4 erhalten werden. $VzMAX \geq Vac \times [(1 + 0.6) /2] = 0.8 Vac$
Um eine Zuverlässigkeit des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 sicherzustellen, beträgt eine Spannung, die an diese Varistoren durch die Wechselstrom-Energieversorgung AC angelegt wird, vorzugsweise nicht mehr als 80% von Vac. In diesem Fall wird die Formel für die „Bedingung 1“ als die nachfolgende Formel 5 transformiert. $Vac \times [(1 + α) /2] \leq VzMAX = 0.8 Vac$
Eine Transformation der Formel 5 kann durch die folgende Formel 6 erhalten werden. $(1 + α) /2 \leq 0 .8$
Eine Transformation der Formel 6 kann durch die folgende Formel 7 erhalten werden. $α \leq 0.6$
Im Varistorwahlschritt werden Varistoren, basierend auf Formel 7, mit einem α von 0 bis 0,6 ausgewählt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2, die beliebige Kapazitäten zwischen dem Wert von 1,6 mal der Nennkapazität bis zum Wert von 0,4 mal der Nennkapazität aufweisen, ausgewählt werden.
Nachdem der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2 ausgewählt sind, verbinden der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2, die seriell verbunden sind, das erste Verbindungsteil Ta und das zweite Verbindungsteil Tb. Dann verbindet der Ableiter AR den Verbindungspunkt des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 und das Erdungsverbindungsteil T3, und dadurch wird die Anti-Überspannungsschaltung 12 vorgesehen, die den ersten Varistor Z1, den zweiten Varistor Z2 und den Ableiter AR aufweist. Die Energieversorgungsschaltung 18 ist mit dieser Anti-Überspannungsschaltung 12 verbunden, und dadurch ist die Energieversorgungsvorrichtung 10 in 1 fertig.
Wenn man annimmt, dass die Kapazität C1 des ersten Varistors Z1 C(1+α)=1,6C beträgt, dass die Kapazität C2 des zweiten Varistors Z2 (1-α)=0,4C beträgt und dass die Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung AC 270 V beträgt, dann gilt für die Formel 1 das Folgende. $\begin{array}{l} Vz 0 = Vac \times [C 1 / (C 1 + C 2)] \\ = 270 \times [C \times 1.6 / (C \times 1.6 + C \times 0.4)] \\ = 270 \times 0.8 \\ = 216 \end{array}$
Dementsprechend müssen für den ersten Varistor Z1 und den zweiten Varistor Z2 Varistoren mit einer VzMAX ausgewählt werden, die nicht weniger als 216 V beträgt. VzMAX, die zum Vorsehen eines 20%-Spielraums benötigt wird, beträgt 259 V. In diesem Fall kann die Anti-Überspannungsschaltung eine Überspannung von Leitung zu Leitung absorbieren, die nicht geringer als 518 V ist, und die Energieversorgungsschaltung 18 benötigt eine Stehspannung von ungefähr 518 V. Da α des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 auf nicht mehr als 0,6 bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung begrenzt ist, reicht es aus, wenn die Stehspannung der Energieversorgungsschaltung 18 größer als der Wert von 1,6 mal der Spannung eingestellt wird, die an das Eingangsverbindungsteil T1 angelegt wird.
Wie zuvor wird die Streuung der Kapazitäten des ersten Varistors ZI und des zweiten Varistors Z2 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung klein gemacht, und dadurch kann eine relativ geringe Überspannung von Leitung zu Leitung durch die Anti-Überspannungsschaltung 12 absorbiert werden. Deshalb kann verhindert werden, dass die Energieversorgungsschaltung 18 und dergleichen, die sich stromabwärts zur Anti-Überspannungsschaltung 12 befinden, größer dimensioniert werden. Außerdem können, da man davon ausgeht, dass der dritte Varistor nicht benutzt wird, Anti-Überspannungsmaßnahmen realisiert werden, wobei Komponenten eingespart werden.
2 stellt eine Tabelle dar, die minimale Kapazitäten und maximale Kapazitäten des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 zeigt, wenn α auf 0,11 eingestellt wird. 3 stellt einen Graphen dar, der den maximalen Wert und den minimalen Wert einer Spannung zeigt, die an den ersten Varistor Z1 angelegt wird, wenn der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2, die die in 2 veranschaulichte Streuung aufweisen, verwendet werden und die Spannung der Wechselstrom-Energieversorgung AC geändert wird. Wenn α 0,11 ist, lässt ein Einstellen von VzMAX des ersten Varistors Z1 bis zu ungefähr 150 V den Widerstandswert des ersten Varistors Z1 nicht großartig kleiner werden bei einem Normalbetrieb mit der Wechselstrom-Energieversorgung AC. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass, wenn VzMAX auf 150 V eingestellt wird, α nicht mehr als 0,11 betragen darf. Die Streuung α der Kapazitäten von Varistoren wird wie oben geregelt, und dadurch können der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2 ausgewählt werden, die VzMAX<Vac erfüllen.
Zulässige Spannungen des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 können kleiner als der Spannungseingang an dem ersten Verbindungsteil Ta und dem zweiten Verbindungsteil Tb gemacht werden. Hier stellen die zulässigen Spannungen obere Spannungsgrenzen dar, die kontinuierlich an den ersten Varistor Z1 und den zweiten Varistor Z2 angelegt werden können. Wenn Spannungen, die nicht geringer als die zulässigen Spannungen sind, an den ersten Varistor Z1 und den zweiten Varistor Z2 für eine längere Zeit angelegt werden, verschlechtern sich der erste Varistor Z1 und der zweite Varistor Z2.
Der Ableiter AR kann durch eine andere Blitzableitervorrichtung ersetzt werden. 4 stellt ein Schaltdiagramm einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Abwandlung bzw. Modifikation dar. Der Ableiter AR in 1 ist durch einen Kondensator Cs ersetzt. Der Kondensator Cs verbindet den Verbindungspunkt des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 und das Erdungsverbindungsteil T3. Der Kondensator Cs arbeitet als Blitzableitervorrichtung.
5 stellt ein Schaltdiagramm einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren Abwandlung bzw. Modifikation dar. Der Kondensator Cs ist parallel mit dem Ableiter AR verbunden. Eine parallele Schaltung des Ableiters AR und des Kondensators Cs verbindet den Verbindungspunkt des ersten Varistors Z1 und des zweiten Varistors Z2 und das Erdungsverbindungsteil T3. Der Ableiter AR und der Kondensator Cs arbeiten als Blitzableitervorrichtung. Wie zuvor können Blitzableitervorrichtungen verschiedener Typen anstelle des Ableiters AR in 1 verwendet werden. Es ist festzustellen, dass eine derartige Blitzableitervorrichtung gelegentlich als Blitzableiter oder Energieversorgungs-SPD (Surge Protective Device) bezeichnet wird.
Bezugszeichenliste
10 Energieversorgungsvorrichtung, 12 Anti-Überspannungsschaltung, 18 Energieversorgungsschaltung, Z1 erster Varistor, Z2 zweiter Varistor, AR Ableiter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010178571 A [0003]

Claims

Energieversorgungsvorrichtung, die aufweist: ein Eingangsverbindungsteil mit einem ersten Verbindungsteil und einem zweiten Verbindungsteil; eine Anti-Überspannungsschaltung mit einem ersten Varistor und einem zweiten Varistor, die seriell derart verbunden sind, dass das erste Verbindungsteil mit dem zweiten Verbindungsteil verbunden ist, und mit einer Blitzableitervorrichtung, die einen Verbindungspunkt des ersten Varistors und des zweiten Varistors mit einem Erdungsverbindungsteil verbindet; und eine Energieversorgungsschaltung, die mit der Anti-Überspannungsschaltung verbunden ist, wobei Kapazitäten des ersten Varistors und des zweiten Varistors beliebige Werte von einem Wert von 1,6 mal einer Nennkapazität des ersten Varistors und des zweiten Varistors bis zu einem Wert von 0,4 mal der Nennkapazität betragen.
Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine zulässige Spannung des ersten Varistors und des zweiten Varistors kleiner als ein Spannungseingang zu dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil ist.
Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Stehspannung der Energieversorgungsschaltung größer als ein Wert von 1,6 mal einer Spannung eingestellt ist, die an das Eingangsverbindungsteil angelegt ist.
Energieversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Blitzableitervorrichtung ein Ableiter, ein Kondensator oder eine Parallelschaltung eines Ableiters und eines Kondensators ist.
Beleuchtungseinrichtung, die aufweist: die Energieversorgungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4; und eine Lichtquelleneinheit, die mit der Energieversorgungsschaltung verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungsvorrichtung, das aufweist: einen Schritt eines Auswählens eines ersten Varistors und eines zweiten Varistors mit beliebigen Kapazitäten von einem Wert von 1,6 mal einer Nennkapazität bis zu einem Wert von 0,4 mal der Nennkapazität; und einen Schritt eines Verbindens eines ersten Verbindungsteils und eines zweiten Verbindungsteils mit dem ersten Varistor und dem zweiten Varistor, die seriell verbunden sind, eines Verbindens eines Verbindungspunkts des ersten Varistors und des zweiten Varistors und eines Erdungsverbindungsteils mit einer Blitzableitervorrichtung, und dadurch eines Vorsehens einer Anti-Überspannungsschaltung mit dem ersten Varistor, dem zweiten Varistor und der Blitzableitervorrichtung, wobei eine Energieversorgungsschaltung mit der Anti-Überspannungsschaltung verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine Stehspannung der Energieversorgungsschaltung größer als ein Wert von 1,6 mal einer Spannung eingestellt ist, die an einen Eingangsverbindungsteil angelegt ist, die das erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil aufweist.