DE202018101982U1 - PFC circuit - Google Patents
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Abstract
Betriebsgerät für Leuchtmittel (3), insbesondere wenigstens eine LED, aufweisend:- eine ausgehend von einer Netzspannung (V) versorgte aktive Leistungsfaktorkorrekturschaltung (11) mit einer Spule (L1) und einem durch eine Steuereinheit (SE) angesteuerten getakteten Schalter (S1) zur Ausgabe einer geregelten Ausgangsspannung (V), wobei- das Betriebsgerät (2) die Steuereinheit (SE) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Taktung des Schalters (S1) abhängig von der Art der zugeführten Netzspannung (V) durchzuführen und die Höhe der Ausgangsspannung (V) abhängig von der der Art der zugeführten Netzspannung (V) zu regeln.Operating device for lighting means (3), in particular at least one LED, comprising: - an active power factor correction circuit (11) powered by a mains voltage (V) with a coil (L1) and a clocked switch (S1) controlled by a control unit (SE) Output of a regulated output voltage (V), wherein the operating device (2) has the control unit (SE), which is adapted to perform the clocking of the switch (S1) depending on the type of supplied mains voltage (V) and the level of the output voltage (V) depending on the type of the supplied mains voltage (V) to regulate.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Betriebsgerät für den Betrieb von Leuchtmitteln, insbesondere LEDs. Das Betriebsgerät weist dabei eine PFC-Schaltung, das heißt eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, auf. Ein getakteter Schalter der PFC-Schaltung wird durch eine Steuereinheit angesteuert und insbesondere getaktet betrieben. Dabei ist der Steuereinheit wenigstens ein Signal zugeführt, von dem abhängig die Steuereinheit den Schalter ansteuert. Insbesondere weist das die PFC-Schaltung an einer Drossel eine Messwicklung auf, von der ausgehend der Steuereinheit ein Stromsignal zugeführt ist. Die Steuereinheit kann anhand des so zugeführten Stromsignals beispielsweise einen Nulldurchgang einer das Betriebsgerät versorgenden elektrischen Versorgung, insbesondere einer gleichgerichteten Netzspannung erkennen bzw. durch eine Überwachung des Stroms durch die Messwicklung erfassen. Gewöhnlich wird dabei die Steuereinheit den Schalter so ansteuern, dass der Schalter immer dann eingeschaltet wird, wenn der Strom durch die Messwicklung auf null abgesunken ist. Die Erfindung betrifft also auch eine Schaltung zur Leistungsfaktorkorrektur.The invention relates to an operating device for the operation of light sources, in particular LEDs. The operating device has a PFC circuit, that is to say a power factor correction circuit. A clocked switch of the PFC circuit is controlled by a control unit and operated in particular clocked. In this case, the control unit is supplied with at least one signal from which depends the control unit controls the switch. In particular, this has the PFC circuit on a throttle on a measuring winding, from which, starting from the control unit, a current signal is supplied. On the basis of the thus supplied current signal, the control unit can detect, for example, a zero crossing of an electrical supply supplying the operating device, in particular a rectified mains voltage, or detect it by monitoring the current through the measuring winding. Usually, the control unit will control the switch so that the switch is always turned on when the current through the measuring winding has dropped to zero. The invention thus also relates to a circuit for power factor correction.
Eine Leistungsfaktorkorrektur („Power Factor Correction“, PFC) wird eingesetzt, um Oberwellenströme in einem Eingangsstrom zu beseitigen bzw. zumindest zu verringern. Oberwellenströme können insbesondere bei nicht-linearen Verbrauchern, wie es beispielsweise Gleichrichter mit nachfolgender Glättung in Netzteilen sind, auftreten, da bei derartigen Verbrauchern der Eingangsstrom trotz der sinusförmigen Eingangsspannung in seiner Phase verschoben und nicht-sinusförmig verzerrt wird. Den dabei auftretenden höherfrequenten Oberschwingungen kann durch eine dem jeweiligen Gerät vorgeschaltete aktive oder getaktete Leistungsfaktorkorrektur-Schaltung entgegengewirkt werden.A Power Factor Correction (PFC) is used to eliminate or at least reduce harmonic currents in an input current. Harmonic currents can occur, in particular in the case of non-linear consumers, such as, for example, rectifiers with subsequent smoothing in power supplies, since in such consumers the input current is shifted in phase and distorted in a non-sinusoidal manner despite the sinusoidal input voltage. The occurring higher-frequency harmonics can be counteracted by an active or clocked power factor correction circuit upstream of the respective device.
Leistungsfaktorkorrektur-Schaltungen werden auch bei Betriebsgeräten für Leuchtmittel eingesetzt, beispielsweise bei elektronischen Vorschaltgeräten oder LED-Konvertern. Die Verwendung derartiger Schaltungen bei Geräten zum Betreiben von Leuchtmitteln ist wünschenswert oder erforderlich, da Normen die zulässige Rücksendung von Oberwellen in das Versorgungsnetz beschränken.Power factor correction circuits are also used in control gear for lamps, such as electronic ballasts or LED converters. The use of such circuits in lighting devices is desirable or necessary because standards restrict the allowable return of harmonics to the utility grid.
Für Leistungsfaktorkorrekturschaltungen wird häufig eine Schaltungstopologie verwendet, die auf der Topologie eines Aufwärtswandlers beruht. Dabei wird eine mit einer gleichgerichteten Wechselspannung versorgte Induktivität oder Spule durch Einschalten und Ausschalten eines steuerbaren Schalters mit Energie geladen bzw. entladen. Der Entladestrom der Induktivität fließt über eine Diode zu einer Ausgangskapazität, so dass am Ausgang eine gegenüber der Eingangsspannung erhöhte Gleichspannung abgegriffen werden kann. Ebenso sind jedoch auch andere Konverterarten in Leistungsfaktorkorrektur-Schaltungen üblich, wie beispielsweise Flyback-Konverter oder Buck-Konverter.Power factor correction circuits often employ a circuit topology based on the topology of a boost converter. In this case, a supplied with a rectified AC voltage inductance or coil is charged or discharged by turning on and off a controllable switch with energy. The discharge current of the inductor flows via a diode to an output capacitance so that a DC voltage which is higher than the input voltage can be tapped at the output. However, other types of converters are also common in power factor correction circuits, such as flyback converters or buck converters.
Eine derartige Leistungsfaktorkorrekturschaltung kann in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. Insbesondere ist ein Betrieb mit einem kontinuierlichen Strom durch die zuvor erwähnte Induktivität (so genannter „Continuous Conduction Mode“, CCM), ein Betrieb mit einem diskontinuierlichen Induktivitäts- oder Spulenstrom („Discontinuous Conduction Mode“, auch DCM-Betriebsmodus) oder ein Betrieb im Grenzbereich zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Strom durch die Induktivität bekannt. Der zuletzt erwähnte Betriebsmodus, der gerade an der Grenze zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Betrieb liegt, wird auch als so genannter „Critical Conduction Mode“, „Boundary Conduction Mode“ oder „Borderline Conduction Mode“ (BCM-Betriebsmodus) bezeichnet.Such a power factor correction circuit can be operated in various operating modes. In particular, operation with a continuous current through the aforementioned inductance (so-called "Continuous Conduction Mode", CCM), operation with a discontinuous inductance or coil current ("Discontinuous Conduction Mode", or DCM operating mode) or operation in the Limit between continuous and discontinuous current through the inductance known. The last-mentioned mode of operation, which is currently at the border between continuous and discontinuous operation, is also referred to as Critical Conduction Mode, Boundary Conduction Mode or Borderline Conduction Mode.
Um eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung im BCM-Betriebsmodus zu betreiben, kann eine Steuereinheit eingesetzt werden, die an einem Eingang ein Eingangssignal empfängt, das von dem Strom in der Induktivität abhängt. Das Eingangssignal kann beispielsweise induktiv mit einer Detektionswindung oder Messwicklung erfasst und dem Eingang zugeführt werden. Die Steuereinheit kann so ausgestaltet sein, dass sie basierend auf dem Eingangssignal Nulldurchgänge des Stroms durch die Induktivität erkennt und als Antwort darauf ein Steuersignal aussteuert, um einen neuen Ladevorgang der Induktivität zu beginnen. Die Steuereinheit kann das Signal, das vom Strom durch die Induktivität abhängt, mit einem Schwellenwert vergleichen, um ein erneutes Schalten des Schalters in den Ein-Zustand abhängig von einem Ergebnis des Schwellenwertvergleichs einzuleiten. Entsprechend ausgestaltete Steuereinheiten können in Form von integrierten Halbleiterschaltungen ausgeführt sein (bzw. als integrierte Schaltung IC, anwendungsspezifische integrierte Schaltung ASIC, als Mikrokontroller, ...). Um die Ausgangsleistung anpassen zu können, kann die Zeitdauer, in der der Schalter jeweils in den Ein-Zustand, also leitend, geschaltet wird und die auch als „Ton-Zeit“ bezeichnet wird, angepasst werden.In order to operate a power factor correction circuit in BCM mode of operation, a control unit may be used which receives at an input an input signal which depends on the current in the inductance. The input signal can, for example, be detected inductively with a detection winding or measuring winding and supplied to the input. The controller may be configured to detect zero crossings of the current through the inductor based on the input signal and to responsively control a control signal to initiate a new charging of the inductor. The control unit may compare the signal, which depends on the current through the inductance, to a threshold value to initiate a re-switching of the switch to the on state, depending on a result of the threshold comparison. Correspondingly designed control units can be embodied in the form of semiconductor integrated circuits (or as integrated circuit IC, application-specific integrated circuit ASIC, as microcontroller, etc.). In order to be able to adapt the output power, the time duration in which the switch is switched to the on-state, that is to say conductive, and which is also referred to as " on- time" can be adjusted.
Betriebsgeräte für Leuchtmittel sollen für größere Leistungsbereiche verwendbar sein. Bei herkömmlichen Leistungsfaktorkorrektur-Schaltungen, bei denen die Steuereinheit bei einem Nulldurchgang des Stroms durch die Induktivität den Schalter erneut schaltet, kann die Bereitstellung von Ausgangsleistungen, die klein im Vergleich zur maximalen Ausgangsleistung sind, mit Schwierigkeiten verbunden sein. Beispielsweise kann die Ton-Zeit nicht beliebig verkürzt werden. Es kann zu einem unerwünschten Übergang in einen so genannten „Burst“-Modus kommen, bei dem zur Vermeidung unzulässig hoher Ausgangsspannungen die Leistungsfaktorkorrekturschaltung vorübergehend ausgeschaltet bleibt. Die resultierenden Helligkeitsschwankungen in dem Licht, das von dem Leuchtmittel ausgegeben wird, werden als unangenehm empfunden. Die Helligkeitsschwankungen sind also durch das menschliche Auge z.B. als flackern wahrnehmbar. Dies läuft dem Ziel zuwider, eine möglichst gleichförmige Lichtabgabe zu gewährleisten.Control gear for bulbs should be usable for larger power ranges. In conventional power factor correction circuits, where the control unit switches the switch again when the current through the inductor is zero, the provision of output powers that are small compared to the maximum output power can be difficult. For example, the on time can not be shortened arbitrarily. It can become one undesirable transition into a so-called "burst" mode, in which the power factor correction circuit is temporarily switched off to avoid excessively high output voltages. The resulting brightness variations in the light emitted by the light source are perceived as unpleasant. The brightness fluctuations are therefore perceivable by the human eye as flickering. This runs counter to the goal to ensure a uniform possible light output.
Aus dem Stand der Technik ist z.B. bekannt, dass, wenn ein Betriebsgerät eine geringe Last betreiben soll, gleichzeitig jedoch eine hohe Netzspannungsamplitude anliegt, ein Wechsel der Betriebsart erfolgt. Beispielsweise kann von der Ansteuerung von dem kontinuierlichen, nicht-lückenden Betrieb (CCM) in den diskontinuierlichen, lückenden Betrieb (DCM) gewechselt werden. Insbesondere erfolgen ein Ausschalten des getakteten Schalters bei Erreichen einer maximalen Ausgangsspannung und ein Wiedereinschalten des Schalters nach einem Absinken unter einen vordefinierten Hysteresewert, insbesondere in einen niederfrequenten Bereich von insbesondere kleiner als 10 Hz.From the prior art, e.g. It is known that when an operating device is to operate a low load, but at the same time a high mains voltage amplitude is applied, a change of operating mode takes place. For example, it is possible to switch from driving from continuous non-latching operation (CCM) to discontinuous latching operation (DCM). In particular, turning off the clocked switch upon reaching a maximum output voltage and a restart of the switch after a fall below a predefined hysteresis, in particular in a low-frequency range of in particular less than 10 Hz.
Somit ergibt sich auch ein Problem dahingehend, dass in einem Grenzbetrieb zwischen dem nicht-lückenden Betrieb und dem lückenden Betrieb (BCM) eine vorgegebene minimale Einschaltzeitdauer (Ton-Zeit) eingestellt und dann, da eine Energieübertragung durch die PFC-Schaltung nicht weiter reduziert werden kann, ein Anstieg der von der PFC-Schaltung ausgegebenen Ausgangsspannung erfolgt. Dies resultiert in der bereits erwähnten Veränderung der von den angeschlossenen Leuchtmitteln abgegebenen Helligkeit beziehungsweise einer Helligkeits-Fluktuation.Thus, there also arises a problem that in a limit operation between the non-latching operation and the spanning operation (BCM), a predetermined minimum on- time (T on- time) is set and then, since power transmission through the PFC circuit is not further reduced An increase in the output voltage output by the PFC circuit occurs. This results in the already mentioned change in the brightness emitted by the connected light sources or a brightness fluctuation.
Weiterhin gibt es in jüngerer Zeit Überlegungen, anstelle einer Wechselspannung mit beispielsweise 50 Hz oder 60 Hz Netzfrequenz eine Gleichspannung als Versorgungsspannung auszugeben.Furthermore, there are more recent considerations, instead of an AC voltage with, for example, 50 Hz or 60 Hz power frequency output a DC voltage as the supply voltage.
Um die Effizienz der Betriebsgeräte zu steigern und die elektromagnetischen Störungen zu minimieren, ist es ein Ziel der Erfindung, die Höhe der PFC-Ausgangsspannung an die Art der Netzspannung anzupassen und insbesondere einen optimierten Betrieb zu erlauben.In order to increase the efficiency of the operating devices and to minimize the electromagnetic interference, it is an object of the invention to adapt the level of the PFC output voltage to the type of mains voltage and in particular to allow optimized operation.
Die Erfindung stellt daher ein Betriebsgerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention therefore provides a control gear according to the independent claims. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einem ersten Aspekt wird ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere wenigstens eine LED, bereitgestellt, aufweisend eine ausgehend von einer Netzspannung versorgte aktive Leistungsfaktorkorrekturschaltung mit einer Spule und mit einem durch eine Steuereinheit angesteuerten getakteten Schalter zur Ausgabe einer geregelten Ausgangsspannung, wobei das Betriebsgerät eine Steuereinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Taktung des Schalters abhängig von der Art der zugeführten Netzspannung durchzuführen, und die Höhe der Ausgangsspannung abhängig von der der Art der zugeführten Netzspannung zu regeln.In a first aspect, an operating device for lighting means, in particular at least one LED, is provided comprising an active power factor correction circuit powered by a mains voltage with a coil and a clocked switch controlled by a control unit for outputting a regulated output voltage, wherein the operating device has a control unit , which is adapted to perform the clocking of the switch depending on the type of the supplied mains voltage, and to regulate the magnitude of the output voltage depending on the type of the supplied mains voltage.
Das Betriebsgerät kann derart ausgelegt sein, dass es einen DC-DC Wandler aufweist, der mit der geregelten Ausgangsspannung der aktiven Leistungsfaktorkorrekturschaltung gespeist wird und das Leuchtmittel mit einem geregeltem Strom oder einer geregelten Spannung versorgt.The operating device may be designed such that it has a DC-DC converter, which is supplied with the regulated output voltage of the active power factor correction circuit and supplies the lighting means with a regulated current or a regulated voltage.
Der DC-DC Wandler kann den geregelten Strom oder die geregelte Spannung für das Leuchtmittel abhängig von der der Art der zugeführten Netzspannung regeln..The DC-DC converter can regulate the regulated current or regulated voltage for the lamp depending on the type of mains voltage supplied.
Der Betrieb der aktiven Leistungsfaktorkorrekturschaltung kann derart erfolgen, dass die Höhe der Ausgangsspannung den arithmetischen Mittelwert der Netzspannung um mindestens fünfzig Prozent überschreitet, wenn eine Wechselspannung als Netzspannung anliegt.The operation of the active power factor correction circuit may be such that the magnitude of the output voltage exceeds the arithmetic mean of the mains voltage by at least fifty percent when an AC voltage is applied as mains voltage.
Der Betrieb der aktiven Leistungsfaktorkorrekturschaltung kann derart erfolgen, dass die Höhe der Ausgangsspannung den arithmetischen Mittelwert der Netzspannung um mindestens dreißig Prozent überschreitet, wenn eine Gleichspannung als Netzspannung anliegt.The operation of the active power factor correction circuit may be such that the magnitude of the output voltage exceeds the arithmetic mean of the mains voltage by at least thirty percent when a DC voltage is applied as mains voltage.
Der Betrieb der aktiven Leistungsfaktorkorrekturschaltung kann derart erfolgen, dass die Höhe der Ausgangsspannung bei Anliegen einer Wechselspannung als Netzspannung höher ist als bei Anliegen einer Gleichspannung als Netzspannung, insbesondere um mindestens dreißig Prozent höher ist.The operation of the active power factor correction circuit can be carried out such that the height of the output voltage is higher when applying an AC voltage as the mains voltage than when applying a DC voltage as mains voltage, in particular by at least thirty percent higher.
Die Netzspannung kann eine Wechselspannung sein, wobei diese Wechselspannung auch eine gleichgerichtete Wechselspannung mit beispielsweise 100 HZ oder 120 Haz Frequenz sein kann.The mains voltage may be an AC voltage, this AC voltage may also be a rectified AC voltage with, for example, 100 HZ or 120 Haz frequency.
In einem weiteren Aspekt wird eine Leuchte oder Lampe mit einem Betriebsgerät bereitgestellt, wie es vorstehend beschrieben ist.In another aspect, a luminaire or lamp is provided with an operating device as described above.
Die Erfindung wird nun auch mit Blick auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
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1 ein Blockschaltbild eines Betriebsgeräts gemäß der Erfindung; -
2 eine exemplarische Schaltungsanordnung; -
3 exemplarische Signalverläufe.
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1 a block diagram of a control gear according to the invention; -
2 an exemplary circuit arrangement; -
3 exemplary signal curves.
Das Betriebsgerät
Die Funktionsweise des Betriebsgeräts mit der PFC-Schaltung
Die Eingangswechselspannung VIN wird von einem Eingangskondensator C1 gefiltert und einer Induktivität L1a zugeführt, die als Spule ausgebildet sein kann. Die Induktivität L1a ist mit einer Diode D1 zwischen dem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss der PFC-Schaltung
Bei der Last kann es sich beispielsweise um einen DC-DC Wandler (Gleichspannung/Gleichspannungswandler)
An der Verbindung zwischen der Induktivität L1a und der Diode D1 ist ein steuerbarer Schalter S1 angeschlossen, der als steuerbares Schaltmittel dient. Der steuerbare Schalter S1 kann über einen Shunt-Widerstand R4 mit Masse verbunden sein. Der Schalter S1 ist ein steuerbarer, elektronischer Schalter, insbesondere ein Leistungsschalter (beispielsweise Feldeffekttransistor FET oder MOSFET).At the connection between the inductance L1a and the diode D1, a controllable switch S1 is connected, which serves as a controllable switching means. The controllable switch S1 can be connected to ground via a shunt resistor R4. The switch S1 is a controllable, electronic switch, in particular a power switch (for example field effect transistor FET or MOSFET).
Der Schalter wird von einer Steuereinheit SE der PFC-Schaltung
Im eingeschalteten Zustand des Schalters S1 ist die Induktivität L1a über den Schalter S1 mit Masse verbunden, so dass die Induktivität L1a aufgeladen und Energie in der Induktivität L1a gespeichert wird. Ist hingegen der Schalter S1 ausgeschaltet, also offen bzw. nicht leitend, so entlädt sich die Induktivität L1a über die Diode D1 in den Ausgangskondensator C2. Die in der Induktivität L1a gespeicherte Energie wird also in den Ausgangskondensator C2 übertragen.In the switched-on state of the switch S1, the inductance L1a is connected to ground via the switch S1, so that the inductance L1a is charged and energy is stored in the inductance L1a. If, in contrast, the switch S1 is switched off, that is to say open or nonconductive, the inductance L1a discharges via the diode D1 into the output capacitor C2. The stored energy in the inductance L1a is thus transferred to the output capacitor C2.
Der Schalter S1 wird von der Steuereinheit SE angesteuert. Die Leistungsfaktorkorrektur wird durch wiederholtes Ein- und Ausschalten des Schalters S1 erzielt, wobei die Schaltfrequenz für den Schalter S1 insbesondere größer ist als die Frequenz der gleichgerichteten EingangsWechselspannung VIN. Die PFC-Schaltung
Die Steuereinheit SE weist weiter einen Eingang
Die Steuereinheit SE kann das an dem Eingang
Die Steuereinheit SE kann weitere Eingänge aufweisen. Beispielsweise kann ein weiterer Eingang
Beispielsweise kann die Steuereinheit SE die Höhe der Ausgangsspannung VOUT derart regeln, dass sie den arithmetischen Mittelwert der Netzspannung VIN um mindestens fünfzig Prozent (50%), insbesondere sechzig Prozent (60%) überschreitet, wenn eine Wechselspannung als Netzspannung VIN anliegt. Die Steuereinheit SE kann die Höhe der Ausgangsspannung VOUT derart regeln, dass sie den arithmetischen Mittelwert der Netzspannung VIN um mindestens dreißig Prozent (30%) überschreitet, wenn eine Gleichspannung als Netzspannung VIN anliegt.For example, the control unit SE regulate the level of the output voltage V OUT such that it exceeds the arithmetic mean of the mains voltage V IN by at least fifty percent (50%), in particular sixty percent (60%), when an AC voltage is present as the mains voltage V IN . The control unit SE can regulate the level of the output voltage V OUT such that it exceeds the arithmetic mean value of the mains voltage V IN by at least thirty percent (30%) when a DC voltage is applied as the mains voltage V IN .
Beispielsweise kann die Steuereinheit SE auch die Höhe der Ausgangsspannung VOUT derart regeln, dass die Höhe der Ausgangsspannung VOUT bei Anliegen einer Wechselspannung als Netzspannung VIN höher ist als bei Anliegen einer Gleichspannung als Netzspannung VIN, insbesondere um mindestens dreißig Prozent (30%) höher ist.For example, the control unit SE can also regulate the level of the output voltage V OUT in such a way that the level of the output voltage V OUT is higher when the AC voltage V IN is applied than if a DC voltage is applied as the mains voltage V IN , in particular by at least thirty percent (30%). ) is higher.
Die Steuereinheit SE kann auch die Einschaltzeitdauer (Ton-Zeit) des Schalters S1 auch abhängig von der Eingangsspannung und/oder der Ausgangsspannung festlegen beziehungsweise steuern. Die Einschaltzeitdauer kann unabhängig von dem Eingangssignal, das an dem Eingang
Durch das an dem Eingang
Weiter weist die Schaltung eine weitere Messinduktivität L1b auf, insbesondere eine Messwicklung oder Messspule, die über einen Messwiderstand R3 mit dem Eingang
Weiter kann die Einschaltzeitdauer des Schalters S1 von der aktuellen Versorgungsspannung VIN abhängen, die an dem zweiten Spannungsteiler bestehend aus den Widerständen R1 und R2 gebildet ist.Furthermore, the switch-on duration of the switch S1 may depend on the current supply voltage V IN , which is formed on the second voltage divider consisting of the resistors R1 and R2.
Ist der Schalter S1 geschlossen, steigt der Strom IL1 durch die Induktivität L1a linear an aufgrund des Induktivitätsverhaltens. Wird der Schalter S1 jedoch geöffnet, das heißt nicht leitend geschaltet, wird der Strom durch die Induktivität L1a über die Diode D1 zu der Kapazität C2 getrieben, die hierdurch geladen wird. Während dieser Zeit fällt der Strom durch die Induktivität L1a linear auf null ab, was an dem Eingang
Wenn das Betriebsgerät einen DC-DC Wandler
Exemplarische Signalverläufe sind in
Wenn der Schalter S1 in den Ein-Zustand geschaltet wird, steigt der Spulenstrom
Die Steuereinheit SE kann nun den Betrieb der Leistungsfaktorkorrekturschaltung
Da die Steuereinheit SE dazu eingerichtet ist, in dem Grenzbetrieb (BCM) zu arbeiten, ist der verfügbare Leistungsbereich begrenzt. Je kleiner die an die PFC-Schaltung
Wird nun ein bestimmter Spannungswert erreicht, so schaltet die Steuereinheit SE den Schalter S1 aus, bis die Ausgangsspannung VOUT unter einen vorbestimmten Schwellenwert fällt. Dies erfolgt im Zuge eines Überspannungsschutzes. Dies resultiert in dem sogenannten „Burstmode“, bei dem die Ausgangskapazität C2 jeweils bis in den Bereich des Überspannungsschutzes geladen wird und ein Laden der Ausgangskapazität C2 dann verhindert wird. Somit ergibt sich am Ausgang der PFC-Schaltung
Um nun einen den „Burst“-Modus zu vermeiden, muss die durch die PFC-Schaltung
Die Erfindung umfasst somit auch ein Verfahren zum Betreiben eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel
Bekanntlich erfasst die Steuereinheit SE die Netzspannung so, dass die Energieaufnahme durch die PFC-Schaltung
Die Regelung der Einschaltzeitdauer des Schalters S1 in Abhängigkeit der aktuellen Amplitude der Netzspannung VIN ist dabei nicht direkt mit der erfindungsgemäßen Regelung der Ausgangsspannung VOUT in Abhängigkeit von der Art der Netzspannung VIN verknüpft. Die Regelung der Einschaltzeitdauer des Schalters S1 in Abhängigkeit der aktuellen Amplitude der Netzspannung VIN erfolgt auch abhängig von der gewählten Höhe der Ausgangsspannung VOUT, wobei die Wahl der Höhe der Ausgangsspannung VOUT von der Erfassung der Art der Netzspannung VIN abhängt.The regulation of the switch-on period of the switch S1 as a function of the current amplitude of the mains voltage V IN is not directly linked to the regulation according to the invention of the output voltage V OUT as a function of the type of mains voltage V IN . The regulation of the switch-on period of the switch S1 as a function of the current amplitude of the mains voltage V IN is also dependent on the selected level of the output voltage V OUT , wherein the choice of the level of the output voltage V OUT depends on the detection of the type of mains voltage V IN .
Die Erfassung der Art der Netzspannung VIN kann beispielsweise bei jedem Einschalten des Betriebsgerätes erfolgen, also beispielsweise bei Anlegen einer Netzspannung VIN und dem darauffolgenden Hochlaufen des Betriebsgerätes und der Steuerschaltung SE. Die Erfassung der Art der Netzspannung VIN kann aber beispielsweise auch in regelmäßigen Abständen wie beispielsweise einmal pro Minute oder auch dauernd erfolgen.The detection of the type of mains voltage V IN can for example be done each time the operating device, so for example when applying a mains voltage V IN and the subsequent startup of the operating device and the control circuit SE. However, the detection of the type of mains voltage V IN can, for example, also take place at regular intervals, for example once a minute or even continuously.
Die Erfassung der Art der Netzspannung VIN kann beispielsweise auch durch eine Messung direkt vor oder hinter dem Gleichrichter
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