DE69324782T2 - Versorgungsschaltung - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf Versorgungsschaltungen und insbesondere, aber nicht nur auf Versorgungsschaltungen zum Ansteuern von Lasten in Form von Gasentladungslampen.
- Für Schaltungen zum Ansteuern von Lasten in Form von Gasentladungslampen, wie etwa von Fluoreszenzlampen, ist es bekannt, wie der Strom, mit dem die Lampen angesteuert werden, mit einer Resonanzinduktivität und einem Kondensator in Serie mit den Lampen und durch ein Verändern der Betriebsfrequenz der Schaltung verringert werden kann (damit die Lampen heruntergedimmt werden). Bei solch einer bekannten Schaltung wird der Strom durch die Lampen verringert und die Lampen dimmen entsprechend herunter, wenn die Betriebsfrequenz der Schaltung verändert wird.
- Wenn jedoch zum Herunterdimmen die Betriebsfrequenz der Schaltung verändert wird, wird der aktuelle Pegel, auf den die Schaltung heruntergedimmt wurde, empfindlich für Temperaturänderungen der Schaltung, was die Betriebsfrequenz der Schaltung verändert.
- In WO 92/03898 wird eine Schaltung zum Bereitstellen eines kontinuierlich einstellbaren Strompegels für eine Fluoreszenzlampe beschrieben. In US 4 683 529 wird eine Stromversorgung offenbart, die einen Leistungswandler mit veränderlicher Betriebsfrequenz enthält.
- Fig. 1 zeigt einen schematischen Schaltplan einer Treiberschaltung zum Betreiben von drei Fluoreszenzlampen und
- Fig. 2 zeigt einen schematischen Schaltplan einer Steuerschaltung in der Treiberschaltung von Fig. 1 mit Einzelheiten.
- Fig. 1 zeigt eine Schaltung 100 zum Betreiben von drei Fluoreszenzlampen 102, 104, 106 mit zwei Eingangsanschlüssen 108, 110 zum Anschließen einer Wechselspannungsversorgung mit ungefähr 277 V und einer Frequenz von 60 Hz. Eine Brückengleichrichterschaltung 112 für beide Phasen hat zwei Eingangsknoten 114, 116 und zwei Ausgangsknoten 118, 120. Der Eingangsknoten 114 ist mit dem Eingangsanschluß 108 über einen gängigen zweipoligen Ein/Ausschalter S1 mit einem (nicht gezeigten) Element, das zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position mechanisch hin und her umgeschaltet werden kann, verbunden. Der Eingangsknoten 116 ist direkt mit dem Eingangsanschluß 110 verbunden. Der Ausgangsknoten 118 der Brücke 112 ist mit der Masseleitung 122 verbunden. Ein Kondensator 123 (mit einem Wert von etwa 0,18 uF) wird zwischen den Ausgangsknoten 118 und 120 der Brückenschaltung 112 geschaltet.
- Eine Spule 124 mit Kern (mit einer Induktivität von etwa 4,5 mH) ist an einem Ende mit dem Ausgangsknoten 120 der Brücke 112 und mit dem anderen Ende mit dem Knoten 126 verbunden. Ein Feldeffekttransistor (FET) 128 (vom Typ BUZ90) ist über seine Drain-Elektrode mit dem Knoten 126 verbunden. Der Feldeffekttransistor (FET) 128 ist über seine Source- Elektrode über einen Widerstand 130 (mit einem Wert von etwa 1,6 Ω) mit der Masseleitung 122 verbunden. Eine Diode 132 (vom Typ MUR160) ist mit ihrer Anode mit dem Knoten 126 und mit ihrer Kathode mit einem Ausgangsknoten 134 verbunden. Die Masseleitung 122 ist mit dem Ausgangsknoten 136 verbunden.
- Ein Widerstand 138 (mit einem Widerstand von etwa 2 MΩ) ist zwischen dem Ausgangsknoten 120 der Brücke 112 und einem Knoten 140 geschaltet. Ein Kondensator 142 (mit einer Kapazität von etwa 0,0039 uF) ist zwischen den Knoten 140 und die Masseleitung 122 geschaltet. Ein integrierter Schaltkreis (IC) 144 zum Steuern des Strombetriebs (vom Typ AS3845 von ASTEC-Semiconductor) ist über seinen Eingang RT/CT (Pin 4) mit dem Knoten 140 verbunden. Das IC 144 zum Steuern des Strombetriebs ist über seinen Ausgang VREG (Pin 8) und über einen Widerstand 146 (mit einem Widerstand von etwa 10 kΩ) mit dem Knoten 140 verbunden, und es ist über einen Kondensator 148 (mit einer Kapazität von etwa 0,22 uF) mit der Masseleitung 122 verbunden. Das IC 144 zum Steuern des Strombetriebs ist über seinen Steuersignalausgang (Pin 6) über einen Widerstand 150 (mit einem Widerstand von etwa 20 Ω) mit der Gate-Elektrode des FET 128 verbunden. Die Gate-Elektrode des FET 128 ist über einen Widerstand 152 (mit einem Widerstand von etwa 22 kΩ) außerdem mit der Masseleitung 122 verbunden.
- Die zwei Widerstände 154, 156 (mit Widerständen von etwa 974 kΩ bzw. 5,36 kΩ) sind in Serie über einen Zwischenknoten 158 zwischen den Ausgangsanschluß 134 und die Masseleitung 122 geschaltet. Das IC 144 zur Steuerung des Strombetriebs ist über seinen Eingang VB (Pin 2) mit dem Knoten 158 verbunden. Das IC 144 zur Steuerung des Strombetriebs ist über seinen Ausgang COMP (Pin 1) und über einen Widerstand 162 (mit einem Widerstand von etwa 1,5 MΩ) und einen Kondensator 164 (mit einer Kapazität von etwa 0,22 uF), die parallel geschaltet sind, mit seinem Eingang VFB (Pin 2) verbunden. Das IC 144 zur Steuerung des Strombetriebs ist über seinen Eingang (Pin 3) zum Abtasten des Stroms und über einen Kondensator 166 (mit einer Kapazität von etwa 470 pF) mit der Masseleitung 122 und über einen Widerstand 168 (mit einem Widerstand von etwa 1 kΩ) mit der Source-Elektrode des FET 128 verbunden.
- Das IC 144 zum Steuern des Strombetriebs ist über seinen Eingang VCC (Pin 7) und über einen Widerstand 170 (mit einem Widerstand von etwa 240 kΩ) mit dem Brückengleichrichterausgangsknoten 120 und über einen Kondensator 172 (mit einer Kapazität von etwa 100 uF) mit der Masseleitung 122 verbunden. Das IC zur Steuerung des Strombetriebs ist über seinen Eingang GND (Pin 5) mit der Masseleitung 122 verbunden. Eine Spule 137, die auf denselben Kern wie die Induktivität 124 gewickelt ist, ist mit einem Ende mit der Masseleitung 122 verbunden, und ihr anderes Ende ist über eine Diode 139 mit dem Eingang VCC (Pin7) des IC 144 verbunden.
- Die Stromversorgungsausgangsanschlüsse 134 und 136 sind mit den Eingangsknoten 174 und 176 eines Halb- Brückenwand lers, der von zwei bipolaren NPN-Transistoren 178 und 180 (jeweils von Typ BUL45) gebildet wird, verbunden. Der Transistor 178 ist über seinen Kollektor mit dem Eingangsknoten 174 und über seinen Emitter mit einem Ausgangsknoten 182 des Inverters verbunden. Der Transistor 180 ist über seinen Kollektor mit dem Knoten 182 verbunden und über seinen Emitter mit dem Eingangsknoten 176. Zwei Elektrolytkondensatoren 184 und 186 (jeweils mit einem Wert von etwa 47 uF) sind in Serie über einen Zwischenknoten 188 zwischen die Invertereingangsknoten 174 und 176 geschaltet. Aus Gründen, die im folgenden erläutert werden, sind ein Widerstand 190 (mit einem Wert von etwa 2,2, MΩ) und ein Kondensator 192 (mit einem Wert von etwa 0,1 uF) über einen Zwischenknoten 192 in Serie zwischen die Invertereingangsknoten 174 und 176 geschaltet.
- Der Inverterausgangsknoten 182 ist mit einem offenen Serienresonanzschwingkeis verbunden, der von einer Induktivität 196 (mit einem Wert von etwa 5,35 mH) und einem Kondensator 198 (mit einem Wert von etwa 10 nF) gebildet wird. Die Induktivität 196 und die Kapazität 198 sind über die Primärwicklungen 200 eines Basiskoppeltransformators 202, der im folgenden ausführlich beschrieben werden wird, zwischen den Inverterausgangsknoten 182 und den Knoten 188 in Serie geschaltet. Der Basiskoppeltransformator 202 enthält die Primärwicklungen 204 und 206 (jeweils mit etwa 8 Windungen) und zwei Sekundärwicklungen 204 und 206 (jeweils mit etwa 24 Windungen), die auf denselben Kern aufgewickelt sind. Die Sekundärwicklungen 204 und 206 sind mit umgekehrter Polarität zwischen die Basis und den Emitter der Invertertransistoren 178 bzw. 180 geschaltet. Die Basis des Transistors 180 ist über einen Diac 210 (mit einer Durchbruchspannung von etwa 32 V) mit dem Knoten 194 verbunden.
- Ein Ausgangskoppeltransformator 212 ist über seine Primärwicklung 214 in Serie mit der Induktivität 196 und parallel zum Kondensator 198 und der Primärwicklung 200 des Basiskoppeltransformators 202 geschaltet, so daß er einen Ausgangsstrom vom offenen Schwingkreis, der von der Serienresonanzinduktivität 196 und dem Kondensator 198 gebildet wird, leitet. Die Primärwicklung 214 des Transformators 212 wird mittig vom Knoten 215 abgegriffen, der über die Dioden 215A bzw. 215B mit den Invertereingangsknoten 174 und 176 verbunden ist.
- Der Ausgangskoppeltransformator 212 enthält die Primärwicklung 214 (mit etwa 70 Windungen), eine Hauptsekundärwicklung 216 (mit etwa 210 Windungen) und vier Sekundärwicklungen 218, 220, 222 und 224 (jeweils mit etwa 3 Windungen) zum Heizen der Fäden, die auf denselben Kern 226 aufgewickelt sind. Die Hauptsekundärwicklung 216 ist an die Ausgangsanschlüsse 228 und 230 angeschlossen, an die die drei Fluoreszenzlampen 102, 104 und 106 in Serie angeschlossen sind. Die Lampen 102, 104 und 106 enthalten jeweils ein Paar von Fäden 102A & 102B, 104A & 104B und 106A & 106B, die sich jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden befinden. Die Sekundärwicklung 218 zum Heizen der Fäden wird an den Ausgangsanschluß 228 und den Ausgangsanschluß 232 angeschlossen, an denen der Faden 102A der Lampe 102 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 220 zum Heizen des Fadens wird an die Ausgangsanschlüsse 234 und 236 angeschlossen, an denen parallel sowohl der Faden 102B der Lampe 102 als auch der Faden 104A der Lampe 104 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 222 zum Heizen der Fäden wird an die Ausgangsanschlüsse 238 und 240 angeschlossen, an die parallel sowohl der Faden 104b der Lampe 104 als auch der Faden 106A der Lampe 106 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 224 zum Heizen der Fäden wird an den Ausgangsanschluß 230 und den Ausgangsanschluß 242 angeschlossen, an denen der Faden 106B der Lampe 106 angeschlossen ist.
- Ein zweiter gängiger zweipoliger Umschalter S2, wie der Schalter S1 mit einem (nicht gezeigten) Teil, das mechanisch zwischen einer "offenen" und einer "geschlossenen" Position umgeschaltet werden kann, ist zwischen den Knoten 114 und einen Widerstand 160 (mit einem Wert von etwa 1 MΩ) geschaltet. Wie im folgenden erläutert wird, arbeitet der Schalter S2 als "Hoch-Niedrig"-Umschalter.
- Fig. 2 zeigt die Treiberschaltung 100 mit einer Steuerschaltung 300. Die Steuerschaltung 300 enthält einen Widerstandsteiler, der von einem Widerstand 302 (mit einem Wert von etwa 22 kΩ) und einem Widerstand 304 (mit einem Wert von etwa 47 kΩ) gebildet wird, die über einen Zwischenknoten 306 in Serie zwischen dem Widerstand 160 und der Masseleitung 122 (die mit dem Pin 5 des IC 144 zum Steuern des Strombetriebs verbunden ist) geschaltet sind. Eine Diode 308 ist über ihre Kathode mit dem Widerstand 160 und über ihre Anode mit der Masseleitung 122 verbunden.
- Ein Widerstandsteiler, der von einem Widerstand 310 (mit einem Wert von etwa 22 kΩ) und einem Widerstand 312 (mit einem Wert von etwa 10 kΩ) gebildet wird, der über einen Zwischenknoten 314 in Serie zwischen dem Pin 8 des ICs 144 zur Steuerung des Strombetriebs und der Masseleitung 122 verbunden ist. Ein Kondensator 315 mit einem Wert von etwa 33 mF) ist zwischen den Pin 8 des ICs 144 zur Steuerung des Strombetriebs und die Kathode der Diode 308 geschaltet.
- Ein bipolarer NPN-Transitor 316 (vom Typ 2N3904) ist über seine Basis mit dem Knoten 306, über seinen Kollektor mit dem Knoten 314 und über seinen Emitter mit der Masseleitung 122 verbunden.
- Ein weiterer bipolarer NPN-Transistor 318 (vom Typ 2N3904) ist über seine Basis mit dem Knoten 314 verbunden und über seinen Emitter mit der Masseleitung 122 verbunden. Ein Widerstandsteiler, der von einem Widerstand 320 (mit einem Wert von etwa 4,7 kΩ) und einem Widerstand 322 (mit einem Wert von etwa 22 kΩ) gebildet wird, ist über einen Zwischenknoten 324 in Serie zwischen den Pin 7 des ICs 144 zur Steuerung des Strombetriebs und den Kollektor des Transistors 316 geschaltet. Ein bipolarer PNP-Transistor 326 (vom Typ 2N3906) ist über seine Basis mit dem Knoten 324 und über seinen Emitter mit dem Pin 7 des ICs 144 zur Steuerung des Strombetriebs verbunden. Ein variabler Widerstand 328 mit Abgriff (mit einem Nominalwert von 20 kΩ) ist zwischen den Kollektor des Transistors 326 und die Masseleitung 122 geschaltet.
- Der Abgriffsanschluß des veränderlichen Widerstands 328 ist über einen Widerstand 330 (mit einem Wert von etwa 5,11 kΩ), eine Diode 332 (vom Typ 1N4148) und einen Widerstand 334 (mit einem Wert von etwa 11,3 kΩ) in Serie mit dem Pin 3 des ICs 14 zur Steuerung des Strombetriebs verbunden. Ein Widerstand 336 (mit einem Wert von etwa 14,3 kΩ), eine Diode 338 (vom Typ 1N414) und ein Kondensator (mit einem Wert von etwa 1 uF) sind in Serie zwischen den Pin 4 des ICs 144 zur Steuerung des Strombetriebs und die Masseleitung 122 geschaltet. Die Anoden der Dioden 332 und 338 sind zusammengeschaltet.
- Die integrierte Schaltung 144 und ihre zugehörigen Komponenten bilden eine Anschubspannungsschaltung, die mit einer Frequenz von nominell 23 kMz arbeitet und die, wenn sie in Betrieb ist, an den Ausgangsanschlüssen 134 und 136 eine Ausgangsanschubspannung erzeugt. Der genaue Betrieb einer solchen Anschubspannungsschaltung wird ausführlich zum Beispiel in der US-Patenanmeldung 07/665 830 von dem Anmelder der vorliegenden Erfindung, auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird, beschrieben.
- Die Transistoren 178 und 180, die Induktivität 196, der Kondensator 198 und ihre zugehörigen Komponenten bilden eine selbsterregte Inverterschaltung, die, wenn sie aktiviert ist, eine Hochfrequenz-Wechselspannung (z. B. 40 kHz) an der Primärwicklung 214 des Ausgangskoppeltransformator 212 erzeugt. Die Spannungen, die in den Sekundärwicklungen 218, 220, 222 und 224, 216 des Ausgangskoppeltransformator erzeugt werden, sollen die Glühfäden 102A & 102B, 104A &104B und 106A & 106B heizen, und die Spannung, die an der Sekundärwicklung 26 des Ausgangskoppeltransformators induziert wird, soll Strom durch die Lampen 102, 104 und 106 fließen lassen. Der genaue Betrieb der selbsterregten Inverterschaltung wird ausführlich zum Beispiel in der US Patenanmeldung 07/705 856 des Anmelders der vorliegenden Anmeldung, auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird, beschrieben.
- Im Betrieb der Schaltung von Fig. 1 erzeugt die Brücke 112, wenn die Schalter S1 und S2 geschlossen sind und wenn eine Spannung von 277 V, 60 Hz an den Eingangsanschlüssen 108 und 110 anliegt, zwischen dem Knoten 120 und der Masseleitung 112 eine unipolare, über eine volle Welle gleichgerichtete Gleichspannung mit einer Frequenz von 120 Hz.
- Wenn die Schaltung zum erstenmal angelegt wird, wird aus Gründen, die im folgenden erläutert werden, die Aktivierung des IC 144 für die Anschubspannung vom Widerstands- Kondensatorteiler 170, 172 gesteuert, der zwischen die Ausgangsknoten 118 und 120 der Brückenschaltung 112 geschaltet ist. Die Werte der Komponenten in der bevorzugten Ausführungsform der Schaltung von Fig. 1 sind so gewählt, daß eine Verzögerung von etwa 0,7 Sekunden zwischen dem anfänglichen Einschalten der Schaltung und der Aktivierung des Anschubspannungs-ICs 144 erzeugt wird. Dementsprechend wird, wenn die Schaltung zum ersten Mal eingeschaltet wird, die Aktivierung des selbsterregten Inverters vom Widerstands-Kondensatorteiler 190, 192 gesteuert, der zwischen die Ausgangsanschlüsse 134 und 136 der Anschubspannungsschaltung geschaltet ist, die vom IC 144 und den zugeordneten Komponenten gebildet wird. Die Werte der Komponenten sind in der bevorzugten Ausführungsform der Schaltung von Fig. 1 so gewählt, daß der selbsterregte Inverter etwa 40 Millisekunden nach dem auslösenden Einschalten der Schaltung aktiviert wird.
- Die Schaltung der Fig. 1 ist so aufgebaut, daß nach Aktivierung des selbsterregten Inverters aber vor Aktivierung des Anschubspannungs-ICs 144 eine nicht erhöhte Spannung von etwa 390 V an den Ausgangsanschlüssen 134 und 136 anliegt, und die Spannung, die in den Sekundärwicklungen 118, 120, 122 und 124 induziert wird, genügt, um eine deutliche Heizung der Fäden 102A & 102B, 104A & 104B und 106A & 106B zu bewirken, aber die Spannung, die in der Sekundärwicklung 216 erzeugt wird, reicht nicht zum Zünden der Lampe.
- Dadurch daß (I) die nicht erhöhte Spannung an den Ausgangsanschlüssen 134 und 136 die Fäden 102A & 102B, 104A & 104B und 106A & 106B veranlaßt zu heizen, aber die Lampen 102, 104 und 106 nicht zünden, daß (II) es eine Verzögerung von etwa 2/3 Sekunde (= 0,66 = 0,7 - 0,04) Sekunden zwischen der Aktivierung des selbsterregten Inverters und der Aktivierung der Anschubspannungsschaltung gibt und (III) die Anschubspannung an den Ausgangsanschlüssen 134 und 136 sowohl das Zünden der Lampen 102, 104 und 106 als auch das andauernde Heizen der Fäden 102A & 102B, 104A & 104B und 106A & 106B bewirkt, heizt die Schaltung von Fig. 1 einfach und wirksam die Glühfäden vor, bevor die Lampen gezündet werden.
- Solches differeniell verzögertes Inverter/Anschubspannungs-Hochstarten wird in US 07/705 865 von dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung, auf das hier Bezug genommen wird, ausführlich beschrieben.
- Die Steuerschaltung 300 steuert abhängig von der Stellung des "Hoch-Niedrig"-Schalters S2 das Dimmen der Treiberschaltung 100 wie folgt. Wenn der Schalter S2 geschlossen, d. h. in seiner Hochstellung ist und wenn die Schaltung durch Schließen des Schalters S1 in Betrieb genommen wird, gelangt vom Knoten 114 her pulsierende Gleichspannung zur Kathode der Diode 308. Diese pulsierende Spannung wird vom Kondensator 315 gefiltert und bewirkt, daß die Diode in Sperrichtung vorgespannt wird und sich an den Widerständen 302 und 304 eine Gleichspannung von etwa 5 V aufbaut. In diesem Zustand wird der Transistor 316 geschaltet, was den Knoten 314 herunterzieht und den Transistor 318 ausschaltet. Wenn der Transistor 318 ausgeschaltet ist, wird der Transistor 326 daran gehindert durchzuschalten. In diesem Zustand mit ausgeschaltetem Transistor 318 wird daher über den Abgriffsanschluß des veränderlichen Widerstands 328 keine Vorspannung an die Pins 3 oder 4 der Anschubspannungs-Ics 144 angelegt. Ohne Geichspannungsvorspannung am Pin 3 und 4 des Anschub-ICs 144 arbeitet der Anschubspannungs-IC normal mit voller Leistung.
- Wenn der "Hoch-Niedrig"-Schalter S2 geöffnet oder in die Stellung 'Niedrig' gebracht wird, während die Schaltung arbeitet, sinkt die Spannung an der Kathode der Diode 308 unter ihren Wert von etwa 5 V, da sich der Kondensator 315 über den Widerstand 302 entlädt. Wenn die Spannung am Widerstand 304 unter etwa 0,6 V sinkt, wird der Transistor 316 ausgeschaltet, wodurch der Knoten 314 ansteigt und den Transistor 318 schaltet. Bei geschaltetem Transistor 318 wird der Knoten 324 heruntergezogen und der Transistor 326 durchgeschaltet. In diesem Zustand mit durchgeschaltetem Transistor 318 wird daher vom Abgriffsanschluß des veränderlichen Widerstands 328 eine Gleichspannungsvorspannung an die Pins 3 und 4 des Anschubspannungs-ICs 144 angelegt. Die Gleichspannungsvorspannung am Pin 3 (der "Stromfühler"-Eingang) des Anschub-ICs 14 verringert die Leistung, die das Anschubspannungs-IC erzeugt, wodurch die Lampen 102, 104, 106 auf einen vorgegebenen niedrigen Pegel herunterdimmen. Wie im folgenden ausführlich erläutert wird erhöht die Gleichspannungsvorspannung am Pin 4 (der "Frequenzsteuer"-Eingang) des Anschub-ICs 144 zugleich die Frequenz, mit der der Anschubspannungs-IC arbeitet.
- Wenn die Gleichspannungsvorspannung am Pin 3 des Anschubspannungs-Ics 144 angelegt wird, um seine Leistungsabgabe zu begrenzen und um so ein Herunterdimmen der Lampen 102, 104, 106 zu bewirken, wird damit der Leistungsfaktor der Schaltung auf unter ihren optimalen Wert verringert, da das Anschubspannungs-IC gezwungen wird, unter seinem vollen Leistungspegel, für den es optimiert wurde, zu arbeiten. Um dieses Absinken des Leistungsfaktors zu korrigieren, wird die Gleichspannungsvorspannung an den Pin 4 des Anschubspannungs-ICs angelegt, um die Betriebsfrequenz des Anschubspannungs- ICs an die verringerte Leistung anzupassen. Das Erhöhen der Betriebsfrequenz des Anschubspannungs-IC verringert seine Leistungsabgabe, d. h. es dient dazu, den gleichzeitigen Abfall des Leistungsfaktors zu kompensieren, wodurch sowohl im Zustand mit hoher Leistung (oder vollem Licht) als auch bei niedriger Leistung (oder heruntergedimmten Licht) ein im wesentlichen konstanter optimaler Leistungsfaktor der Schaltung erreicht wird.
- Es ist klar, daß mit der beschriebenen Schaltung das Herunterdimmen der Lampen erreicht wird, ohne daß die Fre quenz, mit der die Lampen angesteuert werden, verändert wird, diese Frequenz bleibt wie oben beschrieben im wesentlichen konstant bei etwa 40 kHz. Durch die Schaltung wird ein Dimmen erreicht, das unempfindlich gegenüber der Betriebstemperatur der Schaltung ist.
- Es ist außerdem klar, daß die obige Schaltung ein Dimmen zuläßt, das effizient und einfach ausgeführt werden kann, da die Steuerschaltung 300 nur wenige einfache Komponenten benötigt. Es ist außerdem klar, daß mit der obigen Schaltung als eine Zusatz- oder Nachrüstsatz-Einbaumöglichkeit durch Hinzufügen des zusätzlichen Hoch-Niedrig-Schalters S2 und der Steuerschaltung 300 einfach und effizient gedimmt werden kann, denn ohne diese weiteren Komponenten arbeitet die Schaltung wie eine gewöhnliche Treiberschaltung für festen Lichtpegel.
- Es ist außerdem klar, daß, obwohl nur die Betriebszustände der obige Schaltung bei hoher Leistung (oder vollem Licht) und bei einer vorgegebenen niedrigen Leistung (oder heruntergedimmtem Licht) beschrieben wurden, die Leistung oder der Lichtpegel des Betriebszustands bei niedriger Leistung, d. h. durch Einstellen des veränderlichen Widerstands 328 geändert werden kann, um in einem gewünschten Bereich jeden beliebigen heruntergedimmten Beleuchtungspegel einzustellen. Es ist klar, daß auf diese Weise der Leistungsfaktor der Schaltung bei der Veränderung des niedrigen Leistungspegels im wesentlichen konstant bleibt, da die Gleichspannungsvorspannung, die am Pin 4 des Anschubspannungs-ICs 144 anliegt, um seine Betriebsfrequenz zu erhöhen, durch die Gleichspannungsvorspannung ausgeglichen wird, die am Pin anliegt, um die Leistungsabgabe des ICs zu verringern.
- Es ist klar, daß die Werte der Komponenten in der obigen Schaltung und die speziellen Spannungspegel bei Bedarf verändert werden können, um sie an verschiedene Arten von Fluoreszenzlampen oder andere Gasentladungslampen anzupassen.
- Es ist außerdem klar, daß die Erfindung, obwohl die Erfindung oben in Bezug auf eine Leistungsversorgung für eine Schaltung zum Betreiben von Beleuchtungseinheiten beschrieben wurde, nicht auf die Verwendung für Beleuchtungseinheiten beschränkt ist und daß sie ebenso gut als Leistungsversorgung in anderen Anwendungen verwendet werden kann.
- Es ist klar, daß der Fachmann verschiedene andere Modifikationen oder Alternativen der oben beschriebenen Ausführungsform finden wird, die über das erfundene Konzept jedoch nicht hinausgehen.
Claims (10)
1. Versorgungsschaltung (100), die umfaßt:
Eingabemittel (108, 110) zum Empfangen einer
Eingabespannung und
Anschubspannungsmittel (124, 128, 132, 144) zum Erzeugen
einer erhöhten Spannung, die mit den Eingabemitteln gekoppelt
sind, wobei die Anschubspannungsmittel einen
Leistungssteuereingang (3) und einen Frequenzsteuereingang (4) haben, wobei
die Versorgungsschaltung gekennzeichnet ist durch:
einen Schalter (S2), der mit den Eingabemitteln (108,
110) gekoppelt ist, wobei der Schalter (S2) mindestens eine
offene Stellung und eine geschlossene Stellung aufweist, und
eine Steuerschaltung (300), die zwischen den Schalter
(S2) und die Leistungssteuerung und den
Frequenzsteuereingängen (3, 4) des Anschubspannungsmittels gekoppelt ist, wobei
die Steuerschaltung (300) so betrieben werden kann, daß sie
die Betriebsfrequenz und die Leistung, die vom
Anschubspannungsmittel erzeugt wird, abhängig von der Stellung des
Schalters S2 steuert.
2. Versorgungsschaltung nach Anspruch 1, in der die
Steuerschaltung (399) außerdem betrieben werden kann:
(I) wenn der Schalter (S2) in der geschlossenen Stellung
ist, um die Leistung, die vom Anschubspannungsmittel erzeugt
wird, auf einen ersten Leistungspegel und die
Betriebsfrequenz des Anschubspannungsmittels auf eine erste Frequenz
einzustellen, und
(II) wenn der Schalter (S2) in der offenen Stellung ist,
um die Leistung, die vom Anschubspannungsmittel erzeugt wird,
auf einen zweiten Leistungspegel und die Betriebsfrequenz des
Anschubspannungsmittels auf eine zweite Frequenz
einzustellen.
3. Versorgungsschaltung nach Anspruch 2, in der der
zweite Leistungspegel kleiner als der erste Leistungspegel
und die zweite Frequenz größer als die erste Frequenz ist.
4. Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 oder
3, in der die Steuerschaltung (399) außerdem betrieben werden
kann, so daß eine Leistung, die vom Anschubspannungsmittel
erzeugt wird, für eine vorgegebene Dauer auf dem ersten
Leistungspegel gehalten wird, nachdem das Anschubspannungsmittel
zu arbeiten beginnt.
5. Versorgungsschaltung nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, in der die Steuerschaltung (300) ein erstes
Gleichspanungsvorspannungsmittel (336, 334) zum Anlegen einer
ersten Gleichspannungsvorspannung an den
Leistungssteuereingang (3) des Anschubspannungsmittels enthält, um die dabei
erzeugte Leistung entsprechend der Stellung des Schalters
(S2) zu steuern.
6. Versorgungsschaltung nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, in der die Steuerschaltung (300) ein zweites
Gleichspannungsvorspannungsmittel (336, 338) zum Anlegen
einer zweiten Gleichspannungsvorspannung an den
Frequenzsteuereingang (4) des Anschubspannungsmittels umfaßt, um seine
Betriebsfrequenz entsprechend der Stellung des Schalters (S2)
zu steuern.
7. Versorgungsschaltung nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, die außerdem umfaßt:
ein Oszillatormittel (178, 180) zum Erzeugen eines
Ausgangssignals, das mindestens eine Gasentladungslampe (102 mit
einer Frequenz antreibt, die im wesentlichen nicht von der
Betriebsfrequenz des Anschubspannungsmittels abhängt, das vom
Anschubspannungsmittel angesteuert wird.
8. Versorgungsschaltung nach Anspruch 7, in der die
Steuerschaltung (300) außerdem betrieben werden kann:
(I) wenn der Schalter (S2) geschlossen ist, um die
Leistung, die vom Anschubspannungsmittel erzeugt wird, auf einen
ersten Leistungspegel und die Betriebsfrequenz des
Anschubspannungsmittels auf eine erste Frequenz einzustellen, und
(II) wenn der Schalter (S2) geöffnet ist, um die
Leistung, die vom Anschubspannungsmittel erzeugt wird, auf einen
zweiten Leistungspegel und die Betriebsfrequenz des
Anschubspannungsmittels auf eine zweite Frequenz einzustellen.
9. Versorgungsschaltung nach Anspruch 8, in der die
Steuerschaltung (300) außerdem zum Ermöglichen des Zündens
der Gasentladungslampe (102) durch Beibehalten der vom
Anschubspannungsmittel erzeugten Leistung auf einem ersten
Leitungspegel für eine vorgegebene Dauer betrieben werden kann,
nachdem das Anschubspannungsmittel zu arbeiten beginnt.
10. Versorgungsschaltung nach Anspruch 6, die außerdem
ein Gleichspannungsversorgungsmittel umfaßt und in der
das Leistungssteuermittel ein erstes
Gleichspannungsvorspannungsmittel zum Anlegen einer ersten
Gleichspannungsvorspannung umfaßt, die vom Gleichspannungsversorgungsmittel zum
Leistungssteuereingang des Anschubspannungsmittels geleitet
wird, um die von ihm erzeugte Leistung zu steuern, und
das Frequenzsteuermittel ein zweites
Gleichspannungsvorspannungsmittel zum Anlegen einer zweiten
Gleichspannungsvorspannung umfaßt, die vom Gleichspannungsversorgungsmittel zum
Frequenzsteuereingang des Anschubspannungsmittels geleitet
wird, um seine Betriebsfrequenz zu steuern.
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