MX2008007978A - Metodo de reduccion deondulacion para balastos electronicos - Google Patents

Metodo de reduccion deondulacion para balastos electronicos

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MX2008007978A MXMX/A/2008/007978A MX2008007978A MX2008007978A MX 2008007978 A MX2008007978 A MX 2008007978A MX 2008007978 A MX2008007978 A MX 2008007978A MX 2008007978 A MX2008007978 A MX 2008007978A
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R Nerone Louis
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General Electric Company
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Un circuito rectificador convierte un voltaje de corriente alterna (AC) en un primer voltaje de corriente directa (DC). El filtro filtra el primer voltaje DC rectificado y emite el primer voltaje DC filtrado, el cual incluye un componente de voltaje de corriente alterna (AC) o voltaje de ondulación en a salida del filtro. Un convertidor de compensación recibe el primer voltaje DC filtrado y genera un segundo voltaje de barra conductora de corriente directa (DC). Un circuito de control de energía se acopla con el convertidor de compensación y proporciona la señal de voltaje de control con el convertidor de compensación para que el convertidor de compensación genere un segundo voltaje DC de un valor predeterminado. Un circuito de detección ondulación se acopla con la salida del filtro y detecta el voltaje de ondulación en el primer voltaje DC filtrado, con base en el circuito de control de energía que modifica la señal de voltaje de control para que el segundo voltaje DC incluya un nivel predefinido del voltaje de ondulación.

Description

MÉTODO DE REDUCCIÓN DE ONDULACIÓN PARA BALASTOS ELECTRÓNICOS Campo de la Invención La siguiente descripción se relaciona con balastos electrónicos Esta misma encuentra particular aplicación junto con las lámparas de descarga de alta intensidad (HID), y será descrita con particular referencia a las mismas Sin embargo, se debe apreciar que la siguiente descripción también aplica con otras lámparas de balasto electrónico tal como ? lamparas fluorescentes y sus similares Antecedentes de la Invención Un balasto es un dispositivo eléctrico que se utiliza para proporcionar energía a una carga, tal como una lámpara de descarga ¡^ eléctrica y para regular su corriente El balasto proporciona un alto voltaje para encender la lámpara, lo que provoca que el gas se ionice, lo que inicia el proceso de la formación de arco Una vez que se establece el arco, el balasto permite que la lámpara continúe operando al proporcionar un flujo de corriente controlado a la lámpara o Típicamente, los balastos de onda cuadrada, de baja frecuencia incluyen tres procesos de conversión de energía Inicialmente, en la etapa 1 el voltaje de linea de energía AC se rectifica y se filtra En la etapa 2 intermedia, el voltaje DC se convierte en una corriente DC En la etapa 3 la corriente DC se convierte en una corriente AC por un inversor para activar un circuito resonante que excita la lámpara El voltaje de entrada de energía AC se rectifica a través del puente completo y se filtra a través de los capacitores El filtro incluye un capacitor de almacenamiento de energía Ya que los capacitores no filtran perfectamente, el voltaje DC de salida incluye un componente AC o voltaje de ondulación Los balastos de onda cuadrada, de baja frecuencia no siempre rechazan al componente AC del voltaje de linea de energía Como resultado, la ondulación AC se propaga a la salida del balasto y provoca una modulación indeseable de la lampara Una medida para reducir al mínimo el componente AC o la ondulación del voltaje DC es utilizar una capacitancia relativamente alta que tiene una gran capacidad de almacenamiento de energía Sin embargo, los capacitores grandes son costosos y ocupan mucho espacio en el balasto Además, tales capacitores cargan solamente durante un corto periodo de tiempo, cuando el componente AC está cerca de su valor pico Esta gran cantidad de corriente se extrae durante estos cortos periodo de tiempos, lo que provoca armónicos indeseables y la distorsión de armónicos en la forma de onda de salida del balasto La presente invención contempla nuevos métodos y aparatos que resuelven los problemas ya mencionados y otros Breve Descripción de la Invención De conformidad con un aspecto, se describe un balasto electrónico de modo continuo para operar una lámpara Un circuito rectificador convierte un voltaje de corriente alterna (AC) en un primer voltaje de corriente directa (DC) Un filtro filtra el primer voltaje DC rectificado y emite el primer voltaje DC filtrado que incluye un componente de voltaje de corriente alterna (AC) o voltaje de ondulación Un convertidor de compensación recibe el primer voltaje DC filtrado y genera un segundo voltaje de barra conductora de corriente directa (DC) Un circuito de control de energía se acopla con el convertidor de compensación y proporciona una señal de voltaje de control al convertidor de compensación para que el convertidor de compensación genere un segundo voltaje DC y corriente de un valor predeterminado Un circuito de detección de ondulación se acopla con la salida del filtro y detecta el voltaje de ondulación en el primer voltaje DC filtrado, con base en el encuito de control de energía que modifica la señal de voltaje de control, paia que el segundo voltaje DC incluya un nivel pre-definido del voltaje de ondulación Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una ilustración en diagrama de un balasto La Figura 2 es una ilustración en diagrama de una porción detallada del balasto La Figura 3 es una ilustración en diagrama de otra porción detallada del balasto, y La Figura 4 es una ilustración en diagrama de otra porción detallada del balasto Descripción Detallada de la Invención Con referencia a la Figura 1, un balasto 10 electrónico incluye un circuito 12 rectificador que convierte el voltaje de corriente alterna (AC) en un voltaje de corriente directa (DC) El circuito 12 rectificador se acopla con un suministro 14 de energía AC a través de una terminal 16 positiva de voltaje y una terminal 18 neutral Típicamente, la frecuencia de línea del suministro de energía AC es de 50 Hz o 60 Hz El circuito 12 rectificador convierte en voltaje de entrada AC en un voltaje rectificado de onda completa El circuito 12 rectificador se conecta con un convertidor de compensación 20 que es un convertidor de voltaje de corriente directa (DC) a voltaje de corriente directa (DC) Un capacitor o capacitores 22 del filtro se conectan a través de las terminales 30, 32 de entrada a tierra y positiva del convertidor de compensación 20 Las terminales 34, 36 positiva y negativa de salida del convertidor de compensación 20 se acoplan con las líneas 38, 40 de entrada de un circuito 44 inversor El circuito 44 inversor convierte DC en AC Un circuito 46 de reducción de factor de cresta se acopla con la terminal 34 positiva de salida del convertidor de compensación y a tierra para detectar una tasa incrementada de un cambio de voltaje en la barra conductora DC del inversor y para apagar el convertidor de compensación 20 por un período de tiempo para reducir la corriente de salida del convertidor de compensación, como se describe con detalle después Un circuito 48 de control de energía se acopla con la terminal 30 positiva de entrada del convertidor de compensación y a tierra para controlar la operación del convertidor de compensación, y para detectar un resistor que mide la cantidad de corriente que fluye dentro del convertidor de compensación 20 Juntas, estas dos señales establecen la cantidad de energía que fluye dentro del convertidor de compensación, lo que finalmente, regula la cantidad de energía que fluye dentro de la lámpara Un circuito 50 de detección de ondulación se acopla con la terminal 30 positiva de entrada del convertidor de compensación y a tierra para detectar el componente AC en el voltaje DC El componente AC es el doble de la frecuencia de línea de energía debido al rectificador 12 de onda completa El circuito 48 de control de energía atenúa el voltaje AC detectado, para que el voltaje de ondulación se reduzca sustancialmente, como se describe más adelante Un circuito 52 de protección de corto circuito se acopla con la terminal 34 positiva de salida del convertidor de compensación y a tierra para detectar el bajo voltaje y el apagado del circuito 44 inferior cuando el voltaje de lampara está por debajo de un umbral predeterminado, como se describe mas adelante El circuito 44 inversor se conecta con un circuito 56 de salida, que típicamente incluye un inductor y un arrollamiento para impulsar el encendido de la lámpara El circuito 56 de salida se conecta con una primera y una segunda terminales de carga o electrodos 58, 60 paia activar una carga 52, tal como una lámpara HID, una lámpara fluorescente o cualquier otra lámpara operada por un balasto electrónico Aun con referencia a la Figura 1 y con mayor referencia a la Figura 2 el convertidor de compensación 20 incluye un controlador 64 de convertidor de compensación, tal como por ejemplo, el controlador fabncado por ST Electronics, PN L6562 El controlador 64 de compensación enciende y apaga un primer interruptor 66 de compensación conductor en forma controlable La energía se abastece a una clavija 68 del controlador de compensación a través del resistor 70 desde la terminal 30 positiva Cuando el primer interruptor 66 se enciende, el voltaje de entrada se aplica con un primer inductor 74 o inductor de compensación, el cual se conecta en serie con el primer interruptor 66 La energía se abastece a las terminales 34, 36 de salida del convertidor de compensación La corriente en el primer inductor 74 es acumulativa Un pnmer capacitor 76 o capacitor de carga de compensación que se acopla con un cátodo de un primer diodo 78 o de marcha por efecto fuerza de compensación y con el primer inductor 74, se carga a través del primer inductor 74 Cuando el primer interruptor 66 se apaga, la corriente a través del primer inductor 74 se invierte El primer diodo 78 se impulsa en forma directa La energía almacenada en el primer inductor 74 y en el primer capacitor 76 se suministra a las terminales 34, 36 de salida del convertidor de compensación La regulación del voltaje de salida se obtiene al variar el ciclo de funcionamiento del primer interruptor 66 El encuito 48 de control de energía recibe una señal Vs de voltaje de barra conductora del convertidor o de detección y una señal proporcional a la corriente ls de entrada del convertidor de compensación a través del resistor 80 Al ajustar un punto de ajuste SP que es provisto por el circuito 48 de control de energía, como se describe mas adelante la señal Vs del voltaje de detección puede emplearse para controlar la energía de la lampara 62 para rastrear el punto SP de ajuste La señal Vs de detección de voltaje ayuda a regular la energía aplicada a la lampara cuando cambia el voltaje de línea de energía Más específicamente, la corriente ls de la barra conductora se dirige a un filtro 82 de paso bajo que tiene el resistor 80 y el capacitor 86 Una señal V0 de voltaje de salida en una salida 88 del filtro 82 de paso bajo es representativa del promedio de la corriente ls de la barra conductora y es proporcional a la energía de salida real que es provista a la lampara 62 Un amplificador 90 de error recibe la señal V0 de voltaje de salida en una terminal 92 de entrada del amplificador de error a través del divisor 94 del resistor que incluye los resistores 96, 97 conectados en serie y determina la diferencia entre la señal V0 de voltaje de salida y la señal SP de voltaje de punto de ajuste Un capacitor 98 se conecta en serie con los resistores 96, 97 Un diodo 99 se conecta entre la terminal 92 y la tierra La señal SP de voltaje de punto de ajuste es provista por un amplificador 100 de punto de ajuste a través de la línea 101 de salida del amplificador de punto de ajuste y un resistor 102 Más específicamente, el amplificador 100 de punto de ajuste recibe como una entrada una señal Vb de voltaje a través de la línea 104 de entrada del amplificador del punto de ajuste a través del resistor 106 Una señal VR de voltaje de referencia es provista al amplificador 100 de punto de ajuste a través de una segunda linea 108 de entrada del amplificador de punto de ajuste Al emplear una retroa mentación desde el voltaje Vb DC de entrada, la señal SP del voltaje de punto de ajuste se ajusta de conformidad con el voltaje Vb de linea de entrada real para reducir las variaciones en el voltaje operativo de la lampara 62 Una señal Vx de voltaje de control para el controlador 64 de compensación se deriva desde la señal SP de voltaje del punto de ajuste y se suministra a una entrada 112 del multiplicador 113 del controlador de compensación a través de la línea 114 desde el divisor 116 del resistor que incluye los resistores 118, 119 conectados en serie Un amplificador 90 de error genera una señal Vc de error amplificado en una línea 120 de salida del amplificador de error que es proporcional a la diferencia determinada entre la señal V0 de voltaje de salida y la señal SP de voltaje de punto de ajuste La señal Vc de error amplificada o la salida del amplificador de error se suministra a una clavija 122 de entrada inveitida del controlador 64 de compensación a través del divisor 124 del resistor, que incluye los resistores 126, 128 conectados en serie La señal Vc de error amplificada también se suministra a una clavija 130 de entrada de compensación del controlador 64 de compensación a través de los resistores 126, 128 Una red 131 de compensación se coloca entre las clavijas 122, 130 de compensación e inversión para alcanzar la estabilidad del bucle de control de voltaje y asegurar un factor de alta energía Una salida 132 de voltaje del interruptor 64 de compensación emite una señal modulada de ancho de impulso VPWM La señal modulada de ancho de impulso se suministra al interruptor 66 de compensación a través del resistor 134 Una entrada 136 no invertida del comparador recibe la señal VPWM del voltaje PWM desde el resistor 138 conectado en serie con el interruptor 66 de compensación La señal VPWM de voltaje PWM es proporcional a la corriente que fluye a través del interruptor 66 de compensación y del primer inductor 74 durante el período de conducción del interruptor 66 de compensación La señal VPWM de voltaje es comparada con una señal de voltaje de referencia interna, la cual se determina por la señal Vx de voltaje de control Cuando la señal VPWM de voltaje es igual a la señal de voltaje de referencia interna, el controlador 64 de compensación apaga el interruptor 66 de compensación Como resultado, la señal VPWM de voltaje PWM determina la corriente pico a través del interruptor 66 de compensación, lo cual establece la cantidad de corriente que se suministra dentro del inversor 44 Para continuar con referencia a la Figura 1 y con mayor referencia a la Figura 3, el inversor 44 se conecta con las terminales 34, 36 de salida del convertidor 20 de compensación para invertir el voltaje DC suministrado por el convertidor de compensación 20 en un voltaje AC y proporcionar la corriente AC para activar la lámpara 62 El inversor 44 incluye primer y segundo activadores 180, 182, tales como por ejemplo, los fabricados por ST Electronics, PN L6269A Cada activador 180, 182 incluye un par correspondiente de primer y segundo deflectores 188, 190, 192, 194 laterales alto y bajo Cada uno de los primeros interruptores 196, 198 superior e inferior se conecta con un primer deflector 188, 190 lateral lato, bajo a través de un resistor 200, 202 respectivo Cada uno de los segundos interruptores 204, 206 superior e inferior se conecta con un segundo deflector 192, 194 laterales alto, bajo a través del resistor 208, 210, respectivo Cada par de deflectores se activa en una forma complementaria, coi respondiente a los primeros interruptores 196, 198 superior e inferior y los segundos interruptores 204, 206 superior e inferior Los primeros y segundos interruptores 196, 198, 204, 206 superiores e inferiores son dispositivos conductores en forma controlable, tales como por ejemplo MOSFET El primer interruptor 196 inferior se conecta en serie con el primer interruptor 198 superior que se conecta con el primer deflector 190 lateral alto El segundo interruptor 204 inferior se conecta en serie con el segundo interruptor 206 superior que se conecta con el segundo deflector 194 lateral alto Cuando el primer y segundo interruptores 196, 204 inferiores están encendidos, se suministra la energía para el primer y segundo deflectores 190, 194 laterales, superiores Cuando el primer y segundo interruptores 196, 204 inferiores están apagados, se abastece la eneigia para los correspondientes primer y segundo deflectores 190, 194 latei ales altos a través de los correspondientes primer y segundo capacitores 220, 222 de carga laterales El primer y segundo interruptores 196 204 inferiores y el primer y segundo interruptores 198, 206 superiores se encienden en forma alternada para llenar la carga en el capacitor 220, 222 de carga correspondiente El voltaje Vs de barra conductora del convertidor para el primer y segundo activadores 180, 182 se suministra a través del resistor 224 de linea de energía a través de la terminal 34 para la primera y segunda clavijas 230, 232 correspondientes El resistor 224 se conecta en serie con el primer y segundo capacitores 234, 236 de almacenamiento electrolítico correspondiente El resistor 224 proporciona la energía inicial a los activadores 180 y 182 Los capacitores 234 y 236 cargan a través del resistor 224 y barra conductora DC a través de la terminal 34 Cuando el voltaje en la primera clavija 230 de clavija sobrepasa el voltaje de cierre bajo-voltaje de los activadores 180 y 182, el oscilador del segundo activador 182 inicia su operación. Un resistor 250 de temporización del oscilador se conecta con una clavija 252 del resistor de temporización del oscilador del segundo activador 182. Un capacitor 254 de temporización del oscilador se conecta con la clavija 256 del capacitor de temporización del oscilador del segundo activador 182. El resistor de temporización del oscilador y el capacitor 250, 254 cooperan para determinar la frecuencia oscilante del segundo activador 182. Un resistor 258 se conecta entre el capacitor 259 y la salida del oscilador del segundo activador 182. El capacitor 259 y el resistor 258 proporcionan un ligero retraso para evitar que los deflectores 188, 190 laterales alto y bajo del primer activador 180 conduzcan en forma simultánea, lo cual evita que los primeros interruptores 196 y 198 superior e inferior se enciendan en forma simultánea. Esto evita que la barra conductora DC presente un corto circuito por los primeros interruptores 196, 198 superior e inferior. El resistor 250 y el capacitor 254 de la circuitería del oscilador del segundo activador 182 ajustan la frecuencia a la cual se opera la lámpara 62, tal como 130 Hz, que es una frecuencia esencialmente más lenta que la frecuencia de conmutación de la etapa de compensación. El primer y segundo capacitores 260, 262 amortiguadores se conectan en paralelo con el primer y segundo interruptores 194, 204 inferiores para permitir que el inversor 44 opere con una cero conmutación de voltaje. Un primer inductor 264 se acopla mutuamente con un segundo inductor 265. El primer inductor 264 se conecta con el primer interruptor 198 superior y con la primera terminal 58 de salida de lámpara. El segundo inductor 265 se conecta con el primer interruptor 198 superior y con el segundo interruptor 206 superior a través de un resistor 266 de encuito de salida conectado en serie, un elemento 272 y un capacitor 274 El segundo interruptor 206 superior se conecta en serie con la segunda terminal 60 de lámpara de salida Un resistor 268 de circuito de salida y un diodo 270 de circuito de salida conectado en serie se conectan en paialelo con el primer y segundo inductores 264, 265 Un capacitor 276 se conecta en paralelo con las salidas 58, 60 de la lampara Los elementos del circuito 56 de salida cooperan para encender la lámpara 62 y para proporcionar la corriente de calentamiento inicial y un voltaje de corriente alterna predeterminado durante la operación normal de la lampara El inductor 264 también atenúa la corriente de ondulación de alta frecuencia producida por la etapa de compensación previa Para continuar con la referencia a las Figuras 1 y 2, y con mayor referencia a la Figura 4, el circuito 52 de protección de corto circuito se conecta entre el convertidor de compensación 20 y el inversor 44 para detectar el voltaje Vs de barra conductora del convertidor y apagar el inversor 44 cuando se detecte una condición de bajo voltaje, tal como aproximadamente 20V Aunque solamente el primer activador 182 se ilustra, por motivos de simplificar, se contempla que el circuito 52 de protección de corto circuito controla el primer y segundo activadores 182 184 en la misma forma Cuando la lámpara 62 está fría, justo después del encendido, la lámpara 62 se caracteriza por una baja impedancia En esta condición la lampara 62 prácticamente está en corto circuito, por ejemplo el voltaje entre las terminales 58, 60 de lámpara puede ser de aproximadamente 20V Típicamente, el inversor 44 empieza a funcionar antes de que la lampara 62 se encienda, por ejemplo, las terminales de salida del inversor están abiertas antes del encendido Cuando la lampara se enciende, la impedancia de la lámpara rápidamente decae aproximadamente a 5% de su valor de estado estable Por lo general, la activación del circuito de protección de corto circuito no es deseable durante el modo de bajo voltaje de salida Conforme la temperatura del gas incrementa en el modo de arco completo, el voltaje de la lampara incrementa hasta que alcanza un voltaje de estado estable Cuando la salida del inversor 44 tiene corto circuito, por ejemplo, como resultado de un proceso fallido de instalación del balasto el primer y segundo interruptores 196, 198, 204, 206 superiores e inferiores, pueden sobrecalentarse y también tensar térmicamente el primer interruptor 66 del convertidor de compensación 20 El circuito 52 de protección de corto circuito detecta un bajo-voltaje, por ejemplo, el voltaje que es por ejemplo, menor que 20V y apaga el inversor 44, lo cual elimina el efecto del corto circuito que provoca que los interruptores 66, 196, 198, 204, 206 se sobrecalienten El inversor se apaga con un corto circuito en las clavijas 230 232 de suministro de voltaje de los activadores 180 y 182 Mas específicamente, el circuito 52 de corto circuito incluye un seguro 280 que incluye un primer y un segundo transistores 282, 284 El seguro 280 detecta el voltaje Vs de barra conductora del convertidor que se suministra al seguro 280 a través del resistor 224 de línea de energía Durante la operación normal de la lampara, el primer y segundo activadores 180 182 activan los interruptores 196, 198, 204 206 superiores e inferiores Cuando el voltaje Vs de la barra conductora del convertidor decae por debajo de un umbral predeterminado tal como 15V o 20V la corriente se extrae desde una base 286 del primer transistor 282 del seguro Un colector 287 del segundo transistor 284 se conecta con la base 286 del primer transistor 282 Una base 288 del segundo transistor 284 se conecta con un colector 289 del primer transistor 282 Cuando la corriente se extrae desde la base 286 del primer transistor, la corriente también se extrae de la base 288 del segundo transistor El seguro 280 se dispara por ejemplo el primer y segundo transistores 282, 284 de seguro se encienden a través de un proceso regenerativo Cuando están en estado conductor el primer y segundo transistores 282 284 descargan la energía del primer y segundo capacitores 234, 236 de almacenamiento lo que provoca que el circuito de cierre de bajo-voltaje del primer y segundo activadores 180, 182 se acoplan lo cual apaga el inversor 44 Cuando los capacitores 234, 236 de almacenamiento están casi descargados por completo a aproximadamente 1 o 2V, el seguro 280 se abre Ya que el inversor esta apagado, el voltaje Vs de barra conductora del convertidor, en este momento esta en alto voltaje, y los capacitores 234, 236 de almacenamiento cargan a través del resistor 224 de linea de energía Cuando los capacitores 234 236 de almacenamiento cargan un voltaje en el cual se activan el primer y segundo activadores 180 182 aproximadamente de 8 a 9V, los activadores 182, 184 se encienden y los interruptores 196, 198, 204, 206 empiezan a operar lo cual provoca que el voltaje Vs de la barra conductora del convertidor descargue dentro del corto circuito de salida o en la baja impedancia lo cual provoca que el voltaje Vs de barra conductora del convertidor decaiga por debajo de 15V o de 20V El proceso de seguro se repite, lo cual apaga el inversor 44 y protege los interruptores 66, 196, 198, 204, 206 El ciclo de trabajo de este proceso se determina esencialmente por el tiempo que se toma el cargar los capacitores 234, 236 de almacenamiento a través del resistor 224 de línea de energía En una modalidad, el circuito 52 de protección de corto circuito tiene un ciclo de trabajo muy corto En tal encuito el tiempo de encendido del inversor bajo esta condición es muy corto comparado con el período del proceso Cuando se retira el corto circuito, el inversor se remicia El proceso de encendido, calentamiento y control de estado estable de la energía de la lámpara se reanuda Un resistor 290, conectado entre la segunda base 288 del transistor y la tierra, determina el nivel de corriente para conectar el seguro 280 Los capacitores 292, 294 ayudan a eliminar el disparo en falso al activarse como un filtro de paso bajo Un resistor 296 se conecta en serie con los capacitores 234, 236 de almacenamiento para limitar la corriente para el seguio 280 En una modalidad, un diodo 298 se conecta en paralelo con los capacitores 234, 236 de almacenamiento para evitar que el empalme base-emisor del primer transistor 282 del seguro se descontinúe Con referencia otra vez a la Figura 2, un circuito 46 de reducción de factor de cresta detecta el índice de cambio de voltaje de la barra conductora del convertidor Más específicamente, conforme el voltaje Vs de detección se incrementa durante los intervalos de transición del inversor, se aplica un impulso al capacitor 300, que se acopla con la terminal 34 positiva del convertidor de compensación El capacitor 300 que se acopla con una base del transistor 302, enciende el transistor 302 El transistor 302 impulsa la señal Vx de voltaje de control en la clavija 112 del controlador del convertidor de compensación a través del resistor 304 a casi cero voltios, lo cual borra el punto de ajuste del voltaje en el convertidor de compensación 20 antes de que el voltaje se eleve sustancialmente Cuando no ocurre un transiente continuo positivo en la salida del convertidor de compensación 20, es decir, no hay transición continua positiva del voltaje Vs de la barra conductora del convertidor, el transistor 302 no se enciende El voltaje Vs de la barra conductora del ?o convertidor se mantiene sin cambio, lo cual proporciona el voltaje de punto de ajuste al convertidor de compensación 20 para alcanzar la corriente de salida correcta Los resistores 306, 308 están conectados en serie entre el capacitor 300 y una base del transistor 302 Un diodo 310 se acopla con el resistor 306 y un emisor del transistor 302 Un colector del ?> transistor 302 se conecta con una fuente 312 de energía del amplificador 90 de error De esta forma, el borrado o modulación de la señal Vx de voltaje de control en la clavija 112 del controlador del convertidor de compensación durante los intervalos de transición del inversor 44 borra la corriente de -o salida del convertidor de compensación 20 antes de que el voltaje de la baria conductora se eleve, lo cual reduce la corriente provista al inversor 44 hasta que se acabe la transición del inversor Por ejemplo el índice mas alto del cambio de voltaje se detecta antes de que el voltaje cambie esencialmente Esto reduce mucho el exceso de voltaje de salida del "^ convertidor de compensación, lo cual reduce esencialmente el factor de cresta de corriente de lampara de aproximadamente 1 0 a aproximadamente 1 5 El circuito 50 de detección de ondulación mide un componente AC en el voltaje DC convertido Como se describe antes, el amplificador 100 de punto de ajuste recibe la señal Vb de voltaje de entrada que está junto con la señal VR de voltaje de referencia provista determina el punto de ajuste SP de voltaje para el convertidor de compensación 20 y en consecuencia, la cantidad de energía que se extrae de la barra conductora DC El circuito 50 de detección de ondulación incluye un resistor 400 conectado en sene con un capacitor 402 Un resistor 404 se conecta en paralelo con el resistor 400 y el capacitor 402 El resistor 102 se conecta en serie con el resistor 400 y el capacitor 402 Los resistores 102, 400, 404, el capacitor 402 y el amplificador 100 de punto de ajuste cooperan para medir el componente AC en el voltaje V DC de entrada y modulan el controlador 64 del convertidor de compensación a través de la señal Vx de voltaje de control en la clavija 112 del controlador del convertidor de compensación para que se proporcionen el nivel correcto y la fase de modulación para rechazar el componente AC del voltaje DC al controlador 64 del convertidor de compensación De esta forma, el componente AC se mide y se atenúa La solicitud ha sido descrita con referencia a las modalidades preferidas Sera evidente que las modificaciones y alteraciones se podran alcanzar luego de la lectura y comprensión de la descripción detallada anterior Se tiene la intención de que la solicitud sea considerada como incluyendo todas las modificaciones y alteraciones

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES 1 Un balasto electrónico de modo continuo para operar una lampara caracterizado porque comprende un circuito de rectificación que convierte un voltaje de corriente alterna (AC) en un primer voltaje de comente directa (DC), un filtro que filtra el primer voltaje DC y emite el primer voltaje DC filtrado, que incluye un componente de voltaje de comente alterna (AC) o voltaje de ondulación en la salida del filtro, un convertidor de compensación acoplado en forma operativa con la salida del filtro, el convertidor de compensación recibe el primer voltaje DC filtrado y genera un segundo voltaje de barra conductora de comente directa (DC), un circuito de control de energía acoplado en forma operativa con el l i convertidor de compensación, el circuito de control de energía proporciona una señal de voltaje de control al convertidor de compensación para que el convertidor de compensación genere un segundo voltaje DC de un valor piedeterminado, y un circuito de detección de ondulación acoplado en forma operativa con la salida del filtro, el circuito de detección de ondulación detecta el voltaje de ondulación en el primer voltaje DC figurado y modifica la señal de voltaje de control, para que el segundo voltaje DC incluya un nivel predefinido de voltaje de ondulación 2 El balasto de conformidad con la reivindicación 1, caiactepzado porque el nivel del voltaje de ondulación es menor que 5% de la amplitud promedio del segundo voltaje DC 3 El balasto de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el nivel del voltaje de ondulación en el segundo voltaje DC es igual a esencialmente OV 4 El balasto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de control de energía incluye un amplificador de punto de ajuste que incluye una primera entrada conectada con una línea de voltaje de entrada, una segunda entrada, que es provista con un voltaje de referencia, en donde el amplificador de punto de ajuste genera una señal de punto de ajuste de voltaje en una línea de salida del amplificador de punto de ajuste con base en el voltaje de entrada de línea y el voltaje de referencia i-i 5 El balasto de conformidad con la reivindicación 4 caracterizado porque el circuito de detección de ondulación incluye un capacitor acoplado en forma operativa con la salida del filtro, un primer resistor conectado en sene con el capacitor y acoplado en forma operativa con la línea de salida del amplificador de punto de ajuste, 0 un segundo resistor, paralelo al primer resistor, el segundo resistor se acopla en forma operativa con la salida del filtro y la linea de salida del amplificador del punto de ajuste, en donde el primer resistor, el segundo resistor y el capacitor cooperan para detectar el voltaje de ondulación en el primer voltaje DC filtrado 6 El balasto de conformidad con la reivindicación 5 caracterizado porque el circuito de control de energía también incluye un divisor de resistor, cuyo primer extremo se acopla en forma operativa con la línea de salida del amplificador del punto de ajuste, el divisor del resistor determina una relación de una señal de voltaje de punto de ajuste modificado provisto al convertidor de compensación 7 El balasto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el convertidor de compensación incluye un controlador de convertidor de compensación que incluye un multiplicador que recibe la señal de control de voltaje y emite la segunda señal de voltaje DC para controlar la comente de lámpara en un nivel predeterminado 8 El balasto de conformidad con la reivindicación 1, caí actepzado porque el circuito de control de energía incluye un amplificador de punto de ajuste que incluye una primera entrada conectada con la línea de voltaje de entrada, y una segunda entrada que es provista con un voltaje de referencia, en donde el amplificador de punto de ajuste genera una señal de punto de ajuste del voltaje con base en el voltaje de entrada de línea y el voltaje de referencia, la señal de voltaje de control se genera con base en la señal de punto de ajuste del voltaje, y un amplificador de error que recibe el segundo voltaje DC, el voltaje de punto de ajuste y el voltaje de ondulación detectado, compara el voltaje de punto de ajuste con el voltaje de ondulación y con el segundo voltaje DC con base en la comparación, determina una señal de error y genera una señal de error amplificada representativa del error determinado en la salida del amplificador 9 El balasto de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el controlador del convertidor de compensación también incluye una red de compensación que recibe la señal de error amplificada a través de una línea de salida de amplificador de error y compensa la señal de voltaje de control con base en la señal de error amplificada recibida 10 El balasto de conformidad con la reivindicación 8, caí actepzado porque el segundo voltaje DC está esencialmente libre de ondulación 11 El balasto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de control de energía y el circuito de detección de ondulación cooperan para detectar y atenuar un voltaje de ondulación y también incluye un circuito inversor acoplado en forma operativa con el convertidor de compensación, el circuito inversor recibe el segundo voltaje DC atenuado, que está esencialmente libre de ondulación y convierte el segundo voltaje DC esencialmente libre de ondulación en un voltaje AC para activar la lámpara 12 Un balasto electrónico de modo continuo para operar una lampara caracterizado porque comprende un circuito rectificador configurado para convertir un voltaje de comente alterna ÍAC) en un primer voltaje de comente directa (DC) en una salida del circuito rectificador, un filtro acoplado en forma operativa con la salida DC del circuito rectificador, el filtro filtra el primer voltaje DC y emite el primer voltaje DC filtrado el cual incluye un componente de voltaje AC o un voltaje de ondulación, en la salida del filtro, un convertidor de compensación acoplado en forma operativa con la salida del filtro el convertidor de compensación recibe el primer voltaje DC filtrado y genera un segundo voltaje de barra conductora de corriente directa (DC) en la salida del convertidor de compensación, un circuito de control de energía acoplado en forma operativa con el convertidor de compensación, el circuito de control de energía proporciona una señal de voltaje de control al convertidor de compensación para que el convertidor de compensación genere un segundo voltaje DC y una comente de un valor predeterminado, un circuito de detección de ondulación acoplado en forma operativa con la salida del filtro, el circuito de detección de ondulación detecta el voltaje de ondulación en el primer voltaje DC filtrado y modifica la señal de voltaje de control para que el segundo voltaje DC incluya un nivel predefinido del voltaje de ondulación, y un circuito inversor acoplado en forma operativa con el convertidor de compensación, el circuito inversor recibe el segundo voltaje DC generado que esta esencialmente libre de ondulación y convierte el segundo voltaje DC en un voltaje AC para activar la lámpara 13 El balasto de conformidad con la reivindicación 12, caí actepzado porque el nivel del voltaje de ondulación es menor que 5% de la amplitud promedio del segundo voltaje DC 14 El balasto de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el nivel del voltaje de ondulación en el segundo voltaje DC es esencialmente OV 15 El balasto de conformidad con la reivindicación 12, caractepzado porque el circuito de control de energía incluye un amplificador de punto de ajuste que incluye una primera entrada conectada con una linea de voltaje de entrada y una segunda entrada, que es provista con un voltaje de referencia en donde el amplificador de punto de ajuste genera una señal de punto de ajuste de voltaje en una linea de salida del amplificador de punto de ajuste con base en el voltaje de entrada de linea y el voltaje de referencia 16 El balasto de conformidad con la reivindicación 15 caracterizado porque el circuito de detección de ondulación incluye un capacitor acoplado en forma operativa con la salida del filtro un primer resistor conectado en serie con el capacitor y acoplado en forma operativa con la salida del amplificador de punto de ajuste y un segundo resistor, paralelo al primer resistor, el segundo resistor se acopla en forma operativa con la salida del filtro y la salida del amplificador del punto de ajuste, en donde el primer resistor el segundo resistor y el capacitor cooperan para detectar el voltaje de ondulación en el primer voltaje DC filtrado 17 El balasto de conformidad con la reivindicación 16 caracterizado porque el circuito de control de energía también incluye un divisor de resistor, cuyo primer extremo se acopla en forma operativa con la salida del amplificador del punto de ajuste, el divisor del resistor determina una relación de una señal de voltaje de punto de ajuste modificado provisto al convertidor de compensación 18 El balasto de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el convertidor de compensación incluye un controlador de convertidor de compensación que incluye un multiplicador que recibe la señal de control de voltaje y emite el segundo voltaje DC para controlar la comente de lámpara en un nivel predeterminado 19 El balasto de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el circuito de control de energía incluye un amplificador de punto de ajuste que incluye una primera entrada conectada con la linea de voltaje de entrada, y una segunda entrada que es provista con un voltaje de referencia, en donde el amplificador de punto de ajuste genera una señal de punto de ajuste del voltaje con base en el voltaje de entrada de línea y el voltaje de referencia la señal de voltaje de control se genera con base en la señal de punto de ajuste del voltaje, y un amplificador de error que recibe el segundo voltaje DC, el voltaje de punto de ajuste y el voltaje de ondulación detectado compara el voltaje de punto de ajuste con el voltaje de ondulación y con el segundo voltaje DC con base en la comparación, determina una señal de error y genera una señal de error amplificada representativa del error determinado en la linea de salida del amplificador 20 El balasto de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el controlador del convertidor de compensación t mbién incluye una red de compensación que recibe la señal de error amplificada a través de una linea de salida de amplificador de error y compensa la señal de voltaje de control con base en la señal de error amplificada recibida
MXMX/A/2008/007978A 2005-12-29 2008-06-19 Metodo de reduccion deondulacion para balastos electronicos MX2008007978A (es)

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