專利名稱：用于發(fā)光裝置的電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尤其是用于發(fā)光裝置的電子鎮(zhèn)流器中的功率因數(shù)校正電路 (Power Factor Controller (功率因數(shù)控制器)，縮寫(xiě) PFC)。
背景技術(shù)：
在非線性的耗電器、諸如在具有隨后的電源平滑的整流器中，盡管輸入電壓是正弦形的，但輸入電流相對(duì)于輸入電壓在其相位方面偏移并且非正弦形地失真。這樣的輸入電流由較高頻的分量、也即具有諧波的這種分量的總和構(gòu)成，這些諧波在供電網(wǎng)和其他電氣設(shè)備中可能引起干擾。這可以通過(guò)功率因數(shù)校正來(lái)抵消，該功率因數(shù)校正消除非線性的電流消耗并且對(duì)輸入電流整形，使得輸入電流基本上是正弦形的。功率因數(shù)校正通過(guò)在相應(yīng)的設(shè)備中前置的功率因數(shù)校正電路來(lái)進(jìn)行。用于有源(定時(shí))功率因數(shù)校正電路的廣為傳播的英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)是￡ower Factor Controller或縮寫(xiě)PFC。例如，采用所謂的升壓變換器或降壓變換器作為PFC。已知的升壓變換器在圖1中被示出。已知的降壓變換器在圖2中被示出。它們的區(qū)別主要在于在升壓變換器的情況下輸出電壓高于輸入電壓，而在降壓變換器的情況下輸出電壓低于輸入電壓。這兩種變換器類型的結(jié)構(gòu)和功能的更精確的說(shuō)明稍后進(jìn)行。用于發(fā)光裝置的利用電網(wǎng)電壓運(yùn)行的電子鎮(zhèn)流器包含整流器并且隨后包含逆變器，利用該逆變器來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光裝置。這樣的鎮(zhèn)流器必然是非線性的。如果發(fā)光裝置是氣體放電燈，尤其如果是熒光燈，則發(fā)光裝置的特性曲線在任何情況下同樣是非線性的。尤其是因?yàn)樵陔娏飨臅r(shí)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)諧波到網(wǎng)絡(luò)中的回送，因此PFC也適合用于電子鎮(zhèn)流器。必須根據(jù)要由電子鎮(zhèn)流器供電的發(fā)光裝置、尤其是發(fā)光裝置的電壓需求不同地設(shè)計(jì)電子鎮(zhèn)流器(EVG)。在此，應(yīng)前置的PFC的選擇可能是有幫助的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)在于，提供一種PFC，其為了適配于不同的使用目的而是可變的。其尤其應(yīng)能夠根據(jù)負(fù)載狀態(tài)或者供電電壓或供電電流的狀態(tài)而改變或適配其工作方式。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)配置裝置來(lái)解決，該配置裝置允許配置PFC，使得該P(yáng)FC 能夠(a)在降壓運(yùn)行模式下，或(b)在升壓運(yùn)行模式下運(yùn)行。也應(yīng)可以在兩種運(yùn)行方式之間轉(zhuǎn)變，就這一方面而言也應(yīng)可以混合運(yùn)行。升壓變換器和降壓變換器組合作為降壓-升壓PFC，例如根據(jù)US2006/0255776A1、 Gerd K. Anders 禾口 Fredl Blaab jerg在 IEEE Transactionson Industries Electronics (第 53 卷，第 1 期，2006 年2月)中發(fā)表的題目為 “Current Programmed Control of a Single-Face Two-SwitchBuck-Boost Power Factor Correct ion Circuit，，的公開(kāi)文獻(xiàn)、以及 JingquanChen, Dragan Maksimovic 禾口 Robert W. Erickson 在 IEEE Transactions onPower Electronics (第 21 卷，第 2 期，2006 年 3 月)中發(fā)表的題目為 “Analysisand Design of Low-Stress Buck-Boost-Converter in Universal-Input PFCApp1ications" 的公開(kāi)文獻(xiàn)，是已知的。在這些公開(kāi)文獻(xiàn)中，降壓變換器和升壓變換器共同運(yùn)行。與此不同，根據(jù)本發(fā)明的 PFC應(yīng)能夠選擇性地切換到兩種運(yùn)行方式之一中，以便因此能夠?qū)崿F(xiàn)替代的運(yùn)行，也即升壓運(yùn)行或降壓運(yùn)行。除了首先提及的方面或其替代方面，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，PFC的適配能力局限于選擇性地c)在具有連續(xù)電流的運(yùn)行模式(連續(xù)導(dǎo)通模式)下，或d)在具有不連續(xù)電流的運(yùn)行模式(不連續(xù)導(dǎo)通模式)下，或e)在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式(臨界導(dǎo)通模式或邊界運(yùn)行模式)下運(yùn)行PFC。各種運(yùn)行方式以及其優(yōu)缺點(diǎn)在L. Rosetti,G. Spiazzi和P. Tenti在Proc. of PEMC 94 (Warsaw，Poland，第 1310-1318 頁(yè)，1994)中發(fā)表的題目為 “Control techniques for power factor correct ion converters，，的公開(kāi)文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述。上述運(yùn)行方式開(kāi)創(chuàng)了利用不同的測(cè)量點(diǎn)、例如扼流圈電流、扼流圈處的電流過(guò)零、 輸出電壓以及不同的控制回路的附加可能性。涉及PFC的適配能力的另一改進(jìn)方案可以在于，由配置裝置根據(jù)f)用于AC運(yùn)行或DC運(yùn)行的供電電壓，或g)在輸出端處所識(shí)別出的負(fù)載，或h)輸入電壓，和/或i)調(diào)光水平來(lái)進(jìn)行配置PFC。此外應(yīng)可能的是，配置裝置與用于PFC的受控的電流/電壓源耦合并且(根據(jù)所設(shè)置的運(yùn)行模式)引起在電壓控制、電流控制或混合控制之間的轉(zhuǎn)換。根據(jù)本發(fā)明的PFC的改進(jìn)方案是權(quán)利要求5和6的主題。本發(fā)明還涉及用于發(fā)光裝置的電子鎮(zhèn)流器(EVG)，在該電子鎮(zhèn)流器中采用根據(jù)本發(fā)明的可配置的PFC。涉及根據(jù)本發(fā)明的EVG的改進(jìn)方案可以在于，使所包含的切換單元可配置，使得該切換單元能夠(h)在半橋運(yùn)行模式下，或(i)在全橋運(yùn)行模式下，或(j)在脈寬調(diào)制運(yùn)行模式(PWM運(yùn)行模式)下運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的EVG的改進(jìn)方案是權(quán)利要求8-12和14_18的主題。


隨后借助附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出按照現(xiàn)有技術(shù)的升壓變換器；
圖2示出按照現(xiàn)有技術(shù)的降壓變換器；圖3示出可配置的PFC ；圖4示出具有可配置的PFC的EVG ；以及圖5示出具有可配置的PFC的EVG，其中在信號(hào)抽頭處進(jìn)行組合測(cè)量。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出的升壓變換器具有電感L、整流二極管D1、開(kāi)關(guān)Sl和平滑電容器C。 當(dāng)在升壓變換器的輸入端處施加交流電壓時(shí)，則在輸出端處產(chǎn)生脈沖直流電壓，該脈沖直流電壓按照電容器C的標(biāo)注值或多或少被平滑。為了使升壓變換器的電流消耗盡可能正弦形地成形，可以對(duì)開(kāi)關(guān)Sl相應(yīng)地進(jìn)行定時(shí)。在幾乎是正弦形的電流消耗的情況下，諧波到網(wǎng)絡(luò)中的反射少。輸出端處的直流電壓的峰值高于位于輸入端處的交流電壓的幅值。因此， 升壓變換器也被稱為升壓器。在圖2中示出的降壓變換器具有與升壓變換器相同的元件，然而這些元件被以不同方式布置。這些元件是開(kāi)關(guān)S2、整流二極管D2、電感L和平滑電容器C。當(dāng)在輸入端處施加交流電壓時(shí)，該交流電壓在降壓變換器中也被整流。在降壓變換器的輸出端處同樣出現(xiàn)脈沖直流電壓，該脈沖直流電壓按照電容器C的標(biāo)注值或多或少很好地被平滑。輸出端處的直流電壓的峰值在降壓變換器的情況下低于位于輸入端處的交流電壓的幅值。通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)S2的適當(dāng)?shù)囟〞r(shí)，在降壓變換器的情況下也實(shí)現(xiàn)使輸入電流盡可能正弦形地成形，并且結(jié)果是諧波到網(wǎng)絡(luò)中的反射相對(duì)少。圖1和2中所述類型的變換器由于所述的特性而經(jīng)常被連接在非線性網(wǎng)絡(luò)之前， 以便能夠滿足用于限制諧波反射的標(biāo)準(zhǔn)。這也并且尤其是適用于發(fā)光裝置的電子鎮(zhèn)流器。 不同的發(fā)光裝置在此具有相應(yīng)地不同的電壓需求。因此，例如熒光燈為了點(diǎn)燃和運(yùn)行而需要高頻電壓，而鹵素?zé)簟⒂绕涫堑蛪蝴u素?zé)粲眠h(yuǎn)遠(yuǎn)低于1000V的交流電壓就夠了。發(fā)光二極管裝置需要低于100V的電壓，并且單個(gè)發(fā)光二極管甚至僅僅需要小電壓。考慮到圖1和2中所示類型的變換器用作非線性網(wǎng)絡(luò)的前置濾波器以達(dá)到減少諧波的目的，這些變換器也被稱作功率因數(shù)校正電路或者功率因數(shù)控制器(英語(yǔ)Eower Factor Controller)或縮寫(xiě) PFC。在圖3中示出了可配置的PFC 1，其實(shí)際上由串聯(lián)的降壓變換器和升壓變換器組成。PFC是可配置的，使得該P(yáng)FC僅僅作為具有降低的輸出電壓的降壓變換器或者僅僅作為具有升高的輸出電壓的升壓變換器工作。為了保證這一點(diǎn)，開(kāi)關(guān)S3與降壓變換器的整流二極管D2串聯(lián)，并且開(kāi)關(guān)S4與升壓變換器的整流二極管Dl并聯(lián)。此外，可配置的PFC設(shè)置有配置裝置2，該配置裝置承擔(dān)開(kāi)關(guān)Sl和S2的定時(shí)并且接通或關(guān)斷開(kāi)關(guān)S3和S4。為此， 將相應(yīng)的控制信號(hào)輸送給配置裝置2。如果PFC應(yīng)僅僅作為升壓變換器工作，則開(kāi)關(guān)S3和 S4(如所示的那樣)被斷開(kāi)。而如果PFC 1應(yīng)僅僅作為降壓變換器工作，則開(kāi)關(guān)S3和S4被閉合。開(kāi)關(guān)S3和S4不一定是必需的。當(dāng)開(kāi)關(guān)S3被持續(xù)地閉合或者不存在(被橋接) 時(shí)和/或當(dāng)開(kāi)關(guān)S4被持續(xù)地?cái)嚅_(kāi)或者被省略時(shí)，可配置的PFC 1也起作用。其僅僅用于降低開(kāi)關(guān)損耗。PFC 1可以選擇性地在具有連續(xù)電流的運(yùn)行模式(連續(xù)導(dǎo)通模式“continuousconduction mode")下、在具有不連續(xù)電流的運(yùn)行模式(不連續(xù)導(dǎo)通模式“discontinuous conduction mode")下或在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式(臨界導(dǎo)通模式“critical conductionmode”或邊界運(yùn)行模式)下工作。對(duì)于隨后的說(shuō)明，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，請(qǐng)直接參考開(kāi)頭所提及的RoSSett0、SpiaZZi和Tenti的公開(kāi)文獻(xiàn)。在該公開(kāi)文獻(xiàn)中，代表連續(xù)運(yùn)行模式的電路在圖2 (峰值電流控制)、圖3 (平均電流控制)和圖4 (滯后控制)中被示出。代表在邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式(邊界控制)的電路在圖5 (邊界控制)中被示出。并且不連續(xù)運(yùn)行模式在圖6 (不連續(xù)電流PWM控制)中被示出。隨后的說(shuō)明此外涉及本申請(qǐng)的圖3。對(duì)于具有連續(xù)電流的運(yùn)行模式，從扼流圈電流傳感器SE2將關(guān)于流過(guò)開(kāi)關(guān)S2的扼流圈電流的信息以及從測(cè)量點(diǎn)SEl將關(guān)于輸出電壓的信息輸送給配置裝置2。配置裝置2 還包含未示出的正弦參考發(fā)生器。輸入電流具有通過(guò)鋸齒波來(lái)近似的正弦形狀?？商娲兀?正弦參考信號(hào)也可以通過(guò)測(cè)量點(diǎn)SE5來(lái)截取。根據(jù)測(cè)量點(diǎn)SEl處的輸出電壓的大小并且根據(jù)正弦參考信號(hào)的幅值，確定通過(guò)開(kāi)關(guān)S2的最大允許的電流作為控制參數(shù)。通過(guò)扼流圈電流傳感器SE2來(lái)監(jiān)控該電流。一旦通過(guò)扼流圈電流傳感器SE2的電流已達(dá)到其最大允許的值，就斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。在具有連接電流的運(yùn)行模式期間，PFC可以固定的頻率工作。根據(jù)由在扼流圈電流傳感器SE2處達(dá)到關(guān)斷條件所給定的關(guān)斷時(shí)刻，基于預(yù)先給定的周期持續(xù)時(shí)間得出關(guān)斷時(shí)間。在預(yù)先給定的周期持續(xù)時(shí)間到期之后，開(kāi)關(guān)S2再次被接通。為了 PFC 1也能夠選擇性地在具有不連續(xù)電流的運(yùn)行模式下工作，從測(cè)量點(diǎn)SEl 將關(guān)于輸出電壓的信息輸送給配置裝置2就足夠了。配置裝置進(jìn)一步包含未示出的脈寬調(diào)制器以及同樣未示出的電壓偏差比較器，該電壓偏差比較器將從測(cè)量點(diǎn)SEl接收的PFC 1的輸出電壓的測(cè)量信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較并且將比較結(jié)果輸送給脈寬調(diào)制器的一個(gè)輸入端。鋸齒波被輸送給PFCl的另一輸入端。利用脈寬調(diào)制器的輸出信號(hào)對(duì)開(kāi)關(guān)S2進(jìn)行定時(shí)。在這種情況下PFC 1的輸入電流由從零出發(fā)的不連續(xù)的鋸齒波組成，其中其幅值的包絡(luò)線模擬正弦形狀。對(duì)于在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式，從扼流圈L處的測(cè)量線圈SE3將關(guān)于扼流圈電流的過(guò)零的信息并且從測(cè)量點(diǎn)SEl再次將關(guān)于PFC 1的輸出電壓的信息輸送給配置裝置2。為此，配置裝置2附加地包含下列未示出的電路部分電流比較器，扼流圈電流傳感器SE2的測(cè)量信號(hào)和乘法器的輸出信號(hào)被輸送給該電流比較器；電流偏差檢測(cè)器，在測(cè)量線圈SE 3處檢測(cè)到的扼流圈電流過(guò)零信號(hào)被輸送給該電流偏差檢測(cè)器；與門(mén)，該與門(mén)對(duì)開(kāi)關(guān)S3定時(shí)，并且電流比較器的輸出信號(hào)和電流偏差檢測(cè)器的輸出信號(hào)被輸送給該與門(mén)的輸入端。正弦參考發(fā)生器的輸出信號(hào)和電壓偏差比較器的輸出信號(hào)被輸送給乘法器的輸入端。在這種情況下，輸入電流由從零出發(fā)的準(zhǔn)連續(xù)成串的鋸齒波組成，其中其幅值的包絡(luò)線近似正弦形狀。例如，配置裝置2可以被構(gòu)造為控制和/或調(diào)節(jié)單元、諸如集成電路ASIC等。在此，控制和/或調(diào)節(jié)單元可以例如被實(shí)施為數(shù)字單元。數(shù)字實(shí)施提供以下優(yōu)點(diǎn)，即在控制和 /或調(diào)節(jié)單元中可以根據(jù)所選擇的運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換所需的參考值。例如可以在表格中存放參考值列表。測(cè)量點(diǎn)SE1-SE5的測(cè)量值的采集可以分別被輸送給配置裝置2的一個(gè)連接端子。 配置裝置2可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)模數(shù)變換器來(lái)采集測(cè)量值。在測(cè)量點(diǎn)SE1-SE5處所采集的測(cè)量值也可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)共同的連接端子被輸送給配置裝置2。測(cè)量點(diǎn)可以通過(guò)耦合元件相互連接，并且根據(jù)測(cè)量的時(shí)刻，可以在考慮當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的情況下評(píng)價(jià)測(cè)量值。這樣的耦合元件例如可以是二極管或者也可以是高歐姆電阻。當(dāng)例如開(kāi)關(guān)S2被斷開(kāi)時(shí)，可以沒(méi)有電流流過(guò)扼流圈電流傳感器SE2為出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)關(guān)于當(dāng)前時(shí)刻和電路的狀態(tài)的信息，可以使一個(gè)或多個(gè)參考值適配于切換狀態(tài)。該適配可以不僅考慮當(dāng)前切換狀態(tài)而且也可以考慮所選擇的運(yùn)行方式。由此可以將用于采集測(cè)量值的連接端子也用于分別僅在某一運(yùn)行方式下所使用的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的耦合。例如，在具有連續(xù)電流的運(yùn)行模式下所使用的扼流圈電流傳感器SE2可以與在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式下所使用的扼流圈L處的測(cè)量線圈SE3相組合。通過(guò)布置相應(yīng)的耦合元件，可以將一個(gè)連接端子處的兩個(gè)測(cè)量值相組合。其例子在圖5中被示出。在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式下，可以基于所進(jìn)行的扼流圈L的去磁來(lái)識(shí)別測(cè)量值的跳躍。通過(guò)設(shè)置作為耦合元件的二極管D3，可以在開(kāi)關(guān)S2被閉合期間在測(cè)量線圈SE3的測(cè)量路徑上不施加電壓，因?yàn)槎罅魅的次級(jí)繞組上的電壓是負(fù)的，因此二極管D3截止。由此可以在具有連續(xù)電流的運(yùn)行模式下根據(jù)關(guān)于開(kāi)關(guān)S2是被斷開(kāi)還是被閉合的信息來(lái)評(píng)價(jià)作為扼流圈電流傳感器SE2處的幅值的測(cè)量值。圖4示出用于發(fā)光裝置的電子鎮(zhèn)流器3，通過(guò)使用如結(jié)合圖1所述的PFCl可配置該電子鎮(zhèn)流器。PFC 1又包含配置裝置2，其功能和作用已結(jié)合圖3進(jìn)行了闡述。可配置的 EVG 3還包含控制單元4和可配置的切換單元5?？膳渲玫腅VG 3的輸入端可以通過(guò)開(kāi)關(guān)10的相應(yīng)轉(zhuǎn)換選擇性地與交流電壓網(wǎng)(AC 電網(wǎng))11或與直流電壓緊急照明電源(DC緊急照明)12相連接?？膳渲玫腅VG 3的輸出端可以借助轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7選擇性地轉(zhuǎn)換到主輸出電路或緊急照明輸出電路上。主輸出電路具有電感四、諧振電容器9和耦合電容器6。熒光燈13與諧振電容器9并聯(lián)。緊急照明輸出電路包含與平滑電容器8并聯(lián)的發(fā)光二極管14。輸出電路通過(guò)開(kāi)關(guān)S7的選擇性激活僅僅是可選的。也可以去激活(不點(diǎn)燃)氣體放電燈13。如果應(yīng)運(yùn)行LED 14，則可以利用開(kāi)關(guān)附加地連接該LED。在LED運(yùn)行的情況下，也可以去激活用于氣體放電燈13的現(xiàn)有的加熱電路。由可配置的切換單元5將相應(yīng)的運(yùn)行電壓輸送給兩個(gè)輸出電路，該切換單元可以在半橋運(yùn)行模式、全橋運(yùn)行模式和脈寬調(diào)制運(yùn)行模式(PWM運(yùn)行模式)之間轉(zhuǎn)換、也即是可配置的。半橋運(yùn)行模式或全橋運(yùn)行模式對(duì)于具有熒光燈13的主輸出電路來(lái)說(shuō)是相關(guān)的。而 PWM運(yùn)行模式對(duì)于具有發(fā)光二極管14的緊急照明輸出電路來(lái)說(shuō)是相關(guān)的?？膳渲玫那袚Q單元5是逆變器，其將由PFC 1提供的或多或少被平滑的脈沖直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，通過(guò)PFC 1和切換單元在適配于相應(yīng)的輸出電路方面的配置可以確定該交流電壓的頻率和電壓?？膳渲玫腅VG 3還包含電流/電壓源23，其通過(guò)與PFC的輸入端連接的線路31、 也即從AC電網(wǎng)11或從DC緊急照明12獲得其輸入能量。電源23通過(guò)線路25 J6和27給 PFC 1、控制單元4和可配置切換單元5供應(yīng)相應(yīng)的運(yùn)行電壓或相應(yīng)的運(yùn)行電流?？刂茊卧?控制開(kāi)關(guān)10、PFC 1、電流/電壓源23、可配置切換單元5和開(kāi)關(guān)7，如通過(guò)線路30、20、觀、21和22所示的。與圖3相比，PFC 1的配置裝置2通過(guò)線路20從控制單元獲得控制信號(hào)?？刂茊卧?在其側(cè)從兩個(gè)輸入電路、兩個(gè)輸出電路和PFC 1的輸入端獲得信息，如通過(guò)虛線16、17、18、19和15所示的。在正常運(yùn)行中，AC電網(wǎng)電壓11通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)10與可配置的PFC 1的輸入端連接并且將電網(wǎng)電壓導(dǎo)向該輸入端。通過(guò)以虛線所示的線路16將此通知控制單元。相應(yīng)地，該控制單元通過(guò)以虛線所示的線路20切換開(kāi)關(guān)7，使得可配置的切換單元5與主輸出電路連接。此外，該控制單元通過(guò)以虛線所示的線路21切換可配置的切換單元，使得該可配置的切換單元在半橋運(yùn)行模式下工作。通過(guò)以虛線所示的線路20，由控制單元4對(duì)PFC 1的配置裝置2施加控制信號(hào)，該控制信號(hào)導(dǎo)致該P(yáng)FC作為升壓變換器工作。通過(guò)線路31提供電網(wǎng)電壓給電流/電壓源23。控制單元4通過(guò)虛線所示的線路觀切換電流/電壓源23，使得合適的運(yùn)行電壓或電流被輸送給可配置的切換單元5中的半橋和PFC 1。如果現(xiàn)在AC電網(wǎng)11失效，則控制單元4通過(guò)以虛線所示的線路16獲悉這一點(diǎn)。 該控制單元于是促使開(kāi)關(guān)10將PFC 1的輸入端轉(zhuǎn)換到DC緊急照明12。此外，控制單元4 通過(guò)虛線所示的線路22轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7，使得從現(xiàn)在起緊急照明輸出電路連接到可配置的切換單元5的輸出端上。通過(guò)以虛線所示的線路21，控制單元4將可配置的切換單元5轉(zhuǎn)換到 PWM運(yùn)行模式。從現(xiàn)在起由DC緊急照明12供應(yīng)直流電壓的電源23也被轉(zhuǎn)換，使得可配置的切換單元可以在PWM運(yùn)行模式下工作。最后，控制單元4通過(guò)以虛線所示的線路20轉(zhuǎn)換 PFC 1，使得PFC 1僅在降壓運(yùn)行模式下工作。降壓運(yùn)行模式不僅僅對(duì)于LED使用來(lái)說(shuō)是有利的，而且當(dāng)氣體放電燈13以非常低的調(diào)光電平被驅(qū)動(dòng)時(shí)也是有利的。半橋(例如在LED的情況下降壓運(yùn)行模式，在氣體放電燈的情況下推挽運(yùn)行模式) 和PFC(例如升壓或降壓、或者具有連續(xù)電流、不連續(xù)電流的運(yùn)行模式或在連續(xù)和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式)可以根據(jù)負(fù)載的類型或供電狀態(tài)來(lái)調(diào)整其工作方式。所連接的負(fù)載的識(shí)別可以例如通過(guò)測(cè)試測(cè)量(例如通過(guò)燈絲識(shí)別或功率測(cè)量)來(lái)進(jìn)行或者通過(guò)從外部輸送的信息(例如借助關(guān)于接口的信息)來(lái)進(jìn)行。此外應(yīng)注意，在功率低于25W的情況下存在針對(duì)諧波和所提取的電網(wǎng)電流的質(zhì)量的其他標(biāo)準(zhǔn)。因此在小負(fù)載(例如低調(diào)光電平)的情況下，可以舍棄PFC功能，并且PFC可以在替代的運(yùn)行方式(例如降壓運(yùn)行模式)下運(yùn)行。此外，還應(yīng)注意，電流/電壓源23可以按照運(yùn)行模式在電壓控制、電流控制、功率控制或混合控制之間轉(zhuǎn)換。PFC 1可以被構(gòu)造，使得其在降壓模式下運(yùn)行時(shí)承擔(dān)對(duì)接通電流峰值的限制(所謂的突入限制)。為此，例如開(kāi)關(guān)S2可以在降壓運(yùn)行方式的情況下為了中斷電流而被短時(shí)間地?cái)嚅_(kāi)。同時(shí)，對(duì)接通電流峰值的限制可以在所有所述的運(yùn)行方式情況下被應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種定時(shí)功率因數(shù)校正電路，尤其是用于發(fā)光裝置(13，14)的電子鎮(zhèn)流器(3)，其特征在于，配置裝置O)附加地允許配置PFC(I)，使得該P(yáng)FC能夠選擇性地a)在具有連續(xù)電流的運(yùn)行模式下，b)在具有不連續(xù)電流的運(yùn)行模式下，c)在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式下運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于， 所述配置裝置( 允許配置所述PFC(I)，使得該P(yáng)FC能夠d)在降壓運(yùn)行模式下，或e)在升壓運(yùn)行模式下運(yùn)行。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于， 由所述配置裝置引起的所述PFC(I)的配置根據(jù)f)用于AC運(yùn)行或DC運(yùn)行的供電電壓，g)在輸出端處所識(shí)別出的負(fù)載，h)輸入電壓，和/或i)調(diào)光水平來(lái)進(jìn)行。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述配置裝置(2)與用于所述PFC(I)的受控的電流/電壓源03)耦合，并且根據(jù)所設(shè)置的運(yùn)行模式引起在電壓控制、電流控制、功率控制或混合控制之間的轉(zhuǎn)換。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述PFC(I)被構(gòu)造，使得其在降壓模式下運(yùn)行時(shí)承擔(dān)對(duì)接通電流峰值的限制。
6.如權(quán)利要求1至4之一所述的功率因數(shù)校正電路，具有降壓開(kāi)關(guān)S2， 其特征在于，所述PFC(I)具有用于限制接通電流峰值的控制裝置，該控制裝置在接通電網(wǎng)供電電壓的情況下首先斷開(kāi)降壓開(kāi)關(guān)S2，然后按照定時(shí)方式將降壓開(kāi)關(guān)S2閉合、斷開(kāi)等。
7.一種用于發(fā)光裝置(13，14)的電子鎮(zhèn)流器EVG，其特征在于，該電子鎮(zhèn)流器C3)包含具有配置裝置O)的功率因數(shù)校正電路PFC(I)，該配置裝置允許配置PFC，使得該P(yáng)FC能夠選擇性地 -在具有連續(xù)電流的運(yùn)行模式下， -在具有不連續(xù)電流的運(yùn)行模式下，或-在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的邊界范圍內(nèi)的運(yùn)行模式下運(yùn)行。
8.如權(quán)利要求7所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述配置裝置O)附加地允許配置所述PFC，使得該P(yáng)FC能夠選擇性地a)在降壓運(yùn)行模式下，或b)在升壓運(yùn)行模式下運(yùn)行。
9.如權(quán)利要求7或8所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于， 由所述配置裝置⑵引起的所述PFC的配置根據(jù)f)用于AC運(yùn)行或DC運(yùn)行的供電電壓，g)在輸出端處所識(shí)別出的負(fù)載，h)輸入電壓，和/或i)調(diào)光水平來(lái)進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求7至9之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述配置裝置(2)與用于所述PFC(I)的受控的電流/電壓源03)耦合，并且根據(jù)所設(shè)置的運(yùn)行模式引起在電壓控制、電流控制、功率控制或混合控制之間的轉(zhuǎn)換。
11.如權(quán)利要求7至10之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述PFC(I)被構(gòu)造使得其在降壓模式下運(yùn)行時(shí)承擔(dān)對(duì)接通電流峰值的限制。
12.如權(quán)利要求7至11之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述PFC (1)具有用于限制接通電流峰值的控制裝置，該控制裝置在接通電網(wǎng)供電電壓的情況下首先斷開(kāi)降壓開(kāi)關(guān)S2，然后按照定時(shí)方式將降壓開(kāi)關(guān)(S2)閉合、斷開(kāi)等。
13.如權(quán)利要求7至12之一所述的用于發(fā)光裝置(13，14)的電子鎮(zhèn)流器EVG，具有被定時(shí)的切換單元(5)，其特征在于，切換單元(5)是可配置的，使得該切換單元能夠j)在半橋運(yùn)行模式下，或k)在全橋運(yùn)行模式下，或1)在脈寬調(diào)制運(yùn)行模式下運(yùn)行。
14.如權(quán)利要求7至12之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，識(shí)別所使用的發(fā)光裝置(13，14)的控制單元(4)將用于配置的調(diào)節(jié)信息輸送給所述 PFC(I)的配置裝置(2)或可配置的切換單元(5)。
15.如權(quán)利要求13或14之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述可配置的切換單元(5)與用于所述EVG(3)的受控的電流/電壓源03)耦合，并且根據(jù)所設(shè)置的運(yùn)行模式引起在電壓控制、電流控制、功率控制或混合控制之間的轉(zhuǎn)換。
16.如權(quán)利要求7至15之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，在具有LED(14)和在降壓運(yùn)行模式下工作的PFC(I)的EVG(3)運(yùn)行時(shí)，所述PFC(I)承擔(dān)對(duì)被輸送給負(fù)載電路的電壓的幅值控制/調(diào)節(jié)，并且附加地，針對(duì)半橋運(yùn)行模式所配置的切換單元( 承擔(dān)對(duì)被輸送給負(fù)載電路的電壓的頻率控制/調(diào)節(jié)。
17.如權(quán)利要求7至16之一所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，至少一個(gè)熒光燈、至少一個(gè)高壓鹵素?zé)艋虻蛪蝴u素?zé)?、至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)或發(fā)光二極管裝置被用作發(fā)光裝置(13，14)。
18.如權(quán)利要求13所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，可配置的切換單元( 是半橋電路、全橋電路或脈寬調(diào)制切換單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及可配置的功率因數(shù)校正電路(PFC)(1)，其由升壓變換器和降壓變換器組成并且包含配置裝置(2)，該配置裝置確保該P(yáng)FC(1)在升壓運(yùn)行模式下或在降壓運(yùn)行模式下工作。這樣的可配置的PFC(1)尤其適合用于電子熒光燈鎮(zhèn)流器中，使該電子鎮(zhèn)流器自身是可配置的。
文檔編號(hào)H02M1/42GK102318173SQ200880021183
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者朱爾根·芬克, 萊因哈德·博克利 申請(qǐng)人:三多尼克愛(ài)特克兩合股份有限公司