專利名稱：用于運(yùn)行至少一個(gè)放電燈的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子鎮(zhèn)流器，用于運(yùn)行至少一個(gè)放電燈，該電子鎮(zhèn)流器具有輸入端，該輸入端具有用于和供電直流電壓耦合的第一和第二輸入端接口，其中第二輸入端接口和外部的基準(zhǔn)電位連接；具有輸出端的負(fù)載電路，該輸出端具有用于連接至少一個(gè)放電燈的第一和第二輸出端接口 ；扼流圈變換器，其包括變換器扼流圈、變換器二極管和變換器開關(guān)，其中變換器扼流圈串聯(lián)耦合在第一輸入端接口和負(fù)載電路之間；控制電路，其設(shè)計(jì)用于在運(yùn)行時(shí)利用高頻信號(hào)控制變換器開關(guān)；其中第一電容通過電子鎮(zhèn)流器的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)和高頻電壓連接，由此限定了第一電壓，該第一電壓在運(yùn)行時(shí)通過第一電容相關(guān)于外部的基準(zhǔn)電位下降；和其中第二電容通過電子鎮(zhèn)流器的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)以高頻的方式相關(guān)于內(nèi)部的基準(zhǔn)電位被供給直流電壓。
背景技術(shù)：
在這種電子鎮(zhèn)流器中，借助于扼流圈變換器接通幾百伏的電壓并且頻率為大約 30kHz至1MHz。扼流圈變換器在此是這樣的變換器，其中在每個(gè)工作行程期間從供電電壓中提取電流或者說將電流反饋到那里。兩個(gè)重要的代表是補(bǔ)償變換器和升壓變換器。這種變換器具有變換器扼流圈、變換器二極管和變換器開關(guān)，其中變換器扼流圈串聯(lián)耦合在第一輸入端接口和負(fù)載電路之間。在上述的高頻高電壓的連接的情況下，產(chǎn)生來自電源線的以及輻射的電磁干擾，其必然處于相關(guān)的EMV-規(guī)定的極限值之下。這區(qū)分為一方面是共模干擾，即所謂的Y-干擾，其中電荷平衡通過電源線同相地實(shí)現(xiàn)；以及另一方面是推挽干擾，即所謂的X-干擾，其中電荷平衡通過電源線反相地實(shí)現(xiàn)。為了減少來自電源線的共模干擾，通常在電源輸入端中應(yīng)用電流補(bǔ)償?shù)亩罅魅Α?然而在困難的情況下這個(gè)措施通常是不足夠的。由EP 0 763 276B1已知了一種用于進(jìn)一步加以改進(jìn)的、用于主動(dòng)補(bǔ)償共模干擾的方法?；谠撐墨I(xiàn)的教導(dǎo)，例如可以產(chǎn)生相對(duì)于該高頻的半電橋電壓是反相的電壓。由于這兩個(gè)電壓電容式地輸入耦合于外界，因此由此引起的干擾基于其反相的相位被補(bǔ)償。然而迄今為止特別在如在根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器中使用的扼流圈變換器中，這種原理并不成功地得到應(yīng)用，這是因?yàn)榉聪嚯妷旱漠a(chǎn)生必然伴隨著高投入才可能實(shí)現(xiàn)。特別在超過IMHz的頻率分量的情況下，補(bǔ)償不再令人滿意地起作用，這是因?yàn)閰⑴c的電流由于參與的電容而不是任意的鎖相的。問題特別在于已經(jīng)描述過的、在保護(hù)等級(jí)為2的設(shè)備中的來自電源線的共模干擾，其在沒有金屬殼體以及沒有保護(hù)接地端子的情況下必須遵循相關(guān)的EMV-規(guī)定的極限值。在具有金屬殼體的設(shè)備中，與此相反地，直到一特定的程度能通過金屬殼體實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的電荷平衡。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，對(duì)一種適合的電子鎮(zhèn)流器這樣改進(jìn)，該電子鎮(zhèn)流器的特征在于盡可能少的共模干擾，特別也在沒有金屬殼體時(shí)實(shí)現(xiàn)。
該目的通過一種具有根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的電子鎮(zhèn)流器來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即不同的電容是產(chǎn)生共模干擾的起因第一電容通過電子鎮(zhèn)流器的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)和高頻電壓連接。由此第一電壓在運(yùn)行時(shí)通過第一電容相關(guān)于外部的基準(zhǔn)電位下降。此外，第二電容通過電子鎮(zhèn)流器的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)以高頻的方式相關(guān)于內(nèi)部的基準(zhǔn)電位被供給直流電壓。如果現(xiàn)在和干擾源、也就是說通過第一電容下降的電壓反相的裝置的內(nèi)部的基準(zhǔn)電位發(fā)生變化，則可以由此使得共模干擾減少，在理想情況下被完全補(bǔ)償。根據(jù)本發(fā)明，因此至少一個(gè)元件耦合在內(nèi)部的和外部的基準(zhǔn)電位之間，第二電壓通過該至少一個(gè)元件下降，第二電壓相對(duì)于第一電壓是反相的。換句話說，由于第一電容在沒有這種附加的元件時(shí)因此產(chǎn)生通過第一電容流向外部的基準(zhǔn)電位的高頻電流。這引起所述的干擾。如果現(xiàn)在那個(gè)在沒有附加的元件時(shí)相對(duì)于外部的基準(zhǔn)電位不具有干擾的電路部分、即特征在于第二電容的那個(gè)電路部分，通過插入附加的元件而促使高頻-電流流向外部的基準(zhǔn)電位，且該電流相對(duì)于通過第一電容產(chǎn)生的高頻-電流是反相的，則因此可以減少或者甚至消除所述的干擾。只有通過插入附加的元件才因此使得第二電容以高頻方式發(fā)揮作用。利用附加的元件因此使得電壓偏差在電路部分中被引入，其在沒有附加的元件時(shí)可能處于恒定的電位上。當(dāng)前，這種最后描述的作用通過適合的設(shè)計(jì)被充分利用，以便基于第一電容減少或甚至補(bǔ)償干擾性的效果。通過該措施，利用很少的投入特別也明顯改進(jìn)了保護(hù)等級(jí)2的裝置的干擾抑制的質(zhì)量。由于相對(duì)于相應(yīng)的EMV標(biāo)準(zhǔn)的極限值的更大的間距，也能控制在干擾抑制技術(shù)方面危險(xiǎn)的安裝情況。對(duì)于迄今為止僅能應(yīng)用在保護(hù)等級(jí)1的燈中的電子鎮(zhèn)流器來說，可將使用范圍擴(kuò)展到保護(hù)等級(jí)2的裝置上。在一個(gè)有利的實(shí)施方式中，至少一個(gè)元件是補(bǔ)償電感。由此能特別價(jià)廉地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在此優(yōu)選的是，補(bǔ)償電感選擇為L(zhǎng)k = 0.9至1.1 * (Li * Chi/Cj，其中補(bǔ)償電感特別選擇為L(zhǎng)k = Ll * ChiZiC1。，其中Chi是第一電容，Cltj是第二電容，Lk是補(bǔ)償電感，和Ll是變換器扼流圈的電感。優(yōu)選地，補(bǔ)償電感是變換器扼流圈的電感的0. 01至0. 9倍。由此獲得了對(duì)于由現(xiàn)有技術(shù)已知的電流補(bǔ)償?shù)?、基于完全另一種原理的扼流圈的明確的界限。在電流補(bǔ)償?shù)亩罅魅χ?，兩個(gè)扼流圈也就必須具有相同的電感，以便通過電源交流電避免磁化。特別優(yōu)選地，緩沖器并聯(lián)耦合于補(bǔ)償電感。通過該緩沖器，補(bǔ)償性能可以在非常高的頻率的情況下、例如從5MHz起，得到改進(jìn)。優(yōu)選地，緩沖器包括電容器的和歐姆電阻的串聯(lián)電路。特別優(yōu)選地，補(bǔ)償電感和變換器扼流圈耦合。由此實(shí)現(xiàn)了磁性耦合，由此使得電性能、特別是頻率性能和兩個(gè)電感相適應(yīng)。特別優(yōu)選地，補(bǔ)償電感和變換器扼流圈一樣地纏繞在相同的芯上。變換器扼流圈通常具有用于識(shí)別變換器扼流圈的去磁的附加繞組。由此獲得了本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式的可能性其中附加繞組是補(bǔ)償電感。由此不必應(yīng)用附加的電感，由此繞組結(jié)構(gòu)明顯簡(jiǎn)化。被研發(fā)用于使用在具有用于識(shí)別去磁的輔助繞組的扼流圈變換器中的電感可以不發(fā)生變化地用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明?？梢詥为?dú)地通過電路板的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的變化。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，電子鎮(zhèn)流器不具有金屬殼體和/或不具有保護(hù)接地端子。如已經(jīng)描述地，扼流圈變換器可以是升壓變換器，其中變換器二極管串聯(lián)耦合在變換器扼流圈和負(fù)載電路之間，其中在變換器扼流圈和變換器二極管之間的連接點(diǎn)通過變換器開關(guān)和內(nèi)部的基準(zhǔn)電位耦合。由從屬權(quán)利要求中得出其它的優(yōu)選的實(shí)施方式。


以下根據(jù)附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施例。圖中示出圖1在示意圖中示出電子鎮(zhèn)流器的略圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第一個(gè)實(shí)施例；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第二個(gè)實(shí)施例；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的第三個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1在示意圖中示出根據(jù)本發(fā)明的具有扼流圈變換器的電子鎮(zhèn)流器的實(shí)施例的略圖。電子鎮(zhèn)流器10在輸入側(cè)由供電直流電壓El饋電。在實(shí)踐中供電直流電壓El可以是交流電源，在其后設(shè)有整流器。扼流圈變換器12包括變換器扼流圈Li、變換器二極管Dl 和變換器開關(guān)Si，變換器開關(guān)由未示出的控制電路來控制，如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于技術(shù)人員是已知的。在變換器扼流圈后面布置了并聯(lián)于負(fù)載電路&的存儲(chǔ)電容器Cl。供電直流電壓El的負(fù)極和外部的基準(zhǔn)電位Mext耦合，而扼流圈變換器12的開關(guān) Si、電容Cl以及負(fù)載電路&和內(nèi)部的基準(zhǔn)電位Mint耦合。當(dāng)前，補(bǔ)償電感Lk串聯(lián)于變換器扼流圈Li。施加在兩個(gè)電感上的電壓在假設(shè)為理想的元件的情況下彼此成精確比例。在補(bǔ)償變換器或升壓變換器的標(biāo)準(zhǔn)配置中，Ll和電源El的正的輸出端耦合。如果現(xiàn)在補(bǔ)償電感Lk串聯(lián)耦合于變換器扼流圈Ll，那么因此首先不獲得任何結(jié)果。相對(duì)于電子鎮(zhèn)流器的內(nèi)部的基準(zhǔn)電位Mint，施加在變換器扼流圈Ll和補(bǔ)償電感Lk上的電壓U1和Uk處于相位中。其振幅的比例為^/隊(duì)。已知的是，經(jīng)過變換器扼流圈Ll和補(bǔ)償電感Lk的電流在任何時(shí)刻具有相同的振幅和相位。因此電流的時(shí)間導(dǎo)數(shù)在兩種情況下也是相同的。參照?qǐng)D2，現(xiàn)在在根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器中，補(bǔ)償電感Lk耦合在外部的基準(zhǔn)電位Mrait 和內(nèi)部的基準(zhǔn)電位Mint之間。相關(guān)于外部的基準(zhǔn)電位Mrart，電壓Uchi通過變換器扼流圈Ll下降以及電壓Ucd。通過補(bǔ)償電感Lk下降。在正齒面的情況下通過變換器扼流圈Li，例如當(dāng)關(guān)閉變換器開關(guān)Sl時(shí)，通過補(bǔ)償電感Lk得出負(fù)齒面。從外部的基準(zhǔn)電位Mrart出發(fā)看去，電壓的偏差也就通過變換器扼流圈Ll而降低。出于原則上的原因，在變換器扼流圈Li、變換器開關(guān)Sl以及變換器二極管Dl之間的連接始終保持盡可能短。相對(duì)于外界環(huán)境的耦合電容當(dāng)前稱為Chi并且因此相對(duì)較小。 因此，電子鎮(zhèn)流器的所有區(qū)域都有助于耦合電容chi，這些區(qū)域在電子鎮(zhèn)流器運(yùn)行時(shí)被供給高頻電壓。
相反地，所有在電子鎮(zhèn)流器運(yùn)行時(shí)以高頻方式相關(guān)于內(nèi)部的基準(zhǔn)電位Mint被供給直流電壓的元件都有助于第二耦合電容C1()。當(dāng)d/dt Uchi (t) * Chi = d/dt Uclo (t) * C10 時(shí)，通過耦合電容 Chi 和 C1q 實(shí)現(xiàn)電容電流的完全的補(bǔ)償。由此，當(dāng)補(bǔ)償電感Lk選擇為L(zhǎng)k = Ll女ChiZt1。時(shí)，實(shí)現(xiàn)了完全的補(bǔ)償。由于電容C1。比Chi大很多，因此對(duì)于補(bǔ)償來說僅需要很小的電壓偏差A(yù)U。hi。其可以簡(jiǎn)單地利用小結(jié)構(gòu)形式的電感的元件或者借助于在變換器扼流圈Ll上的附加繞組產(chǎn)生。在圖3中所示的根據(jù)本發(fā)明的鎮(zhèn)流器的實(shí)施方式中，在變換器扼流圈Ll和補(bǔ)償電感Lk之間的耦合通過在這兩個(gè)電感Li，Lk之間的連接線段表明。在圖3中示出的實(shí)施方式還包括緩沖器&，其在它那方面包括電容器Cs的和歐姆電阻民的串聯(lián)電路并且并聯(lián)耦合于電感Lk。該緩沖器&能實(shí)現(xiàn)在很高的頻率范圍的情況下、優(yōu)選從5MHz起改進(jìn)補(bǔ)償。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，電容Cs為1. 5nF,歐姆電阻Rs為6. 8 Ω。在前面的描述中從理想的元件出發(fā)。但是實(shí)際上電感Ll，Lk具有不同的寄生并聯(lián)電容，其在頻率較高時(shí)阻止完全補(bǔ)償。根據(jù)期望的補(bǔ)償程度，因此有可能需要附加的簡(jiǎn)單的措施，以便在整個(gè)必需的頻率范圍上實(shí)現(xiàn)良好的干擾抑制。常見的例如是電容器、電阻或者小型的鐵氧體珠，其并聯(lián)于或者串聯(lián)于電感Li，Lk,以及開關(guān)Sl和二極管D1。在圖4中示出的實(shí)施方式中，相關(guān)于圖2和圖3示出的參考標(biāo)號(hào)在涉及相同的或類似的元件時(shí)就是適用的。僅僅探討不同之處。在此通過通常用于識(shí)別變換器扼流圈Ll 的去磁的輔助繞組實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電感Lk。為此目的，輔助繞組Lk 一方面和內(nèi)部的基準(zhǔn)電位Mint 連接，另一方面和外部的基準(zhǔn)電位Mrart連接。盡管根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用了補(bǔ)償電感Lk，其還可以用于識(shí)別變換器扼流圈Ll的去磁。為此，通過補(bǔ)償電感Lk下降的電壓Uzm耦合在相應(yīng)的控制裝置的輸入端Z⑶上。
權(quán)利要求
1.一種電子鎮(zhèn)流器(10)，用于運(yùn)行至少一個(gè)放電燈，所述電子鎮(zhèn)流器具有-輸入端，所述輸入端具有用于和供電直流電壓(El)耦合的第一和第二輸入端接口， 其中所述第二輸入端接口和外部的基準(zhǔn)電位(Mrait)連接；-具有輸出端的負(fù)載電路αυ，所述輸出端具有用于連接至少一個(gè)所述放電燈的第一和第二輸出端接口；-扼流圈變換器(12)，所述扼流圈變換器包括變換器扼流圈(Li)、變換器二極管(Dl) 和變換器開關(guān)(Si)，其中所述變換器扼流圈(Li)串聯(lián)耦合在所述第一輸入端接口(El)和所述負(fù)載電路(RJ之間；-控制電路，所述控制電路設(shè)計(jì)用于在運(yùn)行時(shí)利用高頻信號(hào)控制所述變換器開關(guān) (Si)；其中第一電容(Chi)通過所述電子鎮(zhèn)流器(10)的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)和高頻電壓連接，由此限定了第一電壓(U。hi)，所述第一電壓在運(yùn)行時(shí)通過所述第一電容 (Chi)相關(guān)于所述外部的基準(zhǔn)電位(Mrart)下降；和其中第二電容(CJ通過所述電子鎮(zhèn)流器(10)的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)以高頻的方式相關(guān)于內(nèi)部的基準(zhǔn)電位(Mint)被供給直流電壓； 其特征在于，至少一個(gè)元件耦合在所述內(nèi)部的基準(zhǔn)電位(Mint)和所述外部的基準(zhǔn)電位(Mrait)之間， 第二電壓(U。J在運(yùn)行時(shí)通過所述至少一個(gè)元件下降，所述第二電壓相對(duì)于所述第一電壓 (Uchi)是反相的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述至少一個(gè)元件是補(bǔ)償電感(Lk)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于， 所述補(bǔ)償電感(Lk)選擇為L(zhǎng)k = 0. 9至1. 1 * (Li * Chi/Cl0)， 其中所述補(bǔ)償電感(Lk)特別選擇為L(zhǎng)k = Ll * ChiZiC1。，其中Chi是所述第一電容， C10是所述第二電容， Lk是所述補(bǔ)償電感，和 Ll是所述變換器扼流圈的電感。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述補(bǔ)償電感 (Lk)是所述變換器扼流圈(Li)的電感的0. 01至0. 9倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，緩沖器(Sn)并聯(lián)耦合于所述補(bǔ)償電感(Lk)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述緩沖器(Sn)包括電容器 (Cs)的和歐姆電阻(Rs)的串聯(lián)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述補(bǔ)償電感 (Lk)和所述變換器扼流圈(Li)耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述補(bǔ)償電感(Lk)和所述變換器扼流圈(Li) 一樣地纏繞在相同的芯上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述變換器扼流圈(Li)具有用于識(shí)別所述變換器扼流圈(Li)的去磁的附加繞組，其中所述附加繞組是所述補(bǔ)償電感(Lk)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述電子鎮(zhèn)流器(10)不具有金屬殼體和/或不具有保護(hù)接地端子。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電子鎮(zhèn)流器(10)，其特征在于，所述扼流圈變換器是升壓變換器(12)，其中所述變換器二極管(Dl)串聯(lián)耦合在所述變換器扼流圈(Li) 和所述負(fù)載電路( )之間，中在所述變換器扼流圈(Li)和所述變換器二極管(Dl)之間的連接點(diǎn)通過所述變換器開關(guān)(Si)和所述內(nèi)部的基準(zhǔn)電位(Mint)耦合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子鎮(zhèn)流器(10)，用于運(yùn)行至少一個(gè)放電燈，該電子鎮(zhèn)流器具有輸入端，該輸入端具有用于和供電直流電壓耦合的第一和第二輸入端接口，其中第二輸入端接口和外部的基準(zhǔn)電位(Mext)連接；具有輸出端的負(fù)載電路(RL)，該輸出端具有用于連接至少一個(gè)放電燈的第一和第二輸出端接口；扼流圈變換器(12)，其包括變換器扼流圈(L1)、變換器二極管(D1)和變換器開關(guān)(S1)，其中變換器扼流圈(L1)串聯(lián)耦合在第一輸入端接口(E1)和負(fù)載電路(RL)之間；控制電路，其設(shè)計(jì)用于在運(yùn)行時(shí)利用高頻信號(hào)控制變換器開關(guān)(S1)；其中第一電容(Chi)通過電子鎮(zhèn)流器(10)的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)和高頻電壓連接，由此限定了第一電壓(Uchi)，該第一電壓在運(yùn)行時(shí)通過第一電容(Chi)相關(guān)于外部的基準(zhǔn)電位(Mext)下降；和其中第二電容(Clo)通過電子鎮(zhèn)流器(10)的這樣一個(gè)區(qū)域限定，該區(qū)域在運(yùn)行時(shí)以高頻的方式相關(guān)于內(nèi)部的基準(zhǔn)電位(Mint)被供給直流電壓；其中至少一個(gè)元件耦合在內(nèi)部的基準(zhǔn)電位(Mint)和外部的基準(zhǔn)電位(Mext)之間，第二電壓(Uclo)在運(yùn)行時(shí)通過該至少一個(gè)元件下降，第二電壓相對(duì)于第一電壓(Uchi)是反相的。
文檔編號(hào)H05B41/285GK102422720SQ201080017793
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者沃爾弗拉姆·索瓦, 阿韋德·斯托爾姆, 馬克西米利安·格貝爾 申請(qǐng)人:歐司朗股份有限公司