用于发光器件的操作装置的接头占用情况的识别转让专利

申请号 : CN200980111787.6

文献号 : CN101982017B

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相似专利:

发明人 : 爱德华多·佩雷拉马丁·胡贝尔迈克尔·齐默尔曼弗兰克·霍恩

申请人 : 赤多尼科有限公司

摘要 :

一种用于操作灯(11)尤其是气体放电灯的电子镇流器,具有:至少两个用于接通电网电压的电压接头(2,3);变压器(23),变压器的初级绕组(24)与第一电压接头(3)相连,其中,该初级绕组(24)的饱和只出现在电网电压施加在第一电压接头(3)上时;以及用于识别初级绕组(24)的饱和或阻抗变化的电路。

权利要求 :

1.一种用于操作发光器件(11)的操作装置(41),所述操作装置(41)具有:用于接通为所述操作装置(41)供电的电网电压的至少两个电压接头(2,3);以及电路,该电路构造成用于电隔离地识别所述电网电压接通在所述至少两个电压接头中的哪一个电压接头上,以根据所述电网电压接通在哪一个电压接头上选择用于操作所述发光器件的工作参数。

2.根据权利要求1所述的操作装置(41),其特征在于,所述发光器件(11)是气体放电灯。

3.根据权利要求1或2所述的操作装置(41),其特征在于,所述两个电压接头是外部的。

4.一种用于操作发光器件(11)的操作装置(41),所述操作装置(41)具有:用于接通为所述操作装置(41)供电的电网电压的至少两个电压接头(2,3);

变压器(23),该变压器的初级绕组(24)与所述至少两个电压接头(2、3)中的第一电压接头(3)连接,其中所述初级绕组(24)的饱和只能出现在所述电网电压存在于所述第一电压接头(3)上时;以及电路,该电路构造成用于电隔离地识别所述初级绕组的电气参数,来推断所述电网电压是否接通在所述第一电压接头(3)上,以根据推断结果来选择用于操作所述发光器件的工作参数。

5.根据权利要求4所述的操作装置(41),其特征在于,所述发光器件(11)是气体放电灯。

6.根据权利要求4所述的操作装置(41),其特征在于,所述电气参数是所述初级绕组(24)的饱和或阻抗变化。

7.根据权利要求6所述的操作装置(41),其特征在于,所述初级绕组(24)的饱和或阻抗变化的识别是通过控制单元(12)分析所述变压器(23)的次级绕组(25)的阻抗来进行的。

8.根据权利要求7所述的操作装置(41),其特征在于,所述次级绕组(25)被供应参考电压(Vref),与所述次级绕组(25)串联的电流源(43)被选择性地接通,以及所述控制单元(12)分析所述次级绕组(25)的电压变化过程或电流变化过程。

9.根据权利要求7所述的操作装置(41),其特征在于,所述次级绕组(25)的阻抗的分析至少在所述电网电压的一个半波过程中执行。

10.根据权利要求4-7中任一项所述的操作装置(41),其特征在于,在识别或者未识别到所述初级绕组(24)饱和时,推断出所述电网电压接通到所述第一电压接头(3)或者所述至少两个电压接头(2、3)中的第二电压接头(2)上。

11.根据权利要求4-7中任一项所述的操作装置(41),其特征在于,所述电网电压接通到所述第一电压接头(3)或者所述至少两个电压接头中的第二电压接头(2)上表明第一逻辑状态或者第二逻辑状态。

12.根据权利要求4-7中任一项所述的操作装置(41),其特征在于,所述电网电压接通到所述第一电压接头(3)或所述至少两个电压接头中的第二电压接头(2)表示第一灯类型或第二灯类型。

13.根据权利要求11所述的操作装置(41),所述操作装置(41)具有用于存储所求出的逻辑状态的存储单元(38)。

14.根据权利要求12所述的操作装置(41),所述操作装置(41)具有用于存储所求出的灯类型的存储单元(38)。

15.一种用于检测电网电压被接通到电压接头(3)的电路结构(44),其中,所述电压接头(3)用于发光器件的操作装置,所述电网电压为所述操作装置供电,该电路结构(44)具有:用于连接变压器(23)的次级绕组的两个接头(46,47),所述变压器的初级绕组(24)与所述电压接头(3)连接,其中所述初级绕组(24)的饱和只出现在有电压在所述电压接头(3)上时;以及用于识别所述初级绕组的参数来推断所述电网电压是否被接通到所述电压接头(3)并根据推断结果来选择用于操作所述发光器件的工作参数的机构。

16.根据权利要求15所述的电路结构(44),其特征在于,所述参数是所述初级绕组(24)的饱和或者阻抗变化。

17.根据权利要求15或16所述的电路结构(44),所述电路结构(44)为专用集成电路ASIC的形式。

18.一种用于借助用于发光器件的操作装置的多个可能有的接头中的一个接头被为所述操作装置供电的电网电压占用来设置发光器件的工作参数的方法,其中:将所述接头与在所述电网电压存在时饱和的线圈连接;

在电隔离的情况下检测所述线圈的参数,判断所述线圈是否饱和,借此来检测所述电网电压所连接的接头;以及根据所述线圈是否饱和的判断结果,将工作参数用于相连的发光器件。

说明书 :

用于发光器件的操作装置的接头占用情况的识别

技术领域

[0001] 本发明涉及操作装置或电子镇流器,其能操作不同发光器件如气体放电灯或LED。本发明尤其涉及这样的操作装置,其中,使用者能执行关于待操作的发光器件的类型尤其是瓦数(功率等级)的设定,操作装置中的多个输入之一尤其通过电网电压的接通而被占用。该操作装置必须识别尤其是通过电网电压的占用并且据此选择用于一个相连的发光器件的工作参数。

背景技术

[0002] 这样的操作装置经常也被称为多灯装置。
[0003] 用于气体放电灯的电子镇流器此时可以在输入侧具有至少两个不同的端子用于接通电网电压(每种选用灯型各一个),从而使用者可以依据电网电压的接通来设定待操作的灯类型或待运行的瓦数。

发明内容

[0004] 本发明基于以下任务,即提供一种用于识别用于发光器件的操作装置的接头的占用情况的技术。
[0005] 该任务通过权利要求的特征部分的特征来完成,其中权利要求的组合为完成设定任务的特别有利的方式。
[0006] 根据本发明的第一方面,规定了一种用于操作发光器件尤其是气体放电灯的电子镇流器。该镇流器有用于接通电网电压的至少两个电压接头。该镇流器有一个变压器,变压器的初级绕组与其中一个电压接头相连。当电网电压加在该电压接头上时,相应地出现初级绕组的饱和或至少一个阻抗变化。而当在电压接头上没有电网电压时,没有出现初级绕组的饱和或阻抗变化。镇流器具有用于识别初级绕组的饱和或阻抗变化的电路。根据本发明的总体构想,在电隔离情况下进行电网电压的施加。
[0007] 该初级绕组的饱和或阻抗变化的识别可以通过尤其借助控制单元来分析变压器的次级绕组的阻抗来进行。
[0008] 次级绕组可以接收参考电压。电流源可以与次级绕组串联地被选择性地接通,尤其是被选择性地通断。控制单元可以分析次级绕组的电压变化过程或者电流变化过程。
[0009] 次级绕组阻抗的分析可以至少在电网电压的一个半波过程中或在电网电压的至少两个半波过程中进行。
[0010] 当识别或者未识别到初级绕组的饱和或阻抗变化时,可以推断出电网电压接通到第一或者第二电压接头。
[0011] 电网电压接通到第一或第二电压接头可表明第一或第二逻辑状态。
[0012] 电网电压接通到第一或第二电压接头可表示第一或第二灯类型。
[0013] 电子镇流器可具有存储单元,用于存储所求出的逻辑状态或灯类型。
[0014] 根据本发明的另一个方面,规定一种用于检测电压接通到电压接头上的电路结构。该电路结构具有两个用于连接变压器的接头。变压器的初级绕组与该电压接头相连接。初级绕组的饱和或阻抗变化只出现在电压加在该电压接头上时。该电路布线具有用于识别初级绕组的饱和或阻抗变化的机构。
[0015] 该电路结构最好能以ASIC(专用集成电路)形式构成。
[0016] 根据本发明的镇流器最好在输入侧有两个不同的用于接通电网电压的端子,从而使用者可依据电网电压接头来设定待运行的瓦数。
[0017] 根据本发明,设有一个变压器,该变压器的初级绕组与电网电压接头相连接。变压器被设计成如果施加有电网电压则使初级绕组饱和。
[0018] 为了判断在与变压器相连的端子上是否实际存在电网电压,评定变压器的次级绕组的阻抗。各种方法适用于此。就是说,与变压器次级绕组的阻抗相关的参数的分析起到重要作用。该分析可以被整合到ASIC中。
[0019] 次级绕组接收参考电压。为了进行分析,有选择地根据由ASIC设定的信号来接通开关,以便分析由此出现的电压变化过程或电流变化过程。在一次判断连接上哪个端子之后,该开关在次级侧被断开。关于使用者依据电网端子所选择的瓦数的判断结果可被存储起来。
[0020] 次级侧阻抗的分析必须有足够长时间,以保证该分析刚好没有在电网电压的过零区域内进行。优选分析例如多个半波的时间段。
[0021] 对本发明有利的尤其是在电网电压和分析是否有电网电压的机构之间的通过变压器所给出的电流绝缘。
[0022] 还有利的是,用于分析是否有电网电压或灯类型识别的机构可以设置在ASIC中。这样,可以使用ASIC的已有的元件块或单元,例如比较器或电流源。
[0023] 还有利的是,根据所用的变压器甚至能识别很小的流过初级绕组的电流。
[0024] 因为变压器饱和工作,所以还有利地保持低的初级绕组侧损失。
[0025] 本发明还涉及一种用于识别发光器件的操作装置的接头被电网电压占用的方法,其中该接头与在加有电网电压时饱和的线圈连接,并且在电隔离的情况下检测线圈是否饱和。
[0026] 本发明的另一个方面涉及一种用于借助发光器件的操作装置的多个可能有的接头之一被电网电压占用来设定发光器件的工作参数的方法,其中:
[0027] 该接头与在加有电网电压时饱和的线圈连接;
[0028] -在电隔离的情况下检测该线圈是否饱和;以及
[0029] -根据检测结果,工作参数被用于相连的发光器件。
[0030] 本发明的又一个方面涉及用于发光器件的操作装置的控制单元,尤其是集成电路例如ASIC或者微处理器。

附图说明

[0031] 现在,参照附图并结合优选实施例来详细说明其它的特征、优点和性能,其中:
[0032] 图1示意性地示出了本发明的一个实施例,
[0033] 图2表示本发明的另一个实施例,
[0034] 图3表示图2所示实施例的一种形式,以及
[0035] 图4表示图2所示实施例的另一种形式。

具体实施方式

[0036] 图1示意性地表示了本发明的第一实施例。
[0037] 图1示出了电子镇流器1,其包括用于通常为50Hz的电网电压的两个输入或者说电网电压接头2、3。用于电网电压的这两个接头配置对应于各自一种灯类型,其外界预选根据本发明由镇流器1识别。
[0038] 若干灯类型尤其能以不同的工作参数或者灯特定参数来区分,以及例如灯电流、灯电压、灯丝电压、灯丝电流、点亮电压、预热时间等等。
[0039] 在图1的实施例中,电子镇流器1被设计用来就工作参数被调整匹配于具有70W第一功率或额定功率的灯类型或者具有35W功率或额定功率的灯类型。
[0040] 变压器T的初级绕组W与两个电网电压接头2、3之一或者说端子之一串联。变压器T尤其是电流互感器(CT),它是一种特殊的变压器,用于测量大的交流电。
[0041] 就是说,变压器T具有初级绕组W,初级绕组通过相应电网电压接头2、3的支路来测量电流。该电流与初级绕组和次级绕组W、W′之比成反比地缩小并在次级绕组W′电路中被测量,其中变压器T用于电流绝缘。
[0042] 在图1的实施例中,与变压器T的次级绕组W′并联地设有一个电阻R。该电阻W′的电压由控制单元12通过两条线13和14测量。
[0043] 如果控制单元12现在依据电阻W′的电压的测量结果测量流过初级绕组W的电流,则控制单元12可以推断出镇流器1通过接头3被电网供电并相应推断出35W灯功率。反之,控制单元12将推断出70W灯功率。
[0044] 如图1所示,与两个电网电压接头2、3之一接通的电网电压被供给电磁滤波器4(EMI)。图1所示的镇流器1还包括桥式整流器5,它对由电磁滤波器4滤波的电网电压进行整流并被供给直流电压中间电路6。
[0045] 在中间电路6之后接有半桥逆变器7,其包括两个(未示出的)交替脉冲开关。所述开关被控制单元12通断。谐振电路8与逆变器7相连,该谐振电路众所周知地由扼流圈和电容(未示出)构成。逆变器7用作发光器件的驱动电路,或者它能以全桥逆变器或其它开关调节器的形式构成。
[0046] 灯11,例如气体放电灯尤其是低压气体放电灯或高压气体放电灯(也称为HID灯,英文缩写)或者一个或多个LED,通过镇流器1的输出9、10与谐振电路8的电容并联。电路部分4-8在镇流器中是常见和已知的。
[0047] 图2示意表示本发明的另一个实施例。
[0048] 电子镇流器21还是配设有两个接头配置2、3和一根零线22。根据电网电压是否被接通在第一或第二电网电压接头2、3上,镇流器21调设到70W或35W灯功率。
[0049] 与第二电网电压接头3串联地设有一个可饱和的变压器23,或者说变压器23的初级绕组24与第二电网电压接头3连接。当接头3上施加有电网电压时,变压器23可选地设计得使初级绕组24饱和。在任何情况下,当接通电网电压时,初级绕组的阻抗都变化。根据本发明,在电位隔离的情况下进行电网电压的施加,对此本领域技术人员原则上知晓各种的不同可能方式(光电耦合器等)。
[0050] 一个测试信号发生器26设计用于能在变压器23的次级绕组25的电路中产生有源信号。在镇流器21中还设有一个识别电路27,用于识别电网电压接头3上是否有电流。测试信号发生器26和识别电路27被控制器28控制。
[0051] 由电子镇流器21操作的负载29最好可以是气体放电灯11,例如低压气体放电灯或高压气体放电灯。
[0052] 图3表示实施例21的一个特殊形式。
[0053] 电子镇流器31相应地具有两个接头配置2、3和一个包括初级绕组的变压器23,该初级绕组在电网供电装置接通在端子3上时饱和。
[0054] 其它电路4-8与图1的电路相同。
[0055] 变压器23的次级绕组25与一个二极管D1并联,其中该并联电路又串联在例如3.3伏特电压Vo和发生器26之间。
[0056] 发生器26具有一个晶体管32,它在基极侧被电压Vg或者说被脉冲发生器33控制。当晶体管32导通时,在集电极-发射极路段出现大电流。该电流从电压点Vo经次级绕组25、晶体管32和电阻R1流向大地。
[0057] 电压点Vg通过电阻R2与该晶体管32连接。两个二极管D2、D3连接在晶体管32的基极和大地之间。
[0058] 以下将说明镇流器31如何能识别灯类型,即如何能区别电网电压接通在端子2上或是端子3上。
[0059] 若电子镇流器31通过电网电压接头3来馈电,则变压器23及其初级绕组24饱和。因此,次级绕组25的电压在达到饱和后减弱为零,从而在电压点Vc测量电压Vo。
[0060] 此时要注意,只有当初级侧电流超过规定值时,变压器才能达到饱和。尤其可能取决于变压器23的铁芯横截面、铁芯材料或绕组匝数的该值在这里是如此选择的,即当加有电网电压时,变压器23实际处于饱和中。
[0061] 而如果在电网电压接头3上没有电网电压,即当镇流器31通过另一个电网电压接头2来供电时,在初级侧24没有电流。相应地,可以生成在次级侧25感应的电压。晶体管或者说开关32的接通于是造成次级侧25的电压降低,这可以在电压点Vc上测到。
[0062] 若控制单元12在考虑到一定容差情况下测量到电压Vc=Vo,则可以推断出35W灯功率并且能够用相应的参数操作该灯11。
[0063] 而如果测量到电压Vc<Vo,则控制单元12可以推断出70W额定功率,用于随后也作为70W灯来操作相连的灯11。
[0064] 一旦识别出灯类型,控制单元就可以在存储器38中存储该信息。
[0065] 图4表示本发明的一个替代实施方式。
[0066] 根据此实施方式的镇流器41与图3所示的形式区别仅在于有源信号的产生26和电流测量47。
[0067] 与二极管D1并联的变压器23的次级绕组25一方面与例如3.3伏特的参考电压Vref相连,另一方面与比较器42的正输入Vc相连。比较器42的第二负输入被设定为Vref/2,从而在电网电压接通于端子3时,比较器42产生一个正输出电压Vout=Vc-Vref/2=Vref-Vref/2=Vref/2。该输出电压Vout被供给控制单元12,因此该控制单元能推断出35W额定功率。
[0068] 控制单元12具有一个输出48用于控制一个与电流源43串联布置的开关45。由开关45和电流源43构成的串联电路被连接在大地和在次级绕组25、二极管D1和比较器42之间的连接点之间。
[0069] 如果控制单元12通过未饱和的变压器23接通开关45,则电流由于电流源43而流经次级绕组25,结果,比较器输入Vc降低到小于值Vref/2。所出现的比较器负输出电压Vout被控制单元测量。因此,又可以推断出存在70W灯。
[0070] 各种电路和优选二极管D1、开关45、电流源43、比较器42和控制单元12可以被集成在ASIC44或者说专用集成电路中。