CN101548455A - 用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置和方法，其具有：电网输入端子(3)；带有X电容器(XC1、XC2)的电网输入滤波器(1)；带有滤波电容器(C1)的整流器部件(2)；以及直流电压转换器(4)；其中在电网电压中断时在限定的时段上接通用电器，其中该用电器和时段协调为使得消耗在电容器(XC1，XC2，C1)中存储的剩余能量，并且于是在电网输入端子(3)上的电压在非常短的时间内降低到对人没有危险的值。

Description

用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置和方法
技术领域
本发明涉及电子驱动设备，这些电子驱动设备以电网电压来驱动。这些设备通常具有电网输入滤波器，该电网输入滤波器由电容器和电感性器件构成。通常，在该电网滤波器中也包含所谓的X电容器，这些X电容器是位于交流电连接部之间的电容器。
当驱动设备与电网电压分离时，这些电容器在一定时间上保持其电压，由此对于使用者例如电工而言在触碰驱动设备侧的电网端子时存在电击危险。因此，在一些国家中有规定，其规定了在驱动设备侧的电网端子上的电压必须在短时间内下降到不危险的电压上。
背景技术
为了遵守该规定，现有技术中有两种不同的方式。一种方式在于将X电容器选择为小到使得X电容器在设备待机时(即当灯关断时)在规定的时间中以小的电流消耗来放电。
另外的可能性在于，人为地将现代的电子驱动设备的小的待机消耗提高，以便使电容器在规定的时间中放电。
然而两种实施形式都具有缺点。当电容器选择得太小时，这些电容器不再能够胜任其实际的任务，即将电网干扰和高压脉冲滤除。结果是由于在电流网络中的过压导致电子驱动设备的故障。由电子驱动设备引起的干扰也可能不再可以被充分地过滤，使得不再可以遵守现行EMV规则(EMV＝电磁兼容性)。
如果电容器选择得足够大，则必须人为地将待机中的驱动设备的非常小的电流消耗提高，这对于总电流消耗产生不利影响并且最后也对环境造成不利影响。
此外，在整流器之后的支持电容器证明是另外的问题，其中该支持电容器设置在非常多的驱动设备中并且应当将整流后的交流电压平滑。为了实现该任务，电容器被设计为非常大。因为支持电容器与X电容器通过整流器并联，所以该支持电容器必须通过待机消耗与X电容器同时放电，以便能够遵守规定的标准。
任务
因此本发明的任务是提出一种电路装置和一种方法，其中X电容器可以被选择得足够大，而不必将驱动设备的待机消耗持续地提高。
发明内容
该任务通过具有权利要求1的特征所述的电路装置以及具有权利要求9所述的特征所述的方法来解决。根据本发明的驱动设备是如下的设备：该设备持久地与电网电压相连并且通过控制接口来将灯接通和关断。如果灯被关断，则该设备处于所谓的待机中。在该状态中，持续地或者周期性地监视电网输入端子上的电压。如果检测到电网电压的中断，则在限定的时段上恒定地或者时钟控制地接通合适的用电器。在此，用电器的损耗功率和限定的时段的长度被协调为使得消耗存储在电容器中的能量，并且施加在电子驱动设备的电网输入端子上的电压被快速降低。特别地，用电器的损耗功率以及限定的时段的长度设计为使得施加在电子驱动设备的电网输入端子上的电压快速地降低，使得遵守不同的现行安全性规定。
通过这种电路装置得到的优点是，能够将X电容器选择为所需要的那样大，并且同时能够将驱动设备的待机状态中的电流消耗保持为尽可能小。
附图说明
图1示出了根据本发明的电路装置的电路图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的电路装置的电路图，该电路装置具有：电网输入端子(3)、电网输入滤波器(1)、带有滤波电容器的整流器部件(2)以及直流电压转换器(4)。
电网输入滤波器(1)由两个X电容器(XC1，XC2)以及电感线圈构成。在电网输入滤波器(1)之后是整流器部件(2)，后接有平滑电容器(C1)。被平滑的电压由包含开关晶体管(Q1)的直流电压转换器(4)来处理。分压器(5)用于检测电网电压，该分压器在平滑电容器(C1)上截取电压。替选地，也可以在X电容器(XC1，XC2)上截取电压。分压器的输出端连接到存在的微控制器(U1)的输入端上。电网电压的关断可以通过与阈值的比较来检测，其中必须低于该阈值。替选地，也可以检测电压降(dU/dT)的大小。于是当电压降超过确定的程度时，可以进行电网电压的关断的检测。然而也可以将两种方法彼此结合，以便提高识别的速度和可靠性。第三可能性在于对交流电压基本上在端子上存在与否进行识别。因为这可以与待机消耗以及电容器的电荷状态无关地进行，所以这种方法尤其是在电子驱动设备的非常小的待机消耗的情况下有意义，并且可以提高识别的速度和可靠性。
因为这种检测尤其是在待机工作中进行，所以可以容易地由已经存在的微控制器(U1)承担。
如果识别出电网故障，则电压转换晶体管Q1在非常短的时间(数毫秒)上被接通，以便快速地消耗电容器中存储的能量。存在可将电压转换器恒定地接通的可能性。然而，电压转换器也可以被时钟控制，以便不让得到的电流变得过大。通过这种方式，可以使用在电路中已有的部件，使得不会产生额外的成本。在许多驱动设备中也已经有平滑电容器C1上的分压抽头，使得也不导致额外的成本。
然而，也可能将合适的用电器直接与X电容器并联。这样的优点是，位于整流器之后的平滑电容器不必一同被放电，因为它并不影响端子电压。

Claims (11)

1.一种用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其具有：电网输入端子(3)；带有X电容器(XC1、XC2)的电网输入滤波器(1)，这些X电容器与电网输入端子并联；带有全波整流器(D1-D4)和平滑电容器(C1)的整流器部件(2)，其中该平滑电容器连接在全波整流器(D1-D4)的输出端子之间；以及连接到整流器部件的输出端子上的直流电压转换器(4)，其特征在于，
在电网电压中断时在限定的时段上接通用电器，其中该用电器和时段协调为使得用电器消耗在电容器(XC1，XC2，C1)中存储的剩余能量，并且于是在电网输入端子(3)上的电压在非常短的时间内降低到对人没有危险的值。
2.根据权利要求1所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，用电器是直流电压转换晶体管。
3.根据权利要求1或2所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，直流电压转换晶体管被以时钟控制的方式接通。
4.根据权利要求1或2所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，直流电压转换晶体管被恒定地接通。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，直接在电网输入端子(3)上检测电网电压。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，在整流器之后的平滑电容器(C1)上的电网电压借助分压器(5)来检测。
7.根据上述权利要求中的任一项所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，通过测量电网电压以及与阈值比较来检测电网电压的中断。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，通过电网电压在限定的时段上的降低(dU/dt)来识别电网电压的中断。
9.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，对电网电压的中断的检测由权利要求7和8所述的方法的组合构成。
10.根据权利要求5所述的用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置，其特征在于，通过交流电压识别来识别电网电压的中断。
11.一种用于驱动用于提高电子驱动设备的安全性的电路装置的方法，其特征在于包括以下步骤：
-测量电网输入端子(3)或者平滑电容器(C1)上的电网输入电压，
-通过低于电网电压阈值或者通过测量电网电压在限定的时段上的降低(dU/dt)以及与参考值的比较，或者通过二者的组合，或者通过识别交流输入电压来检测电网电压的中断，
-在检测到电网电压的中断时在限定的时段上接通用电器，其中用电器和时段设计为使得消耗电容器(XC1，XC2，C1)中的剩余能量。
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