CN1166263A - 电路配置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于高压放电灯的触发和工作的电路配置，该电路配置包含一个由开关装置、感性装置和整流装置共同构成的巴克换流器，它连接输入端子以接至电源，并且连接输出端子以接至灯具，它还包含分别通过接通和关断信号使开关装置在导通和非导通状态周期性切换来为灯具提供电流的装置，感性装置包含一个初级线圈和一个次级线圈，次级线圈构成了产生关断信号的积分网络的一部分。次级线圈还构成产生接通信号的分压器网络的一部分。由此，该电路配置的结构高度简化。

Description

电路配置
本发明涉及用于高压放电灯的触发和工作的电路配置，它包含一个由开关装置、感性装置和整流装置共同构成的巴克换流器，它连接输入端子以接至电源，并且连接输出端子以接至灯具，它还包含分别通过接通和关断信号使开关装置在导通和非导通状态周期性切换来为灯具提供电流的装置，感性装置包含一个初级线圈和一个次级线圈，次级线圈构成了产生关断信号的积分网络的一部分。
在开篇中提及的电路配置可由专利EP-A-0401 931和USP5,068,572中得到。这种已知的电路配置对构成投影式电视装置一部分的高压放电灯的触发和工作非常合适。
称作巴克换流器的开关电源类型也可以以其它名称命名，诸如向下变换器、降频变换器、电感耦合降频变换器和直接向下变换器。在输入端子和输出端子间以变压器形式实现电气隔离。
在已知的电路配置中巴克换流器以自振荡方式工作。
在已知的电路配置中在相当宽的电流和电压范围内给相连的灯具供以基本恒定的功率是可能的，以便灯具发出相当恒定的光通量。自振荡方式的特点是开关装置在周期性切换中开关损耗低，特别是在灯具稳定工作的电流电压范围内时尤其如此。更可取地是，向下换流器的尺寸使得在灯具稳定工作时开关由非导通切换为导通时频率高于人耳可听到的极限频率。这还使得感性装置的尺寸可以相当小。
为了产生关断信号，在已知电路配置中需要比较一个独立预置的控制信号和一个分布在积分网络的输出端并且与感性装置流过的电流值成正比的信号。当积分网络的输出信号与独立预置的控制信号相等时，产生关断信号，因此开关装置由导通状态切换到非导通状态。
在已知的电路配置中，积分网络包含容性装置，并且容性装置两端的电压构成了与通过感性装置的电流值成正比的信号。在已知的电路配置中实现了一个结构相当简单的可控电流源，借助于它，相连负载(灯具)的功率也可控。已知电路配置的自振荡方式以接通信号的产生为特点，因此开关装置由非导通向导通状态切换发生在感性装置的初级线圈电流变为零时，并且紧随其后包含感性装置初级线圈的一个调谐电路被激发。这产生一个初级线圈两端的电压。产生的电压进一步转换至感性装置的又一个次级线圈两端。该又一个次级线圈继而形成一个产生接通信号的电压源。这使得电路配置的构造复杂化，不利于降低生产成本和电路配置的小型化。
本发明的目标之一是提供一个具有抵消上述不利因素的措施的电路配置。在本发明中，为达到这一目的，开篇中提及的电路配置具有次级线圈还构成产生接通信号的分压器电路的一部分的特点。
次级线圈既作为产生关断信号的电压源又作为产生接通信号的电压源是可能的。这使得电路配置的结构大大简化，因而有利于电路小型化和降低生产成本。所述措施很好地利用了接通和关断信号应交替产生的这一事实。
在本发明电路配置的优选实施方案中，初级线圈和一个并联于巴克换流器的整流装置两端的电容器构成了一个调谐电路。在已知的电路配置中，包含初级线圈的调谐电路中的电容器接于输入端子中的一个，与此相反，在所述的优选实施方案中，电容器通过一个公共接地点接于电路配置的输出端子中的一个。这使得电容器两端的最大电压与已知电路配置中的情况相比极为有限。这能够进一步简化电路配置的结构。
当开关装置处于非导通状态时，给积分网络一个通过检测流过整流装置的电流产生的信号非常有益，这样做的目的是当开关装置的导通阶段开始时能得到积分网络的正确电压分布。为达到这一目的，电路配置以简单的方法提供了合适的检测装置。检测装置的一种非常简单的实现是采用欧姆性阻抗的形式。优选地，检测装置接于整流装置和输入端子之一与输出端子之一的直接电连接之间。检测装置这样安排的好处是它不会使高频干扰信号加至输入端子，因此对电源也没有高频干扰信号。另一个优点是检测装置产生的信号独立于电源给予的电压。这使得积分网络的馈电可以用一种非常有利的方式实现，即用一个欧姆性阻抗与一个输出端连接于积分网络的输出端的运算放大器相并联。这使电路结构相对非常简单，从而有可能小型化。在所描述的方式中已确保与流过感性装置的电流值成正比的信号总是出现在积分网络的输出端。
参考实施方案的一个图例，以下将更详细地说明以上述及的发明情况和进一步的情况。
图例给出了一个使高压放电灯7触发和工作的电路配置，该电路配置包含开关装置1、感性装置2和整流装置4，它们一起构成一个巴克换流器，并连接至输入端子5以接于一个电源，还连至输出端子6以接于灯具，换流器还包含装置8，它分别通过接通和关断信号使开关装置在导通和非导通状态周期性切换来为灯具提供电流，感性装置2包含初级线圈21和次级线圈22，次级线圈22构成积分网络9的一部分，该网络通过输出90来产生关断信号。
次级线圈还构成分压器电路10的一部分，分压器用来产生接通信号。
巴克换流器还包含容性缓冲装置3。
输入端子5之一和输出端子6之一之间有一个直接电气连接15。欧姆性阻抗13连接于直接连接15和整流装置4之间。欧姆性阻抗构成检测流过整流装置电流的检测装置12的一部分。欧姆性阻抗与运算放大器14并联，该运放的输出140和积分网络9的输出90相连。因而流过整流装置的电流值可以可靠地检测到，并且积分网络输出端的信号和流过感性装置的电流值成正比。
电路配置还包含电容器11，它和初级线圈21一起构成一个调谐电路，开关装置1处于非导通状态时整流装置4不再流过电流。因此初级线圈两端产生的电压在次级线圈22中感应出一个电压，次级线圈随后可作为电压源以产生通过分压器10的接通信号。在另一个实施方案中，在输入端子5和开关装置1之间有一个换流器端口(图中未示出)来把电源电压变换为直流电压以适合开关装置工作。换流器部分包含一个相当大的电容器c，它接于输入端子之间。在这种情况下调谐电路包含电容器C和跨接于开关装置的电容器11′。在这种实施方案中电容器11不一定非要不可。
积分网络9中产生的关断信号送至控制电路100，分压器电路10中产生的接通信号也是如此。控制电路100给出切换开关装置所必需的实际控制。
包含灯具的装置8在很多实际例子中包含一个转换开关电路，因为灯具工作时其中流过一个周期性变换极性的电流。一般来说，装置8还包含一个触发器电路来产生一个电压脉冲触发灯具。在本发明中，一般来说转换开关电路和触发器电路均构成电路配置的一部分。在灯具适于直流工作的情况下转换开关装置可省去。
在所述电路配置的实际实现中，后者适于菲利普制造的超高压类型的高压金属卤化灯工作。该电路配置的实际实现适于接至220伏，50赫兹电源的灯具工作。因此，电路配置中提供一个电路部分，对它本身已加以说明而图中未示出，它接于输入端子和开关装置之间来将接于输入端子的交流电压变换为适于开关装置工作的直流电压.变换器部分包含一个接于输入端子间的47微法的电容器。国际整流器公司(International Rectifier)制造的IRF840型的金属氧化物场效应晶体管作为开关装置1。感性装置2由一个铁氧体铁芯的变压器构成，其原边匝数为100布，副边匝数为30匝。容性缓冲装置包含一个0.82微法的电容器。整流装置4由一个菲利普公司制造的BYV29 F500型二极管构成。开关装置1并联的是560皮法的电容器11′。在实际的实施方案中检测装置12包含一个和CA3140 M96型运算放大器并联的0.15欧姆的欧姆性阻抗。设定的放大倍数取决于欧姆性阻抗13的值、积分网络元件的范围、感性装置2的原副边变比，此处为100/30。
所述的电路配置的实际实现非常适用于投影式电视装置。
另一个可能的应用例子是小汽车信号灯***的放电灯的工作。

Claims (7)

1.用于高压放电灯触发和工作的电路配置，它包含开关装置、感性装置和整流装置共同构成的巴克换流器，它接于输入端子以接至电源并且接于输出端子以接至包含灯具的连接装置，该连接装置分别通过接通和关断信号使开关装置在导通和非导通状态之间周期性切换来为灯具提供电流，
所说感性装置包含一个初级线圈和一个次级线圈，次级线圈构成了产生关断信号的积分网络的一部分，
其特征在于次级线圈还构成产生接通信号的分压器电路的一部分。
2.权利要求1中的电路配置，其特征在于初级线圈和并联于巴克换流桥的整流装置的电容器构成一个调谐电路。
3.权利要求1或2中的电路配置，其特征在于电路配置包含检测流过整流装置电流的检测装置。
4.权利要求3中的电路配置，其特征在于当开关装置处于非导通状态期间检测装置产生一个信号给积分网络。
5.权利要求3或4中的电路配置，其特征在于输入端子之一和输出端子之一之间有一个直接电气连接，检测装置接于该直接连接和整流装置之间。
6.权利要求3、4或5中的电路配置，其特征在于检测装置包含一个欧姆性阻抗。
7.权利要求6中的电路配置，其特征在于欧姆性阻抗并联一个输出端接至积分网络输出端的运算放大器。
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