DE60127452T2 - Verbesserte steuerschaltung für leistungsfaktorverbesserte elektronische vorschaltgeräte und stromversorgungen - Google Patents

Verbesserte steuerschaltung für leistungsfaktorverbesserte elektronische vorschaltgeräte und stromversorgungen Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung, die das Anlegen eines Hochfrequenz-Wechselspannungssignals zum Betreiben von Stromversorgungen und Gasentladungslampen mit aktiver Leistungsfaktorkorrektur steuert.
  • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabenstellung besteht darin, auf dem Gebiet der elektronischen Stromversorgungen und Gasentladungslampen-Vorschaltgeräte eine kostengünstige und einfache Steuerschaltung herzustellen, die alle Steuerungsfunktionen bereitstellt, einschließlich von aktiven Leistungsfaktorkorrekturen. Der typische Aufbau einer elektronischen Gasentladungslampen-Schaltung ist dergestalt, dass ein Hochfrequenz-Wechselstrom zum Speisen der Schaltung verwendet wird. Die Nederfrequenz-50/60Hz-Eingangswechselspannungsquelle wird zuerst durch einen Doppelweg-Gleichrichter in eine Gleichstromleistung umgewandelt. Diese Gleichstromversorgung wird danach in eine Hochfrequenz-Wechselstromversorgung, üblicherweise größer als 20 kHz, umgewandelt, um die Leistung für die Gasentladungslampe bereitzustellen.
  • Nach der Doppelweg-Gleichrichtung wird häufig ein großer Glättungskondensator verwendet, um die Schwankungen in der Gleichspannung zu reduzieren. Der von dem Glättungskondensator gezogene Strom verursacht harmonische Verzerrungen in der Eingangs-Wechselspannungsleitung zu Zeiten, wenn sich der Glättungskondensator auflädt. Die Ladezeit des Glättungskondensators ist sehr klein, wenn ein großer Glättungskondensator verwendet wird und die gesamte erforderliche Ladung in einer kurzen Zeitspanne in den Glättungskondensator geladen wird. Dieses schnelle Laden des Glät tungskondensators zu Spitzen von Sinus-Wechselspannungen ist die Ursache für harmonische Verzerrungen und einen geringen Leistungsfaktor.
  • Eine Steuerschaltung, die den Betrieb der Gasentladungslampe steuert, kann auch für aktive Leistungsfaktorkorrekturen verwendet werden. Die Gasentladungslampen-Steuerschaltung des US-Patentes Nr. 4,511,823 befasst sich mit diesen Aufgabenstellungen und stellt Methoden für aktive Leistungsfaktorkorrekturen bereit, erzeugt dabei jedoch einen wesentlichen Betrag von elektromagnetischer Interferenz (EMI) und speist diese Interferenz zurück zu der Eingangsleistungsleitung. Die elektromagnetische Interferenz wird durch die Verwendung eines Teiles der resonanten Schaltungsenergie für aktive Leistungskorrekturen verursacht. Indem eine große Induktionsspule zu dieser Steuerschaltung hinzugefügt wird, kann das Interferenzproblem begrenzt werden, jedoch bewirkt dies eine wesentliche Erhöhung von Kosten und Platzbedarf. Somit ist diese Lösung nicht kostenwirksam, insbesondere angesichts der Kostenempfindlichkeit von Gasentladungs-Vorschaltgeräten.
  • US-A-6118225 beschreibt eine Schaltungsanordnung, die einen AC/DC-Wandler zum Betreiben einer Lampe umfasst und eine Diode zum Verhindern von Hochfrequenz-Stromfluss zurück zu der Wechselstromquelle beinhaltet. US-A-5995398 beschreibt eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Gasentladungslampe, die einen AC/DC-Gleichrichter umfasst, um geglättete Gleichspannungs-Ausgangsspannung bereitzustellen. Eine Rückführungsanordnung ist beinhaltet, um eine Hochfrequenzleistung auf die Gleichspannungs-Ausgangsspannung zu überlagern, um die resultierende Leistung für positive Spannungszyklen zu einem Glättungskondensator zurückzuführen. Der Glättungskondensator wird somit auf eine Spannung geladen, die im Wesentlichen gleich der oder größer als die Spitzen-Wechselspannung ist, um einen hohen Leistungsfaktor zu erzielen.
  • Lösung
  • Die oben beschriebenen Probleme und Aufgabenstellungen werden gelöst und ein technischer Fortschritt wird durch die vorliegende Steuerschaltung erzielt, die ein verbessertes Verfahren für Leistungsfaktor-Korrekturkennlinien und geringes elektromagnetisches Rauschen bereitstellt. Diese neue Steuerschaltung verwendet eine Un terdrückungsschaltung für elektromagnetische Interferenz, die aus einer in Reihe geschalteten Diode in einer der Gleichspannungs-Eingangsleitungen von einem Doppelweg-Gleichrichter und einem über die Gleichspannungs-Eingangsleitungen von dem Doppelweg-Gleichrichter angeschlossenen Kondensator besteht, um von der Leistungsfaktorschaltung und der Gaslampen-Steuerschaltung erzeugte elektromagnetische Interferenz zu beseitigen. Dies wird teilweise durch den Betrieb der in Reihe geschalteten Diode erzielt, die Umkehrströme sperrt, wodurch Hochfrequenzstrom, der in dem elektronischen Gerät vorliegt, gehindert wird, durch den Doppelweg-Gleichrichter zurück zu der Wechselspannungs-Eingangsleitung zu fließen. Zusätzlich hilft der Einsatz des Kondensators an den Gleichspannungs-Eingangsleitungen, Hochfrequenzstrom zu absorbieren, der an den Eingangsleistungen von dem Doppelweg-Gleichrichter anliegt. Die Kosten dieser beiden Elemente sind gering im Vergleich zu dem Einsatz einer Induktionsspule, und dennoch stellt ihre synergistische Wirkung an den Eingangsleitungen eine wesentliche Reduzierung oder Unterdrückung der von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung und der Gasentladungslampen-Steuerschaltung erzeugten elektromagnetischen Interferenz bereit.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 veranschaulicht die vorliegende Gasentladungslampen-Steuerschaltung und eine Umgebung, in der diese betriebsfähig ist.
  • Die 2A bis 2C veranschaulichen alternative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Gasentladungslampen-Steuerschaltung und eine Umgebung, in der diese betriebsfähig sind.
  • Die 3 und 4 veranschaulichen Gasentladungslampen-Steuerschaltungen des Standes der Technik.
  • 5 ist ein Wellenformdiagramm, das das Spannungssignal veranschaulicht, das an der Gleichspannungs-Eingangsleitung anliegt, die eine positive Spannung führt, an der Verbindung des Eingangskondensators und der Diode aus den Schaltungen von 3 und 4.
  • 6 ist ein Wellenformdiagramm, das das Spannungssignal veranschaulicht, das an der Gleichspannungs-Eingangsleitung anliegt, die eine positive Spannung führt, an der Verbindung des Eingangskondensators und der Diode aus 1 und 2.
  • 7 veranschaulicht eine getrennte resonante Phasenumkehrschaltung.
  • Die 8 bis 11 veranschaulichen verschiedene Lastverbindungen, die mit der getrennten resonanten Phasenumkehrschaltung aus 7 verwendet werden können; und
  • 12 veranschaulicht eine Variante der getrennten resonanten Phasenumkehrschaltung aus 7, wobei zwei Klemmdioden zu dem Resonanzkondensator hinzugefügt werden.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Der Ausdruck Leistungsfaktor stellt eine Phasenbeziehung zwischen einer Wechselspannungs-Eingangsspannung und einem Strom dar. Mathematisch gesehen ist der Leistungsfaktor (PF) proportional zu dem Kosinus (cos) des Phasenwinkels (x) zwischen der Eingangsspannung (V) und dem Strom-(I)-Sinussignal oder PF = VI cos x. Um den aus der Wechselspannungsleitung gezogenen Spitzenstrom zu senken, ist es wünschenswert, den Leistungsfaktor möglichst nahe an Eins zu halten. Der Leistungsfaktor Eins wird erzielt, wenn die Eingangsspannung und der Eingangsstrom zueinander in Phase sind. Ein weiterer Gesichtspunkt bei Leistungskreisen ist die Gesamtverzerrung (THD), die die Form der Eingangsstrom-Wellenform betrifft, wenn der Strom durch die elektronischen Geräte aus der Wechselspannungsleitung gezogen wird. Die Oberwellen werden reduziert, wenn die Leistung sinusförmig aus der Wechselspannungsleitung gezogen wird.
  • Die gegenwärtigen Anforderungen der Stromerzeuger sind ein hoher Leistungsfaktor und geringe Gesamtverzerrung, welche herkömmlich durch Einsatz eines Verstärkungsumformers erzielt werden. Leistungsfaktorkorrekturen mittels der Verstärkungsumformertechnik und mittels der in dem US-Patent Nr. 4,511,823 beschriebenen Verfahren sind jedoch kostspielig und erfordern mehr Platz.
  • Resonanzschwingkreisbetrieb
  • Eine Möglichkeit, aktive Leistungsfaktorkorrektur zu erzielen, ist der Einsatz eines Resonanzschwingkreises, der aus einer Reihenschaltung einer Induktionsspule LR und eines Kondensators CR besteht. Um den Resonanzschwingkreis betriebsfähig zu machen, wird dieser durch Leistungsschalter zwischen der Plusseite und der Minusseite einer Gleichspannungsquelle geschaltet. Wenn die Schaltfrequenz des Kreises gleich der natürlichen Kommutierungsfrequenz der Reihenschaltung aus Induktionsspule LR und Kondensator CR ist, bilden diese einen Resonanzschwingkreis.
  • Wichtige Merkmale eines Resonanzumrichters sind unter anderem Nullspannung- oder Nullstromschalten von Leistungsschaltern, sinusförmiger Stromfluss in den Resonanzschwingkreis, automatische Zündspannungserzeugung für Gasentladungslampen u.s.w. Ein Blockschaltbild eines getrennten Resonanzumrichters wird in 7 gezeigt, wobei der Brückengleichrichter 1 eine Eingangs-Wechselspannung gleichrichtet, um eine Gleichspannung zu erzeugen, die an einen Filterkondensator 2 angelegt wird. Die Steuerschaltung 3 erzeugt alternierende Ansteuerimpulse, um die Leistungsschalter 4, 5 zu betreiben. Die Elemente D1 und D2 sind Fangdioden. Die Elemente 6 und 7 sind die Resonanz-Induktionsspule und der Resonanzkondensator, die einen Parallelresonanzkreis oder Tankkreis bilden. Wenn die Ansteuerimpulse von der Steuerschaltung 3 die Leistungsschalter 4 und 5 ergänzend und mit der Rate, deren Frequenz gleich der natürlichen Kommutoerungsfrequenz der Resonanz-Induktionsspule 6 und des Resonanzkondensators 7 ist, ein- und ausschalten, fließt positiver Strom in den Tankkreis. Dann öffnet der Schalter 4 und der Schalter 5 schließt, wodurch negativer Stromfluss in den Tankkreis verursacht wird. Unter Resonanzbedingungen ist der Blindwiderstand der Resonanz-Induktionsspule 6 gleich und entgegengerichtet zu dem kapazitiven Scheinwiderstand des Resonanzkondensators 7 in dieser Schaltung. Daher heben sich diese Widerstände gegenseitig auf.
  • Der Tankkreis, der aus der Resonanz-Induktionsspule 6 und dem Resonanzkondensator 7 besteht, kann verwendet werden, um eine Last 9 oder einen Hochfrequenztransformator 10 auf verschiedene Arten anzusteuern. Die Sekundärseite des Hochfrequenztransformators kann in solchen Anwendungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel das Ansteuern einer Gasentladungslampe, oder zum Bereitstellen einer Einzel stromquelle für eine Gleichspannungsstromversorgung. Einige bekannte Beispiele verschiedener Resonanzumrichteranordnungen werden in den 8, 9, 10 und 11 gezeigt. In den 8 und 10 ist der Kondensator 8 ein Gleichspannungs-Sperrkondensator. Es ist zu beachten, dass es zahlreiche Varianten für das Speisen eines Transformators 10 oder anderer Arten von Lasten 9 (wie zum Beispiel einer Gasentladungslampe) zu einem Resonanzschwingkreis gibt und dass die in den 8 bis 11 gezeigten einfache Beispiele sind. Wenn eine Last 9 oder ein Transformator 10 parallel zu dem Resonanzkondensator 7 geschaltet wird, wie in den 8 und 10 gezeigt wird, wird dies oft als Parallelresonanzanordnung bezeichnet. Wenn hingegen eine Last 9 oder ein Transformator 10 in Reihe mit dem Resonanzkondensator 7 geschaltet wird, wie dies in den 9 und 11 gezeigt wird, wird dies oft als Reihenresonanzanordnung bezeichnet. In einer Parallelresonanzanordnung fließt ein Teil des Resonanzstromes in die Last. In der Reihenresonanzanordnung fließt der gesamte Resonanzstrom durch die Last.
  • 12 ist eine Variante von 7, wobei zwei Klemmdioden 13 und 14 zu dem Resonanzkondensator 7 hinzugefügt werden. Die Diode 14 klemmt den negativen Teil der Spannung, der gleich dem Schaltungs-Erdpotential ist. Wie bereits beschrieben worden ist, ist der Gesamtwiderstand eines Tankkreises gleich Null. Daher wäre die Spannung, die sich über den Resonanzkondensator 7 ohne diese Klemmdioden 13, 14 entwickeln würde, enorm groß. Die einzigen begrenzenden Faktoren sind die Q-Werte der Resonanz-Induktionsspule 8 und des Resonanzkondensators 7. Faktisch wird diese besondere Eigenschaft einer Resonanzschaltung oft verwendet, um eine Gasentladungslampe zu zünden.
  • Gasentladungslampen-Steuerschaltungen des Standes der Technik
  • Die 3 und 4 veranschaulichen Gasentladungslampen-Steuerschaltungen des Standes der Technik nach dem US-Patent Nr. 4,511,823, und 5 ist ein Wellenformdiagramm, das das Spannungssignal veranschaulicht, das an der Gleichspannungs-Eingangsleitung anliegt, die eine positive Spannung führt, an der Verbindung des Eingangskondensators und der Diode der Schaltungen aus den 3 und 4. Der besseren Übersichtlichkeit wegen werden die 15 und 6 des US-Patentes Nr. 4,511,823 als die 3 und 4 in dieser Schrift dargestellt und gleiche Elemente werden in den 3 und 4 mit den gleichen Verweisziffern bezeichnet. Diese Schaltungen verwenden die oben unter Bezugnahme auf die Resonanzumrichter beschriebenen Konzepte.
  • Eine Wechselspannungsquelle wird verwendet, um den Gasentladungslampenkreis zu speisen. Die Wechselspannung wird durch einen Brückengleichrichter 68 in eine Gleichspannung umgerichtet, welche an ein Paar Gleichspannungs-Eingangsleitungen 69, 70 angelegt wird, wobei die Gleichspannungs-Eingangsleitung 69 eine positive Polarität führt und die Gleichspannungs-Eingangsleistung 70 eine negative Spannung führt. Ein Glättungskondensator 72 ist über das Paar Gleichspannungs-Eingangsleitungen 69, 70 angeschlossen und stellt eine Glättungsfunktion bereit, wobei Spannungsschwankungen aus der an dem Paar Gleichspannungs-Eingangsleitungen 69, 70 anliegenden Gleichspannung entfernt werden. Herkömmliche Hochfrequenz-Schaltvorrichtungen 73, 75 legen Hochfrequenz-Wechselstrom an eine Ausgangsleitung 74 an, die verwendet wird, um die damit verbundene Last zu speisen. Die Hochfrequenz-Schaltvorrichtungen 73, 75 werden durch einen herkömmlichen Schaltsteuerkreis (nicht gezeigt) angesteuert, der die Zündsignale erzeugt, die zum Ansteuern der Schaltvorrichtungen 73, 75 genutzt werden. Rufstromdioden 76, 77 sind über die Schaltvorrichtungen 73, 75 angeschlossen. Die Ausgangsleitung 74 steuert eine Reihenresonanzschaltung an, die eine Induktionsspule 78 und eine Gasentladungslampe 79 umfasst. Diese Resonanzschaltungslast ist über Steuerkondensatoren 80 und 90 mit einer positiven Eingangsleitung beziehungsweise einer negativen Eingangsleitung 69 beziehungsweise 70 verbunden. Somit bilden die Elemente 76 bis 80, 90 einen Reihenresonanz-Tankkreis wie oben beschrieben. Die Diode 71 und der Glättungskondensator 72 ermöglichen, dass dieser Reihenresonanz-Tankkreis einen hohen Leistungsfaktor erzielt.
  • Das Spannungssignal, das an der Wechselspannungs-Eingangsleitung an der Verbindung des Eingangskondensators 80 und der Diode 71 anliegt, enthält einen wesentlichen Betrag an Hochfrequenzrauschen, wie in 5 gezeigt wird, wobei die Wechselspannungs-Eingangsleitungsspannung in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt wird. Wie aus der 5 ersichtlich ist, werden wesentliche Hochfrequenzkomponenten 43 auf die gleichgerichtete Wechselspannungs-Hauptfrequenz 42 überlagert. Die Hochfrequenzkomponenten 43 fließen zurück in die Eingangs-Wechselspannungsleitung und erzeugen ein Problem elektromagnetischer Interferenz. Dieses Problem kann durch Hinzufügen einer Induktionsspule 41 und eines Kondensators 40 behoben werden, wie in 4 gezeigt wird. Die zusätzlichen Kosten dieser Elemente und der Platzbedarf für dieselben machen diese Lösung jedoch unakzeptabel. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Größe der Induktionsspule in Beziehung zu der Last steht, die angesteuert wird, und bei den meisten Anwendungen sind diese Größe und diese Kosten erheblich.
  • Grundkomponenten einer verbesserten Gasentladungslampen-Steuerschaltung
  • 1 veranschaulicht die vorliegende Gasentladungslampen-Steuerschaltung 100 und eine Umgebung, in der diese betriebsfähig ist, und die 2A bis 2C veranschaulichen alternative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Gasentladungslampen-Steuerschaltung 200 und eine Umgebung, in der diese betriebsfähig ist. Der besseren Übersichtlichkeit wegen werden gleiche Elemente in den 1, 2A bis 2C mit den gleichen Verweisziffern bezeichnet.
  • Es ist das Ziel dieser Gasentladungslampen-Steuerschaltung 100, einen hohen Leistungsfaktor zu erzielen, indem Teil von Tankkreisenergie verwendet wird. Ein weiteres Ziel dieser Gasentladungslampen-Steuerschaltung 100 besteht darin, zu verhindern, dass Hochfrequenzkomponenten zurück in die Eingangs-Wechselspannungsleitung fließen, ohne dass eine sperrige und kostspielige Induktionsspule hinzugefügt wird. Wie in den 1, 2A bis 2C gezeigt wird, wird eine Wechselspannungsquelle verwendet, um die Gasentladungslampen-Schaltung zu speisen. Die Wechselspannung wird durch einen Brückengleichrichter R in eine Gleichspannung (DC) umgewandelt, die an ein Paar Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 angelegt wird, wobei die Gleichspannungs-Eingangsleitung DC1 eine positive Polarität führt und die Gleichspannungs-Eingangsleitung DC2 eine negative Spannung führt. Eine Basis-Steuerschaltung BC ist über das Paar Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 angeschlossen. Diese Basis-Steuerschaltung BC umfasst einen Glättungskondensator C4, der über das Paar von Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 angeschlossen ist und eine Glättungsfunktion bereitstellt, wobei Spannungsschwankungen aus der an dem Paar von Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 anliegenden Gleichspannung entfernt werden. Herkömmliche Hochfrequenz-Schaltvorrichtungen S1, S2 stellen einen Hochfrequenz-Wechselstrom an eine Ausgangsleitung PS bereit, die genutzt wird; um die daran angeschlossene Last zu speisen. Die Hochfrequenz-Schaltvorrichtungen S1, S2 werden durch eine herkömmliche Schaltungs-Steuerschaltung SC angesteuert, welche die Zündsignale erzeugt, die zur Ansteuerung der Schaltvorrichtungen S1, S2 verwendet werden. Die Klemmdioden D3, D4 sind über die Schaltvorrichtungen S1, S2 angeschlossen.
  • Die Basis-Steuerschaltung BC ist eine Variante des Resonanzkreises aus 7. Faktisch ist es diese einfache Variante, die die Leistungsfaktorkorrektur erzielt und gleichzeitig Hochfrequenzstrom daran hindert, zurück in die Eingangs-Wechselspannungsleitung zu fließen. Im Gegensatz zu dem Resonanzkreis aus 7 ist der Resonanzkondensator CR zwischen der Resonanz-Induktionsspule LR und der Verbindung der Dioden D1 und D2 angeschlossen. In 7 war dieser Resonanzkondensator 7 zwischen der Resonanz-Induktionsspule 7 und der Schaltungserde angeschlossen. In der vorliegenden Schaltung kann aufgrund der Ausrichtung der Diode D2 nur der positive Teil der Resonanzspannung, die sich an der Verbindung des Resonanzkondensators CR entwickelt, den Filterkondensator C4 erreichen. Die Diode D1 verhindert, dass Hochfrequenzstrom zurück in die Eingangs-Wechselspannungsleitung fließt. Die Aufgabe des Kondensators C1 ist es, Hochfrequenzkomponenten weiter zu unterdrücken. Durch Versuche wurde festgestellt, dass, um den Leistungsfaktor Eins zu erreichen, der Wert des Kondensators C3 fast gleich dem Wert des Resonanzkondensators CR sein muss.
  • In einem unbelasteten Zustand kann die Resonanzspannung, die sich über den Kondensator C3 aufbaut, weitaus größer sein als die Eingangs-Spitzenwechselspannung. Die höhere Spannung erhöht wiederum die Spannung an dem Glättungskondensator C4 auf ein höheres Niveau als die Eingangs-Spitzenwechselspannung. Der Spannungsanstieg kann mittels eines Pulsweitenmodulationsverfahrens oder durch Erhöhen der Umrichter-Betriebsfrequenz über die Resonanzfrequenz begrenzt werden. Diese können erzielt werden, indem die Programmierungs- und Rückführungsmöglichkeiten der Schaltungs-Steuerschaltung SC genutzt werden. Nur eine Steuerschaltung SC ist erforderlich, um die meisten dieser Funktionen auszuführen. Da Umrichterlastregelungen üblicherweise entweder mittels der Pulsweitenmodulation oder mittels Frequenzänderungsverfahren erzielt werden, können dieselben faktisch für Lichtstärkesteuerung verwendet werden, das heißt für das Dimmen einer Gasentladungslampe.
  • Die Spannung, die an dem Kondensator C1 anliegt, besteht aus gleichgerichteten Sinuskurven. Diese Spannungsquelle wirkt als eine veränderliche Klemmquelle für die Hochfrequenz-Kommutierungsspannung, die sich an der Verbindung der Kondensatoren CR und C3 aufbaut. Normalerweise, wenn eine externe Gleichspannungsquelle an den Filterkondensator C4 angelegt wird, wird die an dem Kondensator C3 anliegende Spannung auf etwa gleich der Größe der angelegten Gleichspannung geklemmt. Da jedoch die Eingangs-Wechselspannung, die an dem Kondensator C1 anliegt, gleichgerichtete Sinuswellen ist, folgen die Klemmgrößen den sinusförmigen Spannungsausschlägen. Anders ausgedrückt, ist in dem Moment, in dem die Sinusspannung minimal ist, die Spannung, die an dem Kondensator C3 anliegt, etwa gleich dem Gleichspannungspegel, der an dem Filterkondensator C4 anliegt. Andererseits ist die Spannung an dem Kondensator C3 in dem Moment, in dem die Sinusspannung ihren Spitzenwert aufweist, etwa gleich der Gleichspannung an dem Filterkondensator C4 abzüglich der Eingangs-Spitzensinusspannung. Weiterhin treten diese sinusförmigen Spannungsausschläge mit der Rate der Eingangs-Wechselspannungsleitungs-Frequenz auf. Daher ist der Strom, der aus dem Stromversorgungsnetz gezogen wird, sinusförmig und synchron zu der Leitungsfrequenz. Im Idealfall ist dieser Phasenunterschied zwischen Strom und gezogener Spannung gleich Null. Wie weiter oben bereits ausgeführt worden ist, sind dies die Bedingungen für das Erzielen eines hohen Leistungsfaktors und geringer harmonischer Verzerrung. Indem die Komponentenwerte in einem gegebenen Lastzustand geeignet ausgewählt werden, kann das erfindungsgemäße Verfahren einen Leistungsfaktor von 0,99 und eine harmonische Gesamtverzerrung von weniger als zehn Prozent ergeben.
  • Das Verfahren zum Erzielen eines hohen Leistungsfaktors und geringer harmonischer Verzerrungen unter Verwendung der Verfahren der hier vorliegenden Erfindung ist in der Tat ein einfacher, jedoch sehr vorteilhafter Ansatz, da die gleiche Schwingkreisschaltung, die eine Last speist, auch für aktive Leistungsfaktorkorrekturen verwendet werden kann. Daher bleibt der Wirkungsgrad der Leistungsumwandlung hoch und eine Vergrößerung des Leiterplattenabstandes ist nicht mehr erforderlich. Indem weiterhin eine zusätzliche Diode zwischen dem Wechselspannungsgleichrichter und der einge fangenen Resonanzkreisenergie platziert wird, verhindert die vorliegende Erfindung weiterhin das Zurückfließen von Hochfrequenzstrom in die Eingangs-Wechselspannungsleitung.
  • Betrieb der Basiskomponenten der Steuerschaltung
  • Die Basis-Steuerschaltung BC der Gasentladungs-Steuerschaltung arbeitet auf die hinlänglich bekannte Art und Weise, um die von dem Doppelweg-Gleichrichter R erzeugte Gleichspannung in Ansteuersignale umzuwandeln, die an die Ausgangsleitung PS angelegt werden, um eine Gasentladungslampe anzusteuern, um die Beleuchtung von der Gasentladungslampe zu erzeugen. Die Gasentladungslampen-Last kann auch durch einen Hochfrequenztransformator ersetzt werden, um Inselstrom zu einer Gasentladungslampe oder zu dem Gleichrichter einer Gleichspannungsstromversorgung bereitzustellen. Die folgende Beschreibung charakterisiert allgemein den Betrieb der Resonanzkreis-Last, die an die Ausgangsleitung PS angeschlossen ist. Der Betrieb der Basis-Steuerschaltung BC wird in einer Vielzahl von Betriebszyklen beschrieben, die der Reihe nach auftreten und danach wiederholt werden, wenn der Strom in Impulsen an die Gasentladungslampe angelegt wird.
  • Der Schalter S1 schaltet für einen Zeitraum ein, der etwa gleich der Hälfte der Resonanzumrichter-Betriebsfrequenz ist. Der Schalter S2 schaltet ebenfalls für einen ähnlichen Zeitraum ein. Die Schalter S1 und S2 schalten jedoch nicht zur gleichen Zeit ein. Während S1 eingeschaltet ist, verbleibt S2 im ausgeschalteten Zustand, und umgekehrt. Um weiterhin sogenannte Cross-conduction zwischen diesen beiden Schaltern zu vermeiden, gibt es eine voreingestellte Totzeit, während der sich keiner der Schalter in einem eingeschalteten Zustand befindet. Während der positiven Hälfte der Eingangswellenform, wenn S1 durch den Schaltungs-Steuerkreis SC eingeschaltet wird, existiert ein einzelner Strompfad von der positiven Spannung, die in der Gleichspannungs-Eingangsleitung DC1 geführt wird, durch die Resonanzkreis-Last RC. Wenn S1 abschaltet und bevor S2 einschaltet kehrt sich der Strom in der Induktionsspule LR auf negative Polarität um, was wiederum Flyback-Induktionsspulenspannung verursacht. Die Diode D4 klemmt diese Flybackspannung auf ein Potential gleich dem Potential von DC. Wenn der Schalter S2 ausgeschaltet ist und bevor der Schalter S1 einschaltet kehrt sich der Strom in der Induktionsspule LR auf positive Polarität um. Die Diode D3 klemmt die Induktionsspulen-Flybackspannung auf ein Potential, das gleich dem der Spannung des Glättungskondensators C4 ist.
  • Wenn die Schaltungs-Steuerschaltung SC die Schaltvorrichtung S1 einschaltet, richtet sie einen Entladungsweg von dem Glättungskondensator C4 durch die Schaltvorrichtung S1 durch die Resonanzkreis-Last RC ein, um den Steuerkondensator C3 aufzuladen, sowie danach entlang der Gleichspannungs-Eingangsleitung DC2 negativer Spannung und zurück zu dem Glättungskondensator C4. Während dieser Zeit bewirkt das Laden des Steuerkondensators C3 in Reihe mit der resonanten Schaltkreislast RC, dass sich die Spannung der resonanten Schaltkreislast RC erhöht, und sobald die Spannung über die resonante Schaltkreislast RC größer ist als die über den Steuerkondensator C3 plus dem Diodenabfall der Diode D2, entlädt sich der Steuerkondensator C3 durch die Diode D2, die Schaltvorrichtung S1 und die resonante Schaltkreislast RC, um zu sich selbst zurückzukehren. Während des negativen Halbzyklus, wenn S2 eingeschaltet ist, wird eine negative Spannung über den Steuerkondensator C3 aufgebaut. Wie weiter oben bereits beschrieben worden ist, wird diese negative Spannung durch durch die Eingangssinuskurve, die über den Kondensator C1 anliegt, geklemmt.
  • Dieser Zyklus wiederholt sich, wenn die Schaltungs-Steuerschaltung SC die Schaltungsvorrichtungen S1 und S2 wie oben beschrieben ein- und ausschaltet. Dieser Betrieb der Basiskomponenten der Gasentladungslampen-Steuerschaltung ist bekannt. Wie weiter oben jedoch angemerkt wurde, bewirkt der Channelling-Teil der Energie von dem Lampen-Resonanzkreis zum Zweck der aktiven Leistungsfaktorkorrektur die Erzeugung eines wesentlichen Betrages an elektromagnetischer Interferenz. Das Hinzufügen verschiedener Unterdrückungsschaltungen für elektromagnetische Interferenz zu der oben beschriebenen Schaltung verbessert die Leistungsfähigkeit wesentlich, ohne dass eine wesentliche Kostensteigerung gegenüber der oben beschriebenen Basisschaltung eintritt. Zusätzlich bewirkt die Umgestaltung der resonanten Schaltkreislast RC wie in 1 gezeigt eine verbesserte Leistungsfähigkeit.
  • Erstes Ausführungsbeispiel der Gasentladungslampen-Steuerschaltung
  • In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Gasentladungslampen-Steuerschaltung 100 wie in 1 gezeigt steuert die Ausgangsleitung PS eine Rei henparallel-Resonanzschaltung RC an, die eine Induktionsspule LR und einen Kondensator CR in Reihe in einem ersten Schaltungszweig der Resonanzschaltung RC und in Reihe mit einer Gasentladungslampe, einem Kondensator CB1 und einem Widerstand RS1 in einem zweiten Schaltungszweig der Resonanzschaltung umfasst. Der erste Schaltungszweig dieser Reihenparallel-Resonanzschaltung RC ist mit der positiven Eingangsleitung DC1 und der negativen Eingangsleitung DC2 verbunden. Der zweite Schaltungszweig der Reihenparallel-Resonanzschaltung RC ist direkt mit der Gleichspannungs-Eingangsleitung DC2 negativer Polarität verbunden. Diese Steuerschaltung verwendet eine Unterdrückungsschaltung für elektromagnetische Interferenz, die aus einer in Reihe geschalteten Diode D1 in einer der Gleichspannungs-Eingangsleitungen von dem Doppelweg-Gleichrichter R und einem Kondensator C1 besteht, der über die Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 von dem Doppelweg-Gleichrichter R verbunden ist, um elektromagnetische Interferenz zu beseitigen, die von der Gasentladungslampen-Schaltung erzeugt wird, die aus der Gasentladungslampe und ihrer zugehörigen Steuerschaltung besteht. Dies wird teilweise durch den Betrieb der in Reihe geschalteten Diode D1 erzielt, die Umkehrströme sperrt, wodurch in der Gasentladungs-Steuerschaltung anliegende Hochfrequenz daran gehindert wird, durch den Doppelweg-Gleichrichter R in die Wechselspannungs-Eingangsleitung zurückzufließen. Zusätzlisch hilft der Einsatz des Kondensators C1 an der Gleichspannungs-Eingangsleitung DC1, DC2, Hochfrequenzstrom zu absorbieren, der an den Eingangsleitungen DC1, DC2 von dem Doppelweg-Gleichrichter R anliegt. Die Kosten und die Größe dieser beiden Elemente sind gering im Vergleich zu dem Einsatz einer Induktionsspule, und dennoch erzielt ihre synergistische Wirkung auf die Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 eine wesentliche Unterdrückung der elektromagnetischen Interferenz, die durch die Gasentladungslampe und ihre zugehörige Steuerschaltung erzeugt wird.
  • Die Reihenparallel-Resonanzschaltung RC wird über den Sperrkondensator CB1 und den Strommesswiderstand RS1 zu der negativen Seite der Gleichspannungs-Eingangsleitung DC2 zurückgeführt. Der Strommesswiderstand RS1 dient der Messung des Gesamtlampenstromes. Der Schwingkreisstrom, der in den Resonanzkondensator RC fließt, fließt nicht in die Reihenparallel-Resonanzschaltung RC. Die Messung des Gesamtlampenstromes ist wichtig für ein einwandfreies Zünden der Lampe, den Lampenbetrieb und das Erkennen des Endes des Lampenlebensdauer.
  • Zweites Ausführungsbeispiel der Gasentladungslampen-Steuerschaltung
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Gasentladungslampen-Steuerschaltung 200 wie in den 2A bis 2C gezeigt steuert die Ausgangsleitung PS einen Reihenresonanzkreis RC an, der eine Induktionsspule LR umfasst, die in Reihe mit einem parallel geschalteten Kondensator CR und der Gasentladungslampe verbunden ist. Diese Reihenresonanzschaltung RC ist mit der positiven Eingangsleitung DC1 und der negativen Eingangsleitung DC2 verbunden. Diese Steuerschaltung verwendet eine Unterdrückungsschaltung für elektromagnetische Interferenz, die aus einer in Reihe geschalteten Diode D1 in einer der Gleichspannungs-Eingangsleitungen von dem Doppelweg-Gleichrichter R und einem Kondensator C1 besteht, der über die Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 von dem Doppelweg-Gleichrichter R verbunden ist, um elektromagnetische Interferenz zu beseitigen, die durch die Gasentladungslampen-Schaltung erzeugt wird, die aus der Gasentladungslampe und ihrer zugehörigen Steuerschaltung besteht. Dies wird teilweise durch den Betrieb der in Reihe geschalteten Diode D1 erzielt, die Umkehrströme sperrt, wodurch in der Gasentladungs-Steuerschaltung anliegender Hochfrequenzstrom daran gehindert wird, durch den Doppelweg-Gleichrichter R in die Wechselspannungs-Eingangsleitung zurückzufließen. Zusätzlich hilft der Einsatz des Kondensators C1 an der Gleichspannungs-Eingangsleitung DC1, DC2, Hochfrequenzstrom zu absorbieren, der an den Eingangsleitungen DC1, DC2 von dem Doppelweg-Gleichrichter R anliegt. Die Kosten und die Größe dieser beiden Elemente sind gering im Vergleich zu dem Einsatz einer Induktionsspule, und dennoch erzielt ihre synergistische Wirkung auf die Gleichspannungs-Eingangsleitungen DC1, DC2 eine wesentliche Unterdrückung der elektromagnetischen Interferenz, die von der Gasentladungslampe und ihrer zugehörigen Steuerschaltung erzeugt wird.
  • 6 ist ein Wellenformdiagramm, das das Spannungssignal veranschaulicht, das an der Gleichspannungs-Eingangsleitung anliegt, die eine positive Spannung führt, an der Verbindung des Eingangskondensators und der Diode der Schaltungen aus den 1, 2A bis 2C. Jedoch wird das Spannungssignal, das an der Gleichspannungs-Eingangsleitung an der Verbindung des Eingangskondensators C1 und der Diode D1 anliegt, in 5 als eine Funktion der Zeit dargestellt. Wie aus 5 ersichtlich ist, sind die Hochfrequenzkomponenten 43, die auf die gleichgerichtete Wechselspannungs-Hauptfrequenz 42 überlagert werden, weitaus kleiner als in dem System des Standes der Technik. Die Hochfrequenzkomponenten 43 fließen nicht zurück in die Wechselspannungs-Eingangsleitung und erzeugen ein Problem elektromagnetischer Interferenz wie bei dem Stand der Technik.
  • 2B zeigt eine Inselstromversorgung für die Gasentladungslampe, welche eine Leuchtstofflampe sein kann. Vor der Zündung der Lampe ist Spannung, die sich an der Sekundärwicklung des Transformators T aufbaut, weitaus größer, wodurch die Zündung der Lampe bewirkt wird. Nachdem die Lampe gezündet hat und Strom zu ziehen beginnt, fällt die Spannung über die Sekundärwicklung des Transformators T für geeigneten Betrieb der Lampe auf eine normale Lampenbetriebsspannung ab. Um jedoch den Strom zu begrenzen, der unmittelbar auf die Lampenzündung folgt, kann es häufig erforderlich sein, eine widerstandsbegrenzende Vorrichtung LD hinzuzufügen, welche ein Kondensator oder eine Induktionsspule sein kann.
  • 2C zeigt eine Inselstromversorgung zur Erzeugung einer Gleichspannung. Die Spannung, die sich über die Sekundärwicklung des Transformators T aufbaut, wird verwendet, um einen Doppelweg-Brückengleichrichter RL zu speisen, der die Sekundärspannung des Transformators T in eine Gleichspannung umwandelt.
  • Zusammenfassung
  • Die Gasentladungslampen-Steuerschaltung weist verbesserte Leistungsfaktorkorrektur-Kennlinien gegenüber vorhandenen Gasentladungslampen-Steuerschaltungen sowie geringen Rauschausgang auf. Diese Steuerschaltung verwendet eine Unterdrückungsschaltung für elektromagnetische Interferenz, die aus einer in Reihe geschalteten Diode in einer der Gleichspannungs-Eingangsleitungen von dem Doppelweg-Gleichrichter und einem Kondensator, der über die Gleichspannungs-Eingangsleitungen von dem Doppelweg-Gleichrichter angeschlossen ist, besteht, um durch die Gasentladungslampen-Schaltung, die aus der Gasentladungslampe und ihrer zugehörigen Steuerschaltung besteht, erzeugte elektromagnetische interferenz zu beseitigen.

Claims (12)

  1. Leistungsfaktor-Korrekturschaltung für einen Leistungswandler oder ein Vorschaltgerät (100), der/das eine Ausgangsleitung (PS) mit einer Last (LAMP) verbindet, wobei die Leistungsfaktor-Korrekturschaltung für einen Leistungswandler oder ein Vorschaltgerät (100) mit einer Quelle von Gleichspannung (R) verbunden ist, die einen ersten und einen zweiten Anschluss hat und die Schaltung mit einer Gleichspannung gespeist wird, die von der Quelle von Gleichspannung über ein Paar Eingangsleitungen (DC1, DC2) angelegt wird, wobei die Leistungsfaktor-Korrekturschaltung für einen Leistungswandler oder ein Vorschaltgerät (100) umfasst: eine Basisschaltung (BC), die umfasst: einen Glättungskondensator (C4) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss mit einer ersten (DC1) des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbunden ist und der zweite Anschluss mit einer zweiten (DC2) des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbunden ist, eine Diodeneinrichtung (D2), die mit der ersten (DC1) des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbunden ist, um einen positiven Teil der Hochfrequenz, die an dem Paar von Eingangsleitungen (DC1, DC2) auftritt, so zu leiten, dass sie den Glättungskondensator (C4) auf eine Spannung lädt, die im Wesentlichen genauso hoch ist wie oder höher als die Spitzen-Wechsel-Leitungsspannung, um hohen Leistungsfaktor zu erreichen, ein Paar Schaltvorrichtungen (S1, S2), die in Reihe über das Paar von Eingangsleitungen (DC1, DC2) geschaltet sind, wobei die Ausgangsleitung (PS) mit der Verbindung des Paars in Reihe geschalteter Schaltvorrichtung (S1, S2) verbunden ist und eine Schaltsteuereinrichtung (SC) vorhanden ist, die mit den Schaltvorrichtungen (S1, S2) zusammenhängt, um die Schaltvorrichtungen (S1, S2) so zu schalten, dass sie alternativ zwischen einer positiven und einer negativen des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) mit einer vorgegebenen Hochfrequenz leiten, wobei eine endliche Zeit zwischen jedem der Schaltvorgänge liegt, während der sich beide Schaltvorrichtungen (S1, S2) in einem nicht leitenden Zustand befinden, eine resonante Last-Schaltung (RC), die eine Last (LAMP) enthält, die mit einem ersten Ende der Ausgangsleitung (PS) verbunden ist, einen Rückführweg, der ein zweites Ende der resonanten Lastschaltung (RC) direkt mit einer ersten (DC1) des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) und über einen Kondensator mit einer zweiten (DC2) des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbindet; gekennzeichnet durch eine Schaltung zum Unterdrücken elektromagnetischer Interferenz, die zwischen die Quelle von Gleichspannung (R) und die Basisschaltung (BC) geschaltet ist, wobei sie umfasst: eine unidirektionale Vorrichtung (D1), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss der Quelle von Gleichspannung (R) und eine erste des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) geschaltet ist, um zu verhindern, dass Strom von der Basis-Steuerschaltung (BC) zu der Quelle von Gleichspannung (R) fließt, und einen Filterkondensator (C1) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss mit einem ersten von dem ersten und dem zweiten Anschluss der Quelle von Gleichspannung (R) verbunden ist und der zweite Anschluss mit einem zweiten von dem ersten und dem zweiten Anschluss der Quelle von Gleichspannungen (R) verbunden ist, um Hochfrequenzstrom zu absorbieren, der an dem Paar von Eingangsleitungen (DC1, DC2) vorhanden ist.
  2. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die unidirektionale Vorrichtung (D1) umfasst: eine Diodeneinrichtung (D1) mit einem Anodenanschluss und einem Kathodenanschluss, wobei der Anodenanschluss mit dem ersten Anschluss der Quelle von Gleichspannung (R) verbunden ist und der Kathodenanschluss mit der ersten des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbunden ist.
  3. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die resonante Last (RC) umfasst: eine Induktivelement-Einrichtung (LR) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, die an dem ersten Anschluss mit der Ausgangsleitung (PS) verbunden ist; eine Lasteinrichtung (LAMP), die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss der Induktivelement-Einrichtung (LR) und den Rückführweg geschaltet ist und ein zwei tes Ende der Lastschaltung (RC) mit beiden des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbindet; und eine Kondensatoreinrichtung (CR), die parallel mit der Lasteinrichtung (LAMP) verbunden ist.
  4. Schaltung nach Anspruch 3, die des Weiteren umfasst: einen Weg, der Ladung von der Induktivelement-Einrichtung (LR) in der resonanten Last (RC) so leitet, dass sie den Glättungskondensator (C4) während der endlichen Zeit zwischen jedem der Schaltvorgänge lädt, während der sich beide der Schaltvorrichtungen (S1, S2) in einem nicht leitenden Zustand befinden.
  5. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die resonante Last (RC) umfasst: eine Induktivelement-Einrichtung (LR) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, die an dem ersten Anschluss mit der Ausgangsleitung (PS) verbunden ist; eine Kondensatoreinrichtung, die in Reihe mit dem zweiten Anschluss der Induktivelement-Einrichtung (LR) und dem Rückführweg verbunden ist und ein zweites Ende der Lastschaltung (LC) mit beiden des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbindet.
  6. Schaltung nach Anspruch 5, wobei die resonante Last (RC) des Weiteren umfasst: eine Lasteinrichtung (LAMP) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, die an dem ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss der Induktivelement-Einrichtung (LR) verbunden ist; eine Kondensatoreinrichtung (CBI), die in Reihe mit der Lasteinrichtung (LAMP) an dem zweiten Anschluss der Lasteinrichtung (LAMP) verbunden ist; und eine Widerstandseinrichtung (RS1), die in Reihe mit der Kondensatoreinrichtung (CB1) an dem zweiten Anschluss der Lasteinrichtung (LAMP) verbunden ist.
  7. Schaltung nach Anspruch 6, die des Weiteren umfasst: einen Weg, der Ladung von der Induktivelement-Einrichtung (LR) in der resonanten Last (RC) so leitet, dass sie den Glättungskondensator (C4) während der endli chen Zeit zwischen jedem der Schaltvorgänge lädt, während der sich beide der Schaltvorrichtungen (S1, S2) in einem nicht leitenden Zustand befinden.
  8. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die resonante Last (RC) umfasst: eine Induktivelement-Einrichtung (LR) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, die an dem ersten Anschluss mit der Ausgangsleitung (PS) verbunden ist; eine Transformatoreinrichtung (T) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss einer Primärwicklung sowie einem ersten und einem zweiten Anschluss einer Sekundärwicklung, die an dem ersten Anschluss der Primärwicklung mit dem zweiten Anschluss der Induktivelement-Einrichtung (LR) verbunden ist; und eine Kondensatoreinrichtung (CR) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, die an dem ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss der Primärwicklung der Transformatoreinrichtung (T) verbunden ist und an dem zweiten Anschluss mit beiden des Paars von Eingangsleitung (DC1, DC2) verbunden ist.
  9. Schaltung nach Anspruch 8, wobei die resonante Last (RC) des Weiteren umfasst: eine Lasteinrichtung (LAMP) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, die an dem ersten bzw. dem zweiten Anschluss mit dem ersten und dem zweiten Anschluss der Sekundärwicklung der Transformatoreinrichtung (T) verbunden ist.
  10. Schaltung nach Anspruch 8, wobei die resonante Last (RC) des Weiteren umfasst: eine Doppelweg-Gleichrichtereinrichtung (RL) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Anschluss der Sekundärwicklung der Transformatoreinrichtung (T) verbunden ist.
  11. Schaltung nach Anspruch 1, die des Weiteren umfasst: einen Steuerkondensator (C3) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss mit einer Kathode der unidirektionalen Vorrichtung (D1) verbunden ist und der zweite Anschluss mit einer zweiten (DC2) des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbunden ist, und der so geschaltet ist, dass er Reihe mit der resonanten Last (RC) während der An-Zeiten der Schaltvorrichtungen (S1, S2) durch Entladung von dem Glättungskondensator (C4) geladen wird, um ein Absenken der Spannung über die resonante Last (RC) zu bewirken, wobei der Wert des Steuerkondensators (C3) für eine bestimmte resonante Last (RC) so proportioniert ist, dass ausreichend Stromfluss verursacht wird, der von dem Paar von Eingangsleitungen (DC1, DC2) ausgeht, um mit jeglichen anderen Stromfluss durch die resonante Last (RC) mit Ausnahme des Stromflusses, der aus Entladung des Glättungskondensators (C4) resultiert, wenigstens alle Schaltungsverluste und erwarteten Lastverlust auszugleichen und zu bewirken, dass die Spannung über den Glättungskondensator (C4) wenigstens so hoch bleibt wie die Gleichspannung.
  12. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die resonante Last (RC) umfasst: einen Steuerkondensator (C3) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss mit einer Kathode der unidirektionalen Vorrichtung (D1) verbunden ist und der zweite Anschluss mit einer zweiten (DC2) des Paars von Eingangsleitungen (DC1, DC2) verbunden ist, und der so geschaltet ist, dass er in Reihe mit der resonanten Last (RC) während der An-Zeiten der Schaltvorrichtungen (S1, S2) durch Entladung von dem Glättungskondensator (C4) geladen wird, um ein Absenken der Spannung über die resonante Last (RC) zu bewirken.
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