专利名称：应急镇流器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及应急镇流器系统。
背景技术：
当前用于应急照明(例如荧光灯装置的应急照明)的镇流器系统通常非常复杂。 除了普通镇流器之外，这些系统通常还包括应急镇流器。图l示出了一种现有技术的应急 镇流器系统1。如图1随时，应急镇流器系统1包括应急镇流器10和普通镇流器20。应急 镇流器10和普通镇流器20在输出侧的接线允许将灯从由普通镇流器20供电完全切换至 由应急镇流器10来供电，或者从由应急镇流器10供电完全切换至由普通镇流器20来供 电。在紧急情况下，由应急镇流器10利用电池30来驱动灯。在大多数情况下，使用继电器 来实现上述切换。 在如图1所示的方案中，从两个镇流器到灯的接线是非常复杂的，从而导致较高 的误接线概率。此外，输出接线到灯装置的变化的电容量会引起电磁干扰。而且，每种类型 的灯均需要专用的应急镇流器，以使灯在其规格内运行(通用的应急镇流器一般不能使灯 正常工作，且会使灯损坏得更快)。另外，应急镇流器和普通镇流器各需要一个用于灯的高 频操作的逆变器，从而使系统成本变高。此外，在这种方案中，由于对可调光的应用中接线 的电容量的高度敏感，应急镇流器几乎不可能与可调光的镇流器并行地使用。
发明内容
本发明提供了一种应急镇流器系统，该系统能够解决现有技术方案中的一个或多 个问题或者其他问题。 根据本发明的一个实施例，提供了一种应急镇流器系统。该应急镇流器系统包括
具有DC/AC逆变器的镇流器单元。该系统还包括信号准备单元和应急单元。所述镇流器单
元用于在普通电源正常工作时利用该普通电源向连接到该应急镇流器系统的负载供电。所
述信号准备单元连接到所述普通电源，用于检测所述普通电源的工作状况、生成用于反映
所述普通电源的工作状况的检测信号并将该检测信号输出到所述应急单元。所述应急单元
包括应急电源模块。当所述普通电源出故障时，所述应急单元用于响应于反映所述故障的
检测信号而利用连接到所述应急单元的应急电源向所述DC/AC逆变器供电。 下文将结合附图对本发明的某些实施例进行描述。根据下文的描述，将更好地理
解本发明的目的、特征和优点。
图1是示出了现有技术的应急镇流器系统的示意图；
图2是示出了根据本发明一个实施例的应急镇流器系统的示意图；
图3是示出了根据本发明另一实施例的应急镇流器系统的示意图；以及
图4是示出了根据本发明另一实施例的应急镇流器系统的示意图。
具体实施例方式
下文将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。为了清楚和简洁，说明书中没 有描述实际实施中的所有特征。但是，应该理解，在进行任何这样的实际实施的过程中，为 了实现研发者的目标，必须做出许多特定于该实施的决定，例如，要符合与系统相关且与业 务相关的各种限制条件，而这些限制条件在各实施中是不同的。而且，还应理解，这样的实 施努力可能是复杂且费时的，但是，尽管如此，对于本领域的普通技术人员来说，在了解本 公开的基础上，这也只是例行性的工作。 图2示出了根据本发明的一个实施例的应急镇流器系统100。应急镇流器系统100 包括应急单元110、镇流器单元120和信号准备单元130。镇流器单元120包括DC/AC逆变 器121，而应急单元IIO包括应急电源模块111。 如图所示，镇流器单元120通过导线L1和N连接到普通电源。当普通电源正常工 作时，镇流器单元120利用该普通电源向连接到应急镇流器系统的一个或多个负载(图中 例示出一个负载)供电。 信号准备单元130通过导线L2连接到普通电源，用于检测该电源的工作状况(例 如，电压)。另外，信号准备单元130可以生成反映该普通电源的工作状况的检测信号，并将 该检测信号输出到应急单元110和/或镇流器单元120。 这里省略了信号准备单元130的详细结构。本领域的普通技术人员能够了解，能 够检测电源的工作状况(如电压)、生成并输出反映该工作状况的信号的任何结构均可用 于该信号准备单元。例如，信号准备单元可以是用于将高压线路信号转换成用作AC/DC逆 变器中的逻辑的驱动信号的小信号(优选地为直流DC信号)的转换单元。在一个实施例 中，信号准备单元可以是具有整流和输出滤波器的分压器。当然，本领域的普通技术人员能 够理解的是，根据本发明的信号准备单元并不局限于上述示例和实施例。
在镇流器单元120的逆变器121利用普通电源的电力向连接到应急镇流器系统的 负载供电的正常工作状况下，响应于信号准备单元130生成的反映该正常工作状况的检测 信号，应急电源模块111被关断，而DC/AC逆变器121的输出被调整到额定值。
当普通电源出故障时，信号准备单元130检测到该故障，并生成反映该故障的检 测信号。响应于反映该故障的该检测信号，应急单元110的应急电源模块111被接通，使得 应急单元110能够利用连接到该应急单元110的应急电源向逆变器121供电。另夕卜，响应于 反映该故障的该检测信号，DC/AC逆变器121的输出可以可选地被调整到较低的值，以便降 低对应急电源提供的能量的消耗。同时，应急电源模块11可以将连接于DC/AC逆变器121 的输入端子之间的母线电压电容器122充电至DC/AC逆变器121的正常工作所需的电平。
母线电压电容器122是镇流器的一部分，必须向该电容器提供来自外部源的能 量，以在紧急情况下使逆变器保持运行。 当普通电源从故障中恢复时，信号准备单元130检测到该恢复，并生成反映该恢 复的信号。响应于该信号，应急电源模块111被关断，而DC/AC逆变器121的输出被调整到 额定值。 可以看出，本实施例中的应急单元110与图1所示的应急镇流器10是不同的，应 急单元110不包括用于灯操作的逆变器。也就是说，在普通电源出故障的情况下，仍使用普
4通镇流器单元120中的逆变器121来驱动负载(例如灯)。 这种技术方案在应急镇流器系统的输出侧不需要有特殊的接线或开关。其基本的 构思是应急单元分享普通镇流器中用于共同操作的有用电路部分。
图3示出了根据本发明另一实施例的应急镇流器系统200。 如图3所示，应急镇流器系统200包括应急单元210和镇流器单元220。镇流器单 元220包括APFC(有源功率因数校正)或PPFC(无源功率因数校正)模块223、DC/AC逆变 器221和信号准备模块230。应急单元210包括DC/DC电源模块211和DC/DC电池充电器 212。 在某些实施例中，DC/DC电源模块211和DC/DC电池充电器212均可以使用公知 的DC/DC电路拓扑，如升压转换器、反激式转换器、单端初级电感转换器(SEPIC)或升降压 转换器等。对于DC/DC电源模块211，优选地是采用升压转换器，替选地，可以采用SEPIC。 对于DC/DC电池充电器212，优选地可以采用反激式转换器或升降压转换器。尽管这里描述 了上述两个模块的一些示例，但是，本领域的普通技术人员应该认识到，可以使用能够执行 在此所述的两个模块的功能的任何结构。也就是说，根据本发明的这两个模块并不局限于 在此所述的特定实施例和示例。 在这个实施例中，信号准备模块230的功能与图2所示的信号准备模块130的功 能相同。应急镇流器系统200的结构与图2所示的应急镇流器系统100的结构相似，差别 在于，在图3所示的实施例中，信号准备模块是集成于镇流器单元220中的。另外，在导线 Ll上使用开关S，来接通或关断镇流器单元。 在该实施例中，连接到应急单元的应急电源是电池。应急单元210维持电池的能 量，并在紧急情况下独立于普通电源(如电力线)而向镇流器单元220的逆变器221供电。 当然，本领域的普通技术人员应该认识到，应急电源还可以是不同于电池的其他类型的可 用电源。 在镇流器单元220中，母线电压电容器222是最适合用于为电池充电的部件。该 电容器222又适于为镇流器中的逆变器存储能量。如图3所示，母线电压电容器222连接 于镇流器中的逆变器的两个输入端子之间。另外，母线电压电容器222的一个电极连接至 应急单元210，而另一电极连接至镇流器的地。 另外，母线电压电容器222是镇流器中必须从外部源向其提供能量以便在紧急情 况下使逆变器保持运行的一个部件。在该实施例中，可由APFC或PPFC将母线电压电容 器(也可称为Bus E-c即)充电至相对稳定的特定电压(例如，对于电力线应用，典型为 200-500V)，由此，该电容器可为DC/AC逆变器存储能量。另外，该母线电压电容器还可以如 上所述用作DC/DC电池充电器的能量源。 相似地，在镇流器单元220的逆变器221利用来自电力线的电力为灯供电的正常 工作状况下，DC/DC电池充电器212响应于由信号准备模块生成的反映该正常工作状况的 信号L2i而接通，使得该电池充电器212利用母线电压电容器222中的可用能量为电池充 电。同时，响应于反映该正常工作状况的信号L2i，DC/DC电源模块211被关断，而DC/AC逆 变器221的输出被调整至额定值。 在普通电源(在该实施例中为电力线)出故障的情况下，例如，当电力线失压时， 信号准备模块230检测到该故障，并生成反映该故障信号L2i 。响应于反映所述故障的信号L2i， DC/DC电池充电器212被关断，DC/DC电源模块211被接通，而DC/AC逆变器221的输 出被降低至较低的电平，以便降低对电池提供的能量的消耗。通过降低逆变器的输出功率， 可大大延长应急镇流器系统的工作时间。同时，DC/DC电源模块211将母线电压电容器222 充电至DC/AC逆变器211正常工作所需的电平。 当电力线从故障中恢复时，信号准备模块230检测到该恢复，并生成反映该恢复 的信号。响应于反映该恢复的信号，DC/DC电源模块211被关断，而DC/AC逆变器221的输 出被调整至额定值。 图4示出了根据本发明另一实施例的应急镇流器系统300 。该应急镇流器系统300 的结构与图3所示的应急镇流器系统200相似，不同之处在于，在该实施例中，信号准备模 块是集成于应急单元中的。在这种情况下，信号准备模块必须直接连接于普通电源(在该 实施例中为电力线)，而无需任何开关。应急镇流器系统300的操作与图3所示的应急镇流 器系统200的操作相同，在此不再赘述。 在上述实施例中，所述的镇流器单元是电子镇流器。 可以看出，在上述实施例中，应急镇流器系统与负载(如灯)之间的接线非常简 单，无需改变镇流器与负载之间的原接线。与图l所示的现有技术方案相比，这种简单的输 出接线可降低电磁干扰。 另外，利用根据本发明的实施例的应急镇流器系统，不需要专用的应急镇流器。
此外，根据本发明的实施例的应急镇流器系统中的应急单元并不包括逆变器，由 此可以降低系统的成本。 另外，在本发明的技术方案中，可响应于反映普通电源的工作状况的信号，对镇流
器的逆变器的输出电平进行调整。 而且，可调光的镇流器可用于本发明中。 尽管已基于一些优选实施例而描述了本发明，但是，本领域的普通技术人员应该 理解，这些实施例不应视为对本发明的范围的限制。在不脱离本发明的精神和范围的情况 下，在本领域的普通技术人员的理解范围内对所述实施例的任何改变或修改均落入由所附 权利要求所限定的本发明的范围中。
权利要求
一种应急镇流器系统(100，200，300)，包括具有DC/AC逆变器(121，221，321)的镇流器单元(120，220，320)，该镇流器单元用于在普通电源正常工作时利用该普通电源向连接到所述应急镇流器系统的负载供电，所述系统特征在于还包括信号准备单元(130，230，330)和应急单元(110，210，310)，所述信号准备单元(130，230，330)连接到所述普通电源，用于检测所述普通电源的工作状况、生成用于反映所述普通电源的工作状况的检测信号并将该检测信号输出到所述应急单元，所述应急单元(110，210，310)包括应急电源模块(111，211，311)，其中当所述普通电源出故障时，所述应急电源模块响应于反映所述故障的检测信号而利用连接到所述应急单元的应急电源向所述DC/AC逆变器供电。
2. 如权利要求1所述的应急镇流器系统，特征在于，响应于反映所述普通电源的正常 工作状况的检测信号，所述DC/AC逆变器(121,221,321)的输出电平被调整到额定电平，而 响应于反映所述普通电源的故障的检测信号，所述DC/AC逆变器(121,221,321)的输出电 平被调整到小于所述额定电平的电平。
3. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述镇流器单元(120,220， 320)还包括连接于所述DC/AC逆变器的输入端子之间的母线电压电容器(122,222,322)， 所述应急电源模块(111,211,311)适于在所述普通电源出故障时将所述母线电压电容器 充电至所述DC/AC逆变器正常工作所需的电平。
4. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述信号准备单元(130,230， 330)还用于检测所述普通电源上的电压，以便检测所述普通电源的工作状况。
5. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述应急电源是电池。
6. 如权利要求5所述的应急镇流器系统，特征在于，所述应急单元(110,210,310)还包 括电池充电器模块(112，212，312)，该电池充电器模块用于响应于反映所述普通电源的正 常工作状况的检测信号而对所述电池进行充电，并且响应于反映所述普通电源的故障的检 测信号而停止对所述电池充电。
7. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述信号准备单元(130,230， 330)与所述应急单元(110， 210， 310)集成在一起。
8. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述信号准备单元(130,230， 330)与所述镇流器单元(120,220,320)集成在一起。
9. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述镇流器单元(120,220， 320)是电子镇流器。
10. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述负载是灯。
11. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述普通电源是电力线。
12. 如权利要求1或2所述的应急镇流器系统，特征在于，所述应急电源模块(111， 211,311)是DC/DC电源模块，该电源模块是升压转换器、反激式转换器、单端初级电感转换 器或升降压转换器中的一个。
13. 如权利要求6所述的应急镇流器系统，特征在于，所述电池充电器模块(112,212， 312)是升压转换器、反激式转换器、单端初级电感转换器或升降压转换器中的一个。
全文摘要
提供了一种应急镇流器系统。该应急镇流器系统包括具有DC/AC逆变器的镇流器单元。该系统还包括信号准备单元和应急单元。所述镇流器单元用于在普通电源正常工作时利用该普通电源向连接到该应急镇流器系统的负载供电。所述信号准备单元连接到所述普通电源，用于检测所述普通电源的工作状况、生成用于反映所述普通电源的工作状况的检测信号并将该检测信号输出到所述应急单元。所述应急单元包括应急电源模块。当所述普通电源出故障时，所述应急单元用于响应于反映所述故障的检测信号而利用连接到所述应急单元的应急电源向所述DC/AC逆变器供电。
文档编号H05B41/46GK101715271SQ200810168259
公开日2010年5月26日 申请日期2008年10月6日 优先权日2008年10月6日
发明者米谢勒·蒂索, 雷内·特瓦德齐克 申请人:奥斯兰姆有限公司