专利名称：用于驱动光源的电路装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于驱动至少一个光源的电路装置和方法，其中输入电压(Uin) 转换为交流的输出电压，其中交流的输出电压提供用于驱动至少一个光源(5)的功率。
背景技术：
本发明基于根据主权利要求的类型的用于驱动光源的方法。在用于气体放电灯的成本优化的驱动装置中普遍省去对逆变器的开关频率的调 节而代替以固定频率来驱动逆变器。这导致关于电磁兼容性的问题，因为开关频率作为干 扰频谱而通过灯线路发射，干扰频谱由于固定的开关频率而集中于基频及其奇次谐波附近 非常窄的干扰带上。在改进的设计中，逆变器的开关频率通过近似正弦的信号来调制，该信号从交流 输入电压的调制中导出。这形成了关于电磁兼容性方面改进的性能，然而此方法在直流输 入电压的情况下失效，由直流输入电压又引起固定频率驱动。任务发明的任务是提出一种用于驱动至少一个气体放电灯的方法，其中输入电压转换 为交流的输出电压，其中交流的输出电压提供用于驱动至少一个光源(5)的功率，并且其 中执行该方法的电路装置关于在交流输入电压情况下和在直流输入电压情况下的电磁兼 容性方面的性能有所改善。
发明内容
该任务关于方法方面通过用于驱动至少一个气体放电灯的方法来解决，其中输入 电压转换为交流的输出电压，其中交流的输出电压提供用于驱动至少一个光源(5)的功 率，并且在输入电压为直流电压时，输出电压的频率通过三角形的调制信号来调制。在此，有利的是，在输入电压为正弦交流电压时，输出电压的频率通过正弦调制信 号来调制；并且调制信号的频率在直流输入电压的情况下在IOOHz和3kHz之间，而在交流 输入电压情况下在该交流输入电压的频率的两倍左右。在此，调制信号的相位相对于交流 输入电压优选选择为，使得输出电压的振幅因数基本上对应于值斤。由此在交流的输出电 压的最大频率的情况下形成交流输入电压的最大幅度。在很多情况下，输出电压受源于整流过的交流输入电压的不充分的平滑的幅度调 制所扰。为了实现尽可能均勻的光发射，频率调制的频移设置为，使得输出电压的幅度调制 最小化。在一些情况下有利的是，频率调制的频移设置为，使得实现改进的电磁兼容性。由 此，可以遵守关于电磁兼容性的有效边界值。该任务关于电路装置方面通过用于驱动至少一个光源的电路装置来解决，其具有 用于输入直流的或者交流的电压的输入端和与光源相连的输出端，其中电路装置执行根据 上述特征中的一个或多个的方法。
在此，电路装置包含功率因数校正电路，其优选地具有识别电路(12)，该识别电路 识别输入电压是直流的还是交流的。为了能够可靠地区分输入到输入端的电压，识别电路优选地包含带通滤波器、高通滤波器或者低通滤波器。然而替选其，识别电路(12)也 可以具有边沿检测装置。为了能够实施附带的控制任务和调节任务，电路装置包含控制电路，该控制电路 优选地具有集成部件例如ASIC (专用集成电路)。可替选地，控制电路也可以具有微控制
为了启动灯，电路装置优选地具有谐振回路。本发明的另外的有利改进方案和扩展方案从另外的从属权利要求和下文中的描 述中得到。
下面将根据实施例更详细地阐述本发明。其中图1示出了根据本发明的方法的流程图。图2示出了根据本发明的具有控制电路的电路装置的框图，该控制电路具有微控 制器。图3示出了根据本发明的具有控制电路的电路装置的框图，该控制电路具有 ASIC。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的方法的流程图。在启动之后，检测在执行根据本发明的 方法的电路装置的输入端上存在直流电压还是交流电压。该电路装置具有输出端，其通过 交流的输出电压驱动至少一个气体放电灯。如果在输入端上存在直流电压，则交流的输出 电压通过三角形电压来频率调制。然而，交流的输出电压也可以通过锯齿形电压来频率调 制。但是在下文中始终谈及三角形电压，其中在此明确地指三角形电压和锯齿形电压。在 此，三角形调制电压的频率在IOOHz和3kHz之间。如果在输入端存在正弦交流电压，则可以 从该交流电压生成调制电压，借助该调制电压来进行交流的输出电压的频率调制。在此，调 制电压的频率为交流输入电压的频率的两倍。在此，调制电压的相位相对于交流输入电压 优选设置为，使得在交流输入电压的瞬时值达到最大值时，交流的输出电压的频率为最大。在此，交流的输出电压的频移可以以不同方式来变化。一种可能性是，通过叠加的 频率调制的合适频移来尽可能地补偿源于交流输入电压的不充分的整流的交流输出电压 的幅度调制。这在交流输入电压的瞬时值为最大值的情况下(从其产生交流的输出电压的 最大瞬时值)，交流的输出电压的频率为最大时最良好地实现。交流的输出电压的幅度调制 的频率出于原理原因为交流输入电压的频率的两倍。因为调制信号的频率与交流的输出电 压的幅度调制的频率同步，则由此导致，在交流输出电压的幅度为最小值的情况下，交流的 输出电压的频率最小值也出现。现在，频率调制的偏移可以设置为，使得幅度调制和频率调 制对输出功率的影响两者相抵消，从而使得产生至气体放电灯的明显直流的功率输出，该 功率输出引起良好的光质量。于是，通过同步的频率调制同时实现两件事一方面在于均勻 的光发射和由此对光质量的改进，另一方面在于干扰频率分布到宽的频带上用于改进电路装置的电磁兼容性。频移变化的另一可能性是优化电路装置的电磁兼容性。频移越大，则在其上出现 干扰的频带就越宽。然而，在频带较宽的情况下，对每个频率的干扰较低，因为这些频率对 每个时间单位而言较不频繁地出现。由此，频移可以设置为，使得可靠地遵守对电磁兼容性 有效的边界值。然而，如果将直流电压输入到执行根据本发明的方法的电路装置中，则从该直流 电压中不能导出交流调制信号。为了也在直流电压驱动的情况下执行交流的输出电压的频 率调制，产生三角形调制信号，借助其来频率调制交流的输出电压。三角形信号带来优点 交流的输出电压的频率均勻分布，使得实现了对干扰的最优控制。但也可以考虑的是，为调 制信号产生如下信号形式，通过该信号形式来实现定性地遵循相应的边界值的对干扰的控 制。在此，调制信号构建为，使得边界值高的频率比边界值低的频率在调制中被更频繁地接 近。通过该方法达到关于电磁兼容性方面的现有标准的最优‘利用’。图2示出了根据本发明的电路装置的框图，该电路装置执行根据发明的方法。交 流输入电压输入到功率因数校正电路10中。功率因数校正电路10由其产生幅度调制 的中间回路电压，该中间回路电压输出到直流电压中间回路30。这使调制的直流电压平滑 并且将其输入到逆变器20，逆变器20由其产生幅度调制的和频率调制的输出电压U。ut。其 通过谐振回路40传导并且驱动气体放电灯5。整个的电路装置由控制电路50控制。控制 电路50控制并且在此尤其调节功率因数校正电路10和逆变器20。在第一实施形式中控制电路50包含承担控制任务和调节任务的ASIC 54。对于在 电路装置1上存在直流的还是交流的输入电压Uin的检测在此由识别电路12实施，其为功 率因数校正电路的一部分并且输入到交流输入电压Uin或者被整流的、幅度调制过的交流 输入电压Uin。识别电路在第一实施形式中包含带通滤波器、高通滤波器或者低通滤波器。 输入电压输送到滤波器，并且于是识别电路12将识别信号提供给控制电路50，随后控制 电路在Uin是交流电压时将识别信号转换为正弦调制信号，或者在Uin是直流电压时产生三 角形调制信号。通过该调制信号来调制固定频率的振荡器阳，并且将由其形成的、频率调制 过的信号作为激励信号输入到逆变器20，其通过此信号激励在逆变器中存在的晶体管桥。第二实施形式与第一实施形式很相似，因此只描述与第一实施形式的不同。在第 二实施形式中，识别电路包含边沿检测装置而不包含带通滤波器，该边沿检测装置识别Uin 是直流电压还是交流电压。其余流程对应于第一实施形式。图3示出了根据本发明的电路装置1的第三实施形式。第三实施形式与第一实施 形式很相似，因此只描述与第一实施形式的不同。在第三实施形式中，控制电路50包含微 控制器52，而不是ASIC 54。如ASIC，微控制器承担电路装置的主要控制任务和调节任务。 识别电路12具有带通滤波器，并且产生输入到控制电路50中的识别信号。输入信号通过 模数(A/D)转换器来数字化，在微控制器52中处理，并且通过数模(D/A)转换器来输出到 功率因数校正电路10和逆变器20。频率调制在此通过数字算法来实现。三角形调制电压 例如也借助表被数字地产生并且随后被进一步处理。第四实施形式与第三实施形式很相似，因此只描述与第三实施形式的不同。在第 四实施形式中，识别电路包含边沿检测装置而不包含带通滤波器，该边沿检测装置识别Uin 是直流电压还是交流电压。识别电路产生识别信号，其被模数(A/D)转换并且随后在微控制器中被进一步处理。其余流程对应于第三实施形式。
权利要求
1.一种用于驱动至少一个光源(5)的方法，其中输入电压(Uin)转换为交流的输出电 压，其中交流的输出电压提供用于驱动所述至少一个光源(5)的功率，其特征在于，在所述 输入电压(Uin)是直流电压时，输出电压的频率通过三角形调制信号来频率调制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在输入电压(Uin)是交流电压时，输出电 压的频率通过交流的调制信号来频率调制。
3.根据权利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，三角形调制信号的频率在直流的 输入电压的情况下在IOOHz和3kHz之间。
4.根据权利要求1，2或3之一所述的方法，其特征在于，在交流的输入电压的情况下调 制信号的频率为交流输入电压的频率的两倍。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调制信号的相位相对于交流的输入电压 选择为使得输出电压的振幅因数基本上对应于值万。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调制信号的相位构建为使得在交流的输 入电压的最大瞬时值的情况下达到输出电压的最大频率。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，频率调制的频移设置为，使得由于 整流过的输入电压的不充分的平滑而形成的输出电压的幅度调制最小化。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，频率调制的频移设置为使得达到 改进的电磁兼容性。
9.一种用于驱动至少一个光源(5)的电路装置(1)，该电路装置具有用于输入直流的 或者交流的电压(Uin)的输入端和与所述光源(5)相连的输出端，其特征在于，该电路装置 执行根据权利要求1至7之一或多项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的电路装置，其特征在于，该电路装置具有识别电路(12)，该 识别电路识别输入电压(Uin)是直流的还是交流的。
11.根据权利要求10所述的电路装置，其特征在于，该识别电路(1 具有带通滤波器、 高通滤波器或者低通滤波器。
12.根据权利要求10所述的电路装置，其特征在于，识别电路(1 具有边沿检测装置。
13.根据上述权利要求之一或多项所述的电路装置，其特征在于，该电路装置具有控制 电路(50)，并且该控制电路包含集成电路，例如专用集成电路ASIC (54)。
14.根据上述权利要求9至12之一或多项所述的电路装置，其特征在于，该电路装置具 有控制电路(50)，并且该控制电路包含微控制器(52)。
15.根据上述权利要求之一或多项所述的电路装置，其特征在于，该电路装置具有谐振 回路(40)。
全文摘要
本发明涉及用于驱动至少一个光源的方法，其中输入电压转换为交流的输出电压，其中交流的输出电压驱动至少一个光源，其中在输入电压为直流电压时输出电压的频率通过三角形调制信号来调制。
文档编号H05B41/295GK102067735SQ200880129812
公开日2011年5月18日 申请日期2008年6月13日 优先权日2008年6月13日
发明者哈拉尔德·施米特, 阿尔韦德·斯托姆 申请人:奥斯兰姆有限公司