專利名稱：具有sepic變換器的燈運行設備的制作方法
技術領域：
本發明從按權利要求1前序部分的一種電子運行設備出發。它尤其是涉及調節電子運行設備前置級的實施。
背景技術：
從文獻WO 96/03017(Krummel)中公開了用于燈運行的，擁有兩級構造的一種電子運行設備。一個前置級由整流過的電網電壓運行，并且提供一種直流電壓。用此直流電壓運行一個逆變器，此逆變器生成用于燈運行的，相對于電網電壓的頻率為高頻的交流電壓。前置級有以下的任務為了將電網電流諧波降低到符合規范(IEC 1000-3-2)的值，前置級必須修正電網方面的功率因數。此外前置級必須提供在很大程度上不受電網電壓波動影響的一種直流電壓。
在上述文獻中將前置級實施為增壓器(Hochsetzer)。這種很廣泛的解決方案有這種優點，即它用少數幾個元件可以滿足要求，并且達到了相當高的效率。具有增壓器的前置級卻呈現以下的缺點所提供的直流電壓總是大于電網電壓的最大值；它產生強烈的無線電干擾；接通電流是高的，并且為了調節需要一種調節器，此調節器要么模擬式工作，要么如果它數字化工作的話，則具有比電網頻率高得多的掃描速率。最后的缺點有以下的背景增壓器是一種有時鐘節拍的變換器。這意味著，它擁有其占空因數主要影響輸入電流的一種開關。在占空因數之下一般表示開關接通的時間與開關斷開的時間的比例。為了達到高的功率因數，必須按電網電壓跟蹤占空因數。
在前置級中很少廣泛采用所謂的SEPIC變換器。在以下的文獻中描述此SEPIC變換器R.Antonio等著＂作為電子鎮流器用途中的功率因數修正級的升壓、SEPIC和CUK布局的評價＂，IEEE功率電子會議CIEP，墨西哥，1994。SEPIC變換器雖然需要較多的元件，可是能夠避免上面所提及增壓器的缺點。在上述文獻中所描述的具有非連續電流曲線的模式在此起著重要的作用在此模式下用恒定的占空因數在含有在SEPIC變換器中的開關上，可以實現導至一種符合規范的電網電流諧波的功率因數。
發明內容
本發明的任務在于提供按權利要求1前序部分的一種電子運行設備，這種電子運行設備以成本有利的方式利用SEPIC變換器的優點。
在具有按權利要求1和3前序部分特征的一種電子運行設備上，通過權利要求1和3的標志性部分的特征來解決此任務。在權利要求2中出現一種特別有利的改進方案。
在上述文獻中將一種模擬式調節器采用于輸出電壓的調節，和用于SEPIC變換器的功率因數的調定。按本發明將一種數字式調節器采用于SEPIC變換器的調節。此外上述的互相關聯在調節主導市場的增壓器時建議，在采用數字式調節器時這種調節器必須具有能夠分辨電網頻率的一種掃描。在此關聯中在模擬式調節器之下理解為時間連續地讀入和處理實際值的，并且輸出調節值的一種調節器。數字式調節器時間離散地工作。僅在掃描區間位于其間的離散時刻上掃描實際值。同樣在離散的時刻上進行一個新調節值的輸出。因而產生了在其之內調節值為常數的調節區間。對于增壓器已發規，掃描區間和調節區間必須小于電網頻率周期的1％，以便滿足上述有關規范的要求。
本發明利用SEPIC變換器的上述特性，使得在具有非連續性電流曲線的模式下在恒定的占空因數時能夠達到足夠好的功率因數。不按瞬間的電網電壓來跟蹤占空因數，而是僅僅調節SEPIC變換器的輸出電壓。不需要在區間中掃描短于電網頻率周期1％的輸出電壓。調節區間，即占空因數在其中保持常數的時間，按本發明現在是至少像電網頻率周期的1％那樣長的。對于例如50Hz的電網頻率因此得出至少0.2ms長的一個調節區間。
用于實施電子運行設備前置級的按本發明調節器的一種靈活解決方案，是一種市上通常的微控制器。因為按照本發明與增壓器調節相比較僅要求長的掃描區間，所以可以選擇一種成本有利的微控制器。
圖展示具有所連接燈的，和具有用由微控制器調節的按本發明前置級的一種電子運行設備。
優選實施形式應借助一個實施例詳述本發明。
以下通過分別跟隨一個數字的字母C表示電容器，通過字母L表示電感，通過字母D表示二極管，和通過字母S表示開關。
用以其負接頭位于機殼電位M上的已整流的電網電壓V1給電子運行設備饋電。在已整流電網電壓V1的正接頭上連接了電感L1和開關S1的串聯電路。S1是與機殼電位M連接的。它優先實施為半導體開關。在L1和S1的連接點上連接著電容C1和電感L2的串聯電路。L2是與機殼電位M連接的。可以耦合L1和L2。因此在電網輸電線上使所產生的無線電干擾降低。在C1和L2的連接點上連接著二極管D1和電容C2的串聯電路。C2是與機殼電位M連接的。括號中的范圍P表示電子運行設備的前置級。此前置級含有形成一個SEPIC變換器的元件L1，L2，C1，C2，S1和D1。SEPIC變換器在C2上提供用其給逆變器W饋送的一個直流電壓。在逆變器W的輸出端上連接了燈Lp。逆變器W優先實施為半橋逆變器。它含有燈Lp的耦合電路。
安排了一個微控制器UC用于調節前置級P。它在電位DC上掃描前置級P的輸出電壓，并且將具有一種占空因數的信號給到開關S1的控制電極G1上，此占空因數在電位DC上導至直流電壓的一個所希望的額定值。按本發明以至少像電網頻率周期1％那樣長的掃描區間，通過微控制器UC進行電位DC的掃描。因此調節區間也至少像電網頻率周期的1％那樣長。
連接線路B位于微控制器UC和逆變器W之間。控制器UC也因此可以承擔逆變器W的控制和調節任務。在成本有利的微控制器UC上這一點也尤其如此變為可能，即微控制器UC按本發明只須以長的掃描區間執行前置級P的調節任務。
本實施例只裝備了一個燈。本發明卻也可套用到具有多個燈的用途上。
權利要求
1.具有以下特性的燈的電子運行設備-含有電子運行設備，用于在電網電壓上的運行，-電子運行設備含有一個前置級，-前置級是作為SEPIC變換器設計的，-以具有非連續性電流曲線的模式運行前置級，其特征在于，將其調節區間至少像電網頻率周期1％那樣長的一種數字式調節器用于前置級的調節。
2.按權利要求1的電子運行設備，其特征在于，前置級的調節含有一個微控制器UC。
3.用于調節燈的電子運行設備前置級的方法，此前置級含有以具有非連續性電流曲線的模式來運行的一個SEPIC變換器，其特征在于，以至少像電網頻率周期1％那樣長的時間間隔來改變SEPIC變換器的占空因數。
全文摘要
燈用的擁有實施為SEPIC變換器前置級的電子運行設備。通過以具有非連續性電流曲線的模式來運行的SEPIC變換器,可以將一種緩慢的微控制器采用于調節。
文檔編號H05B41/392GK1367638SQ0210281
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月24日 優先權日2001年1月24日
發明者M·維里希 申請人:電燈專利信托有限公司