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DE60127966T2 - Schaltungsanordnung - Google Patents

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DE60127966T2
DE60127966T2 DE60127966T DE60127966T DE60127966T2 DE 60127966 T2 DE60127966 T2 DE 60127966T2 DE 60127966 T DE60127966 T DE 60127966T DE 60127966 T DE60127966 T DE 60127966T DE 60127966 T2 DE60127966 T2 DE 60127966T2
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DE
Germany
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circuit
state
lamp
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feedback loop
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Roderick T. Hinman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • H05B41/39Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/04Dimming circuit for fluorescent lamps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S315/00Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/05Starting and operating circuit for fluorescent lamp

Landscapes

  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Schaltung zum unterbrochenen Betrieb einer Rückkopplungsschleife. Eine Schaltung dieser Art ist aus US 5 973 458 bekannt.
  • Rückkopplungsschleifen werden im Allgemeinen in elektronischen oder elektromechanischen Systemen eingesetzt, um einige in Betracht kommende Parameter zu regeln. Zum Beispiel kann eine Rückkopplungsschleife verwendet werden, um Lampenstrom oder -leistung in einem Vorschaltgerät für eine Fluoreszenzlampe zu regeln. In vielen Fällen besteht die Notwendigkeit, den Betrieb einer Rückkopplungsschleife zu unterbrechen. Zum Beispiel wird die zum Regeln des Lampenstroms oder der -leistung in dem Vorschaltgerät verwendete Rückkopplungsschleife unterbrochen, um die Lampe durch Modulieren der Zeit, in welcher die Lampe ein- und ausgeschaltet ist, zu dimmen. Um eine solche Modulation zu erreichen, wird typischerweise von einer Pulsbreitenmodulation („PWM") Gebrauch gemacht. Somit regelt die Rückkopplungsschleife bei eingeschalteter Lampe den Lampenstrom oder die -leistung in dem Vorschaltgerät, jedoch wird der Betrieb der Rückkopplungsschleife unterbrochen, wenn die Lampe ausgeschaltet ist.
  • Ein aus dieser Unterbrechung des Betriebs der Rückkopplungsschleife resultierendes Problem ist, dass die Zustandsvariablen in der Rückkopplungsschleife oftmals während der Unterbrechungsdauer abfallen und von ihren Arbeitspunkten im stationären Betrieb abweichen. Dieses Abfallen erfolgt typischerweise in Folge der RC-(Widerstands-Kondensator)-Netzwerke, welche normalerweise als Filter in der Rückkopplungsschleife arbeiten. Bei Wiederaufnahme des Betriebs der Schleife tritt ein der Rückkehr zu dem stationären Betrieb zugeordneter Übergangszustand ein. Dieser Übergangszustand wird im Allgemeinen durch die abgewichenen Zustandsvariablen verschlechtert. Zum Beispiel ist bei einem bestimmten, handelsüblichen Beleuchtungssystem mit Dimmungsfähigkeit die Zustandsvariable durch die Lampenleistung dargestellt, und das Abfallen tritt bei PWM-Dimmung ein. Auf Grund des Abfallens ist die Schaltfrequenz anfänglich relativ niedrig, da die Rückkopplungsschleife so arbeitet, als wenn die Lampenleistung zu gering wäre. Diese niedrige Schaltfrequenz kann den Resonanzinduktor sättigen, was zu Überströmen in dem Schaltkreis und höherer Wahrscheinlichkeit eines sichtbaren Flimmerns der Anzeige führt.
  • Ein Versuch, dieses Problem zu lösen ist, die Zustandsvariable bei Schaltungsunterbrechung auf einen Wert nahe dem Betriebswert derselben zu begrenzen. Sobald der Betrieb wieder aufgenommen wird, sind die Zustandsvariablen nahezu korrekt, und der Übergangszustand wird in der Amplitude und/oder der Dauer reduziert. Jedoch können Variationen bei den Schaltungselementwerten und Variationen bei den Betriebszuständen zu unterschiedlichen und nicht idealen Begrenzungswerten führen. Da die Betriebszustände (wie z.B. Eingangsspannung) variieren, ändert sich der Arbeitspunkt der Zustandsvariablen. Daher ist der Begrenzungsfestwert lediglich bei einem einzigen Arbeitspunkt perfekt und bei allen anderen Zuständen weniger ideal.
  • Der Erfindung liegt daher als Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Unterbrechung des Betriebs einer Rückkopplungsschleife vorzusehen, durch welche das oben erörterte, der Schaltung nach dem Stand der Technik anhaftende Problem gelöst wird. Für Personen mit durchschnittlichem Fachwissen auf dem Gebiet der Lichttechnik ergeben sich durch die nachfolgende Beschreibung der vorliegenden Erfindung weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung.
  • Bei einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein System gerichtet, um Übergangszustände bei Wiederaufnahme des stationären Betriebs der Rückkopplungsschleife nach Unterbrechung des Betriebs der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen zu eliminieren. Das System umfasst im Allgemeinen einen ersten Schaltkreis zum Anlegen einer Variablen an eine Last, einen zweiten Schaltkreis zur (i) Steuerung des ersten Schaltkreises, zur (ii) Überwachung der an die Last angelegten Variablen und (iii) Steuerung des ersten Schaltkreises zur Regelung der an die Last angelegten Variablen gemäß einem gewünschten, variablen Wert, sowie einen dritten Schaltkreis zur Speicherung der angelegten Variablen. Der erste und zweite Schaltkreis sowie die Last definieren eine Rückkopplungsschleife. Der zweite Schaltkreis weist weiterhin einen Eingang zum Empfang eines Steuersignals auf, welches einen ersten Zustand, der bewirkt, dass der zweite Schaltkreis den ersten Schaltkreis so aktiviert, dass dieser die Variable an die Last anlegt, und einen zweiten Zustand aufweist, der bewirkt, dass der zweite Schaltkreis verhindert, dass der erste Schaltkreis die Variable an die Last anlegt, wodurch die Rückkopplungsschleife unterbrochen wird. Der dritte Schaltkreis speichert die angelegte Variable und verhindert ein Abfallen der gespeicherten Variablen bei Unterbrechung der Rückkopplungsschleife. Die Rückkopplungsschleife nimmt danach ihren Betrieb wieder auf und wird, sobald das Steuersignal zu seinem ersten Zustand zurückkehrt, in einen stationären Betrieb gemäß der gespeicherten Variablen zurückversetzt, wodurch im Wesentlichen verhindert wird, dass Übergangszustände in das System eingebracht werden.
  • Bei einer verwandten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein System gerichtet, um Übergangszustände bei Wiederaufnahme des stationären Betriebs der Rückkopplungsschleife nach Unterbrechung der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen zu eliminieren, wobei das System im Allgemeinen einen ersten Schaltkreis, um einer Last Leistung zuzuführen, einen zweiten Schaltkreis zur (i) Steuerung des ersten Schaltkreises, (ii) Überwachung der der Last zugeführten Leistung und (iii) Steuerung des ersten Schaltkreises zur Regelung der der Last zugeführten Leistung gemäß einer vorgegebenen Energiemenge sowie einen dritten Schaltkreis zur Speicherung eines für die der Last zugeführten Leistung charakteristischen Signals aufweist. Der erste und zweite Schaltkreis sowie die Last definieren eine Rückkopplungsschleife. Der zweite Schaltkreis weist weiterhin einen Eingang zum Empfang eines Steuersignals auf, welches einen ersten Zustand, der bewirkt, dass der zweite Schaltkreis den ersten Schaltkreis so aktiviert, dass dieser der Last die Leistung zuführt, und einen zweiten Zustand aufweist, der bewirkt, dass der zweite Schaltkreis verhindert, dass der erste Schaltkreis der Last die Leistung zuführt, wodurch die Rückkopplungsschleife unterbrochen wird. Der dritte Schaltkreis, welcher ein für die der Last zugeführten Leistung charakteristisches Signal speichert, verhindert ein Abfallen des gespeicherten Signals während der Unterbrechung der Rückkopplungsschleife. Die Rückkopplungsschleife nimmt danach ihren Betrieb wieder auf und wird gemäß dem gespeicherten Signal in einen stationären Betrieb zurückversetzt, sobald das Steuersignal zu seinem ersten Zustand zurückkehrt, wodurch im Wesentlichen verhindert wird, dass Übergangszustände in das System eingebracht werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein Vorschaltgerät zum Speisen einer Last mit einer Lampe gerichtet, welches einen Leistungskreis, um einer Lampe Leistung zuzuführen, einen Steuerkreis zur (i) Steuerung des Leistungskreises, (ii) Überwachung der der Lampe zugeführten Leistung und (iii) Steuerung des Leistungskreises zur Regelung der der Lampe zugeführten Leistung entsprechend einer vorgegebenen Energiemenge, sowie eine Speicherschaltung zur Speicherung eines für die der Last zugeführten Leistung charakteristischen Signals aufweist. Der Steuer- und Leistungskreis sowie die Lampe definieren eine Rückkopplungsschleife. Der Steuerkreis weist weiterhin einen Eingang zum Empfang eines Steuersignals auf, welches einen ersten Zustand, der bewirkt, dass der Steuerkreis den Leistungskreis so aktiviert, dass dieser der Lampe die Leistung zuführt, und einen zweiten Zustand aufweist, der bewirkt, dass der Steuerkreis verhindert, dass der Leistungskreis der Lampe die Leistung zuführt, wodurch die Rückkopplungsschleife unterbrochen wird. Das Vorschaltgerät weist weiterhin eine Dimmungsschaltung zur Dimmung der Lampe auf. Die Dimmungsschaltung umfasst eine Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals, wobei der erste Zustand des Steuersignals eine Illumination der Lampe bewirkt und der zweite Zustand die Rückkopplungsschleife unterbricht und eine Illumination der Lampe verhindert. Die Speicherschaltung, welche ein für die der Lampe zugeführten Leistung charakteristisches Signal speichert, verhindert ein Abfallen des gespeicherten Signals während der Unterbrechung der Rückkopplungsschleife, um die Rückkopplungsschleife so zu aktivieren, dass sie ihren Betrieb wieder aufnimmt und gemäß dem gespeicherten Signal in ihren stationären Betrieb zurückversetzt wird, wenn das Steuersignal zu dem ersten Zustand zurückkehrt. In einem Ausführungsbeispiel weist die Speicherschaltung eine Steuereinrichtung und eine Speichereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung spricht so auf das Steuersignal an, dass, wenn sich das Steuersignal in dem zweiten Zustand befindet und die Rückkopplungsschleife unterbrochen ist, die Steuereinrichtung ein Abfallen des in der Speichereinrichtung gespeicherten Signals verhindert.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb eines Vorschaltgeräts zur Speisung einer Lampe gerichtet, wonach der Lampe Leistung zugeführt wird, ein für die der Lampe zugeführten Leistung charakteristisches Signal gespeichert wird, die der Lampe zugeführte Leistung überwacht wird, die der Lampe zugeführte Leistung gemäß einer vorgegebenen Leistung geregelt wird, die Leistungszuführungs-, Überwachungs- und Regelungsschritte einen Betrieb der Rückkopplungsschleife des Vorschaltgeräts definieren, die Leistungszuführungs-, Überwachungs- und Regelungsschritte unterbrochen werden, um eine Dimmung der Lampe zu bewirken, und die Leistungszuführungs-, Überwachungs- und Regelungsschritte danach wieder aufgenommen werden, um gemäß dem gespeicherten Signal zu dem stationären Betrieb der Rückkopplungsschleife zurückzukehren.
  • Die vorliegende Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 8 definiert. Besondere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die Erfindung selbst, sowohl in Bezug auf die Organisation als auch das Verfahren des Betriebs, kann am besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende, detaillierte Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung verstanden werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild des Systems der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Schemaschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Systems von 1.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild von System 10 der vorliegenden Erfindung, welche sich mit den bekannten Mangeln befasst und diese löst. System 10 umfasst im Allgemeinen Steuer-, Mess- und Verarbeitungsschaltung 12, Leistungskreis 14 sowie Schaltkreis 16 zur Speicherung der Zustandsvariablen. Diese Schaltkreise wirken zusammen, um die Höhe der der Last 18 zugeführten Leistung zu regeln. Last 18 kann in Form einer quasi elektronischen, elektrischen oder elektromechanischen Vorrichtung dargestellt sein.
  • Leistungskreis 14 führt Last 18 nach Empfang von Signal 20 von Steuerschaltung 12 ein Leistungssignal 19 zu. Steuerschaltung 12 weist einen Eingang zum Empfang von Steuersignal 21 auf. In einem Ausführungsbeispiel ist Steuersignal 21 durch eine Spannungswellenform dargestellt. Steuersignal 21 weist einen ersten und einen zweiten Zustand auf. In dem ersten Zustand hat Steuersignal 21 eine relativ hohe Amplitude (z.B. zwischen 3,0 Volt und 5,0 Volt). In dem zweiten Zustand hat Steuersignal 21 eine relativ geringe Amplitude (z.B. zwischen 0,0 Volt und 1,0 Volt). In einem Ausführungsbeispiel weist Steuersignal 21 ein Tastverhältnis von 50% auf. Befindet sich Steuersignal in dem ersten Zustand, gibt Steuerschaltung 12 Signal 20 aus, welches Leistungskreis 14 so aktiviert, dass dieser Last 18 Leistung zuführt. Befindet sich Steuersignal 21 in dem zweiten Zustand, gibt Steuerschaltung 12 kein Signal 20 aus, wodurch verhindert wird, dass Leistungskreis 14 der Last 18 das Leistungssignal 19 zuführt.
  • Bezug nehmend auf 1 umfasst Steuerschaltung weiterhin eine Mess- und Verarbeitungsschaltung, welche eine Messung von in Betracht kommenden Parameter, wie z.B. Lampenstrom- und Lampenspannungssignalen 22, vornimmt und diese Signale verarbeitet, um ein Fehlerkorrektursignal zur Regelung der der Last 18 zugeführten Leistung zu erzeugen. Steuerschaltung 12 gibt Signal 24 aus, welches die momentane Lastleistung (z.B. die Lampenmomentanleistung) darstellt. Steuerschaltung 12, Leistungskreis 14 und Last 18 definieren eine Rückkopplungsschleife, bei welcher die der Last 18 zugeführte Leistung überwacht und entsprechend geregelt wird.
  • Bezug nehmend auf 1 weist Schaltkreis 10 weiterhin eine Schaltung 26 zur Speicherung der Zustandsvariablen auf, welche im Allgemeinen Schalter 27, Kondensator 28 und Widerstand 29 aufweist. Kondensator 28 ist zwischen dem SV-(Zustandsvariablen)-Pin von Steuerschaltung 12 und Erdpotential geschaltet. Schalter 27 wird durch Steuersignal 21 gesteuert. Befindet sich Steuersignal in dem ersten Zustand, ist Schalter 27 geschlossen, Signal 24 lädt Kondensator 28 und es wird ein RC-(Widerstands-Kondensator)-Netzwerk durch Kondensator 28 und Widerstand 29 gebildet. Kondensator 28 und Widerstand 29 bewirken eine Durchschnittsbestimmung der momentanen Lastleistung. Die Zeitkonstante dieses RC-Netzwerkes ist 1/RC. Somit wird der SV-(Zustandsvariablen)-Pin von Steuerschaltung 12 mit der momentanen Lastleistung dargestellt. Befindet sich Steuersignal 21 in dem zweiten Zustand, ist Schalter 27 geöffnet, wodurch Kondensator 28 von Widerstand 29 isoliert ist und ein Abfallen der von Kondensator 28 gespeicherten Zustandsvariablen verhindert wird.
  • Während eines ersten Betriebsmodus von System 10 weist Steuersignal 21 einen hohen Pegel auf, wodurch Steuerschaltung 12 so gesteuert wird, dass Leistungskreis 14 der Last 18 Leistung zuführen kann. Während dieses Betriebsmodus arbeitet die durch Steuerschaltung 12, Leistungskreis 14 und Last 18 gebildete Rückkopplungsschleife auf normale Weise, wobei die der Last 18 zugeführte Leistung laufend überwacht und geregelt wird. In einem zweiten Betriebsmodus wird der Betrieb der Rückkopplungsschleife unterbrochen. Im Besonderen weist Steuersignal 21 einen niedrigen Pegel auf, wodurch bewirkt wird, dass Steuerschaltung 12 verhindert, dass Leistungskreis 14 der Last 18 Leistung zuführt. Zudem öffnet der niedrige Pegel von Steuersignal 21 den Schalter, wodurch der Kondensator 28 von Widerstand 29 isoliert und ein Abfallen (oder eine Entladung) der von Kondensator 28 für die Dauer der Unterbrechung gespeicherten Zustandsvariablen (z.B. Spannung) verhindert wird. Wenn somit Steuersignal 21 zu dem ersten Zustand (d.h. den ersten Betriebsmodus) zurückkehrt, um System 10 wieder in den stationären Betrieb zurückzuversetzen, ist die momentane Lastleistung kurz vor der Unterbrechung noch immer an dem SV-(Zustandsvariable)-Pin von Steuerschaltung 12 verfügbar. Damit kehrt die Rückkopplungsschleife unter Nutzung der gleichen momentanen Lastleistung, wie diese kurz vor der Unterbrechung verfügbar war, zu dem stationären Betrieb zurück. Infolgedessen werden kurzzeitige Schwingungen, Überschwingungen und Impulse im Wesentlichen eliminiert, indem die Rückkopplungsschleife den Betrieb wieder aufnimmt.
  • System 10 ist für viele Anwendungen geeignet. Eine solche Anwendung betrifft den Betrieb von Fluoreszenzlampen-Vorschaltgeräten der in den gemeinsamen US-Patenten 5 680 017 , 5 742 134 und 6 011 360 offenbarten Art. Fluoreszenzlampen-Vorschaltgeräte dieser Art besitzen die Fähigkeit der Lampendimmung. Um jedoch die Lampen zu dimmen, ist eine Unterbrechung der Rückkopplungsschleifen in dem Fluoreszenzlampen-Vorschaltgerät erforderlich. System 10 kann eingesetzt werden, um kurzzeitige Schwingungen, Überschwingungen und Impulse im Wesentlichen zu eliminieren, wenn die Dimmungsfunktion beendet ist und das Vorschaltgerät zu dem stationären Betrieb zurückkehrt.
  • 2 zeigt ein elektrisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels von System 10, welches zur Verwendung bei Vorschaltgeräten für Fluoreszenzlampen ausgeführt ist. Um die vorliegende Erfindung besser verstehen zu können, wird Last 18 in der nachfolgenden Beschreibung als eine Fluoreszenzlampe beschrieben. Steuerungs-, Mess- und Verarbeitungsschaltung 12 umfassen im Allgemeinen einen integrierten Schaltkreis 50, welcher als in dem zuvor erwähnten US-Patent 5 680 017 beschriebener, integrierter Schaltkreis 109 ausgeführt ist. Um die vorliegende Erfindung besser verstehen zu können, sei, ebenso der Kürze halber, erwähnt, dass die Funktion der Pins VDD, RIND, LI2, VL, CRECT, RREF, CF, CP, GND, DIM, G1, G2 und FVDD des integrierten Schaltkreises 50 mit der Funktion der entsprechenden Pins des in dem zuvor erwähnten US-Patent 5 680 017 beschriebenen, integrierten Schaltkreises 109 identisch ist. Zudem ist jeder Pin des integrierten Schaltkreises 50, mit Ausnahme des Pins CRECT, mit den gleichen Schaltungen elektrisch verbunden, mit denen die entsprechenden Pins des integrierten Schaltkreises 109, wie in US-Patent 5 680 017 dargestellt, verbunden sind. Schaltkreis 12 umfasst weiterhin eine Schaltung, welche den integrierten Schaltkreises 50 so aktiviert, dass dieser oszilliert, wenn sich das Steuersignal 21 in dem ersten Zustand befindet, und aufhört, zu oszillieren, wenn sich das Steuersignal 21 in dem zweiten Zustand befindet. Solche Betriebscharakteristiken sind in den zuvor erwähnten US-Patenten beschrieben, welche durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet werden. Die zusätzliche Schaltung umfasst PNP-Transistor 52, Transistor-Kollektorwiderstand 54, Transistorbasis-Steuerwiderstand 56 sowie Diode 58. Der Emitter von Transistor 52 ist mit der Stromversorgung VDD des integrierten Schaltkreises verbunden.
  • Bezug nehmend auf 2 weist Leistungskreis 14 in einem Ausführungsbeispiel ein Paar MOSFETs auf, welche in Halbbrückentopologie ausgeführt und der Schaltung, wie in US-Patent 5 680 017 dargestellt, zugeordnet sind. Schaltkreis 26 zur Speicherung der Zustandsvariablen umfasst Kondensator 28, Widerstand 29 und Schalter 27, wobei alle in der vorangehenden Beschreibung erwähnt sind. Schalter 27 weist NPN-Transistor 60 sowie Transistorbasis-Steuerwiderstand 62 auf. In dem ersten Betriebsmodus (d.h. wenn Steuersignal 21 einen hohen Pegel aufweist) wirkt Transistor 60 als Leiter, wodurch über Widerstand 29 eine Strombahn zur Erde erzeugt wird. Folglich schwingt der integrierte Schaltkreis 50, wie in US-Patent 5 680 017 beschrieben. Der aus dem Pin CRECT zur Erde fließende Strom reflektiert die Durchschnittsleistung der Lampe 18. Zur Dimmung der Lampe 18 muss System 10 in den zweiten Betriebsmodus versetzt werden. Damit geht der Pegel von Steuersignal 21 auf einen niedrigen Pegel über. Infolgedessen hört Schaltung 50 auf zu schwingen, und der Lampe 18 wird keine Energie mehr zugeführt. Folglich wird die durch Schaltung 12, Leistungskreis 14 und Lampe 18 gebildete Rückkopplungsschleife unterbrochen. NPN-Transistor 60 wird abgeschaltet, wodurch die Ladung an Kondensator 28 isoliert wird. Kondensator 28 hält oder speichert die Ladung an dem Pin CRECT, mit Ausnahme des Verluststroms, konstant, bis Steuersignal 21 zu einem hohen Pegel zurückkehrt. Sobald Steuersignal 21 zu dem ersten Zustand zurückkehrt, um System 10 wieder in den stationären Betrieb zu versetzen, ist die Lampenmomentanleistung kurz vor der Unterbrechung noch immer an dem Pin CRECT des integrierten Schaltkreises 50 verfügbar. Somit kehrt die Rückkopplungsschleife mit der gleichen Lampenmomentanleistung wie unmittelbar vor der Unterbrechung zu dem stationären Betrieb zurück. Folglich werden kurzzeitige Schwingungen, Überschwingungen und Impulse im Wesentlichen eliminiert, indem der Betrieb der Rückkopplungsschleife wieder aufgenommen wird.
  • System 10 der vorliegenden Erfindung
    sieht somit eine effiziente und kostengünstige Technik zur Unterbrechung des Betriebs einer Rückkopplungsschleife vor,
    weist eine gleich bleibende und exakte Leistung auf, welche nicht durch Bauelementwerte und Betriebszustände beeinträchtigt wird, und
    kann mit im Handel erhältlichen Bauelementen realisiert werden.
  • In der vorangehenden Beschreibung wurden die Grundgedanken, bevorzugte Ausführungsbeispiele und Betriebsmoden der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Erfindung, welche hier geschützt werden soll, sollte jedoch nicht als auf die besonderen, offenbarten Formen beschränkt angesehen werden, da diese als beispielhaft, nicht jedoch als einschränkend zu betrachten sind. Es können von Fachkundigen Variationen oder Änderungen vorgenommen werden, ohne dabei von der Erfindung abzuweichen. Infolgedessen sollte die vorangehende Beschreibung als exemplarisch angesehen und nicht auf den Anwendungsbereich der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt, beschränkt werden.
  • 1
  • 26
    Schaltung zur Speicherung der Zustandsvariablen
    Control Signal
    Steuersignal
    SV
    Zustandsvariable
    Control, Measurement and Processing Circuit
    Steuerungs-, Mess- und Verarbeitungsschaltung
    14
    Leistungskreis
    18
    Last
  • 2
  • To Load
    zur Last
    Power Circuit
    Leistungskreis

Claims (10)

  1. System (10), um Übergangszustände bei Wiederaufnahme des stationären Betriebs der Rückkopplungsschleife nach Unterbrechung der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen zu eliminieren, wobei das System aufweist: einen ersten Schaltkreis (14) zum Anlegen einer Variablen an eine Last (18), einen zweiten Schaltkreis (12) zur Steuerung des ersten Schaltkreises (14), Überwachung der an die Last (18) angelegten Variablen und Steuerung des ersten Schaltkreises zur Regelung der an die Last (18) angelegten Variablen gemäß einem gewünschten, variablen Wert, wobei der erste Schaltkreis (14) und der zweite Schaltkreis (12) sowie die Last (18) eine Rückkopplungsschleife definieren, der zweite Schaltkreis (12) weiterhin einen Eingang zum Empfang eines Steuersignals (21) aufweist, welches einen ersten Zustand, der bewirkt, dass der zweite Schaltkreis (12) den ersten Schaltkreis (14) so aktiviert, dass dieser die Variable an die Last (18) anlegt, und einen zweiten Zustand aufweist, der bewirkt, dass der zweite Schaltkreis (12) verhindert, dass der erste Schaltkreis (14) die Variable an die Last (18) anlegt, wodurch die Rückkopplungsschleife unterbrochen wird, sowie einen dritten Schaltkreis (26), um die an die Last angelegte Variable zu speichern und ein Abfallen der gespeicherten Variablen bei Unterbrechung der Rückkopplungsschleife zu verhindern, wobei die Rückkopplungsschleife danach wieder ihren Betrieb aufnimmt und in einen stationären Betrieb gemäß der gespeicherten Variablen zurückversetzt wird, sobald das Steuersignal (21) zu seinem ersten Zustand zurückkehrt, wodurch im Wesentlichen verhindert wird, dass Übergangszustände in das System eingebracht werden.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Variable die der Last zugeführte Leistung darstellt.
  3. System nach Anspruch 2, wobei der dritte Schaltkreis (26) eine Steuereinrichtung und eine Signalspeichereinrichtung, welche das für die der Last (18) zugeführten Leistung charakteristische Signal speichert, aufweist, wobei die Steuereinrichtung so auf das Steuersignal (21) anspricht, dass, wenn sich das Steuersignal (21) in dem zweiten Zustand befindet und die Rückkopplungsschleife unterbrochen ist, die Steuereinrichtung ein Abfallen des in der Signalspeichereinrichtung gespeicherten Signals verhindert.
  4. System nach Anspruch 3, wobei die Signalspeichereinrichtung einen Kondensator (28) und einen Widerstand (29) und die Steuereinrichtung einen Schalter (27) umfasst, wobei der Schalter (27) einen ersten Zustand, in welchem der Kondensator (28) und Widerstand (29) einen Parallelkreis bilden, und einen zweiten Zustand, in welcher der Kondensator (28) von dem Widerstand isoliert wird, um ein Abfallen des in dem Kondensator (28) gespeicherten Signals zu verhindern, aufweist, wobei der Schalter (27) in dem ersten Zustand geschaltet ist, wenn das Steuersignal (21) den ersten Zustand aufweist, und in dem zweiten Zustand geschaltet ist, wenn das Steuersignal (21) den zweiten Zustand aufweist.
  5. System nach Anspruch 4, wobei der Schalter (27) ein Transistor (60) ist.
  6. System nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei das System ein Vorschaltgerät (10) zur Speisung einer Last mit einer Lampe ist mit: einem Leistungskreis (14), um einer Lampe Leistung zuzuführen, einem Steuerkreis (12) zur Steuerung des Leistungskreises (14), Überwachung der der Lampe zugeführten Leistung und Steuerung des Leistungskreises (14) zur Regelung der der Lampe zugeführten Leistung entsprechend einer vorgegebenen Energiemenge, wobei der Steuerkreis (12) weiterhin einen Eingang zum Empfang eines Steuersignals (21) aufweist, welches einen ersten Zustand, der bewirkt, dass der Steuerkreis (12) den Leistungskreis (14) so aktiviert, dass dieser der Lampe die Leistung zuführt, und einen zweiten Zustand aufweist, der bewirkt, dass der Steuerkreis (12) verhindert, dass der Leistungskreis (14) der Lampe die Leistung zuführt, wodurch die Rückkopplungsschleife unterbrochen wird, einer Dimmungsschaltung zur Dimmung der Lampe, wobei die Dimmungsschaltung eine Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals (21) umfasst, wobei der erste Zustand des Steuersignals (21) eine Illumination der Lampe bewirkt und der zweite Zustand die Rückkopplungsschleife unterbricht und eine Illumination der Lampe verhindert, sowie einer Speicherschaltung (26), welche ein für die der Lampe zugeführten Leistung charakteristisches Signal speichert und ein Abfallen des gespeicherten Signals während der Unterbrechung der Rückkopplungsschleife verhindert, um die Rückkopplungsschleife so zu aktivieren, dass sie ihren Betrieb wieder aufnimmt und gemäß dem gespeicherten Signal in ihren stationären Betrieb zurückversetzt wird, wenn das Steuersignal zu dem ersten Zustand zurückkehrt, wobei die Speicherschaltung eine Steuereinrichtung und eine Speichereinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung so auf das Steuersignal (21) anspricht, dass, wenn sich das Steuersignal (21) in dem zweiten Zustand befindet und die Rückkopplungsschleife unterbrochen ist, die Steuereinrichtung ein Abfallen des in der Speichereinrichtung gespeicherten Signals verhindert.
  7. System nach Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung einen Schalter (27) und die Speichereinrichtung einen Kondensator (28) und einen Widerstand (29) aufweist, wobei der Schalter (27) auf das Steuersignal (21) anspricht, wobei der Schalter (27) den Kondensator (28) und Widerstand (29) so schaltet, dass diese einen Parallelkreis bilden, wenn das Steuersignal (21) den ersten Zustand aufweist, und den Kondensator (28) von dem Widerstand (29) isoliert, um ein Abfallen des in dem Kondensator (28) gespeicherten Signals zu verhindern, wenn das Steuersignal (21) den zweiten Zustand aufweist.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Vorschaltgeräts zur Speisung einer Lampe, wonach der Lampe (18) Leistung zugeführt wird, ein für die der Lampe (18) zugeführten Leistung charakteristisches Signal gespeichert und überwacht wird, die der Lampe zugeführte Leistung gemäß einem gewünschten, vorgegebenen Leistungswert geregelt wird, wobei die Leistungszuführungs-, Überwachungs- und Regelungsschritte einen Betrieb der Rückkopplungsschleife des Vorschaltgeräts definieren, die Leistungszuführungs-, Überwachungs- und Regelungsschritte unterbrochen werden, um eine Dimmung der Lampe zu bewirken, und die Leistungszuführungs-, Überwachungs- und Regelungsschritte danach wieder aufgenommen werden, um gemäß dem gespeicherten Signal zu dem stationären Betrieb der Rückkopplungsschleife zurückzukehren.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Speicherung weiterhin das Anordnen einer Speicherschaltung (26) vorsieht, um das für die der Lampe zugeführten Leistung charakteristische Signal zu speichern und ein Abfallen des gespeicherten Signals während der Unterbrechung des Betriebs der Rückkopplungsschleife zu verhindern.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Speicherschaltung (26) einen Schalter (27) und eine Schaltung von einem Kondensator (28) und einem Widerstand (29) aufweist, wobei der Schalter (27) eine erste Konfiguration, bei welcher der Schalter (27) den Kondensator (28) und den Widerstand (29) so schaltet, dass diese einen Parallelkreis bilden, und eine zweite Konfiguration aufweist, bei welcher der Kondensator (28) von dem Widerstand (29) isoliert wird, um ein Abfallen des in dem Kondensator (28) gespeicherten Signals zu verhindern und wobei bei Unterbrechung weiterhin der Schalter (27) so gesteuert wird, dass er die zweite Konfiguration aufweist, und bei Wiederaufnahme weiterhin der Schalter (27) so gesteuert wird, dass er die erste Konfiguration aufweist.
DE60127966T 2000-07-31 2001-07-19 Schaltungsanordnung Expired - Fee Related DE60127966T2 (de)

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