ЗАДАЮЩАЯ СХЕМА МЕЖДУ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМ БАЛЛАСТОМ И СИД Российский патент 2017 года по МПК H05B33/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к задающей схеме для возбуждения нагрузки, причем нагрузка содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (СИД). Кроме того, данное изобретение относится к устройству.

Примерами такого устройства являются флуоресцентные балласты, лампы и их части.

Уровень техники

US 2010/0102737 A1 раскрывает устройство для подачи энергии к светоизлучающим диодам. Устройство является относительно неэффективным и характеризуется большими потерями энергии.

EP 2469984 раскрывает систему усовершенствования СИД.

Раскрытие изобретения

Задача данного изобретения состоит в создании усовершенствованной задающей схемы. Дополнительная задача данного изобретения состоит в создании усовершенствованного устройства.

Согласно первому аспекту задающая схема обеспечена для возбуждения нагрузки, причем нагрузка содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод, причем задающая схема содержит:

- выпрямитель для обмена первым сигналом тока с флуоресцентным балластом и для подачи второго сигнала тока к нагрузке,

- схему переключения, соединенную с выпрямителем или образующую его часть, для управления величиной энергии, подаваемой к нагрузке, и

- контроллер для управления схемой переключения, причем частота переключения схемы переключения является равной или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока, причем флуоресцентный балласт содержит активный электронный балласт, причем контроллер выполнен с возможностью синхронизации частоты переключения схемы переключения и частоты переключения активного электронного балласта, которая равна частоте первого сигнала тока.

Флуоресцентный балласт содержит активный электронный балласт. Первым сигналом тока является сигнал переменного тока (АС), а вторым сигналом тока является сигнал постоянного тока (DC). Схема переключения управляет величиной энергии, подаваемой к нагрузке, например, посредством шунтирования (параллельного включения) первого и/или второго сигналов тока и/или их частей.

Посредством введения контроллера для управления схемой переключения, который выполнен с возможностью задания частоты переключения схемы переключения как равной или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока, по сравнению с устройством, раскрытым в US 2010/0102737 A1, потери энергии значительно снижаются из-за того факта, что в US 2010/0102737 A1 переключатели управляются при частоте, гораздо большей, чем частота первого сигнала тока. Далее, по сравнению с устройством, раскрытым в US 2010/0102737 A1, невыгодный переключатель на ответвлении, соединенный последовательно с нагрузкой, исключается. Синхронизация частоты переключения схемы переключения и частоты переключения активного электронного балласта уменьшает помехи по сравнению с отсутствием синхронизации.

По меньшей мере один светоизлучающий диод содержит один или более светоизлучающих диодов любого типа и в любой комбинации.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что выпрямитель содержит мост, причем входные контакты моста выполнены с возможностью соединения с выходными контактами флуоресцентного балласта, и при этом выходные контакты моста выполнены с возможностью соединения с входными контактами нагрузки. Мостовая выпрямительная схема преобразует сигнал АС тока в сигнал DC тока выгодным симметричным образом.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что схема переключения содержит переключатель, причем мост содержит четыре диодных элемента, и основные контакты переключателя соединены с выходными контактами моста. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что его схема переключения требует только один переключатель. Однако для избегания того, что конденсатор, соединенный параллельно нагрузке, разряжается через переключатель в случае, если он находится в проводящем состоянии, необходимо добавить диодный элемент между переключателем и нагрузкой, который увеличит потерю энергии задающей схемы в небольшой степени. Посредством увеличения времени проводимости переключателя и посредством уменьшения времени непроводимости переключателя, величина энергии, подаваемой к нагрузке, уменьшается, и наоборот.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что схема переключения содержит первый и второй переключатели, причем мост содержит первый и второй диодные элементы и первый и второй переключатели, причем первый входной контакт моста соединен через первый диодный элемент с первым выходным контактом моста и соединен через второй диодный элемент со вторым выходным контактом моста, причем основные контакты первого переключателя, соединены со вторым входным контактом и первым выходным контактом моста, и основные контакты второго переключателя соединены со вторым входным контактом и вторым выходным контактом моста. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что по сравнению с предыдущим вариантом осуществления потеря энергии в мостовой выпрямительной схеме снижается. Обоими переключателями необходимо управлять в противофазе для избегания того, что конденсатор, соединенный параллельно к нагрузке, разряжается через переключатели в случае, если они одновременно находятся в проводящем состоянии. Посредством увеличения фазового сдвига между управлением переключателей, с одной стороны, и первым сигналом тока, с другой стороны, величина энергии, подаваемой к нагрузке, снижается, и наоборот. Здесь паразитный диод каждого переключателя играет важную роль в том, что два диодных элемента и два паразитных диода вместе представляют собой стандартную мостовую выпрямительную схему.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что схема переключения содержит первый и второй переключатели, причем мост содержит первый и второй диодные элементы и первый и второй переключатели, причем первый входной контакт моста соединен через первый диодный элемент с первым выходным контактом моста, причем второй входной контакт моста соединен через второй диодный элемент с первым выходным контактом моста, при этом основные контакты первого переключателя соединены с первым входным контактом и вторым выходным контактом моста, и основные контакты второго переключателя соединены со вторым входным контактом и вторым выходным контактом моста. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что, по сравнению с предыдущим вариантом осуществления, оба переключателя находятся при одном и том же уровне напряжения. Обоими переключателями можно управлять без фазового сдвига, присутствующего между их элементами управления, но для уменьшения потери эффективности ими следует управлять с фазовым сдвигом, присутствующим между их элементами управления. Посредством увеличения перекрытия во времени их времен проводимости, величина энергии, подаваемой к нагрузке, уменьшается, и наоборот. Здесь паразитный диод каждого переключателя опять играет важную роль.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что схема переключения содержит первый и второй переключатели, причем мост содержит четыре диодных элемента, причем первые основные контакты первого и второго переключателей соединены с входными контактами моста, и вторые основные контакты первого и второго переключателей соединены друг с другом. Этот вариант осуществления задающей схемы является относительно идентичным предыдущему варианту осуществления. Оба переключателя здесь управляются через один и тот же управляющий сигнал. В случае, если вторые основные контакты первого и второго переключателей соединены с заземлением, этот вариант осуществления и предыдущий вариант осуществления функционируют идентично.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что она дополнительно содержит:

- схему рассогласования для согласования выходного полного сопротивления (импеданса) флуоресцентного балласта и входного импеданса выпрямителя. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что схема рассогласования не только согласует импедансы, но также фильтрует сигналы переключения и уменьшает электромагнитные помехи.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что схема рассогласования содержит индуктор с первой стороной, соединенной с первым входным контактом выпрямителя, и со второй стороной, выполненной с возможностью соединения с выходным контактом флуоресцентного балласта, и дополнительно содержит конденсатор с первой стороной, соединенной со второй стороной индуктора, и со второй стороной, соединенной со вторым входным контактом выпрямителя. В минимальной ситуации присутствует только индуктор. Для улучшения ситуации следует добавить конденсатор, всегда на стороне флуоресцентного балласта. Схема рассогласования является относительно простой, недорогой и надежной.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что она дополнительно содержит:

- схему запуска для увеличения импеданса на входном контакте выпрямителя при запуске. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что он улучшает производительность флуоресцентного балласта. Схема запуска увеличивает импеданс на входном контакте выпрямителя при запуске. Определенные флуоресцентные балласты, такие как определенные электронные балласты, предпочитают относительно высокий импеданс на входном контакте выпрямителя непосредственно, или косвенно через схему рассогласования.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что схема запуска содержит параллельное соединение конденсатора и переключателя, причем первая сторона параллельного соединения соединена с первым выходным контактом выпрямителя, и причем вторая сторона параллельного соединения выполнена с возможностью соединения с выходным контактом флуоресцентного балласта, причем переключатель находится в непроводящем состоянии при запуске и приводится в проводящее состояние после истечения временного интервала. Временной интервал, например, определяется посредством измерения амплитуды сигнала тока, протекающего через конденсатор, и сравнения измеренной амплитуды с некоторой пороговой величиной. Как только пороговая величина превышена, временной интервал истекает. Схема запуска является относительно простой, недорогой и надежной.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что она дополнительно содержит:

- датчик тока для информирования контроллера об амплитуде сигнала тока, протекающего через нагрузку. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что обратная связь улучшает производительность задающей схемы.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что она дополнительно содержит:

- датчик напряжения для информирования контроллера об амплитуде сигнала напряжения, присутствующего на нагрузке. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что обратная связь улучшает производительность задающей схемы.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что схема переключения содержит один переключатель или два переключателя, которые управляются через один и тот же управляющий сигнал, причем частота переключения каждого переключателя равна удвоенной частоте первого сигнала тока, или схема переключения содержит два переключателя, которые управляются через различные управляющие сигналы, причем частота переключения каждого переключателя равна частоте первого сигнала тока. Этот вариант осуществления задающей схемы является выгодным в том, что указанная синхронизация, по сравнению с отсутствием синхронизации, уменьшает помехи. Особенно когда несколько нагрузок, каждая из которых содержит один или более светоизлучающих диодов, присутствуют в комнате, синхронизация обеспечивает важное преимущество. Частота первого сигнала тока равна частоте переключения активного электронного балласта. В первом случае, когда схема переключения состоит из одного переключателя или двух переключателей, которые управляются через один и тот же управляющий сигнал, частота переключения каждого переключателя должна быть равна удвоенной частоте первого сигнала тока для получения синхронизации. В первом случае, каждый переключатель тогда управляется дважды на период первого сигнала тока. Во втором случае, когда схема переключения состоит из двух переключателей, которые управляются через различные управляющие сигналы, частота переключения каждого переключателя должна быть равна частоте первого сигнала тока для получения синхронизации. Во втором случае каждый переключатель тогда управляется один раз на период первого сигнала тока, посредством чего два переключателя управляются индивидуально на период.

Один вариант осуществления задающей схемы определяется тем, что она дополнительно содержит:

- детектор для информирования контроллера о пересечении нуля в первом сигнале тока. Детектор может быть относительно простым, недорогим и надежным.

Диодный элемент, например, содержит диод или более диодов или диод Зенера или транзистор или его часть. Переключатель, например, содержит биполярный транзистор или полевой транзистор. Схема рассогласования, схема запуска, датчик тока, датчик напряжения и синхронизация улучшают производительность задающей схемы для частоты переключения схемы переключения, равной или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока, но необязательно требуют того, чтобы частота переключения схемы переключения была равна или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока.

Согласно второму аспекту предложено устройство, содержащее драйвер и дополнительно содержащее электронный балласт и/или схему светоизлучающего диода.

Идея состоит в том, что относительно высокие частоты переключения схем переключения в задающих схемах должны быть исключены. Базовая идея состоит в том, что частота переключения схемы переключения должна быть равной или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока, когда она является меньшей, чем, например, самое большее 50% частоты первого сигнала тока, предпочтительно самое большее 20% частоты первого сигнала тока, дополнительно предпочтительно самое большее 10% частоты первого сигнала тока.

Проблема обеспечения усовершенствованной задающей схемы была разрешена. Дополнительное преимущество состоит в том, что задающая схема является относительно эффективной и избегает переключателя на ответвлении, последовательно соединенного с нагрузкой.

Эти и другие аспекты данного изобретения явствуют и поясняются со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

Фиг. 1 показывает первый вариант осуществления задающей схемы.

Фиг. 2 показывает второй вариант осуществления задающей схемы.

Фиг. 3 показывает третий вариант осуществления задающей схемы.

Фиг. 4 показывает четвертый вариант осуществления задающей схемы.

Фиг. 5 показывает схему рассогласования.

Фиг. 6 показывает схему запуска.

Фиг. 7 показывает пятый вариант осуществления задающей схемы.

Фиг. 8 показывает первые сигналы.

Фиг. 9 показывает первые формы волн.

Фиг. 10 показывает вторые формы волн.

Фиг. 11 показывает третьи формы волн.

Фиг. 12 показывает четвертые формы волн.

Фиг. 13 показывает пятые формы волн.

Фиг. 14 показывает график зависимости энергии от рабочего цикла.

Фиг. 15 показывает вторые сигналы.

Фиг. 16 показывает третьи сигналы.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 показан первый вариант осуществления задающей схемы 1 для возбуждения нагрузки 2. Нагрузка 2 содержит один или более светоизлучающих диодов любого типа и в любой комбинации. Задающая схема 1 содержит выпрямитель 11-14 для обмена первым сигналом тока с флуоресцентным балластом 3 и для подачи второго сигнала тока к нагрузке 2. Выпрямитель 11-14 содержит мост. Мост содержит четыре диодных элемента 11-14. Входные контакты моста выполнены с возможностью соединения с выходными контактами флуоресцентного балласта 3, а выходные контакты моста выполнены с возможностью соединения с выходными контактами нагрузки 2. Задающая схема 1 дополнительно содержит переключатель 21 для управления величиной энергии, подаваемой к нагрузке 2. Кроме того, основные контакты переключателя 21 соединены с выходными контактами моста. Задающая схема 1 дополнительно содержит контроллер 31 для управления переключателем 21 таким образом, что частота переключения переключателя 21 является равной или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока.

Для флуоресцентного балласта 3 в форме активного электронного балласта частота первого сигнала тока могла бы составлять 100 кГц или 40 кГц, соответственно, а частота переключения переключателя 21 должна быть ≤ 200 кГц или ≤ 80 кГц, соответственно, например, 10 кГц или 4 кГц, соответственно, или 5 кГц или 1 кГц, соответственно, и т.д.

Первый основной контакт переключателя 21 должен быть соединен через диодный элемент 33 с первым входным контактом нагрузки 2 для избегания того, что конденсатор 32, соединенный параллельно к нагрузке 2, разряжается через переключатель 21 в случае, если он находится в проводящем состоянии. Конденсатор 32 обеспечивает энергию для нагрузки 2 во время проводящего состояния переключателя 21 и заряжается во время непроводящего состояния переключателя 21. Конденсатор 32 дополнительно уменьшает колебания второго сигнала тока. Посредством увеличения времени проводимости переключателя 21 и посредством уменьшения времени непроводимости переключателя 21, величина энергии, подаваемой к нагрузке 2, уменьшается, и наоборот.

На фиг. 2 показан второй вариант осуществления задающей схемы для возбуждения нагрузки 2. Здесь, мост содержит первый и второй диодные элементы 11, 12 и первый и второй переключатели 22, 23. Первый входной контакт моста соединен через первый диодный элемент 11 с первым выходным контактом моста и соединен через второй диодный элемент 12 со вторым выходным контактом моста. Основные контакты первого переключателя 22 соединены со вторым входным контактом и первым выходным контактом моста. Основные контакты второго переключателя 23 соединены со вторым входным контактом и вторым выходным контактом моста. Задающая схема 1 дополнительно содержит контроллер 31 для управления переключателями 22, 23 таким образом, что частота переключения каждого из переключателей 22, 23 является равной или меньшей, чем частота первого сигнала тока.

Оба переключателя 22, 23 должны управляться в противофазе для избегания того, что конденсатор 32, соединенный параллельно к нагрузке 2, разряжается через переключатели 22, 23 в случае, если они были бы одновременно в проводящем состоянии. Посредством увеличения фазового сдвига между управлением переключателями 22, 23, с одной стороны, и первым сигналом тока, с другой стороны, величина энергии, подаваемой к нагрузке 2, уменьшается, и наоборот. Здесь, паразитный диод каждого переключателя 22, 23 играет важную роль в том, что два диодных элемента 11, 12 и два паразитных диода вместе представляют собой стандартную мостовую выпрямительную схему.

На фиг. 3 показан третий вариант осуществления задающей схемы для возбуждения нагрузки 2. Здесь мост содержит первый и второй диодные элементы 11, 13 и первый и второй переключатели 24, 25. Первый входной контакт моста соединен через первый диодный элемент 11 с первым выходным контактом моста. Второй входной контакт моста соединен через второй диодный элемент 13 с первым выходным контактом моста. Основные контакты первого переключателя 24 соединены с первым входным контактом и вторым выходным контактом моста. Основные контакты второго переключателя 25 соединены со вторым входным контактом и вторым выходным контактом моста. Контроллер 31 управляет переключателями 24, 25 таким образом, что частота переключения каждого из переключателей 24, 25 является равной или меньшей, чем частота первого сигнала тока.

По сравнению со вторым вариантом осуществления, в третьем варианте осуществления оба переключателя 24, 25 находятся при одном и том же уровне напряжения. Оба переключателя 24, 25 могут управляться без фазового сдвига, присутствующего между их элементами управления, но для уменьшения потери эффективности они должны управляться с фазовым сдвигом, присутствующим между их элементами управления. Посредством увеличения перекрытия во времени их проводящих состояний, величина энергии, подаваемой к нагрузке 2, уменьшается, и наоборот. Здесь, паразитный диод каждого переключателя 24, 25 играет важную роль в том, что два диодных элемента 11, 13 и два паразитных диода вместе представляют собой стандартную мостовую выпрямительную схему.

На фиг. 4 показан четвертый вариант осуществления задающей схемы для возбуждения нагрузки 2. Здесь мост содержит четыре диодных элемента 11-14. Задающая схема 1 содержит первый и второй переключатели 26, 27. Первые основные контакты первого и второго переключателей 26, 27 соединены с входными контактами моста. Вторые основные контакты первого и второго переключателей 26, 27 соединены друг с другом.

Оба переключателя 26, 27 здесь управляются через один и тот же управляющий сигнал. В случае, если вторые основные контакты первого и второго переключателей 26, 27 соединены с заземлением, в точности как аноды диодных элементов 12, 14, четвертый вариант осуществления и третий вариант осуществления функционируют идентично. Однако, здесь контроллер 31 управляет переключателями 26, 27 таким образом, что частота переключения каждого из переключателей 26, 27 является равной или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока.

На фиг. 5 показана схема 4 рассогласования для согласования выходного импеданса флуоресцентного балласта 3 и входного импеданса выпрямителя. Здесь, схема 4 рассогласования показана как отдельная схема между флуоресцентным балластом 3 и задающей схемой 1, но она может альтернативно образовывать часть флуоресцентного балласта 3 или задающей схемы 1. Предпочтительно, чтобы схемы 4 рассогласования содержала индуктор 41 с первой стороной, соединенной с первым входным контактом выпрямителя, и со второй стороной, выполненной с возможностью соединения с выходным контактом флуоресцентного балласта 3, и могла дополнительно содержать конденсатор 42 с первой стороной, соединенной со второй стороной индуктора 41, и со второй стороной, соединенной со вторым входным контактом выпрямителя.

На фиг. 6 показана схема 5 запуска для увеличения импеданса во входном контакте выпрямителя при запуске. Здесь, схема 5 запуска показана как отдельная схема между флуоресцентным балластом 3 и задающей схемой 1, но она может альтернативно образовывать часть флуоресцентного балласта 3 или задающей схемы 1. Предпочтительно, чтобы схема 5 запуска содержала параллельное соединение конденсатора 51 и переключателя 52. Первая сторона параллельного соединения соединена с первым входным контактом выпрямителя, а вторая сторона параллельного соединения выполнена с возможностью соединения с выходным контактом флуоресцентного балласта 3. Переключатель 52 находится в непроводящем состоянии при запуске и приводится в проводящее состояние после истечения некоторого временного интервала. Временной интервал определяется, например, посредством измерения амплитуды сигнала тока, протекающего через конденсатор 51, и сравнения измеренной амплитуды с некоторой пороговой величиной. Как только пороговая величина превышена, временной интервал истекает, и переключатель приводится в проводящее состояние.

В случае, если схема 4 рассогласования и схема 5 запуска используются в комбинации, обычно входные контакты схемы 5 запуска должны быть соединены с выходными контактами флуоресцентного балласта 3, выходные контакты схемы 5 запуска должны быть соединены с входными контактами схемы 4 рассогласования и выходными контактами схем, а выходные контакты схемы 4 рассогласования должны быть соединены с входными контактами задающей схемы 1.

На фиг. 7 показан пятый вариант осуществления задающей схемы 1. Пятый вариант осуществления основан на первом варианте осуществления, показанном на фиг. 1, который был расширен посредством:

А) Датчика 6 тока для информирования контроллера 31 об амплитуде сигнала тока, протекающего через нагрузку 2. Простым вариантом осуществления такого датчика 6 тока является резистор. Сигнал напряжения, присутствующий через резистор, представляет и дает указание сигнала тока, протекающего через резистор, и в случае, если резистор и нагрузка 2 соединены последовательно, сигнала тока, протекающего через нагрузку 2. Другие варианты осуществления датчика 6 тока не должны исключаться.

В) Датчика 7 напряжения для информирования контроллера 31 об амплитуде сигнала напряжения, присутствующего через нагрузку 2. Простым вариантом осуществления такого датчика 7 напряжения является последовательное соединение двух резисторов, причем последовательное соединение соединено параллельно к нагрузке 2. Сигнал напряжения, присутствующий через один из двух резисторов (обычно тот, который заземлен), представляет и дает указание сигнала напряжения, присутствующего через последовательное соединение, и в случае, если последовательное соединение и нагрузка 2 соединены параллельно, сигнала напряжения, присутствующего через нагрузку 2. Другие варианты осуществления датчика 7 напряжения не должны исключаться.

С) Синхронизации частоты переключения переключателя 21 и частоты переключения флуоресцентного балласта 3 в форме активного электронного балласта. Обычно, контроллер 31 позаботится о такой синхронизации, например, в качестве реакции на информацию, приходящую от детектора 8 для информирования контроллера 31 о пересечении нуля в первом сигнале тока.

D) Источника 34 питания для электропитания контроллера 31. Кроме того, источник 34 питания выводит относительно стабильное напряжение от катодов диодных элементов 11, 13.

Е) Драйвера 35 управляющего электрода для возбуждения управляющего электрода переключателя 21. Кроме того, драйвер 35 управляющего электрода снабжается электропитанием через источник 34 питания и информируется через контроллер 31.

Признаки А), В), С), D) и Е) могут быть дополнительно введены во второй, третий и четвертый варианты осуществления.

На фиг. 8 показаны первые сигналы. Верхний сигнал показывает сигнал входного напряжения, присутствующий на входе задающей схемы 1, а нижний сигнал показывает управляющий сигнал для переключателя 21. Когда переключатель 21 находится в проводящем состоянии, сигнал входного напряжения равен нулю благодаря тому факту, что второй сигнал тока шунтирован. Когда переключатель 21 находится в непроводящем состоянии, сигнал входного напряжения является переключенным сигналом при частоте переключения флуоресцентного балласта. Ясно, что частота переключения флуоресцентного балласта является гораздо большей, чем половина частоты переключения переключателя 21.

На Фиг. 9 показаны первые формы волн для переключателя 21, находящегося в проводящем состоянии, частоты переключения переключателя 21, равной 1 кГц, рабочего цикла 0,5. Верхняя форма волны: Управляющий сигнал напряжения для переключателя 21. Средняя форма волны: Сигнал напряжения на среднем контакте выпрямителя. Нижняя форма волны: Первый сигнал тока.

На Фиг. 10 показаны вторые формы волн для переключателя 21, находящегося в непроводящем состоянии, частоты переключения переключателя 21, равной 1 кГц, рабочего цикла 0,5. Верхняя форма волны: Управляющий сигнал напряжения для переключателя 21. Средняя форма волны: Сигнал напряжения на среднем контакте выпрямителя. Нижняя форма волны: Первый сигнал тока.

На Фиг. 11 показаны третьи формы волн для переключателя 21, переходящего из проводящего состояния в непроводящее состояние, частоты переключения переключателя 21, равной 1 кГц, рабочего цикла 0,5. Верхняя форма волны: Управляющий сигнал напряжения для переключателя 21. Средняя форма волны: Сигнал напряжения на среднем контакте выпрямителя. Нижняя форма волны: Первый сигнал тока.

На фиг. 12 показаны четвертые формы волн для переключателя 21, переходящего из проводящего состояния в непроводящее состояние, частоты переключения переключателя 21, равной 1 кГц, рабочего цикла 0,5, но теперь для увеличенного временного масштаба. Верхняя форма волны: Управляющий сигнал напряжения для переключателя 21. Средняя форма волны: Сигнал напряжения на среднем контакте выпрямителя. Нижняя форма волны: Первый сигнал тока.

На фиг. 13 показаны пятые формы волн для переключателя 21, имеющего частоту переключения в 1 кГц, рабочий цикл 0,5. Верхняя форма волны: Управляющий сигнал напряжения для переключателя 21. Вторая форма волны: Сигнал напряжения, присутствующий на входе задающей схемы 1. Третья форма волны: Первый сигнал тока. Нижняя форма волны: Сигнал тока, протекающего через нагрузку 2.

На фиг. 14 показан график зависимости энергии от рабочего цикла. Для увеличивающегося рабочего цикла переключателя 21, величина энергии, подаваемой к нагрузке 2, уменьшается.

На фиг. 15 показаны вторые сигналы для переключателя 21, имеющего частоту переключения, которая синхронизирована с частотой переключения флуоресцентного балласта (индуктивным способом). Верхний сигнал показывает один высокочастотный цикл первого сигнала тока, который протекает через вход задающей схемы 1. Средний сигнал показывает управляющий сигнал для переключателя 21. Нижний сигнал показывает сигнал напряжения, присутствующий на входе задающей схемы 1. Ясно, что здесь частота переключения переключателя 21 равна удвоенной частоте переключения флуоресцентного балласта.

На фиг. 16 показаны третьи сигналы для переключателя 21, имеющего частоту переключения, которая синхронизирована с частотой переключения флуоресцентного балласта (емкостным способом). Верхний сигнал показывает один высокочастотный цикл первого сигнала тока, который протекает через вход задающей схемы 1. Средний сигнал показывает управляющий сигнал для переключателя 21. Нижний сигнал показывает сигнал напряжения, присутствующий на входе задающей схемы 1. Опять же, здесь частота переключения переключателя 21 равна удвоенной частоте переключения флуоресцентного балласта.

Подобные сигналы и формы волн и графики могут быть созданы для второго, третьего и четвертого вариантов осуществления.

В итоге задающие схемы 1 для возбуждения нагрузок 2, содержащих светоизлучающие диоды, обеспечены при помощи выпрямителей 11-14 для обмена первых сигналов тока с флуоресцентными балластами 3, такими как активные электронные балласты, и для подачи вторых сигналов тока к нагрузкам 2, при помощи схем 21-27 переключения, соединенных с выпрямителями 11-14 или образующих их часть, для управления величинами энергии, подаваемой к нагрузкам 2, и при помощи контроллеров 31 для управления схемами 21-27 переключения таким образом, что частоты переключения схем 21-27 переключения являются равными или меньшими, чем удвоенные частоты первых сигналов тока. Схемы 4 рассогласования согласуют выходные импедансы флуоресцентных балластов 3 и входные импедансы выпрямителей 11-14. Схемы 5 запуска увеличивают импедансы на входных контактах выпрямителей 11-14 при запуске. Датчики 6 тока и датчики 7 напряжения обеспечивают обратную связь. Контроллеры 31 синхронизируют частоты переключения схем 21-27 переключения и частоты переключения активных электронных балластов. Детекторы 8 детектируют пересечения нуля в первых сигналах тока.

При том что данное изобретение было иллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеизложенном описании, такая иллюстрация и описание должны считаться иллюстративными или примерными, а не ограничительными; данное изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие вариации раскрытых вариантов осуществления могут быть предусмотрены и осуществлены специалистами в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения на основании изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а упоминание единственного числа не исключает множества. Сам по себе тот факт, что определенные средства излагаются в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что не может с выгодой использоваться некоторое сочетание этих средств. Любые условные обозначения в формуле изобретения не должны толковаться как ограничивающие объем изобретения.

Изобретение относится к задающей схеме для возбуждения нагрузки, причем нагрузка содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (СИД). Техническим результатом является снижение потерь энергии и уменьшение помех. Результат достигается тем, что задающие схемы (1) для возбуждения нагрузок (2), содержащих светоизлучающие диоды, снабжены выпрямителями (11-14) для обмена первыми сигналами тока с флуоресцентными балластами (3) как с активными электронными балластами и для подачи вторых сигналов тока к нагрузкам (2), со схемами (21-27) переключения, соединенными с выпрямителями (11-14) или образующими их часть для управления величинами энергии, подаваемыми к нагрузкам (2), и с контроллерами (31) для управления схемами (21) переключения таким образом, что частоты переключения схем (21) переключения являются равными или меньшими, чем удвоенные частоты первых сигналов тока. Схемы рассогласования согласуют выходные импедансы флуоресцентных балластов (3) и входные импедансы выпрямителей (11-14). Схемы (5) запуска увеличивают импедансы на входных контактах выпрямителей (11-14) при запуске. Датчики тока и датчики напряжения обеспечивают обратную связь. Контроллеры (31) синхронизируют частоты переключения схем (21) переключения и частоты переключения активных электронных балластов. Детекторы обнаруживают пересечение нуля в первых сигналах тока. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Задающая схема (1) для возбуждения нагрузки (2), причем нагрузка (2) содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод, причем задающая схема (1) содержит:

- выпрямитель (11-14) для обмена первым сигналом тока с флуоресцентным балластом (3) и для подачи второго сигнала тока к нагрузке (2),

- схему (21-27) переключения, соединенную с выпрямителем (11-14) или образующую его часть, для управления величиной энергии, подаваемой к нагрузке (2), и

- контроллер (31) для управления схемой (21-27) переключения, причем частота переключения схемы переключения (21-27) является равной или меньшей, чем удвоенная частота первого сигнала тока, причем флуоресцентный балласт (3) содержит активный электронный балласт, причем контроллер (31) выполнен с возможностью синхронизации частоты переключения схемы (21-27) переключения и частоты переключения активного электронного балласта, которая равна частоте первого сигнала тока.

2. Задающая схема (1) по п. 1, в которой выпрямитель (11-14) содержит мост, причем входные контакты моста выполнены с возможностью соединения с выходными контактами флуоресцентного балласта (3), и при этом выходные контакты моста выполнены с возможностью соединения с входными контактами нагрузки (2).

3. Задающая схема (1) по п. 2, в которой схема (21-27) переключения содержит переключатель (21), мост содержит четыре диодных элемента (11-14), и основные контакты переключателя (21) соединены с выходными контактами моста.

4. Задающая схема (1) по п. 2, в которой схема (21-27) переключения содержит первый и второй переключатели (22, 23), причем мост содержит первый и второй диодные элементы (11, 12) и первый и второй переключатели (22, 23), причем первый входной контакт моста соединен через первый диодный элемент (11) с первым выходным контактом моста и соединен через второй диодный элемент (12) со вторым выходным контактом моста, причем основные контакты первого переключателя (22) соединены со вторым входным контактом и первым выходным контактом моста, и при этом основные контакты второго переключателя (23) соединены со вторым входным контактом и вторым выходным контактом моста.

5. Задающая схема (1) по п. 2, в которой схема (21-27) переключения содержит первый и второй переключатели (24, 25), причем мост содержит первый и второй диодные элементы (11, 13) и первый и второй переключатели (24, 25), причем первый входной контакт моста соединен через первый диодный элемент (11) с первым выходным контактом моста, причем второй входной контакт моста соединен через второй диодный элемент (13) с первым выходным контактом моста, при этом основные контакты первого переключателя (24) соединены с первым входным контактом и вторым выходным контактом моста, и основные контакты второго переключателя (25) соединены со вторым входным контактом и вторым выходным контактом моста.

6. Задающая схема (1) по п. 2, в которой схема (21-27) переключения содержит первый и второй переключатели (26, 27), причем мост содержит четыре диодных элемента (11-14), причем первые основные контакты первого и второго переключателей (26, 27) соединены с входными контактами моста, и при этом вторые основные контакты первого и второго переключателей (26, 27) соединены друг с другом.

7. Задающая схема (1) по п. 1, дополнительно содержащая схему (4) рассогласования для согласования выходного импеданса флуоресцентного балласта (3) и входного импеданса выпрямителя (11-14).

8. Задающая схема (1) по п. 7, в которой схема (4) рассогласования содержит индуктор (41) с первой стороной, соединенной с первым входным контактом выпрямителя (11-14), и со второй стороной, выполненной с возможностью соединения с выходным контактом флуоресцентного балласта (3), и дополнительно содержит конденсатор (42) с первой стороной, соединенной со второй стороной индуктора (41), и со второй стороной, соединенной со вторым входным контактом выпрямителя (11-14).

9. Задающая схема (1) по п. 1, дополнительно содержащая схему (5) запуска для увеличения импеданса на входном контакте выпрямителя (11-14) при запуске.

10. Задающая схема (1) по п. 9, в которой схема (5) запуска содержит параллельное соединение конденсатора (51) и переключателя (52), причем первая сторона параллельного соединения соединена с первым входным контактом выпрямителя (11-14) и при этом вторая сторона параллельного соединения выполнена с возможностью соединения с выходным контактом флуоресцентного балласта (3), причем переключатель (52) находится в непроводящем состоянии при запуске и приводится в проводящее состояние после истечения временного интервала.

11. Задающая схема (1) по п. 1, дополнительно содержащая датчик (6) тока для информирования контроллера (31) об амплитуде сигнала тока, протекающего через нагрузку (2).

12. Задающая схема (1) по п. 1, дополнительно содержащая датчик (7) напряжения для информирования контроллера (31) об амплитуде сигнала напряжения, присутствующего на нагрузке (2).

13. Задающая схема (1) по п. 1, в которой схема (21-27) переключения содержит один переключатель (21) или два переключателя (26, 27), которые управляются через один и тот же управляющий сигнал, причем частота переключения каждого переключателя (21, 26, 27) равна удвоенной частоте первого сигнала тока, или схема (21-27) переключения содержит два переключателя (22-25), которые управляются через различные управляющие сигналы, причем частота переключения каждого переключателя (22-25) равна частоте первого сигнала тока.

14. Задающая схема (1) по п. 1, дополнительно содержащая детектор (8) для информирования контроллера (31) о пересечении нуля в первом сигнале тока.

15. Устройство, содержащее задающую схему (1) по п. 1 и дополнительно содержащее флуоресцентный балласт (3) и/или нагрузку (2).