EP1615476A2 - Schaltungsanordnung mit einer schalterentlasteten Vollbrücke zum Betrieb von Lampen - Google Patents

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EP1615476A2
EP1615476A2 EP05012059A EP05012059A EP1615476A2 EP 1615476 A2 EP1615476 A2 EP 1615476A2 EP 05012059 A EP05012059 A EP 05012059A EP 05012059 A EP05012059 A EP 05012059A EP 1615476 A2 EP1615476 A2 EP 1615476A2
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EP
European Patent Office
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node
circuit arrangement
arrangement according
capacitor
full
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EP05012059A
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EP1615476A3 (de
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Felix Dr. Franck
Wolfram Dr. Sowa
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Osram GmbH
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Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2856—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions

Definitions

  • the invention relates to circuit arrangements for the operation of lamps.
  • the term lamp in the present patent application encompasses devices which are suitable for generating from electromagnetic energy electromagnetic radiation with a wavelength between 50 nanometers and 50,000 nanometers.
  • these are incandescent lamps, gas discharge lamps or light-emitting diodes.
  • the circuit arrangement is in particular a full bridge whose switches are relieved of switching. Furthermore, the circuit arrangement is also suitable to keep mains harmonics low.
  • This object is achieved by a circuit arrangement with a full bridge, which is constructed from a first and a second full bridge load, wherein between the full bridge branches a first throttle is connected and in series with one of the full bridge branches, a second throttle is connected.
  • the operating frequency is understood to mean the frequency of a clock with which the switches of a full-bridge load open and close.
  • the potentials of the full bridge branches oscillate relative to one another such that ZVS adjusts. This at an operating frequency, which can be adjusted by the first and the second throttle and does not depend on the inductive component of the load resistance.
  • circuit arrangement according to the invention is that a charge pump is added, which causes a reduction of the line current harmonic.
  • phase shift of the control of the two full bridge branches as described in US 4,864,479 is also applied to a circuit arrangement according to the invention. This can be adjusted using the phase shift a desired lamp current.
  • the invention enables a single-stage circuit arrangement for operating a lamp with low circuit complexity, in which the energy balance of the charge pump is adjustable via the above-mentioned phase shift of the lamp current and the operating frequency, all switches are relieved switch.
  • switches are indicated by the letter S, diodes by the letter D, capacitors by the letter C, nodes by the letter N, and chokes by the letter L each followed by a number. Also, the same reference numerals are used throughout for the same and equivalent elements of the various embodiments.
  • FIG. 1 shows a circuit arrangement according to the invention. In the following the topology of this circuit is described.
  • a first full bridge load comprises the series connection of a first and a third electronic switch S1, S3, which are connected in a first center N1.
  • a second full bridge load comprises the series connection of a second and a fourth electronic switch S2, S4, which are connected in a second center N2.
  • the first and second full bridge loads are each connected to one terminal to a positive node N3 and to the other terminal to a negative node N4. Not shown is a power source that feeds a DC voltage between the positive node N3 and the negative node N4. Between the positive node N3 and the negative node N4, a storage capacitor C6 is connected.
  • the first and the second center N1, N2 are connected via a first throttle L1.
  • at least one second throttle L2 is connected in series with the second and fourth electronic switches S2, S4 in the second full bridge load.
  • the second inductor L2 is connected between the third node N3 and the second electronic switch S2.
  • a fourth throttle L4 is connected between the fourth node N4 and the fourth electronic switch S4.
  • the second and the fourth throttle L2, L4 are magnetically coupled. This coupling symmetrizes the currents in the switches, resulting in reduced radio interference.
  • the load circuit is connected between the fifth node N5 and the first center N1. Lamps Lp can be connected to the load circuit.
  • the load circuit consists of a low pass consisting of the series connection of a third inductor L3 and a third capacitor C3.
  • a Lamp Lp is connected in parallel to the third capacitor C3.
  • the cutoff frequency of the low pass is preferably below the operating frequency of the full bridge. This achieves a sinusoidal lamp current.
  • the parallel connection of a fourth capacitor C4 and a first diode D1 is connected in the exemplary embodiment between the second and third nodes N2, N3, and the parallel connection of a fifth capacitor C5 and a second diode is connected between the second and fourth nodes N2, N4 D2 switched.
  • each electronic switch S1, S2, S3, S4, a diode and a capacitor is connected in each case.
  • These are parasitic elements, which brings an electronic switch in its practical implementation.
  • the diodes are not inherent in bipolar transistors and IGBTs, but are often integrated as freewheeling diodes in the switches. Widely used is the use of MOSFETs as electronic switches, in which always a so-called body diode is inherently installed.
  • the parasitic capacitors of the electronic switches together with the chokes L1, L2 and L4 form a resonant circuit, which causes a switch relief.
  • the electronic switches S1, S3 and S2, S4 are opened and closed alternately at one clock, the frequency of the clock being the same in each full bridge load.
  • Drive devices that cause the opening and closing of the electronic switches S1, S3, S2, S4 are not shown in FIG.
  • the current through the lamp is adjustable.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention with a charge pump for reducing the line current harmonics.
  • a pump capacitor C7 is additionally connected between the second node N2 and a sixth node N6, and a pump diode D7 is connected between the sixth node N6 and the third node N3.
  • the energy is no longer as in the previous embodiment to the positive node N3 and the negative node N4, but to the sixth node N6 and the negative node N4.
  • the power comes from a mains voltage source UN, which is connected to mains voltage terminals J1, J2.
  • J1 and J2 are connected to the AC input of a bridge rectifier consisting of diodes D3, D4, D5, D6.
  • the positive output of the bridge rectifier is connected to the sixth node N6.
  • the negative output of the bridge rectifier is connected to the fourth node N4.
  • the diodes D3 and D4 are drawn filled, while D5 and D6 are not filled. This implies that D3 and D4 may be slow diodes that switch at the line frequency, while D5 and D6 must be fast diodes operating at the full bridge operating frequency.
  • D1, D2 and C4, C5 are dashed lines, since they can be omitted.
  • a charge pump is realized in a circuit according to the invention, as described in the document US 6,208,085 (Lehnert).
  • a mains voltage source UN is again connected to mains voltage terminals J1, J2.
  • a full-bridge rectifier D8, D9, D10, D11 Connected to the mains voltage terminals J1, J2 is the AC input of a full-bridge rectifier D8, D9, D10, D11.
  • the positive output of the full-bridge rectifier D8, D9, D10, D11 is connected to the positive node N3, and the negative output of the full-bridge rectifier D8, D9, D10, D11 is connected to the negative node N4.
  • At least one mains voltage connection J1, J2 is connected to the second node N2 via a capacitor C8, C9.
  • both capacitors are executed. This is necessary for large power lamps to provide enough pump power.
  • the capacitors C4 and C5 are dashed lines to indicate that only these can be omitted while D1 and D2 are populated.
  • FIG. 4 differs from FIG. 2 in the parallel connection of a capacitor C10 to the pumping diode D7.
  • the switch relief of the electronic switches S1, S2, S3 and S4 even further improved.
  • FIG. 5 differs with respect to FIG. 3 in that an eleventh capacitor C11 is connected between the first mains voltage connection J1 and the third node N3 and / or that a twelfth capacitor C12 is connected between the second mains voltage connection J2 and the fourth node N4.
  • an eleventh capacitor C11 is connected between the first mains voltage connection J1 and the third node N3 and / or that a twelfth capacitor C12 is connected between the second mains voltage connection J2 and the fourth node N4.
  • C11 and C12 are populated. This is necessary if a symmetrization of the circuit is desired.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von Lampen. Im wesentlichen besteht die Schaltungsanordnung aus einer Vollbrücke. Erfindungsgemäß ist zur Schalterentlastung mindestens eine Drossel in Serie zu einem Vollbrückenast geschaltet. Die Schaltungsanordnung ist bevorzugt zum Betrieb mit einer Ladungspumpe geeignet. In einer einstufigen Anordnung wird damit eine PFC erreicht.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnungen zum Betrieb von Lampen. Der Begriff Lampe umfasst in der vorliegenden Patentanmeldung Vorrichtungen, die geeignet sind, um aus elektrischer Energie elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 50 Nanometern und 50000 Nanometern zu erzeugen. Beispielsweise handelt es sich dabei um Glühlampen, Gasentladungslampen oder Leuchtdioden.
  • Bei der Schaltungsanordnung handelt es sich insbesondere um eine Vollbrücke, deren Schalter schaltentlastet sind. Weiterhin ist die Schaltungsanordnung auch geeignet Netzstrom-Oberschwingungen gering zu halten.
    • Stand der Technik
  • In der Schrift US 4 864 479 (Steigerwald) ist ein DC-DC Wandler beschrieben, der als Vollbrücke aufgebaut ist. Parasitäre Kapazitäten und Dioden der Schalter der Vollbrücke bewerkstelligen ein Entlasten der Schalter. Die Schalter schalten erst dann ein, wenn die Spannung, die an den Schaltern anliegt null ist. Dies wird in der Literatur mit "Zero Voltage Switching" (ZVS) bezeichnet. Das beschriebene Funktionsprinzip baut auf einem Resonanzvorgang zwischen den parasitären Kapazitäten und dem induktiven Anteil eines Lastwiderstands' auf. Damit ist die Entlastung der Schalter nur in einem eingeschränkten Bereich der Betriebsfrequenz realisierbar. Da Lampen häufig in einem durch die Lampentechnik gegebenen Frequenzbereich betrieben werden müssen und zudem der induktive Anteil des Lastwiderstands durch Drosseln zur Strombegrenzung vorgegeben ist, ist eine Schalterentlastung bei Vollbrücken aus dem Stand der Technik bei Lampenbetrieb nur selten möglich.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung mit einer Vollbrücke zum Betrieb von Lampen bereit zu stellen, die eine Schalterentlastung bei einer wählbaren Betriebsfrequenz bewerkstelligt. Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung mit einer Vollbrücke gelöst, die aus einem ersten und einem zweiten Vollbrückenast aufgebaut ist, wobei zwischen die Vollbrückenäste eine erste Drossel geschaltet ist und in Serie zu einem der Vollbrückenäste eine zweite Drossel geschaltet ist. Als Betriebsfrequenz wird in der vorliegenden Patentanmeldung die Frequenz eines Takts verstanden mit dem die Schalter eines Vollbrückenasts öffnen und schließen.
  • Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung schwingen die Potenziale der Vollbrückenäste so gegeneinander, dass sich ZVS einstellt. Dies bei einer Betriebsfrequenz, die durch die erste und die zweite Drossel eingestellt werden kann und nicht vom induktiven Anteil des Lastwiderstands abhängt.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, dass eine Ladungspumpe zugefügt wird, die eine Reduzierung der Netzstrom Oberschwingung bewirkt.
  • Weiterhin kann durch eine Phasenverschiebung der Ansteuerung der beiden Vollbrückenäste wie sie in US 4 864 479 (Steigerwald) beschrieben ist auch auf eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung angewendet werden. Damit kann mit Hilfe der Phasenverschiebung ein gewünschter Lampenstrom eingestellt werden.
  • Somit ermöglicht die Erfindung eine einstufige Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Lampe mit geringem Schaltungsaufwand, bei der über die o.g. Phasenverschiebung der Lampenstrom und über die Betriebsfrequenz die Energiebilanz der Ladungspumpe einstellbar ist, wobei alle enthaltenen Schalter schaltentlastet sind.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung,
    Figur 2
    ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, mit einer Ladungspumpe zur Reduzierung der Netzstrom-Oberschwingungen,
    Figur 3
    ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, mit einer alternativen Variante einer Ladungspumpe zur Reduzierung der Netzstrom-Oberschwingungen,
    Figur 4
    ein Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2, mit einem zusätzlichen Kondensator zur Schalterentlastung,
    Figur 5
    ein Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3, mit zusätzlichen Kondensatoren zur Schalterentlastung.
  • Im folgenden werden Schalter durch den Buchstaben S, Dioden durch den Buchstaben D, Kondensatoren durch den Buchstaben C, Knoten durch den Buchstaben N und Drosseln durch den Buchstaben L jeweils gefolgt von einer Zahl bezeichnet. Auch werden im folgenden für gleiche und gleichwirkende Elemente der verschiedenen Ausführungsbeispiele durchweg gleiche Bezugszeichen verwendet.
    • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Im folgenden ist die Topologie dieser Schaltungsanordnung beschrieben.
  • Ein erster Vollbrückenast umfasst die Serienschaltung eines ersten und eines dritten elektronischen Schalters S1, S3, die in einem ersten Mittelpunkt N1 verbunden sind.
  • Ein zweiter Vollbrückenast umfasst die Serienschaltung eines zweiten und eines vierten elektronischen Schalters S2, S4, die in einem zweiten Mittelpunkt N2 verbunden sind.
  • Der erste und der zweite Vollbrückenast sind jeweils mit einem Anschluss mit einem positiven Knoten N3 und mit dem anderen Anschluss mit einem negativen Knoten N4 verbunden. Nicht dargestellt ist eine Energiequelle, die zwischen dem positiven Knoten N3 und dem negativen Knoten N4 eine Gleichspannung einspeist. Zwischen den positiven Knoten N3 und den negativen Knoten N4 ist ein Speicher-Kondensator C6 geschaltet.
  • Der erste und der zweite Mittelpunkt N1, N2 sind über eine erste Drossel L1 verbunden. Erfindungsgemäß ist im zweiten Vollbrückenast in Serie zum zweiten und vierten elektronischen Schalter S2, S4 mindestens eine zweite Drossel L2 geschaltet ist.
  • Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Drossel L2 zwischen den dritten Knoten N3 und den zweiten elektronischen Schalter S2 geschaltet. Eine vierte Drossel L4 ist zwischen den vierten Knoten N4 und den vierten elektronischen Schalter S4 geschaltet. Im Ausführungsbeispiel sind die zweite und die vierte Drossel L2, L4 magnetisch gekoppelt. Durch diese Kopplung werden die Ströme in den Schaltern symmetrisiert, was zu reduzierten Funkstörungen führt.
  • Parallel zur Serienschaltung des zweiten und vierten elektronischen Schalters S2, S4 ist die Serienschaltung eines ersten und eines zweiten Kondensators C1, C2 geschaltet, die an einem fünften Knoten N5 verbunden sind. Die Werte von C1 und C2 sind so gewählt, dass die Spannung an C1 und C2 während einer Periode der Betriebsfrequenz als konstant angenommen werden kann. An N5 wird damit ein Anschluss für einen Lastkreis geschaffen.
  • Im Ausführungsbeispiel ist der Lastkreis zwischen den fünften Knoten N5 und den ersten Mittelpunkt N1 geschaltet. An den Lastkreis sind Lampen Lp ankoppelbar.
  • Im Ausführungsbeispiel besteht der Lastkreis aus einem Tiefpass bestehend aus der Serienschaltung einer dritten Drossel L3 und eines dritten Kondensators C3. Eine Lampe Lp ist parallel zum dritten Kondensator C3 geschaltet. Die Grenzfrequenz des Tiefpasses liegt bevorzugt unterhalb der Betriebsfrequenz der Vollbrücke. Damit wird ein sinusförmiger Lampenstrom erreicht.
  • Zur Symmetrisierung der Schaltungsanordnung ist im Ausführungsbeispiel zwischen den zweiten und den dritten Knoten N2, N3 die Parallelschaltung eines vierten Kondensators C4 und einer ersten Diode D1 geschaltet und zwischen den zweiten und den vierten Knoten N2, N4 die Parallelschaltung eines fünften Kondensators C5 und einer zweiten Diode D2 geschaltet.
  • Parallel zu jedem elektronischen Schalter S1, S2, S3, S4 ist jeweils eine Diode und ein Kondensator geschaltet. Dabei handelt es sich um parasitäre Elemente, die ein elektronischer Schalter in seiner praktischen Ausführung mit sich bringt. Die Dioden sind bei Bipolartransistoren und IGBTs nicht prinzipbedingt vorhanden, werden aber häufig als Freilaufdioden in den Schaltern integriert. Verbreitet ist der Einsatz von MOSFETs als elektronische Schalter, bei denen immer eine sog. Bodydiode prinzipbedingt eingebaut ist. Erfindungsgemäß bilden die parasitären Kondensatoren der elektronischen Schalter zusammen mit den Drosseln L1, L2 und L4 einen Resonanzkreis, der eine Schalterentlastung bewirkt.
  • In jedem Vollbrückenast werden die elektronischen Schalter S1, S3 bzw. S2, S4 abwechselnd mit einem Takt geöffnet und geschlossen, wobei die Frequenz des Takts in jedem Vollbrückenast gleich ist. Ansteuervorrichtungen, die das Öffnen und Schließen der elektronischen Schalter S1, S3, S2, S4 bewirken sind in Figur 1 nicht dargestellt. Durch eine Phasenverschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten Takt ist der Strom durch die Lampe einstellbar.
  • In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit einer Ladungspumpe zur Reduzierung der Netzstrom-Oberschwingungen dargestellt. In Figur 2 ist im Vergleich zu Figur 1 zusätzlich zwischen dem zweiten Knoten N2 und einem sechsten Knoten N6 ein Pump-Kondensator C7 geschaltet ist und zwischen dem sechsten Knoten N6 und dem dritten Knoten N3 eine Pump-Diode D7 geschaltet. Die Energie wird nun nicht mehr wie im vorigen Ausführungsbeispiel in den positiven Knoten N3 und den negativen Knoten N4 eingespeist, sondern in den sechsten Knoten N6 und den negativen Knoten N4. Die Energie stammt von einer Netzspannungsquelle UN, die an Netzspannungs-Anschlüssen J1, J2 angeschlossen ist. J1 und J2 ist mit dem Wechselspannungs-Eingang eines Brückengleichrichters bestehend aus den Dioden D3, D4, D5, D6 verbunden. Der positive Ausgang des Brückengleichrichters ist mit dem sechsten Knoten N6 verbunden. Der negative Ausgang des Brückengleichrichters ist mit dem vierten Knoten N4 verbunden. Die Dioden D3 und D4 sind ausgefüllt gezeichnet, während D5 und D6 nicht ausgefüllt sind. Damit wird angedeutet, dass D3 und D4 langsame Dioden sein können, die mit der Netzfrequenz schalten, während D5 und D6 schnelle Dioden sein müssen, die mit der Betriebsfrequenz der Vollbrücke arbeiten.
  • Parallel zu D3 und D4 ist jeweils ein Kondensator C8, C9 geschaltet, der zu Entstörzwecken dient. D1, D2 und C4, C5 sind gestrichelt gezeichnet, da sie entfallen können.
  • Mit der beschriebenen Topologie wird eine Ladungspumpe zur Reduzierung von Netzstrom-Oberschwingungen realisiert, wie sie aus der Literatur z. B. aus US 6 259 213 (Rudolph) bekannt ist. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung aus Figur 1 kann mit sehr geringem Schaltungsaufwand mit einer Ladungspumpe ausgestattet werden. Mit Hilfe der Betriebsfrequenz kann die Energiebilanz der Ladungspumpe eingestellt werden.
  • In Figur 3 ist eine Ladungspumpe in einer erfindungsgemäßen Schaltung realisiert, wie sie in der Schrift US 6 208 085 (Lehnert) beschrieben ist. Eine Netzspannungsquelle UN ist wieder mit Netzspannungsanschlüssen J1, J2 verbunden.
  • Mit den Netzspannungsanschlüssen J1, J2 ist der Wechselspannungseingang eines Vollbrücken-Gleichrichters D8, D9, D10, D11 verbunden. Der positive Ausgang des Vollbrücken-Gleichrichters D8, D9, D10, D11 ist mit dem positiven Knoten N3 und der negative Ausgang des Vollbrücken-Gleichrichters D8, D9, D10, D11 ist mit dem negativen Knoten N4 verbunden.
  • Mindestens ein Netzspannungsanschluss J1, J2 ist über einen Kondensator C8, C9 mit dem zweiten Knoten N2 verbunden. Im Ausführungsbeispiel sind beide Kondensatoren ausgeführt. Dies ist bei Lampen mir großer Leistung erforderlich, um genügend Pumpenergie zur Verfügung zu stellen. Die Kondensatoren C4 und C5 sind gestrichelt gezeichnet, um anzudeuten, dass auch nur diese entfallen können, während D1 und D2 bestückt sind.
  • Figur 4 unterscheidet sich bezüglich Figur 2 durch die Parallelschaltung eines Kondensators C10 zur Pumpdiode D7. Damit verbessert sich die Schalterentlastung der elektronischen Schalter S1, S2, S3 und S4 noch weiter.
  • Figur 5 unterscheidet sich bezüglich Figur 3 dadurch, dass zwischen den ersten Netzspannungsanschluss J1 und den dritten Knoten N3 ein elfter Kondensator C11 geschaltet ist und / oder dass zwischen den zweiten Netzspannungsanschluss J2 und den vierten Knoten N4 ein zwölfter Kondensator C12 geschaltet ist. Damit verbessert sich die Schalterentlastung der elektronischen Schalter S1, S2, S3 und S4 noch weiter. In Ausführungsbeispiel in Figur 5 ist C11 und C12 bestückt. Dies ist erforderlich, falls eine Symmetrisierung der Schaltungsanordnung gewünscht ist.

Claims (13)

  1. Schaltungsanordnung zum Betrieb von Lampen mit folgenden Merkmalen:
    • ein erster Vollbrückenast, der die Serienschaltung eines ersten und eines dritten elektronischen Schalters (S1, S3) umfasst, die in einem ersten Mittelpunkt (N1) verbunden sind,
    • ein zweiter Vollbrückenast, der die Serienschaltung eines zweiten und eines vierten elektronischen Schalters (S2, S4) umfasst, die in einem zweiten Mittelpunkt (N2) verbunden sind,
    • der erste und der zweite Vollbrückenast sind jeweils mit einem Anschluss mit einem positiven Knoten (N3) und mit dem anderen Anschluss mit einem negativen Knoten (N4) verbunden,
    • zwischen den positiven Knoten (N3) und den negativen Knoten (N4) ist ein Speicher-Kondensator (C6) geschaltet,
    • der erste und der zweite Mittelpunkt (N1, N2) sind über eine erste Drossel (L1) verbunden,

    dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Vollbrückenast in Serie zum zweiten und vierten elektronischen Schalter (S2, S4) mindestens eine zweite Drossel (L2) geschaltet ist.
  2. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    • parallel zur Serienschaltung des zweiten und vierten elektronischen Schalters (S2, S4) ist die Serienschaltung eines ersten und eines zweiten Kondensators (C1, C2) geschaltet, die an einem fünften Knoten (N5) verbunden sind,
    • zwischen den fünften Knoten (N5) und den ersten Mittelpunkt (N1) ist ein Lastkreis geschaltet, an den Lampen (Lp) ankoppelbar sind.
  3. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastkreis einen Tiefpass (L3, C3) enthält, über den Lampen (Lp) ankoppelbar sind.
  4. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefpass (L3, C3) eine Serienschaltung einer dritten Drossel (L3) mit einem dritten Kondensator (C3) umfasst.
  5. Schaltungsanordnung gemäß einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drossel (L2) zwischen den dritten Knoten (N3) und den zweiten elektronischen Schalter (S2) geschaltet ist und dass eine vierte Drossel (L4) zwischen den vierten Knoten (N4) und den vierten elektronischen Schalter (S4) geschaltet ist.
  6. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und die vierte Drossel (L2, L4) magnetisch gekoppelt sind.
  7. Schaltungsanordnung gemäß einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zweiten und den dritten Knoten (N2, N3) die Parallelschaltung eines vierten Kondensators (C4) und einer ersten Diode (D1) geschaltet ist und dass zwischen den zweiten und den vierten Knoten (N2, N4) die Parallelschaltung eines fünften Kondensators (C5) und einer zweiten Diode (D2) geschaltet ist.
  8. Schaltungsanordnung gemäß einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Knoten (N2) und einem sechsten Knoten (N6) ein Pump-Kondensator (C7) geschaltet ist und zwischen dem sechsten Knoten (N6) und dem dritten Knoten (N3) eine Pump-Diode (D7) geschaltet ist, wobei zwischen dem sechsten Knoten (N6) und dem vierten Knoten (N4) eine gleichgerichtete Netzspannung (UN) einspeisbar ist.
  9. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung einen Vollbrücken-Gleichrichter (D3, D4, D5, D6) aufweist, dessen positiver Ausgang mit dem sechsten Knoten (N6) und dessen negativer Ausgang mit dem vierten Knoten (N4) verbunden ist.
  10. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem sechsten Knoten (N6) und dem dritten Knoten (N3) ein zehnter Kondensator (C10) geschaltet ist.
  11. Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 - 7, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    • ein erster und ein zweiter Netzspannungsanschluss (J1, J2),
    • ein Vollbrücken-Gleichrichter (D8, D9, D10, D11) dessen Wechselspannungseingänge mit den Netzspannungsanschlüssen (J1, J2) verbunden sind, dessen positiver Ausgang mit dem dritten Knoten (N3) und dessen negativer Ausgang mit dem vierten Knoten (N4) verbunden ist,
    • mindestens ein Netzspannungsanschluss (J1, J2) ist über einen Kondensator (C8, C9) mit dem zweiten Knoten (N2) verbunden.
  12. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den ersten Netzspannungsanschluss (J1) und den dritten Knoten (N3) ein elfter Kondensator (C11) geschaltet ist und / oder dass zwischen den zweiten Netzspannungsanschluss (J2) und den vierten Knoten (N4) ein zwölfter Kondensator (C12) geschaltet ist.
  13. Schaltungsanordnung gemäß einem der vorigen Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    • der erste und der dritte elektronische Schalter (S1, S3) öffnen und schließen abwechselnd mit einem ersten Takt,
    • der zweite und der vierte elektronische Schalter (S2, S4) öffnen und schließen abwechselnd mit einem zweiten Takt,
    • der erste und der zweite Takt weisen die gleiche Frequenz auf,
    • eine Phasenverschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten Takt ist einstellbar.
EP05012059A 2004-07-09 2005-06-03 Schaltungsanordnung mit einer schalterentlasteten Vollbrücke zum Betrieb von Lampen Expired - Lifetime EP1615476B1 (de)

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DE (2) DE102004033377A1 (de)

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