[发明专利]用于运行至少一个发光机构的电路装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行至少一个发光机构的电路装置，其包括：输入端，所述输入端具有第一输入端子和第二输入端子以用于与直流电源电压耦合；逆变器，所述逆变器包括至少一个第一电子开关和一个第二电子开关，所述第一电子开关和第二电子开关在构成桥中间点的情况下串联地耦合到第一输入端子和第二输入端子之间；输出端，所述输出端具有第一输出端子和第二输出端子以用于将输出电压提供给至少一个发光机构；至少用于第一电子开关和第二电子开关的驱动单元；以及电流测量单元，所述电流测量单元设计并且设置为测量穿过逆变器的电流。本发明此外涉及一种用于运行至少一个发光机构的相应的方法。

背景技术

本发明涉及下述问题：在具有SELV（Safety Extra Low Voltage，安全特低电压）输出端的运行设备中，输出端上可触摸的电压在任何故障情况下都不允许超出可预设的电压，例如60V。这必须通过相应的保护电路来确保。

从现有技术中已知，在次级侧以硬件方式接入相应的保护单元并且借助于光电耦合器将相应的信息提供给驱动单元，所述驱动单元随后切断电路装置。替选地，已知的是，测量输出电压的值，将所述值经由光电耦合器传输给驱动单元，其中驱动单元设计为，当输出电压的所测量的值超出可预设的值时，那么使电路装置切断。

这些已知的处理方法的不利之处是下述事实：所述处理方法都需要光电耦合器。对于这种电路装置的某些应用领域而言，特别是在将LED作为发光机构使用时，使用光电耦合器所伴随的成本耗费是不期望地高的。

发明内容

因此，本发明基于的目的是，改进这种电路装置和方法，使得能够提供可靠的保护以防止SELV输出端处过高的电压，而不必依靠光电耦合器的使用。

所述目的通过下文中的电路装置以及方法来实现。

本发明基于如下知识，这能够尤其简单并且低成本地通过两阶段的过程来实现：首先，如果输出电压超出可预设的第一阈值，那么将输出端短路。因此，在任何情况下防止在SELV输出端上施加过高的电压。所述短路随后能够紧接着在初级侧被检测到并且被评估，以便在任何情况下能够将驱动单元驱动，使得所述驱动单元通过相应地驱动逆变器来影响其运行，使得至少减小次级侧的短路电流。

即如发明者已确定的那样，通过次级侧的短路，借助于穿过逆变器的电流的有功分量（Wirkleistungsanteil）下降，减小穿过逆变器的电流的平均值。虽然在次级侧在短路单元中出现损耗，以至于在短路情况下，一定的有效功率被传输给次级侧。但是，所述有效功率与在正常的运行情况下相比低得多。

在本发明的实施例中确定在短路情况下穿过逆变器的电流的平均值下降到在正常的运行情况下的平均值的大约五分之一。这种下降能够被容易地检测到并且用于相应地驱动逆变器。以这种方式不仅实现了可靠地保护以防止SELV输出端上的过高的电压，此外还保护短路单元的构件以防止过高的损耗。因为次级侧的短路总是被间接地在初级侧检测到，所以以所述方式能够避免使用昂贵的并且长期稳定性不足的光电耦合器。尽管如此还是提供了一种非常安全且低成本的解决方案。

一个优选的实施方式的特征在于，评估单元设计为：如果平均值低于可预设的第二阈值，那么将驱动单元驱动，使得所述驱动单元通过至少相应地驱动第一电子开关和第二电子开关来停止逆变器的运行，或者特别是通过改变逆变器的频率来将短路单元中的电流设定成正的、但是振幅减小的值。通过设定短路单元中的减小的电流，电路装置能够保持激活，能够在重新接通时避免复位持续时间。

优选地，短路单元包括击穿单元（Durchbruchvorrichtung），特别是具有三端双向可控硅开关元件或者晶闸管的功能的击穿装置。在此能够使用真正的三端双向可控硅开关元件或晶闸管或者也能够使用相应的模拟装置，例如通过MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）实现的模拟装置。

尤其有利地，短路单元包括电压限制单元，特别是齐纳二极管、TVS（瞬态电压抑制）二极管、DIAC（双向开关二极管）或者电压基准器，例如构件LM431，借助所述电压限制单元能够设定可预设的第一阈值，其中电压限制单元与击穿单元耦合，使得如果输出电压超出可预设的第一阈值，那么击穿单元击穿。这以尤其可靠的方式防止在SELV输出端上出现不可靠地高的电压值。