Схема возбуждения для возбуждения схемы нагрузки

Схемы (1) возбуждения для возбуждения схем нагрузки содержат схемы (21) трансформаторов с обмотками первичной стороны, которые соединены со схемами источников, и с первой и второй обмотками вторичной стороны, которые соединены с нагрузками (2, 3) схем нагрузки. Обеспечивая схемы (1) возбуждения схемами (22) определения для определения токов вторичной стороны как функций токов первичной стороны, напряжений первичной стороны, индуктивностей первичной стороны и коэффициентов трансформации, токи вторичной стороны могут быть определены исключительно на первичных сторонах схем (21) трансформаторов. Функции могут задавать, что токи вторичной стороны пропорциональны разностям между первыми сигналами, пропорциональными интегралам напряжений первичной стороны, поделенным на индуктивности первичной стороны, и вторыми сигналами, пропорциональными токам первичной стороны, причем упомянутые разности умножаются на коэффициенты трансформации. Токи вторичной стороны могут быть сбалансированы через индуктивно связанные индукционные катушки. Технический результат - возможность определять ток вторичной стороны схемы трансформатора на первичной стороне без необходимости в схемах синхронизации и моделирования. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

 

Область техники изобретения

Изобретение относится к схеме возбуждения для возбуждения схемы нагрузки и относится к устройству, способу, компьютерному программному продукту и носителю.

Примерами такой схемы возбуждения являются схемы трансформатора, подключенные к инверторам или которые подключают к инверторам. Дополнительными примерами такой схемы возбуждения являются источники электропитания, содержащие схемы трансформатора. Примерами такой схемы нагрузки являются схемы светоизлучающих диодов. Примерами такого устройства являются лампы.

Уровень техники

DE 102005047548 A1 раскрывает способ и компоновку для измерения тока нагрузки, протекающего через индуктивность.

US 2008/0007977 A1 раскрывает режим переключения системы электропитания, причем эта система может обнаруживать ток вторичной стороны на первичной стороне схемы трансформатора. Чтобы осуществлять это, система содержит относительно сложные схемы синхронизации и моделирования.

Сущность изобретения

Целью изобретения является предоставление схемы возбуждения для возбуждения схемы нагрузки, содержащей первую нагрузку с одним или более первыми светоизлучающими диодами и вторую нагрузку с одним или более вторыми светоизлучающими диодами, при этом схема возбуждения может определять ток вторичной стороны на первичной стороне схемы трансформатора без необходимости в относительно сложных схемах синхронизации и моделирования. Дополнительными целями изобретения являются предоставление устройства, способа, компьютерного программного продукта и носителя.

Согласно первому аспекту изобретения предусматривается схема возбуждения для возбуждения схемы нагрузки, содержащей первую нагрузку и вторую нагрузку, первая нагрузка содержит один или более первых светоизлучающих диодов, вторая нагрузка содержит один или более вторых светоизлучающих диодов, при этом схема возбуждения содержит

- схему трансформатора с обмоткой первичной стороны, которая подключена к схеме источника, и с первой обмоткой вторичной стороны, которая соединена с первой нагрузкой, и со второй обмоткой вторичной стороны, которая соединена со второй нагрузкой, и

- схему определения для определения первого тока вторичной стороны как первой функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и первого коэффициента трансформации.

Схема трансформатора, например, содержит трансформатор с обмоткой первичной стороны на своей первичной стороне и с первой и второй обмотками вторичной стороны на своей вторичной стороне. Обмотка первичной стороны должна быть соединена со схемой источника. Согласно первому варианту схема источника может содержать блок электропитания, в таком случае схема возбуждения может дополнительно содержать инвертор (или другую схему переключения) для соединения блока электропитания с обмоткой первичной стороны. Согласно второму варианту схема источника может содержать блок электропитания и инвертор (или другую схему переключения), соединенные друг с другом, в таком случае инвертор (или другая схема переключения) должен быть соединен с обмоткой первичной стороны.

В результате предоставления схемы возбуждения со схемой определения для определения первого тока вторичной стороны как первой функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и первого коэффициента трансформации, первый ток вторичной стороны может быть определен исключительно на первичной стороне схемы трансформатора без необходимости в относительно сложных схемах синхронизации и моделирования.

Упомянутая первая функция, например, задает, что ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом, пропорциональным интегралу напряжения первичной стороны, поделенного на индуктивность первичной стороны, и вторым сигналом, пропорциональным току первичной стороны, причем разность умножается на коэффициент трансформации. В частности, для схемы нагрузки, содержащей светоизлучающие диоды, важно иметь возможность определения первого тока вторичной стороны на первичной стороне схемы трансформатора, например, чтобы оценивать яркость и/или цвет и т.д. Согласно первой функции, первый ток вторичной стороны зависит от напряжения первичной стороны, индуктивности первичной стороны, тока первичной стороны и первого коэффициента трансформации.

Возможно, индуктивность первичной стороны является индуктивностью, измеренной на первичной стороне схемы трансформатора для открытой вторичной стороны схемы трансформатора, причем коэффициент трансформации является коэффициентом трансформации по напряжению схемы трансформатора для открытой вторичной стороны схемы трансформатора, и разность выпрямляется до или после умножения на коэффициент трансформации, и разность пропускается через низкочастотный фильтр после умножения на коэффициент трансформации. Согласно эквивалентной схеме схемы трансформатора схема идеального трансформатора должна быть расширена, главным образом с помощью индукционной катушки первичной стороны, соединенной параллельно с идеальной обмоткой первичной стороны, и с помощью индукционной катушки вторичной стороны, соединенной последовательно с идеальной обмоткой вторичной стороны. Индукционная катушка первичной стороны согласуется с индуктивностью первичной стороны для открытой вторичной стороны схемы трансформатора. Коэффициент трансформации по напряжению равен напряжению вторичной стороны, поделенному на напряжение первичной стороны, для открытой вторичной стороны схемы трансформатора.

Возможно, схема определения может содержать схему преобразования для установления первого сигнала посредством умножения напряжения первичной стороны на сопротивление и деления напряжения первичной стороны на индуктивность первичной стороны и взятия интеграла и для установления второго сигнала посредством умножения тока первичной стороны на сопротивление и для определения разности, схема определения дополнительно содержит схему адаптации для выпрямления разности и для умножения разности на коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации разности. Схема преобразования может, для этой цели, содержать один или более умножителей, делителей, интеграторов и вычитателей и т.д. Схема адаптации может, для этой цели, содержать один или более выпрямителей, умножителей и фильтров и т.д.

Возможно, схема преобразования может содержать первый и второй входные выводы, которые соединены со схемой источника, последовательную схему из дополнительного сопротивления и емкости, подключенную к входным выводам, и первый и второй выходные выводы, причем первый выходной вывод соединен с первым входным выводом, второй выходной вывод соединен со вторым входным выводом через сопротивление, ток первичной стороны протекает через первый выходной вывод, и напряжение первичной стороны присутствует на выходных выводах, и значение емкости пропорционально индуктивности первичной стороны, поделенной на сопротивление и на дополнительное сопротивление. Сигнал напряжения, присутствующий на концах емкости, может представлять выходной сигнал из схемы преобразования и входной сигнал для схемы адаптации.

Другими словами, в случае, когда схема нагрузки содержит две (или более) нагрузки, и схема трансформатора содержит две (или более) обмотки вторичной стороны, согласно первой/второй (третьей и т.д.) функции, ток первой/второй (третьей и т.д.) вторичной стороны зависит от напряжения первичной стороны, индуктивности первичной стороны, тока первичной стороны и первого/второго (третьего и т.д.) коэффициента трансформации.

В случае когда схема нагрузки содержит две нагрузки, а схема трансформатора содержит две обмотки вторичной стороны, согласно первому варианту первая (вторая) обмотка вторичной стороны может быть соединена с первой (второй) нагрузкой, так что ток первой (второй) вторичной стороны будет протекать через первую (вторую) нагрузку. Согласно второму варианту первая обмотка вторичной стороны может быть соединена с первой нагрузкой, и первая и вторая обмотки вторичной стороны могут быть соединены со второй нагрузкой так, что первый ток вторичной стороны будет протекать через первую нагрузку, и так, что сумма первого и второго токов вторичных сторон будет протекать через вторую нагрузку. Для схемы нагрузки, содержащей три или более нагрузок, будут возможны аналогичные варианты.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется упомянутой первой функцией, задающей, что первый ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом, пропорциональным интегралу напряжения первичной стороны, поделенного на индуктивность первичной стороны, и вторым сигналом, пропорциональным току первичной стороны, причем разность умножается на первый коэффициент трансформации, при этом упомянутая схема определения предназначена для определения второго тока вторичной стороны как второй функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и второго коэффициента трансформации, и упомянутая вторая функция задает, что второй ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом и вторым сигналом, причем разность умножается на второй коэффициент трансформации.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется схемой определения, содержащей схему преобразования для установления первого сигнала посредством умножения напряжения первичной стороны на сопротивление и деления напряжения первичной стороны на индуктивность первичной стороны и взятия интеграла и для установления второго сигнала посредством умножения тока первичной стороны на сопротивление и для определения разности, схема определения дополнительно содержит первую схему адаптации для выпрямления разности и для умножения разности на первый коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации разности, и схема определения дополнительно содержит вторую схему адаптации для выпрямления разности и для умножения разности на второй коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации разности.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется схемой определения, дополнительно содержащей схему обнаружения смещения, подключенную между схемой преобразования с одной стороны и схемами адаптации с другой стороны для обнаружения, в ответ на сигнал запуска, смещения в разности. Схема обнаружения смещения может содержать схему выборки и хранения (возможно расширенную с помощью интегрирующей схемы), которая принимает выходной сигнал от схемы преобразования (входной сигнал для схем адаптации) и которая принимает сигнал запуска.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется схемой определения, дополнительно содержащей схему формирования, соединенную со схемой обнаружения смещения для формирования сигнала запуска. Согласно первому варианту схема формирования может содержать схему селектора, которая принимает управляющий сигнал от инвертора (или другой схемы переключения), при этом в зависимости от рабочего цикла инвертора (или другой схемы переключения) либо нарастающий фронт, либо задний фронт будет заканчиваться в результате сигналом запуска. Согласно второму варианту схема формирования может содержать схему компаратора, при этом выходной сигнал из схемы преобразования, возможно после высокочастотной фильтрации, сравнивается с пороговым значением, и результат сравнения приведет к сигналу запуска.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется дополнительным содержанием первой схемы индукционной катушки с первой индукционной катушкой между первой обмоткой вторичной стороны и первой нагрузкой, и со второй индукционной катушкой между второй обмоткой вторичной стороны и второй нагрузкой, первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка индуктивно связаны для балансировки первого тока вторичной стороны и второго тока вторичной стороны. В частности, но не исключительно, для различных нагрузок, содержащих светоизлучающие диоды, важно балансировать токи вторичных сторон, протекающие через нагрузки, чтобы компенсировать колебания компонентов и/или компенсировать изменения яркости и/или изменения цвета. В частности, но не исключительно, для схем возбуждения, содержащих индукционные катушки для балансировки токов вторичной стороны, важно избегать вспомогательных обмоток и относительно сложных схем синхронизации и моделирования, сохранять размеры относительно небольшими и стоимость относительно низкой. Каждая индукционная катушка может быть одной индукционной катушкой или может быть частью одной индукционной катушки или может быть схемой трансформатора или может быть частью схемы трансформатора.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется первой и второй индукционными катушками первой схемы индукционной катушки, каждая из которых содержит трансформатор с двумя обмотками.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется первой и второй индукционными катушками первой схемы индукционной катушки, каждая из которых содержит одну обмотку.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется первой схемой индукционной катушки, дополнительно содержащей третью индукционную катушку между третьей обмоткой вторичной стороны схемы трансформатора и третьей нагрузкой схемы нагрузки, причем третья индукционная катушка индуктивно связана с первой и второй индукционными катушками для балансировки третьего тока вторичной стороны с первым и вторым токами вторичной стороны.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется дополнительным содержанием второй схемы индукционной катушки с третьей индукционной катушкой между третьей обмоткой вторичной стороны схемы трансформатора и третьей нагрузкой дополнительной схемы нагрузки и с четвертой индукционной катушкой между четвертой обмоткой вторичной стороны схемы трансформатора и четвертой нагрузкой дополнительной схемы нагрузки, причем третья индукционная катушка и четвертая индукционная катушка индуктивно связаны для балансировки третьего тока вторичной стороны и четвертого тока вторичной стороны, первая нагрузка и вторая нагрузка, с одной стороны, и третья нагрузка и четвертая нагрузка, с другой стороны, являются управляемыми индивидуально и независимо друг от друга.

Согласно варианту осуществления схема возбуждения определяется схемой возбуждения, адаптированной для использования первого тока вторичной стороны в информационных и/или управляющих целях и/или для оценки яркости и/или цвета схемы нагрузки.

WO 2008/149275 A1 может предоставить больше информации о балансировке токов вторичных сторон.

Согласно второму аспекту изобретения предоставляется устройство, содержащее схему возбуждения, которая определена выше, и дополнительно содержащее схему нагрузки.

Согласно третьему аспекту изобретения определяется способ возбуждения схемы нагрузки, содержащей первую нагрузку и вторую нагрузку, через схему трансформатора с обмоткой первичной стороны, которая соединена со схемой источника, и с первой обмоткой вторичной стороны, которая соединена с первой нагрузкой и со второй обмоткой вторичной стороны, которая соединена со второй нагрузкой, причем первая нагрузка содержит один или более первых светоизлучающих диодов, вторая нагрузка содержит один или более вторых светоизлучающих диодов, способ содержит:

- этап определения первого тока вторичной стороны как функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и первого коэффициента трансформации.

Согласно четвертому аспекту изобретения предоставляется компьютерный программный продукт для выполнения этапа способа, который определен выше. Компьютерный программный продукт является продуктом системы программного обеспечения (программой).

Согласно пятому аспекту изобретения предоставляется носитель для хранения и содержания компьютерного программного продукта, который определен выше. Носитель может быть любым видом носителя для переноса продукта системы программного обеспечения (программы).

Изобретение основано на понимании того, что относительно сложные схемы синхронизации и моделирования и вспомогательные обмотки должны быть устранены.

Изобретение основывается на главной идее, что в схеме возбуждения, содержащей схему трансформатора, ток вторичной стороны может быть определен как функция тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и коэффициента трансформации.

Изобретение решило проблему в том, что оно предоставляет схему возбуждения для возбуждения схемы нагрузки, содержащей первую нагрузку с одним или более первых светоизлучающих диодов и вторую нагрузку с одним или более вторых светоизлучающих диодов, при этом схема возбуждения может определять ток вторичной стороны на первичной стороне схемы трансформатора без необходимости в относительно сложных схемах синхронизации и моделирования.

Изобретение дополнительно полезно в том, что схема возбуждения может быть относительно небольшой и относительно недорогой.

Эти и другие аспекты изобретения очевидны и будут разъяснены со ссылкой на вариант(ы) осуществления, описанные далее в данном документе.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

фиг.1 показывает электрическую эквивалентность схемы трансформатора,

фиг.2 показывает первый вариант осуществления схемы возбуждения,

фиг.3 показывает первый вариант осуществления схемы определения,

фиг.4 показывает реализацию схемы преобразования,

фиг.5 показывает второй вариант осуществления схемы возбуждения,

фиг.6 показывает второй вариант осуществления схемы определения,

фиг.7 показывает первый вариант осуществления схемы обнаружения смещения,

фиг.8 показывает второй вариант осуществления схемы обнаружения смещения,

фиг.9 показывает первый вариант осуществления схемы формирования,

фиг.10 показывает второй вариант осуществления схемы формирования,

фиг.11 показывает третий вариант осуществления схемы возбуждения,

фиг.12 показывает сигналы, присутствующие в схеме определения на фиг.6,

фиг.13 показывает четвертый вариант осуществления схемы возбуждения,

фиг.14 показывает пятый вариант осуществления схемы возбуждения,

фиг.15 показывает шестой вариант осуществления схемы возбуждения,

фиг.16 показывает седьмой вариант осуществления схемы возбуждения, и

фиг.17 показывает возможную реализацию схемы индукционной катушки для шестого варианта осуществления схемы возбуждения на фиг.15.

Подробное описание вариантов осуществления

На фиг.1 показана электрическая эквивалентность 100 схемы трансформатора. Электрическая эквивалентность 100 содержит схему 101 идеального трансформатора с обмоткой первичной стороны и с первой и второй обмотками вторичной стороны. Обмотка первичной стороны соединена с выводами 111 и 112 первичной стороны и соединена параллельно с индукционной катушкой 102. Первая обмотка вторичной стороны соединена через индукционную катушку 103 с выводом 121 вторичной стороны и соединена с выводом 122 вторичной стороны. Вторая обмотка вторичной стороны соединена с выводом 122 вторичной стороны и соединена через индукционную катушку 104 с выводом 123 вторичной стороны.

На фиг.2 показано устройство 10, содержащее первый вариант осуществления схемы 1 возбуждения для возбуждения схемы нагрузки. Схема нагрузки содержит нагрузку 2, которая содержит, например, один или более светоизлучающих диодов. Схема 1 возбуждения содержит схему 21 трансформатора, содержащую обмотку первичной стороны, соединенную с выводами 111 и 112 первичной стороны, которые (должны быть) соединены со схемой источника через конденсатор 24. Схема источника, например, содержит инвертор 23 (или другую схему переключения), соединенный с блоком питания. Инвертор 23 может образовывать часть схемы 1 возбуждения или может быть расположен за пределами схемы 1 возбуждения и образовывать часть устройства 10 или может быть расположен за пределами устройства 10. Схема 21 трансформатора дополнительно содержит первую и вторую обмотки вторичной стороны. Первая обмотка вторичной стороны соединена с выводами 121 и 122 вторичной стороны, а вторая обмотка вторичной стороны соединена с выводами 122 и 123 вторичной стороны. Вывод 121 вторичной стороны соединен через диод 25 с параллельным соединением конденсатора 27 и нагрузки 2. Вывод 123 вторичной стороны соединен через диод 26 с параллельным соединением. Диоды 25 и 26 являются односторонними выпрямителями. Конденсатор 27 образует низкочастотный фильтр для нагрузки 2. Здесь обе обмотки вторичной стороны соединены во встречно-параллельную конструкцию, чтобы допускать двусторонние выпрямления. Альтернативно схема 21 трансформатора может содержать одну обмотку вторичной стороны, соединенную через двухсторонний выпрямитель, такой как выпрямительный мост, с параллельным соединением.

Схема 1 возбуждения дополнительно содержит схему 22 определения для определения тока вторичной стороны как функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и коэффициента трансформации при допущении того, что схема 21 трансформатора относительно симметрична и/или по существу симметрична. Ток первичной стороны, например, протекает через вывод 111 первичной стороны. Напряжение первичной стороны является, например, напряжением, присутствующим на выводах 111 и 112 первичной стороны. Упомянутая функция, например, задает, что ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом, пропорциональным интегралу напряжения первичной стороны, поделенного на индуктивность первичной стороны, и вторым сигналом, пропорциональным току первичной стороны, разность умножается на коэффициент трансформации. Индуктивность первичной стороны может быть индуктивностью, измеренной на первичной стороне схемы 21 трансформатора для открытой вторичной стороны схемы 21 трансформатора, и может, например, соответствовать индукционной катушке 102, которая показана на фиг.1. Коэффициент трансформации может быть коэффициентом трансформации по напряжению схемы 21 трансформатора для открытой вторичной стороны схемы 21 трансформатора и может, например, соответствовать числу витков обмотки вторичной стороны, поделенному на число витков обмотки первичной стороны. Разность может быть выпрямлена до или после умножения на коэффициент трансформации и может быть пропущена через фильтр низких частот после умножения на коэффициент трансформации.

На фиг.3 показан первый вариант осуществления схемы 22 определения. Схема 22 определения содержит схему 30-35 преобразования для установления первого сигнала посредством умножения напряжения первичной стороны на сопротивление и деления напряжения первичной стороны на индуктивность первичной стороны и взятия интеграла и для установления второго сигнала посредством умножения тока первичной стороны на сопротивление и для получения разности. Чтобы реализовать это, схема 22 определения содержит вывод 30 для приема напряжения первичной стороны, умножитель/делитель 31, интегратор 32, вывод 33 для приема тока первичной стороны, умножитель 34 и вычитатель 35. Схема 22 определения дополнительно содержит схему 36-39 адаптации для выпрямления разности и для умножения разности на коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации разности. С этой целью схема 22 определения содержит умножитель 36 и выпрямитель 37, которые могут меняться местами, низкочастотный фильтр 38 и вывод 39 для обеспечения представления тока вторичной стороны. Такое представление может быть использовано в информационных и/или управляющих целях.

Согласно первому варианту выводы 30 и 33 могут быть соединены напрямую или опосредованно через один или более элементов с выводами 111 и 112 первичной стороны. Согласно второму варианту информация о напряжении первичной стороны и токе первичной стороны может быть предоставлена другим проводным или беспроводным способом схеме 30-35 преобразования, до или после обработки.

На фиг.4 показана реализация схемы 40-48 преобразования. Схема 40-48 преобразования содержит первый и второй входные выводы 41 и 42, которые соединены со схемой источника через конденсатор 46, последовательную схему из дополнительного сопротивления 44 и емкости 45, соединенную с входными выводами 41 и 42, и первый и второй выходные выводы 47 и 48, которые соответствуют выводам 111 и 112 первичной стороны. Соединение между последовательной схемой из дополнительного сопротивления 44 и емкости 45 образует вывод 43. Первый выходной вывод 47 соединен с первым входным выводом 41, а второй выходной вывод 48 соединен со вторым входным выводом 42 через сопротивление 40, уже обсужденное со ссылкой на фиг.3. Ток первичной стороны протекает через первый выходной вывод 47, и напряжение первичной стороны присутствует на выходных выводах 47 и 48. Значение емкости 45 может быть пропорциональным и/или равным индуктивности первичной стороны, поделенной на сопротивление 40 и на дополнительное сопротивление 44. Практические значения для сопротивления 40 и дополнительного сопротивления 44 равны 1 Ом и 1 МОм соответственно, без исключения других значений. На выводе 43 присутствует сигнал, который представляет выходной сигнал из вычитателя 35 на фиг.3.

На фиг.5 показано устройство 10, содержащее второй вариант осуществления схемы 1 возбуждения для возбуждения схемы нагрузки. Схема нагрузки содержит первую нагрузку 2, которая содержит, например, один или более первых светоизлучающих диодов. Схема нагрузки дополнительно содержит вторую нагрузку 3, которая, например, содержит один или более вторых светоизлучающих диодов. Как уже описано со ссылкой на фиг.2, схема 1 возбуждения содержит схему 21 трансформатора, содержащую обмотку первичной стороны, которая (должна быть) соединена со схемой источника через конденсатор 24. Схема источника, например, содержит инвертор 23 (или другую схему переключения), соединенный с блоком питания и т.д. Схема 21 трансформатора дополнительно содержит две обмотки вторичной стороны. Первая нагрузка 2 соединена параллельно с конденсатором 51 и соединена через диод 50 с первой обмоткой вторичной стороны схемы 21 трансформатора. Вторая нагрузка 3 соединена параллельно с конденсатором 52 и соединена через диод 53 со второй обмоткой вторичной стороны схемы 21 трансформатора. Схема 22 определения предназначена для определения первого тока вторичной стороны, протекающего через первую нагрузку 2, как первой функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и первого коэффициента трансформации и предназначена для определения второго тока вторичной стороны, протекающего через вторую нагрузку 3, как второй функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и второго коэффициента трансформации.

Упомянутая первая функция, например, задает, что первый ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом, пропорциональным интегралу напряжения первичной стороны, поделенного на индуктивность первичной стороны, и вторым сигналом, пропорциональным току первичной стороны, разность умножается на первый коэффициент трансформации, и упомянутая вторая функция, например, задает, что второй ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом и вторым сигналом, разность умножается на второй коэффициент трансформации. Индуктивность первичной стороны может быть индуктивностью, измеренной на первичной стороне схемы 21 трансформатора для открытых вторичных сторон схемы 21 трансформатора, и может, например, соответствовать индукционной катушке 102, которая показана на фиг.1. Первый (второй) коэффициент трансформации может быть коэффициентом трансформации по напряжению схемы 21 трансформатора для открытых вторичных сторон схемы 21 трансформатора и может, например, согласовываться с числом витков первой (второй) обмотки вторичной стороны, поделенным на число витков обмотки первичной стороны. Разность может быть выпрямлена до или после умножения на первый (второй) коэффициент трансформации и может быть пропущена через фильтр низких частот после умножения на первый (второй) коэффициент трансформации. В схеме 1 возбуждения, показанной на фиг.5, первая нагрузка 2 и вторая нагрузка 3 могут управляться индивидуально и независимо друг от друга.

На фиг.6 показан второй вариант осуществления схемы 22 определения. Схема 22 определения содержит схему преобразования для установления первого сигнала посредством умножения напряжения первичной стороны на сопротивление и деления напряжения первичной стороны на индуктивность первичной стороны и взятия интеграла и для установления второго сигнала посредством умножения тока первичной стороны на сопротивление и для получения разности, как уже описано со ссылкой на фиг.3 и, следовательно, не показано опять на фиг.6. Схема 22 определения дополнительно содержит первую схему 66-69 адаптации для выпрямления разности и для умножения разности на первый коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации разности. Для этого схема 22 определения содержит умножитель 67 и выпрямитель 66, которые могут меняться местами, низкочастотный фильтр 68 и вывод 69 для обеспечения представления первого тока вторичной стороны. Схема 22 определения дополнительно содержит вторую схему 70-73 адаптации для выпрямления разности и для умножения разности на второй коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации разности. Для этого схема 22 определения содержит умножитель 71 и выпрямитель 70, которые могут меняться местами, низкочастотный фильтр 72 и вывод 73 для обеспечения представления второго тока вторичной стороны. Такое представление может быть использовано в информационных и/или управляющих целях.

Схема 22 определения может дополнительно содержать схему 64 обнаружения смещения, подключенную между схемой 30-35, 40-48 преобразования с одной стороны и схемами 66-73 адаптации с другой стороны для обнаружения, в ответ на сигнал запуска, смещения в разности. С этой целью первый вход схемы 64 обнаружения смещения соединен с выводом 60 для приема выходного сигнала от вычитателя 35 на фиг.3 (сигнала, присутствующего на выводе 43 на фиг.4). Второй вход схемы 64 обнаружения смещения соединен с выводом 61 для приема сигнала схемы источника. Третий вход схемы 64 обнаружения смещения соединен с выводом 62 для приема выходного сигнала от вычитателя 65. Положительный вход вычитателя 65 соединен с выводом 60, а отрицательный вход вычитателя 65 соединен с выходом 63 схемы 64 обнаружения смещения.

Схема 64 обнаружения смещения обнаруживает смещение или DC-компоненту в выходном сигнале из вычитателя 35 на фиг.3. Такое смещение или DC-компонента может происходить в результате того, что нагрузки 2 и 3 являются ассиметричными. Комбинация схемы 64 обнаружения смещения и вычитателя 65 уменьшает и предпочтительно устраняет это смещение или DC-компоненту.

На фиг.7 показан первый вариант осуществления схемы 22 обнаружения смещения. Таким образом, схема обнаружения смещения содержит схему 81 выборки и хранения, имеющую первый вход, соединенный с выводом 60, и имеющую второй вход, соединенный с выводом 80 для приема сигнала запуска от схемы формирования, обсужденной со ссылкой на фиг.9 и 10 и имеющей выход, соответствующий выходу 63.

На фиг.8 показан второй вариант осуществления схемы обнаружения смещения. Эта схема обнаружения смещения содержит схему 82 выборки и хранения, имеющую первый вход, соединенный с выводом 80 для приема сигнала запуска от схемы формирования, обсужденной на фиг.9 и 10, и имеющую второй вход, соединенный с выводом 62, и имеющую выход, соединенный с входом интегрирующей схемы 83, которая имеет выход, согласующийся с выходом 63.

На фиг.9 показан первый вариант осуществления схемы 84, 85 формирования для формирования сигнала запуска. Эта схема 84, 85 формирования содержит схему 84 селектора, которая принимает сигнал схемы источника и его инверсию, при этом в зависимости от рабочего цикла схемы источника, который обнаруживается датчиком 85 рабочего цикла, либо нарастающий фронт, либо задний фронт будут давать в результате сигнал запуска, представляемый на выводе 80.

На фиг.10 показан второй вариант осуществления схемы 86, 87 формирования для формирования сигнала запуска. Эта схема 86, 87 формирования содержит необязательный высокочастотный фильтр 86 для фильтрации выходного сигнала от вычитателя 35 на фиг.3 (сигнала, присутствующего на выводе 43 на фиг.4), который представляется на выводе 60, и содержит схему 87 компаратора, при этом выходной сигнал от схемы 30-35 преобразования, возможно после высокочастотной фильтрации, сравнивается с пороговым значением, и результат сравнения будет давать в результате сигнал запуска, предоставляемый на выводе 80. Этот второй вариант осуществления обнаруживает прерывания (производную) в выходном сигнале от вычитателя 35.

На фиг.11 показано устройство 10, содержащее третий вариант осуществления схемы возбуждения. По сравнению со вторым вариантом осуществления, показанным на фиг.5, где первая нагрузка 2 принимает первый ток вторичной стороны, и где вторая нагрузка 3 принимает второй ток вторичной стороны, в третьем варианте осуществления первая нагрузка 2 принимает первый ток вторичной стороны, а вторая нагрузка 3 принимает сумму первого и второго токов вторичной стороны. В схеме возбуждения, показанной на фиг.11, первая нагрузка 2 и вторая нагрузка 3 могут управляться индивидуально и независимо друг от друга.

На фиг.12 показаны сигналы, присутствующие в схеме определения на фиг.6. I представляет напряжение первичной стороны, II представляет сигнал схемы источника, III представляет выходной сигнал от умножителя 34, IV представляет выходной сигнал от интегратора 32, V представляет выходной сигнал от вычитателя 65, VI представляет выходной сигнал от вычитателя 35, VII представляет сигнал, присутствующий между блоками 67 и 68, и VIII представляет сигнал, присутствующий между блоками 71 и 72.

Предпочтительно схема 1 возбуждения содержит первую схему индукционной катушки с первой индукционной катушкой между первой обмоткой вторичной стороны и первой нагрузкой 2 и со второй индукционной катушкой между второй обмоткой вторичной стороны и второй нагрузкой 3, первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка индуктивно связаны для балансировки первого тока вторичной стороны и второго тока вторичной стороны, как показано на фиг.13-16.

На фиг.13 показано устройство 10, содержащее четвертый вариант осуществления схемы возбуждения. За схемой 130 источника следует схема 131 трансформатора, первая схема 132 индукционной катушки, схема 133 выпрямления и схема 134 нагрузки. Все индукционные катушки, показанные на первой схеме 132 индукционной катушки, индуктивно связаны для балансировки токов вторичной стороны.

На фиг.14 показано устройство 10, содержащее пятый вариант осуществления схемы возбуждения. За схемой 140 источника следует схема 141 трансформатора, первая схема 142 индукционной катушки, схема 143 выпрямления и схема 144 нагрузки. Все индукционные катушки, показанные на первой схеме 142 индукционной катушки, индуктивно связаны для балансировки токов вторичной стороны.

На фиг.15 показано устройство 10, содержащее шестой вариант осуществления схемы возбуждения. За схемой 150 источника следует схема 151 трансформатора, первая схема 152 индукционной катушки, схема 153 выпрямления и схема 154 нагрузки. Все индукционные катушки, показанные на первой схеме 152 индукционной катушки, индуктивно связаны для балансировки токов вторичной стороны.

На фиг.16 показано устройство 10, содержащее седьмой вариант осуществления схемы возбуждения. За схемой 160 источника следует схема 161 трансформатора и прежде всего первая схема 162 индукционной катушки, схема 163 выпрямления и схема 164 нагрузки, и, во-вторых, вторая схема 172 индукционной катушки, схема 173 выпрямления и схема 174 нагрузки. Все индукционные катушки, показанные в каждой из схем 162 и 172 индукционных катушек, индуктивно связаны для балансировки токов вторичной стороны для каждой схемы 164, 174 нагрузки. В схеме возбуждения, показанной на фиг.16, схемы 164 и 174 нагрузки могут управляться индивидуально и независимо друг от друга.

Для четвертого, пятого, шестого и седьмого вариантов осуществления схемы возбуждения, как показано на фиг.13-16, ток первичной стороны, который обнаруживается на первичной стороне (как описано со ссылкой на фиг.1-12), будет (видом) средним значением тока вторичной стороны.

На фиг.17 показана возможная реализация схемы 152 индукционной катушки для шестого варианта осуществления схемы возбуждения на фиг.15.

Каждый блок схемы 22 определения, показанной на фиг.3 и 6, может быть аппаратным, программным или смесью обоих. Каждые два или более блоков могут быть объединены, и каждый блок может быть разделен на два или более подблоков.

Резюмируя, схемы 1 возбуждения для возбуждения схем нагрузки содержат схемы 21 трансформатора с обмотками первичной стороны, которые соединены со схемами источников, и с первой и второй обмотками вторичной стороны, которые соединены с нагрузками схем нагрузки. Обеспечивая схемы 1 возбуждения схемами 22 определения для определения токов вторичной стороны как функций токов первичной стороны, напряжений первичной стороны, индуктивностей первичной стороны и коэффициентов трансформации, токи вторичной стороны могут быть определены исключительно на первичных обмотках схем 21 трансформатора. Функции могут задавать, что токи вторичной стороны пропорциональны разностям между первыми сигналами, пропорциональными интегралам напряжений первичной стороны, поделенным на индуктивности первичной стороны, и вторыми сигналами, пропорциональными токам первичной стороны, разности умножаются на коэффициенты трансформации. Токи вторичной стороны могут быть сбалансированы через индуктивно связанные индукционные катушки.

В то время как изобретение было иллюстрировано и описано подробно на чертежах и в предшествующем описании, такая иллюстрация и описание должны рассматриваться как иллюстративные или примерные, а не ограничивающие; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Например, возможно применять изобретение в варианте осуществления, где различные части различных раскрытых вариантов осуществления объединены в новый вариант осуществления.

Другие вариации в раскрытых вариантах осуществления могут быть поняты и выполнены специалистами в данной области техники, применяющими на практике заявленное изобретение, из изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово "содержит" не исключает других элементов или этапов, а признак единственного числа не исключает множества. Один процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Простой факт того, что определенные меры упомянуты в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, что комбинация этих мер не может быть использована с выгодой. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны истолковываться как ограничивающие объем.

1. Схема (1) возбуждения для возбуждения схемы нагрузки, причем схема (1) возбуждения содержит:
- схему (21) трансформатора с обмоткой первичной стороны, которая соединена со схемой источника, и с обмоткой вторичной стороны, которая соединена со схемой нагрузки, и
- схему (22) определения для определения тока вторичной стороны как функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и коэффициента трансформации,
при этом схема нагрузки содержит нагрузку (2), причем упомянутая нагрузка содержит один или более светоизлучающих диодов, упомянутая функция задает, что ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом, пропорциональным интегралу напряжения первичной стороны, поделенного на индуктивность первичной стороны, и вторым сигналом, пропорциональным току первичной стороны, причем упомянутая разность умножается на коэффициент трансформации, и
при этом индуктивность первичной стороны является индуктивностью, измеренной на первичной стороне схемы (21) трансформатора для разомкнутой вторичной стороны схемы (21) трансформатора, причем коэффициент трансформации является коэффициентом трансформации по напряжению схемы (21) трансформатора для разомкнутой вторичной стороны схемы (21) трансформатора, и упомянутая разность выпрямляется до или после умножения на коэффициент трансформации, и упомянутая разность пропускается через низкочастотный фильтр после умножения на коэффициент трансформации.

2. Схема (1) возбуждения по п. 1, в которой схема (22) определения содержит схему (30-35, 40-48) преобразования для установления первого сигнала посредством умножения напряжения первичной стороны на сопротивление и деления напряжения первичной стороны на индуктивность первичной стороны и взятия интеграла и для установления второго сигнала посредством умножения тока первичной стороны на сопротивление и для получения упомянутой разности, причем схема (22) определения дополнительно содержит схему (36-39) адаптации для выпрямления упомянутой разности и для умножения упомянутой разности на коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации упомянутой разности.

3. Схема (1) возбуждения по п. 2, в которой схема (40-48) преобразования содержит первый и второй входные выводы (41, 42), которые соединены со схемой источника, последовательную схему из дополнительного сопротивления (44) и емкости (45), подключенную к входным выводам (41, 42), и первый и второй выходные выводы (47, 48), причем первый выходной вывод (47) соединен с первым входным выводом (41), второй выходной вывод (48) соединен со вторым входным выводом (42) через сопротивление (40), при этом ток первичной стороны протекает через первый выходной вывод (47), и напряжение первичной стороны присутствует на выходных выводах (47, 48), и значение емкости (45) пропорционально индуктивности первичной стороны, поделенной на сопротивление (40) и на дополнительное сопротивление (44).

4. Схема (1) возбуждения по п. 1, в которой схема нагрузки содержит нагрузку (2), которая подключена к обмотке вторичной стороны, и дополнительную нагрузку (3), которая подключена к дополнительной обмотке вторичной стороны схемы (21) трансформатора, причем нагрузка (2) содержит один или более светоизлучающих диодов, дополнительная нагрузка (3) содержит один или более дополнительных светоизлучающих диодов, при этом схема (22) определения предназначена для определения дополнительного тока вторичной стороны как дополнительной функции тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и дополнительного коэффициента трансформации.

5. Схема (1) возбуждения по п. 4, в которой упомянутая функция задает, что ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом, пропорциональным интегралу напряжения первичной стороны, поделенного на индуктивность первичной стороны, и вторым сигналом, пропорциональным току первичной стороны, причем упомянутая разность умножается на коэффициент трансформации, и упомянутая дополнительная функция задает, что дополнительный ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом и вторым сигналом, причем упомянутая разность умножается на дополнительный коэффициент трансформации.

6. Схема (1) возбуждения по п. 5, в которой схема (22) определения содержит схему (30-35, 40-48) преобразования для установления первого сигнала посредством умножения напряжения первичной стороны на сопротивление и деления напряжения первичной стороны на индуктивность первичной стороны и взятия интеграла и для установления второго сигнала посредством умножения тока первичной стороны на сопротивление и для получения разности между упомянутыми двумя сигналами, причем схема (22) определения дополнительно содержит схему (66-69) адаптации для выпрямления упомянутой разности и для умножения упомянутой разности на коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации упомянутой разности, и схема (22) определения дополнительно содержит дополнительную схему (70-73) адаптации для выпрямления упомянутой разности и для умножения упомянутой разности на дополнительный коэффициент трансформации и для низкочастотной фильтрации упомянутой разности.

7. Схема (1) возбуждения по п. 6, в которой схема (22) определения дополнительно содержит схему (64, 81-83) обнаружения смещения, подключенную между схемой (30-35, 40-48) преобразования с одной стороны и схемами (66-73) адаптации с другой стороны для обнаружения, в ответ на сигнал запуска, смещения в упомянутой разности.

8. Схема (1) возбуждения по п. 7, в которой схема (22) определения дополнительно содержит схему (84-87) формирования, соединенную со схемой (64) обнаружения смещения для формирования сигнала запуска.

9. Схема (1) возбуждения по п. 4, дополнительно содержащая схему (132, 142, 152, 162, 172) индукционной катушки с индукционной катушкой между обмоткой вторичной стороны и нагрузкой и с дополнительной индукционной катушкой между дополнительной обмоткой вторичной стороны и дополнительной нагрузкой, причем индукционная катушка и дополнительная индукционная катушка индуктивно связаны для балансировки тока вторичной стороны и дополнительного тока вторичной стороны.

10. Способ возбуждения схемы нагрузки через схему (21) трансформатора с обмоткой первичной стороны, которая соединена со схемой источника, и с обмоткой вторичной стороны, которая соединена со схемой нагрузки, при этом упомянутая схема нагрузки содержит нагрузку, причем упомянутая нагрузка содержит один или более светоизлучающих диодов, при этом упомянутый способ содержит:
- этап, на котором определяют ток вторичной стороны как функцию тока первичной стороны и напряжения первичной стороны и индуктивности первичной стороны и коэффициента трансформации, причем упомянутая функция задает, что ток вторичной стороны пропорционален разности между первым сигналом, пропорциональным интегралу напряжения первичной стороны, поделенного на индуктивность первичной стороны, и вторым сигналом, пропорциональным току первичной стороны,
при этом индуктивность первичной стороны является индуктивностью, измеренной на первичной стороне схемы трансформатора для разомкнутой вторичной стороны схемы трансформатора, и коэффициент трансформации является коэффициентом трансформации по напряжению схемы трансформатора для разомкнутой вторичной стороны схемы трансформатора, и
при этом определение тока вторичной стороны содержит:
умножение упомянутой разности на коэффициент трансформации,
выпрямление упомянутой разности до или после умножения упомянутой разности на коэффициент трансформации, и
низкочастотную фильтрацию упомянутой разности после того, как упомянутая разность умножена на коэффициент трансформации.

11. Носитель для хранения на нем компьютерной программы для выполнения этапов способа по п. 10.