用于放电灯的供电方法和装置

本发明涉及一种用于公共照明网络的放电灯的供电方法和装置。

本发明的技术内容涉及对公共照明网络供电的方法和装置的技术领域。

用于公共照明的放电灯一般通过被称为镇流器的感性电阻器由配电线路供电。这些灯的亮度和功率受配电线路的电压的极大影响。此外，注意到在晚上当交通最忙时和当能量消耗处于其峰值时和需要高亮度照明之间具有不满意的相关性。此时网络电压处于最低值，因而亮度处于其最低值。

在“低消耗时间”的夜间，电网电压再次上升到其最高值，因而相应的用作公共照明的常规装置处于其最大的亮度，而此时的交通、当地居民的满足的照明和节能的需要涉及使亮度减少。这引起了电能的严重浪费。

在另一方面，现在承认配电系统的频率(50或60Hz)太低，不能维持灯的电弧的离子化，因而电弧被中断而每个周期被再次点燃两次，即每秒100(或120)次。通过尖峰脉冲获得再次点火，这引起灯的老化，此时亮度波动产生频闪效应，这是视觉疲劳的根源。通过向电弧供给频率大于5千赫的电流，这些缺点被消除了，并且灯的寿命被大大延长。

专利申请FR 2542152描述了一种用于向放电灯供电的方法和装置，其中利用由发生器提供的频率大约为800Hz到150kHz的准方波、梯形波或方波信号，所述发生器可以由本文中图6和图7所示的电路提供的直流供电。所述电路包括：-和主电源连接的二极管桥，-通过反向开关和该单极电源相连的自感电阻器，所述单极开关由用于确定序列周期的时间间隔和导通时间的控制电路控制。储存在自感电阻器中的能量通过二极管向输出电容放电。由包括振荡器、单个振动器和控制晶体管的电路进行开关晶体管的控制。和具有齐纳二极管的电路相连的晶体管按照输出电压控制开关的导通时间，并这样调节输出电压，使得补偿充电电源电压或主电源电压的波动。

具有调节输出电压的自动控制装置的这种AC-DC变换器具有许多缺点，特别是由于为了获得稳定的、精确的和可靠的操作而带来的自动控制电路的复杂性，以及难于满足试图限制电磁波辐射或线路而所需的标准约束。

US 4630005描述了一种向几个AD-DC转换器供电的AC-DC转换器(形成一种电子镇流器)，其每个为一个或几个放电灯供电，这种AC-DC转换器包括一个简单的二极管电路，该装置适用于三相输入电压，并且在三线上输出交流电压。

专利US4277728描述了一种类似于FR 2542152中描述的一种主电源系统(图1和图2)。该文中的图2b所示的AC-DC转换器的实施例改型使用一种变压器，其原边在配备有滤波器的二极管桥的输出端和开关晶体管串联。通过改变占空比或开关频率调节输出电压。从电网频率的二次谐波滤出的输出电压被用于修正开关的控制电路的频率，使得保持恒定的输出电压。该文中描述的装置适用于对小功率的即几十瓦的单个灯供电。

本发明的目的涉及一种向包括几个被改进的放电灯的一组放电灯供电的方法和装置，以及实现这种方法和装置的公共照明网络。

本发明的一个目的在于提供一种简单可靠的成本低的能够向配电网用来自用于公共照明的交流电网的直流电流供电的装置，以及一种改进的用于向公共照明网络供电的方法。

本发明的一个目的在于克服通常用于为公共照明的放电灯供电的系统的缺点。

按照第一个特征，本发明提供一种用于向照明网络的一组放电灯供电的系统，包括：-位于交流电网的连接点的从电网汲取正弦的且同相的电流的装置(被称作“中央单元”)，以和电网电绝缘的连续的电压源向一组灯的馈电线供电，并且向一组灯提供(注入)能够按照几个参考变量进行调整的固定功率，以及-位于靠近每个灯并对灯提供中频电流的装置(被称作“发生器”)，所述频率基本上是在5千赫和100千赫之间尤其是在15千赫和20千赫之间的频率。

换句话说，本发明包括利用中央单元向位于电网的连接点的下游的一组灯供电，所述中央单元和电网是电绝缘的，并向和灯相连的发生器传送和电网的波动无关的且能够按照功率参考变量改变的直流主电压。中央单元从电网汲取具有低的谐波比的同相正弦电流。发生器向灯提供“超声”频率的周期性的电信号，这大大增加了灯的寿命。

按照另一个特征，本发明包括提供一种从预定的交流电源提供直流供电的装置，特别是用于以几百或几千瓦的功率为公共照明系统的大量的放电灯供电，其中包括：-二极管桥，-至少一个由二极管桥供电的整流电压-直流电压转换器，它是一种变压器变换器，其输出和输入是电绝缘的，并且其没有用于输出电压的自动控制。

本发明基于以下的组合：-使用变压器转换器(一般被称为“回扫”转换器)，以及-对变压器的原边输出的(“注入”的)功率的自动控制，而除去任何输出自动控制，以及-在转换器的输入和输出之间的电绝缘。

使用功率小于或等于1千瓦的“回扫”转换器使对象运行于一个一般允许的假设，按照这个假设，这种类型的转换器只被用于只要求几十千瓦的情况下，这是由于这样的事实，即当功率增加时，变压器的杂散电感限制了其使用，或者因为这类转换器的输出受这类杂散的影响。

不调整转换器的输出直流电压也和一般允许的预调整相反，按照预调整，需要调整这一电压，以便避免由电网电压的变化而引起的能量浪费。不过，进行电压调整的系统用户在多次修正调节器的控制点方面已经具有经验，使得补偿尤其是由在灯老化期间灯所吸收的功率损失引起的照明损失。由控制点确定的功率注入消除了这一因素。

本发明具有许多优点。

不设置转换器的直流输出电压的自动控制系统环使得转换器可以被简化，因而减少成本，并改进操作可靠性。此外，这一特征还使得能够并联几个AC-DC转换器，它们的输出可以和一个公共电位相连，并且可以独立地或不独立地，不相互干扰并且不引起操作的不稳定而进行调整。这种并联设置有助于获得成本低的大功率的AC-DC转换器，使得能够为许多对放电器供电的发生器供电。

能够进行并联设置还使得能够实现转换器的输入和输出之间的电绝缘，所述绝缘部分地由“回扫”转换器的结构来实现。

此外，电绝缘还使得能够把转换器的输出连接到为一组用于公共照明的放电灯供电的任何类型的电网上。

通过所述电绝缘，并且如果电网结构允许，特别是在遵守电流标准的情况下，输出的直流电压可以借助于被提供在第一级上的并在设置期间被连接的分压电路对地进行分配。因此，最大电压是+100V和-100V，接近于安全的等级。因此按照标准提供的保护装置的反应时间是相应于电网标称电压(200V)的10倍(0.1秒，取代0.01秒)。

此外，容易使对同一组灯供电的3个变换器(最好是相同的)和(上游的)三相交流电网相连，这使得能够平衡每相所消耗的功率。

按照另一个重要特征，进行恒定控制以便确保以“零转换”实现开关的闭合，这在上一个转换周期期间在变压器的磁路中存储的感性能量完全“排出”之后进行。

通过以恒定的周期和恒定的载流时间进行操作，在周期T内提取的电流的平均值和电网的瞬时电压成比例。这使得可以借助于零转换获得自感特性。这样，不需要采用自动控制便能获得正弦的同相采样。

除了使装置简化之外，例如文件FR 2542152中所述的“提升”型电路所需的偏移放大的抑制，借助于抑制钩住的危险从根本上改变了安全条件。使得可以使用低通双滤波器(àdeux cellules)，比单滤波器更有效。

零转换假定存储在磁路中的能量完全排出。在这种条件下，并且假定导通时间tc是恒定的，每个工作周期的能量采样取决于电网电压u的平方：如果上游电网的工作电压是恒定的，则注入的功率和工作频率成比例。

在存在于电网的正弦畸变保持在其可接受的限制之内时，在平衡的峰值和有效值之间的关系基本上是一个常数(2的方根)。该峰值被用于调制导通时间，使得tc Ueff＝tc max Ueff.min和上游电网电压无关的功率被注入到一组灯内，其按照被用作参考变量的转换周期T而改变。这个可编程的“功率注入”在不需要自动控制的条件下进行。

借助于这样的操作方式，下游不对上游产生影响，这便允许以并联的方式设置多个中央单元的输出而没有任何功率的限制，并且可以利用各种能源。

零转换要求在每个周期内存储的能量完全被转换。这种状态可被容易地检查，在结束排出磁路能量时，二次电压被突然反向，为此，使用具有足够的保护元件并被设置在输出二极管端子之间的光耦合器(图10)。这个装置的作用是只要在使用的回路中的能量没有被排出，就禁止导通。

按照另一个电路，配备有足够的保护元件的光耦合器可以并联地设置在串联连接的整流二极管上，例如3个二极管串联。

按照本发明的装置的另一个优选实施例：-所述装置可以包括几个具有相同的直流电压的整流电压转换器，其可以利用公共的二极管桥供电，并且其输出并联连接。

-特别是，该装置可以包括1个到4个二极管桥，特别是3个，以及1个到12个转换器，最好是3个，6个或9个，其输出被并联连接，使得例如通过交流三相电网对其供电。

-所述具有直流电压的整流电压转换器包括一个电路或输出电压监视电路或包括齐纳二极管的电路臂(图9)，所述齐纳二极管和门限调整电位器串联，并和其输入和输出是电气绝缘的变换器(或变送器)的输入(与/或变送器)串联。所述变换器最好由光耦合器构成。所述电路或电路臂被连接到转换器的输出端，该电路的门限电压比转换器的标称输出电压略大(大约1到25％，最好在5和15％之间)。最好由光耦合器的接收器构成的变换器的输出和所述电路相连，用于调整转换器的开关频率，使得当输出电压超过一个值时，减少在转换器的输出端提供的平均功率，所述的一个值在几分钟的启动状态期间可以改变，并且在确定的操作中被预先确定，所述变换器或光耦合器相应地在正常情况下是不操作的。

-变压器的二次侧和一个二极管(或几个串联的二极管)相连，一个电路(或电路臂)和二极管的端子相连，使得控制转换器的开关的零转换。零转换控制电路包括其输出和其输入是电绝缘的变换器的输入，变换器最好包括光耦合器的发送器，光耦合器的接收器(变换器的输出)和开关的转换控制电路相连，使得只在消除来自变压器的二次侧的电流之后从允许开关闭合。

-变换器包括用于控制开关转换的电路(图8)，其包括用于按照在输出端通过保持开关的导通时间为恒定而提供的功率参考变量调整开关的转换频率的装置(“时钟”装置)。频率(与/或时钟)调整装置最好包括直流电压源，几个代表功率参考变量的参考电压，和代表功率参考变量的电压成比例的电流源，电容器，双向击穿二极管和恒定间隔延长时间，-转换器包括用于补偿为桥供电的电网的交流电压改变的电路，所述桥包括(图6)：*用于检测接近于峰值电压的值Ua的电路，所述的值在允许的正弦畸变的范围内足以代表工作电压Uc，使得Ua＝kUc；*检测的k的改变和在校正操作中的试图获得的精度进行比较：这些条件通过以下操作得到满足：对于50Hz电网，滤出其充电时间常数略小于10毫秒(例如6和10毫秒之间)，或者对于60Hz电网，滤出其充电时间常数略小于12毫秒，并且其放电时间常数略小于250毫秒，例如在300和250毫秒之间(利用图6的例子：R62＝2.2千欧，C63＝4.4微法，R64＝68千欧)；*其电容器在每个时钟周期被周期地放电的RC电路，*参考电压，*能够减少功率参考变量的比较器；-所述转换器最好还包括：*输入滤波器，用于保护防止电压波动，*反排出低通输入滤波器，这些滤波器被设置在二极管桥的上游。

一个电路的参考点和二极管桥的正输出端在公共点和变压器的原边的输入端相连，用于恢复主变压器的磁路的杂散能量，主变压器的二次侧被设置在输出端，一个二极管被连接在转换器的输出端。

按照另一个特征，本发明包括提供一种对用于公共照明的多个放电灯供电的包括按照本发明的装置的系统或供电网络，并提供一种通过所述装置对多个DC-AC转换器(发生器)连续供电的输送网络，其中每个转换器在交流电压下对一个放电灯供电，所述交流电压的频率最好在10到20千赫之间，最好接近15千赫。所述输送网络可以包括相对于中性点与/或地为绝缘的两根线，并配备有差动保护装置。

按照另一个特征，本发明包括实现一种对公共照明网络的多个放电灯供电的方法，每个灯和所述网络中的DC-AC转换器或发生器相连：-按照本发明的转换器装置被这样选择，使得其功率适用于由灯和其相关的发生器在正常情况下消耗的功率，-所述装置的输入和提供交流单相、双相或三相电压源的电网相连，例如其电压为230V，频率为50Hz，-和所述灯相连的发生器通过最好包括两根绝缘线的直流输送网络和所述装置的输出并联，-按照由一种或几种预定的照明方式在正常情况下消耗的功率调整一个或几个功率参考变量，-发生器最好由直流电压供电，其电位相对于地具有一个相近的值和相反的符号，并且，如果需要：-在启动期间，由一组未被供电的灯的发生器吸收的功率极其低，并且在随后的启动过程中缓慢增加并在进入操作状态的时间内逐级地增加，直到达到固定功率之前，这可能需要20分钟。在这种状态期间，功率参考变量被用于监视输出电压的电路限制，因为当功率已经达到足够的值时，所述电路就停止其作用。其次，在例外的情况下，当几个灯中的一个被破坏时，或者当电网的一部分被断开时，剩下的工作的灯便不能吸收固定的功率，因而输出电压监视电路便恢复其功率限制功能，直到返回初始状态。

如果出现的故障不能使一组灯吸收由当线路电压达到监视电路设置的门限时通过调整而确定的功率，则该功能立即发生。

当数据错误之后一组灯的标称功率超过所选择的DC-AC转换器的最大功率时，从来自转换器的直流电压源看的一组发生器的视在电阻不允许在每个转换周期对磁能放电，零转换控制电路减少注入的功率。这个异常状态触发报警信号，并使不能实现编程的照明。

在连接发生器和其灯的电路中或者在一个灯中发生短路故障的情况下，则发生器的频率增加，并且在线路上所需的功率极小，其操作类似于上述的操作。

在转换器和发生器之间的线路上发生短路故障的情况下，零转换控制电路中止开关的功能，使转换器处于备用状态，直到故障消失。相同的电路在任何短路时禁止启动。

通过参照附图阅读以下本发明的非限制性的优选实施例的说明，可以更加容易地理解本发明的优点。

在附图中，除非另有说明，相同或相似的元件冠以相同的标号。

图1示意地表示在“回扫”转换器的变压器的原边和副边流动的电流强度与该转换器的开关晶体管的集电极电压的定时图；图2示意地表示AC-DC转换器，包括二极管桥和两个其输出并联连接的直流电压/整流电压转换器；图3以功能方块图的形式表示按照本发明的中央单元的主要功能和其对公共照明网络进行直流供电；图4是和放电灯有关的发生器的简图，其由中央单元产生的直流供电；图5是中央单元主电路的简图；图6是电压补偿电路的简化的实施例；图7说明中央单元的时钟的操作原理；图8描述构成功能块410的时钟的一种简单可靠的装置，其能够引入功率参考变量；图9说明用于测量并限制转换器(中央单元)的直流输出电压的电路；图10说明一个检测电路，其用于撤销在中央单元的变压器的副边流动的电流和用于批准中央单元的开关的导通；图11说明被集成在中央单元中的杂散恢复电路。

参看图3，其输入通过控制块31和交流电网相连的中央单元32包括以下模块：用于保护免受冲击波的模块1，工作频率滤波器2，整流器3，用于取出同相的正弦电流的有源滤波器324，渐进启动模块325，用于使输出电路电绝缘的装置326，功率调节与存储装置327，断路与短路保护装置328，以及时钟装置329。

中央单元的输出33用作一组发生器的进线，每个包括振荡器341和启动器342的发生器34为灯999供电。

其功能如下：线路33(或者下游直流电网)被和上游交流电网1000电气隔离的电源供给直流电压。地负载可以这样确定，使得提供最大的安全性。按照由时间装置329确定的时间程序，灯按照在方块327中的3个编程的功率参考变量工作。

在线路33中由发生器34滤除的电流是下游直流电网的内部电流。它们只遵守辐射干扰的标准。在发生器34中使用的斜坡衰减振荡器略微有些辐射，并已经使其符合标准。因而发生器的实施例是特别简单而可靠的。

图4作为例子给出了发生器34的简图：3498和3499是电容器；343是变压器，原边3431，包括两个二次侧3432和3433；344是斜坡电容器；345是辅助绕组自感电阻器；346和347是开关；348和349是强度测量电阻；3410和3411是电流门限电路；3412是电压倍增器；3413是高压电容器；3414是可控硅；3415是时基。

利用高扩散元件(IGBT开关和铁氧体变压器)，基本转换器(convertisseur élémentaire)的标称功率可以是500瓦。借助于其模块结构，中央单元可以提供1.5kW，3kW，6kW的输出。

在安装之前，用户按照一组灯吸收的标称功率选择中央单元及其大小。最大功率可以以每步1％在16％的范围内调整。

振荡器被用作用于提供梯形对称信号的连续推挽衰减振荡器。电流门限电路3410和3411交替地锁定开关346和347，因而确定振荡频率。灯999的电弧电路通过被供给“超声”(一般在10和100千赫之间)频率信号，处于建立状态，其负载类似于电阻值取决于功率的电阻。电弧的这种状态在热方面是不稳定的。由电感的阻抗再次建立电路的稳定性。第二，灯的光输出取决于供给电弧的电压信号的形状。这样，在振荡器的馈电电压和电流门限的值之间存在一种最佳的关系。通过这样确定位于每个电流门限电路3410和3411中的阻抗桥的值，使得获得操作的稳定性和在使用的功率范围内的改进的光输出，获得这种关系。借助于这种装置，线路33的电压值确定由灯吸收的功率，并确保由中央单元提供的功率在由其供电的各个发生器34之间的分配。

点火器的操作如下：在启动期间，倍增器3412向电容器3413放电。

可控硅3414通过自感电阻器的辅助绕组3452向电容器3413充电，自感电阻器在灯的端子上产生高电压脉冲。

参见图5，中央单元32相应于前面限定的在能源网1000和为灯和直流电源供电的线路33之间的电绝缘装置。电压独立于上游电网的电压，并且能够按照中央单元的功率参考变量而改变(浮动)。

上述的电路使得能够简单而可靠地获得和电压同相的正弦电流采样，其满足关于电流谐波的标准条件。这些优点通过考虑特定的使用特征而获得：在安装期间确定的标称功率-空载启动-功率逐渐增加-在状态之间的缓慢地转变。

图5表示中央单元32的简化的主电路，其中包括已知类型的用于保护免受冲击波(上游电网的过电压)的滤波器1，用于停止朝向上游电网的平均频率的电流的抑制的低通滤波器2，二极管整流桥3，“回扫”转换器的主电路4，其包括：气隙变压器，原边41，副边42，具有功率开关45，快速二极管46，存储电容器47，快速二极管48和电容器49。

410是用于控制开关45的功能块，411是用于确定功率参考变量的功能块。

辅助电路5是和电路4相同类型的杂散恢复电路，其包括：空心变压器的原边51，副边62，其具有功率开关53，快速二极管54和55，存储电容器56，耗散电阻57，和用于控制开关53的功能块58。

空心变压器的原边41和镇流器桥的正极相连，并和在恒定的时间间隔Te内周期地导通的开关45相连。二次电路由通过二极管46和电容器47相连的副边42构成。电路的参数元件被这样计算，使得在使用的整个功率范围内利用零转换使开关45导通。

其操作如下：原边41的自感和绕组41、42的变比被这样计算，使得在所用的整个功率范围内，开关45以零电流变为导通状态。

在这种被称为“零转换”的条件下，在例如接近15千赫的电路转换频率的一个周期中的平均电流ih由下式给出：1)ih=12UcLtcT]]>在上式中，：Ih是时钟周期T内的平均电流；u是电网电压的瞬时值；L是原边41的自感；Tc是开关45的导通时间；T是功能块410的时间间隔；低通滤波器2的作用是提供从电网汲取的实际上等于在时钟周期内的电流平均值ih的瞬时电流i。

式1)表示，如果周期tc和T是恒定的，则电网的瞬时电流和瞬时电压成正比：2)i=uR---3)R=2LTtc2]]>从电网方面看来，调节器的作用类似于电阻，其不产生任何电流谐波，并且提供等于1的功率因数。由两级低通滤波器引入的相移是低的。第二，在导通期间汲取的能量被转换为接近二次电路的损失。因而，只要保持零转换条件，该装置便施加不依赖于下游条件的瞬时功率。

瞬时功率被下式给出：4)w=12u2Ltc2T]]>如果电网电压是正弦的，则平均功率是：5)W=12V2Ltc2T]]>V是电网的有效电压。

图6是包括在功能块410中的电压补偿器电路6的一个简化的实施例，其确保当满足等式6)时，平均功率不依赖于上游电网的变化：6)V2tc2＝K2K为常数。

图6的电路6包括：二极管61，2.2千欧的电流均衡器62，在整流器3的输出端子之间的4.4微法的滤波电容63，高值电阻，例如68kΩ，低值电容器，例如20nF，在时钟的第二状态期间启动的电容器63的放电电路6，放电晶体管67，几伏的参考电压68，当电容器63的电压达到参考电压68时禁止导通的比较器电路69，允许开关45接通的电路610。

其操作如下：二极管61和电流均衡器62把电容器63充电到接近上游电网的电压信号的峰值，该值是在电网的电压信号的实际畸变限制内的上游电网的电压输出有效值V的满意的镜像。

电容器65在每个时钟周期被放电。电容器65利用由参考电压68确定的值充电的时间和电容器63的电压成反比，因而和上游电网的电压有效值V成反比：7)tch=KV]]>在电容器65的充电时间tch期间开关45被控制。

式7)仅仅适用于大约10％的电网电压的最大变化范围，即对于230V的标称电压，从207V到253V。小于207V的有效值，即峰值为292V，tch被限制为由时钟确定的值temax＝tu，因而功率减少。

在上述范围内，导通时间tc等于tch：8)tc＝tch于是获得下式：9)tc=KV]]>它是一个相当于式6的等式。

等式5表示由电路提供的平均功率取决于时钟周期T的反函数。

特别是图1，7和8表明了一种方法及其装置，能够使中央单元以简单可靠的方式提供由参考变量确定的功率。

时钟周期包括图7所示的两种状态，其中：tu是允许图5的开关进行操作的恒定的时间间隔；td是根据功率参考变量而改变的时间；转换周期T是这两个间隔之和：10)T＝tu+td间隔tu是转换(或开关45的导通)时间tc的最大限制。其提供一个有效电压的最小值Umin，在此期间保证式6)成立。

这个电压例如相应于电网电压减去10％。低于这个电压值，传输的功率减少。

在零转换条件下的开关控制电路在任何影响电路的安全性的电压减少的情况下，限制操作功率。

当电网电压高于Umin时，中央单元必须能够提供相应于最大参考变量的功率。由于上述的电压补偿器的电路，在每个周期从电网采样的能量应当是常数。

在二次电路中这能量的占空时间由下式给出：11)tv=tc(n1)2(n2)uUs]]>其中：tv是占空时间；tc是导通时间；n1是原边51的匝数；n2是副边52的匝数；u是电网电压的瞬时值；Us是中央单元的输出电压。

当u达到其峰值时获得tv的最大值。为了获得电路的各个元件的最大输出，应当建立等式：12)tvmax＝t由等式11开始，获得下式：13)(n1)2(n2)=V2Us]]>其中V是电网标称电压的有效值。

因为在确定的电压的整个范围内，必须满足等式12)，似乎是，为了满足零转换条件，时钟的最小周期必须是：14)Tmin＝2tu图8说明构成功能块410的时钟的安全而简单的装置，通过改变时钟频率，使得输入功率成为可能。

图8的电路包括：大约40V的直流电压源5；以4到12V的数量级提供几个代表参考变量的稳定的电压的装置81；使电压改变延迟几分钟的时间常数82；把电压变换成几毫安电流的装置83，84。

84是一个电流为ic的源电路，其是参考变量的线性函数，具有大约20毫安的标称值。85是例如20nF的低值电容器。86是具有大约30V击穿门限的双向击穿二极管。87是例如30毫秒的恒定的延迟时间tu2。88是反向开关装置。89是使电容器85放电的晶体管。H是功能块410的时钟信号。

其操作如下：电容器85被来自装置34的电流充电，直到其电压达到击穿二极管86的门限。击穿二极管的脉冲触发延迟时间87。

延迟时间的恒定间隔tu是这样一个时间间隔，在此期间转换被允许。在这个时间间隔期间，电容器85被放电，并被保持在这个状态。直到击穿二极管的门限的电容器85的充电时间是反比于来自源S的电流i2的时间td。

包括击穿二极管振荡器的这种类型的时钟的一个优点是其免于由开关的作用而引起的电磁干扰(寄生的)。

在按照图3所述的本发明的系统的操作中，平滑启动装置325和时钟装置329修改周期T，使得在转换状态期间按照编程的时间段提供参考功率变量。转换状态的持续时间(大约1分钟)在上游电网的时间间隔(20毫秒)之前非常长，使得由tc和T是恒定的而作出的假设被充分地满足。

在某种情况下，例如在一组灯发生故障的情况下，施加的功率不能被吸收。二次电压确定在转换开始状态和在建立的状态下的电压门限。图9和图5所示的装置9监视输出电压，并使得能够这样改变注入的功率参考变量，使得继续操作直到原始状态被恢复。

在图9中：91和92是高值电阻，例如1兆欧。93是高值高压电容器，例如470微法。94是MOSFET晶体管。95是120V的齐纳二极管。96是门限调整电位器，97是光耦合器。

其操作如下：在开始转换状态，只要输出电压超过标称值，便达到齐纳二极管的导通门限，并且功率参考变量缓慢地增加。

当达到操作功率时，门限值继续增加，并且光耦合器不再导通。

如果由于故障使得确定的功率不能被消耗，则门限电压被达到，耦合器97发出用于减少参考变量的信号。该装置确保稳定操作并允许空载。

在其它情况下，特别是如果在为一组灯供电的线路中存在短路故障的情况下，“零转换”条件不再被满足。系统的操作将被中断，直到故障消失。图10和图5表示的装置10通过如果先前“零转换”条件被满足过则只允许开关45转换，从而保证系统的安全性。

图10的电路10包括高压二极管104，大约为100kΩ的电阻器，和光电子耦合器106。

其操作如下：只要零转换条件尚未被满足，耦合器106便不允许导通。

如果在时钟周期的第二状态t结束之前该条件被满足，则操作是正常的，并且导通时间tc被充分利用。

如果在第一状态期间条件不被满足，则在该间隔内开关保持锁定。

如果在时钟周期的第一状态期间该条件被满足，则发生导通直到该第一状态结束。相应地，导通时间被减少，并且功率被注入到电路中直到零转换条件被恢复。这样，当输出端的负载暂时或永久地超过相应于参考变量的功率时，该装置在某个限制下允许在减少的功率下提供操作。

在转换时间期间，在变压器41的杂散自感中消耗一部分能量并被存储在图5的电容器49中。

平均杂散功率大约是从原边向副边传输的功率的20％。

关于增加输出和避免发热，有利的是可以通过被称为“杂散恢复电路”的辅助电路5使这一能量得以恢复。该电路的功能基于“回扫”的性能，使得可以把直流电压源，此处是电容器49，的能量发送给一个电绝缘的电路，在本例中是转换器的输出电路。

图11的图表示操作块58：588是具有大约300V门限的齐纳二极管(或二极管装置)，589是大约10kΩ的电阻器，5810是大约10nF的电容器，5811是具有大约30V击穿门限的击穿二极管，5812是例如30us的恒定时间的延迟时间tp，5813是反向装置，5814是使电容器5810放电的晶体管。

其操作如下：当电容器49的电压超过300V时，电容器5810被充电，击穿二极管5811触发一个固定周期的选通脉冲，大约30ms的延迟时间t使开关53导通，因而利用能量对感性电阻器51充电。

在锁定期间，大部分能量通过图5的副边52和二极管54被传递到电容器47。回收装置的“回扫”的杂散能量使电容器56充电。二次杂散功率被耗散在电阻57中。其大约是主杂散的1/10。当主电路4的杂散功率增加时，电容器49的电压增加，因而增加选通脉冲的频率，因此增加恢复电路5的功率。