本发明专利技术涉及一种用于气体放电灯的启动装置，特别是用于高强度气体放电灯（ＨＩＤ）电子镇流器的启动装置。本发明专利技术提出一种用于气体放电灯的启动装置，包括：一个第一模块，用于根据一个低频驱动信号产生第一组脉冲电压；一个第二模块，用于根据一个高频驱动信号产生第二组脉冲电压；一个叠加及升压模块，用于对该第一组脉冲电压和第二组脉冲电压进行叠加及升压，以产生一组输出脉冲电压用于击穿所述气体放电灯。利用本发明专利技术，可以通过启动电路有效的增加开路电压的有效值，为等的启动提供能量，因此仅需要较低的直流总线电压即可实现气体放电灯的启动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于气体放电灯的启动装置，特别是用于高强度气体放电灯(HID)电子镇流器的启动装置。
技术介绍
在高强度气体放电灯(HID)启动过程中，不仅需要在电弧管的两端产生瞬间的高压脉冲点火电压，同时需要电子镇流器提供较高有效值的开路电压(OCV)以提供足够的能量，使辉光放电尽快转化为弧光放电，完成启动过程。目前的常见电子镇流器电路架构一般都包括整流及功率因数校正电路部分(AC-DC)和逆变电路部分(DC-AC)以及启动电路部分(Ignitor，又称触发器)。通过整流及功率因数校正部分，市电电压被转化为直流总线(DCBUS)电压；通过逆变电路部分，总线直流电压重新转化为交流电压并输出具有一定有效值的开路电压(OCV)；通过启动电路部分，在电弧管两端产生幅值很高的高压脉冲以击穿电弧管；启动电路(Ignitor)则专用于产生高强度气体放电灯启动所需的具有很高峰值的脉冲点火电压。目前，半桥拓扑结构的逆变电路因其成本低廉而得到了广泛的应用。在这种拓扑结构下，所得到的开路电压的有效值只能达到直流总线电压的一半。例如，常用的电子镇流器直流总线电压通常为400V，这样所得到的开路电压有效值只能达到200V。通常高强度气体放电灯启动的要求的开路电压至少应达到250V，较为理想的值应为280-300V。为解决这一问题，通常采取提高直流总线电压的方法来获得更高的开路电压；例如，将直流总线电压提高到500V或560V；这样，可以采用通常的半桥逆变电路取得250V至280V的开路电压，以满足气体放电灯启动的需要。图1是一种常见高强度气体放电灯启动原理的方框图。通过通常的整流和功率因数校正电路(AC-DC)，可以方便地将220V/50Hz的市电电压转化为DCBUS电压为400V的电压；因此，为获得更高的DCBUS电压例如560V的输出，需要相应的升压模块(Boost ConvertorModule，图中用BCM表示)来实现。在此基础上，可通过逆变电路(DC-AC)例如半桥逆变电路，获得电压有效值V2为DCBUS有效值一半，例如280V的开路电压(OCV)，为气体放电灯的启动提供能量。同时，在启动阶段，启动电路(Ignitor，图中用I表示)在气体放电灯(Gas Discharge Lamp，图中用L表示)的两端形成峰值很高但宽度很窄的高压脉冲V1，用于击穿高强度气体放电灯电弧管中的气体，在一定的开路电压条件下最终启动该高强度气体放电灯。最终在用于施加在灯两端的开路电压为V3，其有效值与与V2大致相当或略高。在上述启动模式下，由于需要对DCBUS进行升压，不仅增加了电路的复杂性，对整个电路电器元件的性能参数也提出更高的要求，例如，要求更高耐压参数的电解电容或击穿电压更高的的开关元件等，从而明显增加镇流器的总体成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于采用一种新的方法，在不改变现有电子镇流器拓扑结构和不提高直流总线电压的情况下，获得更高有效值的开路电压，改善气体放电灯的启动。为此，本专利技术提出一种用于气体放电灯的启动装置，包括一个第一模块，用于根据一个低频驱动信号产生第一组脉冲电压；一个第二模块，用于根据一个高频驱动信号产生第二组脉冲电压；一个叠加及升压模块，用于对该第一组脉冲电压和第二组脉冲电压进行叠加及升压，以产生一组输出脉冲电压用于击穿所述气体放电灯。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提出一种用于启动气体放电灯的系统，包括一个整流装置，用于将一个市电交流电压转换为一个直流电压；一个逆变装置，用于将该直流电压转换为一个第一交流电压以为所述气体放电灯提供能量；一个启动装置，包括一个第一模块，用于根据一个低频驱动信号产生第一组脉冲；一个第二模块，用于根据一个高频驱动信号产生第二组脉冲；一个叠加及升压模块，用于对该第一组脉冲和第二组脉冲进行叠加及升压，以产生一组输出脉冲用于击穿所述气体放电灯。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提出一种用于气体放电灯的镇流器，包括上述启动装置或系统。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提出一种用于启动气体放电灯的方法，包括步骤根据一个低频驱动信号产生第一组脉冲电压；根据一个高频驱动信号产生第二组脉冲电压；对第一组脉冲电压和第二组脉冲电压进行叠加及升压，以产生一组输出脉冲电压用于击穿所述气体放电灯。通过本专利技术的实施，气体放电灯将只需要较低的直流总线(DCBUS)电压就可以最终实现灯的有效启动。这样，一方面在整流(AC-DC)过程中，节省了可能需要的升压模块；另外，由于DCBUS维持在较低的水平，可以使用性能参数较低的电子元器件，例如低耐压参数的电容，低击穿电压得开关元件，从而有效的降低电路乃至电子镇流器的总体成本。附图说明结合以下附图及说明，本专利技术可以得到更好的理解。以下各图中，相同的数字用于表示相同的组成部分；相同的组成部分将使用相同的数字表示。图1是一种目前高强度气体放电灯启动原理的功能结构图。图2是利用本专利技术的高强度气体放电灯启动的功能结构图。图3是利用通过在启动电路中增加附加电压产生模块的功能结构图。图4是增加了附加电压产生模块的启动电路一个实施例的电路图。图5是增加了附加电压产生模块的启动电路的另一个实施例的电路图。具体实施例方式图2是利用本专利技术的高强度气体放电灯启动的功能结构图。与图1所示的现有技术相比，在采用改进的启动电路之后，可以采用较低的直流总线(DCBUS)电压，例如400V的标准直流总线电压，不需要对直流总线DCBUS电压进一步升压。例如，在对市电进行整流和转换，从而获得400V的直流总线DCBUS电压以后，可以直接通过一个逆变电路得到交流电压V1，有效值为200V；同时，启动电路(Improved Ignitor，图中用II表示)也输出具有一定有效值得电压V2。最终作用于高强度气体放电灯的开路电压V3，将由通过逆变电路得到直接输出的电压V1和通过启动电路输出的电压V2叠加而成。在此，我们符号||表示某一电压的有效值。由于逆变电路和启动电路输出电压V1和V2都是交流电压，由于其表征参数例如占空比，相位的差异，故二者叠加而成的电压V3的有效值不是前两者的算术和，即|V1|+|V2|并不一定与|V3|相等。因此，启动电路对V3有效值提高的贡献体现为|V3|与|V1|的差|ΔV|。在图1中，尽管V2具有很高的峰值，但其周期和频宽很窄，对提高最终输出的开路电压V3的有效值几乎没有实质性的贡献，输出的开路电压的有效值几乎完全取决于逆变电路的输出值，|V1|与|V3|大致相当，即|ΔV|＝|V3|-|V1|≈0或|ΔV/V3|≈0在图2的本专利技术功能结构中，启动电路将对最终提高开路电压有效值|V3|有实质性贡献。例如，如果逆变电路直接输出的原开路电压有效值|V1|为200V，则为达到高强度气体放电正常启动所需的启动电压280V，则|ΔV|＝|V3|-|V1|＝280V-200V＝80V|ΔV/V3|＝80V/280V＝28.57％当然，上述比例与所采用的市电电压，直流总线DCBUS电压，及气体放电灯所需的额定启动电压有直接关系。根据气体放电灯的特定设计，上述参数的具体数值范围完全可以有所不同。例如，如|V1|＝250V，|V3|＝275V，则|ΔV|＝275V-250V＝25V|ΔV/V3|＝25V/本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于气体放电灯的启动装置，包括：一个第一模块，用于根据一个低频驱动信号产生第一组脉冲电压；一个第二模块，用于根据一个高频驱动信号产生第二组脉冲电压；一个叠加及升压模块，用于对该第一组脉冲电压和第二组脉冲电压进行叠加及升压，以产生一组输出脉冲电压用于击穿所述气体放电灯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙世光，江春成，刘忻，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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