运行高压放电灯的电路装置和高压放电灯的运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行高压放电灯的电路装置和相应的运行方法，其中借助串联谐振电路（Ｌ３，Ｃ４）、级联电路、或对称的倍压电路来提高脉冲点火装置用的输入电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于运行高压放电灯的电路装置，一种脉冲点火装置和一种具有脉冲点火装置的高压放电灯，以及一种用于运行高压放电灯的方法。现有技术例如在Michael Gulko和Sam Ben-Yaakov著的“A MHzElectronic Ballast for Automotive-Type HID Lamps”(IEEE PowerElectronics Specialists Conference，PESC-97，第39-45页，St.Louis，1997)的文章中说明了这种电路装置。在该出版物中公开了一种电流馈电的推挽转换器，该推挽转换器通过变压器将高频交流电压施加在接有高压放电灯的负载电路上。此外，点火装置的点火变压器的次级绕组被接入该负载电路中，所述次级绕组产生点火电压，用于在高压放电灯中对气体放电点火。公开文献WO 98/18297说明了一种推挽转换器，该推挽转换器通过变压器将高频交流电压施加在负载电路和在电流上与之分开的脉冲点火装置上。高压放电灯被接入负载电路中。在点火阶段期间，脉冲点火装置将高压脉冲提供给高压放电灯的点火辅助电极。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供具有对脉冲点火装置的改善的电压供应的这种电路装置。另外，本专利技术电路装置还应保证用兆赫范围中的交流电压来高频运行高压放电灯，并且在该灯中可靠地对气体放电点火。根据本专利技术，通过权利要求1的所述特征来解决该任务。在从属权利要求中说明了本专利技术的特别有利的实施方案。用于运行高压放电灯的本专利技术电路装置具有用于产生交流电压的电压转换器、以及连接在其上的或被构造为电压转换器的组成部分的变压器、和用于在高压放电灯的点火阶段期间对脉冲点火装置进行电压供应的串联谐振电路，其中所述变压器的次级绕组给负载电路馈电，该负载电路配备有高压放电灯用的和脉冲点火装置的点火电压输出端用的端子。借助上述的串联谐振电路，在高压放电灯的点火阶段期间在脉冲点火装置的电压输入端处提供从电压转换器的输出电压所产生的、谐振升高的供电电压。通过供电电压的用串联谐振电路所引起的谐振升高(Resonanzüberhhung)，可以将具有在次级和初级绕组之间较小的匝数比和与之相应降低了的电感的点火变压器用于脉冲点火装置，以便为高压放电灯提供必要的点火电压。尤其是在远在100kHz之上的工作频率的情况下，点火变压器的降低了的电感具有以下的优点，即当在高压放电灯中实现了气体放电的点火之后，在点火变压器的由灯电流所流过的次级绕组上出现明显减小的电压降，并且由此使在电压转换器的电压输出端处的变压器中的和在电压转换器的电子元件中的损耗明显降低。上述的串联谐振电路因此实现了电压转换器与脉冲点火装置的组合，所述电压转换器是针对明显在100kHz之上的较高的工作频率来设计的，所述脉冲点火装置的点火变压器可以直接被接入由电压转换器供电的负载电路中，并且所述脉冲点火装置不必像在公开文献WO98/18297中所说明的那样以在电流上与负载电路分开的方式来布置。由此可以大大简化电路装置的拓扑。尤其是在高压放电灯的情况下可以放弃点火辅助电极。特别有利地可以将本专利技术应用于单级电压转换器上、尤其是应用于被构造为电流馈电的推挽转换器或者E类转换器(Klasse-E-Konverter)的电压转换器上，所述电压转换器不需要产生中间电路电压。这些上述的单级电压转换器的电路拓扑是比较简单的，并且因此是成本有利的。根据本专利技术的一种优选的变型方案，上述的串联谐振电路连接在变压器的次级绕组上，并且在连接有高压放电灯的情况下，与高压放电灯的放电间隙并联。因此，如果在高压放电灯的点火阶段期间电压转换器的开关频率位于串联谐振电路的谐振频率附近，则与在变压器的次级绕组中相比，在串联谐振电路的元件上产生用于脉冲点火装置的较高的电压。在结束点火阶段之后，通过高压放电灯的现在导通的放电间隙来使串联谐振电路短路，并且由此使脉冲点火装置去激活。根据本专利技术的另一种优选的变型方案，串联谐振电路在变压器的初级侧被接入电压转换器中。为此目的，串联谐振电路的谐振电感优选地被构造为其次级绕组可以与脉冲点火装置的电压输入端相连接的自耦变压器。这里可以用简单的方式通过改变、优选地通过提高电压转换器的开关频率导致在结束高压放电灯的点火阶段之后使脉冲点火装置去激活。在点火阶段期间，电压转换器的开关频率位于串联谐振电路的谐振频率附近。为了进一步减少电路装置中的损耗功率，以有利的方式在负载电路中布置电容器，该电容器在所连接的脉冲点火装置的情况下与点火变压器的次级绕组串联，并且如此来确定该电容器的电容的大小，使得所述电容器对于由脉冲点火装置所产生的点火脉冲来说基本上表现为短路，并且当在高压放电灯中实现了气体放电的点火之后，引起对由灯电流所流过的点火变压器的电感的部分补偿。该电容器也可以有利地被构造为串联谐振电路的组成部分。根据本专利技术的一种有利的实施形式，串联谐振电路被构造为脉冲点火装置的组成部分，该脉冲点火装置以与高压放电灯的运行设备的其余元件分开的方式被安置在高压放电灯的灯座中。因此将所有引导高压的元件都被布置在灯座中，使得仅用少于100V的较低的电压施加在运行设备和高压放电灯之间的接口上，该运行设备包含具有在其电压输出端上的变压器的电压转换器。该接口因此不要求高压绝缘，而是仅要求对高频交流电压的屏蔽，以便保证运行设备和灯的足够的电磁兼容性。例如这借助接地的金属壳体或屏蔽和其屏蔽网同样接地的同轴电缆以已知的方式来实现。因此，本专利技术的脉冲点火装置除了通常的元件之外还具有一个串联谐振电路，该串联谐振电路与所述脉冲点火装置的电压输入端相连接，并且用来在点火阶段期间使在电压输入端上所提供的供电电压谐振增高。对上述的串联谐振电路替代地或者附加地，也可以在电路装置或脉冲点火装置中采用倍压级联电路，以便为脉冲点火装置提供比由变压器的次级绕组所产生的感应电压更高的输入电压。所述倍压级联电路与电压转换器相组合提供与上述串联谐振电路类似的优点。当然，具有串联谐振电路的变型方案相对于具有级联电路的变型方案而言具有以下的优点，即它不需要用于使脉冲点火装置去激活的开关装置。要么直接由电压转换器、要么由推挽转换器的电压输出端处的变压器的次级绕组以有利的方式对倍压级联电路供应能量。如果以与串联谐振电路相组合的方式使用倍压级联电路，则级联电路的电压输入端与一谐振电路元件并联，并且其电压输出端与脉冲点火装置的电压输入端相连接。根据本专利技术的另一变型方案，替代于上述倍压级联电路，可以在电路装置或脉冲点火装置中采用对称的倍压电路，以便为脉冲点火装置提供比由变压器的次级绕组所产生的感应电压更高的输入电压。如果倍压是足够的，则所述倍压电路以组合的方式提供与上述的级联电路类似的优点。也可以以与上述串联谐振电路组合的方式使用该对称的倍压电路。该对称的倍压电路具有在供电电压的正和负半波期间近似对称的电流消耗的优点，并且避免了对在电压转换器的电压输出端处的变压器的芯的不对称的磁性调节。要么直接由电压转换器、要么由在推挽转换器的电压输出端上的变压器的次级绕组以有利的方式对对称的倍压电路供应能量。如果以与串联谐振电路相组合的方式使用该对称的倍压电路，则对称的倍压电路的电压输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行高压放电灯的电路装置，其中所述电路装置具有以下特征，　　　　－电压转换器（Ｓ１，Ｓ２），用于产生交流电压，　　　　－带有次级绕组（Ｔ１ｂ）的变压器（Ｔ１），该变压器（Ｔ１）连接在所述的电压转换器（Ｓ１，Ｓ２）上或被构造为所述电压转换器（Ｓ１，Ｓ２）的组成部分，　　　　－负载电路，该负载电路由所述变压器（Ｔ１）的次级绕组（Ｔ１ｂ）来馈电，并且具有高压放电灯（Ｌａ）和脉冲点火装置（ＩＺＶ）的点火电压输出端用的端子，该脉冲点火装置（ＩＺＶ）用于在所述的高压放电灯（Ｌａ）中对气体放电点火，　　　　其特征在于，设置串联谐振电路（Ｌ３，Ｃ４）、或者倍压级联电路、或者对称的倍压电路、或者串联谐振电路与倍压级联电路或对称的倍压电路的组合，用于在高压放电灯（Ｌａ）点火阶段期间对脉冲点火装置（ＩＺＶ）进行电压供应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G希施曼，D勒彻杰，B赛塞杰，
申请(专利权)人：电灯专利信托有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]