利用兆赫级频率的交流电压操作高压放电灯的方法技术

本发明专利技术涉及针对装备有点火辅助电极（Ｚ）的高压放电灯（Ｌｐ）的点火装置，其中，该点火装置具有串联谐振电路，用于产生针对该高压放电灯（Ｌｐ）的点火电压。根据本发明专利技术，串联谐振电路的谐振电感包括变压器的初级绕组（Ｌ１１），该变压器的次级绕组（Ｌ１２）被装设来给高压放电灯（Ｌｐ）的点火辅助电极（Ｚ）加载点火电压。此外，本发明专利技术还涉及具有这样的、被布置在灯座中的点火装置的高压放电灯、特别是汽车前灯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的点火装置和具有这样的点火装置的高压放电灯以及针对高压放电灯的操作方法。
技术介绍
EP-A 0294604说明了一种电路装置，用于以正弦交流电压来确动汽车前灯高压放电灯。该电路装置包括串联谐振电路，其为了点燃高压放电灯中的气体放电，在谐振电容器上借助谐振增高(Resonanzueberhoehung)的方法产生具有45千赫的频率和直至18000伏特的振幅的正弦形交流电压，该交流电压在6毫秒的时间间隔内点燃灯。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供针对装备有点火辅助电极的高压放电灯的点火装置，其适于以高频交流电流来驱动高压放电灯，且具有与现有技术相比更简单的结构。根据本专利技术，该任务通过权利要求1的特征来解决。本专利技术的特别有利的实施方案在从属权利要求中被说明。本专利技术的针对装备有点火辅助电极的高压放电灯的点火装置具有串联谐振电路，用于产生该高压放电灯的点火电压，该串联谐振电路的谐振电感包括变压器的初级绕组，其中该变压器的次级绕组被装设用来给高压放电灯的点火辅助电极加载点火电压。由此可以针对高频、特别是对于兆赫级频率的交流电压，在变压器的初级绕组中在高压放电灯的点火阶段以简单的方式产生与点火装置的电源电压相比谐振增高的电压，该电压借助变压器的次级绕组被升压为灯的必要的点火电压，并被供给高压放电灯的点火辅助电极。为了在成功点燃高压放电灯中的气体放电后去活点火装置，这样改变点火装置和高压放电灯的电源电压的频率就足够了，使得对于上述串联谐振电路的谐振频率存在足够的频率间距。与此相应，本专利技术的点火装置具有简单的结构。此外，变压器的次级绕组在灯运行期间没有流过高频的灯电流，以致在次级绕组中不会出现值得一提的功率损耗。此外，本专利技术的点火装置实现完全将点火装置与其电压电源电路或高压放电灯的驱动电路电气绝缘。为了导致上述电气绝缘，串联谐振电路的谐振电容以有利的方式由至少两个电容器构成，这样连接这两个电容器，使得它们阻止在电压电源电路和点火装置的部件之间流过直流电流。按照本专利技术的一些优选的实施例，还以有利的方式装设隔直流电压电容器，以便减小由钠离子对放电容器壁的扩散决定的放电等离子体中的钠损失。隔直流电压电容器的容量在此如此确定大小，以致一方面给点火辅助电极加载用于点燃气体放电的足够高的电压，而另一方面充分减少上述的钠扩散。在隔直流电压电容器的容量过大或者其漏电流过高的情况下，不能实现钠扩散的充分的减少，而在容量过低时，不能给点火辅助电极加载用于点燃气体放电的足够高的电压。本专利技术的点火装置的变压器以有利的方式被构造为自耦变压器，也就是说，该变压器只拥有唯一的绕组，该绕组具有被构造为初级绕组的第一绕组段和被构造为次级绕组的第二绕组段，其中这些绕组段的接线被构造为公共接线。由此可以保证变压器和点火装置的节省位置的布置，以致完整的点火装置可集成到高压放电灯的灯座中。此外，本专利技术的点火装置的变压器的一个或多个绕组优选地以盒绕组(Kammerwicklung)或者十字绕组的形式被构造为定向的一个或多个分层绕组(Lagenwicklung)，以便保证变压器的尽可能高的自然谐振频率。本专利技术的针对高压放电灯的操作方法的特征在于，提供用于点燃高压放电灯的放电容器中的气体放电的谐振增高的交流电压，其中该谐振增高的交流电压借助变压器来产生，并被变换为较高的电压，该较高的电压被供给高压放电灯的点火辅助电极。由此可以基本上很小的开销来产生高压放电灯的必要的点火电压，因为与现有技术不同，现在要通过谐振增高的方法来提供的电压还只是点火辅助电极上的必要的高压的一小部分。优选地，借助被构造为串联谐振电路的组成部分的变压器的初级绕组来产生谐振增高的交流电压，并借助变压器的次级绕组来产生被供给点火辅助电极的较高的电压。此外，为了提供谐振增高的交流电压，优选地执行由电压源产生的电源电压的频率调制，以便考虑由元件公差、温度波动和元件的老化引起的上述串联谐振电路的谐振频率的变化。在成功点燃高压放电灯中的气体放电后，以有利的方式应用与高压放电灯的放电路径串联的阻抗、例如上述变压器的初级绕组，以稳定气体放电。在成功点燃高压放电灯中的气体放电后也可以有利的方式使用上述串联谐振电路，以便通过改变高压放电灯的电源电压的频率来将其电功率消耗调整到希望的值。附图说明下面根据多个优选的实施例详细说明本专利技术。其中图1示出按照本专利技术的第一实施例的点火装置的电路草图。图2示出按照本专利技术的第二实施例的点火装置的电路草图。图3示出按照本专利技术的第三实施例的点火装置的电路草图。图4示出按照本专利技术的第四实施例的点火装置的电路草图。图5示出按照本专利技术的第五实施例的点火装置的电路草图。图6示出按照本专利技术的第五实施例的点火装置、以及将部件分配给灯座的电路草图。图7示出按照本专利技术的第六实施例的点火装置的电路草图。图8示出具有按照第一实施方案的点火辅助电极的按照本专利技术的第一实施例的点火装置的电路草图。图9示出具有按照第二实施方案的点火辅助电极的按照本专利技术的第一实施例的点火装置的电路草图。具体实施例方式在图1到图9中示意性示出的点火装置用于给高压放电灯Lp的点火辅助电极Z或Z’加载对此必要的点火电压。点火装置分别由交流电压源Q或Q’来供电，该交流电压源Q或Q’例如产生正弦形或者矩形电源电压或正弦形或者矩形电源电流。在图1中示意性示出的本专利技术的点火装置的实施例由自耦变压器L11、L12和电容器C1组成。自耦变压器拥有具有被构造为初级绕组的第一绕组段L11和具有被构造为变压器的次级绕组的第二绕组段L12的绕组。电容器C1和初级绕组段L11被连接为连接在交流电压源Q上的串联谐振电路。串联谐振电路的谐振频率优选地被选择为300kHz以上、特别是1MHz以上，这导致小的尺寸和点火辅助电极上的特别低的必要的电压。电源电压或电源电流的频率在点火阶段期间接近串联谐振电路的谐振频率来选择或这样选择，使得电源信号的谐波导致点火阶段期间激励串联谐振电路。被构造为绕组段L11、L12的第一公共接线的两个绕组段L11、L12的中间抽头既与高压放电灯Lp的第一电极又与电容器C1的接线连接。初级绕组段L11的第二接线与交流电压源Q连接，而次级绕组段L12的第二接线与高压放电灯Lp的点火辅助电极Z连接。电容器C1与灯Lp的放电路径并联。灯Lp例如涉及被设置为汽车前灯中的光源的无汞卤素金属蒸气高压放电灯。该高压放电灯Lp的放电容器或者由透光陶瓷、例如由氧化铝陶瓷构成，或者由石英玻璃构成。点火辅助电极Z例如作为导电涂层被涂敷在放电容器的外侧上或者被构造为导线，以致在点火辅助电极Z和被布置在放电容器内的高压放电灯Lp的两个电极中的至少一个之间存在电容耦合。谐振电容器C1的容量为94pF(在1kHz的频率下测量)。初级绕组段L11具有70匝，而电感为100μH(在1kHz的频率下测量)。次级绕组段L12有95匝。为了驱动上述具有陶瓷放电容器的高压放电灯，应用交流电压源Q，该交流电压源Q拥有有效值为90V、频率为1248MHz的近似正弦形的交流电压，所述频率对应于由所应用的器件构成的谐振电路的按经验确定的谐振频率。交流电压源Q涉及电压变换器、例如推挽变换器，该电压变换器从汽车的车用电源电压中产生希望本文档来自技高网...

【技术保护点】
针对装备有点火辅助电极（Ｚ）的高压放电灯（Ｌｐ）的点火装置，其中，该点火装置具有串联谐振电路，用于产生针对该高压放电灯（Ｌｐ）的点火电压，其特征在于，该串联谐振电路的谐振电感包括变压器的初级绕组（Ｌ１１），该变压器的次级绕组（Ｌ１２）被装设来给该高压放电灯（Ｌｐ）的点火辅助电极（Ｚ）加载该点火电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G希尔施曼，B西泽格尔，
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]