利用脉冲电流控制高压气体放电灯的电路装置制造方法及图纸

一种利用脉冲电流控制高压气体放电灯的电路装置，在该装置中脉冲电流的脉冲重复频率为５０～２０００Ｈｚ，占空系数为０．２～０．８，在脉冲电流上迭加一个频率为２０～２０００ＫＨｚ的高频电流，其调制比为０．３～１，高频电流的频率为脉冲重复频率的整数倍，从而可以避免灯的闪烁。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种利用脉冲电流控制至少一个高压气体放电灯的电路装置，这种脉冲电流的脉冲重复频率在50-2000Hz之间，占空系数在0.2-0.8之间。这种控制高压钠蒸汽放电灯的电路是公知的，例如在美国书4，128，789中公知了。然而，脉冲控制也可以用在高压水银蒸汽放电灯和高压金属卤化物蒸汽放电灯上。对于脉冲控制，单极性的和双极性的脉冲都是适用的(西德书2657824)。在前述的频率范围内，用脉冲控制高压气体放电灯的优点是至少在部分频率范围内不会出现任何共振声音。在光弧闪烁时，任何共振声音都可能出现(西德书3111561)，从西德3111561中还可以看出，频率为15～50KHz的高频正弦基波上迭加其三次谐波，以避免高频电压下工作的高压气体放电灯，产生共振声音。以这样的方式工作时灯的光输出量和色温不如工作在脉冲状态的好。在用脉冲控制高压气体放电灯的情况下，只靠无源元件例如扼流圈来保证灯电流的稳定是不切实际的。还必须用电子装置来获得稳定的电流。由于高压气体放电灯的脉冲控制装置中具有电子镇流器，因而，所谓的闪烁就会频繁地出现。周期性地或突然性地改变灯的光通量就产生这种闪烁。尽管光弧本身保持稳定，但灯的亮度仍有人眼能感觉到的闪烁变化。因此，本专利技术的目的是提供一种高压气体放电灯的脉冲控制电路装置，这种电路装置使得供给灯的电流稳定而避免灯的闪烁。根据本专利技术，利用开始一段所述的电路就能达到本专利技术的目的，在上述电路中，将20～2000KHz的高频电流迭加到电流脉冲上，其调制比为0.3～1，其高频频率是脉冲重复频率的整数倍。在低频电流脉冲范围，用高频开关使灯的电流稳定。而光强度的闪烁频率有高频频率和脉冲重复频率，这样频率时是人眼所不能感觉到的，因而在脉冲控制的高压气体放电灯中是完全不重要的。然而，人们发现频率在50Hz以下的非周期性的或周期性的闪烁还会产生。如果脉冲重复频率与迭加的高频同步，则可避免这种闪烁。根据本专利技术，这可以通过选择高频信号频率为脉冲重复频率的整数倍来实现。这样就使得在各个电流脉冲上的高频信号的初始相位保持恒定。在本专利技术的一个最佳实施例中，在把灯接入电路工作的情况下，高压气体放电灯与扼流圈以及电子开关元件串联连接到直流电压源上，电子开关元件连接到一个控制装置上，其特征在于，控制装置包括一个高频信号发生器，其输出端连接到一个分频器上，该分频器由高频信号产生一个具有脉冲重复频率的信号，其占空系数可以在一个与分频器相接的单稳态触发器进行调节。这种电路装置具有一个优点，即仅需要一个信号发生器来产生高频信号和重复频率低的脉冲信号。由于利用分频器使每个重复频率低的脉冲的起始位置都固定地对应于高频信号的起始位置最好，在这个电路装置中，高频信号发生器的输出端连接到一个双稳态触发器的同步输入端，而单稳态触发器的输出端连接到该双稳态触发器的调节输入端，该双稳态触发器的输出端根据具体情况经过放大器连接到电子开关元件的控制装置上。如果在测量和稳定灯电流的电路装置中，将一个电流测量电阻与高压气体放电灯串联，根据本专利技术的另一个实施例，测量电阻和一个参考电压源连接到一个比较器上，比较器的输出端连接到双稳态触发器的翻转输入端。为便于实施本专利技术，下面将参考附图并通过实施例进一步描述本专利技术，附图中图1表示电流的脉冲图形，利用该电流可以控制高压气体放电灯，在单极性的电流脉冲上迭加一高频电流。图2表示高压气体放电灯的电流图形，该电流为双极性电流脉冲。图3表示高压气体放电灯的脉冲控制电路装置。图1表示高压气体放灯的单极性电流ⅰ∠a的脉冲图形，T表示脉冲的周期，td表示方波脉冲的宽度，to为脉冲的间隔时间，占空系数δ＝td/T大约为0.4。脉冲重复频率f在50到2000Hz之间。在各个电流脉冲上迭加频率为20～2000KHz的高频电流。占空系数大约为0.5。图2表示高压气体放电灯的双极性脉冲电流ⅰ∠a的脉冲图形。这时占空系数δ＝2td/T大约也是0.4，而且在该低频电流脉冲上也迭加一高频电流，调制比为1。如图3所示的电路装置中，A和B表示直流电压源U＝的输出端，例如组成电路部分的输出端。首先，端点A与一个下变换器相连，并且由一个扼流线圈1，一个金属氧化物半导体场效应开关晶体管2，一个续流二极管以及一个作为负载的高压气体放电灯4组成。下变换器与一个电流测量电阻5相连，这个电流测量电阻还与灯4串联而且其另一端自由端与端点B相连。开关晶体管2的控制装置有一个高频信号发生器(6)，其输出端连接到一个分频器(7)上，该分频器由一个高频信号产生一个重复频率低的脉冲信号。这个重复频率低的脉冲信号的占空系数可在与分频器(7)相连的单稳态触发器(8)上进行调节。另外，高频信号发生器(6)的输出端连接到双稳态触发器(9)的同步输入端b，而单稳态触发器(8)的输出端连接到双稳态触发器(9)的调节输入端a上，双稳态触发器(9)的输出端经过一个放大器(10)连接到开关晶体管(2)的一个控制电极上。与测量电阻(5)和参考电压源Uref相连接的比较器(11)的输出端连接到双稳态触发器(9)的转换输入端c上。利用这种控制装置，加在开关晶体管(2)的控制极上的控制信号由一个低频信号和一个高频信号迭加而成。当首先用低频信号来激励开关晶体管(2)时，就产生了通过灯的脉冲电流ⅰ∠a。在间隔时间to内，信号为零，开关晶管(2)处于截止状态，因而没有电流流过灯4。在td时间内低频信号的值为1，对高频信号来说，开关晶体管(2)处于导通状态。为了使灯的电流尽可能地保持恒定，借助于测量电阻(5)来测量电流，并给比较器(11)提供一个相应的测量电压。如果电流在测量电阻(5)上的电压降超过比较器(11)上的参考电压，则比较器(11)就通过转换输入端c触发双稳态触发器(9)，因而控制开关晶体管(2)的控制信号就又变为0值。由于流过扼流圈1的电流必须是稳定的，所以，这时电流从扼流圈(1)流过灯(4)和续流二极管(3)。在电流增大期间，扼流圈(1)中所贮存的能量，在开关晶体管(2)的高频截止期间内供给灯(4)，从而使灯(4)保持有电流流过。由于迭加了高频信号，因而就能保证在扼流圈的电流还没有变得相当小的瞬间，高频信号通过同步输入端b，使双稳态触发器(9)翻转，从而利用下一个高频脉冲使开关晶体管(2)又转变为导通状态。这时再一次流过扼流圈(1)、灯(4)和开关晶体管(2)的电流又增大，直到测量电阻上的电压降又超过比较器(11)的参考电压Uref。这样，总的来说中就允许有一个比较恒定的、迭加有高频信号的灯电流，该电流直到开关晶体管(2)经过较长的时间周期被下一个低频截止信号截止前都不为0。在一个具体实施例中，灯(4)是一只30瓦的高压钠蒸汽放电灯。利用高频信号发生器(6)来产生一个48KHz的高频方波信号、利用分频器(7)(160∶1)，将高频方波信号转换成所要求的频率为300Hz的低频信号。在单稳态触发器(8)中，将占空系数调节到适合于控制灯的值0.4。在低频信号为截止信号期间(to时间内)，双稳态触发器(9)保持截止，在导通信号期间内(td时间内)，双稳态触发器(9)交替地被高频信号发生器(6)开启又被比较器11截止。双稳态触发器(9)的输出信号，经过放大器(10)放大后，直接控制开关晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用脉冲电流来控制至少一个高压气体放电灯的电路装置，所说的脉冲电流的脉冲重复频率为５０～２０００Ｈ↓［Ｚ］，占空系数为０．２～０．８，其特征在于，在所说的电流脉冲上迭加一个频率为２０～２０００ＫＨ↓［Ｚ］的高频电流，调制比为０．３↓１，所说的高频电流的频率为脉冲重复频率的整数倍。

【技术特征摘要】
DE 1986-12-2 P 36 410701.一种利用脉冲电流来控制至少一个高压气体放电灯的电路装置，所说的脉冲电流的脉冲重复频率为50～2000HZ，占空系数为0.2～0.8，其特征在于，在所说的电流脉冲上迭加一个频率为20～2000KHZ的高频电流，调制比为0.3～1，所说的高频电流的频率为脉冲重复频率的整数倍。2.根据权利要求1所说的电路装置，其中，在高压气体放电灯工作的情况下，所说的灯与一个扼流圈以及一个电子开关元件串联后接到直流电压源上，电子开关连接到控制装置上，其特征在于，控制装置包括一个高频信号发生器(6)，其输出端连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼弗雷德阿尔巴哈，汉斯彼得施托姆堡，阿明弗里茨韦格臓，
申请(专利权)人：菲利浦光灯制造公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]