用于高压放电灯的功率匹配的电路装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于高压放电灯的功率匹配的电路装置，该电路装置适于借助电感线圈来工作或者设置在高压放电灯中或者在高压放电灯的灯头中，其中该电路装置包含电子开关，该电子开关与灯并联，并且该并联电路与电感线圈串联地设置。

【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具有集成的电子设备的、高效的高压灯，该高压灯在 相同的光通量情况下可以代替更高功率和更低效率的高压灯。该灯应将无需另外的匹配地直接插入现有插座(Brennstelle)中，该插座带有效率较 低的高压灯的现有传统镇流器。本专利技术的目的尤其在于，可以《吏用标准灯 作为高效高压灯，该标准灯在光通量方面并不与要替代的较低效率的灯一 致。在此，本专利技术优选涉及通过具有较高效率的高压钠蒸气灯来替代高压 汞蒸气灯。当然，本专利技术也可以实现任何其他的灯配对，该灯配对在效率 方面有才目应的区别。
技术介绍
目前，已针对改型应用(Retro-fit-Anwendung)制造了特殊的灯， 这些灯在特性方面与要替代的灯匹配。多年以来存在具有所谓的Penning 混合物(Penning-Gemisch)的高压钠蒸气灯，这些灯通过施加的电网电 压来点燃。这些灯由de Groot和van Vliet所著的The High-Pressure Sodium Lamp， Kl鼎er Technische Boeken B. V. -Deventer， 1986，第6章 第175页公开。这些高压钠蒸气灯与普通的高压钠蒸气灯相比具有更低的 发光效率。通过在这些灯中的氖-氩混合物，等离子体具有较高的导热能 力，这导致较高的热光孤损耗并且由此导致较差的效率。通过这种气体混 合物，高压钠蒸气灯的通常明显较高的点燃电压也降低到高压汞蒸气灯的 水平，使得在高压汞蒸气灯镇流器上的直接替换才是可能的。^L据现有技术的调光电路通常使用一种电路，其中开关与灯串联。由 应用文献"Littelfuse， Phase Control Using Tyristors, Application Note AN1003, 2004"例如乂>开了这样的电路。任务本专利技术的任务是开发一种带有集成的电子设备的高压放电灯，该高压放电灯使用具有高的发光效率的灯燃烧器。光通量以及由此功率匹配将通 过调光电路来实现而高的点燃电压通过点燃装置来实现，这些电膝故集成 在灯中、优选在灯的灯头区域中，确切地说，使得灯的尺寸不比要替代的 灯的尺寸更大。
技术实现思路
本专利技术通过根据权利要求1所述的电路装置和根据权利要求11所述 的驱动方法来解决。该电路装置是一种调光电路，其同时也承扭点燃设备的功能。调光电 路的开关在此并不与灯串联而是并联。这具有的重要优点是输入电流的失 真较小。附图说明图l是带有串联的开关的调光电路的示意图。图2是带有并联的开关的调光电路的示意图。图3示出了在高压汞蒸气灯电感线圏上的高压钠蒸气灯的电流和电 压分布曲线。图4示出了在串联电路中的调光器上的、在高压汞蒸气灯电感线围上 的高压钠蒸气灯的电流和电压分布曲线。图5示出了调光电路的电路装置，其带有与灯串联的半导体开关。图6示出了在并联电路中的调光器上的、在高压汞蒸气灯电感线围上 的高压钠蒸气灯的电流和电压分布曲线。图7示出了根据本专利技术的用于调光电路的电路装置，其带有与灯并联 的半导体开关。具体实施例方式一种灯功率为PHQL和光通量为^HQL的高压汞蒸气灯要通过高压钠 蒸气灯(NAV灯)来替代，该高压钠蒸气灯的灯功率P^调节为使得产 生相同的光通量。要进^^代的高压钠蒸气灯在功率P恥L的情况下发出 光通量①HQL。如果假i史光通量在NAV灯的情况下与所吸收的功率成正比，则可以借助调光电路通过下式来计算高压钠蒸气灯的功率:PDim = "^MV "T ( 1)AW为了清楚起见而说明笫一实施例通过具有高得多的发光效率 ①hql/ Phql = 100 lm/W的高压钠蒸气灯来替代高压汞蒸气灯，该高压汞 蒸气灯具有125W的灯功率(PHQL=125W)和①hql-65001m的光通量， 其由此具有Ohql/ Phql = 52 lm/W的发光效率，其中为了实现根据公式 (l)的相同的光通量，需要65W的功率，以^f更产生与125W的高压汞蒸 气灯相同的光通量。为了限制电流，与灯串联有电感线團。在高压汞蒸气灯的情况下，使 用阻抗为Zd (高压汞蒸气灯)=1430的电感线團。灯电压为UL (高压汞 蒸气灯)=125V，并且灯电流IL (高压汞蒸气灯)-1.15A.在光通量方面 类似的高压钠蒸气灯为了工作而需要ZD (高压钠蒸气灯)=2020的电感 线團，其中出现Ut (高压钠蒸气灯)=86￥的电压和^ (高压钠蒸气灯) =0.88A的电流(表2)。在高压钠蒸气灯的情况下，灯电压以及灯电流比 在高压汞蒸气灯的情况下都明显小。为了在高压汞蒸气灯电感线圏上驱动 高压钠蒸气灯，需要附加的电路，该电路降低了半波的平均电流，由此将 气体温度以及由此将光弧的导电性调节为确定的值。这可以是电子电路， 例如是调光电路。电路装置的结构为了阐述根据本专利技术的电路装置，考虑另一实施例。125W的高压汞 蒸气灯要通过具有高的发光效率的65W的高压钠蒸气灯来替代。图3示 出了在60W的高压钠蒸气灯电感线團上的该65W高压钠蒸气灯的电压和 电流分布曲线。因为该65W的高压钠蒸气灯要在125W的高压汞蒸气灯 电感线闺上驱动，所以必须对高压钠蒸气灯调光。在传统的用于白炽灯的调光电路中，以电网周期来将与灯串联的开关 接通和关断(图1)。由此，降低了在周期上平均的电压、电流和功率。 图4示出了借助这种电路调光后的高压钠蒸气灯的电压和电流分布曲线。 通常，使用三端交流开关(Triac)作为电子开关(S)。在阻塞状态中， 该三端交流开关是高阻的，而在导通状态中^1低阻的。通过至控制输入端 的点燃脉沖，该三端交流开关导通，并且在电流it^时该三端交流开关又关断。在相角控制中，该三端交流开关在电压it^:之后的一定时间接通。 为此，由施加的电网电压通过电阻对电容器充电。在建立一定电压之后， 三端交流开关变为低阻并且可以将点燃脉冲通到三端交流开关的控制输 入端。三端交流开关被导通。施加在灯上的电压升高，直到灯又过渡到导 通状态中并且流过电流。该电路具有的特性是，输入电流强烈地失真，由 此与基波相比电流的谐波具有大的比例。例如在图5中示出了根据现有技术的电路。在该电路中，Vw是电网 电压，Rp和Lp的串联电路是电感线團的简化的等效电路图。三端交流开 关XI通过两端交流开关X2在电压it^之后的一定时间之后触发，由此 闭合电路并且接通灯Ll。电容器Cl通过电阻Rl和变阻器X3以及串联 电阻R2和灯L1中的导电通道形成的分压器来充电。 一旦施加在电容器 Cl上的电压大于两端交流开关X2的触发电压(30V),则该两端交流开 关将触发脉冲提供给三端交流开关XI，该三端交流开关闭合灯回路。电 容器通过两端交流开关X2放电到剩余电压(19V)。在接通之后，电容器 通过电阻网络放电。在电流过零时，三端交流开关X1闭合。在随后的半 波中，电容器又被充电。在激励电路中的器件选择为使得出现所希望的功 率。然而在这种类型的调光电路中产生电流的谐波的问题。由于电流中的谐波，线路和发电机受到负荷。在较高的谐波的高电流 成分的情况下，系统必须4f对较大的功率而设计，这导致较高的成本。在 许多国家中，因此具有边界值，这些边界值确定了 (基波的)第ii谐波与 第l谐波的比例。在放电灯中，系统借本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压放电灯（１）的功率匹配的电路装置，该电路装置适于借助电感线圈（Ｌ）来工作，其特征在于，该电路装置包含电子开关（Ｓ），该电子开关与灯（１）并联，并且该并联电路与电感线圈（Ｌ）串联设置，其中该电路装置设置在高压放电灯（１）中。

【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：卢德格尔维尔肯，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]