用于驱动高压放电灯的电路装置和方法制造方法及图纸

用于驱动高压放电灯的电路装置和方法。本发明专利技术涉及一种用于驱动高压放电灯（Ｌａ）的电路装置，该电路装置具有：半桥装置中的至少一个第一电子开关（Ｓ１）和至少一个第二电子开关（Ｓ２）；用于为半桥装置供给直流电压信号的电源电压端子；负载回路（１４），该负载回路包括灯电感线圈（Ｌ↓［１］），并且一方面耦合到半桥中点而另一方面耦合到用于连接高压放电灯（Ｌａ）的至少一个连接部上；用于提供至少一个第一激励信号和至少一个第二激励信号给所述第一电子开关（Ｓ１）和所述第二电子开关（Ｓ２）的激励电路（１８），其中激励电路（１８）被设计为提供第一和第二激励信号，使得其时钟脉冲一方面在第一和第二频率（ｆ↓［１］，ｆ↓［２］）之间摆动，而另一方面以可预先给定的第三频率（ｆ↓［ｍｏｄ］）调制，其中激励电路（１８）还设计为以能够预先给定的第三频率（ｆ↓［ｍｏｄ］）进行调制，使得在用于连接高压放电灯（Ｌａ）的连接部上的信号的功率谱中在能够预先给定的第三频率（ｆ↓［ｍｏｄ］）处得到谱线。本发明专利技术还涉及一种用于以相应电路装置驱动高压放电灯（Ｌａ）的方法。

【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用于驱动高压放电灯的电路装置,其具有半桥装置中的至少一个第一和第二电子开关；用于为半桥装置供给直流电压信号的电源电压端子；负载回路，该负栽回路包括灯电感线围并且一方面耦合到半桥中点而另一方面耦合到用于连接高压放电灯的至少一个连接部上；用于提供至少 一个第 一激励信号和至少 一个第二激励信号给第 一和第二电子开关的激励电路，其中激励电路被设计为提供第一和第二激励信号，使得其时钟脉冲一方面在第一和笫二频率之间摆动而另一方面以可预先给定的第三频率调制。此外，本专利技术还涉及一种用于借助相应的电路装置驱动高压放电灯的方法。
技术介绍
这种电路装置和这种方法在EP 1 501 338 A2中已公开，在下面还将对其予以更为详细的说明。为了驱动高压放电灯，通常需要正弦交流驱动电压，其频率根据高压放电灯的几何结构在45kHz到55kHz之间的范围中通常以100Hz的时钟脉冲锯齿形地摆动。摆动运行通常防止持久地激发声谐振并且此外还有助于稳定等离子体弧(弧矫直)。在高效的金属卣化物灯中，为了更好的填充物混合，除了摆动运行之外还同时对交流驱动电压进行幅度调制，其中该调制同样根据高压放电灯的几何结构尤其是灯燃烧器的几何结构可以在典型为23kHz至30kHz的频率中并且以典型为10%至40%的调制深度来调节。在此情况下，幅度调制用于有针对地激发等离子体弧中的特定纵向声谐振，该谐振在其作为纵向模式的特性方面可以不影响等离子体弧在其稳定性方面的燃烧特性，但附加地引起燃烧室中的气体成分的增强的混合。这相应地以混色(Colormixing)的术语而^^p。幅度调制一方面尤其是在垂直工作中导致沿着等离子体弧更为均匀的发光密度，而另 一方面也导致光产出的显著效率提升。在使用半桥装置中的逆变器用于将高压放电灯耦合到电子镇流器上的情况下，通常在此难于实施幅度调制。因此在现有4支术(对此参照DE10 2005 028 4127.5)中，幅度调制通过独立的前置级来施加到半桥的电源电压上。从电路开销来说，这需要至少一个电感线團以及一个至两个电子开关。在使用全桥装置中的逆变器用于将灯耦合到电子镇流器上的情况下，例如在EP1501 338中所描述的那样。除了对用于实现全桥装置中的逆变器的两个附加开关的开销之外，该实施形式的缺点是为了在较高的不活动的无效时间中能够保持无电压的切换(所谓零电压切换)用以保护通常作为电子开关使用的场效应晶体管，则负栽回路必须足够深地调谐。此夕卜，在使用全桥装置中的逆变器情况下，由于在两个输出端上的陡峭的边沿，出于EMV (电磁兼容性)的原因而通过变压器—传输器使灯与电子镇流器分离，由此在两个灯线路上仅仅还向外发出谐波的差分信号。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，改进开头所述的电路装置或者开头所述的方法，使得能够在减小开销的情况下实现实施幅度调制，其中同时要给出半桥装置中的逆变器的应用。该任务通过具有权利要求1的特征的电路装置以及通过具有权利要求15的特征的方法来解决。本专利技术基本上基于以下知识原则上借助在半桥装置中的逆变器输入端上的频率调制可以产生高压放电灯的激励信号的幅度调制。由此可以节约已结合现有技术所提及的、那里所需的单独的调制前置级，这导致明显减小部件，部件减小不仅在所需的位置方面而且在效率和实现成本方面都有利。由此，本专利技术采用了与已提及的EP1501338不同的另一方法。尽管可在所提及的申请的权利要求1中阅读到的是，激励电路被设计为使得激励信号的时钟脉冲在第 一和第二频率之间摆动，并且使得激励信号的脉沖宽度和/或相位以预先给定的第三频率来调制，在此要说明的是，在那里尽管脉冲宽度被改变，但这在一个周期内完成，使得周期时长以;M目反工作频率始终分别保持相同。由此，不存在以第三频率量化的频率调制(然不考虑緩慢的摆动跟踪)。在保持恒定的载波频率情况下如在那里的图6所示的脉宽调制中只能在全桥装置中实现幅度调制效果。在全桥装置中，在此将对偶对(dualenPaare)分别输送给彼此斜对的电子开关。在如i殳置为本专利技术的目标的全桥装置中，该方法并不能得到所希望的结果，因为在半桥中必然是上面的和下面的开关在周期内必须互补地工作而没有较长的无效时间，并且在该基本条件下不能实现幅度调制的所需的频谱纯度。尤其是，不能产生正弦的幅度调制，并且由于系统原因而始终得到多个调制频率的混合。考虑到所提及的出版物中所描述的具有相位调制的实施，可以提出的是，在此情况下具有恒定的工作频率的两个彼此^^目的时钟脉冲信号祐:设计用于激励全桥的对置的分支，其中现在为了产生幅度调制效果而使两个对置的时钟脉冲信号的相位彼此以第三频率的时钟脉冲偏移。这两个时钟脉冲信号中的哪一个在时间上保持固定，或者两者在时间上分别相对于固定的时间段是否偏移是完全无关紧要的，因为只有彼此间的相对偏移实现该效果。相位偏移的瞬时作用也带来频率偏移效果对于全桥装置中的应用是不相关的，因为目的是如下的偏移该偏移带来所希望的幅度调制效果。在本专利技术中，从开始目的就不是如下效果该效果基于脉宽调制用以通过降压转换器电路来改变输出功率或者基于两个激励信号的相位偏移调制用于通过全桥装置来改变输出功率，因为如已提及的那样，该效^]"于高效灯的光谦纯色运行(spektralreinen Betrieb )化fr这些电路装置中能够实现目的。而在本专利技术中的目的在于一种效果，其中由于频率调制通过用于半桥装置中的逆变器的唯一的激励信号可以实现该效果。如对于本领域技术人员而言可容易地明白的那样，由用于通常在半桥驱动器中的逆变器的唯一的激励信号产生用于半桥装置的第一和第二开关的第一和第二激励信号，其中第一和第二激励信号彼此始终是互补的。在半桥中点产生的信号、尤其是矩形信号在此就形状来看与在逆变器的输入端(即半桥驱动器的输入端)上的激励信号精确地相同。在频率调制的情况下，工作频率被以调制频率即第三频率的时钟脉冲正弦形地调制。在此情况下又可以不考虑摆动跟踪。于是工作频率在时间上变化，由此具有持续改变的瞬时值并且仅仅在平均值(对应于其标称值)上是恒定的。该频率调制在负栽回路上的较高阶的谐波被滤掉之后才在灯上产生具有幅度调制的所希望的驱动信号。在第一实施例中，激励电路设计为以可预先给定的第三频率进行调制，使得在第一和第二激励信号的幅度镨中出现至少一个第一、至少一个第二和至少 一个第三谱线，其中第 一镨线对应于摆动的时钟脉冲的瞬时频率，而第二和第三镨线在数值上以可预先给定的第三频率的间隔地与第一镨线对称。在此优选的是，信号的相位在第二谙线附近和在第三谱线附近，使得在半桥中点上的信号的幅度镨中在可预先给定的第三频率处没有谱线。此外优选的是，在此情况下负栽电路构建为谐振回路，使得在所连接的高压放电灯的情况下在用于连接高压放电灯的连接部上的功率镨中得到预先给定的第三频率的镨线。通常，激励电路设计为以可预先给定的第三频率对第 一和第二频率之间摆动的时钟脉冲进行频率调制。为了实现该频率调制，原则上提出了三种不同的变形方案在第一变形方案中，激励电路包括脉宽调制模块，脉宽调制模块的时钟脉冲输入端耦合到在第 一和第二频率之间摆动的时钟脉冲的源，而脉宽调制模块的调制输入端耦合到第三频率的信号的源，其中激励电路设计为使得在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动高压放电灯（Ｌａ）的电路装置，其具有：　－半桥装置中的至少一个第一电子开关（Ｓ１）和至少一个第二电子开关（Ｓ２）；　－用于为半桥装置供给直流电压信号（Ｕｏ）的电源电压端子；　－负载回路（１４），该负载回路包括灯 电感线圈（Ｌ↓［１］）并且一方面耦合到半桥中点而另一方面耦合到用于连接高压放电灯（Ｌａ）的至少一个连接部上；　－用于提供至少一个第一激励信号和至少一个第二激励信号给所述第一电子开关（Ｓ１）和所述第二电子开关（Ｓ２）的激励电路（１８）， 其中激励电路（１８）被设计为提供第一和第二激励信号，使得其时钟脉冲一方面在第一和第二频率（ｆ↓［１］，ｆ↓［２］）之间摆动而另一方面以能够预先给定的第三频率（ｆ↓［ｍｏｄ］）调制，　其特征在于，　激励电路（１８）还设计为以能够预 先给定的第三频率（ｆ↓［ｍｏｄ］）进行调制，使得在用于连接高压放电灯（Ｌａ）的连接部上的信号的功率谱中，在能够预先给定的第三频率（ｆ↓［ｍｏｄ］）处得到谱线。

【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：赫伯特克斯特尔，
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]