高压脉冲发生器、高压放电灯和点燃单元制造技术

本发明专利技术涉及一种基于螺旋脉冲发生器的紧凑型高压脉冲发生器，其特征在于，螺旋脉冲发生器实施为低温共烧陶瓷部件或者高温共烧陶瓷部件，其由陶瓷膜和施加到其上的、金属导电胶或金属膜形式的金属化物构成。此外，本发明专利技术还涉及一种高压放电灯和一种基于这种高压脉冲发生器的点燃单元。

High voltage pulse generator, high pressure discharge lamp and ignition unit

The invention relates to a spiral compact high voltage pulse generator based on pulse generator, which is characterized in that the spiral pulse generator for LTCC components or high temperature cofired ceramic components, which is composed of ceramic membrane and applied to metal compounds on the metal, conductive rubber or metal film form. In addition, the invention relates to a high-pressure discharge lamp and a lighting unit based on the high-voltage pulse generator.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术基于高压放电灯。这种灯尤其是用于通用照明或者用于光学照相目的或者用于车辆照明的高压放电灯。此外，本专利技术还涉及一种高压脉冲发生器，该高压脉冲发生器尤其可以用于灯。
技术介绍
高压放电灯的点燃的问题目前通过以下方式来解决点燃装置被集成到镇流器中。这带来的一个缺点是，馈电线必须耐高压地设计。过去，一再尝试将点燃单元集成进灯中。在此尝试将点燃单元集成到灯头中。一种特别有效的和有希望实现特别高的脉冲的点燃借助所谓的螺旋脉冲发生器来实现，参见 US-A 3 289 015。很久之前，这种装置在不同的高压放电灯如金属卤化物灯或者高压钠灯中被建议，参见例如US-A 4 325 004,US-A 4 353 012。然而。它们并不能实施，因为一方面它们太贵，另一方面，将其装入灯头中的优点并不充分，因为保留了引起灯泡中的高压的问题。因此，灯损坏的概率，无论是绝缘问题或者灯头的破裂，都强烈增大。目前常用的点燃装置通常不能被加热超过100°C。所生成的电压随后必须被输送给灯，这要求具有相应高压耐受性(典型为大约5kV)的线路和灯保持器。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种高压放电灯，其点燃特性相对于迄今的灯明显得到改进，并且不担心由于高压引起的损坏。这尤其适于金属卤化物灯，其中放电容器的材料可以是石英玻璃或者陶瓷。该任务通过一种具有放电容器的高压放电灯来解决，其中该放电容器安置在外灯泡中并且通过支架保持在那里，其中点燃装置集成在该灯中，该点燃装置在灯中生成高压脉冲，其中该点燃装置安置在外灯泡中。此外，本专利技术的任务是提供一种紧凑的高压脉冲发生器，其中螺旋脉冲发生器实施为低温共烧陶瓷部件，或者实施为由陶瓷膜和金属导电胶构成的高温共烧陶瓷部件。根据本专利技术，现在借助特定的耐高温的螺旋脉冲发生器生成点燃灯所需的至少 1. 5kV的高压脉冲，该螺旋脉冲发生器被集成在外灯泡中的放电容器的紧邻的附近。由此， 不仅可以冷点燃而且也可以热再点燃。现在使用的螺旋脉冲发生器尤其是所谓LTCC部件。这指的是，由具有LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics低温共烧陶瓷)能力的陶瓷来制造。这样的材料是一种特殊的陶瓷，该陶瓷可以被制为耐高达600°C的温度。虽然LTCC已经与灯结合地被使用(参见US 2003/0001519和US-B 6 853 151)，然而，针对完全不同的目的，LTCC被使用在实际极少遭受温度负荷的、具有100°C以下的典型温度的灯中。LTCC的与高压放电灯(如特别是具有点燃问题的金属卤化物灯)的点燃相关联的高温度稳定性的特殊值，在现有技术中不能被得到。螺旋脉冲发生器是一种部件，其将电容器的特性与波导的特性相结合用于生成具有至少1.5kV的电压的点燃脉冲。为了制造，具有金属导电胶的两个陶瓷“生膜”被压印， 接着错位地绕成螺旋形，并且最后均衡地挤压为成型体。接着在800°C至1100°C之间，尤其在800°C至900°C之间的温度范围的空气中进行金属胶和陶瓷膜的共烧。这样的处理允许螺旋脉冲发生器的典型高达700°C的温度负荷的使用范围。由此，螺旋脉冲发生器可以在外灯泡中安置在放电容器的直接附近，也可以安置在灯头中或者安置在灯的紧邻的附近。然而，为了制造螺旋脉冲发生器，也可以使用具有金属导电胶的陶瓷“生膜”，该生膜属于HTCC材料(High Temperature Co-fired Ceramics (高温共烧陶瓷))的烧结温度的区域。它们例如是A1203、等。该类材料在1100°C到1800°C之间的高温范围中被致密地烧结。烧结也可以在氮气(N2)、氩气(Ar)或者氢气(H2)或者它们的具有不同的气体组分和混合比的混合物中进行。为了制造螺旋脉冲发生器，优选可以使用陶瓷生膜，该生膜在烧结之后具有ε为 5至20000的相对介电常数(D. K.)。这能够实现螺旋电容器的很大的电容并且此外还能够实现所生成的高压脉冲的比较大的宽度。对介电常数的实际上合适的值是ε =10至100。由此，很紧凑的结构变得可能，这能够实现将螺旋脉冲发生器直接装入灯的外灯泡中或者装入其灯头中。此外，高的脉冲宽度还有利于放电容器的等离子体中的击穿。优选所有如下胶系都适于作为膜上的金属化物这些胶系具有至少一种金属成分并且这些胶系在烧结工艺之后传导电流。优选的是，这些金属成分为Ag、Au、Cu、Mo、Ni、 Pt、由Ag和Pd根据组成A^iPcU构成的混合物。在此，χ优选在0. 5至0. 99的范围内。金属化物也可以以金属膜的形式层压到陶瓷基板上。膜的厚度优选在Iym至 ΙΟΟμπι的范围中。在此，膜可以在成形的绕制工艺之前或者在其期间被施加。非金属的、对导电的涂层合适的材料系是石墨。非金属-无机的、用于导电的涂层的材料系是导电的陶瓷或者金属陶瓷。基本上优选所有的如下陶瓷材料系都适于制造螺旋脉冲发生器其中通过浆料 (Schlicker)可以由这些陶瓷材料系拉出陶瓷生膜。陶瓷材料系(非金属-无机的)在基本状态中具有在、=5和、=20000之间的介电常数。但是，其中至少一种组分是陶瓷材料系的混合物和材料系也是合适的。尤其是表1中的材料表 权利要求1.一种基于螺旋脉冲发生器的紧凑型高压脉冲发生器，其特征在于，螺旋脉冲发生器实施为低温共烧陶瓷部件或者高温共烧陶瓷部件，其由陶瓷膜和施加到其上的、金属导电胶或金属膜形式的金属化物构成。2.根据权利要求1所述的高压脉冲发生器，其特征在于，螺旋体包括至少η= 5匝并且优选最高包括η = 500匝。3.根据权利要求1所述的高压脉冲发生器，其特征在于，陶瓷膜使用以下材料中的至少一种钛酸盐或者铌酸盐、基于铋的钙钛矿或者钨-青铜。4.根据权利要求1所述的高压脉冲发生器，其特征在于，材料的介电常数在3至21000 之间选择，优选在5至20000之间选择。5.一种高压放电灯，其具有放电容器和相关的点燃装置，其中该点燃装置生成高压脉冲并且包含根据上述权利要求之一所述的基于螺旋脉冲发生器的紧凑型高压脉冲发生器。6.根据权利要求5所述的高压放电灯，其特征在于，螺旋脉冲发生器安置在灯的外灯泡中。7.根据权利要求5所述的高压放电灯，其特征在于，整个点燃装置安置在外灯泡中。8.根据权利要求5所述的高压放电灯，其特征在于，螺旋脉冲发生器由多个层构建，其中层的数目η为至少η = 5。9.根据权利要求8所述的高压放电灯，其特征在于，层的数目η最高为η= 500，优选为最高η = 100。10.根据权利要求5所述的高压放电灯，其特征在于，螺旋脉冲发生器具有大致空心圆柱形的构型，其内直径为至少10mm。11.根据权利要求5所述的高压放电灯，其特征在于，螺旋脉冲发生器的介电常数％ 为至少ε r = 10。12.根据权利要求5所述的高压放电灯，其特征在于，在外灯泡中此外还安置有串联电阻，其限制螺旋脉冲发生器的充电电流。13.一种基于根据上述权利要求1至4之一所述的高压脉冲发生器的点燃单元，其特征在于，该点燃单元此外还包括至少一个充电电阻和开关。全文摘要本专利技术涉及一种基于螺旋脉冲发生器的紧凑型高压脉冲发生器，其特征在于，螺旋脉冲发生器实施为低温共烧陶瓷部件或者高温共烧陶瓷部件，其由陶瓷膜和施加到其上的、金属导电胶或金属膜形本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于螺旋脉冲发生器的紧凑型高压脉冲发生器，其特征在于，螺旋脉冲发生器实施为低温共烧陶瓷部件或者高温共烧陶瓷部件，其由陶瓷膜和施加到其上的、金属导电胶或金属膜形式的金属化物构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·克洛斯，乌特·利波尔德，卡斯滕·舒，托尔斯滕·施泰因科普夫，克劳斯·施托克瓦尔德，斯特芬·沃尔特，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE