高压放电灯系统及发光系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压放电灯系统，其包括灯和电感镇流器，该灯在其外灯泡中包括电弧管和启动单元，该启动单元包括放置在外灯泡中的启辉器和阻抗器，该阻抗器被配置为使得在启辉器中达到预定的脉冲电压阈值的脉冲的出现频率满足预定的脉冲频率阈值。本实用新型专利技术还公开了使用该灯系统作为发光单元的发光系统。通过使用本实用新型专利技术的灯系统或者发光系统，可以获得更好的启动性能，并且/或者，可以提高灯系统的启动速度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及灯系统及发光系统
，具体地，涉及具有改进的阻抗值的高压放电灯系统，尤其是金属卤素灯系统和高压钠灯系统以及使用这样的灯系统的发光系统。
技术介绍
近年来，被越来越广泛地应用。相比于传统的白炽灯、荧光灯，高压放电灯具有诸如可以选择辐射光谱、发光效率高、使用寿命长等诸多优点。
技术实现思路
诸如金属卤素灯和高压钠灯的高压放电灯一般使用外置的电子触发器，对非专业用户来说，使用不方便。而且对目前使用汞灯的系统来说，不具备可互换性。不利于节能推 广。然而，尽管在具有电感镇流器的金属卤素灯和高压钠灯中，有时使用包括外灯泡中的启辉器的启动单元，但在启辉器中的电压脉冲通常大于2. O千伏，频率较低且不可控。在日本专利申请2001-126663A中提出了在外灯泡中设置卤钨灯，利用卤钨灯的灯丝阻抗来起限流作用，并且同时利用卤钨灯作为除电弧管(也称为内管、放电管)之外的另一紫外线辐射源。但是，在该方案中，启辉器中的电压脉冲的出现频率依然是不可控的。根据本技术的实施例，提出了一种高压放电灯系统，其包括灯和电感镇流器，该灯在其外灯泡中包括电弧管和启动单元，该启动单元包括放置在外灯泡中的启辉器和阻抗器，阻抗器被配置为使得在启辉器中达到预定的脉冲电压阈值的脉冲的出现频率满足预定的脉冲频率阈值。优选地，阻抗器可以被配置为使得在启辉器中达到I. O千伏的脉冲的出现频率满足预定的脉冲频率阈值，并且/或者，可以被配置为使得在启辉器中达到预定的脉冲电压阈值的脉冲的出现频率达到90赫兹。这样的灯系统可以是金属卤素灯系统或者高压钠灯系统。可以将阻抗器的阻抗值和电感镇流器的阻抗值的平方和的算术平方根定义为限流阻抗值。优选地，阻抗器可以被配置为使得限流阻抗值大于等于第一阻抗阈值并且小于等于第二阻抗阈值，其中第一阻抗阈值和第二阻抗阈值是基于电感镇流器的功率值的。进一步地，阻抗器可以被配置为使得限流阻抗值大于等于第一阻抗阈值并且小于等于第二阻抗阈值，其中第一阻抗阈值和第二阻抗阈值均与电感镇流器的功率值呈线性反比关系。再进一步地，阻抗器可以被配置为使得限流阻抗值大于等于第一阻抗阈值并且小于等于第二阻抗阈值，其中第一阻抗阈值是-ο. 0456P+301.54，所述第二阻抗阈值是-O. 2719P+434. 78，其中P是电感镇流器以瓦为单位的功率值。优选地，电感镇流器可以被配置为功率小于等于125瓦。进一步地，电感镇流器可以被配置为功率大于等于50瓦。上述灯系统可以被配置为额定电源电压是220V。在上述灯系统中，电弧管可以是由陶瓷制成的。此外，在上述灯系统中，启辉器可以具有紫外线透射外壳并且填充有惰性气体。该惰性气体例如是氩气。而且，在上述灯系统中，阻抗器可以包括卤钨灯。优选地，阻抗器与启辉器串联连接。根据本技术的实施例，还提供了一种包括发光单元的发光系统，其中，至少一个发光单元使用了上述灯系统。通过应用根据本技术的灯系统以及发光系统，可以实现改进的启动性能，并且/或者，可以提高灯系统的启动速度。附图说明从对说明本技术的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本技术的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中图I是示出了根据本技术的实施例的灯系统中的灯的示意图；图2是示出了根据本技术的实施例的灯系统的电路结构的示意图；图3是示出了根据本技术的实施例的灯系统的启动时间与启辉器中达到I. O千伏的脉冲的出现频率之间的关系示例的示意图；并且图4A至4C是示出了在根据技术的实施例中，当电源电压为220伏、电感镇流器的功率分别为125、80、50瓦时，限流阻抗值与高于I. O千伏、I. 5千伏的脉冲的出现频率之间的关系的示意图。具体实施方式参照图I和图2示出了根据本技术的实施例的高压放电灯系统的示例。该示例性的灯系统包括灯I和电感镇流器2 (仅在图2中示出)，灯I在其外灯泡3 (仅在图I中示出)中包括电弧管4和启动单元5，启动单元5包括放置在外灯泡3中的启辉器6和阻抗器7，阻抗器7被配置为使得在启辉器6中达到预定的脉冲电压阈值的脉冲的出现频率满足预定的脉冲频率阈值。如图I和2中所示，在启动单元5中还可以包括例如双金属开关8。当然，对于本领域普通技术人员而言，双金属开关也可以由具有类似电气特性的其他部件来代替。具体地，如图I中所示，启辉器6、阻抗器7和双金属开关8串联，形成启动单元5，启动单元5与电弧管4并联，组成灯1，灯I与电感镇流器2串联，通过电源得到供电。当然，图I中示出的拓扑结构仅仅是示例，并不意味着所示出的是高压放电灯系统的唯一可能的拓扑结构，对于本领域普通技术人员而言，也可以通过其他的适当的拓扑结构来实现根据本技术的实施例的高压放电灯系统。对于具有启辉器的高压放电灯系统而言，启动性能取决于灯I本身的特性以及启动单元5的启动性能。而对于启动单元5而言,其在启动阶段出现的电压脉冲的值越大、频率越高，启动性能越好。因此，通常使用启辉器6中电压脉冲的值以及频率来评价启动单元5的启动性能。要注意，在启辉器6的启动阶段，电压脉冲的值越大，其出现频率越低。本技术的专利技术人发现，对于高压放电灯系统而言，当达到I. O千伏的电压脉冲的出现频率为90赫兹或更高时，可以在较短时间内将灯的电弧管启动，获得较好的启动性能。例如，图3中示出了，当使用220伏的电源和80瓦的电感镇流器时，对于已经经过了13000小时寿命试验的电弧管，在启辉器中达到I. O千伏的脉冲的出现频率与电弧管启动所需时间之间 的关系。其中，横坐标是启辉器中达到I. O千伏的脉冲的出现频率，以赫兹为单位；纵坐标是电弧管启动所需的时间，以秒为单位；并且，竖直方向上的虚线示出了 90赫兹的出现频率。从图中可以看到，当达到I. O千伏的脉冲的出现频率达到90赫兹时，可以较快地(如图3中所示，在60秒之内)启动电弧管。因此，需要使得启辉器6中达到预定的脉冲电压阈值的脉冲的出现频率满足预定的脉冲频率阈值，这可以通过配置阻抗器7的阻抗值Rf来实现。优选地，该脉冲电压阈值是I. O千伏。此外，优选地，该脉冲频率阈值是90赫兹。 而根据本技术的实施例的配置尤其适用于金属卤素灯以及高压钠灯。进一步地，本技术的专利技术人还发现，例如当限流阻抗值Rz位于第一阻抗阈值和第二阻抗阈值之间(即，Rz大于等于第一阻抗阈值而小于等于第二阻抗阈值)时，可以使得启辉器6中达到预定的脉冲电压阈值的脉冲的出现频率满足预定的脉冲频率阈值。其中，第一阻抗阈值与第二阻抗阈值均与所使用的电感镇流器2的功率有关，而这里提及的限流阻抗值Rz可以用电感镇流器2的阻抗值Rb与阻抗器7的阻抗值Rf的平方和的算术平方根来表不。一种示例性的第一阻抗阈值和第二阻抗阈值与电感镇流器2的功率值之间的关系是，第一阻抗阈值和第二阻抗阈值均与电感镇流器2的功率值呈线性反比关系。图4A至图4C示出了在根据本技术的实施例中，当电源电压为220伏、电感镇流器的功率分别为125、80、50瓦时，限流阻抗值Rz与达到I. O千伏、I. 5千伏的脉冲的出现频率之间的关系的示意图。在图4A至图4C中，横坐标是限流阻抗值Rz，以欧姆为单位；纵坐标是启辉器中达到预定的电压脉冲阈值的脉冲的出现频率，以赫兹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压放电灯系统，其包括灯和电感镇流器，所述灯在其外灯泡中包括电弧管和启动单元，所述启动单元包括放置在所述外灯泡中的启辉器和阻抗器，所述阻抗器被配置为使得在所述启辉器中达到预定的脉冲电压阈值的脉冲的出现频率满足预定的脉冲频率阈值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金涛，刘先德，大谷胜也，杨达，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：