驱动高压放电灯的电路装置
2019-11-22

驱动高压放电灯的电路装置

本发明涉及一种用于驱动高压放电灯的电路装置,其中该电路装置具有用于给负载电路提供能量的电压互感器,该电压互感器装备有用于高压放电灯(La)的连接端子和用于脉冲点火装置的点火变压器(T1)的次级绕组(L1b)的连接端子,该脉冲点火装置用于触发该高压放电灯(La)中的气体放电,并且该电路装置的特征在于,在负载电路中布置有至少一个电容器(C1),该至少一个电容器(C1)在连接脉冲点火装置时与点火变压器(T1)的次级绕组(L1b)串联,其中该电容器(C1)的电容这样来确定大小,使得该电容器(C1)对于由脉冲点火装置产生的点火脉冲来说基本上是短路,并且在成功触发高压放电灯(La)中的气体放电之后,如果灯电流流过该次级绕组(L1b),则引起至少部分补偿点火变压器(T1)的电感。

由上述电容器和点火变压器的次级绕组组成的串联振荡回路的谐振频率优选地大于500千赫兹,以便能够在其共鸣之上驱动灯并以便实现空间紧凑的点火装置。此外,在从大约300千赫兹起的工作频率中,次级绕组的电感在灯工作期间特别令人厌烦。

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于驱动高压放电灯的电路装置。

通过借助至少一个电容器来至少部分补偿灯电流流过的、点火变压器的次级绕组的电感,能够将由于该电感而在负载电路中所引起的电压降减少到希望的量度,由此减小电压互感器的部件中、尤其是其半导体开关中和其电压输出上的变压器中的损耗功率。至少一个电容器C1的电容由点火变压器次级绕组L1b的现有电感、点火变压器次级绕组的所希望的有效的电感Lsoll和电压互感器的开关频率f或灯交流电流的频率来计算出:C1=1/(4π2f2(L1b-Lsoll))大的点火电感L1b得到由电压互感器供给的负载电路的高品质,并随着品质的增加,该灯电流呈现理想的正弦变化过程。由此,提高该电路装置的电磁兼容性。此外,由此还只以小强度来激励放电介质中的共鸣。

在高压放电灯La的点火阶段期间,这些场效应晶体管S41、S42由其例如被构造为微控制器-控制的控制装置(未示出)交替地以350千赫兹的开关频率接通,该开关频率与串联谐振电路L5、C5、C1的谐振频率相对应。由此,在变压器T4的次级绕组上产生相同频率的交流电压,从该交流电压中借助上述的串联谐振电路产生约2500伏特的由于谐振而过高的交流电压。因此,在电容器C5、C1的串联电路上,针对该脉冲点火装置使用相应高的输入电压,该输入电压足以使脉冲点火装置的点火电容器(未示出)通过整流二极管(未示出)和充电电阻(未示出)充电到该脉冲点火装置的火花隙(未示出)的击穿电压。在击穿火花隙时,该点火电容器通过点火变压器T1的初级绕组L1a放电并且在其次级绕组L1b中产生用于触发高压放电灯La中的气体放电的、直至30000伏特的高压点火脉冲。在成功地触发高压放电灯La中的气体放电之后,串联谐振电路L5、C5通过灯La的现在导电的放电路径来短路,并且由此,被提供给谐振电容器C5的输入电压对于脉冲点火装置不再足以将点火电容器充电到火花隙的击穿电压。在成功地触发高压放电灯La中的气体放电之后,推挽变换器的开关频率被提高到550千赫兹的频率。在该工作阶段、即所谓的起动阶段或者所谓的灯的功率起动期间,给该灯La输送过高的功率,以便实现高压放电灯La的放电介质的填充部件的快速蒸发并且由此在尽可能短的时间中实现该灯La的完全的光辐射。在上述功率起动的末端,灯交流电流的频率被提高到715千赫兹的值,以便保证在35瓦特的灯的额定功率时的工作。与灯电流流过的次级绕组L1b串联的电容器C1在这个频率时引起次级绕组L1b的电感的部分补偿并因此有利于减小半导体开关S41、S42和变压器T4中的功率损耗。

Description

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于驱动高压放电灯的电路装置。

公开文献WO 98/18297说明了一种推挽变换器,该推挽变换器通过变压器将高频交流电压加载到负载电路和与该负载电路直流隔离的脉冲点火装置。在该负载电路中连接高压放电灯。该脉冲点火装置在点火阶段期间将高压脉冲提供给高压放电灯的辅助点火电极。

在图4和5中示出了本发明的两个其他的实施例。这两个实施例的共同之处在于,被用于部分补偿点火变压器T1的次级绕组L1b的电感的电容器C1或C51在触发灯La中的气体放电之前被加载直流电压。该直流电压除了由脉冲点火装置产生的点火脉冲之外在其点火阶段期间可供灯La使用。在此,在灯La的放电路径由于点火脉冲变成低阻之后,该灯上的电容器C1或C51的能量释放不是突然地进行,而是由于点火变压器T1的次级绕组L1b的电感延时一定的时间间隔,该时间间隔比由点火装置产生的点火脉冲的持续时间长。由此,灯La的放电路径的低阻状态保持这个预定的时间间隔,并且该接收的可能性通过镇流器Q或根据图5的E级变换器来提高,该可能性也就是导电通道不会中断在这两个灯电极之间的放电等离子体中。

根据本发明的、用于驱动高压放电灯的电路装置具有用于给负载电路供应能量的电压互感器,该电压互感器装备有用于高压放电灯的连接端子和用于脉冲点火装置的点火变压器的次级绕组的连接端子,脉冲点火装置用于触发高压放电灯中的气体放电,并且该电路装置的特征在于,在负载电路中布置有至少一个电容器,该至少一个电容器在连接脉冲点火装置时与该点火变压器的次级绕组串联,其中该电容器的电容这样来确定大小,使得该电容器对于由该脉冲点火装置产生的点火脉冲来说基本上是短路,并且如果灯电路流过次级绕组,则在成功地触发高压放电灯中的气体放电之后引起至少部分补偿点火变压器的电感。

由上述电容器和点火变压器的次级绕组组成的串联振荡回路的谐振频率优选地大于500千赫兹,以便能够在其共鸣之上驱动灯并以便实现空间紧凑的点火装置。此外,在从大约300千赫兹起的工作频率中,次级绕组的电感在灯工作期间特别令人厌烦。

根据本发明,该任务通过权利要求1的特征来解决。本发明的尤其有利的实施方案在从属权利要求中被说明。

驱动高压放电灯的电路装置

公开文献WO 98/18297说明了一种推挽变换器,该推挽变换器通过变压器将高频交流电压加载到负载电路和与该负载电路直流隔离的脉冲点火装置。在该负载电路中连接高压放电灯。该脉冲点火装置在点火阶段期间将高压脉冲提供给高压放电灯的辅助点火电极。

在图3中所示出的、第三实施例的电路装置与第二实施例的电路装置的区别仅仅在于附加的串联谐振电路元件C5、L5,这些附加的串联谐振电路元件C5、L5与变压器T4的次级绕组并联。因此,在图2和3中,相同的元件带有相同的参考标记。电容器C1、C5和电感L 5一起构成串联谐振电路,该串联谐振电路在高压放电灯La的点火阶段期间给脉冲点火装置提供能量。该脉冲点火装置的电压输入为了这个目的与在点火阶段期间与灯La串联的电容器C1、C5并联。在结束点火阶段之后,串联谐振电路的、与高压放电灯La的放电路径(Entladungsstrecke)并联的元件C5、L5通过该灯La的现在导电的放电路径来短路,并且电流供给的推挽变换器的开关频率被提高如此多,以致该开关频率接近串联谐振电路的谐振频率,该串联谐振电路由现在与点火变压器T1的次级绕组L1b串联的电容器C1和上述次级绕组L1b构成。该电容器C1在结束点火阶段之后在灯工作期间引起灯电流流过的、点火变压器T1的次级绕组L1b的电感的部分补偿,由此,推挽变换器的半导体开关S41、S42和变压器T4中的损耗功率被减小。根据第二和第三实施例的元件的大小在表中给出。