具有介质阻碍放电的放电灯的电子镇流器制造技术

叙述了具有介质阻碍放电的放电灯的运行方法以及一个相应的镇流器和照明系统。本发明专利技术是为了达到减少在放电灯上的外部电压，以便通过内部的反向极性在电灯上产生复燃。复燃改善了电灯运行的效益和使得非常小和轻的镇流器的结构成为可能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到放电灯的运行方法和相应的电子镇流器。其中运行方法和镇流器是涉及到一种确定的放电灯类型，在其中将所谓的介质阻碍放电充分利用在发光上。为了产生这样的放电，介质层位于放电灯的至少一个放电电极和一个放电介质之间。在这里不详细叙述具有介质阻碍放电的放电灯的技术和与之有关的可以参考当代技术水平。现有技术这个
的技术发展当前主要是从事于放电灯的研究。一个例外是以前的专利申请将脉冲有效功率耦合到放电灯的有关运行方法。为此参考WO94/23442，其公开内容这里包括在参照之内。那里表示的运行方法形成为下面叙述的本专利技术的基础。本专利技术从事于将上述当代技术水平中基本上叙述过的运行方式转换为电子技术特别有益的运行方法和从属的电子镇流器。当开发这样的运行方法和镇流器时一般来说争取在尽可能适当的整体妥协中满足各种质量判据。首先电子镇流器应该尽可能高效率工作，以便与电灯的效率共同达到由放电灯和镇流器构成的照明系统的好的总效率。第二个观点涉及到通过相应的运行方法使电子镇流器有可能成为紧凑和轻的结构，大体上也适合于安装在狭小位置或者限制重量的情况下。涉及到用介质阻碍放电的放电灯特别感兴趣的应用领域中这正巧起重要的作用。例子是平面屏幕或者复印机灯的后照明系统，对于这些下面还要详细叙述。最后涉及到大量制造成本和寿命和故障概率应该达到经济性优点的目的。专利技术说明以本专利技术为基础的技术问题是，从WO94/23442的技术理论出发规定了使用镇流器时特别适合的运行方法和为此设计的照明系统和镇流器。为此按照本专利技术安排了在至少一个电极和一个放电介质之间具有介质层的放电灯的运行方法使用镇流器具有功率供应的初级回路，包括放电灯的次级回路以及将初级回路与次级回路连接在一起的变压器，在这种方法中将电压脉冲从初级回路中经过变压器注入在次级回路中，电压脉冲在放电灯L上导致起到点燃作用的外部电压UL和在放电灯上导致内部的反向极性，其特征为，通过镇流器在放电灯上的外部电压起到从放电灯中减去电荷的作用和用这种方法通过遗留的内部的反向极性将放电灯导致复燃。此外本专利技术涉及到具有放电灯和镇流器的照明系统，镇流器是为了按照本专利技术的运行方法设计的。最后本专利技术也涉及到适合于运行方法的镇流器的特殊结构形式，在其中阻塞变流器和流量变换器按照时间顺序交替地起作用。各种从属权利要求涉及到本专利技术有利的结构。按照本专利技术安排了已经叙述过方式的放电灯的运行方法，在其中使用镇流器。对于本专利技术的目的有益地涉及到一种电子镇流器是由用这里不再感兴趣的方法导线供电的初级回路，和应该将电灯连接在其上或者连接在其上的次级回路组成的。初级回路和次级回路是经过变压器耦合的，经过变压器可以将导线从初级回路耦合到次级回路。现在安排了经过变压器将电压脉冲耦合到次级回路中，这导致了放电灯上的外部电压。以本专利技术为基础的思路是，放电灯后面的性能本身是重要的。从中发觉这里分析的在用介质阻碍放电的放电灯上引起一个反向极性在放电灯上作为对外部电压的介质反应和作为结果是通过外部电压点燃放电。更确切地说达到点燃电压之后在放电介质中形成放电，如在已经提及的运行方法的基础申请中详细叙述过的。因此电荷载体移动到一个电极的介质层上和不断地熔融在介质层上。从而建立了相对于外场的内部的反向极性，这一直升高到在放电介质中不再出现总场时，则也不再可能有电流流过电灯。因此放电介质从起欧姆消耗作用的性能-同时电阻随着时间变化-改变为表示电容的电性能。此外将其他电容与放电介质串联在一起，和特别是通过电极上的一个或者多个介质层。从放电灯的这种物理性能出发本专利技术的基本思路现在在于，将这个内部的反向极性不能理解为干扰效应，而在运行方法中是有功能的和是集成在所属的镇流器的功能原理中的。在这个意义上按照本专利技术的运行方法安排了，将放电灯上原来引起上述反向极性的外部电压足够快地又从放电灯中减去，以便当通过外部电压造成的第一次点燃之后使内部的反向极性可以导致在相反方向的继续点燃。这个第二次点燃在这里被称为复燃和在任何情况下不会完全返回到外部的电压，而是更可能在任何情况下至少部分地返回到内部的反向极性。在这个申请中为了表示的清楚起见这样陈述理由，在放电灯上的外部电压或者内部的反向极性造成点燃。为了完整性起见然而为此还必须补充，灯的点燃性能与许多其他参数有关。特别是在电灯上或者在一个场上建立电压时边缘斜率和导数起重要作用。这意味着例如在放电灯上的外部电压的点燃是在电压值比较小时进行的，如果这个外部电压是很快建立的。这个建立在经验上的结果可以这样解释，电极不可能很好地跟随着场的升高，随着比较陡的电压升高和因此在电压曲线上的高频傅立叶成分中比较大的部分改善了特别是介质的高频导电性和因此将存在于放电介质中的实际的场放大。其他的时间参数也起作用，例如单个的有效功率脉冲之间的所谓的无效时间。将这个无效时间选择得愈长，在无效时间结束时遗留的剩余电离愈少和因此对于重新点燃要求的电压愈高。在本专利技术其他过程中不再继续讨论这个关系，因为与本专利技术原理没有直接联系。然而人们必须保持清醒，除了纯粹的电压值和电灯参数之外还有运行方法的时间参数对于点燃-和复燃性能起重要作用。涉及到时间顺序和在后面使用的第一次点燃和复燃的关系应该指出，除了放电灯类型的这种运行方法之外当然针对连续放电运行，则在复燃之后又跟随着一个“再点燃”，即第一次点燃。然而在本专利技术的说明中只分析这种重复过程的整体，其中为了简单起见“第一次”是以外部电压的点燃为基础的。其中一般来说不是非得必要运行方法整体上在严格的意义上是周期的。相对应的本专利技术还涉及到一种照明系统，在这里系统是由一个放电灯和一个镇流器组成的，将这些为了按照本专利技术的运行方法设计的。此外必须用适当的方法涉及到本专利技术想要的功能方法，特别是涉及到容量将镇流器与各个放电灯相协调，按照本专利技术的复燃的重要的优点如下首先将一些不可避免地到达反向极性的能量的至少绝大部分通过复燃转换为发光和因此改善了总能量的利用。而且用适当的方法也可以这样撤消反向极性，将存储在其中的能量可以经过变压器返回流入初级回路，然而这当然与整个损失的提高联系在一起，因为返回到初级回路的部分又经过变压器和次级回路必须到达放电灯，以便能够利用。此外由于改善能量利用和特别是还与用反馈到初级回路的方式取消反向极性相比较得出，当规定放电灯功率时可以将镇流器的电路设计得比较小。随后很容易得出，借助于本专利技术根据比较小的功率设计的初级回路电路可以供应同样的放电灯功率，和而且通过改善在次级回路侧的能量利用和通过取消或者减小必要性，不将在次级回路侧“被消耗的”能量值重新反馈给初级回路侧。在改善能量利用范围内也可以将次级回路侧根据比较小的功率设计。最后还得出放电物理学的复燃在放电灯本身的优点是，如果放电灯将各种化学的种类和电荷载体的位置分布均匀化。因此不能将具有第一次点燃后面跟随着的复燃的按照本专利技术的运行方法理解为，由于电子技术原因在一定程度上容忍复燃，而是不仅从放电介质的物理学观点而且从电子技术角度复燃代表了特别适合于实现以本申请为基础的在这里以脉冲为基础的运行方法。从专利技术者的角度为了清楚地理解以本专利技术为基础的效果，在本专利技术中分析的放电灯与金属相比较出现的电荷载体浓度少很多数量级，则外部的场只通过各个移本文档来自技高网...

【技术保护点】
在至少一个电极和一个放电介质之间具有介质层的放电灯（Ｌ）的运行方法， 使用镇流器情况下具有功率供应的初级回路（Ｐ），包括放电灯（Ｌ）的次级回路（Ｓ）以及将初级回路（Ｐ）与次级回路（Ｓ）相连接的变压器（Ｐ）， 在这种方法中从初级回路（Ｐ）经过变压器（Ｔ）给次级回路（Ｓ）注入电压脉冲，电压脉冲导致在放电灯（Ｌ）上起点燃作用的外部电压（Ｕ↓［Ｌ］）和导致在放电灯（Ｌ）上的内部的反向极性， 从而其特征为， 通过镇流器将放电灯（Ｌ）的外部电压造成的电荷被放电灯（Ｌ）取出和用这种方法通过遗留的内部的反向极性导致放电灯（Ｌ）复燃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K瓦梅斯，L希茨施克，F沃尔科默，
申请(专利权)人：电灯专利信托有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]