高亮度电灯的点火器制造技术

一个用于镇流电路的改进的高亮度放电（ＨＩＤ）点火电路使用一个在其次级线圈两端设置一个电容器的有隙变压器。镇流电路包含一个ＤＣ电源、一个下变频器、一个整流器和该点火电路。整流器的输出被提供给串联的有隙变压器的次级线圈和灯。灯是一个ＨＩＤ灯，诸如金属卤灯、高压汞灯、或金属汽灯。在电缆上向灯提供电源。灯的点火由点火电路控制，除了有隙变压器的次级线圈和电容器外，该点火电路还包含一个电感器，有隙变压器的初级线圈，两个ＳＩＤＡＣ以及一个电阻与一个电容器的并联组合，它们全部串联在下变频器的输出之间。有隙变压器的设计参数的选择，使得有隙变压器在满负载电流时不饱和。有隙变压器的次级线圈两端的电容器调节次级电路的共振频率，以对点火脉冲整形，使得能在为镇流电路设计的整个范围的负载条件下，包括由电缆的长度引起的变化的负载电容的条件下，满足灯的点火脉冲技术要求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及可用于高亮度放电灯的电路，更具体来说，涉及高亮度放电灯的点火电路。高亮度放电(HID)灯，如金属卤、高压钠、高压汞和金属汽，要求在点火后，才能在它们的“电弧”级(arc stages)中工作，发出它们额定的亮度。HID灯的点火要求在灯的电极之间应用一般是几千伏的高压脉冲。灯运行由称为“镇流电路”的电路执行。灯点火由点火电路执行，点火电路可以包含在镇流电路中，构成镇流电路的一部分。附图说明图1表示一个可用于点燃和运行HID灯38的镇流电路10。直流(DC)电压由DC源12生成，对DC源的适当设计是本领域中众所周知的。来自DC源12的电压被提供给下变频器14，后者起着一个电压比DC源12的输出低的电源的作用。对下变频器14的适当设计是本领域中众所周知的。下变频器14的输出被提供给整流器(commutator)16，对整流器的适当设计是本领域中众所周知的。整流器16的输出向串联的变压器30的次级线圈34和灯38施加一个周期转向的电流。电能是通过电缆36提供给灯38的，电缆的长度范围一般在一英尺左右到十五英尺。灯38的点火是由点火电路20控制的。除次级线圈34外，点火电路20还包括电感器22，变压器30的初级线圈32，两个SIDAC 24和26，以及电阻28与电容器29的并联组合，它们在下变频器14的输出之间串联连接。点火电路20如下所述地工作，以点燃灯38。位于下变频器14的输出的一个电容器(未予示出)根据下变频器14中的一个三极管开关(未予示出)的开关频率和工作循环而充电。SIDAC 24和26两端的电压等于位于下变频器14的输出的电容器两端的电压，直到发生SIDAC 24和26的击穿(breakover)，此时，一个电压脉冲被施加到初级线圈32并以一个高压脉冲耦合到次级线圈34。为保证初级线圈32与次级线圈34之间的良好耦合，以便获得良好的点火脉冲，变压器30的芯子是无间隙的。SIDAC 24和26保持导通(ON)，直到流经它们的电流降到它们的保持电流以下时才关闭(OFF)。此时，电容器29通过电阻28放电。现在，如果灯38已经点着，下变频器14通过整流器16向灯38提供一个大电流，但是下变频器14的输出电压降到SIDAC 24和26的击穿电压以下，使得点火电路20变得不起作用。另一方面，如果灯38没有点着，位于下变频器14的输出的电容器两端的电压就开始增加，直到变得等于SIDAC 24和26的击穿电压，于是该点火循环重复进行。电感器22限制di/dt，以保护SIDAC24和26。适合设计用于驱动100W陶瓷金属卤灯的点火电路20的各种部件的值如下电感器22-47μH；SIDAC 24-MKP1V120型或相当型号；SIDAC 26-MKP1V120型或相当型号；电阻28-10KΩ；电容器29-220nF。变压器30是无间隙类型的，含有一个四部分的E25/13/11线轴，一个3C85铁氧体磁心，一个9匝0.45金属线的初级线圈和一个132匝0.45金属线的次级线圈。不幸的是我们发现，当灯38吸收大负载电流时，镇流电路10向灯38提供相当大的波纹电流。波纹电流一般是由下变频器生成的，但是在电路10中，当向灯38提供的大电流流经次级线圈34时，变压器30饱和，次级线圈34变得不能降低波纹电流。这个大波纹电流在灯38中产生共鸣，这会使灯38熄灭，缩短其寿命，引起各种灯维护问题。我们也发现，如果改变用于携带向灯38提供的电流的电缆36的长度，特别是增加电缆36的长度时，会使灯点火不可靠。所以，需要有能减少由大体如图1中所示类型的镇流电路向灯38发出的波纹电流，同时让灯点火过程不过分地对电缆36的长度敏感的装置和方法。相应地，本专利技术的一个目的是提供一种帮助减少灯38处的波纹电流的HID灯点火电路。本专利技术的另一个目的是提供一种对电缆长度的实用范围内的灯的电缆长度不过分敏感的HID灯点火电路。这些和其它目的是在本专利技术的各种实施例中实现的。例如，本专利技术的一个实施例是一个用于有预定点火脉冲技术要求和预定最大工作负载电耗技术要求的高亮度放电灯的点火电路。该点火电路包含一个有一个初级线圈和至少一个次级线圈的有隙变压器，该变压器是额定的，以避免因流经其次级线圈的最大工作负载电流而饱和；一个与有隙变压器的次级线圈并联的第一电容器；与有隙变压器的次级线圈串联的第一和第二灯连接接点；一个与有隙变压器的初级线圈串联的电源开关；一个与有隙变压器的初级线圈连接的第二电容器。本专利技术的另一个实施例是一个用于点燃和控制高亮度放电灯的电子镇流电路。该镇流电路包含一个DC电源；一个与DC电源相连的整流器；一个有一个初级线圈和至少一个次级线圈的有隙变压器；一个点火次级电路，它包含有隙变压器的次级线圈、一个与有隙变压器的次级线圈并联的第一电容器、在整流器的输出之间与有隙变压器的次级线圈串联的第一和第二灯连接接点；一个点火初级电路，它包含一个电感器、有隙变压器的初级线圈、一个依赖电压的击穿元件；一个串联在DC电源的输出之间的第二电容器；点火初级电路进一步有一个与该第二电容器并联的电阻。图1是所发现的向灯发出高波纹电流的镇流电路的示意电路图。图2是按照本专利技术在图1的镇流电路中采用、以改善其总体性能的一个改进的点火电路的示意电路图。图3是表示在图2的点火电路的工作期间在冷灯(cold lamp)(开路)两端的电压的波形图。图4是表示在图2的点火电路的工作期间点火脉冲进入3pF负载的波形图。图5是表示在图2的点火电路的工作期间点火脉冲进入100pF负载的波形图。图6是表示在图2的点火电路的工作期间点火脉冲进入150pF负载的波形图。图7是按照本专利技术在图1的镇流电路中采用、以改善其总体性能的另一个改进的点火电路的示意电路图。图2表示了一个具有改进的HID点火电路120的镇流电路100。镇流电路100类似于镇流电路10，不同的是，变压器130是个有隙变压器，并且在有隙变压器的次级线圈134的两端设置一个电容器136。具体来说，由DC源12生成直流(DC)电压，来自DC源12的电压被提供给下变频器14，下变频器14的输出被提供给整流器16，整流器16的输出被提供给串联的有隙变压器130的次级线圈134和灯38。电能是通过电缆36提供给灯38的。灯38是高亮度放电(HID)灯，如金属卤灯、高压钠灯、高压汞灯和金属汽灯。灯38的点火由点火电路120控制。除次级线圈134和电容器136外，点火电路20还包括电感器22，有隙变压器130的初级线圈132，两个SIDAC 24和26，以及电阻28与电容器29的并联组合，它们在下变频器14的输出之间串联连接。对有隙变压器130的设计参数的选择，使得有隙变压器130在满负载电流时不饱和。结果，次级线圈134即使在满负荷电流时也保持有足以削弱由下变频器14发出的波纹电流的电感。次级线圈134最好在向灯28输送的负载电流的整个范围都能有效地削弱由下变频器14发出的波纹电流。由于波纹电流产生灯38中的共鸣，而共鸣会使灯38熄灭，缩短其寿命，引起各种灯维护问题，所以需要削弱波纹电流。应当明白，一般来说，在满负载电流时不饱和的变压器不能用于代替有隙变压器130。除了有隙变压器130的作用外，点火电路12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有预定点火脉冲技术要求和预定最大工作负载电耗技术要求的高亮度放电灯的点火电路（１２０、６２０），包含：一个具有初级线圈（１３２）和至少一个次级线圈（１３４）的有隙变压器（１３０），该变压器是额定的，以避免因流经其次级线圈的最大工 作负载电流而饱和；一个与有隙变压器的次级线圈并联的第一电容器（１３６）；与有隙变压器的次级线圈串联的第一和第二灯连接接点；一个与有隙变压器的初级线圈串联的电源开关（２４、２６、６２２、６２６）；和一个与有隙变压器的初级线圈连 接的第二电容器（２９）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：N克莱门茨，O多伊尔曼，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]