[发明专利]高频气体放电灯电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种如在权利要求1的前序部分中描述的灯电路。

背景技术

在US4,959,593中公开了这种类型的气体放电灯电路。在这种灯电路中，交流电压(AC)电源是市电电源(mains)，所以灯的操作频率值很低，例如50赫兹或60赫兹。与灯串联连接的电感器和电容器都是镇流器电路的一部分。因此，电容器具有代表了灯操作频率的有效阻抗的值。点火电路与灯并联连接。点火电路包括电阻器和电容器、电压相关器件和可能的电感器的两个网络的串联结构。电压相关器件可以是一个双向半导体开关，例如双向触发器件。当灯电路接通时，点火电路产生振铃(通/断)电压。振铃电压通过交流电源使电源畸变，并且在灯的两端产生高压高频点火脉冲，使灯点火。

由于必然要发生振铃过程，所以必须提供调谐，从而使上述类型的点火器件的正确操作要依赖于镇流器和与其相连的灯的技术规范。这就给设计及其后勤工作增加了负担。此外，所说的技术规范，尤其是灯的技术规范，可能随时间而变化并且随温度的变化而变化，因此可能影响点火器件的操作。

其它常规的高强度放电(HID)灯通常提供50赫兹到500赫兹的低的灯操作频率的方波电流。这种灯的点火是通过向灯提供的低频电压上叠加高压点火脉冲实现的。因此脉冲变压器要与灯串联连接，以便对低频的灯电源电压感应出这样一个点火脉冲。当这样一个电路用于高的灯操作频率(例如兆赫兹范围)的时候，这种类型的变压器就表现出一个极高的阻抗，这个阻抗明显地影响了正常的灯操作。而且，这样一种变压器的电阻将引起能量损耗。

发明目的

本发明的目的是克服现有技术的上述的缺点。

发明内容

本发明的目的是通过提供权利要求1限定的灯电路实现的。

电容器的作用是一个阻隔直流的器件。电容器破坏灯和交流电源之间的直流电流通路。因此电容器可防止直流电流通过交流电源。以此方式，可以在灯的两端建立高的直流电压。这个高的直流电压导致灯的点火。电容器对于高频的交流频率可以具有相当低的阻抗，在这种情况下，电容器不是镇流功能中的重要部件。在另一个实施方案中，电容器可以具有相当高的阻抗，代表镇流阻抗的有效部分。

在接通灯电路时，灯没有导通，表示出极高的阻抗。在相当短的时间内(通常为10毫秒)，直流电压源给所说电容器充电，借此在灯的两端产生高的电压，使灯点火。在点火之后，灯表现出极低的阻抗。结果，稳定的高频电源电流可以从交流电源经过灯流动。与高压直流电源串联连接的电阻器的阻值足以限制通过直流电源的交流电流。这种交流电流限制功能还可以通过一个电感器完成，这个电感器对于交流频率构成了一个类似的阻抗(similar impedance)。

试验表明，直流电压的幅度可以比现有技术中使用的点火所说灯的点火脉冲的幅度小得多。较低幅度的结果是，灯电路必须满足安全性级别较低的更容易获得的条件。此外，较低的幅度降低了对于绝缘的要求，并允许灯电路的尺寸较小。

附图说明

从下面参照附图借助于实例的描述中，本发明将是显而易见的。在附图中：

图1表示按照本发明的气体放电灯电路的第一实施例的示意图；

图2表示按照本发明的气体放电灯电路的第二实施例的示意图。

具体实施方式

图1表示按照本发明的气体放电灯电路，所说电路包括一个高频功率电源2。电感器4、电容器6、和气体放电灯8与所说的高频电源2串联连接。

高频电源2例如可以是半桥的、全桥的、和E类直流-交流变换器，包括交替地接通和断开以提供基本上的交流电压的一些开关。

电阻器10和直流电压(DC)电源12的串联电路与灯8并联连接。

上述的实体和部件例如具有如下的数值。

高频电压源2：400伏，2兆赫兹

电感器4：40μH

电容器6：220pF

灯8：不点火时趋近无限大，点火时为60Ω

电阻器10：50MΩ

直流电压源12：15千伏

从以上例子显然可以看出，电容器具有合适的最大电压的额定值和电容。

如果镇流器要在例如100赫兹的低频下操作，则电容器的值应该为4.4μH以达到一个类似的阻抗。在15千伏的电压额定值，这样一个电容器会变得过大。快速计算表明，在这样一个大电容器的情况下，直流电压源的所需功率额定值过大，不合实际：

对于I＝C*dV/dt和上述数值，

I＝4.4*10^-6*15*10³/10^-2＝6.6安培。