[发明专利]用于串联发光装置特别是高压气体放电灯的工作电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路结构，其用于操作至少两个串联的气体放电灯或其他发光装置尤其是高压气体放电灯(high intensity discharge，简称HID)，其具有相同的工作电流。

背景技术

通常多个气体放电灯特别是上述HID灯仅在并联连接的操作装置中工作。在DE19816815C1、DE3925654C2和US7164237B2描述了这样的实例。

即使是相同的生产批次或相同类型的灯，气体放电灯特别是HID灯的功耗经常彼此不相同。原因主要是不同的老化速率或者生产容限。但是在荧光灯的情况下这通常不是问题，在HID灯的情况下，不同的功耗对这些灯的发光有可察觉的亮度和颜色变化的影响。

发明内容

在下面的，本发明的目的是提供一种电路结构，通过该电路结构可以平衡串联连接的例如气体放电管的发光装置，他们流过相同的工作电流。

根据本发明，该目的可以通过用于串联连接的发光装置(灯)的平衡单元来实现，其另外自觉地或者以直接的方式为两个灯之间的连接点提供电流或者从该连接点引出部分电流。

依靠本发明的技术方案，可以为两个串联连接的灯中的具有较低功耗的一个灯提供附加电流，其增加该灯的功耗并且将该灯与另一个灯的功耗相匹配。相反地，也可以在该工作电流流经具有较高功耗的灯之前，该平衡单元将流经灯的共同工作电流的一小部分分流。因此，该灯的功耗降低并且与另一个灯的功耗匹配。

根据一个方面，本发明涉及操作至少两个串联连接的发光装置特别是气体放电灯的方法，该装置(启动后)被通入低频工作电流(交变电流)，其中除了该交变电流外自觉地为两个灯之间的连接点提供电流或者从该连接点引出部分电流。

现在描述的本发明意义下的“低频”应该理解为显著地低于现有技术中公知的高频(high frequency，简称HF)驱动，在千赫兹(KHZ)或者更低的范围内。作为低频优选地为低于1KHZ，更优选地低于200赫兹(HZ)或者低于100HZ。

术语“工作电流”应理解为启动后流经灯的电流。

本发明的进一步发展在于该工作电流为一直流-交流变换器产生的一交变工作电流，该变换器是由至少两个开关元件构成的桥式电路，该桥的交叉线连接到直流电压源上，另外还在于该平衡单元包含一串联电路，其包括同样地连接到直流电压源的至少两个元件，在于形成该平衡单元的串联电路的元件之一是一另一开关元件，在于形成该平衡单元的串联电路的元件的节点和上述两个灯的节点利用另一个元件可选择地彼此连接。

作为直流-交流变换器，优选地使用具有四个开关元件的桥式电路，其中在每个实例中，连接到直流电压源的同一个电极上的这两个开关元件具有相反的开关状态，具有这些特性但仅为了操作一个HID灯而被使用的桥式电路在EP1114571B1中论述了。

另一个发展在于向每个平衡单元提供关于上述的所述两个灯的实际功耗偏离额定功耗的信息，所述平衡单元为了计算以确定提供的或者转向的电流。可以通过测量这些灯两端的电压差产生该信息。

该平衡单元的第一个实施例在于形成该平衡单元的该串联电路的另一元件为反向连接的一二极管。

该平衡单元的另一个实施例在于包含在该平衡单元中的该串联电路的其他元件同样地为一开关元件。

可选择存在的另一元件，其连接该平衡单元的该串联电路的节点与上述的两个灯之间的节点，可以为一电感器。

为了配置该平衡单元，进一步提出通过不断的断开和闭合对包含在所述平衡单元(11)中的所述开关元件(S5，S6)计时，用以确定要提供或者转向的电流(i_b)，计时频率和/或计时比率和/或计时模式(断开然后闭合或者反过来)是变化的。

该平衡单元另外的优点在于在启动阶段其可作为一启动辅助器，其中其电感器与包含在该电路结构中的电容器以及可选择得与另外的电感器形成一振荡电路，给该振荡电路一合适的计时频率，发生该振荡电路的电压共振导致的升压，产生启动。

另外，在预热阶段，该平衡单元用于协助提供或者转向电流用以稳定发光过程。

本发明另一发展在于该平衡单元与主调整电路相互感应用以调节和调整所述灯的总的功率输出，通过这种方式，需要时增加总的功率输出以保证该平衡单元可以只改变电流方向，在这种情况下，如上面所述的该平衡单元的串联电路包括一开关元件和一二极管。