[发明专利]高压放电灯点亮装置和使用该高压放电灯点亮装置的灯具

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压放电灯点亮装置和一种使用该高压放电灯点亮装 置的灯具。

背景技术

尽管已经广泛地将高压放电灯用作高亮度和高光输出的灯，但需要一 种被称为稳定器的点亮装置用于稳定点亮，这种稳定器是一种放电灯。点 亮装置主要包括由电感构成的铜铁型装置和利用电子电路开关控制的电子 型装置。近年来，考虑到省电的因素，电子型装置已得到迅速增加。

(常规范例1)

图48示出了电子型高压放电灯点亮装置的范例。这种高压放电灯点亮 装置包括：整流器DB，连接到商用AC电源1，用于对其AC电压进行整 流；DC电源电路2，用于接收整流器DB整流过的电压作为输入并输出DC 电压Vdc；倒相电路4，用于将DC电压Vdc转换成方波AC电压并将其施 加到高压放电灯DL；起动电路5，用于产生高电压以启动和重新启动高压 放电灯DL；检测电路单元6，用于检测高压放电灯DL的状态；控制电路 7，用于控制倒相电路4的开关元件Q3到Q6；以及控制电路9，用于控制 DC电源电路2的开关元件Q1。

检测电路单元6装备有：检测电路6a，用于检测施加到高压放电灯DL 两端的电压；以及半波放电检测单元6b，用于接收检测电路6a的输出并检 测是否存在半波放电状态。

控制电路7装备有：点亮决定单元7a，用于根据检测电路单元6的检 测结果在高压放电灯DL点亮和不点亮之间做决定；开关电路7b，用于接 收点亮决定单元7a的点亮决定信号并将倒相电路4的工作切换到用于产生 启动高压放电灯DL的高电压的第一工作状态以及用于使高压放电灯DL稳 定点亮的第二工作状态；以及运算电路7c，用于接收检测电路单元6的检 测结果以确定开关元件Q5和Q6的斩波频率和导通时长。运算电路7c的输 出通过开关电路7b，然后在第二工作状态期间控制开关元件Q3到Q6中的 每一个。

控制电路9装备有Vdc检测电路9a，用于检测DC电源电路2的输出 电压Vdc；以及Q1控制电路9b，用于根据Vdc检测电路9a的检测结果控 制开关元件Q1。

图49示出了图48的高压放电灯点亮装置相应部分的波形。其中示出 了从输入商用AC电源1到高压放电灯DL稳定点亮的操作，从上到下示出 了商用AC电源1的AC电压Vs、充当DC电源电路2的升压斩波电路的 输出电压Vdc、高压放电灯，例如高强度放电灯(HID灯)DL的两端电压 Vo、灯电流Io、点亮决定单元7a的输出以及开关元件Q3到Q6的工作状 态。

在输入商用AC电源1时，DC电源电路2通过允许控制电路9以几十 KHz频率接通和断开开关元件Q1，在高压放电灯DL不点亮的不点亮状态 期间和高压放电灯DL点亮的点亮状态期间都将DC电压Vdc保持恒定在预 定值，并根据DC电压Vdc适当控制脉冲宽度。而且，DC电源电路2用于 改善来自商用AC电源1的输入功率因子并抑制输入电流失真。

当DC电压Vdc达到预定值时，倒相电路4开始其工作。在这个时间 段中，高压放电灯DL处于未点亮状态，这等价于开路状态，于是，高压放 电灯DL处于等效阻抗接近无穷大的高阻态。此时，倒相电路4在其第一工 作状态开始工作，用于启动高压放电灯DL，以预定频率f0(大约几百kHz) 交替重复开关元件Q3和Q6的接通状态和开关元件Q4和Q5的接通状态。

频率f0是接近包括脉冲变压器L3的主线圈N1和电容器C3的串联谐 振电路的谐振频率fr的频率，其中在主线圈N1中产生正弦波的高电压。主 线圈N1中产生的正弦波高电压被脉冲变压器L3的主线圈N1和副线圈N2 之间的绕组比率提升，并通过电容器C2被施加到高压放电灯DL。结果， 高压放电灯DL介电击穿并启动。

在启动高压放电灯DL时，高压放电灯DL变为接近短路的低阻状态， 高压放电灯DL两端电压Vo降低到大约为0V。如果高压放电灯DL的两端 电压Vo低于点亮决定电压的阈值，点亮决定单元7a判定高压放电灯DL 被点亮，然后点亮决定单元7a的输出信号从H电平变成L电平，并被输入 到控制电路7的开关电路7b。开关电路7b接收该信号并将倒相电路4的工 作切换到第二工作状态，用于稳定地点亮高压放电灯DL。