[发明专利]用于点亮HID气体放电灯的电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于操作且尤其是点亮气体放电灯特别是高压气体放电灯的电路结构，该电路结构被用在相应的气体放电灯的电子镇流器中。

背景技术

高压气体放电灯与低压气体放电灯的区别尤其在于，它需要更高的点亮电压并且其色温随当时供应的灯功率而变化。最后所述的性能造成高压气体放电灯很难调光或无法调光。相反，为了获得高压气体放电灯的色温，供给各灯的能量必须通过相应的调节来保持稳定。高压气体放电灯的电子镇流器据此一方面必须产生高点亮电压，另一方面，提供可将供给灯的功率保持稳定的可能性。

用于高压气体放电灯的已知的电子镇流器基于全桥电路，它具有四个可控电子开关。该原理以下将结合图4来描述，其中图4所示的电路例如由WO-A-86/04752公开。

如上所述，该已知的用于控制气体放电灯EL尤其是高压气体放电灯的电路包括一个具有四个可控开关S1-S4的全桥，所述四个开关根据上述文献尤其由双极晶体管构成。在该全桥的电桥支路中设有一个包括一个线圈L1和一个电容C1的串联谐振回路，其中待控的气体放电灯EL与电容C1并联布置。该全桥将接收直流电压Uo。自振荡二极管与该开关或者晶体管S1-S4并联，但是为了简明起见而在图4中没有示出该自振荡二极管。为了操作气体放电灯EL，在WO-A-86/04752中提出，在第一操作阶段中接通开关S4并且断开开关S2和S3。此外，在该第一操作阶段中，开关S1以高的节拍频率被交替通断。在开关S1接通时间内，直流电流流经开关S1、线圈或者说扼流圈L1、气体放电灯EL和在该操作阶段中总是接通的开关S4。通过断开晶体管S1，电流流动被中断且在线圈L1中通过电流流动原先建立的磁能被转换为电能，这提供反电压，反电压在开关S1的下个接通时刻之前保持流经气体放电灯EL的电流在相同方向，其中存储于线圈L1的能量消失。通过开关S1的重新接通，重新接通上述的电流回路，从而上述过程重复。在此时开关S2和S3常开、开关S4常闭且开关S1被高频交替开闭的该第一操作阶段中，气体放电灯EL总是在相同方向上被电流流过。这导致气体放电灯EL在其工作时闪烁较弱，可以出现较高的发光效率。但是，在长期以直流电压Uo工作运行时，在气体放电灯EL的电极会聚集沉积，沉积是由总在一个方向上流动的电流造成的。为了避免这种沉积，气体放电灯EL被重复低频变极。这如此做到，在第二操作阶段，现在开关或者说晶体管S1和S4是常开且开关S3是常闭的。此外，在该第二操作阶段，开关S2高频地交替通断，从而原则上出现与在上述第一操作阶段中一样的操作方式，但在第二操作阶段，流经气体放电灯EL的电流反向流动。

可以据此综合确定，图4所示的全桥原则上以直流电压Uo操作，但是，通过在电桥对角线S1-S4或者S2-S3之间的低频极性转换，即通过在两个上述的第一和第二操作阶段之间的低频切换，给气体放电灯EL和扼流圈L1供给低频交流电，低频交流电的频率对应于极性转换频率。在这两个操作阶段中，开关S1或者开关S2被高频交替通断。开关S1或者S2以此被交替通断的节拍频率和低许多的极性转换频率之间的数值比应选择得尽量大，并且可以等于例如1000∶1。扼流圈或者说线圈L1的尺寸越小，该比例越大。由于开关S1或者S2的高频切换，所以产生相应高频的电流，该电流流过扼流圈L1。用于限制灯电流的扼流圈的尺寸因此可以选定成小于扼流圈将被低频电流流过时的尺寸。

图4所示的气体放电灯EL的点亮借助由扼流圈L1和电容C1构成的串联谐振回路来进行，在这里，在点亮时需要气体放电灯EL以这样的频率工作，该频率接近串联谐振回路的谐振频率。如果是这样的情况，则在气体放电灯EL上出现导致气体放电灯点亮的电压增大。