[发明专利]用于操作HID放电灯的电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于操作气体放电灯尤其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。高压气体放电灯与低压气体放电灯的区别尤其在于，它需要较高的点亮电压点亮电压并且其色温随当时输入的灯功率而变。后一种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，必须通过相应的调节来恒定保持供给各灯的能量。高压气体放电灯的电子镇流器据此一方面必须产生高的点亮电压，另一方面，提供保持供给灯的功率恒定的可能性。

背景技术

已知的用于高压气体放电灯的电子镇流器依据包括四个可控电子开关的全桥电路。以下将结合图4来说明原理，其中图4所示的电路例如从WO-A-86/04752中知晓。

如上所述，为了控制气体放电灯EL尤其是高压气体放电灯，该已知电路包括具有四个可控开关S1-S4的全桥，这些开关按照上述文献尤其由双极晶体管构成双极晶体管。在该全桥的电桥支路中，接有一个由一个线圈L1和一个电容C1构成的串联谐振回路，其中待控的气体放电灯EL与电容C1并联布置。全桥将接受直流电压U0。自振荡二极管与所述开关或者说晶体管S1-S4并联，但为了简明起见而在图4中未示出自振荡二极管。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可控开关S4并且断开可控开关S2和S3。此外，在该第一操作阶段中，该可控开关S1以较高的脉冲定时频率被交替通断在开关S1的接通期间内直流电流流过可控开关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可控开关S4。通过断开晶体管S1，电流流动被中断并且在线圈L1中原先通过电流流动建立的磁能被转换为电能，该电能提供反电压，该反电压在下次开关S1接通时刻之前都保持电流在相同方向上流过气体放电灯EL，在这里，存储在线圈L1中的能量逐渐消失。通过重新接通开关S1，重新接通上述的电流回路，从而上述的过程重复。在可控开关S2和S3此时长期断开而可控开关S4长期接通且可控开关S1被高频交替通断的第一操作阶段中，电流总是在相同方向上流过气体放电灯EL。这导致气体放电灯EL在其操作中闪烁较弱并且可能有较高的亮度。但在长期以直流电压U0工作时，在气体放电灯EL的电极区内可能聚集了沉积，这是由总在相同方向上流动的电子流动造成的。为了避免这种沉积，气体放电灯EL被反复低频变极，从而在第二操作阶段中，现在开关或者说晶体管S1、S4被长期断开而可控开关S3被长期接通。此外，在第二操作阶段中，可控开关S2被高频交替通断，从而原则上出现了与在上述第一操作阶段中一样的工作方式，但在这里，在第二操作阶段中，流过气体放电灯EL的电流是反向的。

总之可以据此确定，图4所示的全桥原则上以直流电压U0工作，但是，通过在电桥对角线S1-S4或者S2-S3之间低频变极，即通过在上述两个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供应低频交流电流，其频率对应于变极频率。在这两个操作阶段中，可控开关S1或者可控开关S2被高频交替通断。用以交替通断可控开关S或者S2的脉冲频率和低许多的变极频率之间的数值比应该选择尽量大，例如可以等于1000∶1。扼流圈或线圈L1的尺寸越小，该比例越大。因为可控开关S1或S2的高频切换，产生相应高频的流过扼流圈L1的电流。用于限制灯电流的扼流圈的尺寸因此可以设定为比低频电流将流过它时的尺寸。

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实现，其中为了点亮而需要以这样的频率操作该气体放电灯EL，该频率接近该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上出现电压升高，其导致气体放电灯点亮。