[发明专利]用于高强度放电灯的热再触发的低点亮电压瞬时启动

说明书

背景技术

本申请涉及与本案同时提交的名称为“IGNITER INTEGRATED LAMP SOCKET FOR HOT RE-STRIKE OF HIGH INTENSITY DISCHARGE LAMP”[代理号220932]的共同拥有的共同待决的申请。

本公开内容涉及放电灯，且更特定而言涉及高强度放电(HID)灯，诸如陶瓷金属卤化物(CMH)灯，其中需要该灯的瞬时启动热再触发。其特别适用于HID灯中，HID灯相对于插座组件可替换，但应了解选定方面可应用于相关用途中。

在瞬时启动热再触发应用中，点亮电压通常为大约数万伏(例如，25-30千伏)。高电压需要使用从点亮器到灯插座的高电压电缆和因此更好的电绝缘。而这增加了组件成本。此外，高电压电缆在灯点亮期间充当天线而辐射电磁干扰(EMI)。此可使得热再触发在诸如保健的EMI敏感应用中是不现实的。

已知在其它领域中，诸如在汽车放电头灯环境中，将点亮器、灯插座和灯整合为单个单元。在这些应用中，如果需要替换灯，那么整个灯、点亮器和灯插座被丢弃且随后被替换，因为各个构件为整合组件。但是，在非汽车应用中，这在经济上是不可行的，因为其余构件的使用寿命并不限于HID灯的寿命，且替换整个组件的额外成本确实是没必要的。因此，在诸如商业照明、显示照明、办公室、商店、博物馆、舞台照明、电视和电影制片厂等非汽车应用中存在对HID灯热再触发应用的需要。

在关掉之后，标准HID灯通常需要从5分钟至15分钟的冷却时间再次开启灯。需要此冷却时间是因为当灯热时HID灯的电弧管内的压力可为数十大气压。换言之，可启动冷灯的小于5千伏的典型或常规点亮电压在HID灯热时并不提供足够强的电场在间隔开的电极之间的高压等离子间隙上再次点亮。为了实现热灯的HID瞬时启动再触发(即，热再触发)，该组件需要更高的点亮电压。大于25千伏的点亮脉冲通常用于汽车放电头灯中，且大于30千伏的点亮脉冲用于特殊应用的其它热再触发HID灯中。

这种高点亮电压造成很多问题和额外成本。举例而言，高点亮电压造成电极顶端溅射，这缩短电极的有效寿命且最终将造成灯故障。高点亮电压还在电弧壁上沉积电极材料，阻挡自发光等离子体发出的光，且使灯的性能降级。此外，必须增加绝缘性以防止在高点亮瞬时启动HID系统中的不当发弧。这种增加的绝缘性使得灯设计复杂且导致增加成本。高点亮电压还带来若干EMI干扰问题使得系统设计者必须采取额外防范措施来屏蔽点亮脉冲，特别是在不能耐受EMI的某些工业中。另外，用于生成更高点亮电压的点亮电压发生器的成本也更高。

因此，传统办法导致实现瞬时启动的更昂贵方案。空气的电介质击穿电压为每毫米大约3千伏。对于大于20千伏水平的点亮电压，击穿空气间隙从标准HID灯的小于2毫米到瞬时启动照明系统的大于7毫米。显然，这导致瞬时启动系统很大成本来通过提供更高点亮电压的绝缘、提供高额定电压值灯基座和灯头以及使用传递点亮脉冲所需的高电压电缆而修改标准设计。因此，大约25千伏的热再触发点亮脉冲造成更加严重的EMI干扰且需要额外工作来屏蔽该系统。存在对可替换的HID灯的热再触发应用的改进的解决方案，以及可靠、可替换且具有降低成本的组件的需要。

发明内容

一种灯组件包括高强度放电(HID)灯，变压器和用于提供瞬时启动的电路，其以小于25千伏提供灯的瞬时启动热再触发点亮。

一种用于HID灯瞬时启动的电路包括用于向HID灯供应点亮电压的器件，其包括用于提供击穿电压脉冲的器件，击穿电压脉冲具有小于25千伏的幅度和从大约20赫兹到大约500赫兹的频率范围。优选地，该频率大于100赫兹，更优选地，该频率大约为150赫兹。

提供器件的幅度优选地小于大约15千伏，且更优选地大约8-10千伏。提供器件的脉冲宽度为大约200纳秒且脉冲的峰值是周期性的，周期为大约2毫秒。

本公开内容的主要益处在于与瞬时启动热再触发HID灯组件相关联的降低的成本。

主要益处是显著地降低HID灯的瞬时启动热再触发所需的击穿电压的能力。

另外的益处是减轻的EMI和与瞬时启动热再触发应用相关联的灯具设计中更大的灵活性。

通过阅读和理解下文的优选实施例的详细描述，本公开内容的另外的益处和优点将会变得明显。

附图说明

图1是用于常规HID应用中的灯插座的透视图。

图2是在第一优选实施例中的灯组件的分解透视图。

图3是图2的插座外壳组件的放大透视图。

图4是现有技术电弧管在热再触发之前的示意表示。