[发明专利]HID灯点火器

说明书

本公开的技术领域是用于灯的点火电路，具体而言，用于高强度放电（HID）灯的点火器。 

高强度放电（HID）灯，如，汞蒸气、金属卤化物、高压钠和低压钠光源，用于各种照明任务。电磁或电子镇流器可以电学地驱动HID灯。HID灯阻抗在灯关断时大，所以需要向灯施加来自点火电路的大电压以起动灯。遗憾的是，传统点火电路具有很多限制。

图1是用于HID灯的点火器的示意图。点火器20包括定时器电路30和高压（HV）脉冲电路40。定时器电路30生成一系列向HV脉冲电路40提供的窄触发器信号32。HV脉冲电路40响应于触发器信号32在灯输出端42处生成HV脉冲。

在工作中，HV脉冲电路40中的电容器C9通过电阻器R5充电到DC总线电压。当窄触发器信号32接通开关Z4时，变压器L3的初级绕组和电容器C9形成LC谐振电路。通过在一个方向上通过开关Z4以及在相对方向上通过二极管D8行进，电流通过变压器L3的初级绕组振荡。变压器L3是升压变压器，所以振荡电流生成灯输出端42处的HV脉冲以燃点灯。在触发器信号32关断开关Z4之后，电容器C9通过电阻器R5再次充电到DC总线电压，且这个循环可以重复。充电时间比触发器脉冲接通开关Z4的时间长以允许电容器C9充分充电。

点火器20中的组件限制约束可以从点火器20取得的脉冲重复速率。把电容器C9的电容选择成提供灯输出端42处HV脉冲的期望高电压。电阻器R5的电阻值确定可以多迅速地把电容器C9充电，所以在期望高脉冲重复速率时需要小电阻。脉冲重复速率定义成可以在一秒中把电容器C9放电的次数以及对应于HV脉冲速率。遗憾的是，高重复速率在小电阻器R5中可以沉积较多能量（较之可以耗散的能量而言），从而损坏电阻器R5。因此，即使在高重复速率和HV脉冲速率在燃点灯的过程中较有效的情况下，也需要把电阻器R5的大小设计成限制脉冲重复速率和避免损坏。传统点火电路通常限于小于1 kHz的重复速率。

诸如输出电路组件和引线长度这样的参数在灯输出端处的变化也影响传统点火电路。这种变化会减小点火脉冲电压，而使得难以或无法点亮灯。

期望获得将会克服以上缺点的HID灯点火器。

本发明的一个方面提供了一种用于灯的点火器，包括：变压器，其具有的初级绕组以电感方式耦合到次级绕组，次级绕组以可操作方式连接到操作用于接纳灯的灯输出端；以可操作方式连接在DC电压与联结点之间的第一开关电路，第一开关电路响应于第一开关信号；以可操作方式连接在联结点与公共端之间的第二开关电路，第二开关电路响应于第二开关信号；以及LC谐振电路，其具有的初级绕组以可操作方式与电容器串联，LC谐振电路以可操作方式连接在联结点与公共端之间。第一开关信号与第二开关信号交替以闭合第一开关电路和第二开关电路。

本发明的另一方面提供了一种用于灯的点火器，包括：变压器，其具有的初级绕组以电感方式耦合到次级绕组，次级绕组以可操作方式连接到操作用于接纳灯的灯输出端；LC谐振电路，其具有的初级绕组以可操作方式与电容器串联连接，LC谐振电路以可操作方式连接在联结点与公共端之间；以及用于以预定频率切换在DC电压与公共端之间的联结点的装置。

本发明的另一方面提供了一种用于灯的点火器系统，包括：定时器，用于生成定时信号；电平移动器，响应于定时信号生成第一开关信号和第二开关信号；变压器，其具有的初级绕组以电感方式耦合到次级绕组，次级绕组以可操作方式连接到操作用于接纳灯的灯输出端；以可操作方式连接在DC电压与联结点之间的第一开关电路，第一开关电路的第一开关以可操作方式与第一二极管并联连接，第一开关响应于第一开关信号，第一二极管的第一二极管阴极以可操作方式连接到DC电压；以可操作方式连接在联结点与公共端之间的第二开关电路，第二开关电路的第二开关以可操作方式与第二二极管并联连接，第二开关响应于第二开关信号，第二二极管的第二二极管阴极以可操作方式连接到联结点；以及LC谐振电路，其具有的初级绕组以可操作方式与电容器串联连接，LC谐振电路以可操作方式连接在联结点与公共端之间。第一开关信号与第二开关信号交替以交替闭合第一开关和第二开关。

本发明的以上和其它特征和优点将会根据结合附图阅读的目前优选实施例的以下详细描述变得进一步明显。详细描述和图仅是本发明的示例，而非限制所附权利要求和其等同物限定的本发明的范围。

图1是用于HID灯的点火器系统的示意图；

图2是按照本发明的用于HID灯的点火器系统的示意图；

图3A－3D是按照本发明的用于HID灯的点火器的电压轨迹；