[发明专利]高压放电灯的适配电路

说明书

本发明涉及一种用于控制高压放电灯的适配电路，它带有用来连接一个电源的一个第一和第二输入端，和用来连接一个高压放电灯的高压放电管的一个第一和第二输出端，每个输入又分别与输出端相连，在第一输入端和第一输出端之间的连接则包括一个第一个受控半导体开关，通过依赖于一个支路引入电压的开关装置在一个第一和一个第二分压电路支路之间的连接点上接入一个控制电极。该分压电路至少在连接一个电灯的情况下，使其与第一半导体开关并联。本发明又涉及配以适配电路的一个电灯。

上述类型适配电路可以从美国专利usp3，925，705中获得。这种现有的电路允许高压放电灯在具有与电灯不相适应的稳定化镇流器的设备上工作。因此，在现有的设备上，除了可对高压放电灯的发光效率继续进行改进外，还可以达到节省能量的目的，而同时保持所要求的照明强度。

当使用上述现有的电路时，电源电压的变化将导致对半导体开关的控制的变化，并相应导致电灯的电流和电灯的功率的变化。不言而喻，上述电压或电流的变化是指其相应的电压或电流值的时间平均平方根值的变化，即所谓RMS值（均方根值）。就功率而言，所述变化则认为是相对于其时间平均值的。

在许多情况下，高压放电灯在其寿命内表现出由于灯的老化过程中引起的在电灯电压，电灯电流及电灯功率的变化。这种由于电源电压变化和电灯老化引起的电灯特性的变化无疑是一种缺点。因为，一方面会使电灯的电压随之升高，另一方面又使适配电路的电流随着电灯电流的增加而增加。电灯电压的升高可导致电灯熄灭，这是因为此时电灯所需的再引弧电压上升到高于电源电压;而电灯电流的加大则使有较大的电流流经半导体开关，从而造成较高的半导体开关损耗。特别是，如在将上述适配电路与灯共同安装在一个灯具中时，又会引起一些问题。

因此，本发明的目的在于是为了提供一种装置，利用这种装置，可至少部份地对电源电压的变化和电灯特性的变化进行补偿。为此目的，按照本发明，本文开头一段中提到的那类适配电路，其特征在于：分压电路的第一支路里包括一个取决于电灯电压的电压源，而电压源的极性则与加于分压电路两端的电压相同。

按照本发明的适配电路，其优点在于：加于电灯上的电压影响第一受控制半导体开关的控制，其结果是可以获得更为均匀的电灯电压。在具有此述优点的一个适配电路的实施例中，取决于电灯电压的电压源是由一个相并联的电容和电阻组成的，而这个电压源则与第二输出端相连。在第一半导体开关断开（不导通）期间，电容器执行电压源的功能，而在半导体开关闭合（导通）期间，该电容器经由第二输出端充电到一正比于电灯电压的电压。并联电阻用来确保：开关断开时由于分压电路的电流而引起的电容器电压的增加在第一半导体开关再次闭合的下一个期间被中和，令人惊呀的是，采用这种简单的实施例，可以获得对第一半导体开关的满意的控制。

在适于工作在具有电源电压极性周期变化的适配电路中，至少要将上述并联组合与整流器电桥的直流电压端相连，而此电桥的两个交流电压端则包括在分压电路内。这样，就以十分简单的方式，实现了使决定于电灯电压而起电压源作用的上述并联元件上的电压与加在分压电路上的电压具有相同的极性。

为了保证电容器电压和电灯电压之间的比例特性，在一个适配电路的最佳实施中，使用具有第三交流电压端的桥式整流器，并且此第三交流电压端形成了取决于电灯电压的电压源和第二输出端之间的连接部份。在上述电路结构中，取决于电灯电压的电压源并联电阻同时也使得当电灯电压的RMS值增加时，维持电容器电压和灯电压之间的比例关系。

因为在第一半导体开关闭合时在第二输出端上的电压只正比于电灯电压，所以在加以改进的实施例中，在并联组合和第二输出端之间的连接包括一个开关，此开关只有当第一半导体开关闭合时才闭合。

最好的方法是，在并联组合和第二输出端之间的连接中再包括一个第二电阻。由此第二电阻与并联组合的电阻一起构成了分压电路，此分压电路影响电灯电压和电容电压之间的比值。

上述开关最好是第二控制半导体开关，其电极与第一输出端相连。于是，就以简单而良好的方式，实现了利用瞬时电灯电压对第二半导体开关的控制。

对于使用了电压和电流极性周期变化的而且频率又相当低的电源，例如公用市电，受控半导体开关最好采用三端双向可控硅开关元件，因为这些元件可根据电源极性的变化而自动变成非导通状态，对其他的一些情形，例如在使用直流电压电源时，就要求用单独的电路把每个半导体开关转换成非导通状态。

现在，根据本发明，参照附图，对一个适配电路实例进行更完整的描述。