專利名稱：具有當(dāng)電極螺旋絲預(yù)熱時(shí)開關(guān)釋放的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是從按照權(quán)利要求1前序部分的放電燈驅(qū)動(dòng)裝置出發(fā)的。其中特別涉及到可以改善電極螺旋絲(W1，W2)加熱的電路。
背景技術(shù)：
已知?dú)怏w放電燈可以達(dá)到比較高的壽命，如果將其電極在放電之前預(yù)熱。為此預(yù)熱這個(gè)概念是很普通的。為此一般來說將電極構(gòu)造成為螺旋絲，為了用預(yù)熱電流預(yù)熱目的將螺旋絲加負(fù)荷。而且在電燈驅(qū)動(dòng)時(shí)也希望加熱電流通過螺旋絲，以便維持規(guī)定的螺旋絲溫度。這特別是當(dāng)電燈減弱驅(qū)動(dòng)時(shí)的情況。
在文獻(xiàn)EP 0707438中公布了螺旋絲加熱電路，這似乎與氣體放電的驅(qū)動(dòng)無關(guān)。為此將加熱變壓器(L11，L12，L13)的初級線圈(L11)與兩個(gè)半橋開關(guān)中的一個(gè)并聯(lián)。此外為了原則上接受由半橋提供交流電壓的直流部分串聯(lián)一個(gè)耦合電容器(CB1)。此外還可以將一個(gè)電子開關(guān)(S3)與初級線圈串聯(lián)，用電子開關(guān)或者借助于可以調(diào)整加熱強(qiáng)度的脈沖驅(qū)動(dòng)可以接通和關(guān)閉螺旋絲的加熱。加熱變壓器(L11，L12，L13)具有多個(gè)次級線圈(L12，L13)，這些為螺旋絲(W1，W2)提供加熱電流。有些驅(qū)動(dòng)裝置具有螺旋絲監(jiān)控電路，這些監(jiān)控電路用比電燈電流小的直流電流工作。為了不損害這個(gè)電路的功能，必須至少在一個(gè)方向避免通過次級線圈的直流電流。這可以通過與各個(gè)次級線圈串聯(lián)一個(gè)電容器或者一個(gè)二極管達(dá)到。如果只驅(qū)動(dòng)一個(gè)電燈，則一般來說對于每個(gè)螺旋絲存在一個(gè)次級線圈(L12，L13)。在例外的情況下也可以希望只加熱一個(gè)螺旋絲。當(dāng)驅(qū)動(dòng)多個(gè)串聯(lián)在一起的電燈時(shí)一個(gè)共同的次級線圈對于相互連接的螺旋絲就夠了。然而通過相應(yīng)設(shè)計(jì)加熱變壓器和/或脈沖驅(qū)動(dòng)如同下面敘述的自由選擇螺旋絲的加熱電流是受限制的。
電子驅(qū)動(dòng)裝置一般包括借助于電子開關(guān)建立的發(fā)生器，發(fā)生器輸出比電網(wǎng)電壓頻率高的電壓。經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾娍闺p聯(lián)門準(zhǔn)備好用于驅(qū)動(dòng)電燈的能量。則驅(qū)動(dòng)頻率高就決定了電子開關(guān)的開關(guān)或然率高，重要的是電子開關(guān)的單個(gè)開關(guān)過程盡可能無損耗地進(jìn)行。從文獻(xiàn)中已知很多電路布局，這些有可能成為諧振或者準(zhǔn)諧振開關(guān)和因此電路損失保持的很小。電燈的電子驅(qū)動(dòng)裝置范圍內(nèi)將半橋確定為標(biāo)準(zhǔn)布局。其中涉及到驅(qū)動(dòng)電壓(DC)的中間電路電勢(P)和參考電勢(E)之間的兩個(gè)電子開關(guān)(S1，S2)的串聯(lián)電路。將開關(guān)的連接點(diǎn)(M)交替變化地與中間電路電勢(P)和參考電勢(E)連接。如果現(xiàn)在一個(gè)開關(guān)通過接通過程應(yīng)該造成連接點(diǎn)(M)的電勢變化，則首先在開關(guān)上接上高電壓，高電壓隨著開關(guān)過程降低為低的數(shù)值。因?yàn)殚_關(guān)在開關(guān)過程的開始必須立即承受電流，產(chǎn)生高的開關(guān)損失。因此力求只當(dāng)開關(guān)連接小電壓時(shí)然后才接通開關(guān)。半橋現(xiàn)在提供了這種ZVS(零電壓交換)的可能性。如果滿足了規(guī)定先決條件，當(dāng)打開開關(guān)時(shí)將連接點(diǎn)(M)電勢自動(dòng)地(準(zhǔn)諧振)從驅(qū)動(dòng)電壓(DC)電勢交換到另外的電勢。在自動(dòng)地電勢交換之后可以幾乎無損耗地接通其他開關(guān)。為了可以不太快地進(jìn)行自動(dòng)電勢交換常常將釋放電容器(CT)與兩個(gè)開關(guān)中的至少一個(gè)并聯(lián)在一起。因此減小了被打開開關(guān)的損耗和降低了通過開關(guān)過程產(chǎn)生的干擾。
但是必須試驗(yàn)建立這樣的條件，當(dāng)打開半橋開關(guān)時(shí)造成連接點(diǎn)(M)自動(dòng)的電勢交換。必要的條件在于，由半橋饋入的負(fù)荷必須顯示電感特性。將電燈耦合在半橋上的電抗雙聯(lián)門(Z)一般包括電燈電感線圈(L2)。因此當(dāng)電燈正常驅(qū)動(dòng)時(shí)可以容易地調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率，在其中半橋的負(fù)荷是電感的。然而如果為了預(yù)熱螺旋絲(W1，W2)使用上述的加熱變壓器(L11，L12，L13)和電燈處于預(yù)熱階段，則電燈電感線圈(L2)對于負(fù)荷阻抗的貢獻(xiàn)太小，以便可靠地保證半橋開關(guān)(S1，S2)的釋放。為了克服這個(gè)效應(yīng)可以將電燈電感線圈(L2)的電感進(jìn)行匹配。然而這很少有可能，因?yàn)殡姛綦姼芯€圈(L2)在驅(qū)動(dòng)時(shí)必須最佳化。為了提高負(fù)荷阻抗的電感，也有可能減少釋放電容器(CT)的電容。然而這帶來以下缺點(diǎn)提高了半橋開關(guān)(S1，S2)的關(guān)閉損耗，增大了驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的火花干擾和通過釋放電容器(CT)的電流建立對輔助電路能量供應(yīng)的可能性受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是按照權(quán)利要求1前序部分提供在預(yù)熱驅(qū)動(dòng)時(shí)也幾乎保證無電壓接通半橋開關(guān)(S1，S2)的驅(qū)動(dòng)裝置。
此任務(wù)是在具有權(quán)利要求1前序部分的特征的情況下通過具有權(quán)利要求1特征部分的特征的驅(qū)動(dòng)裝置解決的。特別有益的實(shí)施例可以在從屬權(quán)利要求中找到。
將電燈連接在由半橋中間點(diǎn)電勢(M)提供的在電抗網(wǎng)絡(luò)上面的交流電壓上。這常常是由電燈電感線圈(L2)和諧振電容器(CR)構(gòu)成的串聯(lián)諧振回路組成的。與電燈串聯(lián)耦合電容器(CB2)是必要的，耦合電容器接受由半橋提供的交流電壓的直流電壓部分。這個(gè)耦合電容器(CB2)也可以制造成為兩個(gè)，其中一個(gè)與中間電路電勢(P)和一個(gè)與參考電勢(E)相連接。用于點(diǎn)燃則半橋的開關(guān)頻率幾乎是串聯(lián)諧振電路(L2，CR)的諧振頻率。
當(dāng)預(yù)熱時(shí)沒有點(diǎn)燃電燈，也就是說沒有電燈電流流過。當(dāng)預(yù)熱時(shí)電燈電壓不允許太高以避免在電燈上過早地氣體放電。所以通過串聯(lián)諧振電路的電流也很小。因此預(yù)熱時(shí)的負(fù)載電流原則上受加熱變壓器(L11，L12，L13)初級線圈上的電流的影響。在半橋開關(guān)(T1，T2)關(guān)閉瞬間負(fù)荷必須通過其電感特性存儲足夠的能量，以造成連接點(diǎn)(M)的電勢交換。一般來說人們試圖使變壓器特性盡可能達(dá)到接近理想變壓器的特性。因此已知的加熱變壓器沒有空氣隙。至少試圖由制造條件決定的空氣隙保持的盡可能小。按照本發(fā)明現(xiàn)在有意識地在加熱變壓器(L11，L12，L13)上加入一個(gè)空氣隙。因此加熱變壓器(L11，L12，L13)可以存儲能量。這個(gè)能量在半橋開關(guān)關(guān)閉時(shí)造成連接點(diǎn)(M)的電勢交換和因此造成幾乎無電壓的，無損耗的半橋開關(guān)(S1，S2)的接通。
在加熱變壓器中由制造條件決定的空氣隙的寬度，這個(gè)變壓器不應(yīng)該包括空氣隙，明顯地低于0.1mm。如果在普通驅(qū)動(dòng)裝置上的空氣隙應(yīng)該顯示按照本發(fā)明的作用，必須至少有0.1mm的寬度。因此按照本發(fā)明和不是按照本發(fā)明的空氣隙是很容易區(qū)別的。
與加熱變壓器(L11，L12，L13)的初級線圈常常串聯(lián)耦合電容器(CB1)。耦合電容器首先用于將半橋產(chǎn)生的交流電壓的直流部分脫耦。但是當(dāng)相應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)耦合電容器也可以用于確定加熱電流的強(qiáng)度。也可以有一個(gè)開關(guān)(S3)與加熱變壓器(L11，L12，L13)的初級線圈串聯(lián)。這個(gè)開關(guān)可以或者接通或者關(guān)閉螺旋絲(W1，W2)的加熱或者在脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)加熱電流。
半橋開關(guān)無電壓接通的問題也同樣針對連接在全橋裝置上的開關(guān)?？梢詫⒏鱾€(gè)全橋的一半理解為針對上面敘述的半橋。


下面借助于實(shí)施例詳細(xì)敘述本發(fā)明。附圖表示了一個(gè)電路，在其上按照本發(fā)明在加熱變壓器(L11，L12，L13)上安排了一個(gè)空氣隙。
具體實(shí)施例方式
在中間回路電勢(P)和參考電勢(E)之間的驅(qū)動(dòng)電壓源(DC)提供附圖1電路一個(gè)直流電壓。由兩個(gè)開關(guān)串聯(lián)電路構(gòu)成的(S1，S2)半橋是連接在直流電壓源(DC)上的。半橋在開關(guān)的連接點(diǎn)(M)上產(chǎn)生比網(wǎng)絡(luò)電壓頻率高的交流電壓。與每個(gè)開關(guān)并聯(lián)一個(gè)空載驅(qū)動(dòng)二極管(D1，D2)。與上面的開關(guān)(S1)并聯(lián)一個(gè)釋放電容器(CT)。同樣作用也有可能將釋放電容器(CT)與下面的開關(guān)(S2)并聯(lián)。與下面的開關(guān)(S2)并聯(lián)螺旋絲加熱電路的初級回路。這個(gè)初級回路是由第一個(gè)耦合電容器(CB1)與開關(guān)(S3)和加熱變壓器(L11，L12，L13)的初級線圈(L11)的串聯(lián)電路構(gòu)成的。同樣作用也有可能將螺旋絲的初級回路與上面的開關(guān)(S1)并聯(lián)。在半橋開關(guān)(S1，S2)的連接點(diǎn)(M)上連接的是電燈電感線圈(A1)。與電燈電感線圈的另一端連接了第一個(gè)電燈接頭(A1)。與之也連接了諧振電容器(CR)的接頭。諧振電容器(CR)另外的接頭是與驅(qū)動(dòng)電壓(DC)的參考電勢(E)相連接的。電燈(A2)的第二個(gè)接頭是經(jīng)過第二個(gè)耦合電容器(CB2)也與參考電勢(E)相連接。代替在參考電勢(E)處將諧振電容器(CR)同樣作用也可以連接在第二個(gè)電燈接頭(A2)上。在第一個(gè)(A1)和第三個(gè)電燈接頭(A3)之間是電燈(Lp)的第一個(gè)螺旋絲(W1)。與之并聯(lián)的是加熱變壓器(L11，L12，L13)的第一個(gè)次級線圈(L12)。在第二個(gè)(A2)和第四個(gè)電燈接頭(A4)之間是電燈(Lp)的第二個(gè)螺旋絲(W2)。與之并聯(lián)的是加熱變壓器(L11，L12，L13)的第二個(gè)次級線圈(L13)。在附圖上的電路只有一個(gè)電燈(Lp)。然而也可以將電路使用在串聯(lián)在一起的多個(gè)電燈上。對應(yīng)于然后準(zhǔn)備加熱的螺旋絲加熱變壓器(L11，L12，L13)必須補(bǔ)充另外的次級線圈。
權(quán)利要求
1.具有可加熱螺旋絲的氣體放電燈的電子驅(qū)動(dòng)裝置，具有以下特征- 在中間電路電勢(P)和參考電勢(E)之間有直流電壓源(DC)，- 有兩個(gè)串聯(lián)的電子開關(guān)(S1，S2)，這些構(gòu)成為具有中間點(diǎn)電勢(M)的半橋，其中一個(gè)開關(guān)(S1)與中間電路電勢(P)并且另一個(gè)(S2)與參考電勢(E)相連接，和開關(guān)(S1，S2)交替變化地接通和關(guān)閉，因此在中間點(diǎn)電勢(M)上產(chǎn)生交流電壓，- 具有鐵芯的加熱變壓器(L11，L12，L13)，次級邊(L12，L13)將能量輸出給螺旋絲(W1，W2)和初級邊(L11)從半橋產(chǎn)生的交流電壓中得到其能量，從而其特征為，加熱變壓器的鐵芯有對加熱變壓器(L11，L12，L13)電參數(shù)起作用的空氣隙。
2.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，空氣隙至少有0.1mm的寬度。
3.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，與至少一個(gè)半橋開關(guān)(S1，S2)并聯(lián)一個(gè)釋放電容器(CT)。
4.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，電燈經(jīng)過由燈電感線圈(L2)和諧振電容器(CR)構(gòu)成的串聯(lián)振蕩回路與半橋連接在一起，其中電燈與諧振電容器(CR)并聯(lián)，和通過電燈的電流必須流過至少一個(gè)耦合電容器(CB2)。
5.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，加熱變壓器(L11，L12，L13)通過次級線圈(L12，L13)的并聯(lián)電路至少將一個(gè)電燈螺旋絲(W1，W2)用加熱電流供應(yīng)。
6.按照權(quán)利要求5的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，與至少一個(gè)次級線圈(L12，L13)串聯(lián)一個(gè)電氣組件，其在至少一個(gè)方向阻擋通過有關(guān)次級線圈的直流電流。
7.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，將加熱變壓器(L11，L12，L13)的初級線圈(L11)連接在并聯(lián)于兩個(gè)半橋開關(guān)(S1，S2)之一的初級回路上。
8.按照權(quán)利要求7的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，初級回路是由初級線圈(L11)，另外的耦合電容器(CB1)和另外的電子開關(guān)(S3)的串聯(lián)電路構(gòu)成的。
9.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為，將半橋擴(kuò)展兩個(gè)另外的電子開關(guān)成為全橋。
全文摘要
具有當(dāng)電極螺旋絲預(yù)熱時(shí)開關(guān)釋放的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置。為了加熱放電燈的螺旋絲在所屬的驅(qū)動(dòng)裝置上常常使用加熱變壓器(L11,L12,L13)。特別是當(dāng)螺旋絲加熱時(shí)在負(fù)荷電流中缺少足夠高的電感部分以保證在具有半橋電路的驅(qū)動(dòng)裝置上的半橋開關(guān)(S1,S2)的接通釋放。通過在加熱變壓器(L11,L12,L13)中加入空氣隙當(dāng)預(yù)熱時(shí)或者當(dāng)?shù)偷臏p弱驅(qū)動(dòng)位置時(shí)也可以保證開關(guān)釋放。
文檔編號H05B41/295GK1345174SQ01124638
公開日2002年4月17日 申請日期2001年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月28日
發(fā)明者M·赫克曼 申請人:電燈專利信托有限公司