專利名稱：啟動(dòng)氣體放電燈的方法和控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求I前序部分所述的方法，并涉及一種按獨(dú)立的裝置權(quán)利要求的前序部分所述的控制電路。
背景技術(shù)：
這種方法和這種控制電路分別是已知的。在運(yùn)行氣體放電燈時(shí)，尤其在運(yùn)行用在機(jī)動(dòng)車的照明裝置中的氣體放電燈時(shí)，在兩個(gè)電極之間在充滿了氣體的玻殼中產(chǎn)生電弧。當(dāng)從無電弧的閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)定地產(chǎn)生光線的狀態(tài)時(shí)，可區(qū)分為多個(gè)階段，它們稱為點(diǎn)火、接續(xù)、開動(dòng)。接在后面的是電弧穩(wěn)定燃燒的正常運(yùn)行。為了點(diǎn)火，點(diǎn)火電壓脈沖首先施加到電極上。該點(diǎn)火電壓脈沖非常短，并且使氣體 微團(tuán)在電極之間的電場(chǎng)進(jìn)行離子化。在商業(yè)上通用的用于機(jī)動(dòng)車前大燈的氣體放電燈中，脈沖狀的點(diǎn)火電壓的高度在20和30千伏。隨后在稱為接續(xù)的階段中，存儲(chǔ)在升壓電容器中的能量用來如此強(qiáng)烈地加速離子化的氣體微團(tuán)，使得通過沖擊離子化在電極之間產(chǎn)生雪崩狀的載流子擊穿，它點(diǎn)燃并保持電弧。在此，先前充電達(dá)約400伏的升壓-電容器C2的電壓下降至在穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下出現(xiàn)的燃燒電壓。對(duì)于含汞的燈來說，該燃燒電壓約為80伏。無汞燈以43伏的燃燒電壓來運(yùn)轉(zhuǎn)。通常適用的是，燃燒電壓按燈的規(guī)格可在30伏和120伏之間。該接續(xù)階段例如長幾百微秒。接在接續(xù)階段后面的是氣體放電燈16的開動(dòng)以及短暫的直流運(yùn)行，該直流運(yùn)行用來快速地加熱電極。直流電階段的典型長度約為50微秒。在第一直流電階段之后，通常是具有反向極性的長度相同的第二直流電階段。隨后，氣體放電燈在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中以頻率為250Hz至800Hz、尤其為400Hz的交流電壓運(yùn)行，并以兩個(gè)電極之間的燃燒電壓運(yùn)行，該燃燒電壓的值與燈的規(guī)格有關(guān)并且在30和120伏之間。借助交流電壓的運(yùn)轉(zhuǎn)用來限制電極燒損。在此上下文中，本發(fā)明涉及升壓電容器的被稱為接續(xù)的放電階段，借助此階段由于充電加速和沖擊離子化為雪崩式擊穿提供能量。接續(xù)這一概念指在電弧中的過渡。此外，氣體放電燈的接續(xù)性能還與在接續(xù)階段過程能量有關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)安全可重復(fù)的接續(xù)，也就是說，為了可靠地構(gòu)建電弧，必要的是，源自升壓電容器的放電電流的電流流動(dòng)的持續(xù)時(shí)間超過預(yù)先設(shè)定的最小值，并且放電電流的電流強(qiáng)度在此持續(xù)時(shí)間內(nèi)既不低于預(yù)先設(shè)定的最小值，也不超出預(yù)先設(shè)定的最大值。在最大值上的限定用來保護(hù)氣體放電燈和引導(dǎo)放電電流的電路元件，以免遭受高得不允許的電流負(fù)荷。相反，不低出最小值和最少的持續(xù)時(shí)間是必要的，以便避免在升壓電容器放電之后電弧的熄滅。當(dāng)氣體放電燈從無電弧的閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)定產(chǎn)生光線的狀態(tài)時(shí)，升壓電容器在緊接在點(diǎn)火電壓脈沖后面的接續(xù)階段中通過電路放電，該電路傳導(dǎo)了流經(jīng)氣體放電燈的電流，并且在該電路中電感與至少一個(gè)開關(guān)串聯(lián)。在現(xiàn)有技術(shù)中，該電感由提供點(diǎn)火脈沖的點(diǎn)火變壓器的次級(jí)電感構(gòu)成，并且放電電流通過與升壓電容器串聯(lián)的放電電阻流出。升壓電容器因此作為能源施加到由放電電阻和氣體放電燈構(gòu)成的串聯(lián)電路上。該放電電阻因此提高了放電電流回路中的電阻,這在時(shí)間上拖延了放電，并且減少了放電電流的高度。在這種電路中，存儲(chǔ)在升壓電容器中的能量在放電時(shí)與放電電阻和氣體放電燈的阻抗成比例地分布在放電電阻和氣體放電燈上。放電電阻的一部分能量在該處轉(zhuǎn)換成熱量，并因此不能用來構(gòu)建和保持電弧。在氣體放電燈冷起動(dòng)時(shí)，它具有比放電電阻更小的值，因此放電電阻中大部分存儲(chǔ)的能量無用地轉(zhuǎn)化成熱量。尤其在電阻的環(huán)境溫度擴(kuò)展為150°C時(shí)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上很難為放電電阻設(shè)定適宜的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下，本發(fā)明的目的是，給出一種分別前述類型的方法和控制電路，它們確保，為實(shí)現(xiàn)成功接續(xù)，與其狀態(tài)、尤其是其類型、新舊、制造商以及由制造引起的性能波動(dòng)無關(guān)地將所需的能量傳輸?shù)綒怏w放電燈中，其中不會(huì)出現(xiàn)所述的與一個(gè)或多個(gè)放電電阻的尺寸設(shè)定有關(guān)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)困難。此目的分別借助獨(dú)立權(quán)利要求中的一項(xiàng)的特征得以實(shí)現(xiàn)。在其方法角度上，本發(fā)明規(guī)定，升壓電容器通過開關(guān)的多次交替地閉合和開啟來有節(jié)奏地放電。相應(yīng)地，本發(fā)明在它的裝置角度上規(guī)定，控制電路是這樣設(shè)計(jì)的，即升壓電容器通過開關(guān)的多次交替地閉合和開啟來有節(jié)奏地放電。因此，獲得了在開關(guān)控制的節(jié)奏中出現(xiàn)的、在放電電流強(qiáng)度的上升值和下降值之間的交替。通過交替，可產(chǎn)生期望的平均的放電電流強(qiáng)度，它位于預(yù)先設(shè)定的界限值以下。因此，電流限制的目的得以實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)的放電電阻不同的是，電感將存儲(chǔ)于升壓電容器中的能量的落在該電感上的那部分不是不可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)化成熱量，而是可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)化成磁性的場(chǎng)能，該場(chǎng)能在開關(guān)斷開時(shí)的作用是，即使在開關(guān)斷開時(shí)也能保持穿過氣體放電燈的電流。因此，穿過燈的電流在開關(guān)斷開時(shí)只是延遲地衰減。因此結(jié)果是達(dá)到了這樣的優(yōu)點(diǎn)，即盡可能大部分存儲(chǔ)于升壓電容器中的能量可用于接續(xù)，也就是說，用來觸發(fā)雪崩狀擊穿，并在氣體放電燈的電極之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧。換言之，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過本發(fā)明可使更大部分的存儲(chǔ)于升壓電容器中的能量傳遞到氣體放電燈上。與現(xiàn)有技術(shù)的放電電阻相比，參與的構(gòu)件承受更小的熱負(fù)荷，并且尺寸可設(shè)定得用于更小的載流能力，并因此更小且更便宜。升壓電容器還可由于能量利用率更高而縮小。還可應(yīng)用其它的電容器類型，例如電解質(zhì)電容器或陶瓷層電容器，來代替在現(xiàn)有技術(shù)中所用的薄膜電容器。陶瓷電容器的缺點(diǎn)是，它的電容在高電壓下只有它在更低電壓值時(shí)電容的不到40%。這一點(diǎn)通過有節(jié)奏地放電的更高效率來補(bǔ)償。此外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，放電電流直接在點(diǎn)火之后更快地上升。這一點(diǎn)對(duì)接續(xù)表現(xiàn)有積極影響。在熱點(diǎn)火時(shí)平均明顯更高的接續(xù)電流對(duì)熱點(diǎn)火表現(xiàn)有積極影響。通過改變節(jié)奏頻率和/或它的節(jié)奏比例來對(duì)影響接續(xù)電流的時(shí)間進(jìn)程，同樣也是有利的。有節(jié)奏的升壓-放電的時(shí)間控制原則上已可通過時(shí)間控制的節(jié)奏器就能實(shí)現(xiàn)，而不需費(fèi)時(shí)費(fèi)力的額外布線。從獨(dú)立權(quán)利要求、說明書和附圖中得出其它的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)理解，以上提到的以及下面還將闡述的特征不僅可在各自說明的組合中應(yīng)用，而且可在其它組合或者單獨(dú)地應(yīng)用，而不會(huì)離開本發(fā)明的范圍。


在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并在以下描述中進(jìn)行詳細(xì)闡述。在此，在不同附 圖中用相同的附圖標(biāo)記分別表示相同的元件。其中分別以示意的形式示出了 圖I示出了按本發(fā)明的控制電路的第一實(shí)施例；圖2示出了按現(xiàn)有技術(shù)和按本發(fā)明的電路中的升壓電容器的放電電流的變化曲線，用來說明按本發(fā)明的方法；以及圖3示出了按本發(fā)明的控制電路的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖I詳細(xì)地示出了控制電路10，它通過接頭12、14連接到氣體放電燈16上，并通過接頭18、20連接到電能供應(yīng)站22上。在優(yōu)選的構(gòu)造方案中，氣體放電燈16是指機(jī)動(dòng)車照明裝置的氣體放電燈，尤其是指具有集成點(diǎn)火設(shè)備的類型為Dl或D3或D5的燈。但本發(fā)明還可用于具有外部點(diǎn)火設(shè)備的類型為D2、D4或D6的燈。電能供應(yīng)站22在這種情況下是指電源或機(jī)動(dòng)車整車電源中的電壓源，例如機(jī)動(dòng)車電池。在所示的構(gòu)造方案中，氣體放電燈16具有燃燒器24，即充滿了氣體的玻殼，其具有兩個(gè)電極和集成的點(diǎn)火設(shè)備，其中圖I示出了點(diǎn)火變壓器的次級(jí)電感26。此次級(jí)電感26與燃燒器24串聯(lián)連接地位于接頭12和14之間的電路中，并且設(shè)計(jì)為，作為對(duì)相應(yīng)激勵(lì)的反應(yīng)通過點(diǎn)火變壓器的未示出的初線線圈的磁場(chǎng)來產(chǎn)生高度為幾kV (高度尤其為20至30kV)的點(diǎn)火電壓脈沖。通過燃燒器24的電流由控制電路10的控制模塊27來控制，該控制模塊為此閉合了多個(gè)不同的通過開關(guān)SI至S5延伸的電路。在氣體放電燈16接通之前，DC/DC-變換器將電容器Cl和C2增壓到電壓Ul的第一數(shù)值，并在氣體放電燈16的電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)提供電壓Ul的穩(wěn)定的第二數(shù)值。控制模塊27設(shè)計(jì)得用來控制按本發(fā)明的方法及其構(gòu)造方案中的一個(gè)的流程。在構(gòu)造方案中，控制模塊27是具有計(jì)算和存儲(chǔ)能力的集成開關(guān)電路，它的程序編制為，可控制這種方法。在優(yōu)選的構(gòu)造方案中，第一數(shù)值約為400V。第二數(shù)值，即燃燒電壓根據(jù)燈的規(guī)格各在30伏和120伏之間。在所示的實(shí)施例中，該電壓Ul相對(duì)于地電勢(shì)是負(fù)30。但是，所述電路的原理也可用于正電壓U1。但在這種情況下，自振蕩二極管Dl、D2、D3、D4和D5在相反的方向上連接。電容器C2是升壓電容器。電容器C2是濾波電容器。電阻Rl是用于升壓電容器C2的充電電阻，并在開關(guān)S5閉合時(shí)被橋接。因此，它不會(huì)承載放電電流，并且不與現(xiàn)有技術(shù)的放電電阻比較，該放電電阻在該處引導(dǎo)放電電流，并因此把存儲(chǔ)在升壓電容器2中的能量轉(zhuǎn)換成熱量。在按本發(fā)明的控制電路10的圖I所示的構(gòu)造方案中，放電電阻在其功能方面通過電感LI以及與該電感LI串聯(lián)地位于放電電路中的開關(guān)S5 —起來替代，以及通過有節(jié)奏地開啟和閉合開關(guān)S5的控制模塊27來代替，所述功能是指限制放電電流并因此在時(shí)間上延緩放電的持續(xù)時(shí)間。下面描述了所示的控制電路10關(guān)于接續(xù)階段的表現(xiàn)。開關(guān)S5、S1和S4在第一方法步驟中在點(diǎn)火之前閉合。開關(guān)S2和S3是斷開的。在變換器輸出端上首先存在著約400伏的電壓。Ul相對(duì)于用三角形30表示的參考電勢(shì)是負(fù)的。升壓電容器C2充電至該電壓。沒有電流流經(jīng)電感LI。
短的高電壓點(diǎn)火脈沖的結(jié)果是，氣體放電燈16可以使電流在它的兩個(gè)電極之間引導(dǎo)。電壓Ul由于該電流而耗散。電感LI的Ul側(cè)的上端部相對(duì)于C2側(cè)的下端部是正的，因此通過電感LI產(chǎn)生電壓。電壓驅(qū)使電流經(jīng)過電感LI，此電流由升壓電容器C2供應(yīng)。電荷會(huì)減少，因此升壓電容器C2的存儲(chǔ)的能量也會(huì)減少。升壓電容器C2的能量損失分布在氣體放電燈16和電感LI的磁場(chǎng)上。在現(xiàn)有技術(shù)中未流入氣體放電燈中的能量份額在歐姆式的放電電阻中不可逆地轉(zhuǎn)換成熱量，與之不同的是，能量在此是可逆地存儲(chǔ)在電感LI的磁場(chǎng)中。在放電電流的電流強(qiáng)度能夠上升到臨界數(shù)值之前，在另一方法步驟中再次斷開放電電流回路中的開關(guān)(例如開關(guān)S5)。然后，電感LI的磁場(chǎng)會(huì)瓦解，這通過電感效應(yīng)導(dǎo)致電流通過電感LI只是延遲地返回，其中該電流在開關(guān)S5斷開時(shí)通過自振蕩二極管Dl在參考電勢(shì)上封閉。一旦返回的放電電流強(qiáng)度下降到足夠的程度，則開關(guān)S5在另一方法步驟中再次被閉合。放電電流再次上升，則形成磁場(chǎng)，等等。結(jié)果是，升壓電容器C2有節(jié)奏地放電，其中可在接續(xù)階段應(yīng)用大部分電容存儲(chǔ)的能量，用來產(chǎn)生和穩(wěn)定燃燒器24中的電弧。通過此方法，并通過選擇開關(guān)S5的相應(yīng)的接通和閉合時(shí)間，流經(jīng)該燈的接續(xù)電流
(LJbernahmestrom)可在預(yù)定的界限內(nèi)自由調(diào)節(jié)，因此不會(huì)超過預(yù)先設(shè)定的最大值，并且不會(huì)低出依賴于時(shí)間范圍的最小值，該最小值對(duì)于電弧的維持是必要的。該基本原理可用于DC/DC-變換器的起始電壓Ul的正值和負(fù)值。所示的控制電路10設(shè)計(jì)得用于Ul的負(fù)值。對(duì)于Ul的正值來說，必須建造具有反向極性的自振蕩二極管D1、D2、D3、D4 和 D5。圖2以定性的形式中示出了在現(xiàn)有技術(shù)中放電電流隨時(shí)間變化的曲線32，并與曲線34比較，該曲線34是通過按本發(fā)明的控制電路并結(jié)合按本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)的。在該曲線32中，放電電流首先上升到原則上不利的很高的最大值，以便隨后相對(duì)較速地下降。相反在曲線34中，在數(shù)值低于曲線32的最大值時(shí)，通過打開與電感LI串聯(lián)位于放電電路中的開關(guān)來中斷上升，該上升與圖2的視圖不同首先比上升32更陡且因此更快地進(jìn)行。隨后，該開關(guān)有節(jié)奏地再次閉合和打開，因此產(chǎn)生了所示的電流曲線34，在該流動(dòng)曲線中平均的電流強(qiáng)度比曲線32保持得相對(duì)更長時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)更可靠的接續(xù)表現(xiàn)，有利的是，該平均的電流強(qiáng)度保持最少約300μ S，并且在此流過約3安培的放電電流。從曲線32和34的比較中可以看出，電流曲線34比電流曲線32更能滿足這些要求。此外，在曲線34中沒有曲線32的不利的高起始最大值，其會(huì)在放電電阻通流中的放電電阻和其它元件(連同氣體放電燈16自身)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱負(fù)荷。
在與升壓電容器C2的放電聯(lián)系在一起的接續(xù)階段中，借助過去的直流電運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)氣體放電燈的開動(dòng)。直流電階段的典型長度是50微秒。通常，長度相同的第二直流電階段以相反的極性接在第一直流電階段上。隨后，氣體放電燈在正常運(yùn)行中以頻率為250Hz至800Hz、尤其約400Hz的交流電壓，并以燃燒電壓在兩個(gè)電極之間運(yùn)行，該燃燒電壓按燈的規(guī)格在30伏和120伏之間。為此，在通過開關(guān)S4和SI實(shí)現(xiàn)的電流和備選電流之間交替地切換，該備用電流是通過由開關(guān)SI、S2、S3、S4構(gòu)成的H-電橋的開關(guān)S3和S2實(shí)現(xiàn)。該切換是通過控制模塊27實(shí)現(xiàn)的，該開關(guān)相應(yīng)地?cái)嚅_和閉合。開關(guān)SI至S5優(yōu)選是晶體管。借助交流電壓的運(yùn)行用來限制電極燒損。這一點(diǎn)也類似地適用于圖3的內(nèi)容。圖3示出了控制電路110，作為按本發(fā)明的控制電路的第二實(shí)施例。該控制電路110與圖I的控制電路10的區(qū)別在于，它沒有單獨(dú)的電感LI和單獨(dú)的開關(guān)S5也能有節(jié)奏地實(shí)現(xiàn)升壓電容器C2的放電。在此點(diǎn)火變壓器(Ziindiibertrager)的次級(jí)電感26以及構(gòu)成H-電橋的開關(guān)SI、S2、S3、S4中的至少一個(gè)用來實(shí)現(xiàn)升壓電容器C2的放電，來代替圖I的控制電路10的電感LI。在接續(xù)階段，電路110以下述方式來工作。開關(guān)SI和S4在點(diǎn)火之前閉合。開關(guān)S2和S3是斷開的。在氣體放電燈16點(diǎn)火 之后，因?yàn)镈C/DC-變換器的構(gòu)建的電壓Ul由于電弧引起的電流通過燃燒器24擊穿該燈。這一點(diǎn)在脫耦二極管Dl上引起了電壓差，其開始引導(dǎo)。在實(shí)踐中，濾波電容器Cl和升壓電容器C2的并聯(lián)以及因此起始電壓Ul現(xiàn)在通過H-電橋直接施加到點(diǎn)火部件上。這一點(diǎn)通過燃燒器24和點(diǎn)火變壓器的次級(jí)電感26導(dǎo)致了隨時(shí)間上升的電流。在達(dá)到極限電流時(shí)，要么兩個(gè)引導(dǎo)電流的開關(guān)SI和S4都是斷開的，用來確保自振蕩并且防止DC/DC-變換器28的Cl側(cè)的輸出端上的超電壓，要么只有下面的引導(dǎo)電流的開關(guān)S4是斷開的?，F(xiàn)在不再有電流流過H-電橋。下面首先觀察兩個(gè)引導(dǎo)電流的H-電橋開關(guān)S4和SI都斷開的情況。那么，次級(jí)電感26迫使電流通過上方斷開的H-電橋開關(guān)S2的自振蕩二極管D3到濾波電容器Cl上。通過次級(jí)電感26的電流下降，直到開關(guān)SI和S4再次接通。在濾波電容器Cl上可能出現(xiàn)超電壓。備選的是，下面觀察下述情況，即只有電勢(shì)上較高的、引導(dǎo)電流的H-電橋開關(guān)S4是斷開的，而電勢(shì)上較低的SI保持閉合。那么，次級(jí)電感26還通過電勢(shì)上較低的、斷開的H-電橋開關(guān)S2的自振蕩二極管D3和電勢(shì)上較低的、閉合的H-電橋開關(guān)SI運(yùn)行電流再次經(jīng)過氣體放電燈16。在該濾波電容器Cl上不會(huì)產(chǎn)生超電壓，因?yàn)殡娏骰芈肥情]合的。經(jīng)過氣體放電燈16的電流開始下降。在一定時(shí)間之后，H-電橋的先前打開的開關(guān)S4再次閉合。經(jīng)過氣體放電燈16的電流開始再次上升，并因此經(jīng)過燃燒器24以及經(jīng)過次級(jí)電感26的電流也開始再次上升。另一構(gòu)造方案規(guī)定，只有電勢(shì)上較低的、引導(dǎo)電流的H-電橋開關(guān)SI是斷開的。在這種情況下，次級(jí)電感26再次通過電勢(shì)上較高的、開啟的H-電橋開關(guān)S3的自振蕩二極管D4，并通過閉合的、電勢(shì)上較高的H-電橋開關(guān)S4運(yùn)行電流再次經(jīng)過氣體放電燈16。在該濾波電容器Cl上不會(huì)產(chǎn)生超電壓，因?yàn)殡娏骰芈肥情]合的。經(jīng)過電感26或經(jīng)過燃燒器24的電流開始下降。在一定時(shí)間之后，H-電橋的先前打開的開關(guān)SI再次閉合。經(jīng)過燃燒器24以及次級(jí)電感26的電流也開始再次上升。對(duì)于這三個(gè)描述的構(gòu)造方案來說都適用的是，通過選擇開關(guān)S4或開關(guān)SI和S4的相應(yīng)的接通和閉合時(shí)間，可在預(yù)定的界限內(nèi)自由調(diào)節(jié)流經(jīng)氣體放電燈16的接續(xù)電流。因此，不會(huì)超過最大值，并且不會(huì)低于依賴于時(shí)間范圍的最大值，該最大值對(duì)于電弧的保持是必要的。在構(gòu)造方案中，通過各自所用的控制電路的相應(yīng)編程或電路技術(shù)方面的實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)這種時(shí)間控制。這一點(diǎn)與圖I所示的特殊構(gòu)造形式無關(guān)。在應(yīng)用了點(diǎn)火電路的次級(jí)電感26的控制電路110中，在控制電路10中所用的單獨(dú)的電感LI和開關(guān)S5都可以省略。控制電路10、110的基本原理既可用于DC/DC-變換器28的正的起始電壓U1，也可用于負(fù)的起始電壓U1。借助二極管Dl和D5的所示連接方向，所示的控制電路126設(shè)計(jì)得用于DC/DC-變換器28的起始電壓Ul的相對(duì)于接地30為負(fù)的數(shù)值。對(duì)于Ul的正值來說，脫耦二極管Dl和自振蕩二極管D2、D3、D4和D4以反向的流動(dòng)和截止方向連接。此外，控制電路110按與控制電路10相同的基本原理來工作，該基本原理是指有節(jié)奏地結(jié)合電感的能量存儲(chǔ)器的放電。就此而言，用于圖I的控制模塊26的構(gòu)造方案的實(shí)施形式也適用于圖3的控制模塊126。 本方法的構(gòu)造方案規(guī)定，測(cè)量放電電流的電流強(qiáng)度，如果該電流強(qiáng)度超過預(yù)定的第一閾值，則斷開該至少一個(gè)開關(guān)；如果該電流強(qiáng)度低出預(yù)定的第二閾值，則將它閉合。在此，第一閾值確定為預(yù)先設(shè)定的參考值和以及預(yù)定的波動(dòng)幅度的一部分的總和，而第二閾值確定為參考值和預(yù)先設(shè)定的第二閾值之間的差異。因此產(chǎn)生了滯后-特性。為了通過滯后調(diào)節(jié)器來控制，通過燈的接續(xù)電流由測(cè)量裝置來探測(cè)，并與參考信號(hào)進(jìn)行比較。該測(cè)量裝置在圖3中通過測(cè)量電阻36并結(jié)合在測(cè)量電阻36上的電壓評(píng)估在控制模塊126中實(shí)現(xiàn)。另一構(gòu)造方案相似地規(guī)定，按圖I的電路具有這種測(cè)量電阻36，并與用來測(cè)量電壓的控制模塊27結(jié)合起來。在達(dá)到了由參考值和滯后的一部分(例如一半)組成的總和時(shí)，圖I中的控制電路10的開關(guān)S5或開關(guān)S4或圖3中的控制電路110的開關(guān)SI和S4閉合。在低出有關(guān)滯后的一部分(例如一半)的參考值時(shí)，該開關(guān)或這些開關(guān)再次接通。平均會(huì)產(chǎn)生與參考值成比例的電流。該參考值可再次根據(jù)其它參數(shù)來形成，例如DC/DC-變換器28的起始電壓Ul和/或升壓電容器C2上的剩余電壓U2，或借助合適的控制軟件以任意的方式控制。因此，即使經(jīng)過更長的時(shí)間段，也能確保有足夠的電流經(jīng)過氣體放電燈16。另一構(gòu)造方案規(guī)定，該至少一個(gè)開關(guān)以固定的頻率和固定的占空比來開啟和閉合。在對(duì)于滯后調(diào)節(jié)的備選方案中，控制電路10的開關(guān)S5或開關(guān)S4或控制電路110的開關(guān)SI和S4以合適的固定頻率和固定的占空比來控制。通過適當(dāng)?shù)剡x擇占空比和頻率，可把通過氣體放電燈16的電流限制在最大可能的數(shù)值上。通過在接續(xù)過程中擊穿的電壓U1，在頻率和占空比都是固定的情況下，接通的電流自動(dòng)地下降，這使通過氣體放電燈16的接續(xù)電流隨時(shí)間下降。因此，即使經(jīng)過更長的時(shí)間段，也能確保有足夠的電流經(jīng)過氣體放電燈16。備選的構(gòu)造方案規(guī)定了具有可變頻率和可變占空比的控制方式。在此構(gòu)造方案中，控制電路10的開關(guān)S5或開關(guān)S4或控制電路110的開關(guān)SI和S4以可變頻率和/或適當(dāng)?shù)目勺冋伎毡葋砜刂?。通過適當(dāng)?shù)乜刂普伎毡群?或頻率，可在時(shí)間進(jìn)程中任意地影響接續(xù)電流。因此，即使經(jīng)過更長的時(shí)間段，也能確保有足夠的電流經(jīng)過氣體放電燈。與具有固定頻率和固定占空比的控制方式相比，在頻率可變和占空比可變的情況下，在接續(xù)電流的時(shí)間進(jìn)程中可實(shí)現(xiàn)更多的自由度。與具有固定頻率和固定占空比的控制方式相比，例如還可調(diào)節(jié)到放電電流 的時(shí)間方面怛定的數(shù)值。
權(quán)利要求
1.一種用來在從無電弧的閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)定地產(chǎn)生光線的狀態(tài)時(shí)運(yùn)行氣體放電燈(16)的方法，在此方法中升壓電容器(C2)在緊接著點(diǎn)火電壓脈沖后面的接續(xù)階段中通過電路放電，該電路傳導(dǎo)了流經(jīng)氣體放電燈(16)的電流，并且在該電路中，電感(LI)與至少一個(gè)開關(guān)(S5)串聯(lián)，其特征在于，所述升壓電容器(C2)通過所述開關(guān)(S5)的多次交替地閉合和開啟來有節(jié)奏地放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)開關(guān)(S5)為了實(shí)現(xiàn)有節(jié)奏的放電被時(shí)間受控制地閉合和開啟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，為了實(shí)現(xiàn)有節(jié)奏地放電，要么僅操縱H-電橋的一個(gè)傳導(dǎo)電流的開關(guān)，要么同步地操縱H-電橋的兩個(gè)傳導(dǎo)電流的開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，第一備選方案，其特征在于，為了實(shí)現(xiàn)有節(jié)奏地放電，只操縱H-電橋電路在電勢(shì)上較高的、引導(dǎo)電流的開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，第一備選方案，其特征在于，為了實(shí)現(xiàn)有節(jié)奏地放電，只操縱H-電橋電路在電勢(shì)上較低的、引導(dǎo)電流的開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，測(cè)量放電電流的電流強(qiáng)度，如果該電流強(qiáng)度超過預(yù)定的第一閾值，則打開該至少一個(gè)開關(guān)(S5);如果該電流強(qiáng)度低出預(yù)定的第二閾值，則將所述至少一個(gè)開關(guān)閉合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一閾值確定為預(yù)先設(shè)定的參考值和預(yù)定的波動(dòng)幅度的一部分的總和，而第二閾值確定為參考值和預(yù)先設(shè)定的第二閾值之間的差異。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述參考值根據(jù)給升壓-電容器(C2)充電的DC/DC-變換器(28)的起始電壓和/或升壓電容器(C2)上的剩余電壓(U2)來預(yù)先設(shè)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該至少一個(gè)開關(guān)(S5)以固定的頻率和固定的占空比來開啟和閉合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該至少一個(gè)開關(guān)(S5)以可變的頻率和/或可變的占空比來開啟和閉合。
11.一種控制電路(10)，其設(shè)置用于在從無電弧的閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)定地產(chǎn)生光線的狀態(tài)時(shí)運(yùn)行氣體放電燈(16)，所述控制電路具有升壓電容器(C2)并且這樣設(shè)計(jì)，S卩，將所述升壓電容器(C2)在緊接著點(diǎn)火電壓脈沖后面的接續(xù)階段中通過電路放電，該電路傳導(dǎo)了流經(jīng)氣體放電燈(16)的電流，并且在該電路中，電感(LI)與至少一個(gè)開關(guān)(S5)串聯(lián)，其特征在于，所述控制電路(10)是這樣設(shè)計(jì)為使所述升壓-電容器(C2)通過所述開關(guān)(S5)的多次交替地閉合和開啟來有節(jié)奏地放電。
12.按權(quán)利要求11所述的控制電路(10)，其特征在于，所述控制電路(10)具有DC/DC-變換器(28)，并且電感(LI)與升壓電容器(C2)以及DC/DC-變換器(28)的兩個(gè)輸出接線柱之間的開關(guān)(S5)串聯(lián)，并且與由至少一個(gè)開關(guān)(S4)和氣體放電燈(16)構(gòu)成的串聯(lián)電路并聯(lián)。
13.按權(quán)利要求11所述的控制電路(110)，其特征在于，所述控制電路(110)具有DC/DC-變換器(28)，并且所述電感(26)與氣體放電燈(16)串聯(lián)，并且與由升壓-電容器(C2)和該升壓-電容器的充電電阻(Rl)構(gòu)成的串聯(lián)電路并聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法，用來在從無電弧的閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)定地產(chǎn)生光線的狀態(tài)時(shí)運(yùn)行氣體放電燈(16)，在此方法中，升壓-電容器(C2)在緊接著點(diǎn)火電壓脈沖后面的接續(xù)階段中通過電路放電，該電路傳導(dǎo)了流經(jīng)氣體放電燈(16)的電流，并且在該電路中，電感(L1)與至少一個(gè)開關(guān)(S5)串聯(lián)。該方法的特征在于，所述升壓電容器(C2)通過所述開關(guān)(S5)的多次交替地閉合和開啟來有節(jié)奏地放電。獨(dú)立權(quán)利要求涉及一種用來實(shí)施該方法的控制電路。
文檔編號(hào)H05B41/288GK102860135SQ201180021434
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者彼得·克魯茨, 魯?shù)细瘛诒臼┨┮? 克里斯蒂安·約翰, 比約恩·莫斯曼, 邁克爾·赫爾曼, 馬蒂亞斯·羅德 申請(qǐng)人:汽車照明羅伊特林根有限公司