專利名稱：電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一用于啟動和操作一高壓放電燈的電路裝置，其帶有-用于與電源相連的輸入端子，-用于與燈相連的輸出端子，-在燈穩(wěn)定工作期間把該燈調(diào)整到一標稱燈電壓Vla和在燈啟動之前在輸出端子處產(chǎn)生開路電壓Vo的開關(guān)設(shè)備，-當輸出端子處的電壓達到閾值Vi時產(chǎn)生啟動電壓脈沖的啟動設(shè)備，-用于控制開關(guān)設(shè)備的控制電路。
此類電路從EP 04 01931(＝US 5068572)中可知。該已知的電路裝置特別適合于啟動和操作高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。這些燈一般帶有一放電管，在放電管內(nèi)燈工作期間保持電子放電并且放電管被隔開一定空間的外殼所封閉。這些燈需要一高的啟動電壓脈沖(幾kV或更多)。通過選擇開路電壓Vo以使Vo＞Vi，該啟動設(shè)備變?yōu)榭捎玫牟⑶耶a(chǎn)生啟動電壓脈沖。該燈然后被點燃，燈兩端的電壓躍降至10V。一旦在燈中形成穩(wěn)定放電，燈兩端的電壓逐漸升到與燈穩(wěn)定工作相配合的燈電壓Vla。該電路裝置如此設(shè)計以使該電壓Vla低于Vi，并且依次低于開路電壓Vo。
該電路裝置的控制電路保證了在燈穩(wěn)定工作狀態(tài)時開關(guān)設(shè)備作為一受控的電流發(fā)生器。以此達到一旦連接端子處的電壓降至燈電壓Vla或更低時，沒有更多的啟動電壓脈沖由啟動設(shè)備產(chǎn)生。
產(chǎn)生更長時間的啟動電壓脈沖是不希望的，因為這形成了電路裝置的負載。因此經(jīng)常建議，在經(jīng)過一段時間之后通過斷開它們以限制啟動設(shè)備的工作。
然而這有許多不利之處-如果燈還沒有啟動，則在輸出端子處保持了相當高的開路電壓Vo，-一旦該燈已啟動，則該燈熄滅，例如達到它工作壽命的終點，的瞬間該啟動設(shè)備會產(chǎn)生啟動電壓脈沖。尤其是高壓鈉燈和金屬鹵化物燈顯示了這樣的特性，即在其壽命終點時熄滅或冷卻之后該燈會重新利用啟動電壓脈沖進行啟動。這提高了燈的特征化的閃爍特性。這是不希望看到的，尤其是這對電路裝置有害，而且它也經(jīng)常引起大量的干擾輻射(無線電干擾等)。
本發(fā)明的任務(wù)就是提供用于解決上述不利之處的措施。
根據(jù)本發(fā)明，在開關(guān)段路所提的用于此任務(wù)的電路裝置的特征在于該控制電路含有把輸出端子處的電壓限制到值Vb的設(shè)備，以使下式成立Vla＜Vb＜Vi選擇電壓至某一僅高于標稱燈電壓的水平可有利地實現(xiàn)，在很難啟動的燈和燈達到壽命終點的兩個情況下通過一個相同的原理制止產(chǎn)生啟動電壓脈沖。另一個有利之處是在燈外殼中的放電，無論是低放電形式或是電弧放電形式，當燈的放電管有泄漏時都不能維持，致使避免了有害的情形。用于限制輸出端子處的電壓的設(shè)備的特別合適的實施例包含一計時器，其在一預(yù)定時間間隔后使控制電路處于某一狀態(tài)，以使在輸出端子處的電壓限制到值Vb。優(yōu)選的，該計時器如此連接致使它與電源相連時能重新設(shè)置。優(yōu)選的一電壓緩沖網(wǎng)絡(luò)耦合到該計時器以阻止該計時器在電源電壓有一短時下降時被重新設(shè)置。例如，此網(wǎng)絡(luò)可以是一RC網(wǎng)絡(luò)。下轉(zhuǎn)換器或推式變換器(Buck converter)非常適合用作受控的電流發(fā)生器。
下面根據(jù)本發(fā)明參照一電路實施例的附圖詳細解釋本發(fā)明的上述和其它方面。其中，

圖1示出了啟動和操作一高壓放電燈的電路裝置，圖2詳細示出了圖1中的電路裝置的開關(guān)設(shè)備，圖3更加詳細地示出了用于限制該電路裝置的輸出端子處電壓的設(shè)備，圖4更加詳細地示出了圖3中的設(shè)備的實施形式。
圖1示出了用于啟動和操作高壓氣體放電燈的電路裝置，其帶有-連接電源的輸入端子1，-連接燈3的輸出端子2，-在燈穩(wěn)定工作期間把該燈置于一標稱燈電壓Vla和在燈被啟動之前在輸出端子處產(chǎn)生一開路電壓Vo的開關(guān)設(shè)備II。
該電路裝置也帶有換向器設(shè)備III以周期性改變流過該燈的電流的極性，并帶有一預(yù)調(diào)節(jié)器I以產(chǎn)生供電給開關(guān)設(shè)備II的DC電壓。該換向器還帶有一啟動設(shè)備(未詳細示出)，當輸出端子處的電壓達到閾值Vi時產(chǎn)生啟動電壓脈沖。
該電路裝置另外帶有用于控制開關(guān)設(shè)備的控制電路IV，并帶有限制輸出端子處的電壓到值Vb的設(shè)備V以使下式成立Vla＜Vb＜Vi。
在一優(yōu)選的實施例中，該開關(guān)設(shè)備作為下變換器或推式變換器構(gòu)成，如圖2中詳細所示。在圖2中，A和B為開關(guān)設(shè)備和預(yù)調(diào)節(jié)器I之間的連接點，而C和D為與換向器III的連接點。下變換器含有一個受控的半導(dǎo)體開關(guān)10，一個自感11和一個空載二極管12。該變換器另外帶有用于減少連接點C、D上的電壓波動的電容13。開關(guān)10的一個控制極101與控制電路IV的輸出端41相連。該控制電路有一個輸入端42用于檢測與輸出端子處的電壓成比例的信號Sv，和一個輸入端43用于檢測與燈電流成比例的并優(yōu)選形成在一歐姆阻抗Z上的信號Si。該信號Sv與參考電壓Vref相比較。該比較結(jié)果導(dǎo)通到門控制器45。信號Si通過積分器44A導(dǎo)通到脈寬調(diào)制器(PWM)44，其輪翻發(fā)送一個開關(guān)信號到門控制器45。在門控制器45中的控制信號通過輸出端41導(dǎo)通到控制極101。
參考電壓Vref形成部分設(shè)備以限制輸出端子處的電壓到值Vb以使下式成立Vla＜Vb＜Vi。
設(shè)備V在圖3中更加詳細示出。參考電壓Vref在連接點52處通過分壓網(wǎng)絡(luò)50形成輔助電壓Vh。開關(guān)51包含在分壓網(wǎng)絡(luò)50的一個分支中并在一端與連接點51相連。該開關(guān)分路了屬于分壓網(wǎng)絡(luò)的一部分阻抗。在實施例中所示，該開關(guān)置于連接點52和地之間的一個分支中。當該開關(guān)閉合時，結(jié)果會使連接點52處的電壓比打開開關(guān)情況下的電壓低一些。當該開關(guān)置于電壓Vh和連接點52之間時，當開關(guān)51打開時會產(chǎn)生連接點51處電壓下降。連接點52處的低電壓意味著一用于參考電壓Vref的一低值，其在門控制器52處控制半導(dǎo)體開關(guān)以使電路裝置的輸出端子處的電壓限制到一相對低的值。圖3所示的設(shè)備V的實施形式在圖4更加詳細描述。該開關(guān)由二極管55、計時器500、電壓緩沖網(wǎng)絡(luò)53和一個連接點54串聯(lián)形成以連接電源為計時器供電。該計時器如下工作。電源電壓一旦與連接點相連，一個電壓就會施加到計時器500的輸入端501，因此該計時器被重新設(shè)置。結(jié)果是一個高的信號出現(xiàn)在計時器的輸出端502。這相應(yīng)于在連接點52處的相對高的電壓狀態(tài)而言。經(jīng)過一段時間計時器被設(shè)置后，該計時器開關(guān)打開并且輸出端子502處的電壓變低，致使連接點52處的電壓也變低。
根據(jù)該實施形式在電路裝置的具體實現(xiàn)中，該電路裝置適合用于啟動和操作一金屬鹵化物燈，例如CDM35W型，菲利浦制造，功率39W。該燈的額定電壓為39V。當與電源例如220V，50Hz的電壓源相連時，預(yù)調(diào)節(jié)器提供一400V的DC電壓到開關(guān)設(shè)備II。當該燈還沒有啟動時，輸出端子處的開路電壓位于310V和380V之間。啟動設(shè)備開始產(chǎn)生啟動脈沖時在輸出端子處的電壓閾值Vi是240V。
計時器500由HEF4541集成電路形成。該電壓緩沖網(wǎng)絡(luò)53含有一由100nF電容和齊納電壓為15V的齊納二極管組成的并聯(lián)電路。為了限制電流，300kΩ的電阻連接在連接點54和電壓緩沖網(wǎng)絡(luò)之間。二極管55為BAV103型，菲利浦制造。當計時器被重新設(shè)置時Vref的值為3.3V。當該計時器被打開至多20分鐘后，Vref降至1.5V，這致使在輸出端子處的電壓限制到至多為200V的值Vb。很明顯下式Vla＜Vb＜Vi成立。
該計時器設(shè)置為在100分鐘之后和最多20分鐘之后切換。該時間優(yōu)選的長度為能提供該燈熱啟動的可能性。該開關(guān)設(shè)備的受控半導(dǎo)體開關(guān)由MOSFET制成，STP4NA60FI型，SGS-Thomson制造。。該門控制器為一集成電路，IR2117型，Int.Rectifier制造。該PMW44為一集成電路，L6560A型，SGS-Thomson制造。
權(quán)利要求
1.一用于啟動和操作一高壓放電燈的電路裝置，其帶有-用于與電源相連的輸入端子，用于與燈相連的輸出端子，-在燈穩(wěn)定工作期間為了使燈在標稱燈電壓Vla下工作和在燈啟動之前在輸出端子處產(chǎn)生開路電壓Vo的開關(guān)設(shè)備，-當輸出端子處的電壓達到一閾值Vi時用于產(chǎn)生啟動電壓脈沖的啟動設(shè)備，-用于控制該開關(guān)設(shè)備的一控制電路，其特征在于，該控制電路含有在輸出端子處限制該電壓到一值Vb的設(shè)備，以使下式成立Vla＜Vb＜Vi
全文摘要
本發(fā)明涉及一用于啟動和操作一高壓放電燈的電路裝置,其帶有與電源連接的輸入端子,與放電燈連接的輸出端子,與燈穩(wěn)定工作期間把燈置于一標放燈電壓V
文檔編號H05B41/282GK1195464SQ97190696
公開日1998年10月7日 申請日期1997年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月18日
發(fā)明者O·J·德爾魯, F·H·T·蘭馬斯 申請人:菲利浦電子有限公司