專利名稱：具有兩個輸入極的點火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分特征的用于對氣體放電燈點火，尤其是 用于對高壓氣體放電燈點火的點火電路，以及一種用于對這種燈點火的方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)的用于對氣體放電燈點火的電路裝置被設(shè)計為疊加點火電路 (Ueberlagerungszuendschaltung)，其中為該氣體放電燈配設(shè)供電電路以提供交流供電電 壓，該供電電路具有至少一個與氣體放電燈串聯(lián)的扼流圈(Drossel)。這種點火電路例如 在德國公開文獻DE19531622中公開。該點火電路包括脈沖變換器，該脈沖變換器的次級側(cè) 能與燈連接以傳輸點火脈沖，而其初級側(cè)能與觸發(fā)點火脈沖的點火觸發(fā)電路連接。其中，點 火觸發(fā)電路包括輸入能量源以及第一開關(guān)裝置，該第一開關(guān)裝置借助于電子控制裝置來控 制。點火過程的操作流程控制，尤其是點火脈沖的產(chǎn)生在此與交流電力供應(yīng)的相位相 關(guān)，以保證點火脈沖在這樣的時刻產(chǎn)生，即在這些時刻，燈由于瞬時供電電壓而可以被點火 和點亮。此外，在常規(guī)的點火電路裝置中部分地還規(guī)定，在產(chǎn)生第一點火脈沖之后與交流電 力供應(yīng)協(xié)調(diào)地產(chǎn)生進一步的點火脈沖，或者還引入其它支持點火過程的過程。因此，對于常規(guī)點火電路裝置，在點火期間或在點火之后不久需要檢測供電電壓 的瞬時相位，從而可以如上所述將點火過程與該瞬時相位匹配。為此目的，常規(guī)的點火電路裝置一般具有至少3個輸入端，這些輸入端直接連接 到交流電力供應(yīng)的相線、扼流圈的輸出端和電力供應(yīng)的零線。這適用于連接到傳統(tǒng)的單相 電網(wǎng)。如果燈在多相電網(wǎng)上運行，并因此點火電路裝置在多相電網(wǎng)上運行，則相應(yīng)地，傳統(tǒng) 點火電路裝置的第一輸入端與電網(wǎng)的Ll連接端連接，點火電路裝置的第二輸入端與扼流 圈的輸出端連接，點火電路裝置的第三輸入端與電力供應(yīng)的L2連接端連接。由此，在這兩 種情況下，供電電壓的相位能被掃描，使得可以提供隨時間與電網(wǎng)電壓匹配的點火控制。圖4a示出這樣的用于對放電燈點火的傳統(tǒng)點火電路裝置，其具有3個輸入端B、 L、N。在輸入端L、N上施加電網(wǎng)電壓UN，其中燈扼流圈110連接在輸入端B之前。傳統(tǒng)點 火器100的L輸入端一方面用于為內(nèi)部控制電路供電，另一方面用于掃描供電電壓，由此， 點火過程可以與電網(wǎng)電壓同步。在輸出端側(cè)，點火器100具有兩個端子，在這兩個端子上連 接放電燈3，例如高壓氣體放電燈。尤其是在各個燈設(shè)置為遠離供電電路的扼流圈的應(yīng)用中，這種具有傳統(tǒng)點火電路 的裝置有很多缺點。在圖4b中以聚光燈為例示出了在使用這種傳統(tǒng)點火器情況下的布線成本。通常， 在配電箱105中設(shè)置燈扼流圈110，該配電箱一般與電桿120間隔開地被設(shè)置，并且在配電 箱中燈的供電電路與電網(wǎng)電壓連接。在此，配電箱和點火電路毫無問題地具有超過IOOm的 距離。電桿支撐燈陣列130，所配設(shè)的點火器設(shè)置在直接與燈相鄰的地方。如從所述中所看 出的，導(dǎo)線140必須在配電箱和燈130之間構(gòu)成為三極的，因為傳統(tǒng)的點火器具有扼流圈端子以及用于電網(wǎng)電壓Un的輸入端子L、N。因此，傳統(tǒng)點火電路裝置一般具有3個輸入端的情形意味著高的布線成本。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是消除或至少減少用于氣體放電燈、尤其用于高 壓氣體放電燈的傳統(tǒng)點火電路裝置的上述缺點。該技術(shù)問題通過令人詫異的簡單方式在裝置方面通過具有權(quán)利要求1特征的點 火電路裝置解決。本發(fā)明的點火電路裝置的特征在于，該點火電路裝置在電力供應(yīng)側(cè)在燈 的供電電路中能連接在扼流圈和燈之間，并設(shè)置用于模擬燈點火之后該燈的交流供電參數(shù) 的相位變化過程、尤其是用于確定交流供電參數(shù)的過零點的裝置。在此，該交流供電參數(shù)例 如可以是電網(wǎng)電壓或電網(wǎng)電流。通過本發(fā)明的點火電路裝置的構(gòu)造，可以不需要點火電路與交流電力供應(yīng)的直接 耦接，因為點火電路裝置在電力供應(yīng)側(cè)在燈的供電電路內(nèi)能連接在扼流圈和燈之間，此外 還可以利用相應(yīng)的裝置來模擬交流電力供應(yīng)的時間變化過程。通過取消本發(fā)明點火電路裝 置上的L連接端，可以省去例如在設(shè)置有供電扼流圈的配電箱和設(shè)置有燈以及相應(yīng)點火電 路裝置的聚光燈桿之間的導(dǎo)線。上面的表述“燈點火之后”表示這樣一個時間段或時間點，即在該時間段或時間 點，燈中的氣體放電至少在氣體容積的一個子區(qū)域中被啟動，此外由此還檢測到這樣一種 點火狀況，即在該點火狀況中，燈雖然已經(jīng)完全點火，但是氣體放電相對還不穩(wěn)定，并且因 此存在該燈又取消放電的危險。利用本發(fā)明點火裝置的點火過程在氣體放電穩(wěn)定點亮并因 此不再有消除放電的危險的情況下才結(jié)束。與在氣體放電啟動之后被切斷的傳統(tǒng)點火電路 裝置相反，本發(fā)明的點火電路裝置即使在氣體放電穩(wěn)定點亮之前的過渡階段也通過產(chǎn)生附 加的點火脈沖來穩(wěn)定該氣體放電。通過本發(fā)明的點火電路裝置被構(gòu)造為模擬在燈點火之后 燈的交流供電參數(shù)在該交流供電參數(shù)的多個周期上的相位變化過程，即使在從部分放電到 穩(wěn)定放電的所述過渡階段期間也可以與該燈的交流供電參數(shù)的時間變化過程協(xié)調(diào)地產(chǎn)生 該點火脈沖。其間對交流供電參數(shù)的相位變化過程進行模擬的該過渡階段可以與各自的實 際情況匹配。例如，本發(fā)明的點火電路裝置優(yōu)選地可以根據(jù)不同的實施方式被構(gòu)造為在部 分點火放電之后模擬燈的交流供電參數(shù)的相位變化直到該交流供電參數(shù)的5、10、15、20或 30個周期或者更多個周期。優(yōu)選的實施方式在從屬權(quán)利要求中給出。合適的可以是，設(shè)置用于檢測燈的交流供電參數(shù)的瞬時值的裝置，該交流供電參 數(shù)尤其是諸如電網(wǎng)電壓這樣的電壓或供電電路中位于扼流圈和燈之間的檢測點處的電流。 其中合適的是，該檢測裝置在信號輸出側(cè)與控制裝置的信號輸入端連接，從而該控制裝置 可以處理信號。利用該檢測裝置，例如可以在燈點火之前就檢測電網(wǎng)電壓的相位，其中所確 定的相位在燈點火之后或期間可以被用于在時間上控制點火過程。此外，利用該檢測裝置 還可以在點火過程期間確定當前的運行參數(shù)，如燈電壓或燈電流。為了在本發(fā)明的點火電路裝置中提供用于點火觸發(fā)電路的輸入能量源，可以規(guī) 定，在燈的供電電路中在扼流圈和燈之間連接用于點火觸發(fā)電路的輸入能量源的供電導(dǎo) 線。此外還可以規(guī)定，能通過控制裝置控制用于點火觸發(fā)電路的輸入能量源。
特別合適的是，設(shè)置橋接氣體放電燈的電流路徑以用于對扼流圈充電，其中該電 流路徑包括通過控制裝置控制的第二控制裝置。通過這種裝置方面的構(gòu)成，可以除了燈的 本來的交流電力供應(yīng)之外還在點火過程期間提供對燈的附加的供電，從而燈中的放電經(jīng)常 可以在第一次點火嘗試時就已經(jīng)以更高的概率產(chǎn)生并且保持。在此，優(yōu)選地，對第二開關(guān)裝 置的控制與交流供電參數(shù)的模擬的相位變化過程同步，可能又是在該交流供電參數(shù)的多個 周期上同步。為了與燈的運行狀態(tài)無關(guān)地提供對電子控制裝置的供電，合適的可以是電子控 制裝置的供電導(dǎo)線在燈的供電電路中能連接在扼流圈和燈之間，并且與向該控制裝置饋電 的整流器電路連接。該整流器電路合適地可以被設(shè)計為將在燈點火之前施加的電網(wǎng)電壓以 及在點火之后施加的與燈的運行有關(guān)的電壓轉(zhuǎn)換為控制裝置的預(yù)定的、恒定的供電電壓。如上面已經(jīng)提到的，合適的可以是，用于支持點火過程的扼流圈提供附加的電能。 為此合適的可以是，第二開關(guān)在燈點火之后在模擬的交流供電參數(shù)大致達到過零點時被控 制為閉合，并且此后在四分之一周期結(jié)束之前又被控制為斷開。其中特別合適的是，第二開 關(guān)在達到過零點之前或之后10到20度被控制為閉合，最合適的是第二開關(guān)在達到過零點 之前或之后0到10度被控制為閉合。理想情況下，第二開關(guān)在燈點火之后大約在達到過零 點之前或之后0到5度被控制為閉合。由此，對該開關(guān)的控制與模擬的交流供電參數(shù)同步， 例如與模擬的電網(wǎng)電壓同步。已證明合適的是，在燈點火之后在多個周期上，第二開關(guān)在所模擬的交流供電參 數(shù)的過零點范圍內(nèi)被控制為閉合，以及在四分之一周期結(jié)束之前被控制為斷開。在一個特 別合適的實施方式中，第二開關(guān)可以如上所述在多達20個周期期間或更長的時間內(nèi)都被 這樣控制。所描述的第二開關(guān)在多個周期期間的斷開和閉合支持放電，并且導(dǎo)致縮短直到 燈中所期望的穩(wěn)定氣體放電為止的持續(xù)時間。在此，還可以規(guī)定，除了第二開關(guān)在預(yù)定持續(xù) 時間期間的斷開和閉合之外，與所模擬的燈的交流供電參數(shù)的相位變化過程協(xié)調(diào)地還產(chǎn)生 其它點火脈沖。合適的可以是，用于模擬燈的交流供電參數(shù)的相位變化過程的裝置包括可調(diào)節(jié)的 頻率發(fā)生器，該頻率發(fā)生器例如在信號側(cè)與控制裝置連接，或者被集成在該控制裝置中。合 適地，發(fā)生器的時鐘頻率可以在本來的點火過程之前被設(shè)置為電網(wǎng)頻率，并且該發(fā)生器可 以與電網(wǎng)電壓同步，使得該發(fā)生器在點火過程期間或在點火過程之后在其輸出端上提供對 電網(wǎng)電壓的模擬。即使在燈的供電電壓無法通過本發(fā)明的點火器來測量的時間段內(nèi)，也保 證了點火過程的控制可以與燈的供電電壓、即與電網(wǎng)電壓同步。優(yōu)選地，本發(fā)明的點火電路裝置可以具有恰好兩個與不同輸入電位連接的輸入連 接端，可以不需要在傳統(tǒng)點火電路裝置中設(shè)置的L連接端。此外合適的可以是，本發(fā)明的點 火電路裝置還只具有兩個輸出側(cè)的連接端，其中燈能連接到這些輸出側(cè)的連接端上。在方法方面，本發(fā)明利用具有權(quán)利要求10特征的用于對氣體放電燈點火的方法 來解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明的方法的特征在于，點火電路裝置在電力供應(yīng)側(cè)連接在扼流 圈和燈之間，其中在燈點火之后模擬交流供電參數(shù)的相位變化過程，尤其是在供電電路上 施加的交流電壓，例如確定交流供電參數(shù)的過零點，并且依據(jù)模擬的交流供電參數(shù)的相位 變化過程來控制點火過程的時間流程控制。通過本發(fā)明的方法，為了控制點火過程，不需要 直接掃描用于運行燈的供電電路的電網(wǎng)電壓，因為為此提供了模擬的供電參數(shù)。交流供電
6參數(shù)的時間變化過程根據(jù)本發(fā)明尤其是在以下時刻被模擬，即在這些時刻，燈的放電已經(jīng) 開始，但是還不完全也未穩(wěn)定。在燈的這種運行狀況下，在供電電路中在扼流圈和燈之間不 能分接燈的交流供電參數(shù)、如電網(wǎng)電壓的時間變化過程，這通過本發(fā)明的對燈的交流供電 參數(shù)的相位變化過程的模擬來補償。例如，點火脈沖的產(chǎn)生可以與模擬的交流供電電壓同步，使得在供電電壓的瞬時 值高于燈點亮電壓時產(chǎn)生點火脈沖。特別有利的是，本發(fā)明的方法自動與放電燈的供電網(wǎng)的頻率相匹配。為此可以規(guī) 定，在對燈點火之前掃描交流供電電壓的頻率。該掃描可以在燈點火之前在測量點處進行， 該測量點設(shè)置在相互串聯(lián)的扼流圈和燈之間，因為這樣就沒有燈電流流動，而且供電頻率 的正弦不失真地在電力供應(yīng)側(cè)在扼流圈后面也可以被掃描。具有相同優(yōu)點地還可以有利的 是，在燈點火之前掃描交流供電參數(shù)的相位，例如電網(wǎng)電壓的相位。在此也可能因為缺少燈 電流而在燈點火之前分接燈和扼流圈之間的供電電壓，從而可以不需要否則在點火電路裝 置和容納供電扼流圈的配電箱之間的L導(dǎo)線。合適地，可以使用所掃描的交流供電參數(shù)、尤其是交流供電電壓的相位以及所掃 描的頻率，以便模擬該交流供電參數(shù)，從而該模擬可用于控制點火過程的時間流程。其中特 別合適的是，啟動以交流供電電壓的頻率運行的頻率發(fā)生器，其中該頻率發(fā)生器在燈點火 之前與交流供電參數(shù)的相位、尤其是與交流供電參數(shù)的過零點同步。為此合適地，利用所掃 描的交流供電參數(shù)的相位和頻率來控制頻率發(fā)生器，使得該頻率發(fā)生器的輸出端輸出對交 流供電參數(shù)、尤其是供電電壓的模擬，其中對交流供電參數(shù)的模擬被用于對點火過程的時 間流程控制。除了點火脈沖與模擬的交流供電參數(shù)或其相位同步之外，其它過程也可以在燈點 火期間和/或之后與所模擬的交流供電參數(shù)同步。要指出的是，術(shù)語“同步”一般表示多個 過程在時間上的相互協(xié)調(diào)。例如合適的可以是，為了支持在產(chǎn)生點火脈沖之前的點火過程， 對在供電電路中與燈串聯(lián)設(shè)置的扼流圈充電，并且至少一部分存儲在扼流圈中的能量在點 火過程中與燈的交流電力供應(yīng)疊加。在此，合適地，還將扼流圈充電的開始或結(jié)束與所模擬 的交流供電參數(shù)的變化過程相匹配或與之同步。為此合適的可以是，如果所模擬的交流供 電參數(shù)的瞬時值達到預(yù)定值、尤其是達到0，則在燈點火之后接通用于扼流圈的充電路徑， 并且在四分之一周期內(nèi)又斷開。按照類似的方式，合適的可以是，將對用于點火電路裝置的點火觸發(fā)電路的輸入 能量源的充電在時間上與所模擬的燈的交流供電參數(shù)的相位變化同步。該過程必須分別在 觸發(fā)點火脈沖之前進行。其中對點火觸發(fā)電路的輸入能量源的充電根據(jù)本發(fā)明是在這樣的 時刻進行的，即在這些時刻，由電力供應(yīng)提供的能量不需要完全用于燈的點亮運行。由此避 免了通過對也從燈的供電電路中提取其能量的輸入能量源的充電而無意地熄滅了燈。為了在本發(fā)明的點火電路裝置連接到燈的情況下檢測可能存在的電纜連接錯誤， 合適的可以是，在氣體放電燈上施加的供電電壓的情況下接入本發(fā)明的點火電路裝置之 前，接通對燈進行橋接的電流路徑，尤其是在供電電壓的過零點區(qū)域中進行該接通，并且檢 測流過的橋電流，例如測量該橋電流，并且如果在進行橋接的電流路徑中所檢測的橋電流 超過預(yù)定的閾值，則鎖閉該點火電路裝置。在此，該預(yù)定的閾值對應(yīng)于這樣一個值，即該值 在本發(fā)明的點火電路裝置被錯誤連線到電網(wǎng)或扼流圈的情況下出現(xiàn)。這種連線錯誤例如在點火電路裝置的相線連接端、也就是B連接端不是連接到扼流圈的輸出端，而是直接與電 網(wǎng)電壓(L)連接的情況下出現(xiàn)。由此在燈的供電電路中缺少的扼流圈通過增大的橋電流而 能被注意到，對該橋電流的檢測將導(dǎo)致對點火電路裝置的鎖閉。在此特別合適的是，能接通 的電流路徑與上述可開關(guān)的、用于對扼流圈充電的電流路徑相同，即釋放該電流路徑的開 關(guān)根據(jù)本發(fā)明能用于這兩種功能。


下面通過參考附圖描述幾個實施方式來解釋本發(fā)明，其中圖1以框圖示出本發(fā)明的具有兩個輸入極和兩個輸出極的點火電路裝置，圖2詳細示出本發(fā)明的點火電路裝置，圖3示出實際供電電壓和在本發(fā)明的點火電路裝置中模擬的供電電壓的示波圖 示，圖4a以框圖示出傳統(tǒng)的具有3個輸入極和兩個輸出極的點火電路裝置，圖4b示出在使用傳統(tǒng)點火電路裝置中聚光燈裝置的連線成本。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的點火器1在圖1中示出。如圖所示，該點火器只具有兩個輸入 端子，尤其用于與燈扼流圈10連接以及與交流電力供應(yīng)的N導(dǎo)線連接。由于不需要與交流 電力供應(yīng)的L導(dǎo)線的連接，因此在圖4b中針對傳統(tǒng)點火器示出的連接方式中，導(dǎo)線140可 以不是構(gòu)成為三極的，而是構(gòu)成為兩極的。圖2以詳細視圖示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的點火電路裝置。該點火電路裝置在輸入側(cè) 具有輸入端子B、N。燈扼流圈10在所述實施方式中在點火器之外連接在交流電力供應(yīng)的輸 入端子L和點火器1的輸入端子B之間。而在輸出側(cè)，點火器1又具有兩個連接到燈3的 端子LP、N。點火電路裝置包括點火變壓器20，該點火變壓器的初級繞組是點火觸發(fā)電路的一 部分，該點火觸發(fā)電路的主要部件包括作為輸入能量源的可控的整流器31、初級側(cè)線圈21 以及開關(guān)40。輸入能量源31以及開關(guān)40通過控制器50分別借助于控制導(dǎo)線STl和ST2 控制?？刂破?0調(diào)節(jié)輸入能量源31的輸出，并且通過開關(guān)40的閉合來啟動點火觸發(fā)電路 中脈沖的產(chǎn)生。初級側(cè)線圈繞組21經(jīng)由點火變壓器2耦接到次級側(cè)線圈繞組22，該次級線圈繞組 用于傳輸和變換脈沖并且與燈和扼流圈10串聯(lián)連接。據(jù)此，在所述實施方式中，燈的供電 電路包括扼流圈10、次級側(cè)線圈繞組22和燈本身的串聯(lián)電路。點火觸發(fā)電路的輸入能量源31在所述實施方式中與點火器1的輸入端B耦接，也 就是與扼流圈10的輸出端耦接。被構(gòu)造為可控整流器31的用于點火觸發(fā)電路(31，21，40) 的輸入能量源被設(shè)計為使得該輸入能量源可以提供用于產(chǎn)生點火脈沖所必需的能量。按照 類似的方式，整流器32與點火電路裝置的輸入端B連接，該輸入端B提供用于控制器50的 運行供電。在燈已經(jīng)點火之后，控制器50利用扼流圈10和燈之間的、在所述實施方式中位于 端子B上的傳感器線路SLl掃描瞬時電壓，并且利用傳感器線路SL2掃描瞬時電流、例如流過的燈電流IL。此外，圖2中所示的點火電路裝置還具有橋接燈3的電流路徑(V3，V4)，利用該電 流路徑能與燈和觸發(fā)電路無關(guān)地通過操作開關(guān)61而借助于電網(wǎng)電壓Un對扼流圈10充電。 為此，控制器50經(jīng)由控制輸出端ST3與開關(guān)61的柵極連接。此外，設(shè)置電容器C3與燈3的并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路用作高頻反饋電容器裝置，以 防止扼流圈10被施加以高壓點火脈沖。此外，在點火之前且在扼流圈10充電之后，扼流圈 中存儲的一部分能量被轉(zhuǎn)載到電容器C3中，其中該附加能量用于支持啟動在點火過程期 間燈3中的放電。下面描述圖2中所示的本發(fā)明點火電路裝置的功能。如上所述，控制器50以及點 火觸發(fā)電路的輸入能量源31都不是直接通過電網(wǎng)供電電壓L運行的，而是通過燈的供電電 路中的一個連接端運行，該連接端設(shè)置在扼流圈10和燈3之間。該連接端在所述實施方式 中設(shè)置在扼流圈10的面向燈3的輸出端上。在該輸出端上存在的電位根據(jù)本發(fā)明用于向 點火電路裝置供電。電網(wǎng)電壓或其相位通過傳感器線路SLl僅能在燈3還沒有被點火的情況下被掃 描。在點火之后，SLl主要檢測放電燈的燈電壓。但是，為了控制整個點火過程，需要關(guān)于 電網(wǎng)電壓的相位的信息，尤其是關(guān)于電網(wǎng)電壓的過零點的信息。為此，在本發(fā)明的所述實施 方式中，控制器50模擬供電電壓的相位。為此，首先在燈點火之前通過線路SLl由控制器掃描電網(wǎng)頻率并且控制器50的內(nèi) 部頻率發(fā)生器以所檢測的電網(wǎng)頻率運行。此后，內(nèi)部的、所模擬的交流供電參數(shù)與通過傳感 器線路SLl掃描的電網(wǎng)電壓同步。電網(wǎng)電壓Uru例如具有50Hz的正弦形交流電壓在控制器 50中完全同步地被模擬，從而該內(nèi)部頻率發(fā)生器輸出相應(yīng)的50Hz正弦頻率振蕩，該正弦頻 率振蕩在任何時刻都與電網(wǎng)振蕩一致。此后就可以啟動實際的點火過程。在圖2中所示的實施方式中，為了支持點火過 程，通過控制開關(guān)61以接通充電路徑(10，V3，61)，在預(yù)定的時間段上并由此以預(yù)定的電能 對燈扼流圈10充電。在此，控制器50通過控制線路ST3控制開關(guān)61的柵極。充電電流經(jīng) 由開關(guān)61流入吸收能量的扼流圈10中。在達到預(yù)定的能量數(shù)量之后，開關(guān)61又被斷開。 然后可以通過電網(wǎng)和之前在扼流圈10中存儲的能量對電容器C3充電。借助于開關(guān)61經(jīng)由充電路徑對扼流圈10充電以及隨后對存儲電容器C3的充電 的時間控制是同步進行的，也就是說，在時間上與控制器50中模擬的電網(wǎng)電壓Un協(xié)調(diào)一 致。在控制器50中所模擬的電網(wǎng)電壓高于燈點亮電壓的時刻，開關(guān)40被接通并又切斷，以 在大約1微秒的時間段內(nèi)閉合和斷開一次。由此，作為用于點火觸發(fā)電路的輸入能量源工 作的整流器31經(jīng)由點火變壓器20的初級側(cè)線圈繞組21驅(qū)動點火觸發(fā)電路，由此產(chǎn)生初級 側(cè)脈沖。初級側(cè)線圈繞組的磁化經(jīng)由點火變壓器磁芯23以該點火變壓器的變換比而轉(zhuǎn)換 到次級側(cè)線圈繞組22上，并且作為點火脈沖與電網(wǎng)電壓疊加。由此，次級側(cè)脈沖出現(xiàn)在燈 3上，從而可以對燈3點火。根據(jù)不同的實施方式，在本發(fā)明的點火電路裝置中以下也無問題地是可能的，即 在時間上與控制器50中所模擬的交流供電參數(shù)協(xié)調(diào)一致地產(chǎn)生多個次級側(cè)脈沖，以使得 燈3的點火過程變得容易。在此，例如可能在所模擬的電網(wǎng)電壓的半個周期內(nèi)產(chǎn)生多個點 火脈沖，或者在控制器50中所模擬的交流供電參數(shù)的連續(xù)的多個周期內(nèi)分別產(chǎn)生多個點火脈沖。這樣一種措施尤其是在以下情況下有利的，即第一個點火脈沖僅產(chǎn)生放電燈3的 氣體的部分電離，但是還沒有產(chǎn)生完全或穩(wěn)定的放電。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，優(yōu)選可以在 放電燈的氣體部分電離之后3、5、10、20或甚至更多個周期的時間段期間在時間上與所模 擬的交流供電參數(shù)協(xié)調(diào)一致地產(chǎn)生進一步的點火脈沖，以使放電穩(wěn)定。此外，可以經(jīng)由控制器50通過調(diào)節(jié)用于受控地對扼流圈10充電的充電時間而與 扼流圈和電容器C3的參數(shù)有關(guān)地確定在點火過程中附加地提供給放電的能量。因此，能非 常精確地根據(jù)所連接的燈來調(diào)節(jié)不同的點火參數(shù)，這又使得能夠與燈是冷還是熱點火無關(guān) 地以最小可能的能量花費、并因此以最小可能的電路花費實現(xiàn)對燈的可靠點火。其中，點火 器可以被構(gòu)造為使得控制裝置識別熱點火在何時是必需的，并基于此調(diào)節(jié)點火參數(shù)，如兩 個開關(guān)40、61的開關(guān)時間、初級側(cè)脈沖的數(shù)量、觸發(fā)電路的輸入電壓大小等。在圖2中示出的點火電路裝置被設(shè)計為在供電電壓Un的正半波內(nèi)產(chǎn)生點火脈沖。 在本發(fā)明點火器的一個未示出的實施方式中，在所模擬的供電電壓的連續(xù)且相鄰的半波內(nèi) 產(chǎn)生點火脈沖。此外已證明了點火過程可以通過以下方式進一步得到改善，S卩如果所模擬的交流 供電參數(shù)大致達到過零點，則第二開關(guān)61在燈點火之后被控制為閉合，此后在四分之一周 期結(jié)束之前開關(guān)61又被控制為斷開。由此可以提高為啟動或保持燈3中的放電過程而提供 的能量，從而最終即使在不利的條件下也簡化了對放電的調(diào)節(jié)。在特別困難的點火條件下， 還可以在控制器中所模擬的供電電壓的多個周期期間執(zhí)行該過程，即在所模擬的交流參數(shù) 大致達到過零點時控制開關(guān)61以閉合，并且此后在四分之一周期結(jié)束之前控制開關(guān)61以 斷開。由于在點火過程期間在傳感器線路SLl上沒有電網(wǎng)電壓，而是在傳感器線路SLl上幾 乎能掃描燈電壓，因此根據(jù)本發(fā)明，點火階段的時間控制與控制器50中所模擬的供電電壓 Un同步，也就是說，該時間流程與所模擬的交流參數(shù)匹配，從而本發(fā)明的點火電路裝置在沒 有L輸入端的情況下也能工作。圖3示出能在點B(參見圖2)處分接的燈電壓(CH2)以及在控制器50中所模擬 的交流供電參數(shù)(CHl)的振蕩圖，該交流供電參數(shù)對應(yīng)于電網(wǎng)電壓Un。在繪制該振蕩圖之 前，所模擬的交流供電參數(shù)(CHl)與電網(wǎng)電壓Un同步。在時間段Tl內(nèi)，所模擬的交流供電 參數(shù)以及在B處掃描的電壓同步運行，即燈3在該時間段內(nèi)不點亮。時間段T2描述實際的 點火過程。如圖4所示，在燈于T2結(jié)束時穩(wěn)定點亮之前，需要多個電網(wǎng)周期的時間段。在 該時間段T2內(nèi)，本發(fā)明的點火電路裝置的開關(guān)40、61為了調(diào)節(jié)放電而與控制器50中所模 擬的供電電壓同步地、即時間上協(xié)調(diào)一致地被控制，以便一方面產(chǎn)生多個點火脈沖，而另一 方面借助于扼流圈在產(chǎn)生這些點火脈沖期間分別為燈提供更多能量以支持點火過程。在所 給出的示例中包括電網(wǎng)電壓的超過30個周期的時間段T2結(jié)束之后，建立起穩(wěn)定的燈放電， 從而隨著點火過程的結(jié)束可以斷開本發(fā)明的點火電路裝置。按照類似的方式，對于根據(jù)圖2的點火電路裝置，在燈點火之后對用于該點火電 路裝置的點火觸發(fā)電路(21)的輸入能量源(31)的充電在時間上與模擬的燈的交流供電參 數(shù)的相位變化同步。該過程必須分別在點火脈沖觸發(fā)之前進行，其中對點火觸發(fā)電路的輸 入能量源的充電根據(jù)本發(fā)明在這樣的時刻進行，即在這些時刻，由該電力供應(yīng)提供的能量 不需要完全用于燈的點亮運行。為此，控制器50通過控制信號ST2控制整流器31。通過該 措施可以避免由于輸入能量源31的充電而無意地熄滅了燈，該輸入能量源的能量也從燈的供電電路中吸取。為了在圖2所示的本發(fā)明的點火電路裝置連接到燈的情況下檢測可能存在的連 線錯誤，在產(chǎn)生點火脈沖之前，在供電電壓Un位于氣體放電燈的供電電路上的情況下，在 供電電壓Un的過零點區(qū)域內(nèi)接通橋接燈的電流路徑(V3，V4)，并且通過電流測量裝置80測 量流過的橋電流，以及在橋接的電流路徑中所檢測的橋電流超過預(yù)定閾值時鎖閉點火電路 裝置。該預(yù)定閾值在點火電路裝置的B連接端不是在扼流圈10的輸出端上而是直接與電網(wǎng) 電壓(L)連接的情況下出現(xiàn)。燈3的供電電路中扼流圈10的缺少通過提高的橋電流而發(fā) 現(xiàn)，在檢測到提高的橋電流之后由控制器50鎖閉點火電路裝置，從而不產(chǎn)生點火脈沖。在 此，電流路徑(V3，V4)由開關(guān)61開關(guān)，該開關(guān)61還用于對扼流圈10充電。附圖標記列表1點火電路裝置/點火器3氣體放電燈10能量存儲器，燈扼流圈20點火變壓器21初級側(cè)線圈繞組/線圈22次級側(cè)線圈繞組/線圈23點火變壓器磁芯31可控制整流器32可控制整流器40第一開關(guān)裝置50控制裝置，控制器61第二開關(guān)裝置，場效應(yīng)晶體燈70用于電網(wǎng)電壓瞬時值的檢測裝置80用于充電電流/燈電流的檢測裝置105配電箱110燈扼流圈120 電桿130燈陣列Il燈電流140三極導(dǎo)線SL1，SL2傳感器線路ST1，ST2，ST3 控制線路Tl燈點火前的時間段T2在燈點火之后的時間段Ul燈電壓Un電網(wǎng)電壓(正弦形)
1權(quán)利要求
一種用于對氣體放電燈(3)點火、尤其用于對高壓放電燈點火的點火電路裝置(1)，其中為該燈配設(shè)供電電路以提供交流供電電壓(UN)，該供電電路具有至少一個與氣體放電燈串聯(lián)設(shè)置的扼流圈(10)，其中該點火電路裝置包括 點火變壓器(20)，該點火變壓器在初級側(cè)與點火觸發(fā)電路(31，21，40)連接，在次級側(cè)能與燈(3)連接以傳輸點火脈沖； 用于點火觸發(fā)電路的輸入能量源(31)； 點火觸發(fā)電路中的第一開關(guān)裝置(40)； 控制第一開關(guān)裝置(40)的電子控制裝置(50)；其特征在于，該點火電路裝置在電力供應(yīng)側(cè)具有輸入連接端(B)，該輸入連接端在燈(3)的供電電路中能連接在扼流圈(10)和燈(3)之間，并且，設(shè)置用于模擬在燈點火之后該燈的交流供電參數(shù)的相位變化、尤其用于確定該燈的交流供電參數(shù)在燈點火之后的過零點的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點火電路裝置，其特征在于，設(shè)置用于在供電電路的檢測點 檢測燈的交流供電參數(shù)(電壓/電流)的瞬時值的裝置，該檢測點位于扼流圈(10)和燈 (3)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的點火電路裝置，其特征在于，在燈的供電電路中在扼流圈 (10)和燈(3)之間連接用于點火觸發(fā)電路的輸入能量源的供電導(dǎo)線，并且能通過所述控制 裝置控制用于點火觸發(fā)電路的輸入能量源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的點火電路裝置，其特征在于，設(shè)置橋接氣體放電燈 (3)的電流路徑(V3，V4)用于對扼流圈充電，該電流路徑包括通過所述控制裝置(50)控制 的第二開關(guān)裝置(61)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的點火電路裝置，其特征在于，所述電子控制裝置 的供電導(dǎo)線在燈的供電電路中能連接在扼流圈和燈之間，并且與向該控制裝置供電的整流 器電路(32)連接，該整流器電路將與燈運行有關(guān)的電壓轉(zhuǎn)換為所述控制裝置(50)的預(yù)定 的恒定的供電電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的點火電路裝置，其特征在于，在所模擬的交流供電參 數(shù)(電壓/電流)大致達到過零點時，第二開關(guān)在燈點火之后被控制為閉合，并且此后在四 分之一周期結(jié)束之前又被控制為斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的點火電路裝置，其特征在于，第二開關(guān)(61)在燈點火之后在 多個周期期間在所模擬的交流供電參數(shù)的過零點范圍內(nèi)被控制為閉合，并且在四分之一周 期結(jié)束之前被控制為斷開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的點火電路裝置，其特征在于，用于模擬燈的交流供電 參數(shù)的相位變化的裝置包括可調(diào)節(jié)的發(fā)生器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的點火電路裝置，其特征在于，該點火電路裝置具有恰 好兩個要與不同輸入電位連接的輸入連接端(B，N)。
10.一種用于對氣體放電燈(3)、尤其是高壓氣體放電燈點火的方法，該氣體放電燈在 運行時借助于包括燈扼流圈(10)的交流供電電路被提供以電能，其中借助于具有點火變 壓器(20)的點火電路裝置產(chǎn)生至少一個點火脈沖，其特征在于，所述點火電路裝置在電力 供應(yīng)側(cè)連接在扼流圈和燈之間，并且在燈點火之后，燈的交流供電參數(shù)的相位變化被模擬，尤其是過零點被確定，并且點火過程的時間流程控制根據(jù)所模擬的交流供電參數(shù)的相位變 化而被控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，點火脈沖的產(chǎn)生與所模擬的交流供電 參數(shù)的相位變化同步。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，在燈點火之前在位于扼流圈和燈 之間的測量點處掃描交流供電參數(shù)的相位。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11或12所述的方法，其特征在于，在燈點火之前在位于扼流圈 和燈之間的測量點處掃描交流供電電壓的頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13之一所述的方法，其特征在于，啟動頻率發(fā)生器，其中該頻率 發(fā)生器以交流供電電壓的頻率驅(qū)動，其中該頻率發(fā)生器在燈點火之前與交流供電參數(shù)的相 位、尤其是與該交流供電參數(shù)的過零點同步。
15.根據(jù)權(quán)利要求10或14所述的方法，其特征在于，在考慮在燈(3)點火前所掃描的 交流供電參數(shù)的相位及頻率的情況下控制頻率發(fā)生器，以模擬在燈點火之后該交流供電參 數(shù)的相位。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，在燈點火之后在考慮所模擬的相 位的情況下模擬與時間有關(guān)的交流供電參數(shù)的瞬時值的時間變化，尤其是交流供電電壓的 時間變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16之一所述的方法，其特征在于，為了在產(chǎn)生所述至少一個點 火脈沖之前支持點火過程，對設(shè)置在供電電路中的扼流圈(10)充電，并且在點火過程中， 存儲在扼流圈中的能量的至少一部分與燈(3)的交流供電疊加。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在燈點火之后，如果所模擬的交流供電 參數(shù)的瞬時值達到預(yù)定值，尤其是達到0值，則用于扼流圈的充電路徑被接通，并且在四分 之一周期內(nèi)又被斷開。
19.根據(jù)權(quán)利要求10至17之一所述的方法，其特征在于，在燈點火之后，在時間上與所 模擬的燈的交流供電參數(shù)的相位變化協(xié)調(diào)一致地控制用于點火電路裝置的點火觸發(fā)電路 的輸入能量源(31)的充電。
20.根據(jù)權(quán)利要求10至20之一所述的方法，其特征在于，在氣體放電燈(3)上施加電 力供電的情況下接入所述點火電路裝置之前，接通對燈(3)進行橋接的電流路徑(V3，V4)， 并且檢測流過的橋電流，并且如果所檢測的橋電流超過預(yù)定閾值，則鎖閉該點火電路裝置。
全文摘要
為降低氣體放電燈的傳統(tǒng)點火器中的連線花費提出一種點火電路裝置，其中為燈配設(shè)供電電路以提供交流供電電壓(UN)，供電電路具有至少一個與氣體放電燈串聯(lián)的扼流圈，點火電路裝置包括點火變壓器，其在初級側(cè)與點火觸發(fā)電路連接，在次級側(cè)與燈連接以傳輸點火脈沖；點火觸發(fā)電路的輸入端能量源；點火觸發(fā)電路中的第一開關(guān)裝置；控制第一開關(guān)裝置的電子控制裝置。本發(fā)明的點火電路裝置的特征在于，其在電力供應(yīng)側(cè)具有在燈的供電電路中能連接在扼流圈和燈之間的輸入連接端，設(shè)置用于模擬在燈點火之后該燈的交流供電參數(shù)的相位變化、尤其用于確定該燈的交流供電參數(shù)在燈點火之后的過零點的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于運行點火電路裝置的方法。
文檔編號H05B41/04GK101946565SQ200980105295
公開日2011年1月12日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者F·F·默藤斯, R·紹爾特, T·施爾特 申請人:百特其電子有限公司