[發明專利]高壓放電燈點亮裝置和使用該高壓放電燈點亮裝置的燈具

有效

• 申請號: 200910178624.1
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN101686594A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 山原大輔;松崎宣敏;鴨井武志;長田曉;小松直樹;熊谷潤
• 申請（專利權）人: 松下電工株式會社
• 主分類號: H05B41/26
• 分類號: H05B41/26;H05B41/36;H05B41/285
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 鄔少俊;王 英

技術領域

本發明涉及一種高壓放電燈點亮裝置和一種使用該高壓放電燈點亮裝 置的燈具。

背景技術

盡管已經廣泛地將高壓放電燈用作高亮度和高光輸出的燈，但需要一 種被稱為穩定器的點亮裝置用于穩定點亮，這種穩定器是一種放電燈。點 亮裝置主要包括由電感構成的銅鐵型裝置和利用電子電路開關控制的電子 型裝置。近年來，考慮到省電的因素，電子型裝置已得到迅速增加。

(常規范例1)

圖48示出了電子型高壓放電燈點亮裝置的范例。這種高壓放電燈點亮 裝置包括：整流器DB，連接到商用AC電源1，用于對其AC電壓進行整 流；DC電源電路2，用于接收整流器DB整流過的電壓作為輸入并輸出DC 電壓Vdc；倒相電路4，用于將DC電壓Vdc轉換成方波AC電壓并將其施 加到高壓放電燈DL；起動電路5，用于產生高電壓以啟動和重新啟動高壓 放電燈DL；檢測電路單元6，用于檢測高壓放電燈DL的狀態；控制電路 7，用于控制倒相電路4的開關元件Q3到Q6；以及控制電路9，用于控制 DC電源電路2的開關元件Q1。

檢測電路單元6裝備有：檢測電路6a，用于檢測施加到高壓放電燈DL 兩端的電壓；以及半波放電檢測單元6b，用于接收檢測電路6a的輸出并檢 測是否存在半波放電狀態。

控制電路7裝備有：點亮決定單元7a，用于根據檢測電路單元6的檢 測結果在高壓放電燈DL點亮和不點亮之間做決定；開關電路7b，用于接 收點亮決定單元7a的點亮決定信號并將倒相電路4的工作切換到用于產生 啟動高壓放電燈DL的高電壓的第一工作狀態以及用于使高壓放電燈DL穩 定點亮的第二工作狀態；以及運算電路7c，用于接收檢測電路單元6的檢 測結果以確定開關元件Q5和Q6的斬波頻率和導通時長。運算電路7c的輸 出通過開關電路7b，然后在第二工作狀態期間控制開關元件Q3到Q6中的 每一個。

控制電路9裝備有Vdc檢測電路9a，用于檢測DC電源電路2的輸出 電壓Vdc；以及Q1控制電路9b，用于根據Vdc檢測電路9a的檢測結果控 制開關元件Q1。

圖49示出了圖48的高壓放電燈點亮裝置相應部分的波形。其中示出 了從輸入商用AC電源1到高壓放電燈DL穩定點亮的操作，從上到下示出 了商用AC電源1的AC電壓Vs、充當DC電源電路2的升壓斬波電路的 輸出電壓Vdc、高壓放電燈，例如高強度放電燈(HID燈)DL的兩端電壓 Vo、燈電流Io、點亮決定單元7a的輸出以及開關元件Q3到Q6的工作狀 態。

在輸入商用AC電源1時，DC電源電路2通過允許控制電路9以幾十 KHz頻率接通和斷開開關元件Q1，在高壓放電燈DL不點亮的不點亮狀態 期間和高壓放電燈DL點亮的點亮狀態期間都將DC電壓Vdc保持恒定在預 定值，并根據DC電壓Vdc適當控制脈沖寬度。而且，DC電源電路2用于 改善來自商用AC電源1的輸入功率因子并抑制輸入電流失真。

當DC電壓Vdc達到預定值時，倒相電路4開始其工作。在這個時間 段中，高壓放電燈DL處于未點亮狀態，這等價于開路狀態，于是，高壓放 電燈DL處于等效阻抗接近無窮大的高阻態。此時，倒相電路4在其第一工 作狀態開始工作，用于啟動高壓放電燈DL，以預定頻率f0(大約幾百kHz) 交替重復開關元件Q3和Q6的接通狀態和開關元件Q4和Q5的接通狀態。

頻率f0是接近包括脈沖變壓器L3的主線圈N1和電容器C3的串聯諧 振電路的諧振頻率fr的頻率，其中在主線圈N1中產生正弦波的高電壓。主 線圈N1中產生的正弦波高電壓被脈沖變壓器L3的主線圈N1和副線圈N2 之間的繞組比率提升，并通過電容器C2被施加到高壓放電燈DL。結果， 高壓放電燈DL介電擊穿并啟動。

在啟動高壓放電燈DL時，高壓放電燈DL變為接近短路的低阻狀態， 高壓放電燈DL兩端電壓Vo降低到大約為0V。如果高壓放電燈DL的兩端 電壓Vo低于點亮決定電壓的閾值，點亮決定單元7a判定高壓放電燈DL 被點亮，然后點亮決定單元7a的輸出信號從H電平變成L電平，并被輸入 到控制電路7的開關電路7b。開關電路7b接收該信號并將倒相電路4的工 作切換到第二工作狀態，用于穩定地點亮高壓放電燈DL。