高强度气体放电灯点火电路的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型提供了一种高强度气体放电灯点火电路，用于HID灯，包括点火变压器、点火用火花放电器、谐振电容和储能电容；点火变压器的初级线圈的同名端，与点火变压器的第一次级线圈的同名端连接，并与驱动信号输入端连接；点火变压器的第一次级线圈的非同名端与第一输出端连接；点火变压器的初级线圈与谐振电容并联；点火变压器的初级线圈的非同名端通过依次串联的点火用火花放电器和储能电容与驱动端连接；点火变压器的第二次级线圈的同名端与第二输出端连接；点火变压器的第二次级线圈的非同名端与驱动端连接；第一输出端和第二输出端之间连接有HID灯。本实用新型解决现有脉冲点火技术中使用半导体元件带来的可靠性问题。
【专利说明】高强度气体放电灯点火电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种点火电路，尤其涉及一种高强度气体放电点火电路。
【背景技术】
[0002]高强度气体放电(High Intensity Discharge, HID)灯的灯芯是由一个石英玻璃管(或陶瓷管)内充多种卤化物制成的，灯芯两端设置放电电极。这种结构的灯目前最常用的是高压钠灯(HPS)和金卤灯，又根据放电管所用的材料不同分为石英金卤灯(MH)，陶瓷金卤灯(CDM)。气体放电灯内部没有灯丝，点燃的初始过程需要在灯的两个电极间施加高压使灯管内部的气体击穿导致弧光放电，才能把灯泡点燃。根据不同材料，不同的灯状态，击穿所需高压从几百伏特到数万伏特不等。最常见的是5KV (千伏)左右的击穿电压。
[0003]目前，电子镇流器产生点火电压产生的主要方式有串联谐振式连续波高压发生器，半导体放电二极管放电的脉冲高压发生器。串联谐振方式高压发生器由于是连续正弦波，波形密集，点火能量大，即使是老化的灯管也比较容易引燃。这种方式的缺点是，在近谐振区，串联谐振电路漕路几乎变成纯阻状态，阻抗很小，加上高供电电压，导致驱动电路的半导体元件需要承受数十安培的大电流冲击，同时,谐振电容也要流过很大的交流电流。如果一次点火失败，考虑到安全和使用寿命，需要足够的休息时间使电容得到充分的散热和恢复，这段时间一般要大于5分钟。谐振式点火电路中，必须设置高压限制电路，防止点火频率过度接近LC的谐振频率而导致输出电压过高击毁镇流器内部元件及破坏外部绝缘。谐振点火电路复杂。
[0004]脉冲方式点火避免了谐振式点火中的大部分缺点。驱动输出管由于没有用于点火的谐振漕路，不发生串联谐振，一开始就以正常电流工作，不存在大电流冲击。输出的脉冲幅度取决于电路被动元件的设计，不需要复杂的高压保护电路。
[0005]目前，采用脉冲点火方式的电路拓扑大同小异，其中用来产生脉冲的元件(放电元件)都是用TVS (Transient Voltage Suppressor,瞬态电压抑制二极管)达到击穿电压后迅速导通(导通速度一般为几十纳秒)的特点，使得点火变压器初级高速电流压变化，进而产生幅度较高的脉冲电压，通过脉冲变压器升压达到所设计的高压，达到点火目的。
实用新型内容
[0006]本实用新型的主要目的在于提供一种高强度气体放电点火电路，解决现有脉冲点火技术中使用半导体元件(如瞬态电压抑制二极管)带来的可靠性问题。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型提供了一种高强度气体放电HID灯点火电路，用于HID灯，包括点火变压器、点火用火花放电器、谐振电容和储能电容；
[0008]所述HID灯点火电路具有驱动信号输入端、第一输出端、第二输出端和驱动端；
[0009]所述点火变压器的初级线圈的同名端，与所述点火变压器的第一次级线圈的同名端连接，并与所述驱动信号输入端连接；
[0010]所述点火变压器的第一次级线圈的非同名端与所述第一输出端连接；[0011]所述点火变压器的初级线圈与所述谐振电容并联；
[0012]所述点火变压器的初级线圈的非同名端通过依次串联的所述点火用火花放电器和所述储能电容与所述驱动端连接；
[0013]所述点火变压器的第二次级线圈的同名端与所述第二输出端连接；
[0014]所述点火变压器的第二次级线圈的非同名端与所述驱动端连接；
[0015]所述第一输出端和所述第二输出端之间连接有所述HID灯。
[0016]实施时，所述点火变压器为铁氧体磁芯脉冲变压器。
[0017]实施时，所述点火用火花放电器为HID点火用气体放电管。
[0018]实施时，所述谐振电容为聚丙烯(CBB)塑料薄膜电容器。
[0019]实施时，所述储能电容为聚丙烯(CBB)塑料薄膜电容器。
[0020]与现有技术相比，本实用新型所述的高强度气体放电点火电路，采用了非半导体元件火花放电器作为主放电元件，由于是纯机械结构，寿命和可靠性都高于半导体器件，电路简洁，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例所述的HID灯点火电路的电路图。
【具体实施方式】
[0022]为了解决现有脉冲点火技术中使用TVS半导体元件带来的可靠性问题，本实用新型采用了非半导体元件SG(Spark Gap，火花放电器)作为主放电元件。由于是纯机械结构，寿命和可靠性都高于半导体器件TVS，电路简洁，成本低。
[0023]如图1所示，本实用新型实施例所述的HID灯点火电路，用于HID灯200，包括点火变压器T、点火用火花放电器100、谐振电容Cl和储能电容C2 ；
[0024]所述HID灯点火电路具有驱动信号输入端A、第一输出端Y1、第二输出端Y2和驱动端B ；
[0025]所述点火变压器T的初级线圈LP的同名端，与所述点火变压器T的第一次级线圈LSl的同名端连接，并与驱动信号输入端A连接；
[0026]所述点火变压器T的第一次级线圈LSl的非同名端与第一输出端Yl连接；
[0027]所述点火变压器T的初级线圈LP与所述谐振电容Cl并联；
[0028]所述点火变压器T的初级线圈LP的非同名端通过依次串联的所述点火用火花放电器100和所述储能电容C2与驱动端B连接；
[0029]所述点火变压器T的第二次级线圈LS2的同名端与第二输出端Y2连接；
[0030]所述点火变压器T的第二次级线圈LS2的非同名端与所述驱动端B连接；
[0031]所述第一输出端Yl和所述第二输出端Y2之间连接有所述HID灯200。
[0032]本实用新型实施例所述的HID灯点火电路，其工作原理在图1的A和B两端施加一定频率的低频交流电(这个交流电可以是正弦波，也可以是方波，要求频率小于250Hz)，当交流电从O向某一方向变化时，由于点火用火花放电器100和C2相连，C2的容量比较大，关断状态的点火用火花放电器100的内阻很大。这时，由于C2两端电压不能突变，因此，点火用火花放电器100和C2相连点的点位接近于B端电位。低频条件下，LP可看成短路。当电压继续变化，达到点火用火花放电器100的击穿电压时，点火用火花放电器100击穿导通，C2两端的电压差被迅速充电到A、B两端的电位差值，而点火用火花放电器100两端的电位差近似为O,充电结束,点火用火花放电器100完成一次放电。
[0033]当交流电变换方向时，由于C2在上一次点火用火花放电器100放电被充电，此时C2两端的电压与A、B两端的电位差值是叠加关系，加到点火用火花放电器100上面的电压反向，由于点火用火花放电器100没有极性，达到其击穿电压后电容器通过LP，驱动电源放电，当C2的电压放电完毕，点火用火花放电器100两端的电位差变为0，再次关断。
[0034]LP, C2和点火用火花放电器100回路中不断重复上述动作，C2充电与放电过程而导致的点火用火花放电器100放电极性相反，因此，产生的脉冲极性也是相反的。
[0035]由于C2通过点火用火花放电器100充电与放电时间很短，LP的直流电阻很小，而Cl容量又很小(等效大的阻抗)，对脉冲电流的分流远远小于流过LP的电流，即LP上有很大的di/dt，所产生的电动势遵循楞次定律，即与电流变化的方向相反。自感电动势的大小E=LpXdi/dt，式中Lp为变压器T的初级电感量，di/dt为电流变化率。
[0036]LP两端的自感电动势与原施加的电动势大小无关，可以比原电动势大许多。由于这个放电只是一个极短的脉冲放电，因此该电路可看成是脉冲电路的冲击响应。
[0037]由图1可以看到，LP与Cl (Cl电容量很小)并联连接，构成了并联谐振电路。由于通过点火用火花放电 器100充电或放电结束后点火用火花放电器100关断，注入LP的能量无处释放，这能量就在LP与Cl之间进行磁场能量与电场能量的互换，构成自由振荡，由于实际电路中LP与电容器Cl都不是理想元件，存在损耗，所以，这个振荡是减幅振荡，该正弦振荡中，第一个半波具有最大的峰值电压，就是利用该峰值电压来对HID灯进行点火的。
[0038]设计LP，C1和C2保证输出脉冲的幅度与宽度(其中宽度取决于LP和Cl的固有频率)，满足HID灯生产厂商对点火脉冲波形形状的要求。
[0039]由于上述电路产生的脉冲幅度还不能满足点火要求(即Ls的电感量不能太大，否则di/dt就会很小，同时脉冲变压器难以设计，需折中考虑)，因此需用脉冲变压器将LP两端产生的约300~500V脉冲电压升高至5000~7000V，同时保证在脉冲幅度70%处脉宽^ 1.5微秒。
[0040]在具体实施时，所述点火变压器为铁氧体磁芯脉冲变压器，要求变压器各绕组之间，绕组对磁芯之间抗电强度大于IOKV (千伏)/ImS (毫秒)脉冲高压；当所用负载为氙气灯，即汽车的前大灯时，抗电强度大于30KV/lmS脉冲高压。次级线圈在正常工作时，还起到滤除高频调制成分和镇流作用。
[0041]在具体实施时，所述谐振电容为聚丙烯(CBB)塑料薄膜电容器。
[0042]在具体实施时，所述储能电容为聚丙烯(CBB)塑料薄膜电容器。
[0043]在本实用新型实施例中，所述点火用火花放电器为HID点火用气体放电管，电路中没有一个半导体元件，造价低廉，电路简单，可靠性高。
[0044]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种高强度气体放电HID灯点火电路，用于HID灯，其特征在于，包括点火变压器、点火用火花放电器、谐振电容和储能电容； 所述HID灯点火电路具有驱动信号输入端、第一输出端、第二输出端和驱动端； 所述点火变压器的初级线圈的同名端，与所述点火变压器的第一次级线圈的同名端连接，并与所述驱动信号输入端连接； 所述点火变压器的第一次级线圈的非同名端与所述第一输出端连接； 所述点火变压器的初级线圈与所述谐振电容并联； 所述点火变压器的初级线圈的非同名端通过依次串联的所述点火用火花放电器和所述储能电容与所述驱动端连接； 所述点火变压器的第二次级线圈的同名端与所述第二输出端连接； 所述点火变压器的第二次级线圈的非同名端与所述驱动端连接； 所述第一输出端和所述第二输出端之间连接有所述HID灯。
2.如权利要求1所述的HID灯点火电路，其特征在于，所述点火变压器为铁氧体磁芯脉冲变压器。
3.如权利要求1所述的HID灯点火电路，其特征在于，所述点火用火花放电器为HID点火用气体放电管。
4.如权利要求1所述的HID灯点火电路，其特征在于，所述谐振电容为聚丙烯塑料薄膜电容器。
5.如权利要求1所述的HID灯点火电路，其特征在于，所述储能电容为聚丙烯塑料薄膜电容器。
【文档编号】H05B41/288GK203435214SQ201320506496
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】张玉春, 李文元 申请人:北京富桦明电子有限公司