专利名称：用于无电极金属卤化物放电灯的启动系统的利记博彩app
技术领域：
本发明概括地说涉及无电极金属卤化物放电灯，更具体地说涉及用于该灯的启动系统。
在无电极金属卤化物灯中，通过在装于电弧管内的气体中建立螺线电场来产生电弧放电。螺线电场由围绕电弧管设置的激励线圈的时变磁场产生。电弧管和激励线圈组件实际上起变压器的作用，该变压器将RF能量耦合到等离子体中。在作用中，激励线圈起初级线圈作用，而等离子体起单匝次级作用。激励线圈中的RF电流产生时变磁场，进而在等离子体中产生其本身而完全闭合的电场，即螺线电场。该电场引起电流流动，导致电弧管中的环形电弧放电。
在室温时，由激励线圈产生的螺线电场一般没有高到足以使气体填充物电离并从而触发电弧放电。因此，需要启动系统。使用可提供在启动管中触发等离子体所必须的高电压的无源谐振电路可以启动无电极金属卤化物灯。一种途径是使用具有可调节电容器的并联LC网络，该可调节电容器用于将启动电路调谐至谐振。目前可获得的启动网络是手工操作的，并且当灯启动时该启动网络必须被完全除去。否则，如果在启动后启动网络仍留在原处，将在启动管中维持等离子体，并可能在短时间内例如在工作几小时时间内毁坏启动管和主灯腔之间的灯壳。对手工除去启动网络的需要将这些灯的使用限制于在其中该网络可加入或去除的应用情况。
因此，希望提供不要求手工操作并且在启动后不需要除去的调谐启动电路。
用于无电极金属卤化物放电灯的启动电路包括并联调谐LC网络，该LC网络包括一个固定电容器和一个启动电感器，还包括用于施加到启动电感器上的导电板，以便一旦灯已被启动就使网络失谐。失谐的启动网络产生不足以维持启动等离子体的电压。因此，在启动后启动等离子体消失从而保护灯壳不受腐蚀，否则在灯运行的同时会由于启动等离子体被保持而导致对灯壳的腐蚀。在灯启动期间通过螺线管或其它机械致动器(actuator)将导电板从启动电感器中除去。
图1示意地示出包括根据本发明优选实施例的启动网络的无电极高亮度放电灯的镇流器；图2示意地示出根据本发明优选实施例的灯启动模式期间的启动网络；以及图3示意地示出根据本发明优选实施例的灯运行模式期间的启动网络。
图1是如J.C.Borowiec和S-A EI-Hamamsy的U.S.专利No.5047692中所述那样的无电极金属卤化物灯10和相关镇流器12的示意图。典型金属卤化物灯包括由诸如熔凝石英之类的高温玻璃或诸如多晶氧化铝之类的光学透明陶瓷形成的主电弧管或室14。
主电弧管14装有填充物，在灯工作期间在该填充物中激励螺线电弧放电。在1998年3月7日颁发的P.D.Johnson，J.T.Dakin和J.M.Anderson的普通转让U.S.专利No.4810938中描述的一种合适的填充物包括按重量比例混合的卤化钠、卤化铈和氙，用以产生在白色温时显示出高效力和良好彩色再现能力的可见光辐射。例如，按照Johnson等人的专利的这种填充物可以包括重量比例相等的碘化钠和氯化铈，配合约为500乇分压强的氙。在1990年11月20日授予H.L.Witting的普通转让U.S.专利No.4972120中描述的另一种合适的填充物包括卤化镧、卤化钠、卤化铈和作为缓冲气体的氙或氪。
通过设置在主电弧管14周围的激励或驱动线圈16向金属卤化物灯施加电功率，该主电弧管14由RF信号13经镇流器12驱动。合适的激励线圈16可包括例如具有如1991年8约13日授予G.A.Farrall的普通转让U.S.专利No.5039903中所述构造的两匝线圈。这种线圈构造带来很高的效率，并且只造成对来自灯的光的最小的阻断。Farrall专利的激励线圈的总体形状一般为通过绕线圈中心线旋转一个双侧对称的梯形所形成的表面的形状，该中心线与该梯形位于同一平面中，但该线不与该梯形相交。但是，借助于本发明的启动系统帮助，也可以使用其它合适的线圈构造，如在1989年3月14日授予J.M.Anderson的普通转让U.S.专利No.4812702中所述的构造。具体地说，Anderson专利描述了一种具有六匝的线圈，该六匝在线圈中心线的每一侧被排列成具有基本为V形的截面。再一种合适的激励线圈例如为螺线形。
在正常的灯运行工作中，线圈16中的RF电流引起时变磁场，该磁场在电弧管14内产生其本身完全闭合的电场。这种螺线电场使电流流过电弧管14内的填充物，在电弧管14中产生环形电弧放电。在普通转让的Dakin U.S.专利No.4783615中描述了典型的无电极金属卤化物灯的工作。
但是如上所述，在能够达到正常运行工作之前，要求启动系统提供相对较高的电压以便触发启动等离子体。由激励线圈产生的电场足以维持主电弧室中的电弧，但在启动灯时它没有强到足以触发电弧。为帮助灯启动，将启动管11安装到主电弧14的外部。启动管通常装有压强约为20乇的惰性气体填充物。启动系统沿该管施加大电场。大电场和低填充物压强相结合，以触发启动管中的等离子体放电。这种放电有助于将主电弧室中的气体电离，从而点亮灯。
一旦建立了主电弧，必须消除启动等离子体。否则，触须状放电会从启动管和主电弧管之间的界面发出，并使主电弧管的石英壁过热，造成损坏。
如图1的实施例中所示，所提供的启动系统包括启动电路，该启动电路包括一个启动电容和一个启动电感，还包括一个机械解调器，一旦启动了灯，即在触发了主电弧放电时，该解调器就使启动电路失谐。
如图1所示，金属卤化物灯镇流器12包括诸如例如D级或E级功率放大器之类的电源13。谐振负载网络连接在电源两端。谐振负载网络包括调谐电容30，该电容在图1中被示为包括一对串联连接的调谐电容器32和34。
在图1中被示意地示出的激励线圈16与变压器的“仿真”初级绕组35串联连接。该仿真初级实际上包括存在于激励线圈附近的杂散电场。这些杂散场耦合到启动线圈40中。启动线圈40和启动电容器42包括一个被调谐到驱动源13的工作频率的并联谐振网络。启动电容器被用于谐振电路调谐。启动线圈中所感应的电流在启动网络的接线端产生大电压。如图1中所示，该电压被加在启动管上，并在其中产生启动等离子体。
启动系统还包括可移动导电元件50，该元件在图2和3中被示为包括一个导电板。特别是，图2示出灯启动期间的启动网络，此时导电板50被定位在距并联LC网络足够的距离处，使小电流i产生足够大的电压v以触发启动等离子体。一旦触发了启动等离子体，螺线管或其它机械致动器52就将导电板移动到与启动电感器足够近以使启动电路失谐，并由此有效地从镇流器中除去启动网络。失谐的启动网络不能产生用以维持启动等离子体的足够大的电压。结果，启动等离子体消失，并保护灯壳不受腐蚀，否则如果在灯运行的同时启动等离子体被保持，就会出现对灯壳的腐蚀。
有利的是，如上所述的启动系统和启动方法不需要调谐启动元件的任何移动，从而保持了对于启动来说有决定性的调谐。而且，由于寄生电容是启动电容的一个重要部分，因此尤其有利的是避免了移动调谐元件的必要性；即，移动一个引线以使之物理地不与启动电路连接要求在再次连接该引线期间有非常精密的再定位以便再次实现谐振工作。这里描述的失谐技术只要求在启动期间将导电板移动到距线圈足够远以便恢复谐振，并在运行期间将其移动到足够近以使启动网络失谐。板的精确定位不是决定性的，而在现有技术中不是这样。
尽管在此已示出并描述了本发明的优选实施例，但显然提供的这些实施例只是示例性的。对于所属技术领域的技术人员来说在不脱离这里所述的本发明的情况下可做出若干的变化、修改和替换。因此，本发明只由所附的权利要求的实质和范围所限定。
权利要求
1.用于启动无电极放电灯的方法，该灯为具有主电弧管和激励线圈的类型，该激励线圈用于当受到射频镇流器的激励时在装于该主电弧管内的可电离填充物中激发主电弧放电，该主电弧管被耦合到启动管上，在该启动管中启动等离子体被触发以启动灯，该方法的步骤包括提供调谐启动电路，该启动电路包括启动电路元件，该启动电路元件包括启动电感和启动电容；通过激励射频镇流器在启动管中触发启动等离子体；以及在不需要移动启动电路元件或其上的引线的情况下，使用机械解调器使启动电路失谐。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，机械解调器包括导电部件，失谐步骤包括灯刚一启动就将所述导电部件定位成距启动电感足够近，从而在触发主电弧放电后使启动电路失谐，并且启动等离子体消失。
3.如权利要求2的方法，其特征在于，失谐步骤还包括使用机械致动器将所述导电部件定位。
4.用于启动无电极放电灯的启动系统，该灯为具有主电弧管和激励线圈的类型，该激励线圈用于当受到射频镇流器的激励时在装于主电弧管内的可电离填充物中激发电弧放电，该主电弧管被耦合到启动管上，在该启动管中启动等离子体被触发以启动灯，该启动系统包括调谐启动电路，该启动电路包括启动电路元件，该启动电路元件包括启动电感和启动电容，在利用射频镇流器进行激励时该调谐启动电路在启动管中产生启动等离子体；以及用于在不需要移动启动电路元件或其上的引线的情况下，在触发主电弧放电之后使启动电路失谐并使启动等离子体消失的机械解调器。
5.如权利要求4的启动系统，其特征在于，机械解调器包括导电部件，在灯启动期间将该导电部件定位成距导电部件足够远以将启动电路维持在调谐状态，并且灯刚一启动就将该导电部件定位成距启动电感足够近从而在触发主电弧放电后使启动电路失谐，并使启动等离子体消失。
6.如权利要求5的启动系统，其特征在于，机械解调器还包括用于将所述导电部件定位的机械致动器。
全文摘要
用于无电极金属卤化物放电灯的启动系统,包括并联调谐LC网络,该LC网络包括一个固定电容器和一个启动电感器,还包括用于施加到启动电感器上的导电板,用于一旦灯已被启动就使网络失谐。失谐的启动网络在灯运行时产生不足以维持启动等离子体的电压。在灯启动期间通过螺线管或其它机械致动器将导电板从启动电感器上除去。
文档编号H05B41/24GK1245970SQ9911814
公开日2000年3月1日 申请日期1999年8月26日 优先权日1998年8月26日
发明者W·N·舒尔茨, R·J·托马斯 申请人:通用电气公司