CN101461289A - 用于操作气体放电灯的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

在被设置成与其驱动灯驱动器电路相距相对较长的距离的气体放电灯(La)的应用中，在连线(W1，W2)与地之间的寄生电容(CGR，1，CGR，2)可能导致一个电流流到所述灯驱动器电路的其他部件，这可能会导致所述灯驱动器电路的不正确操作。特别地，如果利用用于生成相对较高的点火电压的谐振电路来点燃所述气体放电灯，则可能会导致上述不正确的操作。根据本发明，在第一灯端子(O1)处生成第一交变电压并且在第二灯端子(O2)处生成第二交变电压，从而使得所述灯端子两端的电压等于所述第一和第二交变电压的和。此外，所述谐振电路的谐振电感被具体实现为第一和第二电感器(L1a，L1b)，其中的每一个耦合到所述气体放电灯的对应灯端子。

Description

用于操作气体放电灯的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于操作气体放电灯的方法，更具体来说，涉及一种用于操作被设置成与灯驱动器电路相距相对较长的距离的气体放电灯的方法和系统。
背景技术
在特定应用(比如灯柱之类的户外应用)中，将由适当的灯驱动器电路操作的气体放电灯被设置成与该灯驱动器电路相距一段相对较长的距离。因此，使用相对较长的电线来连接所述灯与所述灯驱动器电路。这种连线导致所述电线之间以及每一条所述电线与地之间的相对较大的寄生电容。虽然所述电线之间的相对较大的寄生电容可能不会显著影响所述灯驱动器电路和灯的操作，但是每一条所述电线与地之间的寄生电容则可能会影响操作，特别是在点火期间尤其如此。
对于点火来说，例如可以利用谐振电路生成相对较高的电压。在一个已知的实施例中，在其中一个灯端子处生成所述相对较大的电压。因此这种配置会导致经由对应的寄生电容流到地的相对较大的电流。由于所述高电压，该电流可能是高电流，其可能会经由未知的地(大地)阻抗和所述灯驱动器电路的功率因数校正电路(电感)的共模滤波器返回所述灯驱动器电路。在这种谐振电路中，返回所述灯驱动电路的电流可能会显著阻尼或干扰原始的谐振点火电路，因此没有受到良好控制的点火电压被施加到所述灯。
发明内容
期望具有这样一种灯驱动器电路和灯驱动方法，其中流到地的寄生电流不会影响所述灯驱动电路的操作。
本发明提供一种根据权利要求1的方法以及一种根据权利要求3的灯驱动器电路。
在根据本发明的方法和灯驱动器电路中，所述谐振电路的电感被具体实现为两个电感器。第一电感器连接到第一灯端子，第二电感器连接到第二灯端子。所述第一和第二电感器被设置成使得在所述第一灯端子处生成第一交变电压，并且在所述第二灯端子处生成第二交变电压，其中所述第一交变电压与所述第二交变电压具有相反的极性，即彼此相移180度。因此，所述灯两端的电压等于所述第一和第二交变电压的幅度的和。优选地，所述第一和第二电感器被选择成使得所述第一交变电压与所述第二交变电压具有基本上相等的幅度。
由于在全部两个灯端子处都产生电压，因此寄生电流经由对应的寄生电容在每一条灯电线与地之间流动。由于所述第一和第二交变电压的相位具有相反的极性，因此每一个所述寄生电流的方向彼此相反。例如，如果第一寄生电流从第一灯电线流到地，则第二灯电流从地流到第二灯电线。如果所述第一和第二交变电压具有基本上相同的幅度，则所述第一和第二寄生电流基本上相等。从所述第一灯电线流到地的电流可以从地流到所述第二灯电线。因此，流到地的电流不返回所述灯驱动器电路，从而防止所述点火电压受到阻尼或干扰，或者防止所述灯驱动器电路的各部件受到所述返回电流的干扰。
在一个实施例中，所述第一电感器与所述第二电感器磁耦合。所述磁分量可以被调谐成对于泄漏电感具有特定值，以便补偿由于诸如(寄生)电容之类的寄生的或附加的滤波器组件的差异而导致的泄露电流。
附图说明
下面将参照示出了非限制性实施例的附图更加详细地阐述本发明，其中：
图1示出了具有谐振电路的灯驱动器电路的基本电路图；
图2示出了根据本发明的灯驱动器电路的第一实施例的电路图；以及
图3示出了根据本发明的灯驱动器电路的第二实施例的电路图。
具体实施方式
在附图中，相同的附图标记指代相同的组件。图1示出了一个灯驱动器电路的电路图，所述灯驱动器电路具有用于点燃气体放电灯La的谐振电路。所述灯驱动器电路包括逆变器电路InvC，其具有用于接收适当的电源电压的第一和第二电源电压端子S1、S2。所述逆变器电路InvC生成一个适当的交变电流，该交变电流被提供到输出电路。所述输出电路包括所述谐振电路、所述灯La以及第一和第二输出电容器C2a、C2b。所述谐振电路包括谐振电感器L1和谐振电容器C1。所述灯La和到该灯La的连线被显示为具有灯电容CPL。所述灯电容CPL应当包括从到所述灯La的连线所得到的任何寄生电容。如果所述灯La被设置在所述灯驱动器电路的附近，则可以忽略所述寄生电容。
在操作中，在点火期间基本上没有电流流经所述灯La，从而提供了相对较大的阻抗。因此，所述谐振电感器L1与所述谐振电容器C1可能发生谐振，这取决于由所述逆变器电路InvC提供的所述交变电流的频率以及所述谐振电路的谐振频率。在谐振时，在所述谐振电感器L1与所述谐振电容器C1之间的节点处生成一个相对较高的电压，其中该节点连接到第一灯端子。因此，一个相对较高的电压被施加到所述第一灯端子，从而在所述灯La两端施加一个相对较高的电压。所述灯La两端的所述相对较高的电压可能导致点燃该灯La。在所述灯La点燃之后，该灯La的阻抗较小。因此，由所述逆变器电路InvC所提供的所述交变电流流经所述灯La，从而导致稳态操作。应当注意到，从现有技术中可知，由所述逆变器电路IvnC所提供的所述交变电流的频率对于点火和稳态操作可能不同。
在图2和3中，如第一灯电线W1和第二灯电线W2所示，假设所述灯La被设置成与所述灯驱动器电路相距相对较长的距离。因此，与图1的电路相比，所述灯电容CPL的电容相对较大。此外，由于相对较长的电线W1、W2，在地与第一灯端子01和第二灯端子02之间分别存在第一寄生电容CGR，1和第二寄生电容CGR，2。
在图2的实施例中，根据本发明把被包括在所述谐振电路中的所述谐振电感具体实现为第一和第二谐振电感器L1a、L1b(对照图1的灯驱动器电路中的谐振电感器L1)。所述第一谐振电感器L1a与第二谐振电感器L1b分开。所述第一谐振电感器L1a与所述第一灯端子01连接；所述第二谐振电感器L1b与所述第二灯端子02连接。所述谐振电容C1与所述灯端子01和02并联，从而与所述灯La并联。
如上所述，比如电线W1、W2之类的长连线可能会在所述电线W1、W2与地之间引入寄生电容CGR，1、CGR，2。所述寄生电容器CGR，1、CGR，2可能会影响所述灯驱动器电路的操作，特别在点火模式期间尤其如此，此时在所述灯La的两端生成相对较高的电压。如果在其中一个所述灯端子(例如输出端子01)处生成一个(交变)高电压，根据现有技术，将有一个电流从所述输出端子01经由所述电容器CGR，1流到地。由于所述高电压，该电流可能是高电流，其可能会经由未知的地(大地)阻抗和/或功率因数校正电路(电感)的共模滤波器返回所述灯驱动器电路。在这种谐振电路中，返回所述灯驱动器电路的电流可能会显著阻尼或干扰原始的谐振点火电路，因此没有受到良好控制的点火电压被施加到所述灯La。
再次参照图2，在所述点火模式下，在所述输出端子01与02之间生成一个交变高电压，以用于点燃所述气体放电灯La。利用两个基本上相似的电感器L1a和L1b，在每一个灯端子01、02上生成一个基本上相同的交变高电压，其中根据图3中所示的实施例，所述电感器L1a与L1b优选地磁耦合。此外，所述电路被配置成使得所述灯端子01处的交变电压与所述端子02处的交变电压相比具有相反的极性(即180度相移)。因此，所述灯端子01和02两端的电压是每一个单独的灯端子01、02处的交变电压的两倍高。
此外，在所述点火模式期间，由于所述灯端子01、02处的所述交变高电压，有一个寄生电流从所述灯端子01流到地，并且有一个寄生电流从地流到所述灯端子02。由于所述灯端子01和02处的电压基本上相同而仅仅是具有相反的极性，因此从所述第一灯端子01流到地的电流可以经由地流到所述第二灯端子02。因此，流到地的电流不会返回所述灯驱动器电路(而是返回另一个灯端子)，从而防止所述点火电压受到阻尼或干扰，或者防止所述灯驱动器电路的各部件受到所述返回电流的干扰。
此外，特别由于所述气体放电灯La的构造和比如夹具和周围大地(地)之类的外部因素的影响，在气体放电灯中，取决于在其上施加所述点火电压的电极，在所述气体放电灯La的点火期间可能会有差异。上面根据本发明的灯驱动器电路配置消除了这一缺陷，这是因为除了相移之外，每一个电极处的电压基本上相同。这在户外应用中是特别有利的。在诸如灯柱之类的户外应用中，可以由不那么熟练的技术人员和/或在困难条件(比如较差的照明条件、风、雨、寒冷、炎热)下工作的人员在所述灯柱的下端把所述灯电线W1、W2连接到所述灯驱动器电路。
另一个优点在于，所述第一和第二谐振电感器L1a和L1b可以形成一个对称的滤波器。如果所述第一和第二谐振电感器L1a和L1b磁耦合，则所述磁分量可以被调谐成对于所述泄漏电感具有特定值。
虽然在这里公开了本发明的详细实施例，但是应当理解，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以用多种方式具体实现。因此，这里所公开的特定结构和功能细节不应当被解释成进行限制，而仅仅应当被解释成所附权利要求书的基础以及教导本领域技术人员在几乎任何适当详细结构中按照各种方式采用本发明的代表性基础。
此外，这里所使用的术语和短语不意图进行限制；而是为了提供对本发明的可理解的描述。这里所使用的术语“一个”被定义为一个或多于一个。这里所使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多。这里所使用的术语“包括”和/或“具有”被定义为包含(即开放式语言)。这里所使用的术语“耦合”被定义为连接，但不一定是直接连接，也不一定是通过电线连接。

Claims (6)

1、用于点燃气体放电灯(La)的方法，所述方法包括：
在所述气体放电灯的第一灯端子(01)处生成第一交变高电压；以及
在所述气体放电灯的第二灯端子(02)处生成第二交变高电压，所述第二交变高电压具有与所述第一交变高电压相反的极性。
2、根据权利要求1的方法，其中，所述第一交变高电压和所述第二交变高电压具有基本上相等的幅度。
3、用于操作气体放电灯(La)的灯驱动器电路，所述灯驱动器电路被配置成利用谐振电路生成点火电压以用于点燃所述气体放电灯，所述谐振电路包括电感(L1)和电容(C1)，其中，所述电感包括第一电感器(L1a)和第二电感器(L1b)，所述第一电感器被设置成耦合到所述气体放电灯的第一灯端子(01)，所述第二电感器被设置成耦合到所述气体放电灯的第二灯端子(02)，从而使得在点火期间，在所述第一灯端子处生成第一交变高电压，并且在所述第二灯端子处生成具有与所述第一交变高电压相反的极性的第二交变高电压。
4、根据权利要求3的灯驱动器电路，其中，所述第一电感器和所述第二电感器具有基本上相同的匝数，从而使得所述第一交变高电压和所述第二交变高电压具有基本上相等的幅度。
5、根据权利要求3的灯驱动器电路，其中，所述第一电感器与所述第二电感器磁耦合。
6、根据权利要求3的灯驱动器电路，其中，所述谐振电路的电容包括耦合在所述第一灯端子与所述第二灯端子之间的电容器(C1)。
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