CN110139453B - 一种放电灯点亮装置及其点灯方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及放电灯点亮技术领域，尤其是指一种放电灯点亮装置及其点灯方法，包括控制单元、单相全桥逆变电路、直流降压斩波电路以及电流采样模块，单相全桥逆变电路内设有LC串联谐振腔；本发明能有效地减少启辉的次数，基本保证一次启辉成功，同时能快速的让放电灯进入对称的弧光放电，减少电极溅射，而且在稳态工作时能进行电极的整形和维护，保证灯电极形状和寿命。

Description

一种放电灯点亮装置及其点灯方法

技术领域

本发明涉及放电灯点亮技术领域，尤其是指一种放电灯点亮装置及其点灯方法。

背景技术

目前，点亮高压气体放电灯大概有以下几个过程。启辉(ignition)--接管(take-over)--预热(warm-up)--功率爬升(runup)--稳态镇流(steady State)。由于放电灯是应用等离子放电的物理过程的辐射原理来构造的光源。根据气体击穿到稳定的等离子状态的物理特点。放电灯是一个复杂的，高动态的负载，在不同的物理状态时表现出的物理状态负载特性很不一样。如上述，可以大致分为5个状态。但每个状态的特点的差异，使得对每个不同的状态要采取不同的控制策略。同时还必须对两个不同状态的衔接做出不同的控制对策。又由于电子镇流器本质是一个有电子器件构成的控制单元，由于电子器件，电气器件，电路特性等原因，制约各个状态间的控制策略的使用。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种放电灯点亮装置及其点灯方法，能有效地减少启辉的次数，基本保证一次启辉成功，同时能快速的让放电灯进入对称的弧光放电，减少电极溅射，而且在稳态工作时能进行电极的整形和维护，保证灯电极形状和寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种放电灯点亮装置，包括控制单元、单相全桥逆变电路、直流降压斩波电路以及电流采样模块，单相全桥逆变电路内设有LC串联谐振腔，LC串联谐振腔内设置有电容C1，放电灯与电容C1并联形成单相全桥逆变电路的负载；所述控制单元包括MCU和逐周期PWM控制模块，所述直流降压斩波电路设置有Buck开关单元，所述逐周期PWM控制模块的输出端与所述Buck开关单元电连接，所述MCU设置有主动PWM输出端、电压采样输入端、电流采样输入端、逆变器控制输出端、谐振电压采样输入端、Buck开关单元输入电压采样输入端以及Buck开关单元电压采样输入端，电流采样模块分别与单相全桥逆变电路电以及逐周期PWM控制模块连接，电流采样输入端与电流采样模块电连接，主动PWM输出端与Buck开关单元电连接，电压采样输入端用于对放电灯的电压进行采样，谐振电压采样输入端用于对LC串联谐振腔的电压进行采样，所述单相全桥逆变电路设置有MOSFET栅极驱动器，MOSFET栅极驱动器与逆变器控制输出端电连接，Buck开关单元输入电压采样输入端用于对输入至Buck开关单元的电压进行采样，Buck开关单元电压采样输入端用于对Buck开关单元输出的电压进行采样。

其中，所述Buck开关单元的输入端设置有输入电压采样结点N1，输入电压采样结点N1与Buck开关单元输入电压采样输入端连接，所述Buck开关单元的输出端设置有Buck开关单元输出电压采样结点N2，Buck开关单元输出电压采样结点N2与Buck开关单元电压采样输入端连接，所述单相全桥逆变电路设置有放电灯电压采样结点N3，放电灯电压采样结点N3分别与逐周期PWM控制模块、MCU的电压采样输入端连接；所述LC串联谐振腔设置有点火电压采样结点N4，点火电压采样结点N4与谐振电压采样输入端连接。

其中，所述单相全桥逆变电路包括开关管M1、开关管M2、开关管M3以及开关管M4，开关管M1、开关管M2、开关管M3以及开关管M4均与所述MOSFET栅极驱动器连接。

一种放电灯的点灯方法，包括放电灯进入启辉状态，先从预设的频率fs以角加速度wa1进行扫频到预设的频率fi，完成灯的气体击穿；然后以角加速度wa2使频率迅速递减到预设的频率fd使得放电灯电流迅速增大，完成辉光到弧光的过渡，维持频率fd一个预设的时间段Td-Tde，进行放电灯的击穿检测；通过频率fd检测完成后，确定放电灯已经击穿，以角加速度wa3迅速将频率提升至预设的频率fp，在频率fp下的高频电流促使放电灯电极速升温，维持频率fp一个预设的时间段Tp-Tpe，然后以角加速度wa4迅速下降到稳态的预设低频频率fr进入放电灯的功率爬升阶段，功率爬升完成后，进入放电灯的恒功率控制以及电极维护控制。

其中，频率fs＞频率fi＞频率fp＞频率fd＞频率fr；从频率fi递减至频率fd的时间段为Tt-Td，Tt-Td时间段的时间为10us-10s，频率fd的工作频率范围为1KHz-100KHz；时间段Tp-Tpe的时间为1s-1min，频率fp的工作频率范围为10KHz-100KHz。

其中，扫频方式采用向下扫频的频率扫描方式。

其中，所述功率爬升阶段采用恒流的功率爬升技术。

其中，放电灯电极的维护方法包括步骤a，电极再生时的细尖型尖端的去除；步骤b，电极电弧附着点钝化；步骤c，电极的生长拉伸；所述步骤a在正常点灯波形的情况下插入时间为10ms-10s的不换向电流，使电极温度持续升高，让电极的细尖型尖端气化；所述步骤b对灯输出正常周期性方波电流；所述步骤c根据电极温度的冷热变化情况下进行收缩和膨胀。

本发明的有益效果：

本发明在启动时能有效地减少启辉的次数，基本保证一次启辉成功，同时能快速的让放电灯进入对称的弧光放电，减少电极溅射，而且在稳态工作时能进行电极的整形和维护，保证灯电极形状和寿命。

附图说明

图1为本发明的一种放电灯点亮装置的电路框图。

图2为本发明的无抖频调谐的工作示意图。

图3为本发明的启辉后的负载的等效电路图。

图4为本发明的谐振样式图。

图5为本发明的定时器的波形图。

图6为本发明的一种电极生长波形样式图。

图7为本发明的又一种电极生长波形样式图。

图8为本发明的另一种电极生长波形样式图。

在图1至图8中的附图标记包括：

1—控制单元 2—单相全桥逆变电路 3—直流降压斩波电路

4—电流采样模块 5—MCU 6—逐周期PWM控制模块

7—Buck开关单元。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

一种放电灯点亮装置，如图1，包括控制单元1、单相全桥逆变电路2、直流降压斩波电路3以及电流采样模块4，单相全桥逆变电路2内设有LC串联谐振腔，LC串联谐振腔内设置有电容C1，放电灯与电容C1并联形成单相全桥逆变电路2的负载；所述控制单元1包括MCU5和逐周期PWM控制模块6，所述直流降压斩波电路3设置有Buck开关单元7，所述逐周期PWM控制模块6的输出端与所述Buck开关单元7电连接，所述MCU5设置有主动PWM输出端、电压采样输入端、电流采样输入端、逆变器控制输出端、谐振电压采样输入端、Buck开关单元输入电压采样输入端以及Buck开关单元电压采样输入端，电流采样模块4分别与单相全桥逆变电路2电以及逐周期PWM控制模块6连接，电流采样输入端与电流采样模块4电连接，主动PWM输出端与Buck开关单元7电连接，电压采样输入端用于对放电灯的电压进行采样，谐振电压采样输入端用于对LC串联谐振腔的电压进行采样，所述单相全桥逆变电路2设置有MOSFET栅极驱动器，MOSFET栅极驱动器与逆变器控制输出端电连接，Buck开关单元输入电压采样输入端用于对输入至Buck开关单元7的电压进行采样，Buck开关单元电压采样输入端用于对Buck开关单元7输出的电压进行采样。

具体地，本发明的电路结构根据基本三级式电子镇流器的构造法，第一级为APFC，第二级为直流降压斩波电路3，第三级为单相全桥逆变电路2。本发明中，放电灯是和LC串联谐振腔的电容C1并联在一起构成单相全桥逆变电路2的负载。此负载具有以下特点：放电灯在未启辉时是开路状态，此时单相全桥逆变电路2的负载表现为LC谐振腔；放电灯一旦启辉，由于空气放电导致电离的缘故，单相全桥逆变电路2的负载等效为LCR电路，其中电路的Q值取决于灯的电离程度，极端情况下，放电灯进入完全弧光放电时，此LCR电路可以等效为LR电路；(此种串联谐振构造以及和灯的接法常见于低压气体放电灯的电子镇流器)。单相全桥逆变电路2的输入是直流降压斩波电路3的输出，直流降压斩波电路3输入电压是APFC输出的直流电压。直流降压斩波电路3的输出是单相全桥逆变电路2，对于直流降压斩波电路3而言单相全桥逆变电路2、LC谐振腔、以及放电灯是其负载。所以对直流降压斩波电路3的输出进行电压以及电流的采样可以以某种关系对应于灯的电压和电流或者谐振腔的工作状态，其中，灯未启辉时，可以通过电流采样模块4返回的电流信息结合放电灯灯电压采样得到的电压信息对应谐振腔的工作状态，得到LC串联谐振腔的调谐情况；放电灯启辉时，击穿的状态信息可以通过电流采样得到；放电灯启辉后，辉光或者弧光放电，由于LC串联谐振腔的严重失谐，可以通过电压采样和电流采样来得到放电灯的工作工况，进行恒流或者恒功率的控制；直流降压斩波电路3工作在电感电流连续，断续，临界连续的工况下，电感仍然能等效为线性点。输出的纹波电流依然能符合IEC61167-2011 Annex F,G所推荐的能量谱分布的要求或者保证灯不会产生声共振；进一步的，逐周期PWM控制模块6用于对直流降压斩波电路3执行逐周期的，逐周期PWM控制模块6对电压电流采样可以实现恒流控制，过压保护，软启动等功能；同时，逐周期PWM控制模块6还可以由MCU5对其输入控制的模拟信号，达到MCU5能够通过逐周期PWM控制模块6执行恒压控制，恒流控制，恒功率控制；MCU5可以对逐周期PWM控制模块6控制，同时自己本能也能产生主动的PWM信号对直流降压斩波电路3进行控制，也就是说，MCU5可以决定是MCU5本身去控制直流降压斩波电路3还是通过逐周期PWM控制模块6去控制直流降压斩波电路3；进一步的，对单相全桥逆变电路2工作电流、直流降压斩波电路3电流的采样，此采样包括逐周期采样、平均电流采样两种采样方式；对单相全桥逆变电路2工作电压、直流降压斩波电路3电压的采样，此采样包括瞬时值采样、平均值采样两种采样方式；对直流降压斩波电路3的Buck开关单元7输出电压的采样，以便让MCU5执行对直流降压斩波电路3不同工作模式的控制；综上所述，本发明在启动时能有效地减少启辉的次数，基本保证一次启辉成功，同时能快速的让放电灯进入对称的弧光放电，减少电极溅射，而且在稳态工作时能进行电极的整形和维护，保证灯电极形状和寿命。

本实施例所述的一种放电灯点亮装置，所述Buck开关单元7的输入端设置有输入电压采样结点N1，输入电压采样结点N1与Buck开关单元7输入电压采样输入端连接，所述Buck开关单元7的输出端设置有Buck开关单元7输出电压采样结点N2，Buck开关单元7输出电压采样结点N2与Buck开关单元7电压采样输入端连接，所述单相全桥逆变电路2设置有放电灯电压采样结点N3，放电灯电压采样结点N3分别与逐周期PWM控制模块6、MCU5的电压采样输入端连接；所述LC串联谐振腔设置有点火电压采样结点N4，点火电压采样结点N4与谐振电压采样输入端连接；所述单相全桥逆变电路2包括开关管M1、开关管M2、开关管M3以及开关管M4，开关管M1、开关管M2、开关管M3以及开关管M4均与所述MOSFET栅极驱动器连接。

一种放电灯的点灯方法，包括放电灯进入启辉状态，先从预设的频率fs以角加速度wa1进行扫频到预设的频率fi，完成灯的气体击穿；然后以角加速度wa2使频率迅速递减到预设的频率fd使得放电灯电流迅速增大，完成辉光到弧光的过渡，维持频率fd一个预设的时间段Td-Tde，进行放电灯的击穿检测；通过频率fd检测完成后，确定放电灯已经击穿，以角加速度wa3迅速将频率提升至预设的频率fp，在频率fp下的高频电流促使放电灯电极速升温，维持频率fp一个预设的时间段Tp-Tpe，然后以角加速度wa4迅速下降到稳态的预设低频频率fr进入放电灯的功率爬升阶段，功率爬升完成后，进入放电灯的恒功率控制以及电极维护控制。具体地，当驱动装置完成自检，放电灯进入启动状态时，先从较高的频率fs以角加速度wa1进行扫频到一个预先设定的频率fi，完成灯的气体击穿，然后以一个较快的角加速度wa2使频率迅速递减到fd使得灯电流迅速增大，有助于迅速完成辉光到弧光的过渡，进入频率fd处，维持此频率fd工作时间段Td-Tde，保证一个足够大的高频灯电流，促使灯迅速完成辉光到弧光的过渡，消除汞弧放电，同时进行灯的击穿检测，当频率fd检测完成后，确定灯已经击穿，便以角加速度wa3迅速将频率变化到频率fp。fp频率的高频电流能促使灯电极迅速升温，消除因为温度，等原因造成的不对称放电，当频率fp持续一个预设的时间段Tp-Tpe后，以角加速度wa4迅速下降到稳态的低频频率fr进入灯的功率爬升阶段，当检测到功率爬升完成，马上进来恒功率控制和灯电极维护控制，即图2中时间Tc以后的控制。本发明能带来以下改进：通过实验校定法得出特定频率fi，减少了扫频时间，缩短了谐振的时间，从而使得灯启辉时间更短。频率fi过一定时间后，通过迅速的降低频率，从而迅速增大电流，缩短辉光到弧光过渡的时间，从Td-Tde段的fd频率的工作，同时兼任启辉检测，对于如果发生汞弧放电的假启辉有两个好处：1、灯启辉检测是在fd持续一定时间后开始，即使之前是汞弧放电，附着再电极上附着的余汞已经被打掉，从而降低误检测的可能；2、如果发生汞弧放电，需要进行新一轮的启辉，此高频正好打掉了电极上附着的余汞，保证下一轮启辉不会进入汞弧，从而减少启辉的次数。由于频率fd维持了时间段Td-Tde的存在，此时的较低的频率较大的电流保证了灯进入了弧光状态。因此不需要太大的电流，从而使得fp段(时间段Tp-Tpe)的频率可以增大，更高的频率保证了电极可以更快的升温，迅速消除不对的的弧光放电。

本实施例所述的一种放电灯的点灯方法，频率fs＞频率fi＞频率fp＞频率fd＞频率fr；从频率fi递减至频率fd的时间段为Tt-Td，Tt-Td时间段的时间为10us-10s，频率fd的工作频率范围为1KHz-100KHz；时间段Tp-Tpe的时间为1s-1min，频率fp的工作频率范围为10KHz-100KHz。具体地，谐振技术中，为了方便调谐，本发明采用频率扫描技术；由图1电路图以及高压气体放电灯的特性可以得到放电灯在启辉(击穿)后单相全桥逆变电路2的负载可以等效为图3，由图3可知，灯击穿后，由于灯的伏安特性，灯电压是一个固定的值。因此，在电感不包含的前提下，灯电流取决于电感的感量单相全桥逆变电路2输出电压的频率和直流电压值，而灯电流理论上是一个三级波。

而由图1，单相全桥逆变电路2输出电压的直流电压值和直流降压斩波电路3输出电压成正比，因此，可以通过控制直流降压斩波电路3PWM的占空比，以及单相全桥逆变电路2开关频率，可以比较精确地控制放电灯的电流值。基于以上论述：本发明根据灯的功率，尺寸，种类的不同对辉光到弧光过渡以及汞弧放电(接管)的对策是采用固定时长的以一定频率为基础，根据电流反馈变频的高频电流来驱动灯，时间为100us-10s，工作频率：1KHz-100KHz，具体要对不同灯，设定不同的参数。通过实验校定一个谐振频率fi，从而缩短扫频时间，在频率fi后，频率迅速减小，这就保证了如果灯在频率fi处击穿，能迅速得到足够大的电流，进入辉光到弧光的过渡，而此时再维持一个比较低的频率fd(时间段Td-Tde)，持续的高频工作加速了辉光到弧光的过渡，如果此时击穿有汞弧，也会迅速将电极上附着的汞打掉，同时，此处会在合适的时间内进行灯的电流检测，以得到灯是否已经击穿。

完成灯的击穿后，放电灯有可能还会出现单极弧光放电，对于单极弧光放电(预热)的对策也是采用固定时长的以一定频率为基础，如图2的时间段Tp-Tpe，根据电流反馈变频的高频电流来驱动放电灯，时间为1s-1min，工作频率：10KHz-100KHz，具体要对不同灯，设定不同的参数。关于以上两个对策设置，必须要设定逐周期PWM控制模块6的电流控制值对灯电流进行控制，以保证单相全桥逆变电路2的电感不会饱和，否则有可能发生灯过流，甚至炸灯。其次是MCU5要及时对放电灯的状态做正确的判断，以便根据灯电压及时调整输出至单相全桥逆变电路2的PWM频率，保证及时调整电感的等效感抗，防止逐周期PWM控制模块6的控制能力饱和。

如图2所示，本发明采用的是特定时间点检测的启辉检测技术，时间段Td-Tde段的工作内容，这样可以保证和辉光到弧光过渡的顺利，同时也能实现有效的检测；同时如果是汞弧放电，还能保证将电极附着的余汞打掉，减少启辉的次数，对延长灯的寿命有帮助。

如图4所示，为本发明输出的一种谐振样式，因为使用串联谐振，为了降低谐振发生时谐振电路的电流，利用的是三次谐波谐振的例子；三次谐波谐振是利用输入到谐振腔的方波电压频率的3次谐波的能量做为谐振能量一种谐振技术；即串联谐振腔LC的自然频率是单相全桥逆变电路2输出的方波频率的3倍。图4中一个完整的扫频的特征包含扫频开始的驱动频率频率fs，扫频结束的驱动频率频率ft，扫频的角加速度w，对应的放电灯的特征启辉电压(图示中为1.5KV)，谐振点的驱动频率fr，起始时间和特征启辉电压出现时间的时间间隔Ti，谐振点和扫频结束的时间间隔Tg。谐振控制技术包含以下几个方面：1、对于不同的灯，缩短Ti的时间，尽量快到达谐振点；2、找到谐振点，在谐振点位置停留适当的时间3、为后续的辉光到弧光过渡的控制做好衔接。这里主要是对Tg这一段做相关处理，此段也可以迅速调到一个特定频率作为辉光到弧光过渡的控制，从而提高点火成功率，以及减少电极溅射，延长灯的寿命；因为要衔接后续的辉光到弧光过渡，即图2中时间段Td-Tde段的处理，这一段频率是100KHz以下的，而3次谐波谐振的频率设计在170KHz±10KHz，故此采用向下扫频的频率扫描方式，这样可以方便后段的频率下降处理，角加速度相对小些；其中，缩短起始时间和特征启辉电压出现时间的时间间隔Ti，关于此时间，对于不同的灯不同。其次，由于谐振腔元件LC的公差，特征启辉电压出现的时间点对于不同镇流器不一样，同时还会受到温度影响，再次为了让电路有一个软启动的过程，Ti必须保证有一定的时长；特别地，对于带辅助启动装置的高压气体放电灯，在发生启辉之前最好是有一个100-200V的电压让其辅助启动装置工作起来，激发紫外线让灯内气体释放自由电子降低启辉电压(或者是此电压直接使辅助电极释放自由电子)，因此对于带辅助启动装置的放电灯，这一段时间可以稍微保留长一点；本发明采用实验校正的方法。具体实施是在设计过程中对不同公差的谐振腔的情况给予测定，得到一个合理的时长，然后直接通过软件设定频率扫描的起始频率，达到最大化缩小此时间的作用。

本实施例所述的一种放电灯的点灯方法，所述功率爬升阶段采用恒流的功率爬升技术。本发明采用恒流的功率爬升技术，决定爬升完成的条件以及与稳态恒功率控制之间的切换本发明采用以下两种方法：a)电压阈值法；即，当灯电压到达到某个特定的值时切换到恒功率状态；b)状态稳定法；即，通过检测灯电压，电流然后通过算法判断灯已经到了稳定工作点，然后切换到恒功率状态。其中b)状态稳定法可以明显降低切换状态时的功率过冲，降低电路器件的瞬时压力，提高产品的可靠性。单电极弧光放电处理控制(warm up)的前后衔接。单电极弧光放电处理控制(预热)的前后衔接，单电极弧光放电处理的控制是使用高频电流给灯电极加热，达到两个电极温度都足够高，维持对称的弧光放电；当两个电极完成加热时，便可以使用正常灯工作的低频工作频率控制，进行功率爬升控制阶段；本发明是使用定时长的单电极弧光放电处理控制，即在完成辉光到弧光过渡后，输出约6s-20s的高频恒流，然后进入爬升控制阶段；由于辉光到弧光过渡的操作频率fd和单电极弧光放电处理的操作频率fp比较接近，这两个阶段的衔接甚至采取直接频率切换法；即当操作时间到达时，直接切换到下一个频率；由于本发明硬件上能满足直接切换的大动态调整，所以可以直接切换。而向后衔接到爬升控制阶段则由于爬升的电流，工作频率等与预热段的差距比较大。所以频率和电流都采用逐步逼近的方法。如图3的时间段Tpe-Tr。关于逐步逼近法，有以下两种方式：a)固定时长逼近法；固定时长逼近法的原理是在固定的时间内完成从转换开始时的频率(电流/功率)转换到目标的频率(电流/功率)；所以直接用目标的频率(电流/功率)减去转换开始时的频率(电流/功率)然后以此为依据计算步长。b)固定步长逼近法；固定步长逼近法的原理是从转换开始时的频率(电流/功率)开始以固定的步长增减直达到达目标的频率(电流/功率)；本发明根据不同种类的灯，不同的灯功率，而选择采用哪一种逼近方式。特别地，在本驱动装置的应用场景里面，只要涉及到状态变化，前后的频率(电流/功率/电压)需要切换，都会考虑使用以上几种切换方法。

本实施例所述的一种放电灯的点灯方法，放电灯电极的维护方法包括步骤a，电极再生时的细尖型尖端的去除；步骤b，电极电弧附着点钝化；步骤c，电极的生长拉伸；所述步骤a在正常点灯波形的情况下插入时间为10ms-10s的不换向电流，使电极温度持续升高，让电极的细尖型尖端气化；所述步骤b对灯输出正常周期性方波电流；所述步骤c根据电极温度的冷热变化情况下进行收缩和膨胀。

具体地，根据IEC61167-2011 Annex G,H。稳态恒功率状态下使用5Hz-1KHz的方波交流电流进行恒功率控制。特别地，对于短弧高压汞灯，或者其他的短弧高压气体放电灯，为了使电弧距离稳定，同时使电弧在灯的正常燃点时不会跳弧，必须对电极进行维护，电极的维护主要靠点灯的电流波形来维护，本发明的短弧高压灯电极维护方式由以下三个部分组成：a)电极再生时的细尖型尖端的去除；此控制是正常点灯波形的情况下插入一个时间比较长(10ms-10s)的不换向电流，使电极温度持续升高，让电极的细尖型尖端气化。b)电极电弧附着点的钝化；此操作是对灯输出正常周期性方波电流，大约为400Hz。c)电极的生长拉伸。此操作是在正常的周期性方波电流的基础上插入一些特别的控制，是电极的温度有突然的冷热变化，在迅速的冷热变化的情况下，电极就会膨胀，收缩，只要搭配合理就会达到电极生长和拉伸的结果。本发明可以使用几种同的电极生长拉伸的电流波形方式。对于以上三部分的控制如下：进入稳态恒功率点燃状态后，将会使用两个定时器，一个用来控制b)和c)的交替输出。另一个用来控制a)波形的输出。定时控制b)和c)交替输出，交替的时间是随灯压变化而有所不同的。如在85V灯电压下，先输出b)40s，然后输出c)60s，然后再输出b)40s……以此类推。而在110V灯电压的情况下则可能变成先输出b)40s，然后输出c)120s，然后再输出b)40s……而此时，对于a)的定时器也在控制他什么时候输出。当设定为每180s输出200ms的a)时。如果定时器时间完成180s的计时，不管此时输出的波形是b)还是c)都将插入一段200ms a)的波形。同时为了达到对称效果，在接下来的180s再输出一段反相的200ms a)的电流波形。如图5，对于短弧高压气体放电灯，电极生长和拉伸技术是一个核心的处理技术，电极生成和拉伸本质上是使驱动灯的电流波形中发生周期的变化，使得累积在电极的温度发生突变，这样就会产生膨胀和收缩，如果周期变化配合得当就会是灯电极产生拉伸伸长，达到电极生长的效果。如图6、图7和图8，为几种不同的电极生长波形样式。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种放电灯的点灯方法，其特征在于，包括放电灯进入启辉状态，先从预设的频率fs以角加速度wa1进行扫频到预设的频率fi，完成灯的气体击穿；然后以角加速度wa2使频率迅速递减到预设的频率fd使得放电灯电流迅速增大，完成辉光到弧光的过渡，维持频率fd一个预设的时间段Td-Tde，进行放电灯的击穿检测；通过频率fd检测完成后，确定放电灯已经击穿，以角加速度wa3迅速将频率提升至预设的频率fp，在频率fp下的高频电流促使放电灯电极速升温，维持频率fp一个预设的时间段Tp-Tpe，然后以角加速度wa4迅速下降到稳态的预设低频频率fr进入放电灯的功率爬升阶段，功率爬升完成后，进入放电灯的恒功率控制以及电极维护控制。

2.根据权利要求1所述的一种放电灯的点灯方法，其特征在于：频率fs＞频率fi＞频率fp＞频率fd＞频率fr；从频率fi递减至频率fd的时间段为Tt-Td，Tt-Td时间段的时间为10us-10s，频率fd的工作频率范围为1KHz-100KHz；时间段Tp-Tpe的时间为1s-1min，频率fp的工作频率范围为10KHz-100KHz。

3.根据权利要求1所述的一种放电灯的点灯方法，其特征在于：扫频方式采用向下扫频的频率扫描方式。

4.根据权利要求1所述的一种放电灯的点灯方法，其特征在于：所述功率爬升阶段采用恒流的功率爬升技术。

5.根据权利要求1所述的一种放电灯的点灯方法，其特征在于，放电灯电极的维护方法包括步骤a，电极再生时的细尖型尖端的去除；步骤b，电极电弧附着点钝化；步骤c，电极的生长拉伸；所述步骤a在正常点灯波形的情况下插入时间为10ms-10s的不换向电流，使电极温度持续升高，让电极的细尖型尖端气化；所述步骤b对灯输出正常周期性方波电流；所述步骤c根据电极温度的冷热变化情况下进行收缩和膨胀。

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