CN1158210A - 电路装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于使电灯工作的电路装置，配备有用于从第一直流电压产生第二直流电压的装置(I)，包括用于连接到送出第一直流电压的供电电压源的输入端子、开关元件、连接到开关元件并用于使其以高频率接通和断开的控制电路、单向元件、具有初级和次级绕组的变压器；连接到次级绕组的并用于产生通过电灯的电流的装置(II)。按照本发明，次级绕组、输入端子、和装置(II)被这样连接，使得装置(II)在电灯工作期间由其幅值等于第一和第二直流电压的总和的电压所供电。藉此而使由该电路装置进行的功率传输要有效得多。

Description

电路装置

本发明涉及用于使电灯工作的电路装置，它配备有

—用于从第一直流电压产生第二直流电压的装置I，包括

—用于连接到送出第一直流电压的供电电压源的输入端子，

—开关元件，

—连接到开关元件的控制电路，用于使所述开关元件以高频率接通和断开，

—单向元件，

—具有初级和次级绕组的变压器，

—连接到该次级绕组的装置II，用于产生通过电灯的电流。

这样的电路装置可从德国专利DE4141804C1中得知。向该已知电路装置中的装置II提供电灯工作期间的第二直流电压。由于装置I包括变压器，因此有可能实现具有相当高幅度的第二直流电压。因此，电路装置就有可能借助于送出较低幅度的第一直流电压的供电电压源来使相当高的工作电压的灯工作。然而，已知电路装置的缺点在于，在电灯工作期间在实现装置I所用的元件中出现很大的功率耗散，从而使电路装置的效率受到恶劣影响。

本发明的目的是提供这样一个电路装置，它可借助于送出较低幅值的第一直流电压的供电电压源来使具有相当高的工作电压的灯工作，并且在电灯工作期间在电路装置中出现较低的功率损耗。

按照本发明，一种如在开头的段落中所描述的电路装置为实现此目的而具有的特征在于，其中次级绕组、输入端子和装置II被这样连接，使得装置II在电灯工作期间所被提供的电压幅值等于第一和第二直流电压的总和。

由于按照本发明的措施，在电灯工作期间部分功率是直接(即，不经过装置I)提供给装置II的。因为由装置II消耗的功率只有一部分是通过装置I供给的，所以在装置I中出现的功率消耗就相当低。直接供给的功率部分等于第一直流电压和通过装置II的电流的乘积。

当电灯是高压放电灯时，借助于按照本发明的电路装置的电灯工作是非常有效的。高压放电灯在点火后的一段时间间隔内有称作为高压放电灯的“起动”(run-up)的行为，其间隔时间长度是高压放电灯的等离子体组成的函数。在该起动期间，高压放电灯管的温度上升，结果，等离子体的组成改变：高压放电灯的放电灯管内可包含例如在室温下是固体而在温度升高时会蒸发的物质，这样它们将构成等离子体的一部分。由于等离子体组成的这种改变，高压放电灯的工作电压在起动期间会从较低值逐渐升高到电灯稳定工作时的值。电路装置通常制作成这样，使得在起动期间装置II的供电电压也逐渐上升。如果在起动期间高压放电灯所消耗的功率大约等于在电灯稳定工作期间所消耗的功率，那么高压放电灯的光通量在起动期间比起在电灯稳定工作期间就低得多。然而，在起动期间的这样的相当低的光通量是不希望的，或者在许多应用中甚至是不可接受的。为了使得在起动期间的光通量大体上等于在电灯稳定工作期间的光通量，或为了限制起动的持续时间，必须使高压放电灯在起动期间比电灯稳定工作期间消耗更大的功率。由于在起动期间的这个更高的功率和由于在起动期间高压放电灯的工作电压仍旧相当低，因而在起动期间灯的电流相当大。当使用已知的电路装置时，其中由高压放电灯消耗的全部功率都是经过装置I传送的，因而装置I中的功率耗散在起动期就相当大。然而，在使用按照本发明的电路装置时，因为第一直流电压代表了装置II的供电电压(它在起动期间比较低)的相当大的部分，直接传递给装置II的功率部分就相当大。藉此，达到了对电路装置的效率的很大的改进，特别是在以相当高的功率提供给高压放电灯的工作期间。由于在效率上的很大改进，甚至有可能采用对功率耗散要求不太高的元件来构成装置I，因而电路装置可被做得很廉价。

在按照本发明的电路装置的优选实施例中，在电灯工作期间被连接到供电电压源的负极的输入端子也被连接到次级绕组的一端。由于供电电压源负极的电位常被选为地电位，以及第二直流电压的幅值通常比第一直流电压幅值高得多，因此可使由电路装置供电的放电管内等离子体中的平均电位相对于地是负的。放电灯内放电灯管中的荷正电的离子的扩散受到放电灯的等离子体中的这个负平均电位的反作用。这样的荷正电的离子可以是例如金属离子，它们构成一定类型的高压放电灯的部分等离子体。

利用其中装置I是一种回扫型(flyback type)的直流-直流变换器的电路装置，可得出良好的结果。

现参照附图，将更详细地说明本发明的实施例，其中：

图1是按照本发明的电路装置的实施例的电路图，并且有连接到此装置上的电灯。

在图1所示的实施例中，装置I由用于连接到送出第一直流电压的供电电压源的输入端子K1和K2、电容C1、开关元件TI、控制电路SC1、变压器Tr、电容C2、和二极管D等构成。装置II由开关元件T2-T5和控制电路SC2构成。电灯La被连接到装置II。

输入端子K1和K2由变压器Tr的初级绕组Pr和开关元件T1的串联装置而互相连接。该串联装置由电容C1旁路。开关元件T1的控制电极被连到控制电路SC1的输出端，以便使开关元件以高频率接通和断开。变压器Tr的次级绕组SE由电容C2与二极管D的串联装置旁路。在本实施例中的二极管D构成单向元件。在电灯工作期间被连接到供电电压源正极的输入端子K1经过开关元件T2和T3的串联装置被连接到电容C2和二极管D的公共连接点。开关元件T2和T3的串联装置由开关元件T4和T5的串联装置旁路。开关元件T2-T5的控制电极被连接到控制电路SC2的输出端。这些连接在图1上用虚线表示。开关元件T2和开关元件T3的公共连接点被连接到电灯La的第一端，而开关元件T4和T5的公共连接点被连接到电灯La的另一端。

图1所示的电路装置的工作情况如下：

当输入端子K1和K2被连接到送出第一直流电压的供电电压源时，控制电路SC使开关元件T1以高频率接通和断开。因此，第二直流电压出现在电容C2两端。装置II的电源电压出现在开关元件T2和T3的串联装置的两端，其幅值等于第一与第二直流电压的总和。控制电路SC2使开关元件T2和T5以及开关元件T3和T4以低频率交替地接通和断开。结果，低频换向的电流流地电灯，电流的幅值可由图1中未示出的装置来控制。装置II所消耗的总功率等于装置II的电源电压(＝第一直流电压+第二直流电压)乘以通过装置II的电流，它就等于电灯电流。在这总的功率中，等于第一直流电压乘以通过装置II的电流的那部分功率是直接提供给装置II的，这样，在装置I中的功率耗散就相当有限。

当电灯La是高压放电灯时，灯电压在灯点燃后的起动期间是相当低的。控制电路SC1控制第二直流电压，因而也控制了装置II的适配于灯电压的相当低电平的供电电压。然而，在此同时，在起动期间有相当强的电流通过装置II以便限制起动的持续时间和/或使在起动期间灯的光通量基本上等于在电灯稳定工作期间灯的光通量。在起动期间，无论绝对地说(由于相当大的电流通过装置II)还是相对地说(由于装置II的相当低的电压)，都有相当大的功率直接提供给装置II。装置I中的功率耗散在电灯工作期间因而被大大地减小，在这一工作期间有相当大的功率从供电电压源送到电灯上。

由于通常第二直流电压实际上比起第一直流电压有高得多的幅值以及输入端子K2被连接到地电位，因而，在灯的工作期间灯内等离子体的平均电位相对于地电位是负的。因此，电灯的放电容器中的正离子的扩散被阻止。

对于图1所示的电路装置的实际实现给出了以下结果，其中35W额定功率值的高压放电灯工作在输出12V电源电压的电池下。在电灯稳定工作期间灯电压为85V。然而，在点火后的瞬间，灯的工作电压是29V。为了加速起动和为了在点火后的瞬间使电灯的光通量比较高，在点火后的瞬间向灯提供的总功率是75W。在该总功率中，约有31W左右是直接提供给装置II的。

Claims (4)

1.一种用于使电灯工作的电路装置，它配备有

—用于从第一直流电压产生第二直流电压的装置I，包括

—用于连接到送出第一直流电压的供电电压源的输入端子，

—开关元件，

—连接到开关元件的控制电路，用于使所述开关元件以高频率接通和断开，

—单向元件，

—具有初级和次级绕组的变压器，

—连接到该次级绕组的装置II，用于产生通过电灯的电流，

其特征在于，次级绕组、输入端子和装置II被连接成使得装置II在电灯工作期间由其幅值等于第一和第二直流电压总和的电压所供电。

2.如权利要求1中所要求的电路装置，其特征在于，其中电灯是高压放电灯。

3.如权利要求1或2中所要求的电路装置，其特征在于，其中在电灯工作期间被连接到供电电压源的负极的输入端子也被连接到次级绕组的一端。

4.如在前述权利要求的任一项或几项中所要求的电路装置，其特征在于，其中装置I包括回扫型直流-直流变换器。

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