JP5518263B2 - 回路装置ならびに高圧放電灯の始動および駆動方法 - Google Patents
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Description
本発明は、中間回路電圧を出力する整流回路と、交流電圧を形成するハーフブリッジ変換器と、高圧放電灯を始動するための点弧電圧を形成する重畳点弧回路とを備えた、高圧放電灯を始動および駆動する回路装置に関する。
発明の背景
本発明は独立請求項の上位概念に記載された形式の回路装置および高圧放電灯の始動および駆動方法に関する。
本発明は独立請求項の上位概念に記載された形式の回路装置および高圧放電灯の始動および駆動方法に関する。
本発明は特に、カップリングコンデンサを含むハーフブリッジ回路として構成された高圧放電灯用駆動装置に関連している。公知のハーフブリッジ回路を含む駆動装置は、例えば電源電圧によって駆動され、しばしば制御された直流電圧を形成する整流回路を含む。直流電圧は中間回路電圧と称されることが多い。
基本的に、ハーフブリッジ回路を含む駆動装置では、電圧の1/2がカップリングコンデンサで降下するため、高圧放電灯に印加される最大電圧は中間回路電圧の1/2、すなわち、最大で約250Vである。高圧放電灯に印加される電圧の最大値は、高圧放電灯(以下ランプとも称する)の始動時、すなわちランプが点弧直後(ランプ電極間での電気的ブレークダウンの発生直後)に「立ち上がる」場合に、特に重要である。この時点は、高圧放電灯では、ランプバーナーの電極がまだ冷たいため、つねに中性動作点となる。
ガス放電灯を交流電流で駆動する場合、アークの開始は基本的に問題が多い。交流電流での駆動は、カソードからアノードへ、また逆にアノードからカソードへの駆動電圧の転流の期間に行われる。電極温度はアノード動作に影響しないため、カソードからアノードへの移行は特に問題ない。ただし、アノードからカソードへの移行時には、電極が充分に大きい電流を送出できるかどうかは、温度に依存する。温度が低すぎると、転流期間中の光アークはたいていゼロ交差の後に点状アーク開始モードから分散アーク開始モードへ変化する。この変化はしばしば可視の発光急落をともない、これがフリッカとして知覚されることがある。最悪の場合には、放電灯が消弧してしまう。
有効なのは、放電灯を、アーク開始点がきわめて小さくゆえにきわめて高温となる点状アーク開始モードで駆動することである。このようにすれば、小さな開始点で高温が得られるため、充分な電流を形成するのに必要な電圧が小さくて済む。
転流ステップとして、以下に、電圧の極性が反転して明らかな電流変化もしくは電圧変化が発生する過程を考察する。ランプのほぼ対称な駆動モードでは、転流期間の中程で電圧または電流のゼロ点通過が位置する。この場合、通常、電圧転流は電流転流よりもつねに迅速に進行する。
O.Langenscheidt et al., "The boundary layers of AC-arcs at HID-electrodes: phase resolved electrical measurements and optical observations", J.Phys D40 (2007) 415頁−431頁から、冷間電極および分散アーク開始点において、転流後の電圧がまず上昇することがわかる。なぜなら、電極が過度に低温なために、高い電圧によらないかぎり必要な電流を送出できないからである。ガス放電灯を駆動する装置がこうした電圧を送出できない場合、上述したフリッカが起こる。
ランプ始動時には、電極が周囲温度と同じ温度しか有さず、2000℃を越える駆動温度にはとうてい達しないので、この問題が特に強く際立つ。この場合、ランプへ印加される電圧が小さいと、ランプが点弧後ただちに消弧してしまう可能性は大きくなる。この電圧はふつう「移行電圧」と称される。これは、当該電圧によって、高圧放電灯が点弧直後のグロー放電からアーク放電へ移行するからである。多くのタイプの高圧放電灯で移行電圧は最大250Vであり、この電圧は、ハーフブリッジ回路上に形成される駆動装置から出力して高圧放電灯の確実な始動を保証するにはあまりに低い。
ハーフブリッジ回路を備えた駆動装置の第2の問題は、高圧放電灯に対してコンデンサが直列に接続されているため、直流電流の相が高圧放電灯へ印加されないということである。これは、フルブリッジ回路を備えた駆動装置ではかなり以前から従来技術に属する。直流電圧の相がランプ電極の迅速かつ精確な加熱を保証しているからである。
第1の問題を解決すべく、従来技術から、複数のカップリングコンデンサのうち1つに対して並列に、このカップリングコンデンサを放電させるスイッチを接続して、移行電圧を高める手段が知られている。こうした回路装置は国際公開第2002/32195号から公知である。ここでは、高圧放電灯の始動前に、直列接続された抵抗を有するスイッチがカップリングコンデンサの1つに対して並列に接続され、スイッチの閉成時に完全な放電が達成される。
ただし、第2の問題の解決手段は従来技術からは知られていない。
公知の駆動装置は、高圧放電灯の点弧のために、通常、ランプに対して直列に接続されておりかつランプバーナーでのブレークダウンに必要な点弧電圧を形成するいわゆる重畳点弧回路を備えている。こうした重畳点弧回路は、ふつう、2次側で点弧電圧を形成し、1次側に点弧コンデンサおよびスイッチから成るいわゆる点弧回路を有する点弧トランスを含む。点弧コンデンサおよびスイッチの直列回路は点弧トランスの1次巻線に対して並列に接続されている。点弧トランスの2次側は高圧放電灯に対して直列に接続されている。こうした重畳点弧回路のスイッチはしばしばスパークギャップを有する。しかし、このスパークギャップには、ブレークダウン電圧の許容範囲が大きく、そのために高圧放電灯の点弧が必ずしも最適とならないという問題点がある。したがって、改善された点弧回路では、スイッチが、対応する駆動部を備えたトランジスタから成る外部制御スイッチとして構成される。ただし、こうした変形形態では、構造が複雑となり、駆動装置が著しく高価になるという問題がさらに発生する。
課題
本発明の課題は、上述した欠点のない、高圧放電灯を始動および駆動する回路装置および高圧放電灯の始動および駆動方法を提供することである。
本発明の課題は、上述した欠点のない、高圧放電灯を始動および駆動する回路装置および高圧放電灯の始動および駆動方法を提供することである。
発明の概要
この課題は、高圧放電灯を始動および駆動する回路装置であって、基準電位および給電電圧電位を有する中間回路電圧に接続されている、ハーフブリッジ中点を有するハーフブリッジ回路と、ハーフブリッジ中点にその一方端が接続されたランプチョークと、ランプチョークの他方端と中間回路電圧とに接続された点弧段と、中間回路電圧の基準電位と前記点弧段との間に接続された第1のスイッチと、中間回路電圧に接続された、第1のコンデンサと第2のコンデンサとの直列回路と、点弧段へ接続されている第1の端子と第1のコンデンサおよび第2のコンデンサの接続点へ接続されている第2の端子とを含む、高圧放電灯へ接続される複数の端子と、点弧段へ接続されている第1のポートと第1のコンデンサおよび第2のコンデンサの接続点へ接続されている第2のポートとを含む2ポート回路とを備えており、第1のスイッチは、回路装置に接続される高圧放電灯を点弧するための点弧パルスを形成し、2ポート回路を介して第2のコンデンサを放電するように駆動されることを特徴とする回路装置によって、解決される。
この課題は、高圧放電灯を始動および駆動する回路装置であって、基準電位および給電電圧電位を有する中間回路電圧に接続されている、ハーフブリッジ中点を有するハーフブリッジ回路と、ハーフブリッジ中点にその一方端が接続されたランプチョークと、ランプチョークの他方端と中間回路電圧とに接続された点弧段と、中間回路電圧の基準電位と前記点弧段との間に接続された第1のスイッチと、中間回路電圧に接続された、第1のコンデンサと第2のコンデンサとの直列回路と、点弧段へ接続されている第1の端子と第1のコンデンサおよび第2のコンデンサの接続点へ接続されている第2の端子とを含む、高圧放電灯へ接続される複数の端子と、点弧段へ接続されている第1のポートと第1のコンデンサおよび第2のコンデンサの接続点へ接続されている第2のポートとを含む2ポート回路とを備えており、第1のスイッチは、回路装置に接続される高圧放電灯を点弧するための点弧パルスを形成し、2ポート回路を介して第2のコンデンサを放電するように駆動されることを特徴とする回路装置によって、解決される。
こうして、移行電圧が高められ、ガス放電灯の電極が点弧後に加熱されることにより、高圧放電灯の確実かつ安定した始動が保証される。
移行電圧を高めるために、有利には、第2のコンデンサが所定の電圧まで放電される。ここで所定の電圧とは有利には10Vから200V、特に20Vから150Vの値である。
第2のコンデンサを放電するために、有利には、第1のスイッチが所定の時間にわたってクロック制御される。特に有利には、第1のスイッチは所定のパルス幅変調度で駆動される。
上記課題は、さらに、上述した回路装置による、高圧放電灯の始動および駆動方法において、点弧電圧を形成し、第1のスイッチを第1の周波数および第1のデューティ比で第1の時間範囲にわたってクロック制御することにより、第2のコンデンサを所定の第1の電圧まで放電させるステップと、第2のコンデンサを所定の第2の電圧まで充電して、第1のスイッチを第2の周波数および第2のデューティ比で第2の時間範囲にわたってクロック制御することにより、点弧電圧を形成するステップと、第1のスイッチを持続的に開放させ、高圧放電灯を駆動するための矩形交流電圧を形成するステップとを当該ステップ順で行うことにより、解決される。
有利には、第1の時間範囲の長さは高圧放電灯の電気的ブレークダウンの検出にしたがって変化される。有利には、第1の時間範囲は電気的ブレークダウンの検出から所定の時間にわたって続く。このため、直流電圧フェーズによってランプバーナーの一方の電極が迅速に駆動温度へ加熱されることが保証される。なお、直流電圧フェーズの長さは0.1sから1s、有利には0.2sから0.6sである。直流電圧フェーズの最適な長さはランプの型式およびワット出力に応じて定められる。
特に有利には、第1のスイッチは、矩形交流電圧が形成される際に、所定の第3の時間範囲にわたって第2の周波数および第2のデューティ比で駆動される。
本発明の回路装置および本発明の高圧放電灯の始動および駆動方法のさらなる有利な態様および形態は従属請求項に記載されており、以下に説明する。
本発明の別の特徴、利点および詳細を、図示の実施例に則して詳細に説明する。図中、同一の要素または同様の機能を有する要素には同じ参照番号を付してある。
本発明の有利な実施例
図1には、本発明の回路装置の基本回路図が示されている。本発明の回路装置は、基本的には、ガス放電灯に対する駆動装置であり、パワースイッチS2,S3および2つのカップリングコンデンサC1,C2による対称の中間電圧を有するハーフブリッジを備えている。ハーフブリッジは中間回路電圧U_Bに接続されており、この中間回路電圧は220Vの交流電圧を有する駆動装置では、通常、約400Vである。中間回路電圧U_Bは給電電圧電位と基準電位との間にかかる。中間回路電圧U_Bは半導体素子テクノロジによって最大500Vまでに制限されている。電圧がこれより高くなると、別のテクノロジの半導体を使用しなくてはならなくなり、駆動装置が高価となって非経済的である。ハーフブリッジの中点HBMと2つのコンデンサの中点CBMとの間に、高圧放電灯5と点弧回路6とチョークL3とが直列回路として接続されている。2つのコンデンサの中点CBMと点弧回路6との間には2ポート回路ZPが接続されている。点弧回路6と基準電位との間には第1のスイッチS1が接続されている。この第1のスイッチS1は本発明の回路装置では2つの機能を果たしている。第1の機能では、第1のスイッチS1が点弧回路6の1次回路に対する点弧スイッチとして用いられる。第2の機能では、第1のスイッチS1が第2のカップリングコンデンサC2の放電スイッチとして用いられる。
図1には、本発明の回路装置の基本回路図が示されている。本発明の回路装置は、基本的には、ガス放電灯に対する駆動装置であり、パワースイッチS2,S3および2つのカップリングコンデンサC1,C2による対称の中間電圧を有するハーフブリッジを備えている。ハーフブリッジは中間回路電圧U_Bに接続されており、この中間回路電圧は220Vの交流電圧を有する駆動装置では、通常、約400Vである。中間回路電圧U_Bは給電電圧電位と基準電位との間にかかる。中間回路電圧U_Bは半導体素子テクノロジによって最大500Vまでに制限されている。電圧がこれより高くなると、別のテクノロジの半導体を使用しなくてはならなくなり、駆動装置が高価となって非経済的である。ハーフブリッジの中点HBMと2つのコンデンサの中点CBMとの間に、高圧放電灯5と点弧回路6とチョークL3とが直列回路として接続されている。2つのコンデンサの中点CBMと点弧回路6との間には2ポート回路ZPが接続されている。点弧回路6と基準電位との間には第1のスイッチS1が接続されている。この第1のスイッチS1は本発明の回路装置では2つの機能を果たしている。第1の機能では、第1のスイッチS1が点弧回路6の1次回路に対する点弧スイッチとして用いられる。第2の機能では、第1のスイッチS1が第2のカップリングコンデンサC2の放電スイッチとして用いられる。
図2には、本発明の回路装置の点弧回路6の詳細が示されている。点弧回路6は、1次巻線L1および2次巻線L2を含む点弧トランスTRを備えている。2次巻線L2は高圧放電灯5およびチョークL3に直列に接続されている。1次巻線L1の第1の端子は負荷抵抗R1と点弧コンデンサC3とに接続されている。さらに、負荷抵抗R1は給電電圧電位に接続されており、点弧コンデンサC3は基準電位に接続されている。1次巻線L1の第2の端子は、互いに直列に接続されかつ中間回路電圧に接続された2つのダイオードD1,D2の接続点ZBMに接続されている。また、接続点ZBMは、第1のスイッチS1と2ポート回路ZPとに接続されている。回路図から明らかなように、第1のスイッチS1によって点弧コンデンサC3が放電され、1次回路に大電流が形成される。こうした大きい1次電流により、点弧電圧が2次巻線L2に発生し、高圧放電灯5へ供給される。
第1のスイッチS1は、2ポート回路ZPを介して、第2のカップリングコンデンサC2に並列接続されている。
図3には、本発明の回路装置の2ポート回路ZPの構造の例が示されている。ここでは、2ポート回路ZPは、ダイオードD_ZPおよび抵抗R_ZPの直列回路から成っている。この場合、ダイオードD_ZPのカソードは第1のスイッチS1に接続されている。第1のスイッチS1が閉成されると、第2のカップリングコンデンサC2の電流I2と点弧コンデンサC3の電流I4とから成る電流I3が第1のスイッチS1を通って流れる。ここで、2ポート回路ZPは第2のカップリングコンデンサC2からの放電電流I2を制限する。2ポート回路ZPの抵抗R_ZPは、第1のスイッチS1が閉成された時の電流を制限する。2ポート回路ZPのダイオードD_ZPは、2ポート回路ZPによってのみ第2のカップリングコンデンサC2からの放電が行われ、かつ、第1のスイッチS1が開放された時にはカップリングコンデンサへ電流が流れないように、電流方向を定める。抵抗R_ZPの値は、全電流I3のピーク値に対する、2ポート回路ZPを通る電流I2のピーク値の割合が40%より小さくなるように定められている。特に有利には、全電流I3のピーク値に対する、2ポート回路ZPを通る電流I2のピーク値の割合は20%より小さい。この場合、抵抗R_ZPは電流が当該抵抗を流れる時間にわたって、その電力を吸収する大きさに構成されなければならない。吸収すべき損失の値はI2*U_C2_DC*(t4−t2)である。この実施例では、2ポート回路は、
R_ZP:27R,2W
D_ZP:600V,1A
に選定されている。
R_ZP:27R,2W
D_ZP:600V,1A
に選定されている。
本発明によれば、スイッチは、点弧スイッチとして、また同時に第2のカップリングコンデンサC2の放電スイッチとして、用いられる。このため、対応する駆動部を有するスイッチを1つ設けるだけでよく、コストおよび構造空間が節約される。本発明の回路装置によって実行される方法では、第1のスイッチS1は複数の連続する時間範囲にわたって、種々の周波数および種々のデューティ比で駆動される。
図4には、始動過程全体を明らかにする複数のパラメータが示されている。ここでの時間分解能は、始動過程全体を表示できるよう、100ms/divに選定されている。時点t1で、第2のカップリングコンデンサC2の電圧は、中間回路電圧の1/2に相当する約210Vである。時点t2から点弧パルスが形成され、このことが、ランプ電圧信号、ランプ電流信号、第2のカップリングコンデンサC2の電圧U_C2に現れている。特に、電圧U_C2は約210Vから50Vないし60Vへ低下しており、これにより、移行電圧は210Vから420V−50V=370Vへ高められる。この期間では、第1のスイッチは約3kHzの第1の周波数と、オン時間が約50μsから100μsの第1のデューティ比とで駆動される。時点t3で高圧放電灯5が点弧し、直流電圧フェーズが開始されて時点t5まで続く。この期間にランプバーナーの電極が加熱される。なお、別の実施例で、時点t5を、高圧放電灯5の点弧時点に依存して、直流電圧フェーズの所定の期間が達成されるように定めることもできる。この場合、直流電圧フェーズは0.1sから1sの長さであり、有利には0.2sから0.6sの長さである。時点t4から時点t5までのフェーズでは、第1のスイッチS1が、50Hzから5kHzの第2の周波数とオン時間4μsの第2のデューティ比とで駆動され、第2のカップリングコンデンサC2が最初の転流のために約280Vの電圧U_C2_KMまで充電される。実施例に応じて電圧250Vから500Vまでの電圧を印加することができる。ついで、時点t5で交流電流動作へ切り替えられ、ランプバーナーの第2の電極が加熱される過渡フェーズの後、ランプは定常動作へ移行する。
交流電流への切り替えは2つの段階を経て行われる。すなわち、時点t4で開始される第1の段階では、第1のスイッチが第2のデューティ比および50Hzから5kHzの第2の周波数で駆動され、第1のスイッチのオン時間が第1のデューティ比に比べて格段に短くなる(この実施例では4μs)。その結果、第2のカップリングコンデンサC2は緩慢に充電され、電圧U_C2が上昇する。時点t5で第2のカップリングコンデンサC2の電圧U_C2が最大値に達し、最初の転流で移行電圧も相応に高くなって、上述したように交流電流動作への切り替えが行われる。次の時間範囲では、交流電流動作において、第1のスイッチS1がオン時間4μsの第2のデューティ比および50Hzから5kHzの第2の周波数で駆動され、さらなる点弧パルスが形成される。これにより、高圧放電灯の予期せぬ消弧があった場合にも転流後にただちに再点弧されることが保証される。ただし交流電流動作の開始時には第2の電極がまだ冷たいので、転流後の放電灯の消弧がつねに回避されるわけではない。
図5には、図4の信号特性の一部分の拡大図が示されている。ここでは、クロックベースが5ms/divに調整されている。時点t4までは、第1のスイッチS1のオン時間がきわめて長くなるようにデューティ比が選定されているので、第2のカップリングコンデンサC2の電圧UC2が低い。時点t4でデューティ比が切り替わり、オン時間はそれ以前よりも格段に短くなる。これにより、第2のカップリングコンデンサC2は著しく弱く放電されることになり、このため、第2のカップリングコンデンサC2の電圧U_C2は再び上昇する。過渡振動期間の後、第2のカップリングコンデンサC2の電圧U_C2は、中間回路電圧U_Bよりも高い電圧U_C2_KMまで上昇する。時点t5で第2のカップリングコンデンサC2の電圧は最大となり、ハーフブリッジが動作し始める。こうして、ハーフブリッジの切り替えの後、中間回路電圧よりも高い移行電圧を高圧放電灯5で利用できるようになる。この時点から放電灯は交流電流によって駆動される。
図6には、図4の信号特性の別の部分が示されている。ここには、ランプバーナーの電気的ブレークダウンまでの始動が見られる。ここでのクロックベースは1ms/divである。時点t2以前ではまだ点弧パルスが形成されず、ハーフブリッジはあらかじめ定められた周波数でアイドリングしており、このため、矩形のランプ電圧ULが見られる。時点t2で第1のスイッチS1が第1の周波数および第1のデューティ比で駆動される。第1のスイッチS1のオン時間が長いため、第2のカップリングコンデンサC2がオンのたびに放電することがわかる。第1のスイッチS1のオンにより、ランプバーナーに印加される点弧パルスが形成される。時点t2aでランプバーナーのブレークダウンが開始されるので、パルス状の電流特性が見られる。ランプバーナーでの最初の電気的ブレークダウンの時点では、第2のカップリングコンデンサC2の電圧U_C2が大きく低下し、高圧放電灯5または放電灯5のバーナーに対する移行電圧は相応に高まる。
図7には、図4の信号特性の別の部分が示されている。ここには本発明の回路装置および高圧放電灯5の始動が示されている。図7の各時点は図4の各時点に相当し、クロックベースは20ms/divである。まず、時点t1で、ハーフブリッジが上述したように所定の周波数で駆動され、このことが矩形のランプ電圧ULとして見えている。またこの時点で前置接続されている力率改善回路が動作を開始し、中間回路電圧が高まって、第2のカップリングコンデンサC2内の電圧U_C2が低下する。時点t2からは点弧パルスが形成される。ここではランプ電流ILにきわめて不安定な電流特性が見られる。時点t3からランプバーナーのグロー放電が生じ、時点t3aから徐々にアーク放電へと移行する。このことはランプ電圧ULの緩慢な低下に現れている。ランプ電流ILは僅かに高まり、格段に安定化される。
図8には、同様に20ms/divで、点弧過程の他の部分が示されている。ここでは、グロー放電がアーク放電に移行する様子が示されている。時点t3aでは、グロー放電が緩慢にアーク放電へと移行し、徐々に安定化される。所定の時間から、ランプ電圧ULはもはや低下しなくなり、その後アークが安定化され、ランプバーナーの定格電力での安定した燃焼状態への移行が始まる。これは、直流電流でのさらなる動作により行われ、その際にランプバーナーの電極が加熱される。
図9には、直流電流動作から交流電流動作への移行が示されている。クロックベースはここでは20ms/divである。時点t4までは高圧放電灯は直流電流動作のモードにあり、この時点で第1のスイッチS1が切り替えられ、格段に短いオン時間で駆動されるようになる。これにより、第2のカップリングコンデンサC2が再び充電され、電圧U_C2が中間回路電圧の1/2まで上昇する。この上昇が発生すると、時点t5で最初の転流が開始され、ハーフブリッジが切り替えられてランプ電圧およびランプ電流の方向が反転する。この駆動モードでは、その後、第2の電極も加熱される。
図10には、50ms/divの大きなクロックベースで、上述した状況が示されている。ここでは第2の電極がまだ冷たくグロー放電が生じていることが、同じ電流方向での高いランプ電圧から、明らかである。ランプは、第2の電極が加熱され、グロー放電が同じ電流方向でアーク放電へ移行するまでの所定の時間長さにわたって非対称で動作し、その後、ランプ電圧が相応に低下する。
Claims (15)
- 高圧放電灯を始動および駆動する回路装置であって、
基準電位および給電電圧電位を有する中間回路電圧(U_B)に接続されている、ハーフブリッジ中点(HBM)を有するハーフブリッジ回路と、
前記ハーフブリッジ中点にその一方端が接続されたランプチョーク(L3)と、
前記ランプチョークの他方端と前記中間回路電圧とに接続された点弧段(6)と、
前記中間回路電圧(U_B)の基準電位と前記点弧段との間に接続された第1のスイッチ(S1)と、
前記中間回路電圧に接続された、第1のコンデンサ(C1)と第2のコンデンサ(C2)との直列回路と、
前記点弧段へ接続されている第1の端子と前記第1のコンデンサ(C1)および前記第2のコンデンサ(C2)の接続点(CBM)へ接続されている第2の端子とを含む、高圧放電灯(5)へ接続される複数の端子と、
前記点弧段へ接続されている第1のポートと前記第1のコンデンサ(C1)および前記第2のコンデンサ(C2)の接続点(CBM)へ接続されている第2のポートとを含む2ポート回路(ZP)と
を備えており、
前記第1のスイッチ(S1)は、前記回路装置に接続される前記高圧放電灯(5)を点弧するための点弧パルスを形成し、前記2ポート回路(ZP)を介して前記第2のコンデンサ(C2)を放電するように、駆動される
ことを特徴とする回路装置。 - 前記2ポート回路(ZP)は抵抗(R_ZP)とダイオード(D_ZP)との直列回路である、請求項1記載の回路装置。
- 前記抵抗の値は、前記2ポート回路(ZP)を通る電流(I2)のピーク値が前記第1のスイッチ(S1)を通る電流(I3)のピーク値の最大40%となるように定められている、請求項2記載の回路装置。
- 前記第2のコンデンサが所定の電圧(U_C2_DC)まで放電されるように構成されている、請求項1記載の回路装置。
- 前記所定の電圧(U_C2_DC)は10Vから200Vの範囲にあり、例えば20Vから150Vの範囲にある、請求項4記載の回路装置。
- 前記第2のコンデンサを放電させるために前記第1のスイッチ(S1)を所定の時間にわたってクロック制御するように構成されている、請求項1から5までのいずれか1項記載の回路装置。
- 前記第1のスイッチ(S1)を所定のパルス幅変調度で駆動するように構成されている、請求項6記載の回路装置。
- 請求項1から7までのいずれか1項記載の回路装置による、高圧放電灯(5)の始動および駆動方法において、
点弧電圧を形成し、第1のスイッチ(S1)を第1の周波数および第1のデューティ比で第1の時間範囲(t2−t4)にわたってクロック制御することにより、第2のコンデンサ(C2)を所定の第1の電圧(U_C2_DC)まで放電させるステップと、
点弧電圧を形成し、前記第1のスイッチ(S1)を第2の周波数および第2のデューティ比で第2の時間範囲(t4−t5)にわたってクロック制御することにより、前記第2のコンデンサ(C2)を所定の第2の電圧(U_C2_KM)まで充電するステップと、
前記高圧放電灯(5)を駆動するための矩形交流電圧を形成するステップと、
前記第1のスイッチを持続的に開放状態とするステップと
を、当該ステップ順で行う
ことを特徴とする高圧放電灯の始動および駆動方法。 - 前記高圧放電灯における電気的ブレークダウンを検出し、前記第1の時間範囲の長さを前記電気的ブレークダウンの検出にしたがって変化させる、請求項8記載の高圧放電灯の始動および駆動方法。
- 前記第1の時間範囲は前記電気的ブレークダウンの検出から所定の期間の長さにわたって続く、請求項9記載の高圧放電灯の始動および駆動方法。
- 前記電気的ブレークダウンの検出からの前記所定の期間は0.1sから1sである、請求項10記載の高圧放電灯の始動および駆動方法。
- 前記電気的ブレークダウンの検出からの前記所定の期間は0.2sから0.6sである、請求項11記載の高圧放電灯の始動および駆動方法。
- 前記矩形交流電圧が形成される際に、前記第1のスイッチを所定の第3の時間範囲にわたって前記第2の周波数および前記第2のデューティ比で駆動する、請求項8記載の高圧放電灯の始動および駆動方法。
- 前記第3の時間範囲の長さは0.1sから1sである、請求項13記載の高圧放電灯の始動および駆動方法。
- 前記第3の時間範囲の長さは0.2sから0.6sである、請求項14記載の高圧放電灯の始動および駆動方法。
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