RU2498541C2 - Inductive supply circuit of gas-discharge lamp - Google Patents

Inductive supply circuit of gas-discharge lamp Download PDF

Info

Publication number
RU2498541C2
RU2498541C2 RU2009130285/07A RU2009130285A RU2498541C2 RU 2498541 C2 RU2498541 C2 RU 2498541C2 RU 2009130285/07 A RU2009130285/07 A RU 2009130285/07A RU 2009130285 A RU2009130285 A RU 2009130285A RU 2498541 C2 RU2498541 C2 RU 2498541C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
capacitor
preheating
circuit
specified
Prior art date
Application number
RU2009130285/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009130285A (en
Inventor
Дэвид В. БААРМЭН
Скотт А. МОЛЛЕМА
Рональд Л. СТОДДАРД
Джошуа К. ШВАННЕККЕ
Original Assignee
Эксесс Бизнесс Груп Интернешнл Ллс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/620,840 external-priority patent/US7821208B2/en
Priority claimed from US11/620,859 external-priority patent/US7592753B2/en
Application filed by Эксесс Бизнесс Груп Интернешнл Ллс filed Critical Эксесс Бизнесс Груп Интернешнл Ллс
Publication of RU2009130285A publication Critical patent/RU2009130285A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498541C2 publication Critical patent/RU2498541C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: gas-discharge lamp unit with inductive supply has secondary circuit with starting circuit which provides preliminary heating at energy supply to secondary circuit with frequency of preliminary heating at energy supply to secondary circuit with operating frequency. In one version of the invention implementation starting circuit triggers preheating capacitor connected between electrodes of the lamp and working capacitor located between secondary winding and the lamp. Preheating capacitor is selected so that the way of electricity delivery through it has lesser resistance than the way of electricity delivery through gas of the lamp; at delivery of energy to secondary circuit with frequency of preliminary heating and so that the way of electricity delivery through it has bigger resistance than the way of electricity delivery through gas at delivery of energy with operating frequency. Primary circuit can include resonance circuit with resonance frequency which can be adjusted up to frequency equal to frequency of preliminary heating and operating frequency.
EFFECT: higher reliability of lamp operation.
32 cl, 6 dwg

Description

Данное изобретение относится к газоразрядным лампам, и более конкретно, к цепям для запуска и питания газоразрядных ламп.This invention relates to discharge lamps, and more particularly, to circuits for starting and supplying discharge lamps.

Газоразрядные лампы используют во множестве применений. Традиционная газоразрядная лампа включает пару электродов, разнесенных друг от друга внутри ламповой трубки. Газоразрядные лампы обычно наполнены инертным газом. Во многих применениях для увеличения светоотдачи или оказания иного влияния на нее к газу добавляют пары металла. Во время работы электрический ток заставляют протекать между электродами через газ. Это вызывает в газе разрядное свечение. Длина волны (например, цвет) света может быть изменена путем применения разных газов и разных добавок к газу. В некоторых применениях, например, в традиционных лампах дневного света, газ излучает ультрафиолетовый свет, преобразуемый флуоресцентным покрытием внутри ламповой трубки в видимый свет.Discharge lamps are used in many applications. A conventional discharge lamp includes a pair of electrodes spaced from each other inside a lamp tube. Discharge lamps are usually filled with inert gas. In many applications, metal vapors are added to the gas to increase light output or otherwise influence it. During operation, an electric current is forced to flow between the electrodes through the gas. This causes a discharge glow in the gas. The wavelength (eg color) of the light can be changed by applying different gases and different additives to the gas. In some applications, for example, in traditional fluorescent lamps, the gas emits ultraviolet light, which is converted by the fluorescent coating inside the lamp tube into visible light.

Хотя принципы работы традиционной газоразрядной лампы относительно простые, обычно они требуют специального процесса запуска. Например, традиционным процессом запуска традиционной газоразрядной лампы является предварительный нагрев электродов для продуцирования избытка электронов вокруг электродов (стадия "предварительного нагрева") и затем приложение всплеска электрического тока достаточной величины к электродам для создания между ними электрической дуги, проходящей через газ (стадия "зажигания"). Сразу после установления дуги через газ мощность снижают, поскольку для поддержания работы лампы требуется значительно меньше энергии.Although the operating principles of a traditional discharge lamp are relatively simple, they usually require a special start-up process. For example, the traditional process of starting a traditional gas discharge lamp is to pre-heat the electrodes to produce an excess of electrons around the electrodes (pre-heating stage) and then apply a surge of electric current of sufficient magnitude to the electrodes to create an electric arc between them through the gas (ignition stage) ) Immediately after the arc is established through the gas, the power is reduced, since much less energy is required to maintain the lamp.

Во многих практических применениях предварительный нагрев осуществляют последовательным соединением электродов и пропусканием тока через них, как будто они являются нитями накала в лампах накаливания. Когда ток проходит через электроды, их внутреннее сопротивление приводит к возбуждению электронов. Как только электроды достаточно предварительно нагреются, между ними открывается прямая электрическая связь, оставляя путь через газ, как единственное направление для прохождения электричества между электродами. Примерно в то же самое время энергия, подаваемая к электродам, возрастает до обеспечения на них разности потенциалов электронов, достаточной для зажигания дуги между электродами.In many practical applications, preheating is carried out by connecting the electrodes in series and passing current through them, as if they were filaments in incandescent lamps. When current flows through the electrodes, their internal resistance leads to the excitation of electrons. As soon as the electrodes are sufficiently preheated, a direct electrical connection opens between them, leaving a path through the gas as the only direction for the passage of electricity between the electrodes. At about the same time, the energy supplied to the electrodes increases until they provide the electron potential difference sufficient to ignite the arc between the electrodes.

Цепи запуска представлены широким разнообразием конструкций и работают множеством способов. В одном применении цепь подачи питания включает пару трансформаторов, выполненных с возможностью подачи тока предварительного нагрева через два электрода только, когда энергия подана в конкретном диапазоне. Процессом предварительного нагрева можно селективно управлять путем изменения частоты энергии. Хотя функционально эта цепь подачи питания требует применения двух дополнительных трансформаторов, которые серьезно повышают стоимость и размеры цепи подачи питания. Дополнительно, эта цепь включает прямое электрическое соединение между источником энергии и лампой. Прямое электрическое соединение имеет ряд недостатков. Например, прямые электрические соединения требуют от пользователя осуществление электрических соединений (и часто механических соединений) при установке или удалении лампы. Кроме того, прямое электрическое соединение создает относительно высокий риск, связанный с проблемой электрических замыканий между источником энергии и лампой.Trigger circuits come in a wide variety of designs and work in a variety of ways. In one application, the power supply circuit includes a pair of transformers configured to supply preheating current through two electrodes only when energy is supplied in a specific range. The preheating process can be selectively controlled by changing the energy frequency. Although functionally this power supply circuit requires the use of two additional transformers, which seriously increase the cost and size of the power supply circuit. Additionally, this circuit includes a direct electrical connection between the energy source and the lamp. Direct electrical connection has several disadvantages. For example, direct electrical connections require the user to make electrical connections (and often mechanical connections) when installing or removing a lamp. In addition, direct electrical connection creates a relatively high risk associated with the problem of electrical short circuits between the energy source and the lamp.

В некоторых применениях газоразрядную лампу обеспечивают энергией посредством индуктивного соединения. Это устраняет необходимость прямого электрического подключения, например, сращивания проводов, и обеспечивает также некоторую степень изоляции между источником подачи питания и газоразрядной лампой. Несмотря на то, что индуктивное соединение обеспечивает разнообразные преимущества по сравнению с прямым электрическим подключением, применение индуктивного соединения затрудняет процесс запуска. Одним способом управления работой цепи запуска в индуктивной системе является обеспечение язычкового магнитоуправляемого переключателя, который может быть применен для обеспечения селективного прямого электрического соединения между электродами. Несмотря на надежность, эта форма запуска требует близкого соседства электромагнита и язычкового переключателя. Она требует также определенной ориентации двух компонентов. Вместе эти требования могут наложить существенные ограничения на конструкцию и форму цепи подачи питания и цепь лампы в целом.In some applications, a discharge lamp is provided with energy through an inductive coupling. This eliminates the need for a direct electrical connection, such as splicing wires, and also provides some degree of isolation between the power supply and the discharge lamp. Although the inductive coupling provides many advantages over the direct electrical connection, the use of the inductive coupling makes the starting process difficult. One way to control the operation of the start circuit in an inductive system is to provide a reed magnetically controlled switch that can be used to provide selective direct electrical connection between the electrodes. Despite reliability, this form of start-up requires a close proximity of the electromagnet and reed switch. It also requires a certain orientation of the two components. Together, these requirements can impose significant restrictions on the design and shape of the power supply circuit and the lamp circuit as a whole.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение обеспечивает индуктивный источник питания газоразрядной лампы, которая селективно действует в режимах предварительного нагрева и работы путем изменений частоты подаваемой во вторичную цепь энергии. В одном варианте осуществления изобретения цепь подачи питания обычно включает первичный контур цепь с частотным регулятором для изменения частоты энергии, подаваемой в первичную обмотку, и вторичный контур с вторичной обмоткой для индуктивного принятия энергии из первичной обмотки, газоразрядную лампу и конденсатор предварительного нагрева. Конденсатор предварительного нагрева выбран для предварительного нагрева лампы при работе первичной обмотки внутри частотного диапазона предварительного нагрева и допущения нормальной работы лампы при работе первичной обмотки внутри рабочего частотного диапазона. В одном варианте осуществления изобретения конденсатор предварительного нагрева подключен последовательно между электродами лампы.The present invention provides an inductive power source for a discharge lamp, which selectively operates in preheating and operating modes by changing the frequency of the energy supplied to the secondary circuit. In one embodiment, the power supply circuit typically includes a primary circuit with a frequency controller for varying the frequency of energy supplied to the primary, and a secondary circuit with a secondary for inductively receiving energy from the primary, a discharge lamp, and a preheater. The pre-heating condenser is selected for pre-heating the lamp during operation of the primary winding within the frequency range of the pre-heating and assuming normal operation of the lamp during operation of the primary winding within the operating frequency range. In one embodiment of the invention, a preheating capacitor is connected in series between the electrodes of the lamp.

В одном варианте осуществления изобретения конденсатор предварительного нагрева, частота предварительного нагрева и рабочая частота выбраны так, что сопротивление пути течения электричества через лампу больше, чем сопротивление пути течения электричества через электроды при частоте предварительного нагрева, и так, что сопротивление течения электричества через лампу меньше, чем сопротивление пути течения электричества через электроды при рабочей частоте.In one embodiment of the invention, the preheating capacitor, the preheating frequency and the operating frequency are selected so that the resistance of the electricity flow path through the lamp is greater than the resistance of the electricity flow path through the electrodes at the preheating frequency, and so that the resistance of the electricity flow through the lamp is less, than the resistance of the path of the flow of electricity through the electrodes at the operating frequency.

В одном варианте осуществления изобретения вторичная цепь включает дополнительно рабочий конденсатор, расположенный последовательно между вторичной обмоткой и лампой. Емкость рабочего конденсатора может быть выбрана, по существу, для уравновешивания индуктивности вторичной обмотки. В этом варианте осуществления изобретения конденсатор предварительного нагрева может иметь емкость, которая приблизительно равна емкости рабочего конденсатора.In one embodiment, the secondary circuit further includes a working capacitor located in series between the secondary winding and the lamp. The capacitance of the working capacitor can be selected, essentially, to balance the inductance of the secondary winding. In this embodiment, the preheating condenser may have a capacity that is approximately equal to the capacity of the working condenser.

В одном варианте осуществления изобретения первичный контур адаптирован для обеспечения его работы в резонансе с частотой предварительного нагрева и с рабочей частотой. В одном варианте осуществления изобретения первичный контур включает резонансный контур переменной емкости и контроллер, способный к селективному изменению емкости резонансного контура. Первичный контур может включать альтернативные цепи для изменения резонансной частоты резонансного контура, такого как, катушка с переменной индуктивностью (вариометр).In one embodiment of the invention, the primary circuit is adapted to operate in resonance with the pre-heating frequency and the operating frequency. In one embodiment, the primary circuit includes a variable capacitance resonant circuit and a controller capable of selectively changing the capacitance of the resonant circuit. The primary circuit may include alternative circuits for changing the resonant frequency of the resonant circuit, such as a variable inductance coil (variometer).

В одном варианте осуществления изобретения переменным резонансный контур включает множество конденсаторов, которые могут быть выполнены селективно управляемыми с помощью одного, или более, переключателей. Переключатель(ли) могут быть выполнены с возможностью приведения в действие между первым положением, в котором установлена действующая емкость резонансного контура для обеспечения резонанса первичного контура приблизительно с частотой предварительного нагрева, и вторым положением, в котором действующая емкость резонансного контура установлена для обеспечения резонанса первичного контура приблизительно с рабочей частотой.In one embodiment of the invention, the alternating resonant circuit includes a plurality of capacitors, which can be selectively controlled by one or more switches. The switch (s) may be arranged to be actuated between a first position in which the effective capacitance of the resonant circuit is set to provide resonance of the primary circuit with an approximate pre-heating frequency, and a second position in which the effective capacitance of the resonant circuit is set to provide resonance of the primary circuit at approximately the operating frequency.

В одном варианте осуществления изобретения резонансный контур может включать резонансный рабочий конденсатор, который подключен между первичной обмоткой и землей, и резонансный конденсатор предварительного нагрева, который подключен между первичной обмоткой и землей по линии переключения, параллельно конденсатору предварительного нагрева. При работе переключатель может быть задействован для селективной возможности включения или отключения конденсатора предварительного нагрева, тем самым, переключения резонансной частоты первичного контура между частотой предварительного нагрева и рабочей частотой.In one embodiment of the invention, the resonant circuit may include a resonant operating capacitor that is connected between the primary winding and ground, and a resonant preheating capacitor that is connected between the primary winding and ground via a switching line, parallel to the preheating condenser. During operation, the switch can be used to selectively enable or disable the preheating capacitor, thereby switching the resonant frequency of the primary circuit between the preheating frequency and the operating frequency.

Другим объектом данного изобретения является обеспечение способа запуска и работы газоразрядной лампы. В одном варианте осуществления этого объекта способ может включать стадии предварительного нагрева лампы подачей энергии во вторичный контур с частотой предварительного нагрева, при которой сопротивление пути электричества через лампу больше, чем сопротивление пути электричества через конденсатор предварительного нагрева, в период времени, достаточный для предварительного нагрева лампы, и работы лампы подачей энергии во вторичный контур с рабочей частотой, при которой сопротивление пути электричества через лампу меньше, чем сопротивление пути электричества через конденсатор предварительного нагрева.Another object of the present invention is to provide a method for starting and operating a discharge lamp. In one embodiment of this object, the method may include the steps of preheating the lamp by supplying energy to the secondary circuit with a preheating frequency at which the resistance of the electricity path through the lamp is greater than the resistance of the electricity path through the preheating capacitor for a period of time sufficient to preheat the lamp , and the operation of the lamp by supplying energy to the secondary circuit with an operating frequency at which the resistance of the electricity path through the lamp is less than the resistance Adding electrical path through the preheating capacitor.

В одном варианте осуществления изобретения частота предварительного нагрева соответствует приблизительно резонансной частоте вторичного контура, принимая во внимание совместную емкость конденсатора предварительного нагрева и рабочего конденсатора, и рабочая частота соответствует приблизительно резонансной частоте вторичного контура, принимая во внимание только емкость рабочего конденсатора.In one embodiment of the invention, the preheating frequency corresponds to approximately the resonant frequency of the secondary circuit, taking into account the combined capacitance of the preheating condenser and the working capacitor, and the operating frequency corresponds to the approximately resonant frequency of the secondary circuit, taking into account only the capacitance of the working capacitor.

В одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно предусматривает стадию изменения резонансной частоты первичного контура для соответствия частоте предварительного нагрева во время стадии предварительного нагрева, и для соответствия рабочей частоте на стадии работы. В одном варианте осуществления изобретения эта стадия дополнительно образована для изменения действующей емкости резонансного контура между стадией предварительного нагрева и стадией работы. В другом варианте осуществления изобретении эта стадия дополнительно образована для изменения действующей индуктивности резонансного контура между стадией предварительного нагрева и стадией работы.In one embodiment of the invention, the method further comprises the step of changing the resonant frequency of the primary circuit to correspond to the frequency of the preheating during the preheating stage, and to correspond to the operating frequency at the operation stage. In one embodiment of the invention, this step is further formed to change the effective capacitance of the resonant circuit between the preheating step and the operation step. In another embodiment of the invention, this step is further formed to change the effective inductance of the resonance circuit between the preheating step and the operation step.

Данное изобретение обеспечивает простые и эффективные цепь и способ для предварительного нагрева, запуска и питания газоразрядной лампы. Данное изобретение использует минимальное количество компонентов для достижения комплексной функциональности. Это снижает общую стоимость и размер электрической схемы. Данное изобретение обеспечивает также потенциал для повышенной надежности, поскольку оно включает небольшое количество компонентов, причем компоненты, пассивные по природе, и менее сложные в смысле работы. В типичных применениях система автоматически запускает (или зажигает) лампу, когда первичную цепь переводят с частоты предварительного нагрева на рабочую частоту. Начальное включение создает достаточное напряжение между электродами для возникновения в газе между ними электрической дуги. После запуска лампы сопротивление в ней падает, создавая далее большее различие между сопротивлением пути электричества через лампу и пути электричества через конденсатор предварительного нагрева. Это дополнительно снижает величину тока, который будет проходить через конденсатор предварительного нагрева во время обычной работы. При применениях, когда резонансную частоту первичной цепи селективно регулируют, первичный контур может быть выполнен с возможностью обеспечения эффективной резонансной работы во время как предварительного нагрева, так и работы. Дополнительно, компоненты вторичного контура могут быть легко введены в цоколь лампы, тем самым, облегчая практическое осуществление.The present invention provides a simple and efficient circuit and method for preheating, starting, and powering a discharge lamp. This invention uses a minimum number of components to achieve comprehensive functionality. This reduces the overall cost and size of the circuitry. The present invention also provides potential for increased reliability since it includes a small number of components, the components being passive in nature and less complex in terms of operation. In typical applications, the system automatically starts (or lights) the lamp when the primary circuit is switched from the preheating frequency to the operating frequency. The initial inclusion creates a sufficient voltage between the electrodes to cause an electric arc in the gas between them. After starting the lamp, the resistance in it falls, creating a further greater difference between the resistance of the electricity path through the lamp and the electricity path through the preheating capacitor. This further reduces the amount of current that will pass through the preheater during normal operation. In applications where the resonant frequency of the primary circuit is selectively controlled, the primary circuit can be configured to provide effective resonant operation during both preheating and operation. Additionally, secondary circuit components can be easily inserted into the lamp base, thereby facilitating practical implementation.

Эти и другие задачи, преимущества и признаки изобретения будут легко поняты и оценены с помощью подробного описания данного варианта осуществления изобретения и чертежей.These and other objects, advantages and features of the invention will be readily understood and appreciated by the detailed description of this embodiment of the invention and the drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг.1 - принципиальная схема системы газоразрядной лампы по варианту осуществления данного изобретения.Figure 1 is a schematic diagram of a discharge lamp system according to an embodiment of the present invention.

Фиг.2 - принципиальная схема вторичного контура и резонансного контура.Figure 2 is a schematic diagram of a secondary circuit and a resonant circuit.

Фиг.3 - блок-схема, показывающая основные стадии способа запуска и работы газоразрядной лампы.Figure 3 is a flowchart showing the main stages of a method for starting and operating a discharge lamp.

Фиг.4 - принципиальная схема альтернативного резонансного контура.4 is a schematic diagram of an alternative resonant circuit.

Фиг.5 - блок-схема, показывающая основные стадии способа запуска и работы газоразрядной лампы.5 is a flowchart showing the main stages of a method for starting and operating a discharge lamp.

Фиг.6 - принципиальная схема второго альтернативного резонансного контура.6 is a schematic diagram of a second alternative resonant circuit.

Система 10 газоразрядной лампы по одному варианту осуществления данного изобретения показана на Фиг.1. Система 10 газоразрядной лампы обычно включает первичный контур 12 и вторичный контур 14 подачи питания газоразрядной лампы 16. Первичный контур 12 включает регулятор 20 для селективного изменения частоты энергии, индуктивно передаваемой первичным контуром 12. Вторичный контур 14 включает вторичную обмотку 22 для индуктивного приема энергии от первичной обмотки 18 и газоразрядной лампы 16. Вторичная обмотка 22 включает дополнительно рабочий конденсатор 30, подключенный между вторичной обмоткой 22 и лампой 16, и конденсатор 32 предварительного нагрева, подключенный последовательно между ламповыми электродами 24 и 26. При работе регулятор 20 осуществляет предварительный нагрев лампы 16, подавая энергию во вторичный контур 14 с частотой предварительного нагрева, выбранной так, что сопротивление пути электричества через конденсатор 32 предварительного нагрева меньше, чем сопротивление пути электричества через газ в газоразрядной лампе 16. После предварительного нагрева регулятор 20 подает энергию во вторичную обмотку 14 с рабочей частотой, выбранной так, что сопротивление пути электричества через конденсатор 32 предварительного нагрева больше, чем сопротивление пути электричества через газ в газоразрядной лампе 16. Это вызывает "нарушение настройки" конденсатора 32 предварительного нагрева, что, в свою очередь, приводит к течению электричества по пути через газ в газоразрядной лампе 16.A discharge lamp system 10 according to one embodiment of the present invention is shown in FIG. The discharge lamp system 10 typically includes a primary circuit 12 and a secondary circuit 14 for supplying power to the discharge lamp 16. The primary circuit 12 includes a regulator 20 for selectively changing the frequency of energy inductively transmitted by the primary circuit 12. The secondary circuit 14 includes a secondary winding 22 for inductively receiving energy from the primary windings 18 and discharge lamp 16. Secondary winding 22 further includes a working capacitor 30 connected between the secondary winding 22 and lamp 16, and a preheater capacitor 32 connected in series between the lamp electrodes 24 and 26. In operation, the regulator 20 pre-heats the lamp 16 by supplying energy to the secondary circuit 14 with a pre-heating frequency selected so that the resistance of the electricity path through the pre-heating capacitor 32 is less than the resistance of the electricity path through gas in the discharge lamp 16. After pre-heating, the controller 20 supplies energy to the secondary winding 14 with an operating frequency selected so that the resistance of the electricity path through the preheating capacitor 32 is greater than the resistance of the electricity path through the gas in the gas discharge lamp 16. This causes a “mismatch” in the preheating capacitor 32, which in turn leads to the flow of electricity along the path through the gas in the gas discharge lamp 16.

Как отмечено выше, на фиг.1 показана принципиальная схема одного варианта осуществления данного изобретения. В иллюстрируемом варианте осуществления первичный контур 12 включает первичную обмотку 18 и частотный регулятор 20 для подачи энергии в первичную обмотку 18 с заданной частотой. Частотный регулятор 20 иллюстрируемого варианта осуществления изобретения обычно включает микроконтроллер 40, осциллятор 42, привод 44 и обратный преобразователь 46. Осциллятор 42 и привод 44 могут быть отдельными компонентами или встроенными в микроконтроллер 40, например, в качестве внутренних модулей внутри микроконтроллера 40. В данном варианте осуществления изобретения эти компоненты сообща запускают резонансный контур 48. Точнее, обратный преобразователь 46 обеспечивает резонансный контур 48 энергией переменного тока от источника 50 энергии постоянного тока. Резонансный контур 48 включает первичную обмотку 18 и может также включать конденсатор 52, выбранный, чтобы уравновешивать сопротивление первичной обмотки 18 при ожидаемых рабочих параметрах. Резонансный контур 48 может быть либо последовательным, либо параллельным резонансным контуром. В данном варианте осуществления изобретения привод 44 обеспечивает сигналы, необходимые для работы переключателей внутри обратного преобразователя 46. В свою очередь, привод 44 работает с частотой, установленной осциллятором 42. В свою очередь, осциллятором 42 управляет микроконтроллер 40. Микроконтроллер 40 мог бы быть представлен микроконтроллером PIC18LF1320, или микропроцессором более общего назначения. Показанный первичный контур 12 является просто примерным, и, по существу, любой первичный контур, способный обеспечить индуктивную энергию с изменяющимися частотами, может быть введен в данное изобретение. Данное изобретение может быть включено в индуктивный первичный контур, показанный в патенте США 6,825,620, выданном Kuennen и др., озаглавленном "Индуктивно связанный балластный контур", и выданном 30 ноября 2004 г. Патент США 6,825,620 включенный сюда посредством ссылки.As noted above, FIG. 1 is a schematic diagram of one embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, the primary circuit 12 includes a primary winding 18 and a frequency controller 20 for supplying energy to the primary winding 18 at a predetermined frequency. The frequency controller 20 of the illustrated embodiment typically includes a microcontroller 40, an oscillator 42, a drive 44, and a inverter 46. The oscillator 42 and the drive 44 may be separate components or integrated into the microcontroller 40, for example, as internal modules within the microcontroller 40. In this embodiment of the invention, these components together trigger the resonant circuit 48. More specifically, the inverter 46 provides the resonant circuit 48 with alternating current energy from an energy source 50 and DC. The resonant circuit 48 includes a primary winding 18 and may also include a capacitor 52 selected to balance the resistance of the primary winding 18 with the expected operating parameters. The resonant circuit 48 may be either a serial or parallel resonant circuit. In this embodiment, the actuator 44 provides the signals necessary for operation of the switches inside the inverter 46. In turn, the actuator 44 operates at the frequency set by the oscillator 42. In turn, the oscillator 42 is controlled by the microcontroller 40. The microcontroller 40 could be represented by a microcontroller PIC18LF1320, or a microprocessor of more general purpose. The primary circuit 12 shown is merely exemplary, and essentially any primary circuit capable of providing inductive energy with varying frequencies can be incorporated into the present invention. This invention may be included in the inductive primary circuit shown in US Pat. No. 6,825,620 to Kuennen et al., Entitled “Inductively Coupled Ballast Circuit”, and issued November 30, 2004. US Patent 6,825,620 incorporated herein by reference.

Как отмечено выше, вторичный контур 14 включает вторичную обмотку 22 для индуктивного приема энергии от первичной обмотки 18, газоразрядную лампу 16, рабочий конденсатор 30 и конденсатор 32 предварительного нагрева. Обратимся теперь к Фиг.2, где газоразрядная лампа 16 включает пару электродов 24 и 26, которые разнесены друг от друга внутри изолирующей трубки 60 лампы. Изолирующая трубка 60 лампы содержит заданный инертный газ, и может также, по желанию, включать пары металла. Лампа 16 подключена последовательно с вторичной обмоткой 22. В данном варианте осуществления изобретения первый электрод 24 соединен с одним проводом вторичной обмотки 22 и второй электрод 26 соединен с противоположным проводом вторичной обмотки 22. В данном варианте осуществления изобретения рабочий конденсатор 30 подключен последовательно между вторичной обмоткой 22 и первым электродом 24, и конденсатор 32 предварительного нагрева подключен последовательно между первым электродом 24 и вторым электродом 26. На фиг.2 резонансный контур 48 представлен первичной обмоткой 18 и конденсатором 52. Хотя на фиг.2 не показано, но резонансный контур 48 подключен с помощью электрического разъема 49 к обратному преобразователю 46.As noted above, the secondary circuit 14 includes a secondary winding 22 for inductively receiving energy from the primary winding 18, a discharge lamp 16, a working capacitor 30, and a preheating capacitor 32. Turning now to FIG. 2, the gas discharge lamp 16 includes a pair of electrodes 24 and 26 that are spaced from each other inside the lamp insulating tube 60. The lamp insulating tube 60 contains a predetermined inert gas, and may also optionally include metal vapors. The lamp 16 is connected in series with the secondary winding 22. In this embodiment, the first electrode 24 is connected to one wire of the secondary winding 22 and the second electrode 26 is connected to the opposite wire of the secondary winding 22. In this embodiment, the working capacitor 30 is connected in series between the secondary winding 22 and the first electrode 24, and the preheating capacitor 32 is connected in series between the first electrode 24 and the second electrode 26. In FIG. 2, the resonant circuit 48 connected by the primary winding 18 and the capacitor 52. Although not shown in FIG. 2, the resonant circuit 48 is connected via an electrical connector 49 to the inverter 46.

Работа системы 10 описана с помощью фиг.3. Способ, в общем, включает стадии подачи 100, энергии во вторичный контур 14 с частотой предварительного нагрева. Частота предварительного нагрева выбрана как частота, при которой сопротивление пути электричества через лампу больше, чем пути электричества через конденсатор 32 предварительного нагрева. В одном варианте осуществления изобретения частотный регулятор 20 осуществляет предварительный нагрев лампы 16 подачей энергии во вторичный контур 14 с частотой предварительного нагрева, приблизительно равной последовательно резонансной частоте рабочего конденсатора 30 и конденсатора 32 предварительного нагрева, обозначенной как fs Формула для расчета fs в данном варианте осуществления изобретения представлена ниже. При частоте предварительного нагрева конденсатор 32 предварительного нагрева точно настроен, чтобы обеспечить прямое электрическое соединение между электродами 24 и 26. Это допускает течение электричества непосредственно по электродам 24 и 26 через конденсатор 32 предварительного нагрева. Это течение тока осуществляет предварительный нагрев электродов 24 и 26. Система 10 продолжает подачу энергии с частотой предварительного нагрева на стадии 102 до достаточного предварительного нагрева электродов 24 и 26. Продолжительность работы фазы предварительного нагрева будет изменяться от применения к применению, но будет обычно занимать заданный период времени и для традиционных газоразрядных ламп, возможно, может быть в диапазоне 1-5 сек. После предварительного нагрева на стадии 104 регулятор 20 подает энергию во вторичный контур 14 с рабочей частотой, выбранной как частота, при которой сопротивление пути электричества через лампу меньше, чем пути электричества через конденсатор 32 предварительного нагрева. В данном варианте осуществления изобретения рабочая частота приблизительно равна резонансной частоте рабочего конденсатора 30, обозначенной как fo. Формула для расчета fo в данном варианте осуществления изобретения представлена ниже. Это изменение частоты вызывает расстройку конденсатора 32 предварительного нагрева, которая фактически вызывает течение электрического тока через лампу 16. Хотя изменение частоты обычно не заставляет конденсатор предварительного нагрева работать как открытая цепь, но будет ограничивать течение электрического тока через конденсатор предварительного нагрева в количестве, достаточном для создания дуги в газе газоразрядной лампы 16. В результате переключатель рабочей частоты вызывает подаваемую во вторичную цепь 14 энергию следовать по пути от одного электрода 24 к другому электроду 26 через газ в изолирующей трубке 60 лампы. В начале это изменение частоты будет вызывать запуск лампы (или зажигание), так как расстроенный конденсатор предварительного нагрева допускает создание достаточного напряжения на электродах 24 и 26, чтобы вызвать дугу тока через газ. После запуска лампа будет продолжать работу соответственно с рабочей частотой. Другими словами, единичное изменение частоты, подаваемой во вторичный контур 14, вызывает переход лампы из фазы предварительного нагрева через фазу запуска (или зажигания) в рабочую фазу.The operation of the system 10 is described using figure 3. The method generally includes the steps of supplying 100 energy to the secondary circuit 14 with a preheating frequency. The preheating frequency is selected as the frequency at which the resistance of the electricity path through the lamp is greater than the electricity path through the preheater capacitor 32. In one embodiment of the invention, the frequency controller 20 preheats the lamp 16 by supplying energy to the secondary circuit 14 with a preheating frequency approximately equal in series to the resonant frequency of the working capacitor 30 and the preheating capacitor 32, denoted by fs The formula for calculating fs in this embodiment presented below. At a pre-heating frequency, the pre-heating capacitor 32 is finely tuned to provide a direct electrical connection between the electrodes 24 and 26. This allows electricity to flow directly through the electrodes 24 and 26 through the pre-heating capacitor 32. This current flow preheats the electrodes 24 and 26. The system 10 continues to supply energy with a preheating frequency in step 102 until the electrodes 24 and 26 are preheated sufficiently. The duration of the preheating phase will vary from application to application, but will usually take a predetermined period time and for traditional discharge lamps, perhaps, may be in the range of 1-5 seconds. After pre-heating in step 104, the controller 20 supplies energy to the secondary circuit 14 with an operating frequency selected as the frequency at which the resistance of the electricity path through the lamp is less than the electricity path through the pre-heating capacitor 32. In this embodiment, the operating frequency is approximately equal to the resonant frequency of the working capacitor 30, denoted by fo. The formula for calculating fo in this embodiment is presented below. This change in frequency causes the preheating capacitor 32 to malfunction, which actually causes the electric current to flow through the lamp 16. Although the frequency change does not usually cause the preheating capacitor to work as an open circuit, it will limit the amount of electric current through the preheating capacitor in an amount sufficient to create arcs in the gas of the discharge lamp 16. As a result, the operating frequency switch causes the energy supplied to the secondary circuit 14 to follow tee 24 from one electrode to the other electrode 26 through the gas in the insulating tube 60 of the lamp. In the beginning, this change in frequency will cause the lamp to start (or ignition), since the frustrated preheating capacitor allows the creation of sufficient voltage on the electrodes 24 and 26 to cause an arc of current through the gas. After starting, the lamp will continue to operate at the corresponding operating frequency. In other words, a single change in the frequency supplied to the secondary circuit 14 causes the lamp to transition from the preheating phase through the start (or ignition) phase to the working phase.

Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000002

L = индуктивность вторичного контура;L = secondary circuit inductance;

C1 = емкость рабочего конденсатора;C1 = capacitance of the working capacitor;

С2 = емкость конденсатора предварительного нагрева;C2 = preheating capacitor capacity;

fs = частота предварительного нагрева;fs = preheating frequency;

fo = рабочая частота.fo = operating frequency.

Хотя формулы, предназначенные для определения частоты предварительного нагрева и рабочей частоты, выдают определенные частоты, ясно, что термины "частота предварительного нагрева" и "рабочая частота" в подробном описании и в формуле изобретения охватывает диапазон частот, включающий вычисленные "частоту предварительного нагрева" и "рабочую частоту". Говоря в общем, эффективность системы может пострадать, когда фактическая частота оказывается далеко от расчетной частоты. В обычных применениях желательно, чтобы фактическая частота предварительного нагрева и фактическая рабочая частота находились в пределах определенного процента от расчетных частот. Однако здесь нет строгого ограничения, и более значительные отклонения позволяют обеспечить продолжение функционирования цепи с приемлемой эффективностью. Для многих применений частота предварительного нагрева составляет приблизительно двойную рабочую частоту. Первичный контур 12 может продолжать подавать энергию во вторичный контур 14, пока продолжение работы газоразрядной лампы 16 по стадии 106 окажется далее нежелательным.Although the formulas for determining the pre-heating frequency and the operating frequency give out certain frequencies, it is clear that the terms “pre-heating frequency” and “working frequency” in the detailed description and in the claims cover a frequency range including the calculated “pre-heating frequency” and "operating frequency". Generally speaking, system performance may suffer when the actual frequency is far from the calculated frequency. In normal applications, it is desirable that the actual preheating frequency and the actual operating frequency are within a certain percentage of the calculated frequencies. However, there is no strict restriction, and more significant deviations allow for the continued functioning of the circuit with acceptable efficiency. For many applications, the preheating frequency is approximately double the operating frequency. The primary circuit 12 may continue to supply energy to the secondary circuit 14 until the continued operation of the discharge lamp 16 of step 106 is further undesirable.

При желании, первичный контур 12' может быть выполнен с возможностью селективно регулируемого резонанса, так, что первичный контур 12' работает в резонансе как с частотой предварительного нагрева, так и с рабочей частотой. В одном варианте осуществления изобретения, содержащем в себе эту функциональную возможность, первичный контур 12' может включать резонансный контур 48' переменной емкости (см. фиг.4), что допускает селективное регулирование резонансной частоты резонансного контура 48' до равной частоте предварительного нагрева и рабочей частоте. На фиг.4 показана простая цепь изменения емкости резонансного контура 48'. В иллюстрируемом варианте осуществления изобретения резонансный контур 48' включает резонансный рабочий конденсатор 52а', подключенный между первичной обмоткой 18' и заземлением, и резонансный конденсатор 52b', подключенный по линии переключения между первичной обмоткой 18' и заземлением параллельно с резонансным рабочим конденсатором 52а'. Линия переключения включает переключатель 53', который работает селективно на открытие переключаемой линии, тем самым эффективно удаляя резонансный конденсатор предварительного нагрева 52b' из резонансного контура 48'. Работой переключателя 53' можно управлять, например, частотным регулятором 20, микроконтроллером 40 или отдельным контроллером. По существу, переключатель 53' может быть электрическим переключателем любого типа, например, релейным, FET, симисторным или традиционным переключающим устройством переменного тока.If desired, the primary circuit 12 'can be made with the possibility of selectively adjustable resonance, so that the primary circuit 12' operates in resonance with both the pre-heating frequency and the operating frequency. In one embodiment of the invention containing this functionality, the primary circuit 12 ′ may include a variable capacitance resonant circuit 48 ′ (see FIG. 4), which allows selective adjustment of the resonant frequency of the resonant circuit 48 ′ to equal the preheating frequency and the operating frequency frequency. Figure 4 shows a simple circuit for changing the capacitance of the resonant circuit 48 '. In the illustrated embodiment, the resonant circuit 48 'includes a resonant working capacitor 52a' connected between the primary winding 18 'and ground, and a resonant capacitor 52b' connected via a switching line between the primary winding 18 'and ground in parallel with the resonant working capacitor 52a'. The switching line includes a switch 53 ', which operates selectively to open the switching line, thereby effectively removing the resonant preheating capacitor 52b' from the resonant circuit 48 '. The operation of the switch 53 'can be controlled, for example, by a frequency controller 20, a microcontroller 40, or a separate controller. Essentially, the switch 53 'may be any type of electrical switch, for example, a relay, FET, triac or conventional AC switching device.

Работа этого альтернативного варианта, в общем, описана на фиг.5. Первичный контур 12' регулирует на стадии 200 резонансную частоту резонансного контура 48' до приблизительно равной частоте предварительного нагрева. Первичный контур 12' затем подает на стадии 202 энергию во вторичный контур с частотой предварительного нагрева. Первичный контур 12' продолжает подавать энергию во вторичный контур с частотой предварительного нагрева на стадии 204, пока электроды 24 и 26 не будут достаточно предварительно нагреты. При достаточном предварительном нагреве электродов первичный контур 12' на стадии 206 регулирует резонансную частоту резонансного контура 48' до приблизительно равной рабочей частоте. Первичный контур 12' переключает свою частоту работы на стадии 208, чтобы подавать энергию во вторичный контур 14' с рабочей частотой. Первичный контур 12' может продолжать подачу энергии на стадии 210, пока это не станет нежелательным. Устройство 10 может также включать логическую схему неисправности, которая останавливает работу, когда возникает состояние неисправности (например, когда перегорела или удалена лампа, или произошло короткое замыкание).The operation of this alternative is generally described in FIG. 5. The primary circuit 12 'in step 200 adjusts the resonant frequency of the resonant circuit 48' to approximately equal the preheating frequency. The primary circuit 12 'then supplies, at step 202, energy to the secondary circuit with a pre-heating frequency. The primary circuit 12 'continues to supply energy to the secondary circuit with a preheating frequency in step 204 until the electrodes 24 and 26 are sufficiently preheated. With sufficient preheating of the electrodes, the primary circuit 12 'in step 206 adjusts the resonant frequency of the resonant circuit 48' to approximately equal to the operating frequency. The primary circuit 12 'switches its operating frequency in step 208 to supply energy to the secondary circuit 14' with an operating frequency. The primary circuit 12 'may continue to supply energy in step 210 until it becomes undesirable. The device 10 may also include a fault logic that stops operation when a fault condition occurs (for example, when a lamp burns out or is removed, or a short circuit occurs).

Переменная емкость может быть осуществлена посредством применения альтернативных параллельных и последовательных емкостных подсхем. Например, на фиг.6 показан альтернативный резонансный контур 12'' предварительного нагрева, в котором резонансный конденсатор 52b'' предварительного нагрева подключен последовательно с резонансным рабочим конденсатором 52а'', но линия переключения включена для замыкания цепи вокруг конденсатора 52а'' предварительного нагрева переключением переключателя 53'', чтобы практически удалить конденсатор 52b'' предварительного нагрева из цепи.Variable capacitance can be implemented by using alternative parallel and serial capacitive subcircuits. For example, FIG. 6 shows an alternative resonant preheating circuit 12 ″ in which the preheating resonant capacitor 52b ″ is connected in series with the resonant working capacitor 52a ″ but the switching line is turned on to close the circuit around the preheating condenser 52a ″ switch 53 ″ to practically remove the preheater capacitor 52b ″ from the circuit.

Несмотря на описание относительно резонансного контура 48' переменной емкости, данное изобретение распространяется на другие способы изменения резонансной частоты резонансного контура 48' или первичного контура 12' между режимом предварительного нагрева и рабочим режимом. Например, первичный контур может включать переменную индуктивность. В этом варианте (не показан) резонансный контур может включать вариометр и контроллер для селективного регулирования индуктивности вариометра. В качестве другого примера (не показано) резонансный контур может включать множество индукторов, которые могут быть включены в цепь и выключены из нее контроллером, во многом таким же образом, как описано выше относительно резонансного контура переменной емкости.Despite the description regarding the variable capacitance resonant circuit 48 ', the present invention extends to other methods for changing the resonant frequency of the resonant circuit 48' or the primary circuit 12 'between the preheating mode and the operating mode. For example, the primary circuit may include a variable inductance. In this embodiment (not shown), the resonant circuit may include a variometer and a controller for selectively controlling the variometer inductance. As another example (not shown), a resonant circuit can include a plurality of inductors that can be connected to and disconnected from the circuit by a controller, in much the same way as described above with respect to a variable capacitance resonant circuit.

Представленное выше описание относится к данному варианту осуществления изобретения. Различные альтернативы и изменения могут быть внесены без отхода от сущности и более широких объектов изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения, которые должны интерпретироваться в соответствии с принципами патентного законодательства, включая теорию эквивалентов. Любое обращение к заявленным элементам, например, использование артиклей "a", "an", "the" или "said", не следует воспринимать как элемент ограничения единичного элемента.The above description relates to this embodiment of the invention. Various alternatives and changes may be made without departing from the spirit and broader objects of the invention defined in the attached claims, which should be interpreted in accordance with the principles of patent law, including the theory of equivalents. Any reference to the declared elements, for example, the use of the articles "a", "an", "the" or "said", should not be taken as an element of restriction of a single element.

Claims (40)

1. Вторичный контур узла газоразрядной лампы с индуктивным питанием, содержащий:
- лампу, имеющую первый электрод и второй электрод, разнесенные друг от друга внутри газа;
- вторичную обмотку, электрически соединенную с указанным первым электродом и указанным вторым электродом;
причем конденсатор предварительного нагрева соединен последовательно между указанным первым электродом и указанным вторым электродом, расположенными так что на частоте предварительного нагрева конденсатор предварительного нагрева настроен так, чтобы обеспечить непосредственное электрическое соединение между первым электродом и вторым электродом.
1. The secondary circuit of the node of a discharge lamp with inductive power, containing:
- a lamp having a first electrode and a second electrode spaced from each other inside the gas;
- a secondary winding electrically connected to said first electrode and said second electrode;
moreover, the preheating capacitor is connected in series between said first electrode and said second electrode, so that at a preheating frequency, the preheating capacitor is configured to provide a direct electrical connection between the first electrode and the second electrode.
2. Вторичный контур по п.1, в котором указанный первый конденсатор имеет характеристики, выбранные так, что путь течения электричества через указанный первый конденсатор имеет меньшее сопротивление, чем путь течения электричества через указанный газ, при подаче энергии во вторичный контур с частотой предварительного нагрева, и так, что указанный путь течения электричества через указанный конденсатор предварительного нагрева имеет большее сопротивление, чем указанный путь течения электричества через указанный газ, при подаче энергии во вторичный контур с рабочей частотой.2. The secondary circuit according to claim 1, wherein said first capacitor has characteristics selected so that the electricity flow path through said first capacitor has less resistance than the electricity flow path through said gas when power is supplied to the secondary circuit with a preheating frequency , and so that the specified path of the flow of electricity through the specified capacitor preheating has a greater resistance than the specified path of the flow of electricity through the specified gas, when the energy is supplied to secondary circuit with an operating frequency. 3. Вторичный контур по п.1, дополнительно включающий второй конденсатор, подключенный последовательно между указанной вторичной обмоткой и указанным первым электродом.3. The secondary circuit according to claim 1, further comprising a second capacitor connected in series between said secondary winding and said first electrode. 4. Вторичный контур по п.3, в котором указанная частота предварительного нагрева приблизительно равна резонансной частоте указанной вторичной обмотки, указанного конденсатора предварительного нагрева и указанного второго конденсатора.4. The secondary circuit according to claim 3, wherein said preheating frequency is approximately equal to the resonant frequency of said secondary winding, said preheating capacitor, and said second capacitor. 5. Вторичный контур по п.3, в которой указанная рабочая частота приблизительно равна резонансной частоте указанной второй обмотки и указанного второго конденсатора.5. The secondary circuit according to claim 3, in which the specified operating frequency is approximately equal to the resonant frequency of the specified second winding and the specified second capacitor. 6. Узел газоразрядной лампы, содержащий:
- первичный контур, имеющий частотный регулятор и первичную обмотку;
- вторичный контур, имеющий вторичную обмотку, газоразрядную лампу и конденсатор предварительного нагрева, причем указанная газоразрядная лампа имеет первый электрод и второй электрод, разнесенные друг от друга внутри газа, при этом указанный конденсатор предварительного нагрева подключен последовательно между указанным первым электродом и указанным вторым электродом;
- указанный частотный регулятор, селективно регулирующий частоту предварительного нагрева, при которой указанный конденсатор предварительного нагрева препятствует течению электричества от указанного первого электрода к указанному второму электроду через указанный газ, и рабочую частоту, при которой указанный конденсатор предварительного нагрева допускает течение электричества от указанного первого электрода к указанному второму электроду через указанный газ.
6. A gas discharge lamp assembly comprising:
- a primary circuit having a frequency controller and a primary winding;
- a secondary circuit having a secondary winding, a discharge lamp and a preheating capacitor, said discharge lamp having a first electrode and a second electrode spaced apart from each other inside the gas, wherein said preheating capacitor is connected in series between said first electrode and said second electrode;
- the specified frequency controller that selectively controls the preheating frequency at which the specified preheating capacitor prevents the flow of electricity from the specified first electrode to the specified second electrode through the specified gas, and the operating frequency at which the specified preheating capacitor allows the flow of electricity from the specified first electrode to the specified second electrode through the specified gas.
7. Узел по п.6, в котором указанный вторичный контур включает рабочий конденсатор.7. The node according to claim 6, in which the specified secondary circuit includes a working capacitor. 8. Узел по п.7, в котором указанный рабочий конденсатор подключен последовательно между указанной вторичной обмоткой и указанным первым электродом.8. The assembly according to claim 7, wherein said working capacitor is connected in series between said secondary winding and said first electrode. 9. Узел по п.8, в котором указанная частота предварительного нагрева дополнительно установлена приблизительно равной последовательно резонансной частоте указанной второй обмотки, указанного конденсатора предварительного нагрева и указанного рабочего конденсатора.9. The assembly of claim 8, wherein said preheating frequency is further set approximately successively to the resonant frequency of said second winding, said preheating capacitor, and said working capacitor. 10. Узел по п.9, в котором указанная рабочая частота дополнительно установлена приблизительно равной резонансной частоте указанной вторичной обмотки и указанного рабочего конденсатора.10. The node according to claim 9, in which the specified operating frequency is additionally set approximately equal to the resonant frequency of the specified secondary winding and the specified working capacitor. 11. Способ запуска и работы газоразрядной лампы, имеющей первый и второй электроды, разнесенные друг от друга внутри газа, предусматривающий стадии, на которых:
обеспечивают вторичный контур, имеющую вторичную обмотку, соединенную с лампой, и конденсатор, подключенный последовательно между первым электродом и вторым электродом;
- подают энергию во вторичный контур с частотой предварительного нагрева, при которой сопротивление пути течения электричества через конденсатор предварительного нагрева меньше, чем сопротивление пути течения электричества через газ; и
- подают энергию во вторичный контур с рабочей частотой, при которой сопротивление пути течения электричества через конденсатор предварительного нагрева выше, чем сопротивление пути течения электричества через газ.
11. A method of starting and operating a gas discharge lamp having first and second electrodes spaced from each other inside the gas, comprising the steps of:
provide a secondary circuit having a secondary winding connected to the lamp, and a capacitor connected in series between the first electrode and the second electrode;
- supply energy to the secondary circuit with a preheating frequency at which the resistance of the electricity flow path through the preheating capacitor is less than the resistance of the electricity flow path through the gas; and
- supply energy to the secondary circuit with an operating frequency at which the resistance of the path of electricity flow through the preheating capacitor is higher than the resistance of the path of electricity flow through the gas.
12. Способ по п.11, в котором указанную стадию подачи энергии с частотой предварительного нагрева выполняют в период времени, достаточный для предварительного нагрева лампы.12. The method according to claim 11, wherein said step of supplying energy with a pre-heating frequency is performed for a period of time sufficient to pre-heat the lamp. 13. Способ по п.11, в котором указанную стадию подачи энергии с частотой предварительного нагрева выполняют в заданный период времени, достаточный для предварительного нагрева лампы.13. The method according to claim 11, wherein said step of supplying energy with a pre-heating frequency is performed in a predetermined period of time sufficient to pre-heat the lamp. 14. Способ по п.11, в котором вторичный контур дополнительно включает рабочий конденсатор, и в котором частота предварительного нагрева приблизительно равна резонансной частоте вторичной обмотки, рабочего конденсатора и конденсатора предварительного нагрева.14. The method according to claim 11, in which the secondary circuit further includes a working capacitor, and in which the preheating frequency is approximately equal to the resonant frequency of the secondary winding, the working capacitor and the preheating capacitor. 15. Способ по п.11, в котором рабочая частота приблизительно равна резонансной частоте вторичной обмотки и рабочего конденсатора.15. The method according to claim 11, in which the operating frequency is approximately equal to the resonant frequency of the secondary winding and the working capacitor. 16. Способ запуска и работы газоразрядной лампы, имеющей пару электродов, разнесенных друг от друга внутри газа, предусматривающий стадии, на которых:
- обеспечивают вторичный контур, имеющий конденсатор предварительного нагрева, электрически соединенный между электродами газоразрядной лампы;
- подают энергию во вторичный контур с частотой предварительного нагрева, выбранной, чтобы допустить течение электричества от одного из электродов к другому из электродов через конденсатор предварительного нагрева; и
- подают энергию во вторичный контур с рабочей частотой, выбранной, чтобы допустить течение электричества от одного из электродов к другому из электродов через газ.
16. A method of starting and operating a gas discharge lamp having a pair of electrodes spaced from each other inside the gas, comprising the steps of:
- provide a secondary circuit having a preheating capacitor electrically connected between the electrodes of the discharge lamp;
- supply energy to the secondary circuit with a pre-heating frequency selected to allow the flow of electricity from one of the electrodes to the other from the electrodes through the pre-heating capacitor; and
- supply energy to the secondary circuit with an operating frequency selected to allow the flow of electricity from one of the electrodes to another of the electrodes through the gas.
17. Способ по п.16, дополнительно предусматривающий стадию, на которой обеспечивают вторичный контур рабочим конденсатором; и
- на которой указанная частота предварительного нагрева приблизительно равна последовательно резонансной частоте вторичной обмотки, рабочего конденсатора и конденсатора предварительного нагрева.
17. The method according to clause 16, further comprising a step in which the secondary circuit is provided with a working capacitor; and
- at which the indicated preheating frequency is approximately equal to the resonant frequency of the secondary winding, the working capacitor and the preheating capacitor in series.
18. Способ по п.16, дополнительно предусматривающий стадию, на которой обеспечивают вторичный контур рабочим конденсатором; и
- на которой указанная рабочая частота приблизительно равна последовательно резонансной частоте вторичной обмотки и рабочего конденсатора.
18. The method according to clause 16, further comprising a stage in which the secondary circuit is provided with a working capacitor; and
- at which the specified operating frequency is approximately equal to the sequentially resonant frequency of the secondary winding and the working capacitor.
19. Способ по п.16, в котором частота предварительного нагрева равна приблизительно двойной рабочей частоте.19. The method according to clause 16, in which the preheating frequency is approximately double the operating frequency. 20. Способ по п.16, в котором указанную стадию подачи энергии с частотой предварительного нагрева выполняют в период времени, изменяющийся в диапазоне от около 1 до около 5 с.20. The method according to clause 16, in which the specified stage of the energy supply with a pre-heating frequency is performed in a period of time varying in the range from about 1 to about 5 seconds. 21. Индуктивная система подачи питания для узла газоразрядной лампы с индуктивным питанием, содержащая:
- первичный контур, имеющий резонансный контур, работающий с частотой предварительного нагрева и рабочей частотой, причем указанный первичный контур имеет контроллер резонансной частоты для селективного изменения резонансной частоты указанного резонансного контура;
- лампу, имеющую первый электрод и второй электрод, разнесенные друг от друга внутри газа;
- вторичную обмотку, электрически соединенную с указанным первым электродом и указанным вторым электродом; и
- первый конденсатор, подключенный последовательно между указанным первым электродом и указанным вторым электродом.
21. An inductive power supply system for a gas discharge lamp unit with inductive power, comprising:
- a primary circuit having a resonant circuit operating with a pre-heating frequency and an operating frequency, said primary circuit having a resonant frequency controller for selectively changing a resonant frequency of said resonant circuit;
- a lamp having a first electrode and a second electrode spaced from each other inside the gas;
- a secondary winding electrically connected to said first electrode and said second electrode; and
- a first capacitor connected in series between said first electrode and said second electrode.
22. Система по п.21, в которой указанный первый конденсатор имеет характеристики, выбранные так, что путь течения электричества через указанный первый конденсатор имеет меньшее сопротивление, чем путь течения электричества через указанный газ, при подаче энергии во вторичный контур с частотой предварительного нагрева, и так, что указанный путь течения электричества через указанный первый конденсатор имеет большее сопротивление, чем указанный путь течения электричества через указанный газ, при подаче энергии во вторичный контур с рабочей частотой.22. The system according to item 21, in which the specified first capacitor has characteristics selected so that the path of the flow of electricity through the specified first capacitor has less resistance than the path of the flow of electricity through the specified gas, when power is supplied to the secondary circuit with a pre-heating frequency, and so that the specified path of the flow of electricity through the specified first capacitor has a greater resistance than the specified path of the flow of electricity through the specified gas, when energy is supplied to the secondary circuit with a working frequency. 23. Система по п.21, включающая дополнительно второй конденсатор, подключенный последовательно между указанной вторичной обмоткой и указанным первым электродом.23. The system of claim 21, further comprising a second capacitor connected in series between said secondary winding and said first electrode. 24. Система по п.23, в которой указанная частота предварительного нагрева приблизительно равна резонансной частоте указанной вторичной обмотки, указанного первого конденсатора и указанного второго конденсатора.24. The system of claim 23, wherein said preheating frequency is approximately equal to the resonant frequency of said secondary winding, said first capacitor, and said second capacitor. 25. Вторичная цепь по п.23, в которой указанная рабочая частота приблизительно равна резонансной частоте указанной вторичной обмотки и указанного второго конденсатора.25. The secondary circuit according to item 23, in which the specified operating frequency is approximately equal to the resonant frequency of the specified secondary winding and the specified second capacitor. 26. Узел газоразрядной лампы, содержащий:
- первичный контур, имеющую частотный регулятор и резонансный контур, причем частотный регулятор селективно работает с частотой предварительного нагрева и с рабочей частотой, при этом указанный первичный контур включает дополнительно средство для селективного изменения резонансной частоты указанного резонансного контура, и
- вторичный контур, имеющий вторичную обмотку, газоразрядную лампу и конденсатор предварительного нагрева, причем указанная газоразрядная лампа имеет первый электрод и второй электрод, разнесенные друг от друга внутри газа, при этом указанный конденсатор предварительного нагрева подключен последовательно между указанным первым электродом и указанным вторым электродом, причем указанный конденсатор предварительного нагрева препятствует течению электричества от указанного первого электрода к указанному второму электроду через указанный газ, при подаче энергии в указанный вторичный контур с указанной частотой предварительного нагрева, при этом указанный конденсатор предварительного нагрева допускает течение электричества от указанного первого электрода к указанному второму электроду через указанный газ, при подаче энергии в указанный вторичный контур с указанной рабочей частотой.
26. A gas discharge lamp assembly comprising:
- a primary circuit having a frequency controller and a resonant circuit, and the frequency controller selectively operates with a pre-heating frequency and an operating frequency, wherein said primary circuit further includes means for selectively changing the resonant frequency of said resonant circuit, and
- a secondary circuit having a secondary winding, a discharge lamp and a preheating capacitor, said discharge lamp having a first electrode and a second electrode spaced apart from each other inside the gas, wherein said preheating capacitor is connected in series between said first electrode and said second electrode, wherein said preheating capacitor prevents the flow of electricity from said first electrode to said second electrode through a decree gas, when energy is supplied to the specified secondary circuit with the indicated preheating frequency, while the specified preheating capacitor allows electricity to flow from the specified first electrode to the specified second electrode through the specified gas, when energy is supplied to the specified secondary circuit with the specified operating frequency.
27. Узел по п.26, в котором указанное средство для изменения резонансной частоты указанного резонансного контура включает средство для изменения емкости указанного резонансного контура.27. The assembly of claim 26, wherein said means for changing a resonant frequency of said resonant circuit includes means for changing a capacitance of said resonant circuit. 28. Узел по п.26, в котором указанное средство для изменения резонансной частоты указанного резонансного контура включает средство для изменения индуктивности указанного резонансного контура.28. The assembly of claim 26, wherein said means for changing a resonant frequency of said resonant circuit includes means for changing an inductance of said resonant circuit. 29. Узел по п.26, в котором указанный вторичный контур включает рабочий конденсатор.29. The assembly of claim 26, wherein said secondary circuit includes a working capacitor. 30. Узел по п.29, в котором указанный рабочий конденсатор подключен последовательно между указанной вторичной обмоткой и указанным первым электродом.30. The assembly of claim 29, wherein said working capacitor is connected in series between said secondary winding and said first electrode. 31. Узел по п.30, в котором указанная частота предварительного нагрева дополнительно установлена приблизительно равной последовательно резонансной частоте указанной вторичной обмотки, указанного конденсатора предварительного нагрева и указанного рабочего конденсатора.31. The assembly according to claim 30, wherein said preheating frequency is further set approximately successively to the resonant frequency of said secondary winding, said preheating capacitor, and said working capacitor. 32. Узел по п.31, в котором указанная рабочая частота дополнительно установлена приблизительно равной резонансной частоте указанной вторичной обмотки и указанного рабочего конденсатора.32. The node according to p, in which the specified operating frequency is additionally set approximately equal to the resonant frequency of the specified secondary winding and the specified working capacitor. 33. Узел по п.32, в котором указанное средство для изменения резонансной частоты указанного резонансного контура включает контроллер для регулирования указанной резонансной частоты до приблизительно соответствующей указанной рабочей частоте, при подаче указанной первичной обмоткой энергии в указанную вторичную обмотку с указанной рабочей частотой, и до приблизительно соответствующей указанной частоте предварительного нагрева, при подаче указанной первичной обмоткой энергии в указанную вторичную обмотку с указанной частотой предварительного нагрева.33. The assembly according to claim 32, wherein said means for changing the resonant frequency of said resonant circuit includes a controller for adjusting said resonant frequency to approximately the indicated operating frequency, while supplying said primary winding of energy to said secondary winding with said operating frequency, and until approximately corresponding to the indicated frequency of preheating, when the specified primary winding energizes the specified secondary winding with the specified frequency tion heating. 34. Способ запуска и работы газоразрядной лампы, имеющей первый и второй электроды, разнесенные друг от друга в газе, содержащий стадии, на которых:
- обеспечивают первичный контур, имеющий резонансный контур и контроллер резонансной частоты резонансного контура;
- обеспечивают вторичный контур, имеющий вторичную обмотку, соединенную с лампой, и конденсатор предварительного нагрева, подключенный последовательно между первым электродом и вторым электродом;
- подают энергию во вторичный контур с частотой предварительного нагрева, при которой сопротивление пути течения электричества через конденсатор предварительного нагрева меньше, чем сопротивление пути течения электричества через газ;
- регулируют резонансную частоту резонансного контура до частоты, приблизительно соответствующей частоте предварительного нагрева в течение указанной стадии подачи энергии во вторичный контур с частотой предварительного нагрева;
- подают энергию во вторичный контур с рабочей частотой, при которой сопротивление пути течения электричества через конденсатор предварительного нагрева меньше, чем сопротивление пути течения электричества через газ; и
- регулируют резонансную частоту резонансного контура до приблизительно соответствующей рабочей частоте в течение указанной стадии подачи энергии во вторичный контур с рабочей частотой.
34. A method of starting and operating a gas discharge lamp having first and second electrodes spaced apart from each other in a gas, comprising stages in which:
- provide a primary circuit having a resonant circuit and a resonant frequency controller of the resonant circuit;
- provide a secondary circuit having a secondary winding connected to the lamp, and a preheating capacitor connected in series between the first electrode and the second electrode;
- supply energy to the secondary circuit with a preheating frequency at which the resistance of the electricity flow path through the preheating capacitor is less than the resistance of the electricity flow path through the gas;
- adjust the resonant frequency of the resonant circuit to a frequency approximately corresponding to the frequency of preheating during the indicated stage of supplying energy to the secondary circuit with the frequency of preheating;
- supply energy to the secondary circuit with an operating frequency at which the resistance of the path of the flow of electricity through the preheater is less than the resistance of the path of the flow of electricity through gas; and
- adjust the resonant frequency of the resonant circuit to approximately the corresponding operating frequency during the indicated step of supplying energy to the secondary circuit with the operating frequency.
35. Способ по п.34, в котором указанную стадию подачи энергии с частотой предварительного нагрева выполняют в заданный период времени, достаточный для предварительного нагрева лампы.35. The method according to clause 34, wherein said step of supplying energy with a frequency of preheating is performed in a predetermined period of time sufficient to preheat the lamp. 36. Способ по п.34, в котором, по меньшей мере, одна из указанных стадий регулирования включает стадию изменения емкости резонансного контура.36. The method according to clause 34, in which at least one of these stages of regulation includes the stage of changing the capacitance of the resonant circuit. 37. Способ по п.34, в котором, по меньшей мере, одна из указанных стадий регулирования включает стадию изменения индуктивности резонансного контура.37. The method according to clause 34, in which at least one of these stages of regulation includes the stage of changing the inductance of the resonant circuit. 38. Способ запуска и работы газоразрядной лампы, имеющей пару электродов, разнесенных друг от друга внутри газа, предусматривающий стадии, на которых:
- обеспечивают первичный контур, имеющий резонансный контур;
- обеспечивают вторичный контур, имеющий конденсатор предварительного нагрева, подключенный электрически между электродами газоразрядной лампы;
- регулируют резонансную частоту резонансного контура до, по существу, равной частоте предварительного нагрева;
- подают энергию во вторичный контур с частотой предварительного нагрева, причем частоту рабочего нагрева выбирают так, чтобы допустить течение электричества от одного из электродов к другому из электродов через конденсатор предварительного нагрева;
- регулируют резонансную частоту резонансного контура до частоты, по существу, равной рабочей частоте; и
- подают энергию во вторичный контур с рабочей частотой, причем рабочую частоту выбирают, чтобы допустить течение электричества от одного из электродов к другому из электродов через газ.
38. A method of starting and operating a gas discharge lamp having a pair of electrodes spaced from each other inside the gas, comprising the steps of:
- provide a primary circuit having a resonant circuit;
- provide a secondary circuit having a preheating capacitor electrically connected between the electrodes of the discharge lamp;
- adjust the resonant frequency of the resonant circuit to essentially equal to the frequency of preheating;
- supply energy to the secondary circuit with a preheating frequency, and the frequency of the working heating is chosen so as to allow the flow of electricity from one of the electrodes to the other from the electrodes through the preheater;
- adjust the resonant frequency of the resonant circuit to a frequency substantially equal to the operating frequency; and
- supply energy to the secondary circuit with a working frequency, and the working frequency is chosen to allow the flow of electricity from one of the electrodes to the other from the electrodes through the gas.
39. Способ по п.38, в котором, по меньшей мере, одна из указанных стадий регулирования включает стадию изменения, по меньшей мере, одного из: емкости резонансного контура или индуктивности резонансного контура.39. The method according to § 38, in which at least one of these stages of regulation includes the stage of changing at least one of: the capacitance of the resonant circuit or the inductance of the resonant circuit. 40. Способ по п.39, дополнительно предусматривающий стадию, на которой обеспечивают вторичный контур рабочим конденсатором;
- на которой указанная частота предварительного нагрева приблизительно равна последовательно резонансной частоте вторичной обмотки, рабочего конденсатора и конденсатора предварительного нагрева; и
- на которой указанная частота приблизительно равна последовательно резонансной частоте вторичной обмотки и рабочего конденсатора.
40. The method according to § 39, further comprising a stage in which the secondary circuit is provided with a working capacitor;
- at which the indicated pre-heating frequency is approximately equal to the resonant frequency of the secondary winding, the working capacitor and the pre-heating capacitor in series; and
- at which the indicated frequency is approximately equal in series to the resonant frequency of the secondary winding and the working capacitor.
RU2009130285/07A 2007-01-08 2007-12-21 Inductive supply circuit of gas-discharge lamp RU2498541C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/620,840 2007-01-08
US11/620,840 US7821208B2 (en) 2007-01-08 2007-01-08 Inductively-powered gas discharge lamp circuit
US11/620,859 US7592753B2 (en) 1999-06-21 2007-01-08 Inductively-powered gas discharge lamp circuit
US11/620,859 2007-01-08
PCT/IB2007/055300 WO2008084358A1 (en) 2007-01-08 2007-12-21 Inductively-powered gas discharge lamp circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009130285A RU2009130285A (en) 2011-02-20
RU2498541C2 true RU2498541C2 (en) 2013-11-10

Family

ID=42299123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009130285/07A RU2498541C2 (en) 2007-01-08 2007-12-21 Inductive supply circuit of gas-discharge lamp

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JP5497450B2 (en)
AT (1) ATE524054T1 (en)
HK (1) HK1134624A1 (en)
MY (1) MY147309A (en)
NZ (1) NZ577899A (en)
RU (1) RU2498541C2 (en)
TW (1) TWI458395B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201042872A (en) * 2009-05-27 2010-12-01 Arbl Co Ltd Wireless power transmission system
TWI616074B (en) * 2016-07-15 2018-02-21 東林科技股份有限公司 Wireless detection/control device and lighting device having the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0930808A2 (en) * 1998-01-16 1999-07-21 Sanken Electric Co., Ltd. Incrementally preheating and lighting system for a discharge lamp
EP0948243B1 (en) * 1998-02-26 2003-09-24 Sanken Electric Co., Ltd. Discharge lamp lighting system with overcurrent protection for an inverter switch or switches
RU2275760C2 (en) * 2003-11-14 2006-04-27 Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Лаборатория импульсной техники" (ЗАО НПО "ЛИТ") Start-adjusting apparatus for gas discharge lamps

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000348892A (en) * 1999-05-31 2000-12-15 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device
US6825620B2 (en) * 1999-06-21 2004-11-30 Access Business Group International Llc Inductively coupled ballast circuit
US6731071B2 (en) * 1999-06-21 2004-05-04 Access Business Group International Llc Inductively powered lamp assembly
US7212414B2 (en) * 1999-06-21 2007-05-01 Access Business Group International, Llc Adaptive inductive power supply
DE10014407A1 (en) * 2000-03-24 2001-09-27 Philips Corp Intellectual Pty Low pressure gas discharge lamp
US6653799B2 (en) * 2000-10-06 2003-11-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for employing pulse width modulation with a bridge frequency sweep to implement color mixing lamp drive scheme
JP2003045685A (en) * 2001-08-01 2003-02-14 Toshiba Lighting & Technology Corp Discharge lamp lighting device and luminaire
US6984320B2 (en) * 2002-02-19 2006-01-10 Access Business Group International Llc Removable closure assembly for a water treatment system
JP2008503866A (en) * 2004-06-21 2008-02-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Driving method of gas discharge lamp

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0930808A2 (en) * 1998-01-16 1999-07-21 Sanken Electric Co., Ltd. Incrementally preheating and lighting system for a discharge lamp
EP0948243B1 (en) * 1998-02-26 2003-09-24 Sanken Electric Co., Ltd. Discharge lamp lighting system with overcurrent protection for an inverter switch or switches
RU2275760C2 (en) * 2003-11-14 2006-04-27 Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Лаборатория импульсной техники" (ЗАО НПО "ЛИТ") Start-adjusting apparatus for gas discharge lamps

Also Published As

Publication number Publication date
MY147309A (en) 2012-11-30
ATE524054T1 (en) 2011-09-15
NZ577899A (en) 2012-05-25
JP2010516019A (en) 2010-05-13
TW200845820A (en) 2008-11-16
HK1134624A1 (en) 2010-04-30
JP5497450B2 (en) 2014-05-21
TWI458395B (en) 2014-10-21
RU2009130285A (en) 2011-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5854538A (en) Circuit arrangement for electrode pre-heating of a fluorescent lamp
US5751120A (en) DC operated electronic ballast for fluorescent light
US8896209B2 (en) Programmed start circuit for ballast
US6348769B1 (en) Electronic ballast
EP1078557B1 (en) Dimming ballast and drive method for lamps using a frequency controlled, loosely-coupled transformer
US7592753B2 (en) Inductively-powered gas discharge lamp circuit
US5962988A (en) Multi-voltage ballast and dimming circuits for a lamp drive voltage transformation and ballasting system
US20070228997A1 (en) Circuit Arrangement for Operating High-Pressure Discharge Lamps and Operating Method for a High-Pressure Discharge Lamp
US5825139A (en) Lamp driven voltage transformation and ballasting system
US7821208B2 (en) Inductively-powered gas discharge lamp circuit
WO2007089407A1 (en) Voltage fed inverter for fluorescent lamps
KR20080100150A (en) Ballast with filament heating and ignition control
US6459214B1 (en) High frequency/high power factor inverter circuit with combination cathode heating
CA2625335A1 (en) Electronic ballast device and method for operating an electric lamp
RU2498541C2 (en) Inductive supply circuit of gas-discharge lamp
JPH01134899A (en) Dc/ac converter for ignition and power feed of gas discharge lamp
US7221103B2 (en) Circuit for operating high-pressure discharge lamps
US6696791B2 (en) Method for starting a discharge lamp
KR20040042849A (en) Device for operating discharge lamps
RU2346417C2 (en) Device for firing and power control of heater-cathode luminescent lamp (versions)
GB2279187A (en) Fluorescent lamp starting and operating circuit
JP4910111B2 (en) Ignition circuit structure for igniting a discharge lamp and method for igniting a discharge lamp
EP2206413A1 (en) Starting fluorescent lamps with a voltage fed inverter
WO2006043144A1 (en) Mains control of load power output
MXPA98009217A (en) Ballast of multiple voltages and dark circuits for a system of transformation and voltage balastation driven by lamp

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20120829

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20130213

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191222