專利名稱：具有改進的點燃裝置的高壓放電燈以及用于氣體放電燈的點燃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的高壓放電燈。這種 燈尤其是用于一般照明或者光學(xué)照相目的的高壓放電燈。此外，本發(fā)明還 涉及一種具有改進的工作方法的點燃裝置，該點燃裝置尤其是可以用于這 種燈。
背景技術(shù)：
高壓放電燈的點燃問題目前通過將點燃裝置集成到鎮(zhèn)流器中來解決。 其缺點是，必須對饋電線進行耐高壓設(shè)計。
過去， 一直反復(fù)嘗試將點燃單元集成到燈中。主要嘗試的是，將點燃
單元集成燈頭中。借助所謂的螺旋脈沖發(fā)生器(如其例如在US-A 3 289 015中所公開的那樣)，實現(xiàn)了特別有效的且確保高脈沖的點燃。更早前， 提出了在不同的高壓放電燈如金屬卣化物燈或高壓鈉燈中的這種裝置，例 如參見US-A4 325 004和US-A4 353 012。然而，這些裝置并不能實施， 因為其一方面太昂貴，另一方面，將這些裝置安裝在燈頭中的優(yōu)點不充分， 因為仍存在將高電壓輸送到燈泡中的問題。因此，損壞燈(如絕緣問題或 燈頭中的擊穿)的概率強烈升高。迄今常用的點燃裝置通常不會加熱到超 過100。C-150。C。所產(chǎn)生的電壓于是必須輸送給燈，這要求具有相應(yīng)耐高 電壓(典型為例如5kV或者更高)的線路和燈座。
以下，參照圖1以及圖2a和2b簡要地闡述了螺旋脈沖發(fā)生器的工作 原理。螺旋脈沖發(fā)生器l由兩個導(dǎo)電層的繞組構(gòu)成，在這兩個導(dǎo)電層之間 存在絕緣材料。該絕緣材料可以是具有高介電常數(shù)的材料或者具有高導(dǎo)磁 率的材料，或者是這兩種材料的混合物。圖2a示出了螺旋脈沖發(fā)生器1 的示意性結(jié)構(gòu)的視圖。導(dǎo)電層A在端點Al和A2上接觸。平行的層B僅 僅在端點B1上接觸。端子Al處于電壓Uo，例如電子驅(qū)動設(shè)備提供該電 壓。端子A2是輸出端并且與氣體放電燈連接。導(dǎo)電層B的端子B1通過 充電電阻7與接地端子連接。其間有電介質(zhì)的這兩個導(dǎo)電層形成電容器，該電容器通過端子Al和Bl充電到空栽電壓U。。端子Al和Bl與快速開 關(guān)3如火花隙連接。該開關(guān)在略低于U。的確定的閾值電壓下切換。在該 開關(guān)閉合之后，在螺旋脈沖發(fā)生器上形成電壓脈沖，該電壓脈沖從開關(guān)的 點開始像波那樣沿著螺旋脈沖發(fā)生器傳播直至到達點A2，在那里被反射 并且又返回。在此，在點A2中建立電壓UA，其可以通過2xnxU(jXTi來表 示。Ti在此是螺旋脈沖發(fā)生器的效率。在燈點燃之后，燈電流引導(dǎo)通過導(dǎo) 電層A以使J區(qū)動燈。
現(xiàn)在所使用的螺旋脈沖發(fā)生器尤其是所謂的LTCC (低溫共燒陶瓷) 器件。該材料是一種特殊的陶瓷，該陶瓷能夠耐受達到500'C或者600°C 的溫度。LTCC已經(jīng)結(jié)合燈來使用，參見US 2003/0001519和US-B 6 853 151。然而，出于完全不同的目的在實踐中其使用在幾乎沒有熱負荷的燈
中，該燈具有典型在ioor以下的溫度。與點燃高壓放電燈、如尤其是帶
有點燃問題的金屬自化物燈相結(jié)合的、LTCC的高的溫度穩(wěn)定性的特別價 值目前尚未^i人識到。
如果現(xiàn)在將點燃裝置集成到高壓放電燈的外燈泡中，則會出現(xiàn)如下問 題當(dāng)高壓放電燈在工作期間突然地熄滅并且點燃裝置并未針對熱復(fù)燃而 設(shè)計時，在燈上保持驅(qū)動裝置的空栽電壓，并且集成的點燃裝置嘗試再將 燈點燃。由于大部分的高壓放電燈具有明顯提高的點燃電壓，所以當(dāng)燈尚 熱時在熄滅之后大約1~5分鐘中不能實現(xiàn)點燃熄滅的燈。在該時間中， 燈中的放電容器冷卻，燈中的壓力下降并且由此點燃電壓又從〉20kV降低 到典型的3-5kV的標(biāo)稱值。該點燃嘗試不僅不必要，而且它也會損壞燃燒 器和點燃裝置。
任務(wù)
因此本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種具有集成的點燃裝置的高壓放電燈， 其在燈突然熄滅之后在典型地為冷卻燃燒器所需的持續(xù)時間中抑制了所 有點燃嘗試。
該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征來解決。
特別有利的擴展方案在從屬權(quán)利要求中。
此外，本發(fā)明的任務(wù)還在于提出一種點燃裝置，其以改進方法來激勵 并且因此在燈突然熄滅之后在一段時間中抑制點燃嘗試。該任務(wù)通過權(quán)利 要求5的特征來解決。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，對集成的螺旋脈沖發(fā)生器1充電所需的充電電阻7部分 或者完全通itJE溫度系數(shù)熱敏電阻73來取代，該正溫度系數(shù)熱敏電阻隨 著燈55 —同升溫，并且在熱狀態(tài)中正溫度系數(shù)熱敏電阻73的電阻設(shè)計為 使得不達到閾值開關(guān)3的閾值電壓。由此不再生成高壓脈沖，并且在熱燈 55的情況下可靠地抑制點燃嘗試。


圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體放電燈的原理性結(jié)構(gòu)，其包含在外燈 泡中的具有螺旋脈沖發(fā)生器的點燃裝置。
圖2a示出了螺旋脈沖發(fā)生器的原理性結(jié)構(gòu)。
圖2b示出了螺旋脈沖發(fā)生器的簡化視圖。
圖3出了根據(jù)本發(fā)明的氣體放電燈的結(jié)構(gòu)，該氣體放電燈包含在外燈 泡中的帶有螺旋脈沖發(fā)生器的點燃裝置。
圖4示出了對于熱燈和冷燈的相關(guān)電壓的信號變化過程。
圖5示出了正溫度系數(shù)熱敏電阻關(guān)于溫度的典型電阻特性。
具體實施例方式
圖3示出了才艮據(jù)本發(fā)明的具有集成在外燈泡51中的點燃裝置137的 高壓放電燈55的原理性結(jié)構(gòu)，該點燃裝置由螺旋脈沖發(fā)生器1、閾值開 關(guān)3和充電電阻7組成。充電電阻7在此完全或者部分由正溫度系數(shù)熱敏 電阻73構(gòu)成，正溫度系數(shù)熱敏電阻73根據(jù)設(shè)計還串聯(lián)有電阻71。正溫 度系數(shù)熱敏電阻71設(shè)置在燈泡中，使得其由高壓放電燈55的燃燒器5 通過輻射交換或者對流來加熱。
如果高壓放電燈接通，則在燈接觸部13、 15上存在燈電壓U。。螺旋 脈沖發(fā)生器通過充電電阻7以該電壓來充電，直到螺旋脈沖發(fā)生器上的電 壓超過閾值開關(guān)3的閾值電壓。由于正溫度系數(shù)熱敏電阻良好導(dǎo)電，所以 在充電電阻上僅僅下降較小的電壓并且快速地將螺旋脈沖發(fā)生器充電。閾 值開關(guān)優(yōu)選是火花隙。如果火花隙擊穿，則生成點燃脈沖并且重新開始該過程。
如果由于點燃脈沖而出現(xiàn)燃燒器5中的放電并且燃燒器開始發(fā)光，則 該燃燒器在短時間內(nèi)加熱到非常高的在1000。C以上的溫度。設(shè)置在燃燒 器附近的正溫度系數(shù)熱敏電阻75由于燃燒器5的輻射而被加熱。在氣體 填充的外燈泡中，附加地還出現(xiàn)了由于對流效應(yīng)而引起的正溫度系數(shù)熱敏 電阻73的加熱。由于高壓放電燈的燈電壓通常明顯低于空栽電壓，所以 在正溫度系數(shù)熱敏電阻尚冷時不再超過火花隙的擊穿電壓，使得在燈擊穿 之后不再進行其他的點燃脈沖生成。
如果由于無法預(yù)測的效應(yīng)引起在燃燒器中的光弧熄滅，則燃燒器在一 定時間中不可以被點燃，因為熱的燃燒器的點燃電壓是冷的燃燒器的點燃 電壓的多倍。然而施加在燈上的電壓在光弧熄滅之后又立即升高到空載電 壓。而正溫度系數(shù)熱敏電阻加熱到使得其電阻如圖5中可看到的那樣強烈 地升高。由此，在螺旋脈沖發(fā)生器上的電壓降低到使得其在火花隙的擊穿 值以下，并且這樣可靠地避免了在熱燈的情況下的點燃嘗試(圖4)。
當(dāng)燈并且由此正溫度系數(shù)熱敏電阻73相應(yīng)冷卻時，正溫度系數(shù)熱敏 電阻73的電阻才降低到再次允許點燃的值。由此，螺旋脈沖發(fā)生器l又 緩'艮地被充電到高于火花隙3的擊穿電壓的電壓，并且又啟動點燃。
由于正溫度系數(shù)熱敏電阻73在燃燒器5熄滅之后還與燃燒器以及包 圍的外燈泡51形成直接的輻射交換，所以其大致以與外燈泡同樣的時間 常數(shù)冷卻。由此，只有當(dāng)燈充分冷卻時才真正能夠?qū)崿F(xiàn)再點燃。
如果燈完全冷卻并且由此正溫度系數(shù)熱敏電阻也處于引起該正溫度 系數(shù)熱敏電阻的低電阻的溫度上，則在點燃過程中每個半波產(chǎn)生大約3-4 個點燃脈沖。
在圖4中示出熱燈和冷燈情況下的信號變化過程。信號41示出空載 電壓，如施加到燈上的空載電壓。信號43是在冷燈的情況下在螺旋脈沖 發(fā)生器上的電壓變化過程。電壓43升高直至火花隙的擊穿電壓47,以便 隨后由于短路而又迅速地變?yōu)榱?。這在一個半波內(nèi)重復(fù)三次。而信號45 表示在熱的火花隙的情況下在螺旋脈沖發(fā)生器上的電壓。該電壓由于高電 阻而明顯更為緩慢地升高并且未達到火花隙的擊穿電壓。由此在熱燈的情 況下沒有啟動點燃。
權(quán)利要求
1.一種高壓放電燈(55)，其具有放電容器(5)，該放電容器安置在外燈泡(51)中，其中點燃裝置(137)集成在燈中，該點燃裝置包含至少一個螺旋脈沖發(fā)生器(1)，所述螺旋脈沖發(fā)生器在燈中產(chǎn)生高壓脈沖，其特征在于，點燃裝置(137)包含充電電阻(7)，該充電電阻完全或者部分通過正溫度系數(shù)熱敏電阻(73)形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓放電燈(55)，其特征在于，正溫度系數(shù)熱敏電阻(73 )安M燈中，使得該正溫度系數(shù)熱敏電阻與放電容器(5 )形成直接輻射交換。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓放電燈(55),其特征在于，正溫度系數(shù)熱敏電阻(73)完全或部分設(shè)置有吸收輻射的涂層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的高壓放電燈(55 )，其特征在于，外燈泡(51)對于長波長的輻射是不透射的。
5. —種用于高壓放電燈的點燃裝置(137)，其具有螺旋脈沖發(fā)生器(1)、閾值開關(guān)(3)和充電電阻(7)，其特征在于，點燃裝置(137)包含充電電阻(7 )，該充電電阻完全或者部分通過正溫度系數(shù)熱敏電阻(73 )形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的點燃裝置(137)，其特征在于，正溫度系數(shù)熱敏電阻(73)安*4燈(55)中，使得該正溫度系數(shù)熱敏電阻與放電容器(5)形成直接輻射交換。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的點燃裝置(137),其特征在于，正溫度系數(shù)熱敏電阻(73)完全或部分設(shè)置有吸收輻射的涂層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的點燃裝置(137),其特征在于，閾值開關(guān)(3)是火花隙。
全文摘要
一種高壓放電燈，其具有放電容器(5)，該放電容器安置在外燈泡(51)中，其中點燃裝置(137)集成在燈中，該點燃裝置包含至少一個螺旋脈沖發(fā)生器(1)，所述螺旋脈沖發(fā)生器在燈中產(chǎn)生高壓脈沖，其中點燃裝置(137)包含充電電阻(7)，該充電電阻完全或者部分通過正溫度系數(shù)熱敏電阻(73)形成。
文檔編號H05B41/00GK101681794SQ200880018928
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者安德烈亞斯·克洛斯 申請人:奧斯蘭姆有限公司