專利名稱：用于給兩個氣體放電燈供電的dc/ac轉換器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于給兩個氣體放電燈供電的DC/AC轉換器，包括用于提供DC電壓的一對輸入端子；與輸入端子互連的第一串聯電路，包括第一開關元件和第二開關元件；與輸入端子互連的第二串聯電路，包括第三開關元件和第四開關元件；與輸入端子互連的第三串聯電路，包括具有實際上相等電容的第一電容器和第二電容器；第一氣體放電燈，連接在第一和第二開關元件之間的接合點(junction)與所述兩個電容器之間的接合點之間；第二氣體放電燈，連接在第三和第四開關元件之間的接合點與所述兩個電容器之間的接合點之間；其中，電感線圈與每盞燈和用于控制第一到第四開關元件的控制電路串聯連接，并且適用于避免分別同時導通第一和第二開關元件以及第三和第四開關元件。
背景技術：
在EP-A-0395159中公開了這樣的DC/AC轉換器。
盡管這種現有技術轉換器主要適合于為TL-燈供電，但其也適合于為高壓氣體放電燈(HID-燈)供電。
特別地，在HID燈領域中，需要對供給燈的功率進行控制，不僅為了控制燈輸出，而且主要是能夠啟動這種類型的燈。這里，注意，在點火和穩定狀態之間所述燈的“接管(take over)”通常需要特殊規定。借助于對供給燈的功率進行控制的能力，燈的啟動僅需要特殊的點火電路。
因此，希望提供具有可變的可控功率的燈。
發明內容
本發明的目的是提供上述類型的這種DC/AC轉換器，其中可以控制供給所述燈的功率。
達到這個目的在于控制元件適于利用可變的占空度來控制開關的導通周期。
如前所述，對供給燈的功率進行控制是重要的，尤其是對于燈的啟動來說。通過控制開關元件的導通周期，獲得對供給所述燈的能量的適當控制。當然，應當注意避免同時閉合第一和第二開關元件以及第三和第四開關元件，以避免短路。
盡管通過修改接通時的持續時間來控制功率本身是已知的，但在存在調諧電路的雙電橋(double bridge)領域中應該是新穎的。
根據優選實施例，控制單元適合于同時控制第一和第二開關元件的占空度，并且適合于同時控制第三和第四開關元件的占空度。
這種設施提供了對供給各盞燈的功率進行獨立控制的可能性。這不僅對于控制所述燈的光輸出是重要的，而且對于啟動過程也是重要的。可以想象到在電路中存在的兩盞燈具有或多或少不同的特性，因此一盞燈的點火可能要早于另一盞燈的點火。通過對供給各盞燈的功率進行獨立控制，從點火到穩定狀態的“接管”適合于在各盞燈中進行的過程。
當使用HID燈時，共鳴可能導致燈的破壞。對于最通用類型的燈來說，共鳴通常發生在300Hz到1000Hz之間的頻帶中，避開這些頻率是有吸引力的。
因此，優選實施例提供了控制單元適合于利用在140Hz和170Hz之間的頻帶中的頻率來控制開關的特性。
根據另一個優選實施例，在輸入端子和第一開關元件之間連接有電感線圈和二極管的串聯電路，其中在二極管和電感線圈的接合點與第二輸入端子之間連接有第五開關元件，而且所述第五開關元件由控制電路來控制。
該電路提供對供給雙電橋電路的電壓的額外控制。這種額外控制功能可用于盡可能地使供給所述雙電橋的電壓保持為恒定，例如在不斷改變電壓的情況下。
最后一個優選實施例教導這樣的特性，即第五開關元件的轉換的頻率至少比第一到第四開關元件的頻率高一個數量級。這就避免了兩個功率轉換系統的相互干擾。
接下來，將借助于附圖來闡述本發明，該附圖示出了根據本發明的轉換器的簡圖。
具體實施例方式
轉換器1包括具有4個開關元件3、4、5、6的雙電橋電路2，這4個開關元件可以由FET、GTO或其它可控半導體開關元件來形成。開關元件3、4與5、6之間的接合點分別連接到一對串聯連接的HID燈7、8。
雙電橋電路包括連接到電源正極的第一輸入9和連接到地的第二輸入10。
在第一輸入9和HID燈7、8之間的接合點之間連接有第一電容器11，并且在第二輸入10和HID燈7、8之間的接合點之間連接有第二電容器12。電感線圈13、14分別與各盞燈7、8串聯連接。
由控制電路15控制各個開關元件3、4、5、6。目前所述電路的功能在上面引用的EP-A-0395159中進行了描述。
然而，該當前電路特別適合于對容易產生共鳴且可能破壞燈的HID燈進行供電。為了避免這種現象，控制電路適合于利用其中不會發生共鳴的頻率來控制開關元件。這意味著，避開500Hz和1000Hz之間的頻率，因為在這些頻帶中，通用型的HID燈最容易產生共鳴。當然，使用更高頻率是有可能的，例如在1000Hz以上，頻率越高，將使組件的尺寸越小，但這可能會造成干擾在這些頻帶中操作的通信系統的信號的不需要發射。
電源電壓可能經歷波動，這在沒有進一步措施的情況下可能引起由HID燈7、8發射的光通量的波動。
為了避免這些波動，根據本發明的轉換器提供了穩壓電路16，其連接在電源連接和雙電橋電路的輸入之間。穩壓電路包括在電源連接和雙電橋電路的輸入之間串聯連接的電感線圈17和二極管18。在電感線圈17和二極管18之間的接合點與地之間連接有第五開關元件19。第五開關元件19同樣由控制電路15來控制。正如第一到第二開關元件3-6一樣，由受控半導體來形成第五開關元件19。
通過控制開關元件19的占空度，可以穩定在雙電橋電路的輸入端上的電壓電平。這里，選擇第五開關元件的頻率是重要的，以避免與雙電橋電路的相互干擾。因此，選擇至少高于雙電橋電路一個數量級的頻率。
應當理解，半導體開關元件將具有旁路二極管，以避免在所述半導體開關元件的接合點上不適當的電壓應力，如果這樣的開關元件的構造使之適當的話。
并且，對于本領域的普通技術人員來說，可以對所述實施例作出多種不脫離本發明范圍的修改，這是顯然的。
權利要求
1.一種用于對兩個氣體放電燈供電的DC/AC轉換器，包括用于提供DC電壓的一對輸入端子；與輸入端子互連的第一串聯電路，包括第一開關元件和第二開關元件；與輸入端子互連的第二串聯電路，包括第三開關元件和第四開關元件；與輸入端子互連的第三串聯電路，包括具有實際上相等電容的第一電容器和第二電容器；第一氣體放電燈，連接在第一和第二開關元件之間的接合點與兩個電容器之間的接合點之間；第二氣體放電燈，連接在第三和第四開關元件之間的接合點與兩個電容器之間的接合點之間；其中電感線圈與各盞燈串聯連接；和控制電路，用于控制第一到第四開關元件，并適于避免分別同時導通第一和第二開關元件、第三和第四開關元件，其特征在于，控制元件適合于利用可變的占空度來控制開關的導通周期。
2.根據權利要求1的DC/AC轉換器，其特征在于，控制單元適合于同時控制第一和第二開關元件的占空度，并且適合于同時控制第三和第四開關元件的占空度。
3.根據權利要求1或2的DC/AC轉換器，其特征在于，控制單元適合于利用在140Hz和170Hz之間的頻帶中的頻率來控制開關元件。
4.根據權利要求1、2或3的DC/AC轉換器，其特征在于，在輸入端子和第一開關元件之間連接有電感線圈和二極管的串聯電路，其中在二極管和電感線圈之間的接合點與第二輸入端子之間連接有第五開關元件，而且第五開關元件由控制電路來控制。
5.根據權利要求4的DC/AC轉換器，其特征在于，第五開關元件的轉換頻率比第一到第四開關元件的頻率至少高一個數量級。
全文摘要
本發明涉及一種用于對兩個氣體放電燈供電的DC/AC轉換器，包括4個開關元件的雙電橋配置；與輸入端子互連的第三串聯電路，包括具有實際上相等電容的第一電容器和第二電容器；連接到電橋配置的第一和第二氣體放電燈，其中電感線圈與各盞燈和控制電路串聯連接，所述控制電路用于控制開關元件并且適合于利用可變的占空度來控制這些開關的導通周期。通過控制這些開關元件的導通周期，獲得對供給這些燈的能量的適當控制。當然，應當注意，避免同時閉合第一和第二開關元件以及第三和第四開關元件，以避免短路。
文檔編號H05B41/288GK1729729SQ200380106862
公開日2006年2月1日 申請日期2003年12月2日 優先權日2002年12月20日
發明者W·D·考文伯格, D·H·J·范卡斯特倫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司