ランプの点灯電圧を発生させるための装置および方法

专利摘要:
本願発明のランプ点灯電圧発生装置は、スイッチを介して前記ランプに接続された第１の共振回路を有し、前記第１の共振回路に第２の共振回路が前置接続されていることを特徴とする。さらに、上記装置の駆動制御方法も提供する。
公开号:JP2011513903A
申请号:JP2010547963
申请日:2008-02-25
公开日:2011-04-28
发明作者:ケストレ ヘルベルト
申请人:オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ；
IPC主号:H05B41-18

专利说明:

[0001] 本発明は、ランプの点灯電圧を発生させるための装置および方法に関する。]
[0002] 公知となっているのは、たとえばＨＥ‐ＨＣＩランプまたはＭＦ‐ＨＣＩランプ等の高圧気体放電ランプ（いわゆる高輝度放電（ＨＩＤ））ランプである。この高圧気体放電ランプは通常、２０ｋＨｚを上回る動作周波数で動作する。]
[0003] たとえば、とりわけＨＥ‐ＨＣＩランプ（ＨＣＩ：水銀‐セラミック‐ヨウ化物）または水銀フリーのメタルハライドランプである高効率（ＨＥ）ランプを動作させるためには、ランプ発光管のジオメトリに応じて動作周波数が４５ｋＨｚ〜５５ｋＨｚの間の領域で、たいていは１００Ｈｚのクロックで鋸歯状に変化する（掃引ないしはスイープ）正弦波形の動作交流電圧が必要である。]
[0004] いわゆるスイープモードでは、ランプに安定化音響共鳴が励起され、プラズマアークが安定化されることになる（いわゆるアーク直線化）。]
[0005] スイープモードの他にさらに、このスイープされる動作交流電圧を振幅変調する。この振幅変調で有利なのは、ランプ発光管のジオメトリに応じて変調周波数も変調深度も調整可能にすることであり、たいていは変調周波数が２３ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの間で調整可能であり、変調深度が５％〜３０％の間で調整可能であるようにされる。]
[0006] 振幅変調は、プラズマアークに特別な長手方向の音響共鳴を励起するのに使用され、この音響共鳴によって、発光空間内の気体成分の混合が強化される（Colormixing）。]
[0007] スイープモードと振幅変調とにより、プラズマアークの延在方向に輝度がより均質になり、光取り出し効率が著しく上昇し、たとえば効率を８０ＬＰＷから１５０ＬＰＷに上昇させることができる。]
[0008] ＨＥ‐ＨＣＩランプやＭＦ‐ＨＣＩランプの動作には、有利には２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数領域内の交流波形の動作電圧が必要である。]
[0009] 電子バラスト（ＥＢ）の出力段はたいてい、ランプに結合するための特別にマッチングされた振動回路（ハーフブリッジインバータまたはフルブリッジインバータ）によって構成される。]
[0010] ランプの通常動作用に構成されたこのような振動回路は、高い点灯電圧（とりわけ１０ｋＶを上回る点灯電圧）を発生させるのには適していない。]
[0011] ランプを点灯するための電圧（高温点灯電圧）の絶対値は１０ｋＶを上回る領域にあるので、絶縁技術の観点からも、このように高い電圧を電子バラストで直接発生させてはならない。]
[0012] さらに一般照明の場合には、付加的な周辺条件として、最大でたとえば３ｍの長さまで線路長が可変である場合には線路が可変に設けられる可能性があることと、１０ｋＶを上回る電圧を導くための線路の有用性が限られてしまうことも考慮しなければならない。このことは、電子バラスト内部または電子バラストの出力側に直接発生する点灯電圧が高くなることとも矛盾する。]
[0013] たいてい、高温点灯電圧は別個の点灯ユニットによって生成され、この点灯ユニットはランプの直近に、ランプ回路に直列にループ接続される。]
[0014] しかし、このように直列にループ接続された高温点灯電圧モジュールは、通常動作では著しい残留抵抗となり、この残留抵抗によって電気的な著しい動作損失が発生する。]
[0015] 本発明の課題は上記欠点を回避し、とりわけ、ランプの通常動作中の損失を僅かにするかまたは完全に無くすようにランプの点灯電圧を発生させる構成を提供することである。]
[0016] 前記課題は、独立請求項に記載の構成によって解決される。従属請求項に本発明の実施形態が記載されている。]
[0017] 前記課題を解決するために本発明では、ランプの点灯電圧を発生させる装置は、
・スイッチを介してランプに接続された第１の共振回路を有し、
・該第１の共振回路に第２の共振回路が前置接続されている。]
[0018] このような構成では、第１の共振回路によってスイッチを直接駆動し、該共振回路に存在する電気エネルギーを使用してランプを点灯することができる。]
[0019] 第２の共振回路と第１の共振回路とを直列接続することにより、高い点灯電圧を高効率で発生させることができる。有利には、第２の共振回路と第１の共振回路との間に給電線が設けられ、該給電線を介して電気エネルギーが低電圧で高効率で輸送され、高電圧への変圧自体は第１の共振回路で行われるように構成される。]
[0020] １つの実施形態では、前記スイッチは第１の共振回路における立ち上がり振動電圧によってアクティベートされる。]
[0021] 別の実施形態では、前記スイッチは次の構成要素のうち少なくとも１つを含む：
・火花間隙
・半導体スイッチ
・点灯電極
また１つの実施形態では、第２の共振回路が線路を介して、点灯電圧を発生させるための電気エネルギーを前記第１の共振回路に供給する。]
[0022] さらに１つの実施形態では、第２の共振回路は電子バラスト内に配置されている。]
[0023] この実施形態では、前記電子バラストはとりわけ、第２の共振回路の動作のためにハーフブリッジ回路またはフルブリッジ回路を含むことができる。]
[0024] さらに１つの実施形態では、前記第２の共振回路および／または前記第１の共振回路を駆動制御するマイクロコントローラおよび／またはプロセッサユニットが設けられる。]
[0025] とりわけ前記マイクロコントローラないしはプロセッサユニットによって、前記第１の共振回路ないしは前記第２の共振回路に調整可能な周波数で電気パルスまたは電気信号が供給されるように、前記電子バラストのハーフブリッジないしはフルブリッジが制御される。]
[0026] １つの付加的な実施形態では、前記マイクロコントローラは前記第１の共振回路および／または前記第２の共振回路を繰り返し駆動制御し、とりわけ周波数を変化して駆動制御する。]
[0027] このようにして、前記点灯電圧を生成するために複数のスイープを、とりわけ変化する周波数で行うことができる。]
[0028] 次の実施形態では、第１の共振回路およびスイッチはランプの近傍に配置されている。]
[0029] 有利にはこのような構成により、短い線路を介して点灯電圧をランプに直接供給することができる。]
[0030] １つの実施形態では、前記第１の共振回路は高温点灯モジュール内に配置されている。]
[0031] 択一的な実施形態では、前記第１の共振回路はスイッチに直列接続されている。]
[0032] 次の実施形態では、前記第１の共振回路とスイッチとの直列回路にバイパス素子が並列に設けられている。]
[0033] 前記バイパス素子は有利には、前記第１の共振回路がランプの（点灯後の）通常動作中に消費するエネルギーが可能な限り小さくなるように構成されている。]
[0034] また１つの実施形態では、前記バイパス素子は直列インピーダンスである。]
[0035] １つの実施形態では前記バイパス素子は、ランプ引込線にある直列インピーダンスおよび／またはランプ引出線にある直列インピーダンスを含む。]
[0036] 付加的な実施形態では、ランプ引込線の直列インピーダンスとランプ引出線の直列インピーダンスは異なる方向で１つのコアに取り付けられている。]
[0037] 別の実施形態では、前記ランプは高圧気体放電ランプであり、とりわけＨＥ‐ＨＣＩランプである。]
[0038] 前記課題はまた、プロセッサ装置またはハードワイヤド論理回路によって上記の装置を制御するための方法によって解決される。]
[0039] とりわけ、第２の共振回路および／または第１の共振回路はプロセッサユニットまたはハードワイヤド論理回路（たとえばＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ）によって、１つまたは複数の共振周波数が励起されるように駆動制御される。]
[0040] 以下で、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。]
図面の簡単な説明

[0041] ハーフブリッジとして構成された電子バラストと、ランプ線路を介して該電子バラストに接続された高温点灯モジュールとを介して気体放電ランプを動作させるための回路を示す。この高温点灯モジュールは有利には、気体放電ランプの近傍に設けられる。
相互に直列接続された２つの共振回路を含む回路モデル図である。
とりわけ共振周波数を求めるために使用される数式を示す。
図２に示された結合された共振回路の周波数に依存する電圧特性を表す数式を示す。
ＥＢハーフブリッジによって動作する高温点灯モジュールの周波数に依存する共振場所のプロフィールおよび位置を示す。
ランプ引込線に通過インピーダンスないしは直列インダクタンスが設けられた図１の回路を示す。
ランプ引出線に通過インピーダンスないしは直列インダクタンスが設けられた図１の回路を示す。
ランプ引込線に通過インピーダンスないしは直列インダクタンスが設けられランプ引出線に通過インピーダンスないしは直列インダクタンスが設けられた図１の回路を示す。これら２つの通過インピーダンスは同一のコアに、逆の巻き方で設けられている。
高温点灯モジュールに設けられた共振回路が点灯電圧を発生し、該点灯電圧が点灯電極によってランプに直接（有利には容量）結合される、通過インピーダンスを有さない図１の回路を示す。] 図１ 図２
[0042] 気体放電ランプ（ＨＩＤランプ）を動作させるために電子バラスト（ＥＢ）が設けられている。]
[0043] 電子バラストの出力側は有利にはハーフブリッジインバータまたはフルブリッジインバータを有し、該ハーフブリッジインバータまたはフルブリッジインバータによって、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数でランプの通常動作を行うことができる。]
[0044] とりわけ一般照明の使用分野では、電子バラストとランプとの間にたとえば最大３ｍまで異なるランプ線路長を設けることができる。このことは、とりわけ電圧耐性上の理由から、このランプ線路長全体に通される点灯電圧が１０ｋＶを上回るという欠点を有する。]
[0045] とりわけ、ランプを点灯するために有利には、高温点灯モジュールをランプの直近に（有利にはたとえば最大３０ｃｍの距離に）配置することができる。この高温点灯モジュールは、１０ｋＶを上回る所要の点灯電圧パルスを発生するが、有利にはこの点灯電圧パルスは、ランプまでの残りのランプ線路部材のみを通ることができるようにされ、より長い線路部品を介して電子バラストの方向に戻って作用しないようにされる。]
[0046] 有利には高温点灯モジュールの通過インダクタンスは、ランプの通常動作中、すなわち該ランプの点灯後またはスイッチオンフェーズ後に低くなり（有利には数１００μＨ未満）、これによって動作損失が低減するようにされる。]
[0047] とりわけ、高温点灯モジュールはランプの直近においてランプ線路にループ接続され、ＨＥ‐ＨＣＩランプまたはＭＦ‐ＨＣＩランプの高周波動作モードでは、十分に低い通過インピーダンスとなる。]
[0048] 有利には、点灯パルスを発生するために高温点灯モジュールは電圧パルスを発生するための電圧パルス発生手段を有し、この電圧パルスは有利には約２０ｋＶの大きさを有する。]
[0049] 高温点灯モジュール自体はランプ引込線と電子バラストとを介して直接動作させることができるので、高温点灯モジュール自体は、アクティブな制御電子回路や電圧パルスを発生させるための付加的な外部電圧供給部を必要としない。]
[0050] ランプの通常動作中に高温点灯モジュールの通過インピーダンスを低くするために有利なのは、（たとえば２００μＨのオーダの）低い直列インダクタンスにより、高温点灯モジュールを電子バラストおよびランプからデカップリングする。直列インダクタンスは高温点灯モジュールの入力側と出力側との間に接続される。]
[0051] その際には高温点灯モジュールにおいて、直列インダクタンスに対して高電圧パルス（ＨＶパルス）を並列に発生させることができ、この高電圧パルスは上記の直列インダクタンスの後に比較的短い方の線路部材へ供給される。]
[0052] 有利には、直列インダクタンスの電圧耐性は十分である。]
[0053] ここで提案したアプローチにより、有利には、高温点灯モジュールにおいてさらにアクティブな電子回路を使用することなく、ランプを点灯するための電圧パルスを発生することができる。このことは有利には、高温点灯モジュールに、電子バラストによってランプ引込線を介して直接動作するかまたは励起することができる適切な構成の高い品質係数のＬＣ共振回路を設けることによって実現される。]
[0054] 有利には、高温点灯モジュールに設けられたＬＣ共振回路をまずは絶縁してフリーホイール動作させ、外部の減衰影響の作用を十分に受けることなく共振が、高い品質係数で可能な限り減衰なしで、最大２０ｋＶの電圧値まで振動することができる。]
[0055] たとえば１５ｋＶ〜２０ｋＶの所定の電圧レベルまたは電圧領域に達するまで、この振動しているＬＣ共振回路はスイッチを介してランプまでの線路部材に結合される。このスイッチを実現できる手法は種々存在する。たとえばスイッチは、所定の降伏電圧を有する火花間隙または半導体スイッチまたは点灯電圧を含むことができる。]
[0056] 高温点灯モジュールのＬＣ共振回路が１５ｋＶ〜２０ｋＶの間の値に達すると直ちに、接続された火花間隙は所定の降伏電圧で導通し、発生した電圧レベルをランプに繋がる比較的短い方の接続線路に直接入力結合する。]
[0057] 前記点灯電圧は高抵抗のランプに印加され、該ランプにおいて点灯絶縁破壊を発生する。]
[0058] 高温点灯モジュールに接続された電子バラスト自体は、内部の低インダクタンスの直列インダクタンスを介して、ランプに常に動作可能に接続されており、点灯絶縁破壊の検出直後に通常のランプ動作、この場合にはランプ始動動作を開始することができる。]
[0059] 図１に上記の構成を示している。] 図１
[0060] 図１はＥＢハーフブリッジ１０１を含んでおり、このＥＢハーフブリッジ１０１はランプ線路１０３を介して高温点灯モジュール１０２に接続されている。この高温点灯モジュール１０２に、ランプ線路１０４を介してランプ１０５が接続されている。] 図１
[0061] ランプ線路１０３は有利には３ｍ未満の長さであり、ランプ線路１０４は有利には３０ｃｍ未満の長さで形成されている。]
[0062] ＥＢハーフブリッジ１０１は、３つの入力端１０６，１０７および１０８と、２つの出力端１１０および１１１と、２つの半導体スイッチＱ１およびＱ２と、コイルＬ１と、２つのコンデンサＣ１およびＣＢ１とを有し、前記半導体スイッチはとりわけｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。]
[0063] 入力端１０６はＥＢハーフブリッジ１０１に電圧を供給し、入力端１０７はＭＯＳＦＥＴＱ１のゲート端子に接続されており、入力端１０８はＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のゲート端子に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のソース端子はＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のドレイン端子に接続されており、コイルＬ１を介して接続点１０９に接続されている。コンデンサＣ１は接続点１０９に接続されており、また、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のソース端子と出力端１１１とにも接続されている。コンデンサＣＢ１の一端は接続点１０９に接続されており、他端は出力端１１０に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のドレイン端子は入力端１０６に接続されている。]
[0064] 高温点灯モジュール１０２は入力端１１２および１１３と出力端１１４および１１５とを有する。さらに高温点灯モジュール１０２は、ＬＣ共振回路１１６とスイッチ１１７とコイルＬＲ２（直列インダクタンス）とを有する。]
[0065] ＬＣ共振回路１１６はコイルＬ２およびコンデンサＣ２を有する。スイッチ１１７は有利には火花間隙（たとえば１７ｋＶ）として形成されている。]
[0066] コイルＬ２の一端は入力端１１２に接続されており、他端はコンデンサＣ２の端子とスイッチ１１７の端子とに接続されている。コンデンサＣ２の他方の端子は入力端１１３に接続されており、該入力端１１３は出力端１１５に接続されている。スイッチ１１７の他方の端子は出力端１１４に接続されており、かつコイルＬＲ２を介して入力端１１２に接続されている。]
[0067] ランプ１０５は高温点灯モジュール１０２の出力端１１４および１１５に接続されている。ランプ１０５は有利には高圧気体放電ランプとして構成されている。]
[0068] ランプ１０５を点灯するためには、ＬＣ共振回路１１６がスイッチ１１７を介して１５ｋＶを上回る電圧を出力端１１４からランプ１０５へ伝送し、有利にはランプ１０５が点灯するまで、ＥＢハーフブリッジ１０１によって該ＬＣ共振回路１１６が励振される。]
[0069] 高温点灯モジュール１０２による点灯後、ランプ１０５はＥＢハーフブリッジ１０１で直列インダクタンスＬＲ２を介して動作することができる（ランプ１０５の通常動作）。]
[0070] 通常動作中、ランプ１０５は有利には、ＬＣ共振回路１１６がほぼ完全にパッシブになる周波数領域（たとえば１００ｋＨｚ未満）で動作する。その後は、とりわけ点灯電圧の過上昇が発生することはない。]
[0071] ＥＢハーフブリッジの入力端１０７および１０８は、振動回路を所定の周波数で励振するように、とりわけマイクロコントローラまたはプロセッサを介して駆動制御されるように設けられている。振動回路の共振周波数をカバーするように、周波数の変化自体を変調し、かつ／または、所定の周波数スイープを発生させることができる。また、ランプが点灯するのを保証するために、複数の点灯工程を連続して実施することもできる。さらに、所定数の点灯工程が行われた後に、制御装置（プロセッサ、マイクロコントローラ等）によって、ランプが発光しているか否かを検査することもできる。場合によっては、発光していないランプをエラーとして検出し、システムを遮断することもできる。]
[0072] ＥＢハーフブリッジ１０１のコンデンサＣＢ１（「ブロックコンデンサ」）は有利には大きい寸法を有し、ＥＢハーフブリッジからのＤＣ成分をブロックするのに使用される。このコンデンサＣＢ１は共振位置の場所にほとんど影響しない。択一的に、コンデンサＣＢ１を別の場所に設けることもでき、たとえばランプ引出線に設けることもできる。]
[0073] 容量が小さいブロックコンデンサの場合、回路ないしはシステムの振舞いは質的に変化しない。共振位置の場所が僅かにシフトするだけである。このことは、共振を検出する場合にブロックコンデンサの容量を適切に考慮すれば対応することができる。]
[0074] 通常のランプ動作では、発生する動作電圧は通常のランプ動作電圧に相応して５ｋＶを大幅に下回り、接続されたスイッチ１１７の火花間隙はＬＣ共振回路１１６の出力端と高温点灯モジュール１０２の出力端１１４とを完全に分離する。]
[0075] 高温点灯モジュール１０２のＬＣ共振回路１１６は有利には、通常のランプ動作で（とりわけ動作周波数が１００ｋＨｚを下回る場合）共振位置を有さないように構成される。こうするために有利には、ＬＣ共振回路１１６の固有共振周波数が１００ｋＨｚを上回るように設定しなければならない。このことにより、インダクタンスＬ２の値を最大３０ｍＨにすることができる。]
[0076] たとえば、高温点灯モジュール１０２に設けられたＬＣ共振回路１１６の固有共振周波数は、以下の数式から得られる。]
[0077] Ｌ２＝２０ｍＨ、および、Ｃ２＝１００ｐＦの場合、ＬＣ共振回路１１６の固有共振周波数は、ｆ０２＝１１２．５ｋＨｚとなる。]
[0078] このような周波数ｆ０２の場合、高温点灯モジュール１０２の外側のＬＣ共振回路１１６は、低いインピーダンスを有する。有利には、このような周波数で動作することは避けるべきである。というのもその際には、コイルＬ１およびコンデンサＣ１をベースとするＥＢハーフブリッジの共振回路の出力電圧は０に維持され、短絡のように負荷がかかるからである。]
[0079] 高温点灯モジュール１０２においてＬＣ共振回路１１６を励振するためのアクティブな周波数を求めるためには、ＥＢハーフブリッジ１０１内のハーフブリッジ共振回路も発生源周波数として考慮する。]
[0080] 共振位置を求めるためにはとりわけ、２つの連続して接続された図２の振動回路の等価回路図が適している。] 図２
[0081] 図２の構成の大部分は図１に相応する。ここでは、コンデンサＣＢ１、スイッチ１１７および直列インダクタンスＬＲ２とランプ１０５とが省略されているだけである。このことにより、両振動回路Ｌ１Ｃ１およびＬ２Ｃ２となり、Ｌ２とＣ２との間の中間タップは接続点２０１として示されており、この接続点に電圧Ｕ２が印加される（図１ではこの接続点にスイッチ１１７が接続されている）。] 図１ 図２
[0082] 振動回路Ｌ１Ｃ１はＥＢハーフブリッジにおける振動源周波数を表し、振動回路Ｌ２Ｃ２は高温点灯モジュールにおける高温点灯共振を表す。]
[0083] 図３Ａおよび図３Ｂに、数式（Ｇ．１）〜（Ｇ．６）を示している。] 図３Ａ 図３Ｂ
[0084] 図２から得られるこの二重共振回路は、微分方程式（Ｇ．１）によって表すことができる。この微分方程式の特徴的な多項式は４次であり、数式（Ｇ．２）中に記載されている。この数式において対ごとに複素共役となる４つのゼロ点が、数式（Ｇ．３）および（Ｇ．４）に示された２つの共振周波数ｆｄ０１およびｆｄ０２となる。上記の例では、共振周波数は、ｆｄ０１＝１０２．７ｋＨｚ、および、ｆｄ０２＝１４２．４ｋＨｚとなる。] 図２
[0085] このような共振周波数ｆｄ０１およびｆｄ０２で、２重共振回路の出力、すなわちＬＣ共振回路（図１中では１１６）の出力が振動する。] 図１
[0086] その際に有利なのは、周波数が比較的低い共振周波数を避けることにより、容量性素子および誘導性素子における損失が小さくなり、相応に高い品質係数を実現することである。]
[0087] 上側の共振位置の効率の方が高い場合には、これも点灯電圧の発生に使用することができる。]
[0088] 微分方程式を解き、その後に周波数領域にフーリエ変換を行うことにより、結合されたこれら２つの振動回路の電圧に対する周波数応答を数式（Ｇ．５）および（Ｇ．６）で求めることができる。]
[0089] ω＝２πｆの角周波数と発生源電圧ＵＳ（これは、ＭＯＳＦＥＴＱ１とＱ２との間の接続点２０２に発生する）とにより、ＥＢハーフブリッジの出力端（すなわち接続点１０９）における電圧特性Ｕ１（ｆ）と、高温点灯モジュールにおける点灯共振の出力（すなわち端子２０１における出力）の電圧特性Ｕ２（ｆ）とが得られる。図４にこれら２つの電圧特性を示す。ここでは、共振過上昇の大きさに影響する減衰係数の影響、たとえばコア損失や渦電流損失等は、完全には考慮されていない。] 図４
[0090] 電圧特性Ｕ１（ｆ）は、ＥＢハーフブリッジの出力端に直接発生する内部振動回路の出力端での周波数に対する電圧特性に相応し、電圧特性Ｕ２（ｆ）は、１５ｋＶの火花間隙の入力端に直接発生する外部振動回路の出力端での周波数に対する電圧特性に相応する。]
[0091] 有利にはランプ（図１を参照して説明した上記構成を参照されたい）は、２０ｋＨｚ〜９０ｋＨｚの周波数領域で動作する。この周波数領域では、高温点灯モジュールの共振位置は大幅にパッシブに振舞う。] 図１
[0092] 周波数ｆｄ０１＝１０２．７ｋＨｚは、点灯モジュールの出力端でランプを励起することができる２重共振回路の１次共振周波数である。周波数ｆ０２＝１１２．５Ｈｚは、内部共振回路（図１中のＬ１Ｃ１）に短絡状に負荷がかかる図１のＬＣ共振回路１１６の固有共振周波数に相応する。周波数ｆｄ０２＝１４２．４ｋＨｚの場合、２重共振回路は２次共振周波数となり、この共振周波数によっても、ランプを点灯モジュールの出力端で励起することができる。] 図１
[0093] 以下の回路例に実施形態および択一的な構成を示している。]
[0094] 図５には、図１のＥＢハーフブリッジ１０１と高温点灯モジュール１０２とを含む回路構成を示している。] 図１ 図５
[0095] 同図では、高温点灯モジュール１０２に設けられた直列インダクタンスＬＲ２はランプ引込線に配置されており、高温点灯モジュール１０２で発生した高電圧はランプ引込線に入力結合される。]
[0096] 図６には、ランプ線路１０３を介して高温点灯モジュール６０１（入力端６０２および６０３と出力端６０４および６０５を含む）に接続されたＥＢハーフブリッジ１０１を含む構成を示す。このＥＢハーフブリッジ１０１はとりわけ、高温点灯モジュール６０１の入力端６０２および６０３に接続されている。高温点灯モジュール６０１の出力端６０４および６０５にランプ線路１０４を介してランプ１０５が接続されている。] 図６
[0097] 高温点灯モジュール６０１内では、入力端６０２が出力端６０４に接続されている。入力端６０２はまた、コイルＬ２Ｂを介して接続点６０６にも接続されている。接続点６０６と入力端６０３との間にコンデンサＣ２Ｂが設けられ、接続点６０６と出力端６０５との間にスイッチが配置され、とりわけ火花間隙（１５ｋＶ）が配置される。入力端６０３はコイルＬＲ２Ｂ（直列インダクタンス）を介して出力端６０５に接続されている。]
[0098] 直列インピーダンスＬＲ２Ｂは図６ではランプ引出線に設けられており、高温点灯モジュール６０１で発生した高電圧はこのランプ引出導線（高温点灯モジュール６０１の出力端６０５）に入力結合される。] 図６
[0099] 図７Ａに、図１のＥＢハーフブリッジ１０１と（入力端７０２，７０３および出力端７０４，７０５を有する）高温点灯モジュール７０１とを含む択一的な回路構成を示す。] 図１ 図７Ａ
[0100] ＥＢハーフブリッジ１０１はランプ線路１０３を介して高温点灯モジュール７０１の入力端７０２および７０３に接続されている。高温点灯モジュール７０１の出力端７０４および７０５にランプ線路１０４を介してランプ１０５が接続されている。]
[0101] 高温点灯モジュール７０１の入力端７０２はコイルＬ２Ｃを介して接続点７０７に接続されている。コンデンサＣ２Ｃは入力端７０３と接続点７０７との間に接続されている。火花間隙（１５ｋＶ）の一端は接続点７０７に接続されており、他端は出力端７０４に接続されている。入力端７０２と出力端７０４との間にインダクタンスＬＲ２Ｃ１が設けられており、入力端７０３と出力端７０５との間にインダクタンスＬＲ２Ｃ２が設けられており、インダクタンスＬＲ２Ｃ１およびＬＲ２Ｃ２は差分に配置されるように同一のコアに設けられる。このことにより、全実効直列インピーダンスは以下の数式で求められる。
Ｌｇｅｓ＝２・（ＬＲ２Ｃ１＋ＬＲ２Ｃ２）＝４・ＬＲ２Ｃ]
[0102] その点では図７では、一続きの直列インピーダンスがランプ引込線でもランプ引出線でも対称的に配置される。]
[0103] このような回路構成の利点は、火花間隙を介してランプ引込線に誘導されるかないしは入力結合される点灯電圧が変圧作用によって２倍の大きさでランプに作用することである。]
[0104] 図７Ｂに図７Ａの択一的な回路構成を示している。この構成では、点灯電圧は火花間隙を介してランプ引出線に入力結合され、変圧作用によって２倍の大きさでランプに作用する。] 図７Ａ 図７Ｂ
[0105] 図８に、図１のＥＢハーフブリッジ１０１と高温点灯モジュール８０１（入力端８０２，８０３と出力端８０４，８０５および８０６とを有する）とを含む択一的な回路構成を示す。] 図１ 図８
[0106] ＥＢハーフブリッジ１０１はランプ線路１０３を介して高温点灯モジュール８０１の入力端８０２および８０３に接続されている。高温点灯モジュール８０１の出力端８０４および８０５にランプ線路１０４を介してランプ８０７が接続されている。さらに、ランプ８０７は点灯電極を有し、高温点灯モジュール８０１の出力端８０６からこの点灯電極に給電が行われる。]
[0107] 高温点灯モジュール８０１内では、入力端８０２が出力端８０４に接続され、入力端８０３が出力端８０５に接続されている。入力端８０２と出力端８０６との間にコイルＬ２Ｄが設けられ、入力端８０３と出力端８０６との間にコンデンサＣ２Ｄが配置されている。]
[0108] 高温点灯モジュール８０１の出力端８０６を介して給電された点灯電極により、パルス波形または高周波波形の高電圧をランプに容量的に入力結合することができる。]
[0109] この場合、ランプ引込線ないしはランプ引出線に設けられる別個の直列インピーダンスを省略することができる。]
[0110] 上記の構成は、フルブリッジを有する電子バラストにも相応に転用することができる。]

权利要求:

請求項1
ランプの点灯電圧を発生させる装置において、・当該装置は、スイッチを介して前記ランプに接続された第１の共振回路を有し、・前記第１の共振回路に第２の共振回路が前置接続されていることを特徴とする装置。
請求項2
前記スイッチは前記第１の共振回路における立ち上がり振動電圧によってアクティベートされる、請求項１記載の装置。
請求項3
前記スイッチは、・火花間隙と、・半導体スイッチと、・点灯電極とのうち少なくとも１つを有する、請求項１または２記載の装置。
請求項4
前記第２の共振回路は線路を介して、点灯電圧を発生するための電気エネルギーを前記第１の共振回路に供給する、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
請求項5
前記第２の共振回路は電子バラスト内に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
請求項6
前記第２の共振回路および／または前記第１の共振回路を駆動制御するマイクロコントローラおよび／またはプロセッサユニットが設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
請求項7
前記マイクロコントローラは前記第１の共振回路および／または前記第２の共振回路を繰り返し駆動制御し、とりわけ周波数を変化させて駆動制御する、請求項６記載の装置。
請求項8
前記第１の共振回路および前記スイッチは前記ランプの近傍に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
請求項9
前記第１の共振回路は高温点灯モジュール内に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
請求項10
前記第１の共振回路は前記スイッチに直列接続されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
請求項11
前記第１の共振回路とスイッチとの直列回路にバイパス素子が並列に設けられている、請求項１０記載の装置。
請求項12
前記バイパス素子は直列インピーダンスである、請求項１１記載の装置。
請求項13
前記バイパス素子は、前記ランプのランプ引込線にある直列インピーダンスおよび／または該ランプのランプ引出線にある直列インピーダンスを含む、請求項１１または１２記載の装置。
請求項14
前記ランプ引込線の直列インピーダンスと前記ランプ引出線の直列インピーダンスとは異なる方向で１つのコアに取り付けられている、請求項１３記載の装置。
請求項15
前記ランプは高圧気体放電ランプであり、とりわけＨＥ‐ＨＣＩランプである、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。
請求項16
請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置をプロセッサ装置またはハードワイヤド論理回路によって駆動制御する方法。