为气体放电灯降低工作设备的端电压的方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的、用于气体放电 灯的电子工作设备。在此，尤其涉及能相对于地电位降低至少一个输 出端(2，3)的电位的电路拓扑。输出端可理解为其上连接有灯的、 工作设备的接线端。如果没有详细说明电位的参考，则电位就是参考 地电位。

现有技术

出于以下原因，气体放电灯的电子工作设备的输出端电位需保持 尽可能地小：首先，当输出端的电位过高时会产生绝缘问题。可能会 向地电位产生不再能容许的漏电流；在某种情况下不再能确保所述设 备的接触可靠性。由于输出端的电位高度还是一个与安全性有关的 量，所以其有效值由IEC标准60928来限制。

其次，在频率较高时，输出端的高电位会对输入电源线产生强烈 的、与线路有关的同步干扰。该电位越低，为无线电去干扰所花费的 费用就越少。

以如下方面为出发点，即通过对两点之间的电压进行有效值测试 来确定所述两点之间的电位差。在下文的考察中，可以以与工作设备 的输出端(2，3)相连的两个灯接线端为出发点。对于具有加热螺旋 线的灯来说，在其通常为四个的接线端当中，通过螺旋线相连地两个 端子均为近似相同的电位。在两个主要的灯接线端之间，给需工作的 灯施加必需的灯点火电压。参考上文讲述的问题，所述两个输出端(2， 3)的高电位是比较危险的。该问题随着灯点火电压的增加而变得更加 激化。尤其是外径为16mm的现代低压放电灯，其相对于常规26mm的 灯具有更高的灯点火电压。在用于两个灯的工作设备中，迄今上述 16mm的灯串联起来是不可能的，因为在该串联电路中，加倍的灯点火 电压将会使至少一个输出端的电位相对于地电位而超过允许的极限 值。因此，现有技术是在所述灯的并联电路中来解决该问题。但是若 采取灯的并联电路，就必须为每个灯装设一个灯回路，由此增加了所 述设备的成本、重量和位置需要。

发明叙述

本发明的任务在于，提供一种如权利要求1的前序部分所述的工 作设备，其中可以使输出端的电位最大值保持尽可能地低。

在具有权利要求1的前序部分特征的工作设备中，该任务由权利 要求1的特征部分所述的特征来解决。特殊的优选实施方案由从属权 利要求给出。

用于气体放电灯的电子工作设备通常具有一个提供交流电压的交 流电压发生器(G)，所述交流电压所具有的频率远远大于电源电压的 频率。施加在发生器输出端(1)上的交流电压相对于近似等于地电位 的参考电位(E)大多都是单极的。为了把交流电压发生器(G)的电 源内阻转换为适合于灯工作的值，在电抗网络(Z)中馈入所述的交流 电压。该电抗网络提供一个第一输入端(2)，其上连接了一个或多个 串联的灯。第二输出端(3)经过耦合电容(CB)而导往参考电位(E)。 所述的耦合电容承载了交流电压源的直流成份，由此使灯利用无直流 的交流电压进行工作。通常，需要使所述耦合电容(CB)的一个接线 端处于参考电位(E)，由此可以使所述工作设备的其它部件更好地利 用其上的电压。

于是，根据上述的本发明任务，必须降低至少一个输出端(2，3) 的电位。所述的第一输出端(2)通常具有较高的电位，因此，首先必 须降低该电位。根据本发明，这是通过如下方式来实现的，即在所述 第二输出端(3)和参考电位(E)之间的连接中串接地插入一个作用 为电压源的电元件(VC)。在此形成的电压降(UVC)必须具有如下的 电压过程，它能适合于降低第一输出端(2)的电位。譬如，通过使所 述的电元件为一种可控的电压源来维持该条件。于是，如此地选择所 述的控制，使得所述电压降(UVC)的频率等于由交流电压发生器(G) 产生的交流电压的频率。尤其有利的是，利用耦合线圈来实现上述的 可控电压源。

利用上述措施时，所述第二输出端(3)的电位自然不能大于所述 第一输出端(2)的电位。在理想情况下，该两个输出端(2，3)的电 位大小相同。

附图说明

下面将借助多个实施例来详细讲述本发明。其中：

图1示出了一般的电路设计，用于按本发明为放电灯实现一种工 作设备，使得该放电灯的输出端(2，3)具有较低的电位，

图2、3、4示出了图1所示一般解决方案的特殊实施例。

图1示出了由交流电压发生器(G)、电抗网络(Z)、灯(LP)、 作用为电压源的电元件(VC)、以及耦合电容(CB)组成的串联电路。 交流电压发生器(G)在发生器输出端(1)和参考电位(E)之间馈入 一个电压。所述电抗网络(Z)基本连接在发生器输出端(1)和所述 第一输出端(2)之间。如虚线所示，电抗(Z)也可以具有通往参考 电位(E)和第二输出端(3)的接线端。所述的灯(LP)位于第一(2) 和第二输出端(3)之间。也可以串联地驱动多个灯来代替一个灯(LP)。 在所述第二输出端(3)和参考电位(E)之间有一个由耦合电容(CB) 和作用为电压源的电元件(VC)组成的串联电路。

图2更详细地示出了图1所示一般部件的实施。在此，所述的电 抗网络(Z)由灯扼流圈(L1)和谐振电容(CR1)组成。所述的灯扼 流圈(L1)位于交流电压发生器(G)的发生器输出端(1)与第一输 出端(2)之间。谐振电容(CR1)并联在灯(LP)上。电元件(VC) 被实施为耦合电感(L11)。与灯扼流圈(L1)的耦合是通过公共的铁 芯(4)来表示的。耦合电感(L11)的作用就如同由电灯扼流圈(L1) 两端的电压进行控制的电压源。如此地实现所述灯扼流圈(L1)与耦 合电感(L11)之间的耦合，使得所述第一输出端(2)的电位被降低。 如此来选择所述灯扼流圈(L1)和耦合电感(L11)的电感值，使得在 某个由交流电压发生器(G)输出的电压情况下调节出所需的灯电流。

在图3中，电抗网络(Z)相对于图2有所修改。在此，所述的谐 振电容(CR2)位于第一输出端(2)与参考电位(E)之间。由此在某 些情况下可以针对灯的点燃而得到改善的电位状况。其余的拓扑与图2 相同。对图2所作的注释在此也相应适用。

与图2相比，在图4中给交流电压发生器(G)并联地加入了一个 由电感(L2)和电容(C1)组成的串联电路。耦合电感(L21)不再象 图2中(L11)一样与灯扼流圈(L1)进行耦合，而是与所述新加入的 电感(L2)进行耦合。由电容(C1)阻隔交流电压源(G)的可能的直 流成份。该增加的费用带来了如下自由度：此时可以与输出端(2，3) 的电位降无关地确定灯扼流圈(L1)的规格。针对图1和2所说明的 功能原理的注释在此也相应适用。该实施方案的另一修改可能性在 于，在图4中与图3相类似，所述的谐振电容(CR1)不是与第二输出 端(3)相连，而是接在参考电位(E)上。