专利名称：高强度放电灯的安定器的制作方法
技术领域：
本发明与电子电路有关，具体地说，是指一种高强度放电灯的安定器。
背景技术：
按，高强度放电灯(HID，High Intensity Discharging Lamp)，为一种气体放电灯，需以高压启动，而在启动后稳态时，由于本身不具有电流自制能力，且发光特性容易受到电压或频率变动影响，会导致HID灯特性变化或是寿命缩短，因此，必须仰赖电子安定器来解决前述问题。
然而，现今公知的安定器仅适用于一般气体放电灯，对于较高压的HID灯，例如投影机、汽车头灯所使用的HID灯，则需使用国际大厂的特殊电路，其产品成本较高，售价贵，对市场的普及性造成阻碍。
图7所示，为一公知的HID灯电子安定器(70)，使用汽车的直流电源，其主要具有一滤波电路(71)，一返驰式转控器(73)，一全桥换流器(75)，一高压点火电路(77)，以及一控制线路(79)；其中，汽车的直流电先经该滤波电路(71)滤波，再流入返驰式转控器(73)输入端，由该返驰式转控器(73)提供HID灯所需的高压驱动电源、灯管暂态及稳态时的电源(15-310V)，再由该返驰式转控器(73)输出至该全桥换流器(75)、以及该高压点火电路(77)的低压端，而全桥换流器(75)输出端依序串接HID灯、以及高压点火电路(77)的输出端，成为高压“串联”式架构，由该全桥换流器(75)将电源转换成供应点灯的交流电源，流入高压点火电路(77)产生高压到HID灯泡，使HID灯内的高压气体电离，进而发光，另外，该控制线路(79)则负责控制各个构件间的动作状态，以控制执行点灯程序。
前述架构的缺点在于一、返驰式转换器的输出从15-310V变化太大，制作较困难，成本亦较高。
二、全桥换流器内的四开关，必须要耐压大于500V以上，此种元件的成本高，工作温度高，可靠性较低。
三、高压点火电路采串联式，变压器T3的二次侧线圈的圈数要少，线径大，阻抗才会小，然而这会使得一次侧和二次侧线圈间的感应困难，而且制作的稳定性及一致性较差，品质较难控制，且T3的切换开关(78)必须处理大于2KV的电压，故需采用高单价的Spark Gap元件，然而，其容易损坏，大多数的故障乃是由Spark Gap所造成。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高强度放电灯的安定器，其可改善前述公知的缺失，而具有更为可靠、更为稳定的功效。
为了实现上述目的，依据本发明所提供的一种高强度放电灯的安定器，包含有一电源单元，用以提供直流电源；一换流单元，主要具有四开关，连接于该电源单元，用以将直流电源转换为交流电源；一抗压电控开关，至少由一高压二极管并联一电控开关组成，该电控开关的壳体内部灌设耐高压绝缘油，由此该抗压电控开关即具有抗高压且能使交流电通过的特性，该抗压电控开关连接于该换流单元；一高压点火单元，连接于该抗压电控开关；一电流感测元件，连接于该换流单元；一控制线路，连接于该换流单元、该电源单元、该高压点火单元、以及该抗压电控开关，用以控制各单元/开关的动作。
其中还包含有一滤波单元，连接于该电源单元。
其中该电源单元由一第一电源以及一第二电源所组成，该第一电源连接于该换流单元，该第二电源为一直流电源，连接于该抗压电控开关。
其中该第二电源主要为一独立变压器升或降压取得。
其中该第二电源由主电源倍压来取得。
其中该电流感测元件为一电阻。
其中该电控开关为一继电器。
其中该换流单元为一全桥换流单元，主要由四个MOSFET所组成。
为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下三较佳实施例并配合
如下，其中图1为本发明第一较佳实施例的电路结构图；图2为本发明第一较佳实施例的部份构件结构图，显示抗压电控开关的结构；图3为本发明第二较佳实施例的电路结构图，显示增加一滤波电路的状态；图4为本发明第三较佳实施例的电路结构图；图5为本发明第三较佳实施例的另一电路结构图；图6为本发明的电路结构示意图；图7为公知安定器的电路结构图。
具体实施例方式
请参阅图1，本发明第一较佳实施例所提供的一种高强度放电灯的安定器(10)，主要由一电源单元(11)、一换流单元(14)、一抗压电控开关(17)、一高压点火单元(21)、一电流感测元件(24)、以及一控制线路(27)所组成，其中该电源单元(11)，用以提供灯管在各阶段的直流电源；该换流单元(14)，主要具有四MOSFET开关(15)，本实施例中是以全桥架构连接，该换流单元(14)连接于该电源单元(11)，用以将直流电源转换为交流电源；该抗压电控开关(17)，由一高压二极管(171)并联一电控开关(172)所组成，其中，该电控开关(172)为一耐高压继电器，如图2所示，该电控开关(172)的壳体(173)内部灌设耐高压绝缘油(174)，该壳体(173)内并具有电控开关(172)的相关结构，由该绝缘油(174)的灌设，可使得该电控开关(172)在接点开路时具有抗高压的特性，而该高压二极管(171)并联后则具有挡住高压反馈并具有能通过交流电的特性，该抗压电控开关(17)连接于该换流单元(14)；该高压点火单元(21)，主要由一变压器的二次侧线圈(22)与二个二极管(23)串接形成，连接于该抗压电控开关(17)，且用以并联于HID灯(99)；该电流感测元件(24)，本实施例中为一电阻，连接于该换流单元(14)；该控制线路(27)，连接于该换流单元(14)、该电源单元(11)、该高压点火单元(21)、以及该抗压电控开关(17)，用以控制各单元/开关的动作。
如图1所示，该电源单元(11)用来提供HID灯(99)在辉光放电、辉光转弧光及弧光放电阶段的电源，且提供较高电压在高压崩溃阶段予HID灯(99)协助崩溃，该换流单元(14)则提供HID灯(99)交流电源，该高压电控开关(17)则具有挡住高压反馈并具有能通过交流电的特性，该电流感测元件(24)侦测HID灯(99)电流，该高压点火单元(21)使HID灯(99)在启动时，其内部的高压气体电离。
此外，由于该高压点火单元(21)采并联式，供给HID灯(99)的电流并不经过点火线圈，因此可取用一般市售的低成本高压点火器，例如小引擎点火器，其二次侧线圈可达4500匝以上，为一成熟且成本低廉的点火器，而且此种点火器产生高压的时间长，焦耳数大时，更容易点亮HID灯(99)。
请再参阅图3，本发明第二较佳实施例所提供的一种高强度放电灯的安定器(30)，主要概同于前述第一实施例，不同之处在于还包含有一滤波单元(32)，连接于电源单元(31)，用以将外界输入的电源予以滤波，使该电源单元(31)提供更为稳定的电源。
请再参阅图4，本发明第三较佳实施例所提供的一种高强度放电灯的安定器(40)，主要概同于前述第一实施例，不同之处在于该电源单元(41)由一第一电源(411)以及一第二电源(412)所组成，该第一电源(411)连接于该换流单元(44)，该第二电源(412)为一直流电源，主要由一变压器所构成，且连接于控制线路(57)，该抗压电控开关(47)除了具有一高压二极管(471)以及一电控开关(472)外，还具有一二极管(475)串接于该高压二极管(471)，该电控开关(472)则并联于该二个二极管(471)(475)，该第二电源(412)直接连接于该二个二极管(471)(475)之间；其中，该第二电源(412)提供较高压的的电源(410V的开路电压)，不经该换流单元(44)的控制，因此使得第一电源(411)的输出范围可以较小(约在15-130V)，该换流单元(44)的四个开关(45)的耐压要求亦因而大幅下降(约大于150V即可)，无须使用高价的耐压元件，即可使用。
请再参阅图5，本发明第三实施例中的第二电源(412’)亦可由电源单元(41’)的第一电源(411’)倍压取得。
请再参阅图6A，本发明的高压点火单元(61)亦可为一变压器的二次侧线圈(62)与一电容(63)串接形成，并用以并联于HID灯(99)，同样可产生与第一实施例所述的高压点火单元(21)相似的效果；图6B则显示高压点火单元(65)亦可为一变压器的二次侧线圈(66)与一二极管(67)串接，该二次侧线圈(66)的另一端接地，同样可用来并联于HID灯，亦可产生相似的效果。
前述各实施例中，电流感测元件除电阻之外，亦可为其他具有阻抗的元件，例如电感、电容等，即，本发明电流感测元件并不以电阻为限。
经由上述结构，本发明可产生的优点为一、电源单元的输出变化较小由本发明所提供的电路，可使得电源单元的输出变化介于15-130V之间，其变化较公知的更小，制作上更为容易，成本更低。
二、开关耐压需求较低，仅约150V即可，相对的，其工作温度亦较低，可靠性因而提高。
三、由于本发明的高压点火单元并联于HID灯，供给HID灯的电流并不经过点火线圈，因此可取用一般市售的低成本高压点火器，例如小引擎点火器，其二次侧线圈可达4500匝以上，为一成熟且成本低廉的点火器，较公知的更为节省成本，且在高压产生时间长，焦耳数大时，更容易点亮HID灯。
权利要求
1.一种高强度放电灯的安定器，包含有一电源单元，用以提供直流电源；一换流单元，主要具有四开关，连接于该电源单元，用以将直流电源转换为交流电源；一抗压电控开关，至少由一高压二极管并联一电控开关组成，该电控开关的壳体内部灌设耐高压绝缘油，由此该抗压电控开关即具有抗高压且能使交流电通过的特性，该抗压电控开关连接于该换流单元；一高压点火单元，连接于该抗压电控开关；一电流感测元件，连接于该换流单元；一控制线路，连接于该换流单元、该电源单元、该高压点火单元、以及该抗压电控开关，用以控制各单元/开关的动作。
2.依据权利要求1所述的一种高强度放电灯的安定器，其特征在于，其中还包含有一滤波单元，连接于该电源单元。
3.依据权利要求1所述的一种高强度放电灯的安定器，其特征在于，其中该电源单元由一第一电源以及一第二电源所组成，该第一电源连接于该换流单元，该第二电源为一直流电源，连接于该抗压电控开关。
4.依据权利要求3所述的一种高强度放电灯的安定器，其特征在于，其中该第二电源主要为一独立变压器升或降压取得。
5.依据权利要求3所述的一种高强度放电灯的安定器，其特征在于，其中该第二电源由主电源倍压来取得。
6.依据权利要求1所述的一种高强度放电灯的安定器，其特征在于，其中该电流感测元件为一电阻。
7.依据权利要求1所述的一种高强度放电灯的安定器，其特征在于，其中该电控开关为一继电器。
8.依据权利要求1所述的一种高强度放电灯的安定器，其特征在于，其中该换流单元为一全桥换流单元，主要由四个MOSFET所组成。
全文摘要
本发明是有关于一种高强度放电灯的安定器，包含有一电源单元；一换流单元，主要具有四开关，连接于该电源单元；一抗压电控开关，至少由一高压二极管并联一电控开关组成，该电控开关的壳体内部灌设耐高压绝缘油，由此该抗压电控开关即具有抗高压且能使交流电通过的特性，该抗压电控开关连接于该换流单元；一高压点火单元，连接于该抗压电控开关；一电流感测元件，连接于该换流单元；一控制线路，连接于该换流单元、该电源单元、该高压点火单元、以及该抗压电控开关，用以控制各单元/开关的动作，成为高压并联线路架构。
文档编号H05B41/292GK1678160SQ200410031938
公开日2005年10月5日 申请日期2004年3月31日 优先权日2004年3月31日
发明者魏成谷 申请人:车王电子股份有限公司