专利名称：光源点亮装置的制作方法
作为已知的光源点亮电路，可以列举的有日本专利Nos.5-174987以及美国专利Nos.5159244和5481447。
由此产生的需求是在充分改善点亮稳定性的同时简化结构、缩小体积和减轻重量。
日本专利Nos.5-174987提供了一种高效光源点亮装置，它没有采用任何如扼流线圈和变压器组件(这些组件的尺寸较大)，但是可以在临界停闪频率以上无闪烁地发光，与此同时获得体积小、重量轻的薄型结构。
即，按照日本专利Nos.5-174987的发明，这样的设计使得电容器通过充电开关与高压(高于光源点亮电压)直流电源相连，作为负载的光源通过放电开关与电容器相连，充电和放电开关交替地处于导通和断开状态，从而使电容器放电和充电，并且光源可以连续无闪烁地在高于停闪频率下发光，其中点亮电路采用由电容和开关组合以及通过直流或交流电压触发光源的桥式开关连接电路的电压增压和降压电路，从而以高于光源的电压充电，以高于直流电压的高压充电或者以更接近点亮电压的电压充电。而且提供了用于预热型放电灯(例如荧光灯等需要预热的灯)的预热电路。
另一方面，按照日本专利No.4-337292，通过从第一电容器向第二电容器和放电灯的串联电路放电，从而使第二电容器累积电荷，提供了用于交流电点亮放电灯的设计。
但是，对于没有采用扼流线圈和变压器的直流电源点亮光源的光源点亮装置，一般需要在简化结构的前提下提供预热、启动和极性转换电路以及开关控制电路或点亮序列的特殊设计。
即该装置需要设计成为不会因为电流流入光源引起陡峭的交流电源脉动而降低灯的寿命。因此，剩下需要解决的问题是在直流电压(通过整流和平滑获得)点亮光源过程中发生的电流过载等，这是由上述电容器的放电电压与光源电流电压之间的关系引起的。
本发明针对上述情况，其主要目标在于提供一种光源点亮装置，它采用较小而轻的电路元件、如开关元件、电容器等作为点亮电路，并且放电灯的发光质量上乘，没有闪烁。
按照本发明，借助一种光源点亮装置实现其目标，其中能量累积电容器通过放电开关元件与直流电源并联相连，极性转换电路通过能量累积电容器相连，用于极性交替地将能量累积电容器的电压施加到放电灯上，而灯启动高压产生电路与放电灯相连，用于施加高压启动，其特征在于该装置进一步提供控制极性反转电路的极性反转频率，使其高于临界停闪频率。
通过以下借助附图的详述可以进一步理解本发明的其他目标和优点。
图1是表示按照本发明实施例的光源点亮装置的电路图，部分省略；图2是图1装置的采用的控制电路的框图；图3是解释图1装置中控制电路操作的时序图；图4是解释点亮图1所示装置光源操作的时序图；图5是表示图1所示装置基本结构的电路框图；图6是解释图1装置操作的时序图；图7A是解释按照本发明的另一个实施例中能量累积电容器的放电时间与灯电流之间关系的示意图；图7B是解释图7A实施例装置的能量累积电容器的电容量与灯电流之间关系的示意图；图8是图7实施例中装置的电路图，部分省略；图9是图7装置的采用的控制电路的框图；图10是解释图7装置中控制电路操作的时序图；图11是解释图7装置中点亮操作的时序图；图12是表示按照本发明另一个实施例的光源点亮装置的电路图，部分省略；图13是按照本发明另一个实施例中装置的电路图；图14是解释图13装置中点亮操作的时序图；图15是按照本发明另一个实施例中装置的电路图；图16是按照本发明另一个实施例中装置的电路图，部分省略；图17是表示图16所示装置采用的控制电路的电路框图；图18是解释图16装置中控制电路操作的时序图；图19是解释图16装置中点亮操作的时序图；以及图20-25是表示本发明其他实施例的电路图，有些部分被省略。
虽然将借助附图对本发明作出描述，但是可以在不偏离本发明的精神实质的前提下对本发明作出各种修改和改变，因此本发明由后面所附权利要求限定。实施例1参见图1-6，将解释的是本发明的实施例1。在此，特别是图5示出了该实施例装置的电路布局，其中交流电源11通过整流电路12与平滑电路13连接，平滑电路包括平滑电容C，用于产生平滑电路13输出端a和b上的直流电压。点亮电路作为点亮装置跨接在平滑点亮13的输出端a和b上，而且点亮电路还与控制电路15连接，并通过开关电路16与荧光灯等预热型放电灯连接。
另一方面，平滑电路13的输出端a和b与每一个预热电路17和灯启动高压产生电路18连接，而电路17和18的输出提供给开关电路16。在这种设计下，如图6(a)所示，预热电路17通过开关电路16在时刻t01预热放电灯19，从而降低了灯的启动电压，启动更为方便。预热时间约为1秒，经过预热后，如图6(b)所示，灯启动高压产生电路18在时刻t02动作，使放电灯19在如图6(c)所示的时刻t03启动和点亮。
对于快速启动的预热型放电灯19来说，点亮后需要不断加热，但是通常情况下点亮后停止预热电路和高压产生电路18的操作。
参见图1，示出了本实施例的具体电路，其中用于对交流占空进行整流的整流电路12包含二极管电桥DB和电容器C01至C04，用来放置噪声和吸收电涌。平滑电路13包含平滑电容器C05，它在输出端a和b产生直流电压E。在点亮电路14中，二极管D1、MOSFET组成的晶体管Q1和能量累积电容器C1构成的串联电路与电路13的a和b并联，由二极管D2、MOSFET晶体管Q3、Q4的串联电路和由二极管D3、MOSFET晶体管Q5、Q6的串联电路分别与能量累积电容器C1并联，预热型放电灯19(例如荧光灯)的灯丝f1和f2各与晶体管Q3和Q4的连接点以及Q5和Q6的连接点相连。晶体管Q3-Q6构成一个转换放电灯19上电压极性的电路，而如图5所示，极性转换电路同时起着开关电路16的作用并连同二极管D1、晶体管Q1和能量累积电容器C1构成点亮电路14。
预热电路17中的晶体管Q9与平滑电路13的输出端连接，该晶体管还通过预热电阻RP和正向连接的二极管D4与灯丝f1连接并通过同一预热电阻RP和正向连接二极管D5与放电灯的灯丝f2连接。
灯启动高压产生电路18中的晶体管Q7和Q8的串联电路与平滑电路13的输出端a和b并联，高压产生电路18的输出端与晶体管Q5和Q6的连接点相连。灯启动高压产生电路18进一步包括串联电路，该串联电路包括电阻R1和正向串联的二极管DS1-DS6，并连接在点亮电路14中晶体管Q5和Q6连接点与平滑电路13的输出点a之间，晶体管Q7与二极管DS1和电容器CS1的串联电路相关联，4倍电压的Cockcroft-Walton电路由电容器CS1-CS6和二极管DS1-DS6构成，电容CS2与二极管DS1和DS2的串联电路并联，而电容CS3与二极管DS2和DS3的串联电路并联。
如图2所示，用于控制晶体管Q1-Q9的控制电路15包含预热定时器TPH、预热脉冲产生电路PG1、驱动信号产生定时器TPG、用于高压产生电路18的启动信号产生定时器TPG2和启动信号函发生器PG2和PG3。
本发明装置的操作将借助图3和4描述。当电源11在时刻t01接通时，操作预热定时器TPH和驱动信号产生定时器TPG。如图3(a)所示，预热定时器TPH开始时间限定操作，同时使输出处于导通状态，如图3(c)所示，当输出处于断开状态时启动信号产生定时器TPG开始时间限定操作。与此同时，如图3(b)所示的预热期可知，放电灯19得到最适度的预热。
在导通输出产生周期，预热脉冲产生电路PG1接收来自预热定时器TPH的导通输出，向晶体管Q4、Q6和Q9的栅极提供启动信号，从而使这些晶体管处于导通状态，而电流的路径为平滑电路13的输出端a→晶体管Q9→电阻RP→二极管D4→放电灯19的灯丝f1→晶体管Q4→平滑电路13的输出端b，另一条路径为平滑电路13的输出端a→晶体管Q9→电阻RP→二极管D5→放电灯19的灯丝f2→晶体管Q6→平滑电路13的输出端b，从而预热灯丝f1和f2。
随着预热定时器TPH的限制时间超过时刻t02，输出进入断开状态，预热脉冲产生电路PG1不产生任何驱动信号，而晶体管Q4、Q6和Q9处于断开状态。另一个驱动信号产生时间TPG的限制时间在时刻t02出现，与预热定时器TPH限制时间相似，而定时器TPG的输出处于导通状态。伴随着导通，如图3(d)所示，驱动信号产生定时器TPG2开始其时间限制操作，其输出处于导通状态。此时驱动信号产生电路PG2如图3(d)所示操作以使输出处于导通状态，如图3(e)所示，驱动信号产生电路PG2作出响应并产生交替导通和断开晶体管Q7和Q8的驱动信号，而这些信号作用于晶体管Q7和Q8的栅极。
在灯启动高压产生电路18处，晶体管Q8的导通使得电流的路径为平滑电路13的输出端a→二极管DS1→电容CS1→晶体管Q8→平滑电路13的输出端b，并对电容CS1充电。接着，当晶体管Q8断开而晶体管Q7导通时，电容CS1的累积电荷使得电流的路径为二极管DS2→电容CS2→晶体管Q7→电容CS1，并对电容CS2充电。当晶体管Q7断开而晶体管Q8导通时，电流从输出端a经过电容器CS2→二极管DS3→电容CS3→电容CS1→晶体管Q8→电路13的输出端b流动，并对电容CS3充电。
随着晶体管Q7和Q8交替地导通和断开，在电容CS6和二极管DS6之间的连接点产生了4倍于平滑电路13输出端a处电压E的电压，并施加至预热型放电灯19的灯丝f2上。在前面的时刻t02，驱动信号产生电路PG3如图3(f)所示开始启动以产生交替导通和断开晶体管组Q3和Q5与Q4和Q6的驱动信号，并在同一时间间隔内断开晶体管Q3、Q5和Q4、Q6，但导通晶体管Q1。
图4(a)表示晶体管Q1的操作，而图4(b)-(e)分别表示晶体管Q3-Q6的操作。这里，当晶体管Q1在时刻t1导通时，电流流出平滑电路13的输出端a，其路径为二极管D1→晶体管Q1→能量累积电容C1→电路13的输出端b，能量累积电容器C1被充电。当下一时刻t2来临时，晶体管Q1断开但晶体管Q3和Q6导通，从而使电容C1通过以下路径放电，能量累积电容C1→二极管D2→晶体管Q3→预热型放电灯19→晶体管Q6→电容C1。
当时刻t3到达时，晶体管Q3和Q6断开而晶体管Q4和Q5导通，从而使能量累积电容C1内的剩余电荷通过以下路径放电，电容C1→二极管D3→晶体管Q5→预热型放电灯19→晶体管Q4→电容C1。
这样控制电路15在预热型放电灯19的两端施加几十kHz的极性交替变化的高频电压。此时高压由灯启动高压产生电路18通过电阻R1施加在放电灯19上，从而使放电灯19在时刻t03启动，如图3(g)所示。能量累积电容C1的放电电流流向放电灯，转换为几十KHz的高频电流，并且放电灯19在高于临界停闪频率的频率下点亮。在图4的时刻t4之后，重复从时刻t1开始的操作。图4(f)表示能量累积电容上电压的变化，图4(g)表示流向晶体管Q3和Q6的电流，图4(h)表示流向晶体管Q4和Q5的电流，而图4(I)表示灯电流。
在点亮预热型放电灯19后，灯启动高压产生电路18的高压不再需要，驱动信号产生定时器TPG2的限制时间在图3的时刻t04出现直到使输出处于断开状态，驱动信号产生电路PG2作出响应停止操作，而送往晶体管Q7和Q8栅极的输出驱动信号消失。因此，晶体管Q7和Q8处于断开状态，而来自灯启动高压产生电路18的高压输出也消失。
在这种方式下，在时刻t01连接电源，电流在几秒钟内流过放电灯19的灯丝f1和f2以进行预热，从而使灯丝f1和f2更为容易地发射热电子，这样就降低了放电灯19的启动电压，放电灯19可以在时刻t02时和之后启动和点亮，在此基础上施加几十KHz的高频，在时刻t02和t04处停止点亮灯19后不再需要操作预热电路17和灯启动高压产生电路18。
由于在实施例1中点亮装置主要由开关电路、二极管和半导体元件(电容和晶体管)等组成，不需要扼流线圈或变压器，因此可以实现小型、重量轻的光源点亮装置。而且由于不采用磁性部件，可以减少磁噪声对计算机等的影响。由于可以以几十KHz的高频点亮预热型放电灯19，所以当采用荧光灯时照明效率提高许多，并且可以获得总体效率高的光源点亮装置。实施例2另一方面，在前述设计中，这种装置还是不能充分满足电源电压E与灯电压之间关系的所有组合。即，在前述装置中，需要在预热型放电灯19上每半个周期内施加较所需灯压更高的电压来维持光源的点亮，由此产生的问题是，当预先确定的灯电流流过调整的能量累积电容C1时，灯电流的变化显著根据电容C1的电容大小呈现脉冲形状，如图7B所示。
在图7A中，示出了灯电流在半个循环周期内受到控制时灯电流的波形，其中阴影区是即使能量累积电容C1有涨落时也产生平稳的非脉冲形灯电流的灯电流。本实施例提供了解决上述问题的方法。本实施例2的详情示于图7-11。如图8所示，极性转换电路中的晶体管Q5和Q6还起着晶体管Q7和Q8在高压产生电路18中所起的作用，预热型放电灯19的灯丝f1插入极性转换电路的晶体管Q3和Q4之间，而灯19的灯丝f2插入极性转换电路的晶体管Q5和Q6之间，并且分别通过导通晶体管Q3和Q4使电流流入灯丝f1和通过导通晶体管Q5和Q6使电流流入灯丝f2使灯丝f1和f2得到预热。即，预热电路部分利用极性转换电路构成。
如图9所示，控制电路15包含预热定时器TPH、驱动信号产生电路PG22(由振荡器和双稳态多路振荡器组成)、点亮控制电路CT1、占空控制电路CT2、单稳态多谐振荡器MM1和MM2、缓冲器B1、非门B2和驱动器Dr1-Dr6。
接着借助图10描述本实施例的操作。当电源11在时刻t01接通时，如图10所示，控制电路15首先启动操作，但是预热定时器TPH开始时间限制操作以使输出处于导通状态，如图10(a)所示。在接通电源的同时，激励点亮控制电路CT1，而驱动信号产生电路PG22在点亮控制电路CT1的控制下产生恒定频率的脉冲信号。另一方面，在点亮控制电路CT1的控制下，导通—占空控制电路CT2对单稳态多谐振荡器MM1和MM2设定时间常数，从而使单稳态多谐振荡器MM1和MM2的输出脉冲的导通占空在预热定时器TPH开启期间内更窄，与此同时多谐振荡器MM1和MM2响应通过点亮控制电路CT1接收的来自驱动信号产生电路PG22的同步信号，提供较窄的导通占空脉冲。
这里，脉冲产生电路PG22产生并通过缓冲器B1发送至单稳态多谐振荡器MM1的脉冲信号起着触发信号的作用，来自导通-占空控制电路CT2的信号加入触发信号，单稳态多谐振荡器MM1产生恒定频率的脉冲信号。而且，来自信号产生电路PG22的脉冲信号作为触发信号通过非门B2提供给单稳态多谐振荡器MM2，来自导通-占空控制电路CT2的信号加入触发信号，而单稳态多谐振荡器MM2产生较点亮更窄的恒定频率的脉冲信号。晶体管Q1-Q6因此在预热期间较窄的占空中导通。即，导通晶体管Q2和Q3、Q4以使预热电流流向灯丝f1。而且，导通晶体管Q1和Q5、Q6以使预热电流流向灯丝f2。电流流向灯丝f1和f2的期间短于预热定时器TPH的输出导通周期的1秒钟。
在预热周期内，晶体管Q1-Q6都处于导通状态，虽然占空很窄，而平滑电路13输出端a和b两端的直流电压都施加在预热型放电灯19的灯丝f1和f2上。作为防止这种情况发生的措施，例如可以在整流电路12与平滑电路13之间插入导通电阻和串联开关的并联电路，从而使插入的开关在预热期间处于断开状态而在图10的时刻t02(此时停止预热以短路导通电阻)处于导通状态，由此控制预热电流。
当在预热定时器TPH输出为导通和预热定时器TPH的限制时间出现在时刻t02时预热时间如图10(b)所示设置，控制电路15将控制操作转移至点亮模式，以通过点亮控制电路CT1和占空控制电路CT2的作用扩展单稳态多谐振荡器MM1和MM2的输出脉冲导通占空，并向驱动器Dr1-Dr3和Dr4-Dr6交替提供导通和断开脉冲，如图10(f)所示。高压产生电路18的灯启动输入端同时通过开关元件S1与二极管D3和晶体管Q5的串联电路并联，高压产生电路18开始如图10(c)所示的操作以产生高压。开关元件S1包含半导体元件并用来使控制电路15中的启动定时器(未画出)以在预热定时器TPH的输出下降之后完成预定时间间隔的时间限制操作和在该时间限制操作期间处于导通状态，如图10(d)所示，灯启动高压产生电路18在导通时产生的高压通过电阻R1以在图10(e)所示的短暂间隔施加在预热型放电灯19，而放电灯19在这一短时间间隔(t02-t04)中例如在时刻t03点亮，如图10(g)所示。
图11示出了点亮模式下各部分的操作波形，其中图11(a)示出了晶体管Q1的操作，图11(b)示出了晶体管Q2的操作，图11(c)示出了晶体管Q3和Q6的操作，而图11(d)示出了晶体管Q4和Q5的操作，并且晶体管Q1-Q6在高频的每半个周期内交替导通，从而使晶体管Q1、Q3和Q6在时间t1-t11内处于导通状态晶体管Q2、Q4和Q5在时间t2-t21内处于导通状态，从而使电容C1和C2上的电压因图11(e)和11(f)所示的充电和放电变化。随后电流流入构成图11(g)所示极性转换电路的晶体管Q4和Q5，如图11(h)所示，还流入晶体管Q3和Q6，图11(i)所示的灯电流流入放电灯19。为了改变能量累积电容C1和C2的充电和放电占空比，可以通过改变晶体管Q1，Q3和Q6或者Q2，Q4和Q5的导通周期使灯电流的变化范围扩大。
对于预热和启动，前面实施例的安排可以为本实施例所采用。而且，控制电路15的安排并不局限于图9。在上述结构的本实施例中，可以省略预热晶体管以节省成本，而晶体管Q3-Q6的导通占空比窄于点亮时的情形，从而防止预热过度。即使对于需要更高电压的加长荧光灯，也可以提供稳定、平稳的电流。而且，由于极性转换电路的晶体管还起着图8所示灯启动高压产生电路18中晶体管的作用，所以除了减少了预热晶体管以外还节省了成本并简化了结构。而且，在点亮之后借助晶体管Q3-Q6导通占空比的调整可以实现使其暗下来。实施例3通过以图12所示电容器C3和C4替换上述实施例1极性翻转电路中的晶体管Q5和Q6，形成所谓的半桥型极性翻转电路可构成本实施例3。在此情况下，本实施例的优点在于，通过减少晶体管的数目而简化了极性翻转电路，不需要分开设置由上述电容器C4和C3所替换的能量积累电容器，不再需要晶体管Q1，也可简化控制电路(在图12中被省略)的布局，也使整个器件变得便宜。
现在，在图12的电路中，利用适宜的控制电路(未示出)使晶体管Q3和Q4交替导通和断开。假定现在晶体管Q3导通，引起对电容器C3充电的电流流过平滑电路13的输出端a→二极管D2→晶体管Q3→放电灯19→电容器C3→平滑电路13的输出端b，该电流同时起着预热型放电灯19灯电流的作用。假定接着晶体管Q3断开，而晶体管Q4导通，引起对电容器C4充电的电流沿上述方向的相反方向，流过平滑电路13的输出端a→电容器C4→放电灯19→晶体管Q4→电路13的输出端b，该电流也起着放电灯19的灯电流的作用。此外，引起先前充入电容器C3中的电荷叠加在上述电流上，流过电容器C3→放电灯19→晶体管Q4→电容器C3，从而增加用于放电灯19的灯电流。
在下一个周期，即晶体管Q3导通而晶体管Q4断开的状态中，引起对电容器C3充电的电流流过平滑电路13的输出端a→放电灯19→电容器C3→电路13的输出端b，该电流也起着预热型放电灯19灯电流的作用，同时，在晶体管Q4导通时期，在电容器C4中积累的电荷叠加在流到灯19的电流上，通过电容器C4→二极管D2→晶体管Q3→放电灯19→电容器C4放电，从而增加了用于放电灯19的灯电流。
其后，重复上述操作，使高于临界停闪频率且极性交替翻转的高频电流流到预热型放电灯19，以保持它的点亮。把来自灯启动高压产生电路18的高压通过电阻器R1加到晶体管Q3和Q4之间的连接点。利用通过电阻器R1对来自灯启动高压产生电路18驱动晶体管Q3和Q4导通占空控制，也可修正灯电流中的任何不平衡和其稳定性，以及灯光变暗。实施例4在如图13所示的本实施例中，与实施例1不同的是，省略了实施例1中的二极管D3，两个晶体管Q5和Q6由单个电容器C3所替换，灯启动高压产生电路18的高压输出端通过电阻器R1连到晶体管Q3和Q4之间的连接点，其它方面的布局基本上与实施例1相同。即，整流电路12、预热电路17、灯启动高压产生电路18和控制电路15的实际布局相同，但它们从图13中被省略了。
接着，也参考图14描述实施例4的操作。首先，由来自控制电路15的驱动信号控制晶体管Q1、Q3和Q4，从而晶体管Q1与晶体管Q4将如图14(a)和14(c)所示同时导通和断开，而晶体管Q3将如图14(b)所示，相对于Q1和Q4交替导通和断开。
在此情况下，连接了电源后在控制电路15的控制下，利用预热电路17对预热型放电灯19进行充分预热，其后晶体管Q1和Q4在时刻t1导通，然后电流流过平滑电路13的输出端a→二极管D1→晶体管Q1→能量积累电容器C1→平滑电路13的输出端b，以对电容器C1充电。当晶体管Q1和Q4在时刻t2断开而晶体管Q3导通时，在能量积累电容器C1中积累到电压E的电荷沿电容器C1→二极管D2→晶体管Q3→放电灯19→电容器C3→电容器C1的路径放电，从而形成用于预热型放电灯19的灯电流，同时对C3充电。
当到达时刻t3时，晶体管Q1和Q4导通而晶体管Q3断开，从而再对电容器C1充电。另一方面，先前在电容器C3中积累的电荷通过电容器C3→放电灯19→晶体管Q4→电容器C3放电，形成进行极性与上述极性相反的灯电流。在时刻t4后，重复此操作，使频率比临界停闪频率高几十kHz的的高频电流流过此用作荧光灯的预热型放电灯19，以高效率地点亮灯。
在图14中，(d)示出跨能量积累电容器C1的电压，(e)示出流到晶体管Q3的电流，(f)是流过晶体管Q4的电流，(g)是灯电流。因为在本实施例中，晶体管Q1、Q3和Q4以诸如几十kHz的高速导通或断开，用于形成放电灯19灯电流的电容器C1和C3可以是小电容的，因为未使用磁性部分，所以也可获得与实施例1相同的优点。
此外在本实施例中，可以不再需要实施例1中的晶体管Q5和Q6以及二极管D3，而只使用小电容的电容器C3，从而该布局在进一步减小尺寸和成本的能力方面优于实施例1中的布局。此外，因为与实施例1相反，放电灯19的灯电流不包含晶体管Q1导通周期中的停顿，从而其优点在于可防止灯电压上升，灯可以被更有效地点亮。
另一方面，通过除去二极管D1和晶体管Q1使它们短路，也除去转换晶体管Q3和Q4交替导通和断开的电容器C1，可把图13的电路进一步简化到类似于如图15操作的图12的电路，从而该器件可作得便宜和有用。
即，在图15的电路中，晶体管Q3的导通状态引起对电容器C3的充电电流流过平滑电路13的输出端a→二极管D2→晶体管Q3→放电灯19→电容器C3→电路13的输出端b，该电流也用作预热型放电灯19的灯电流。当晶体管Q3断开，接着晶体管Q4导通时，在电容器C3中积累的电荷通过电容器C3→放电灯19→晶体管Q4→电容器C3放电，与先前的灯电流反方向的灯电流流到放电灯19，放电灯19获得高频点亮。
在晶体管Q4的断开周期中，来自灯启动高压产生电路18的高压通过电阻器R1加到预热型放电灯19，灯19被启动并点亮。实施例5在上述实施例1和4中，相对于其每次充电，能量积累电容器C1进行两次放电，其结果是引起在第一次产生放电和第二次产生放电之间的放电起始状态中电容器电压的不同，虽然有高频电流流到放电灯19，但在正和负电流之间产生微小的不平衡。而这在灯管长度短的放电灯中不会变成任何严重的问题，此不平衡更有利于防止任何移动的条纹，而在灯管长度长的放电灯中，可能会引起灯管两端部分变暗的暗端(dark end)现象。
为了防止电流中产生的不平衡，可使用图1电路中的布局，用于使能量积累电容器C1每充一次电就放电一次，以及使用另一个布局，用于使能量积累电容器C1每充一次电就放电两次，且交替改变这两个布局的操作顺序，虽然这会使图1电路中控制电路15的布局变得稍稍复杂，而且将增加放电灯19灯电流中的停顿时间。在后者的布局中，灯电流停顿的周期没有增加，而在图1的电路中，前者的布局引起晶体管Q1导通，以对电容器C1充电，然后引起晶体管Q3和Q6导通，以通过放电灯19释放电容器C1中的电荷。接着，晶体管Q3和Q6导通，以通过放电灯19释放电容器C1中的电荷。然后，晶体管Q1导通，以对电容器C1充电，接着晶体管Q5和Q4导通，以通过放电灯19释放电容器C1中的电荷。结果，在能量积累电容器C1充电期间没有灯电流流动，且增加了停顿的时间。
在图1的电路中，操作后者的布局，首先使晶体管Q1导通以对能量积累电容器C1充电。然后，在晶体管Q1断开后，引起积累在电容器C1中的电荷首先沿路径(1)和(11)的次序释放，路径(1)是电容器C1→二极管D2→晶体管Q3→放电灯19→晶体管Q6→电容器C1，路径(11)是电容器C1→二极管D3→晶体管Q5→放电灯19→晶体管Q4→电容器C1，在接着对能量积累电容器C1放电后，这次沿相反次序路径(11)和(1)释放电荷，从而最终防止了灯电流中的不平衡。
由上述操作，引起灯电流中的停顿时间被限定在只在能量积累电容器C1的充电时间内产生。此外，在图13的电路布局中，利用占空控制可消除灯电流中的不平衡。当然也可利用占空控制弄平灯电流的波形，而使电流变得合适。
现在，如图16所示，实施例5与实施例1的不同之处在于，能量积累电容器包括两个电容器C1和C2，它们分别通过开关晶体管Q1和Q2，并共同通过二极管D1连到平滑电路13的输出端a和b，电容器C1通过二极管D3与极性翻转电路中Q5和Q6的串联电路并联，电容器C2通过二极管D2与晶体管Q3和Q4的串联电路并联。而如图17所示，控制电路15基本上类似于实施例1控制电路15的布局，与实施例1的不同之处在于，连接电源的同时启动驱动信号产生电路PG3，以提供用于交替导通和断开一组晶体管Q4、Q5和Q2，以及另一组晶体管Q3、Q6和Q1，预热脉冲产生电路PG1只对预热电路17中晶体管Q9的栅极提供驱动信号。对于除了预热电路17和灯启动高压产生电路18以外的布局，可使用与实施例1中电路相同的布局。
参考图18和19描述本实施例的操作。现在当在图18的时刻t01处连接电源时，控制电路15中的预热计时器TPH、驱动信号产生电路TPG和PG3开始工作。当其时间限定操作开始时，预热计时器TPH如图18(a)所示示出导通，驱动信号发生计时器TPG开始其时间限定操作，其输出保持在图18(c)所示的断开状态。相应于预热计时器TPH的输出，预热脉冲产生电路PG1在产生导通输出期间对晶体管Q9的栅极提供驱动信号。另一方面，驱动信号产生电路PG3把其输出驱动信号提供给各组晶体管的栅极，如图19(a)和图19(c)所示分别提供给晶体管Q1以及晶体管Q3和Q6的一组，如图19(b)和图19(d)所示分别提供给晶体管Q2以及晶体管Q4和Q5的一组，从而驱动它们。
当点亮电路14的晶体管组Q1、Q3和Q6，以及预热电路17中的晶体管Q9在图19的时刻t1同时导通时，引起一电流沿平滑电路13的输出端a→晶体管Q9→电阻器RP→二极管D5→放电灯19的灯丝f2→晶体管Q6→电路13的输出端b的路径流动，同时，晶体管Q1导通，从而对电容器C1充电。而晶体管Q3也处于导通状态，但没有电流流过该晶体管，因为晶体管Q2在连接了电源后立即处于断开状态，所以在能量积累电容器C2中没有电荷。
接着，在图19的时刻t2，晶体管组Q1、Q3和Q6断开，而另一组晶体管Q2、Q4和Q5导通，然后处于导通状态的晶体管Q9引起一电流沿平滑电路13的输出端a→晶体管Q9→电阻器RP→二极管D4→放电灯19的灯丝f1→晶体管Q4→电路13的输出端b的路径流动。即，每当晶体管Q4和Q6交替导通和断开时，使预热电流流过预热型放电灯19的灯丝f1和f2，从而灯丝被交替预热。
当晶体管Q2导通时，对能量积累电容器C2充电，但因为晶体管Q3是断开的，所以没有来自电容器C2的放电电流流动。另一方面，先前充入能量积累电容器C1中的电荷将通过电容器C1→二极管D3→晶体管Q5→放电灯19→晶体管Q4→电容器C1的路径释放，但因为灯启动高压产生电路18没有提供启动灯19所需的高压，所以灯19未被点亮，由能量积累电容器C1和C2中的电荷把极性交替翻转的高频电压加到放电灯19。
在图18中的时刻t02，晶体管Q9断开以中断预热电流，同时灯启动电压产生电路18中的晶体管Q7和Q8被驱动信号产生电路PG2(已相对于实施例1对它进行了描述)的输出所驱动，把高压通过电阻器R1加到预热型放电灯19，在时刻t03，灯19在超出几十kHz(即，临界停闪频率)的高频下保持点亮，而不在灯电流中引入如实施例1所述的任何停顿时间。
因为在此实施例中，能量积累电容器C1和C2以此方式交替重复充电和放电，所以通过把电容器C1和C2的电容设定为相同，可很好地平衡流到预热型放电灯19的正和负灯电流，且在使用灯管长的放电灯时，此布局也不引起任何暗端现象。因为利用极小不对称的电流可防止移动条纹，因此可以通过把电容器C1和C2的电容设定得稍有不同来实现。此外，当这些能量积累电容器C1和C2被交替充电时，来自电源的电流连续流动，可提高电源的利用率。实施例6本实施例6包括图20所示的点亮电路14，用于点亮两个诸如荧光灯的预热型放电灯91和92，其中相应于这些放电灯91和92设置了极性翻转电路和能量积累电容器C11、C12、C21和C22，本实施例用于分别通过晶体管Q1和每个二极管D11和D12对电容器C11和C21充电，以及分别通过晶体管Q2和每个二极管D13和D14对电容器C12和C22充电。此外，相应于放电灯91的极性翻转电路中晶体管Q51和Q61的串联电路通过二极管D3a与电容器C11并联，晶体管Q31和Q41的串联电路通过二极管D2a与电容器C12并联，相应于放电灯92的极性翻转电路中晶体管Q52和Q62的串联电路通过二极管D3b与电容器C21并联，晶体管Q32和Q42的串联电路通过二极管D2b与电容器C22并联，而灯启动高压产生电路18的一个输出端通过电阻器R1连到晶体管Q51和Q61之间的结点，并通过电阻器R2连到晶体管Q52和Q62之间的连接点。
即，通过对图16所示的点亮电路14增加用于一放电灯的极性翻转电路，并增加对此极性翻转电路提供能量的能量积累电容器来构成本实施例6。相应于两个放电灯91和92设置的两个预热电路71和72具有与图16所示预热电路17相同的布局。而从图20中省略了控制电路15，可使用把驱动信号产生电路加到图17的电路15的布局，该布局相应于增加的极性翻转电路中的晶体管Q32、Q42、Q52和Q62。
相应地，在本实施例中，通过以与图16器件中的相同方式，对相应于各个极性翻转电路的能量积累电容器C11、C12和C21、C22进行充电和放电，以及翻转加到各个放电灯91和92的电压的极性，可并联地点亮放电灯91和92。
其他方面布局与图16相同，省略其各部分的详细说明。实施例7如图21所示，本实施例的构成为用电容器Ca1和Cb2替换图16电路中的能量积累电容器C1，这两个电容器在充电时间通过二极管D21串联，而在放电时间通过二极管D22和D23并联，此外用电容器Ca2和Cb2替换图16的能量积累电容器C2，这两个电容器在充电时间通过二极管D31串联，而在放电时间通过二极管D32和D33并联，而其它方面的布局与图16实施例中的布局相同。
即，在以141到170V的直流电压(它通过整流和平滑100到120V的源11的交流电源而获得)点亮27W的荧光灯FML的情况下，例如，在峰值处此27W荧光灯FLM的灯电压稍低于大约70V，从而此灯将在141到170V的直流电压下被点亮，类似于当用于0.61a的额定灯电流时能量积累电容器C1如图7B所示为小的情况，将产生灯电流的波形在峰值处变陡的危险，从而将减少放电灯的寿命。这也需要使用具有大额定电流的晶体管，用作晶体管Q3-Q6。为了消除此危险，在本实施例中，由1/2电压降电路布局中的多个电容器构成能量积累电容器。
因此，在本实施例中，当晶体管Q1导通时，以串联的状态对电容器Ca1和Cb1充电，它们的两端的电压等于平滑电路13两端的电压。同样地，在晶体管Q2导通后，以串联的状态对电容器Ca2和Cb2充电，它们两端的电压等于平滑电路13的两端电压E。当相对于极性翻转电路进行放电时，电容器Ca1和Cb1以及电容器Ca2和Cb2并联，从而加到极性翻转电路的电压将是平滑电路13两端电压E的1/2。
此时，加到预热型放电灯19的电压是平滑电路13两端电压E(141到170V)的1/2，从而可由相应于端电压的电压点亮放电灯19，可使稳定在灯电流值且波形弄平的灯电流流到此灯。因此，本实施例不使用诸如扼流圈、泄漏变压器和类似的镇流元件，而通适当地调节能量积累电容器放电后的电压和灯电压，使稳定灯电流成为可能。
在图21中，省略了控制电路，但使用图17所示与图16中控制电路相同的控制电路。实施例8图20的上述电路中设置有使放电灯91和92并联点亮的极性翻转电路，而本实施例由100到120V的交流电源构成，用于只使用单个极性翻转电路点亮两个40W的荧光灯组成的预热型放电灯。即，如图22所示，一个放电灯91的一个灯丝f11插入形成点亮电路14极性翻转电路的晶体管Q3和Q4之间，另一放电灯92的一个灯丝f22插入Q5和Q6之间，灯91和92的灯丝f12和f21的一端互相连接，而灯丝f12和f21的另一端分别通过电容器CP1和CP2连到灯91和92的另一灯丝f11和f22的一端。
由调压电路布局的多个电容器构成能量积累电容器，它们以并联关系充电并以串联关系放电，实际上，图16中的能量积累电容器被两个电容器的调压电路布局所替换，其中一个布局包括要通过二极管D41充电的电容器Ca1和要通过二极管D42充电的电容器Cb1，以及晶体管Qa1，当晶体管Q1导通且放电后，通过晶体管Qb1把这些电容器Ca1和Cb1串联起来，用于把它们的电荷通过二极管D3加到处于串联状态的晶体管Q5和Q6，另一个布局包括要通过二极管D51充电的电容器Ca2和要通过二极管D52充电的电容器Cb2，以及晶体管Qa2，当晶体管Q2导通且放电后，通过晶体管Qb2把这些电容器Ca2和Cb2串联起来，用于把它们的电荷通过二极管D2加到极性翻转电路中处于串联状态的晶体管Q3和Q4。
控制电路15(虽然在图22中未示出)控制各个晶体管Q1到Q6，并用于控制晶体管Qa1和Qa2在充电后导通，晶体管Qb1和Qb2在放电后导通。因此，在本实施例中，当晶体管Q1导通时，晶体管Qa1也导通，以对电容器Ca1和Cb1以并联关系充电，其后电容器Ca1和Cb1两端的电压将是平滑电路13的输出电压E。同样地，当晶体管Q2导通时，晶体管Qa2和Qb2也导通，以对电容器Ca2和Cb2以并联关系充电，其后电容器Ca2和Cb2两端的电压将是平滑电路13的输出电压E。在以此方式向极性翻转电路进行放电中，晶体管Qa1断开而晶体管Qb1导通，以使电容器Ca1和Cb1串联起来用于放电，其后电容器Ca1和Cb1两端的电压将是平滑电路13输出电压E的两倍。同样地，晶体管Qa2断开时晶体管Qb2导通，以使电容器Ca2和Cb2串联起来用于放电，其后电容器Ca2和Cb2两端的电压将是平滑电路13输出电压E的两倍。
结果，把是平滑电路13输出电压(大约140-170V)两倍高的电压(大约280-340V)通过极性翻转电路加到预热型放电灯91和92的串联电路。这里，在预热型放电灯91和92是40W的放电灯的情况下，灯电压的峰值是大约130V，从而在两灯串联的情况下，将需要高于大约260V的电压，而在本实施例中，把大约280到340V的电压加到预热型放电灯91和92串联电路的两端，此电压是适宜的且不过剩，从而放电灯91和92可被稳定地点亮。
当极性翻转电路的晶体管Q3和Q6导通时，引起用于两放电灯91和92的灯丝f11、f12和f21、f22的预热电流沿二极管D2→晶体管Q3→灯丝f11→电容器Cp1→灯丝f12→灯丝f21→电容器Cp2→晶体管Q6的路径流动，当极性翻转电路的晶体管Q4和Q5导通时，引起预热电流沿二极管D3→晶体管Q5→灯丝f22→电容器Cp2→灯丝f21→灯丝f12→电容器Cp1→晶体管Q4的路径流动。
灯启动电压产生电路18应被布局成基本上类似于实施例1，但它可用于获得足够启动两个串联放电灯91和92的电压。实施例9在本实施例中，已改变了图16器件中的预热电路17，从而将如图24所示构成预热电路，其中随着使用的极性翻转电路中晶体管Q4和Q6的交替导通和断开，电容器Cp1和预热型放电灯19的灯丝f1的串联电路通过晶体管Q4连到平滑电路13的两个输出端a和b，电容器Cp2和预热型放电灯19的灯丝f2的串联电路通过晶体管Q6连到平滑电路13的两个输出端a和b。因此，可不断地对灯丝f1进行预热，从而当晶体管Q4导通时，引起用于电容器Cp1的电荷电流沿电路13的输出端a→电容器Cp1→灯丝f1→晶体管Q4→电路13的输出端b的路径流动，当晶体管Q4断开而晶体管Q1导通时，电容器Cp1中的电荷通过电容器Cp1→电路13的输出端a→二极管D1→晶体管Q1→电容器C1→电容器C2→二极管D2→晶体管Q3→灯丝f1→电容器Cp1的路径释放。
此外，可不断地对灯丝f2进行预热，从而当晶体管Q6导通时，引起用于电容器Cp2的电荷电流沿平滑电路13的输出端a→电容器Cp2→灯丝f2→晶体管Q6→电路13的输出端b的路径流动，当晶体管Q6断开而晶体管Q2导通时，电容器Cp2中的电荷通过电容器Cp2→电路13的输出端a→二极管D1→晶体管Q2→电容器C2→电容器C1→二极管D3→晶体管Q5→灯丝f2→电容器Cp2的路径释放。
通过适当地选择电容器Cp1或Cp2的电容，可把各个预热电流设定为适当的值。图23只示出相关预热的组件，布局的所有其它方面可依据图16的器件来设置。实施例10如图24所示，此实施例与上述实施例9的不同之处在于电容器Cp1和Cp2通过预热型放电灯19的灯丝f1和f2与晶体管Q4和Q6并联。
因此，在本实施例10中，使预热电流流过灯丝f1，从而当晶体管Q3导通而晶体管Q4断开时，引起充电电流通过灯丝f1流到电容器Cp1，当晶体管Q3断开而晶体管Q4导通时，电容器Cp1中的电荷通过电容器Cp1→灯丝f1→晶体管Q4→电容器Cp1的路径释放。同样地，使预热电流流过灯丝f2，从而当晶体管Q5导通而晶体管Q6断开时，引起充电电流通过灯丝f2流到电容器Cp2，当晶体管Q5断开而晶体管Q6导通时，电容器Cp2中的电荷通过电容器Cp2→灯丝f2→晶体管Q6→电容器Cp2的路径释放。
如上所述，在本实施例中，根据晶体管Q4和Q6交替导通和断开，对电容器Cp1和Cp2交替充电和放电，以引起预热电流流到灯丝f1和f2。在图24中，只示出相应于预热的组件，其它方面的布局与图16的器件中的布局相同。实施例11本实施例试图通过运用电容器两端电压的变化引起预热电流流到预热型放电灯19的灯丝f1和f2，这些电容器用于形成图25所示电路布局中的灯启动高压产生电路18，在此电路布局中，极性翻转电路中的晶体管也起着形成灯启动高压产生电路18的晶体管的作用。因此，放电灯19的灯丝f1的一端连到极性翻转电路的晶体管Q3和Q4的连接点，而灯丝f2的一端连到晶体管Q5和Q6的连接点，高压产生电路18的电容器Cs1的两端通过电容器Cp3连到灯丝f2，电容器Cs5的两端通过电容器Cp1和Cp2连到灯丝f1。
在此情况下，图25省略了示出控制电路，但可使用与图8基本上相同的控制电路。因此，在本实施例中，利用灯启动高压产生电路18中电容器Cs1两端的电压使预热电流流到灯丝f2，由电路18中的电容器Cs5也可使用于灯丝f1的预热电流流动。
应理解，在实施例9-11中，可如上所述对预热型放电灯19的灯丝f1和f2进行适当地预热。
在上述实施例1-11中，尽管各个二极管D1-D3、D11-D14、D2a、D2b、D3a、D3b、D41、D42和D51、D52是防止反向电流二极管，在电路操作原理上并不总是需要的，但它们稳定了各个实施例中的电流操作，并起着防止寄生二极管引起的迟延(runaround)和故障，以及减小功耗的作用。同样地，尽管用单个二极管D1与晶体管Q1和Q2串联，但也可相互分开连接二极管D1a和D1b，使此布局能防止晶体管Q1和Q2的寄生二极管引起电路电流的迟延。此外，此器件布局的优点在于可减少晶体管的漏-源电压，且灯启动高压产生电路18只通过电阻器R1或R2直接连到放电灯，而不用任何的晶体管或类似的开关元件，从而可减少所需的电路零件，使器件便宜且得到简化，但仍非常有用。
尽管在图1的器件或类似的器件中示出用于预热灯的单个电阻器RP，但也可对预热型放电灯每个灯丝连接一个电阻器，从而不会引起灯的两端预热电流的不平衡。此外，虽然示出把MOSFET或类似晶体管用作开关元件，但可使用具有高速开关操作的任何开关元件。
此外，用作能量积累电容器的降压或升压装置可以不特指为实施例中已描述这些配置。
此外，尽管把预热型放电灯用作各个实施例中的光源，但也可把高强度放电灯、冷阴极放电灯或类似的灯用作光源，在此情况下可省略预热电路。也可使用用于点亮除了放电灯以外的其它光源的器件，即钨卤素灯、LED、平板型显示器或EL灯。
权利要求
1.一种光源点亮装置，其特征在于包含直流电源、通过放电开关元件与所述直流电源并联的能量累积电容器、与所述能量累积电容器相连并用于极性交替地将电容器电压施加到光源上的极性转换电路、用于将高压施加于光源上以启动光源的启动高压产生电路以及将极性转换电路的极性转换频率控制在临界停闪频率之上的控制电路。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于极性转换电路包含与所述能量累积电容器并联的第一和第二开关电路的串联电路、与电容器并联的第三和第四开关电路的串联电路、连接在所述第一与第二开关元件的连接点与所述第三和第四开关元件的连接点之间的预热型放电灯光源；所述装置进一步包含含有第一二极管、所述预热型放电灯其中一根灯丝以及所述第二开关元件串联电路的预热电路、含有第二二极管、所述预热型放电灯另外一根灯丝以及所述第四开关元件串联电路的预热电路，所述串联电路互相并联，以及预热开关元件和预热电流控制元件的串联电路，所述串联电路与所述直流电源并联连接；以及所述控制电路安排为执行如下的控制，在启动灯的情况下，通过在固定周期内使第二和第四开关元件和所述预热开关元件处于导通状态并在所述固定周期后将启动高压产生电路的所述高压施加到灯上使预热电流流入灯的两根灯丝以启动放电灯，在所述第一至第四开关元件的断开周期期间放电开关元件处于导通状态以使能量累积电容器充电，而且第一和第四开关元件连同第二和第三开关元件在放电开关元件断开周期内交替处于导通和断开状态，从而用高于临界停闪频率的频率电流点亮放电灯。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于极性转换电路包含与所述能量累积电容器并联的第一和第二开关电路的串联电路和第一与第二电容器串联电路，所述串联电路与能量累积电容器并联，以及连接在所述第一与第二开关元件的连接点与所述第一和第二电容器的连接点之间的预热型放电灯光源；所述装置进一步包含含有第一二极管、所述预热型放电灯其中一根灯丝以及所述第二开关元件串联电路的预热电路、含有第二二极管、所述预热型放电灯另外一根灯丝以及所述第二电容器串联电路的预热电路，所述串联电路互相并联，以及预热开关元件和预热电流控制元件的串联电路，所述串联电路与所述直流电源并联连接；以及所述控制电路安排为执行如下的控制，在启动灯的情况下，通过在固定周期内使第二和所述预热开关元件处于导通状态并在所述固定周期后将启动高压产生电路的所述高压施加到灯上使预热电流流入灯的两根灯丝以启动放电灯，在所述第一和第二开关元件的断开周期期间放电开关元件处于导通状态以使能量累积电容器充电，而且第一和第二开关元件在放电开关元件断开周期内交替处于导通和断开状态，从而用高于临界停闪频率的频率电流点亮放电灯。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述第三和第四开关元件的串联电路包含所述第一和第二电容中的一个。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于极性转换电路包含第一和第二开关电路的串联电路和第一与第二电容器串联电路，所述串联电路与能量累积电容器并联，以及连接在所述第一与第二开关元件的连接点与所述第一和第二电容器的连接点之间的预热型放电灯光源；所述装置进一步包含含有第一二极管、所述预热型放电灯其中一根灯丝以及所述第二电容器串联电路的预热电路、含有第二二极管、所述预热型放电灯另外一根灯丝以及所述第二电容器串联电路的预热电路，所述串联电路互相并联，以及预热开关元件和预热电流控制元件的串联电路，所述并联连接的各串联电路与所述直流电源连接；以及所述控制电路安排为执行如下的控制，在启动灯的情况下，通过在固定周期内使第二和所述预热开关元件处于导通状态并在所述固定周期后将启动高压产生电路的所述高压施加到灯上使预热电流流入灯的两根灯丝以启动放电灯，在所述第一和第二开关元件的断开周期期间放电开关元件处于导通状态以使能量累积电容器充电，而且第一和第二开关元件在放电开关元件断开周期内交替处于导通和断开状态，从而用高于临界停闪频率的频率电流点亮放电灯。
6.一种光源点亮装置，其特征在于包含直流电源、通过放电开关元件与所述直流电源并联的能量累积电容器、与所述能量累积电容器相连并用于极性交替地将电容器电压施加到光源上的极性转换电路、用于将高压施加于光源上以启动光源的启动高压产生电路以及将极性转换电路的极性转换频率控制在临界停闪频率之上的控制电路，所述极性转换电路安排为控制开关元件的占空比以稳定流向放电灯的灯电流并进行暗淡控制。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于导通占空控制用来稳定灯点亮期间的灯电流并在预热灯时改变导通占空来控制预热电流。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于所述第一和第二电容器的串联电路包含所述第一和第二电容器中的一个。
9.如权利要求5所述的装置，其特征在于用于能量累积电容器的充电开关元件包含极性转换电路中串联电路的第一和第二开关元件，而能量累积电容器包含极性转换电路中串联电路的所述第一和第二电容器。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述串联电路包含所述第一和第二电容器中的一个。
11.一种光源点亮装置，其特征在于包含直流电源；通过第一放电开关元件与所述直流电源并联的第一能量累积电容器；通过第二放电开关元件与所述直流电源并联的第二能量累积电容器；极性转换电路，包含与所述第一能量累积电容器并联的第一和第二开关电路的串联电路、与所述第二能量累积电容器并联的第三与第四电容器的串联电路，以及连接在所述第一与第二开关元件的连接点与所述第三和第四电容器的连接点之间的预热型放电灯光源；将高压施加于放电灯上以启动光源的启动高压产生电路；以及在第一充电开关元件和第二和第三开关元件组与第二充电开关元件和第一和第四开关元件交替地处于导通和断开的情况下将来自高压产生电路的高压施加在放电灯上以启动灯并使电路以高于临界停闪频率的频率流向放电灯的控制电路。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于能量累积电容器包含多个在充电时互相并联而放电时互相串联的电容元件，从而形成提升直流电压的提升电路。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于能量累积电容器包含多个在充电时互相串联而放电时互相并联的电容元件，从而形成降低直流电压的降低电路。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述光源包括多个放电灯。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于设定能量累积电容器使得其提供1-5倍于光源灯电压的峰值的放电电压。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于启动高压产生电路包含Cockroft-Walton电路和用于控制包含在Cockroft-Walton电路中的电容器充电的开关元件。
17.如权利要求1所述的装置，其特征在于开关元件分别由MOSFET和相对MOSFET的寄生二极管反向并与开关元件串联的二极管。
18.如权利要求1所述的装置，其特征在于极性转换电路包含第一和第二开关元件的串联电路和第三和第四开关元件的串联电路，所述串联电路与能量累积电容并联，和构成光源并连接在第一和第二开关元件的连接点与第三和第三开关元件的连接点之间的预热型放电灯以及使预热电流流向从极性转换电路中开关元件得到两端电压的放电灯灯丝的预热电源。
19.如权利要求1所述的装置，其特征在于光源为预热型放电灯，而启动高压产生电路包含含有多个电容器的Cockroft-Walton电路，一部分电容电压用作使预热电流流向放电灯灯丝的预热电源。
20.如权利要求1所述的装置，其特征在于极性转换电路包含含有多个电容的Cockroft-Walton电路和用于控制所述电容充电的开关元件，所述开关元件还起着极性转换电路开关元件的作用。
全文摘要
一种光源点亮装置，其特征在于包含直流电源、通过放电开关元件与所述直流电源并联的能量累积电容器、与所述能量累积电容器相连并用于极性交替地将电容器电压施加到光源上的极性转换电路、用于将高压施加于光源上以启动光源的启动高压产生电路以及将极性转换电路的极性转换频率控制在临界停闪频率之上的控制电路。
文档编号H05B41/282GK1160980SQ9612253
公开日1997年10月1日 申请日期1996年9月27日 优先权日1996年3月29日
发明者片岡省三, 上野文男, 原田一孝, 原宪昭, 大田一郎 申请人:松下电工株式会社