专利名称：点火电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于气体放电灯的点火电路，该电路以大大高于其操作电压的电压点火，并且特别适用于这种灯的点火操作。
气体放电灯的共性是其负电阻和高点火电压。用于驱动这种灯的电路结构一般包括一个诸如镇流器这样的限流装置以补偿负电阻，以及通常包括用于产生高电压脉冲以启动灯的电路。这种脉冲产生电路一般包括一个电压敏感开关(例如，一个双向开关元件)用来实现持续产生高电压脉冲直到灯点火。一旦点火，灯两端的电压就从较高的开路电压(OCV)减少为较低电压，从而使开关变为非导通状态并且终止产生脉冲。这种电路结构还可以包括用于限制高电压点火脉冲施加到灯上的持续时间的定时电路。这种定时电路一般包括用于独立于脉冲产生电路来控制高电压产生的另一个开关(例如，一个三端双向可控硅开关元件)。
图1示出了这种类型公知电路结构的一个通用例子。这种电路结构一般包括一个镇流器B、一个点火器12以及一个气体放电灯L。镇流器包括连接电源的输入端T1和T2(例如，连接到120VAC线路上)。它还包括供电给灯L的输出端T3和T4以及终端T5。点火器12包括脉冲产生器120以及定时器124。脉冲产生器与导体C电连接从而将电流加载到灯上以便于将高电压脉冲施加到灯上以实现点火。定时器124的一个输入端与端点T5电连接以检测对于灯L的电源施加。定时器的一个输出端与脉冲产生器120电连接以控制其启动。
注意，图1是一个功能性方框图。即，每个方框表示一种功能，但是没有必须表示其上所设置用于执行该功能的元件的位置。可以根据功能将其分开成组以便于使用插入式模块。可替换地，电路元件可以是分布式的以获得某种其他效果，比如，节约空间或温度分布。例如，脉冲产生器120可以包括一个与导体C串联的低阻抗脉冲产生绕组。该绕组可以是一个单独器件或可以是包括在镇流器B内的变压器的一个实际组成部分。
还要注意，图1中所示电路结构还可以包括或使用一个诸如全桥整流器这样的电源(未示出)，用来将来自电源的AC电压转换为能够给点火器12内电路供电的DC电压。对于上述类型电路结构的一种特定例子，可参见美国专利5424617。
操作中，在经镇流器B供电之后的一个预定时间内，脉冲产生器120可以将高电压点火脉冲施加到灯L上。由定时器124测量该持续时间，并且该持续时间通常等于带有所使用点火器12的类型灯点火所需的最大预期时间。在该预定持续时间末端，定时器禁止脉冲产生器。这种禁止倾向于防止当灯不工作或没有灯出现在电路中时连续产生高电压点火脉冲。
在这种定时器电路执行这种保护避免额外高电压脉冲产生的重要功能时，它们一般具有一种或多种下列缺陷·这种电路结构对灯进行连续重复点火(或试图重复点火)从而降低灯的使用寿命。这种不希望有的特点通称被称为“闪烁”，既给电路施压又减小定时检测和置换用坏灯的可能性。这是某些类型气体放电灯的普遍存在的问题，比如，高压钠(HPS)灯具有随其寿命增加的使用电压。
·这种电路结构在灯已经温度升高到足以保持点火状态之前可以阻止脉冲产生器。
·如果提供给工作灯的供电被暂时中断，这个中断可以长到能够熄灭灯但是还是太短而不能再次启动定时器。在这种情况下，定时器将不能运行或将提供少于再次启动灯所需的预定时间。
本发明的一个目的是提供一种用于以克服上述缺陷的方式给气体放电灯点火的方法和装置。
根据本发明，响应时间和上下门限电压来控制施加到灯上的点火脉冲。在此条件下可以施加点火脉冲·在超过预定持续时间的占用时间内，已经不连续将点火脉冲施加到灯上；以及·灯电压或是超过上门限值或是低于下门限值。
超过上门限值的灯电压表明该灯已经不点火。低于下门限值的灯电压太低而不能保证灯能够完全被点火。低于下门限值的灯电压一般在启动灯温度没有完全升高之时产生。
根据本发明的气体放电灯的点火可以提供防止点火功率连续施加到不工作或不存在的灯上以及还禁止用坏灯“闪烁”的装置。在其中一种情况中，当点火脉冲以超过预定持续时间被施加时，被检测灯电压将保持在上门限电压之上。这是通过将上门限电压和预定持续时间调整到对应于被认为是灯的有效终止寿命的那个使用期限的值来获得的。另外，通过即使在灯电压低于下门限电压时还可以施加点火脉冲，如果灯温度没有升高而不能点火，则还是能够持续产生这样的脉冲。
根据本发明的另一个特征，只要灯电压从高于上门限电压的电压减小到低于上门限电压的一个电压，用于检测占用时间的定时器就被复位。这样可以确保，如果电源被随后中断，定时器将允许持续完整的预定持续时间，而不用考虑短暂的中断。
图1是给气体放电灯供电的公知电路结构框图。
图2是根据本发明电路结构的第一实施例框图。
图3A-3D是显示气体放电灯不同工作模式的特性图。
图4是显示根据本发明点火器一个实施例的示意图。
图5是显示一些典型气体放电灯示范性电特性表。
图6是根据本发明电路结构的第二实施例框图。
图7是描述操作第二实施例方法的流程图。
图2显示了根据本发明用于给气体放电灯点火和供电的电路结构的一个最佳实施例。类似于图1，该电路结构包括用于给气体放电灯L供电的一个镇流器B，该镇流器与端点T3和T4点连接，此时AC电压源与端点T1和T2相连。同样类似于图1，该电路结构具有一个点火器22，该点火器包括一个将高电压脉冲提供给灯L以进行点火的脉冲产生器220。可以使用任何一种适用于给气体放电灯L点火和供电的镇流器B和脉冲产生器220。除了脉冲产生器220之外，点火器22包括一个电压检测器222以及控制电路224，该控制电路用于通过使用一些灯的公知工作特性来控制灯L的点火和操作。这些特性包括电压特性和时间周期特性。
图3A显示了用于确定其瞬态工作模式的气体放电灯的一些公知电压特性。这些操作模式包括·冷起动模式I，其中灯L两端电压处于VLO和VSC之间的范围内；·等待状态操作模式II，其中灯L两端电压处于VHI和VLO之间的范围内；
·非稳态启动模式III，其中灯L两端电压处于VHI和VOC之间的范围内。
电压VSC和VOC是如果分别将灯L置换为短路电路和开路电路时可以从灯插座两端测量到的短路和开路电压。电压VLO定义了冷起动模式I和稳态工作模式II之间的边界。这是这样的灯电压，超过它时，则可知刚启动冷却灯已经达到稳定燃烧状态，因而可以停止点火功率。电压VHI定义了稳态工作模式II和非稳态启动模式III之间的边界。
这是这样的灯电压，当超过该电压时，给正在点亮灯供电的镇流器潜在地不能将灯维持于燃烧状态。从由脉冲产生器220点火的特定类型或家用类型气体放电灯的公知特性电压数据中选择电压VHI和VLO。
图4示出了图2中所示点火器22的一个实施例。在该实施例中，点火器包括一起构成电压检测器的门限检测器40A和40B、定时器IC2、逻辑电路42、开关控制电路IC3、以及半导体开关IC4。注意，所有这些元件都与为它们提供其工作所需DC电压的电源(未示出)相连。
门限检测器40A和40B每个都与端点T5相连以用于检测灯电压。这可以通过例如将端点T5连接到镇流器B的内部端点T3来实现。作为另一种替换情况，端点T5可以与镇流器B中的一个抽头相连，在该抽头上产生与灯电压成比例的电压。半导体开关IC4作为一个AC开关与端点T3、脉冲产生器220以及端点T4串联。只要该半导体开关处于导通状态，它就允许电流流经脉冲产生器，并因此使其产生并将高电压点火脉冲施加到灯L上。
门限检测器40A包括一个具有与一个光电晶体管光耦合的双向光电二极管的光耦合器IC1A。该光电二极管经电阻R1电连接到端点T5并直接与端点T4电连接从而完成一条到达镇流器B上的电流路径。该光电晶体管具有与反相器I1输入端电连接并经电阻R2和电容C1的并联组合连接到DC地的一个发射电极。该光电晶体管的集电极与正电压V+的DC源电连接。反相器I1的输出作用相当于该门限检测器的输出。
选择电阻R1和R2的值以产生门限电压(在反相器I1的输入端)，在该门限电压处，反相器I1输出状态改变，每次灯L两端的电压都等于电压VHI。如图3A中所示，该电压定义了稳态启动模式和非稳态启动模式之间的界限。在任一个低于VHI的灯电压处，反相器I1的输出是处于表明该灯处于稳定状态启动模式的逻辑状态S。在任一个高于VHI的灯电压处，反相器I1的输出是处于表明该灯处于非稳定启动模式的相反的逻辑状态S′。选择电容C1值(相对于电阻R2的值)以阻尼AC波动。
同样地，门限检测器40B包括一个具有与一个光电晶体管光耦合的双向光电二极管的光耦合器IC1B。该光电二极管经电阻R3电连接到端点T5并直接与端点T4电连接。该光电晶体管具有与反相器I2输入端电连接并经电阻R4和电容C2的并联组合连接到地的一个发射电极。该光电晶体管的集电极与正电压V+的DC源电连接。反相器I2的输出作用相当于该门限检测器的输出。
选择电阻R3和R4的值以产生门限电压(在反相器I2的输入端)，在该门限电压处，反相器I2输出状态改变，每次灯L两端的电压都等于电压VLO。如图3A中所示，该电压定义了稳态启动模式和冷启动模式之间的界限。在任一个低于VLO的灯电压处，反相器I2的输出是处于表明该灯处于冷启动模式的逻辑状态C。在任一个高于VLO的灯电压处，反相器I2的输出是处于表明该灯没有处于冷启动模式的相反的逻辑状态C′。选择电容C2值(相对于电阻R4的值)以阻尼AC波动。
定时器IC2是带有一个内部时钟的可编程计数器。该定时器被编程以设定时钟速率以及对应于一个所选时间的一个计数。该定时器具有与反相器I1输出电连接的一个输入端IN，以及在其上或产生表明已经达到全部计数(即，该定时器已经暂停)的信号T或产生表明它没有暂停的信号T‘的输出端OUT。该定时器还带有与定时器输出端电连接的禁止输入端D。此外，定时器还带有与DC电源电连接的DC电源端(未示出)，只要功率经镇流器B的端点T3和T4施加到灯L上该电源就被激发。只要功率被初始地由镇流器施加到灯上并且只要在中断之后提供给灯的功率被再次启动，这样就使定时器能自动复位。
定时器将复位到零计数·只要功率起初被施加到端点T3和T4上；·只要在中断之后，功率被再次施加到端点T3和T4上；·只要位于反相器I1输出端处的信号从状态S‘改变到状态S，假设定时器没有暂停(并因此将信号T施加到禁止输入端D)。
假设定时器没有暂停(并因此将信号T施加到禁止输入端D)，只要施加到输入端IN(通过反相器I1)上的信号从状态S变为状态S‘，则定时器将开始计数。
逻辑电路42包括反相器I3、I4、I5以及门电路N1、N2。构造该逻辑电路使其在反相器I5的输出端(其作用相当于该逻辑电路的输出端)产生具有逻辑ONE状态的一个信号，条件是只有当存在下列情况中的一种时·分别在定时器IC2以及门限检测器40A的输出端同时存在状态T‘和S‘(因而表明该定时器还没有停止以及灯L处于不稳定启动模式)。
·分别在定时器IC2以及门限检测器40被的输出端同时存在状态T‘和C(因而表明该定时器还没有停止以及灯L处于冷启动模式)。
只有当这些条件中一种存在时，半导体开关IC4才将保持在ON(导通)状态，由此允许脉冲产生器220将启动脉冲施加给灯L。
开关控制电路IC3具有与半导体开关IC4的栅极输入电连接的一个输出以及具有与逻辑电路42电连接的一个输入。当将逻辑ONE施加到其输入端时，电路IC3产生用于将半导体开关驱动进入ON状态的一个输出。
随后是可用于图4中所示电路部分以产生点火器的示范性元件表，该点火器将检测特定边界电压VHI＝73伏ACRMS，VLO＝25伏ACRMS，其中电压V+＝10伏DC元件部分R1，R339kΩ，1瓦R23KΩ，1/8/瓦R413kΩ，1/8瓦C1，C210μF，50VDCI1-I5 MOTOROLA MC14093与非门N1，N2MOTOROLA MC14093与非门IC1 SHARP PC824双光电耦合器IC2 MOTOROLA MC14536定时器IC3 SHARP S21MD7T单个光电耦合器IC4 TECCORQ4004L3三端双向可控硅开关元件注意，为了简便，列在由IC制造者提供的数据表中的其它电路元件(例如，限流电阻、用于定时器的RC定时元件等)既没有显示在图4中也没有在上面列出。
根据制造者的说明，将定时器编程以便于在运行5秒钟之后暂停。将这些带有特定元件的点火器设计为可运行具有额定工作电压为52-55伏ACRMS的高压钠灯。这些灯包括ANSI指定类型S54、S55、S62、S68以及S76家族的灯。
从这些灯的说明书中确定用于任何一种气体放电灯的边界电压和暂停周期。例如，在图5中列出了用于一组金属卤化灯的ANSI规格说明例子以及已经选出的边界电压的表。将这些灯的每一个都设计为可工作于某个电压范围内并且可用最小的开路电压(OCV)供电。例如，一个具有额定功率为39瓦的M130金属卤化灯被设计为可工作于80-100伏ACRMS的电压范围内并且可以需要VOC＝198伏RMS的最小开路电源电压。
通过在最高期望灯工作电压和例如图2中的镇流器B的电源电压的最低期望OCV之间选择一个值以确定上门限电压VHI。确定最高期望灯工作电压时不仅考虑灯工作电压范围高端的ANSI指定值，还要考虑电源OCV的各种变化，在灯工作电压中加上任何期望增加值来作为老化结果。使用M130金属卤化灯例子以及具有±10％电压调整能力的电抗器型镇流器例子，我们可以期望灯的上工作电压从上限ANSI规格的100VRMS增加到110VRMS。此外，如果期望灯的工作电压向上漂流接近其寿命(例如，在其使用寿命终端10％附近)，则该灯期望的最大实际工作电压将为110％×110V＝121VRMS。任何大于121VRMS的灯电压可以被解释为开路状态，即坏灯。这是最高期望的灯工作电压。在这个例子中电源的最低期望OCV是198VRMS的90％＝187.2VRMS。因此，对于带有示范性电源和灯工作电压漂移的M130金属卤化灯，可以将上门限电压VHI设置为121和187.2VRMS之间的任何一个值。
对于示范性M130金属卤化灯，通过选择低于较低的ANSI规格的80VRMS的一个值来确定较下门限电压VLO。允许有可能的镇流器输出电压的-10％的改变，即80VRMS的90％＝72VRMS，下门限电压应该被设置为低于72VRMS的某个值，但是要高于灯在冷起动期间将开始点亮的那个最低电压。对于由示范性镇流器供电的M130金属卤化灯，已经发现该电压接近于30VRMS。因此，可以将下门限电压VLO设置为30和72VRMS之间的任何一个值。
注意，一些相同类型但具有不同额定功率的灯可以工作于相同电压。在这种情况中，它们可以归为“电压家族”，并且可以分别使用相同的上和下门限电压VHI和VLO来点火。
原则上通过考虑灯类型、所用脉冲产生器的启动能力(例如，常规或快速再触发)以及再触发操作中热的灯所需的估计时间来确定暂停周期。如果不使用快速再触发脉冲产生器，则还必须考虑灯的冷却速率。例如，根据它安装所在的设备，金属卤化灯可能需要3-4分钟或10-15分钟才能冷却到由常规脉冲产生器再次启动时的温度。对于由快速再触发脉冲产生器启动的相同灯，再次启动仅需几秒钟(例如，20秒)。
在操作中，从将电能施加(或在中断之后再次施加)到点火器本身上以及施加到灯上的瞬间开始，图4中的点火器控制点火脉冲对于灯L的施加。点火脉冲是否(以及多长时间)施加到灯上将依赖于在端点T5处检测到的灯电压。建参考图3B-3D以及图4来解释不同条件下点火器的操作。注意，图3B-3D没有画出刻度而是从原理上提供了对于在不同条件下启动气体放电灯时的事件顺序的示范。
图3B是表示在电性气体放电灯冷起动期间点火器操作的灯电压相对于时间曲线图。注意，灯电压具有两个不同分量，即低频镇流器功率分量L以及高频点火脉冲分量H。图3B中所示的启动顺序如下所示发生·一旦由镇流器在时间t0给灯施加上电能，灯表示跨越在端点T3和T4之间的一个开路电路。在端点T5处检测到的灯电压快速从VSC攀升到VOC并导致反相器I1的输出从状态S改变到状态S‘。这导致定时器IC2开始计数，同时产生表示它还没有暂停的输出T‘。在定时器产生输出T‘而反相器I1同时产生输出S‘时，逻辑电路42产生一个逻辑ONE输出，并因此导致开关控制电路IC3驱动开关IC4使其导通。这样使得脉冲产生器220基本上与镇流器在时间t0施加电能同时将点火脉冲施加到灯L上。
·在时间t0和时间t1之间的时间间隔内，脉冲产生器220将高电压施加到灯L上。
·在时间t1，灯开始点火，并且灯电压突然减小到低于VLO的一个电压值。这导致反相器I1的输出从状态S‘改变到状态S(由于灯电压减小为低于VHI)，但是导致反相器I2的输出从状态C‘改变到状态C(由于灯电压减小为低于VLO)，并导致定时器IC2复位并停止计数(由于反相器I1的输出从状态S‘改变到状态S)。将定时器复位导致其输出处于已经存在的状态T‘。因此，反相器I2产生输出信号C，此时，定时器同时产生输出信号T‘。只要该条件继续存在，逻辑电路42就产生一个逻辑ONE输出。这导致开关控制电路IC3试图将三端双向可控硅开关IC4保持在其ON导通状态，因此允许脉冲产生器220继续将点火脉冲施加到灯上(如同虚线所示)。实际上，当灯电压突然减小并落入低于最小脉冲产生电压时，脉冲产生器将在时间t1处停止产生高电压脉冲。一般，该最小电压是该脉冲产生器内的电压敏感开关例如二端开关元件的击穿电压。但是，如果灯开始熄灭，则来自逻辑电路42的持续逻辑ONE输出使得脉冲产生器立刻再次经开关IC4施加脉冲。
·在时间t1和时间t2之间的时间间隔内，灯电压逐渐增加而灯进入稳定的燃烧状态。
·在时间t2，灯电压增加超过边界电压VLO，在该电压处，可知灯完全点火并且能够稳定工作，即进入稳态工作模式。此时，反相器I1的输出保持在状态S，而反相器I2的输出从状态C改变到状态C‘，逻辑电路的输出变为逻辑ZERO。这导致开关控制电路IC3将开关IC4切换到OFF，因而可防止由脉冲产生器220产生点火脉冲。
时间t2之后，灯电压将持续渐进攀升直到达到最终的处于VLO和VHI之间范围内的某个位置处的稳态工作电压。
图3C示出了如果灯破碎、丢失、烧坏、或其它情况的不工作情况下点火器的操作。启动顺序如下一旦由镇流器在时间t0施加电能，不工作的灯表示跨越在端点T3和T4之间的一个开路电路。在端点T5处检测到的灯电压快速从VSC攀升到VOC并导致反相器I1的输出从状态S改变到状态S‘。这导致定时器IC2开始计数，并产生表示输出T‘。当定时器产生输出是状态T‘而同时反相器I1输出是处于状态S‘时，逻辑电路42产生一个逻辑ONE输出，并因此导致开关控制电路IC3驱动开关IC4使其导通。这样使得脉冲产生器220基本上与镇流器在时间t0施加电能同时将点火脉冲施加到灯L上。
·由于灯L不工作，因此它不能进入点火状态并且灯电压保持在VOC。反相器I1和I2的输出不改变状态，但是分别保持在S‘和C‘。
·在时间t1，定时器达到对应于定时器暂停并产生输出T的那个时间间隔的计数。这样禁止由定时器进行另外的计数(直到其复位)，并导致逻辑电路42的输出将状态改变为逻辑ZERO。这样导致开关控制电路IC3将开关IC4切换为OFF，由此停止由脉冲产生器220产生点火脉冲。
·图3D示出了用于“闪烁”(cycler)的点火器的操作，即，该灯具有比由镇流器所能提供的更高的稳态工作电压。这通常发生于一些类型的气体放电灯(例如，HPS)在其用坏的时候。启动顺序(即，从时间t0到t2)开始时与图3B所示的一样。即·一旦由镇流器在时间t0给灯施加上电能，灯表示跨越在端点T3和T4之间的一个开路电路。在端点T5处检测到的灯电压快速从VSC攀升到VOC并导致反相器I1的输出从状态S改变到状态S‘。这导致定时器IC2开始计数，同时产生表示它还没有暂停的输出T‘。在定时器产生输出T‘而反相器I1同时产生输出S‘时，逻辑电路42产生一个逻辑ONE输出，并因此导致开关控制电路IC3驱动开关IC4使其导通。这样使得脉冲产生器220基本上与镇流器在时间t0施加电能同时将点火脉冲施加到灯L上。
·在时间t0和时间t1之间的时间间隔内，脉冲产生器220将高电压施加到灯L上。
·在时间t1，灯开始点火，并且灯电压突然减小到低于VLO的一个电压值。这导致反相器I1的输出从状态S‘改变到状态S(由于灯电压减小为低于VHI)，但是导致反相器I2的输出从状态C‘改变到状态C(由于灯电压减小为低于VLO)，并导致定时器IC2复位并停止计数(由于反相器I1的输出从状态S‘改变到状态S)。将定时器复位导致其输出处于已经存在的状态T‘。因此，反相器I2产生输出信号C，此时，定时器同时产生输出信号T‘。只要该条件继续存在，逻辑电路42就产生一个逻辑ONE输出。这导致开关控制电路IC3试图将三端双向可控硅开关IC4保持在其ON导通状态，因此允许脉冲产生器220继续将点火脉冲施加到灯上(如同虚线所示)。实际上，当灯电压突然减小并落入低于最小脉冲产生电压(例如二端开关元件的击穿电压)时，脉冲产生器将在时间t1处停止产生高电压脉冲。但是，如果灯开始熄灭，则来自逻辑电路42的持续逻辑ONE输出使得脉冲产生器立刻再次经开关IC4施加脉冲。
·在时间t1和时间t2之间的时间间隔内，灯电压逐渐增加而灯进入稳定的燃烧状态。
·在时间t2，灯电压增加超过边界电压VLO，在该电压处，可知灯完全点火并且能够稳定工作，即进入稳态工作模式。此时，反相器I1的输出保持在状态S，而反相器I2的输出从状态C改变到状态C‘，逻辑电路的输出变为逻辑ZERO。这导致开关控制电路IC3将开关IC4切换到OFF，因而可防止由脉冲产生器220产生点火脉冲。
·紧随时间t2之后，灯电压继续渐进攀升直到达到位于VHI和VOC之间范围内的某一点的最终稳态工作电压。
·在时间t3，灯电压增加经过边界电压VHI，这导致反相器I1的输出从状态S改变到状态S‘。这再次导致定时器IC2开始计数并产生输出T‘。在定时器产生输出T‘而反相器I1同时产生输出S‘时，逻辑电路42产生一个逻辑ONE输出，并因此导致开关控制电路IC3驱动开关IC4使其导通。尽管这样再次允许脉冲产生器220将点火脉冲施加到灯L上，这样的允许状态仅持续由定时器IC2允许的时间间隔内。根据所使用的特定脉冲产生器，在允许时间间隔内，它能够或不能产生点火脉冲。但是最好地，这个边界电压VHI(在该电压处设定检测器40A的开关门限)太低以至于不能触发脉冲产生器产生点火脉冲(例如，太低以至于不能击穿脉冲产生器内的电压敏感开关)。
·在时间t4，定时器达到对应于定时器暂停并产生输出T的那个时间间隔的计数。这样禁止由定时器进行另外的计数(直到其复位)，并导致逻辑电路42的输出将状态改变为逻辑ZERO，这样依次导致开关控制电路IC3将开关IC4切换为OFF，并防止由脉冲产生器220产生点火脉冲。
·在时间t5，“闪烁”稳定增加的灯电压达到一个电平，在该电平上镇流器不能保持灯的工作。灯现在熄灭，其电压增加到电平VOC。
被禁止的定时器防止点火器进一步试图给灯点火直到通过去掉电源使定时器复位。因此，仅当每次接通电源时，“闪烁”灯将点火。
尽管已经参考图2和4的示范性实施例描述了本发明，但是还是有多种替换方法。例如，可以使用所示电路之外的不同电路。作为另一个替换，可以通过使用软件而不是逻辑电路来执行本发明。图6示出了这样实现的一种方法，通过微处理器IC5来代替图2中的逻辑电路42以及图4中的定时器IC2。将微处理器编程来控制将点火脉冲施加到灯上，从而响应经历时间和位于门限检测器40A和40B输出端的信号状态。
图7是显示由微处理器IC5执行的点火器控制程序例子的流程图。下面解释由流程图表示的各个步骤POWER ON给镇流器B和点火器22通电。
S？该判定步骤确定门限检测器40A是否产生信号S，由此显示该灯是处于稳定启动模式(参见图3A)。
RUN TIMER微处理器运行一个定时器子程序，该子程序计数直到预编程定时器达到对应于预定经历时间周期T(特定灯的暂停时间段)的计数。
IC4 ON微处理器产生一个输出信号(在图6实施例中是逻辑ONE信号)，该输出信号导致开关控制电路IC3驱动半导体开关IC4进入ON状态(导通)，并由此使得脉冲产生器将点火脉冲施加到灯L上。
IC4 OFF该微处理器产生输出信号(在图6实施例中是逻辑ZERO信号)，该输出信号导致开关控制电路IC3迫使半导体开关IC4进入OFF状态，并由此防止脉冲产生器将点火脉冲施加到灯L上。
C？该判定步骤确定门限检测器40B是否产生信号C，由此显示该灯是处于冷起动启动模式(参见图3A)。
RESET TIMER该微处理器复位定时器子程序到对应于零经过时间的计数。
t＝T？该判断步骤确定定时器计数是否已经达到对应于经过时间周期T的一个值。
END该微处理器城市逻辑ZERO输出，保持IC4为OFF，并停止运行图7所示的程序。
权利要求
1.用于气体放电灯的一种点火器电路，所述电路包括a)将点火脉冲施加到灯L上的一个脉冲产生器；b)检测灯电压的一个电压检测器；c)响应由电压检测器检测到的一个上门限电压和一个下门限电压来控制脉冲操作的控制电路，所述控制电路包括i.用于确定被检测电压保持高于第一门限电压的经过时间的定时器电路；ii.在下列条件下，用于允许脉冲产生器将点火脉冲施加到灯上的逻辑电路(a)该经过时间没有超过预定时间周期；以及(b)灯电压或是高于上门限电压或低于下门限电压。
2.如权利要求1所述的点火器电路，其中上门限电压表示超过该电压将灯确定为处于非稳定状态模式的灯电压。
3.如权利要求1所述的点火器电路，其中下门限电压表示低于该电压灯处于冷启动模式的灯电压。
4.一种控制将点火脉冲施加到气体放电灯上的方法，所述方法包括检测灯电压和允许施加点火脉冲的步骤，条件是(a)在超过预定时间周期的经过时间内，点火脉冲没有持续施加到灯上；以及(b)灯电压或是高于上门限电压或低于下门限电压。
5.如权利要求4所述的方法，其中上门限电压表示超过该电压将灯确定为处于非稳定状态模式的灯电压。
6.如权利要求4所述的方法，其中下门限电压表示低于该电压灯处于冷启动模式的灯电压。
7.根据权利要求1的点火器电路具有一个检测灯电压是高于还是低于预定门限电压的门限检测器，所述门限检测器包括(a)一个光电耦合器，包括一个发射射线的半导体元件和一个具有不同于接收射线阻抗的光耦合射线接收半导体元件；(b)用于电连接于被检测电压两端的第一串联电路，包括第一电阻(R1/R3)和发射射线的半导体元件；(c)第二串联电路，包括第二电阻、射线接收半导体元件、以及电源；(d)一个开关，具有与第二串联电路电连接的一个输入端和用于产生下列信号的输出端i.表示当输入端电压高于预定电压的第一状态的第一信号；以及ii.表示当输入端电压低于预定电压的第二状态的第二信号；所述第一和第二电阻具有这样一个比值当灯电压等于门限电压时实现在开关元件输入端产生预定电压。
8.带有如权利要求7所述门限检测器的点火器电路，其中发射光的半导体元件包括一个光电二极管。
9.带有如权利要求7所述门限检测器的点火器电路，其中发射光的半导体元件包括一个光电晶体管。
全文摘要
在施加点火脉冲期间响应灯电压来控制气体放电灯的启动。使用上下门限电压确定该灯是处于不稳定启动模式、冷启动模式还是稳定启动操作模式。
文档编号H05B41/28GK1383701SQ01801826
公开日2002年12月4日 申请日期2001年4月13日 优先权日2000年4月28日
发明者K·W·维克伦德, P·特罗伊 申请人:皇家菲利浦电子有限公司