[发明专利]高压脉冲发生器以及带有这种发生器的高压放电灯

说明书

技术领域

本发明基于根据权利要求1的前序部分所述的高压脉冲发生器。这种 发生器尤其可以用于点燃用于一般照明的高压放电灯或者用于光学照相 目的或者用于车辆。此外，本发明还涉及一种具有这种发生器的高压放电 灯。

背景技术

高压放电灯的点燃的问题目前通过将点燃装置集成到镇流器中来解 决。其缺点是馈电线必须耐高压地设计。

过去，一直反复尝试将点燃单元集成到灯中。在此尝试的是，将点燃 单元集成灯头中。借助螺旋脉冲发生器类型的高压脉冲发生器实现了特别 有效的且确保高脉冲的点燃。更早前，提出了在不同的高压放电灯如金属 卤化物灯或高压钠灯中的这种装置，例如参见US-A 4 325 004，US-A 4 353 012。然而，这些装置并不能实施，因为其一方面太昂贵，另一方面，将 这些装置安装在灯头中的优点不充分，因为在灯泡中仍存在输送高电压的 问题。因此，损坏灯(如绝缘问题或灯头中的击穿)的概率强烈升高。迄 今常用的点燃装置通常不会升温超过到100℃。所产生的电压于是必须输 送给灯，这要求具有相应耐高电压(典型为例如5kV)的线路和灯座。

在常用的点燃电路中，通常电容器通过开关例如火花隙放电至点燃变 压器的初级绕组中。于是在次级绕组中感生所希望的高压脉冲。对此参见 Sturm/Klein所著的Betriebsgeraete und Schaltungen fuer elektrische Lampen(第193页至195页)(1992年第6版)。

图1b示出了如目前所使用的传统螺旋脉冲发生器的层结构。在两个 金属层3和4之间设置有有源介电层50。该层由具有高ε_r的电容性作用 的材料构成。在两个金属层之间存在电压U0。由于该层结构被卷起，所 以需要另外的绝缘层。该另外的绝缘层由具有高导磁率μ_r的电感性材料 52构成。然而由于大部分的电感性材料并不是良好的绝缘体，并且在电 感性层上同样存在电压U0，所以通过电感性层形成了漏电流，如在图1b 中通过箭头所表明的那样。这是螺旋脉冲发生器的明显性能损失。螺旋脉 冲发生器的可能的充电电压由此受到强烈影响。

发明内容

本发明的任务在于提供一种高压脉冲发生器，其阻抗和脉冲宽度可以 在大的范围中尽可能自由地选择。

该任务通过权利要求1所述的特征来解决。

特别有利的扩展方案在从属权利要求中得到。

此外，本发明的一个任务是提出一种紧凑型高压放电灯。该任务通过 权利要求14所述的特征来解决。

另一任务是提出一种用于制造这种紧凑型螺旋脉冲发生器的方法。

该任务通过权利要求11所述的特征来解决。

根据本发明，现在借助特别的耐热的螺旋脉冲发生器产生例如对点燃 灯所需的具有至少1.5kV的高压脉冲。

在使用在高压放电灯中时，该高压脉冲发生器尤其是可以紧邻放电容 器地集成在外灯泡中。由此，不仅冷点燃而且热再点燃都是可能的。

现在所使用的螺旋脉冲发生器尤其是所谓的LTCC(低温共烧陶瓷) 器件。该材料是一种特殊的陶瓷，该陶瓷能够耐受达到600℃的温度。 LTCC已经结合灯来使用，参见US 2003/0001519和US-B 6 853 151。然 而，出于完全不同的目的在实践中其使用在几乎没有热负荷的灯中，该灯 具有典型在100℃以下的温度。结合点燃高压放电灯、如尤其是带有点燃 问题的金属卤化物灯，可看到LTCC的高温度稳定性的特别值。

螺旋脉冲发生器是如下器件：其将电容器的特性与波导的特性相统一 用于产生具有至少1.5kV的电压的点燃脉冲。为了制造，两个陶瓷“生膜 (Gruen-Folien)”压印有金属导电糊或者层压到金属膜上，并且随后交 错地盘绕成螺旋体，最后均衡地挤压成成型体。随后的金属糊/膜和陶瓷 膜的共烧结在空气中在800℃至900℃之间的温度范围中进行。该处理允 许螺旋脉冲发生器的达到700℃的温度负荷的使用范围。由此，螺旋脉冲 发生器可以紧邻放电容器地安装在外灯泡中，但也可以安装在灯头中或者 紧邻灯地安装。

这种螺旋脉冲发生器也可以与此无关地用于其他应用，因为其不仅高 温稳定而且也极其紧凑。对此重要的是，螺旋脉冲发生器实施为LTCC 器件，其由陶瓷膜和金属导电糊或者膜构成。为了提供足够的输出电压， 螺旋体应该包括至少5匝。