[发明专利]用于放电灯的热态再启动的点火器集成式灯插座

说明书

技术领域

本申请涉及与本申请同时提交的、名称为“LOW IGNITIONVOLTAGE INSTANT START FOR HOT RE-STRIKE OF HIGH INTENSITY DISCHARGE LAMP(用于高强度放电灯的热态再启动的低点火电压即时起动)”[代理人案号No.233695]的共同拥有、共同未决的申请。

本公开涉及放电灯，并且更具体而言，涉及高强度放电(HID)灯，例如陶瓷金属卤素(CMH)灯，其中，需要灯的即时起动、热态再启动。其在相对于插座组件可更换的HID灯中有特定的应用，但是将理解到，选定的各方面可应用于相关使用中。

背景技术

在即时起动、热态再启动应用中，点火电压典型地为大约好几十千伏(例如25-30千伏)。这种高电压使得从点火器到灯插座都需要使用高电压电缆，并且因此需要使用较好的电绝缘。这继而对组件增加了成本。另外，在灯点火期间，高电压电缆通过用作天线来发射电磁干扰(EMI)。这可起作用而使得热态再启动在对EMI敏感的应用(例如卫生保健)中不能实行。

在其它领域中，例如在机动车放电头灯环境中，将点火器、灯插座和灯结合成单个单元是已知的。在那些应用中，如果灯需要进行更换，整个灯、点火器和灯插座就会被丢弃且随后被更换，因为单独的构件是整体组件。但是，在非机动车应用中，固定装置(fixture)的剩余部分的使用寿命可比HID灯的寿命长得多，而且更换整个组件的额外成本被认为是不必要的。因此，存在将HID灯的热态再启动应用于非机动车应用-例如商业照明、显示照明、办公室、商店、博物馆、舞台照明、电视和电影工作室等-中的需求。

在关闭之后，标准的HID灯通常需要从5分钟到15分钟不等的冷却时间，以便于再次打开灯。需要这个冷却时间是因为当灯是热的时候，HID灯的弧管内部的压力可为大气压的几十倍。换句话说，可起动冷的灯的、低于5千伏的典型的或正常的点火电压不能在HID灯是热的时候提供足够强的电场，以跨过隔开的电极之间的高压原生质(plasmic)间隙进行再点火。为了实现热灯的HID即时起动再启动(即热态再启动)，组件需要高得多的点火电压。高于25千伏的点火脉冲典型地用于机动车放电头灯中，而高于30千伏的点火脉冲则用在用于特殊应用的其它热态再启动HID灯中。

这个高的点火电压会导致许多问题和额外成本。例如，高的点火电压会导致电极尖端溅射，这会缩短电极的有效寿命，并且最终将会导致灯故障。高的点火电压还会使电极材料沉积在弧的壁上，阻挡来自发光等离子体的光，并且使灯的性能退化。此外，必须必要地增强绝缘，以防止高点火即时起动HID系统中的不希望的起弧。增强的绝缘会使灯设计变复杂，并且引起增加的成本。高的点火电压还会造成严重的EMI干扰问题，使得系统设计者必须采取额外的预防措施来屏蔽点火脉冲，尤其是在无法容忍EMI的某些行业中。另外，为了产生较高的点火电压，点火电压发生器要花费更多。

因此，传统方法产生昂贵得多的解决方案来实现即时起动。空气的介电击穿电压为大约3千伏每毫米。当点火电压高于20千伏的水平时，击穿空气间隙从标准HID灯的不到2毫米增大到即时起动照明系统的超过7毫米。显然，这会导致即时起动系统的很大的成本，以便通过这样的方式修改标准设计：对较高的点火电压提供绝缘，提供高额定电压灯基部和灯座，而且还使用传输点火脉冲所需的高电压电缆。因此，大约25千伏的热态再启动点火脉冲引起了严重得多的EMI干扰，并且需要额外的努力来屏蔽系统。存在对于可更换的HID灯和可靠、可重复且具有降低的成本的组件的热态再启动应用的改进的解决方案的需求。

发明内容

一种灯组件，其包括壳体，壳体选择性地接收可移除的插入式高强度放电(HID)灯。变压器和电路接收在壳体中，以在低于25千伏处提供灯的即时起动、热态再启动点火。

在优选布置中，壳体由陶瓷材料形成，并且灯组件进一步包括低电压电缆，以用于将电功率从相关联的低电压电源供应到壳体的内部，在壳体的内部中，低电压电缆电连接到变压器和电路上。

HID灯优选为以约150瓦或更低瓦运行的低瓦灯，并且更优选为陶瓷金属卤素(CMH)灯。

壳体包括分隔开的第一弹簧夹和第二弹簧夹，以用于以机械的方式接合HID灯的基部部分，并且将HID灯可移除地保持到壳体上。在该优选布置中，低于1200伏的低电压电源以及变压器和操作电路提供在8-25千伏范围中运行的即时起动、热态再启动高电压脉冲。插座壳体包括内部腔体，并且接收变压器和电路，而且HID灯可移除地安装到插座壳体上。