CN101652012A

CN101652012A - 高压放电灯点亮装置和照明器具

Info

Publication number: CN101652012A
Application number: CN200910166706A
Authority: CN
Inventors: 强力健史; 鸭井武志; 松崎宣敏; 山原大辅
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2029-08-14
Also published as: JP2010044979A; CN101652012B; CA2675584A1; US8115404B2; EP2154936A2; EP2154936A3; US20100039039A1

Abstract

一种高压放电灯点亮装置包括：DC/DC转换器，用于将DC电源的电源电压转换成期望的DC电压并且将高压放电灯稳定地点亮；DC/AC变换器，用于将该DC电压转换成AC电压；起始脉冲生成电路，用于生成该高压放电灯的开启所需要的高压。此外，该高压放电灯点亮装置包括：点亮状态判决单元，用于判决该高压放电灯的已点亮/未点亮状态；操作状态切换控制单元，用于根据该高压放电灯的开启、稳定点亮和能量中断阶段中的预定操作阶段，将DC/DC转换器、DC/AC变换器以及起始脉冲生成电路中的至少一个的操作状态切换到另一个操作状态。

Description

高压放电灯点亮装置和照明器具

技术领域

本发明涉及用于点亮高压放电灯的高压放电灯点亮装置以及使用该装置的照明器具。

背景技术

紧凑型高压放电灯提供高光通量，类似于点光源，并且对其光分布的控制简单。因此，近些年来广泛地使用它们来代替白炽灯或卤钨灯。

为了点亮这种高压放电灯，存在放电灯点亮装置，其高频地接通并且断开DC电压，并且经由电感器和电容器用低频方波输出来操作高压放电灯。当使用高频功率点亮高压放电灯时，由于声共振，电弧放电变得不稳定，并且该电灯会闪烁或熄灭。但是，由低频方波点亮会提供稳定并且连续的电弧放电。

图8显示了常规的放电灯点亮装置的电路配置。来自商用电源1的AC电压输出由整流器2进行整流、由升压斩波电路3进行平滑化并且由电容器C1生成为DC电源E。然后，由DC/DC转换器4对DC电源E的电源电压V_E进行转换，DC/DC转换器4对稳定地点亮高压放电灯La所必要的电灯电流或电灯功率进行控制。由DC/AC变换器6将控制在期望的值的输出转换成低频方波输出，然后将其提供给高压放电灯La。为了开启高压放电灯La，必须引起高电压的介质击穿。为此，在起始脉冲生成电路7中生成高压脉冲来开启高压放电灯La。需要高达数十KV的高压脉冲来开启高压放电灯La。

高压放电灯的开启的特征在于高压放电灯La的介质击穿以及其接下来从辉光放电转变成电弧放电，并且控制将要在独立操作状态的最佳条件下供应的能量以及在开启之后维持稳定的电灯状态是很重要的。为此目的，需要检测电灯电压，并且可以在点亮状态判决电路(比较器CP1)和操作状态切换控制电路(微机8)的帮助下实现期望的控制，其中，点亮状态判决电路判断高压放电灯La是处于已点亮状态还是未点亮状态，操作状态切换控制电路根据预定的操作阶段，切换并且控制DC/DC转换器4、DC/AC变换器6和起始脉冲生成电路7中的至少一个的操作状态。

下文描述的前提是微机控制适用于用上述状态转换来实现的控制。将参考图9来解释对放电灯La上电之后的状态转换以及在每个状态中所需要的控制。

首先，将“开启阶段”定义为这样一种状态，在该状态中在上电之后输出起始脉冲来引起放电灯的击穿，并且因此开始辉光放电。然后，开启阶段所需要的控制包括：由起始脉冲生成电路7执行“起始脉冲的输出”、由DC/DC转换器4执行“辉光放电的输出电流控制”以及由DC/AC变换器6执行“电灯电极预热和用于避免电灯熄灭的低频控制”。

图10A和10B显示了“辉光放电输出电流控制”的实例。当对电灯施加恒定的电流时，可以将电灯电极预热。因此，对于辉光放电输出电流控制，如图10A所示将恒定电流施加到电灯而不管电灯电压，从而如图10B所示电灯功率与电灯电压成正比地增加和减小。电灯电压Vg在辉光放电期间的范围是从200V到300V，并且该电压极不稳定地增加或减小。

接下来，当发生从辉光放电到电弧放电的转变时，如图9所示电灯电压立即下降。电灯电压Vs在此时的范围是从大约20V到30V。将“稳定点亮阶段”定义为这样一种状态，在该状态中，在转变成电弧放电并且稳定地对电灯点亮之后，电灯电压被稳定成额定电压Vr。那么，其中所需要的控制包括：由起始脉冲生成电路7执行“起始脉冲的停止”、由DC/DC转换器4执行“电弧放电输出电流的控制”以及由DC/AC变换器6执行“用于避免声共振现象的低频控制”。

图11A和11B中显示了“电弧放电输出电流的控制”的实例。对于电弧放电输出电流的控制，根据电灯电压控制电灯电流，以便使电灯电压控制为尤其恒定保持在额定电灯电压Vr左右，其中额定电灯电压Vr通常为大约100V。

最后，在稳定点亮状态中，当DC电源E的电源电压由于电源1的中断而减低时，易于辨别放电灯。为了尽可能地防止电源电压下降，将输出功率设置得低于额定功率。通常，输出功率大约为额定功率的50％。将该状态定义为“能量中断阶段”。然后，其中所需要的控制包括：如在稳定点亮状态中那样由起始脉冲生成电路7执行“起始脉冲的停止”、由DC/DC转换器4执行“50％输出功率控制”以及由DC/AC变换器6执行“用于避免电灯熄灭的低频控制”。

在图12所示的流程图中显示了以上所述的控制。在上电之后，将用于点亮判决的门限电压Vth设置为预定值Vth1，Vth1低于DC电源E的电源电压并且高于稳定点亮状态中的额定电灯电压Vr(步骤10)。不管任何操作状态都基于门限电压Vth＝Vth1来执行电灯La的控制。

在点亮判决步骤S11中，将电灯电压Vla与门限电压Vth比较。如果Vth＞Vla(步骤S11为是)，则认为电灯La处于已点亮状态，于是在步骤S12中进行稳定点亮的控制。如果不满足Vth＞Vla(步骤S11为否)，则认为电灯La处于未点亮状态，于是在步骤S13中进行开启的控制并且回到步骤S11。在稳定点亮的控制中，在步骤S14中将检测的电源电压Vb与参考电压Vref进行比较。如果Vref＞Vb(步骤S14为是)，则认为处于能量中断状态，于是在步骤S15中进行能量中断(灯光变暗)的控制并且回到步骤S11。如果在步骤S14中不满足Vref＞Vb，则不认为处于能量中断状态，所以继续稳定点亮的控制(步骤S16)并且回到步骤S11。

日本专利申请公开H09-069395、H07-106071和2007-257989中描述了这样的公开内容，在该描述中点亮装置的运行状态的切换和控制取决于放电灯的状态。

H09-069395描述了这样一种技术，在该技术中DC/DC转换器的输出特性的改变取决于在电灯开启时期的电灯电压和在电灯寿命最后时期的电灯电压，但是该技术没有对开启期间的电灯电压变化进行直接响应。H07-106071描述了这样一种技术，该技术检测电灯电压，以便基于所检测的电灯电压来控制起始脉冲生成电路的操作/停止。2007-257989描述了这样一种技术，该技术允许输出功率低于能量中断状态中的额定输出。

在这些常规技术中，将用于判决放电灯是否处于已点亮状态的门限设置为仅参考“稳定点亮状态”来指定的单个预定值Vth1，其中一般将门限Vth1设置得高于稳定点亮状态期间的额定电灯电压Vr，并且低于DC电源E的电源电压V_E，即，Vr＜Vth1＜V_E。假如也考虑电灯寿命最后时期，则稳定点亮状态期间的额定电灯电压Vr的范围大约为100V到150V；并且当考虑到诸如AC输入电压之类的条件时，DC电源E的电源电压V_E的范围大约为300V到450V。因此，Vth1的范围为150V＜Vth1＜300V，并且一般将Vth1的范围指定为大约200V到250V。该值是“稳定点亮阶段”中的最佳门限。

不考虑用于诸如早先定义的“开启阶段”和“能量中断阶段”之类的情况的门限电压的其中一个原因是“开启阶段”仅持续非常短的时间段，因此认为该短时阶段期间的控制不是很重要。并且，也可以认为“能量中断阶段”不是很重要，因为在该阶段后电路通常转为停止。

但是，当处于电灯寿命最后时期的电灯或者开启性能差的电灯与上述放电灯点亮装置结合时，“开启阶段”将长时间持续，并且在此期间可能无法正确识别放电灯的状态。因此，可能无法在正确的控制下执行最初希望的操作，从而可能发生开启失败或者不能稳定点亮。此外，“能量中断阶段”也必须处理瞬时功率失败，包括在非常短的时间段中能量暂时断开并且以后立即接通的情况。在该情况中，常规的点亮装置难以正确地识别放电灯的状态，从而由于不正确的识别则必须进行期望的操作之外的不期望的控制。

发明内容

鉴于以上描述，本发明提供了一种能够根据高压放电灯的状态或者电源的状态来进行稳定状态判决并且稳定地点亮放电灯的高压放电灯点亮装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种高压放电灯点亮装置，包括：DC/DC转换器，用于将DC电源的电源电压转换成期望的DC电压并且稳定地点亮高压放电灯；DC/AC变换器，用于将该DC电压转换成AC电压；起始脉冲生成电路，用于生成该高压放电灯的开启所需要的高压；点亮状态判决单元，用于通过检测电灯电压然后将该电灯电压的检测值与预定的判决门限进行比较来判决该高压放电灯的已点亮/未点亮状态；以及操作状态切换控制单元，用于根据该高压放电灯的开启、稳定点亮和能量中断阶段中的预定操作阶段，将DC/DC转换器、DC/AC变换器以及起始脉冲生成电路中的至少一个的操作状态切换到另一个操作状态，并且控制该操作状态，其中判决门限针对每个操作阶段而改变。

此外，优选地，在放电灯的预定操作阶段之中该放电灯经历起始脉冲导致的介质击穿并且发生从辉光放电到电弧放电的转变的开启操作阶段中，在进行了电弧放电之后将判决门限电压设置得低于稳定点亮操作阶段中的判决门限电压。

优选地，在该放电灯开启期间的操作阶段中，将判决门限电压设置得明显低于该放电灯的辉光放电电压。

此外，优选地，提供用于判决DC电源的电压状态的电源电压判决电路，并且，在预定操作阶段之中该DC电源的电源电压低于预定值的能量中断操作阶段中，将该判决门限电压设置得低于稳定点亮操作阶段中的判决门限电压。

优选地，在该能量中断操作阶段中，根据DC电源的电源电压的降低，将判决门限电压设置得相对低。

根据本发明的第二方面，提供了一种具有上述的高压放电灯点亮装置的照明器具。

如上所述，本发明根据高压放电灯的状态或者电源的状态，针对每个预定操作阶段将判决门限改变成最佳值，从而在本发明所需要的控制之下进行非常稳定的状态判决并且稳定地点亮放电灯。

附图说明

通过以下结合附图所给出的实施例的描述，本发明的目的和特征将变得更显而易见，其中：

图1是显示了本发明的第一实施例的配置的电路图；

图2是用于解释本发明的第一实施例的操作的流程图；

图3是显示了本发明的第二实施例的配置的电路图；

图4是用于解释本发明的第二实施例的操作的流程图；

图5是显示了本发明的第三实施例的配置的电路图；

图6是用于解释本发明的第四实施例的操作的流程图；

图7A到7C是根据本发明的第五实施例的照明器具的透视图；

图8是常规技术的电路图；

图9是常规技术中的电灯电压的时间变化的说明图；

图10A和10B是常规技术中的辉光放电的控制的说明图；

图11A和11B是常规技术中的电弧放电的控制的说明图；

图12是用于解释常规技术的操作的流程图。

具体实施方式

在下文中将参考作为本发明的一部分的附图来描述本发明。

即使对于稳定点亮阶段之外的其它阶段，正确地识别放电灯的状态也是至关重要的。这里，考虑判决门限以便即时在如上所述的辉光放电之后的“开启阶段”期间能够正确地识别放电灯的状态，在开启阶段期间的辉光放电状态中的电灯电压Vg的范围是从200V到300V，并且在考虑了电灯寿命的最后时期之后的稳定点亮阶段中的额定电灯电压Vr的范围是从100V到150V。然后，通过Vr＜Vth2＜Vg的关系来定义门限电压Vth2，Vth2判决“开启”阶段中的辉光放电状态和“稳定点亮阶段”中的稳定点亮状态，并且它的值的范围非常窄，即，150V＜Vth2＜200V。另外，如以前所解释的那样，辉光放电状态中的电灯电压Vg非常不稳定，所以人们容易发现其可能低于200V，因此不能说150V到200V的范围能保证足够的设计余量。

另一方面，在从辉光放电到电弧放电的转变中，众所周知，电灯电压在首先下降到范围大约从20V到30V的低压Vs之后，转变成额定电灯电压Vr，这是高压放电灯的特性。即，在从辉光放电到电弧放电的转变中，通过Vs＜Vth3＜Vg的关系来定义判决门限电压Vth3，其中Vth3＜Vth1。并且，Vth3的范围在30V和200V之间(30V＜Vth3＜200V)，这覆盖了非常广的范围。

同时，当考虑设立判决门限来正确地识别即使处于“能量中断阶段”中的放电灯的状态时，问题在于如果确定DC电源E的电源电压V_E低于判决门限并且如果DC/DC转换器4是降压斩波电路，那么，由于电灯电压不会超过输入电源电压，所以会错误地将未点亮的电灯认为是已点亮的电灯。这还可以通过这样一种事实来解释，即如果在能量中断阶段期间DC电源E的电源电压V_E下降到低于预设的门限Vth1，则不能满足前述的Vr＜Vth1＜V_E条件中的Vth1＜V_E。

考虑到想要达到的最初目标，通过依据电源电压V_E的降低而降低判决门限来避免该错误判决。至少在能量中断阶段期间，将判决门限设置得低于电源电压V_E’(＜V_E)来避免错误判决是有益的。即，对于能量中断阶段的状态转变，通过Vr＜Vth4＜V_E’来定义判决门限Vth4，其中Vth4＜Vth1。并且，Vth4的范围大约是从100V到200V(100V＜Vth4＜200V)。

当电源电压断开以及当电源电压由于负载的突然改变而变得过低时，类似地执行“能量中断阶段”中的操作。

第一实施例

图1是本发明的第一实施例的电路图。在下文中，将详细描述该电路的配置。DC电源E对应于平滑电容器C1的DC电压，该电压是通过对商用AC电源1进行整流和平滑化来获得的，并且升压斩波电路3的输出电压连接到二极管电桥DB的输出。但是，DC电源E不限于此，而是可以为电池或任意商用DC电源。

包括二极管电桥DB的整流器2对商用AC电源1进行全波整流，以便输出纹波电压。将电感器L1与开关元件Q1的串联电路连接到二极管电桥DB的输出端。将平滑电容器C1经由二极管D1连接到开关元件Q1的两端。电感器L1、开关元件Q1、二极管D1和平滑电容器C1组成升压斩波电路3。

在斩波控制电路9的控制之下接通和断开开关元件Q1。通过使用可商用的IC电路(例如，MC 33262等等)可以容易地实现斩波控制电路9。由于开关元件Q1的通/断(ON/OFF)控制发生的频率明显高于商用AC电源1的商业频率，所以将二极管电桥DB的输出电压升压到所需要的DC电压，以便存储在平滑电容器C1中，并且进行功率因子改进控制，其中功率因子改进控制对该电路添加电阻来防止来自商用AC电源1的输入电流与输入电压不同相。另外，可以在二极管电桥DB的AC输入端提供滤波器电路，用于抑制高频泄露。

DC/DC转换器4，即作为功率转换电路的降压斩波电路，连接到DC电源E。DC/DC转换器4具有稳流器的功能，稳流器用于向作为负载的高压放电灯La供应目标功率。并且，可变地控制DC/DC转换器4的输出电压，以便为通过电弧放电转变周期从开启阶段到稳定点亮阶段的高压放电灯La供应最佳功率。

现在描述DC/DC转换器4的电路配置。将与DC电源E相对应的平滑电容器C1的正电极经由开关元件Q2和电感器L2连接到电容器C2的正电极；并且将电容器C2的负电极连接到平滑电容器C1的负电极。将用于导通恢复电流的二极管D2的阳极连接到电容器C2的负电极；并且将二极管D2的阴极连接到开关元件Q2与电感器L2的连接点。

现在描述DC/DC转换器4的操作。由来自微机8的控制信号，高频地接通和断开开关元件Q2。当开关元件Q2接通时，来自DC电源E的电流流过开关元件Q2、电感器L2和电容器C2；并且当开关元件Q2断开时，恢复电流流过电感器L2、电容器C2和二极管D2。因此，将DC电压，即DC电源E的降压DC电压，存储在电容器C2中。通过由微机8改变开关元件Q2的接通占空比(ON duty)(在一个周期中接通时间所占的比例)，可变地控制电容器C2处所获得的电压。

将DC/DC转换器4的输出连接到DC/AC变换器6，即，极性反转电路。DC/AC变换器6是全桥电路，其包括开关元件Q3和Q6。随着开关元件对Q3和Q6以及开关元件对Q4和Q5在来自微机8的控制信号的控制之下低频地轮流接通，将DC/DC转换器4的输出功率转换成方波AC功率并且将其供应给高压放电灯La。作为负载的高压放电灯La是高亮度高强度放电(HID)电灯，例如，金属卤化物灯和高压水银灯。

起始脉冲生成电路7仅在高压放电灯La的开启阶段运行，以生成用于高压放电灯La的介质击穿的高强度脉冲电压。起始脉冲生成电路7包括：变压器主线圈电路和变压器T1的副线圈N2，变压器主线圈电路将充有特定电压值Vc的电容器C3、变压器T1的主线圈N1、电感器L3以及在来自微机8的控制信号的控制之下接通和断开的开关元件Q7串联；变压器T1将在变压器T1的主线圈处生成的脉冲电压升压N2/N1倍，其中，N2/N1是主线圈N1与副线圈N2的绕数比，并且假设变压器耦合系数是1。副线圈N2将高强度脉冲电压叠加到DC/AC变换器6的输出上，以便将高强度脉冲电压施加到高压放电灯La。

电容器C4是高频旁路电容，其阻止从变压器T1所生成的高压脉冲返回DC/AC变换器6的输入端。电容器C4、变压器T1的副线圈N2以及高压放电灯La组成闭合串联电路。当从变压器T1的副线圈N2生成高强度脉冲电压时，将其经由电容器C4施加到高压放电灯La的两端。

微机8形成输出控制电路，微机8根据高压放电灯La的状态，输出正确地控制DC/DC转换器4的开关元件Q2以及DC/AC变换器6的开关元件Q3和Q6的控制信号。微机8监视流过电阻器Rs(其为电流检测电阻5)的负载电流，并且控制DC/DC转换器4的开关元件Q2的接通占空比，以确保将最佳功率施加到高压放电灯La。并且，微机8控制开关元件Q3和Q6以低的频率接通和断开。

DC/DC转换器4的输出电压由电阻器R4、R5、R6和R7的串联电路分压，然后施加到比较器CP1的非反相输入端。并且，施加到比较器CP1的反相输入端的是门限电压，以便判决点亮状态，其中该门限电压是通过由电阻器R1、R2和R3将控制电源电压Vcc分压而得到的。将开关元件Q8与电阻器R3的两端并联。这样，由于开关元件Q8的通断受到从微机8输出的点亮判决信号的控制，变得能够切换用于判决点亮状态的门限电压，其中将该门限电压施加到比较器CP1的反相输入端。

当将高压放电灯La点亮时，它的电灯阻抗很小，所以电容器C2上的电压(其为DC/DC转换器4的输出)降低。如果到比较器CP1的非同相输入端的电压(该电压是通过对电容器C2上的电压进行分压所获得的，并且作为检测电灯电压Vla)低于比较器CP1的反相输入端的电压，则比较器CP1的输出变成L(低)电平，并且判决高压放电灯La处于已点亮状态。当未将高压放电灯La点亮时，电灯阻抗高，所以电容器C2上的电压(其为DC/DC转换器4的输出)增加。如果到比较器CP1的非反相输入端的电压(该电压是通过对电容器C2上的电压进行分压所获得的)等于或高于比较器CP1的反相输入端的电压，则比较器CP1的输出变成H(高)电平，并且判决高压放电灯La处于未点亮状态。这样，包括比较器CP1和分压电阻器R1到R7的电路可以作为点亮状态判决电路。用单个电阻器来代替串联的电阻器R4到R6。

在所显示的实施例中，比较器CP1判决电灯电压，但是可以使用通过微机8的A/D转换输入端口(未显示)来获得电灯电压的任意软件来进行该判决。例如，将由电阻器R4到R7所分压的电压作为微机8的A/D转换输入端口的数字值，并且可用于控制电灯功率并且与用于点亮判决的门限比较，从而，辨别已点亮状态和未点亮状态。

图2显示了用于解释该实施例的操作的流程图。将初始门限Vth3设置得高于开启期间的电灯电压Vs并且低于辉光放电期间的电灯电压Vg。将进行了点亮判决之后所设置的门限Vth1设置得高于额定电灯电压Vr，并且低于DC/DC转换器4的输入电源电压V_E。适于使初始门限Vth3低于在进行了点亮判决之后所设置的门限Vth1，并且Vth1和Vth3的范围为，例如，150V＜Vth1＜300v并且30V＜Vth3＜200V。

具体地，在施加功率之后，微机接通开关元件Q8，以便将用于点亮判决的门限电压Vth设置为初始门限Vth3(步骤S21)。在点亮判决步骤S11，将电灯电压Vla与门限电压Vth比较。如果Vth＞Vla(步骤S11为是)，则认为电灯La处于已点亮状态，所以，在步骤S22中微机8断开开关元件Q8以便设置Vth＝Vth1。然后，在步骤12中进行稳定点亮的控制，并且该过程回到步骤S11。如果不满足Vth＞Vla(步骤S11为否)，则认为电灯La处于未点亮状态，所以微机8接通开关元件Q8以便设置Vth＝Vth3，然后在步骤S13中进行开启的控制并且该过程回到步骤S11。

第二实施例

图3是本发明的第二实施例的电路图。除了第一实施例的配置之外，该实施例还包括用于判决电源电压的比较器CP2以及分压电阻器R8到R11，从而判决从DC电源E到DC/DC转换器4的输入电源电压V_E。由电阻器R8到R11的串联电路对输入电源电压V_E进行分压，然后作为检测电源电压Vb施加到比较器CP2的非反相输入端。将参考电压Vref施加到比较器CP2的反相输入端。如果Vb＜Vref，则比较器CP2的输出变成L电平，随后将其判决为能量中断阶段。通过有规律地监视比较器CP2的输出，微机8对开关元件Q8的通断进行切换，以使得比较器CP1的反相输入端的输出在能量中断阶段中变成Vth4，并且在稳定点亮阶段中变成Vth1，并且切换比较器CP1的门限以便确定点亮状态。还可以使用单个电阻器来代替串联的电阻器R8到R10。第二实施例中的电阻器R1到R3与第一实施例中的电阻器R1到R3具有不同的阻值，以使得第一实施例中的Vth3与第二实施例中的Vth4不同。

图4是用于解释该实施例的操作的流程图。将稳定点亮阶段的门限Vth1设置得高于额定电灯电压Vr，并且低于DC/DC转换器4的输入电源电压V_E。将能量中断阶段期间的门限Vth4设置得高于额定电灯电压Vr并且低于能量中断期间DC/DC转换器4的输入电源电压V_E’。适于使能量中断阶段期间的门限Vth4低于稳定点亮阶段期间的门限Vth1，并且Vth1和Vth2的范围为，例如，150V＜Vth1＜300v并且100V＜Vth4＜200V。

具体地说，在施加功率之后，将用于点亮判决的门限电压Vth设置为Vth1(步骤S21)。在点亮判决步骤S11，将电灯电压Vla与门限电压Vth比较。如果Vth＞Vla(步骤S11为是)，则认为电灯La处于已点亮状态，所以在步骤S12中进行稳定点亮的控制。如果不满足Vth＞Vla(步骤S11为否)，则认为电灯La处于未点亮状态，所以微机8断开开关元件Q8，以便设置Vth＝Vth1，然后在步骤S13中进行开启的控制，并且该过程回到步骤S11。在稳定点亮的控制中，在步骤S14中将检测的电源电压Vb与参考电压Vref进行比较。如果Vref＞Vb(步骤S14为是)，则认为处于能量中断状态，所以微机8接通开关元件Q8以便设置Vth＝Vth4。然后，在步骤S15中进行能量中断(灯光变暗)的控制并且该过程回到步骤S11。如果在步骤S14中不满足Vref＞Vb，则不认为处于能量中断状态，所以将Vth设置成Vth1。然后，继续稳定点亮的控制(步骤S16)，并且过程回到步骤S11。

第三实施例

图5是本发明的第三实施例的电路图。除了第二实施例的配置之外，由来自微机8的点亮判决信号来接通/断开连接到电源E的电源偏压电路的开关元件Sw，从而反映用于判决点亮状态的门限值的电源电压V_E的改变。当开关元件Sw接通时，将根据DC电源E的DC电压的偏压电流经由电阻器R12和R13的串联电路供应到电阻器R1和R2的连接点上，以便给予电源电压来可变地控制用于判决点亮状态的门限值。即，可以以这样一种方式来配置该实施例，在该方式中门限电压随着电源电压的降低而下降。可以用单个电阻器来代替电阻器R1和R2。

图6是用于解释上述第一和第二实施例的组合的流程图。如第一实施例所示，将用于判决点亮状态的初始门限预设为Vth3，然后其基于点亮判决结果，随着阶段发展到稳定点亮阶段而切换到Vth1。此后，当识别出能量中断阶段后，将用于判决点亮状态的门限改为Vth4。在该实施例中，可以通过接通开关元件Sw和Q8两者来获得Vth4，并且可以通过断开开关元件Sw并且接通开关元件Q8来获得Vth3。

将稳定点亮阶段期间的门限Vth1设置得高于额定电灯电压Vr，并且低于从电源E到DC/DC转换器4的输入电压V_E。将初始门限Vth3设置得高于开启期间的电灯电压Vs并且低于辉光放电期间的电灯电压Vg。将能量中断阶段期间的门限Vth4设置得高于额定电灯电压Vr，并且低于能量中断期间DC/DC转换器4的输入电源电压V_E’。能量中断阶段期间的初始门限Vth3和门限Vth4都低于稳定点亮阶段期间的门限Vth1。例如，合适的电压满足以下关系：150V＜Vth1＜300v、30V＜Vth3＜200V并且100V＜Vth4＜200V。

第四实施例

图7A到7C显示了使用本发明的高压放电灯点亮装置的照明器具的示例性配置。图7A和7B显示了使用HID电灯作为点光源的实例，并且图7C显示了使用HID电灯作为聚光灯的实例，其中La表示高压放电灯，附图标记81表示安装有高压放电灯的照明器具主体，附图标记82表示电线并且附图标记83表示稳流器，该稳流器具有点亮装置的电路。可以对多个该照明器具进行组合以构成点亮系统。

虽然关于实施例来显示并且描述了本发明，但是本领域的熟练技术人员将理解在不脱离由附属的权利要求所定义的本发明的范围的前提下，可以进行各种改变和修改。

Claims

1、一种高压放电灯点亮装置，包括：

DC/DC转换器，用于将DC电源的电源电压转换成期望的DC电压并且将高压放电灯稳定地点亮；

DC/AC变换器，用于将所述DC电压转换成AC电压；

起始脉冲生成电路，用于生成所述高压放电灯的开启所需要的高压；

点亮状态判决单元，用于通过检测电灯电压然后将所述电灯电压的检测值与预定的判决门限进行比较来判决所述高压放电灯的已点亮/未点亮状态；

操作状态切换控制单元，用于根据所述高压放电灯的开启、稳定点亮和能量中断阶段中的预定操作阶段，将所述DC/DC转换器、所述DC/AC变换器以及所述起始脉冲生成电路中的至少一个的操作状态切换到另一个操作状态，并且控制所述操作状态，其中所述判决门限针对每个操作阶段而改变。

2、如权利要求1所述的装置，其中，在高压放电灯的所述预定操作阶段之中所述放电灯经历起始脉冲的介质击穿并且发生从辉光放电到电弧放电的转变的开启操作阶段中，在进行了所述电弧放电之后将所述判决门限电压设置得低于所述稳定点亮操作阶段中的判决门限电压。

3、如权利要求2所述的装置，其中，在所述放电灯开启期间的操作阶段中，将所述判决门限电压设置得明显低于所述放电灯的辉光放电电压。

4、如权利要求1所述的装置，还包括：

电源电压判决电路，用于判决所述DC电源的电压状态，其中

在所述预定操作阶段之中所述DC电源的电源电压低于预定值的能量中断操作阶段中，将所述判决门限电压设置得低于所述稳定点亮操作阶段中的判决门限电压。

5、如权利要求4所述的装置，其中，在所述能量中断操作阶段中，根据所述DC电源的电源电压的降低，将所述判决门限电压设置得相对低。

6、一种具有权利要求1到5中的任意一个所述的高压放电灯点亮装置的照明器具。