专利名称：平衡器的层叠式点火装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一层叠式点火电路，特别涉及高压放电灯点火所需的一高 频脉冲变压器。
背景技术：
在一层叠式点火装置中，点火脉沖通常依靠高频脉冲变压器从变压器的 初级线圈到次级线圏变压，通过这种方式变压的脉冲被用作到一附加的灯管 的电^f及的高压点火脉沖，并导致该灯管点火。
点火后，流经灯管点着状态下的灯管电流流经次级线圏，并且该次级线 圏以其欧姆电阻的函数被加热。
在层叠式点火装置中，通常是在E型铁氧体铁芯的中心臂上缠绕高频脉 冲变压器的初级线圈和次级线圈，通过这种方式，他们彼此电绝缘或者以补 偿变压器的方式彼此电连接。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高频脉冲变压器的层叠式点火装置，该高 频脉沖变压器用于层叠式点火装置的特别需要。
根据本发明该目的通过独立权利要求的特征实现，该独立权利要求以特 别有利的方式形成本发明的中心思想。
根据本发明，提供一装备有高频脉冲变压器的层叠式点火装置，用于至 少一个高压放电灯的点火，该变压器包括至少一个U型铁心单元，其具有一 个至少大致恒定的有效截面区域，在每种情况中，该U型铁心单元的每个自 由臂作为变压器的至少一个线圈的线圈形状，其中线圏彼此电绝缘或者以补偿变压器的形式彼此电连接。
在这种情况中，该u型铁心单元的两个自由臂有一圓形截面。 根据本发明，多个u型铁心单元可以在一个或多个平面上相互连接，导
致其中一个河湾图案(meander pattern)(在一平面上的序列)或者这些铁 心单元多层排列在彼此之上(在多个平面上的排列)来形成一立方的堆叠。 该U形铁心单元优选的由铁氧体材料制成。
包括高频脉沖变压器的该点火装置可以在一模子里用人造树脂浇铸。在 这种情况下，该模子具有一大体上非矩形的截面，其具有热学优点，因此也 具有与该具体变压器的热阻的大小有关的优点，因此具有与该铁心功率损耗 的大小有关的优点。
此外，本发明涉及一种高频脉沖变压器，其包括至少一个高压放电灯的 点火所需要的一层叠式点火装置的至少一个U型铁心单元，该U型铁心单元 具有前述特性，还涉及这种类型的层叠式点火装置的高频脉沖变压器的具有 前述特性的U型铁氧体铁心的应用。
将参考附图，以优选的实施方式的详细描述，来说明本发明的进一步的 特征、优点和性质，其中
图1为现有技术的包括一层叠式点火电路的操作装置的电路图，该层叠 式点火电路适用于通过交变电流供电的高压放电灯的点火；
图2a为可用于高频脉冲变压器结构的E型铁氧体铁心的透视图；以及
图2b为本发明可用于高频脉冲变压器结构的U型铁氧体铁心的透视图。
具体实施例方式
根据图1,首先将简要说明现有技术公知的层叠式点火装置的显著特征。 图1示出了一为高压放电灯LA点火的点火电路^ZG，具有一运算器件BG,其电路根据层叠式点火的现有技术公知的原则进行运算。
在该情况下，层叠式点火电路^ZG包括一高频脉冲变压器Tr，其次级线 圈Trs连接到一供电电缆，该供电电缆上载有在放电灯LA和平衡器KVG之间 的交变电;危。
一分压器与串联连接的高频变压器的次级线圈Trs和放电灯LA并联连 接，该分压器作为一高频返回元件，并且由过压电容器d和点火电容器C2的 串联连接形成，该分压器还包括一可选择的串联电阻R2;高频脉冲变压器Tr 的初级线圈Trp, —优选的对称连接的半导体电源开关，以及一从半导体电源 开关上行连接并作为高频节流阀的感应器U的串联连接，依次与过压电容器 Ci并联连接；感应器和高频脉冲变压器Tr的初级线圈Trp与过压电容器d形 成一并联谐振电路PRK。 一负载电阻Ri与串联连接的点火电容C2和前述欧姆 电阻Rz并联连接，过压电容器d依靠该负载电阻&充电。如图l所示，在这 种情况下，通过两端触发二极管Dc控制的三端双向可控硅开关元件Tc的例 子，对称连接的半导体电源开关可以由四层二极管(半导体闸流管)，双向 半导体闸流管二极管(两端交流开关元件(diac)或者双向开关元件(sidac)) 或者半导体闸流管三极管(三端双向可控硅开关元件)形成。同样可以想到 的是使用一气体火花开关或一依靠整流桥可控制的高压晶体管，其以双极电 源晶体管或场效应电源晶体管的形式。
对于该高压放电灯LA的点火，过压电容d依靠并联连接被充电，该并 联连接由一端的点火电容C2和欧姆电阻R2和另一端的负载电阻I^的串联连接 形成，直到通过两端触发二极管Dc的电压超过两端交流开关元件的开关电 压，引起两端触发二极管断灭并将三端双向可控硅开关元件Tc转入一低阻状 态(连接操作)。
当三端双向可控硅开关元件Tc被转向导通时，过压电容d被高频脉沖 变压器Tr的初级线圈Trp短路，因此过压电容d通过初级线圈Trp和高频节 流阀的感应器Lu放电，感应器U,通过三端双向可控硅开关元件Tc串联连接到初级线圏Trp上。高频脉冲变压器Tr的初级线圈Trp的压降是根据次级线 圏Tfs和初级线圏Trp的圈数的数量的比值ii递升的，通过此方式，该放电灯 LA的点火脉冲被感应。即使当三端双向可控硅开关元件Tc被连接以致导通 时，包括节流阀线圈Dr和点火电容C2的串联谐振电路SPK被激发以致在其谐 振频率振荡，以此方式，会增加在点火电容C2中和穿过高频脉冲变压器Tr 的次级线圈Tr,的开路电压。
当过压电容d已经放电，并且穿过两端触发二极管Dc的电压UDe已经回 落到断灭电压以下后，三端双向可控硅开关元件Tc转入高阻状态(阻断操 作)，并且因此中断了对前述串联谐振电路SRK的电源供应，以此方式，该 层叠式点火装置GZG暂时的与交变电流供应分离。同时，该过压电容d被再
次充电，以此方式，当穿过两端触发二极管DC的下降的电压Um;再次达到断
灭电压的门限时，三端双向可控硅开关元件Tc再次被连接。
上述描述的过程以重复干线供电的半波的过程的方式进行。通过在增加 的电源电压下提供一短序点火脉沖，因此，很难点燃的甚至是高压放电灯的 可靠点火被保证。
部分地，在这种类型的层叠式点火装置^ZG的高频脉冲变压器Tr上的需 要大大不同于在其它应用领域的变压器的需要
——特别地，具有低阻损耗的次级线圈Trs是非常重要的，因为在放电灯LA 的点燃状态，流经该线圈的灯管电流Iu和它的依赖温度的有效电阻在一 显著的程度上共同决定了该变压器Tr的功率损耗。
——该点火脉冲可以有例如100KHz的频率，且这意味着通常使用一个铁氧体 铁芯。在这种情况下，与真正的功率变压器对比，其中一恒定的能量转 移从变压器的初级端向次级端发生，该铁心的铁氧体材料只是暂时的在 负荷之下。
一一为了降低变压器线圈Trp和Trs的依赖温度的有效电阻和因此产生的功率 损耗，使用合适直径的线圈线，足够大的线圈空间也是特别重要的。一_为了容纳具有保持恒定的匝数的每个线圈的更大的导线直径，或者容纳 具有相同导线直径的次级线圈的更多的圈数，为了得到 一 高的电压转化 比例ti，如所需的提升点火脉沖，线圈空间与铁心体积的比例应该也是 尽可能大的。
一系列不同材料和形状的变压器铁芯是现有技术公知的高频脉冲变压器
的结构。频繁使用这种类型的脉沖变压器的结构的变压器铁芯是在图2a中示 意性示出的E型的铁氧体铁心202。
对于根据本发明的一优化的高频脉冲变压器，本发明提供一 U型铁心 200b(比4交图2b)，其自由臂202a+b优选地被构造成圓的(例如是圆形的)， 分别形成变压器Tr的初级线圏和次级线圏的两个线圈形状。
这个表面上简单的措施提供了许多优点，其总体上基于层叠式点火装置 的特殊应用。
首先，与一E型铁心或者ETD铁心比较，可用的线圈体积更大。这样， 具有保持恒定的匝数的更大的导线直径是可能的。可替换的，具有保持恒定 的导线直径的更多的匝数是可能的。
自由臂202a+b可以可选择的连接到一支柱上，该支柱以在自由臂上形成 空气间隙的方式被设立。例如通过施用一取间隔的装置如以胶带的形式，可 以形成到自由臂的末端面的空气间隙。
按照惯例地，具有脉冲变压器Tr的层叠式点火装置^ZG在一具有非正方 形截面的模子中用人造树脂被浇铸。当使用一U型铁心时，该浇铸模子的截 面形状显著的偏离矩形形状，该矩形形状在具有E型铁心的脉沖变压器中是 常见的，导致该模子表面与封闭的变压器体积之间更大的比例。这对于事故 废热的驱散是有利的。
此外，现在有一个更大的数字，6个窄的局部热产生接触点(热点)分 布于变压器线圏和模子壁之间的截面，通过该点废热被驱散入模子壁(而不 是E形铁心的两个热点)，而且这样同样有益于更好的热驱散。
权利要求
1、一种层叠式点火装置，其装备有一高频脉冲变压器(Tr)，用于点燃至少一个高压放电灯(LA)，其中—该变压器(Tr)包括至少一个U型铁心单元(200b)，其具有一个至少大致恒定的有效截面区域，—在每种情况中，该U型铁心单元(200b)的每个自由臂(202a，202b)作为该变压器(Tr)的至少一个线圈的线圈形状。
2、 根据权利要求1所述的层叠式点火装置，其中该U形铁心单元(200b) 的两个自由臂(202a， 202b)均有一圓形截面。
3、 根据权利要求1或2所述的层叠式点火装置，其中所述自由臂的末端 面通过一 支柱相互连接以致形成一 空气间隙。
4、 才艮据权利要求3所述的层叠式点火装置，其中通过施用一胶带到所述 末端面来限定该空气间隙。
5、 才艮据前述权利要求任一所述的层叠式点火装置，其中多个U型铁心单 元(200b)在一个或多个平面被相互连接。
6、 才艮据前述权利要求任一所述的层叠式点火装置，其中所述U型铁心单 元(200b)由铁氧体材料制造。
7、 根据前述权利要求任一所述的层叠式点火装置，其中该点火装置 ()在一模子里用人造树脂浇铸。
8、 才艮据权利要求7所述的层叠式点火装置，其中该模子具有一大体上非 矩形的截面。
9、 一种用于点燃至少一个高压放电灯(LA)所需要的层叠式点火装置的高频脉冲变压器，其特征在于 一该变压器(Tr)包括具有至少大致恒定的有效截面区域的至少一个U 型铁心单元(200b),一在每种情况中,该U形铁心单元(200b)的每个自由臂(202a， 202b )作为变压器(Tr)的至少一个线圈的线圏形状。
10、具有至少大致恒定的有效截面区域的U型铁氧体铁心(200b)的应 用，用于点燃至少一个高压放电灯(LA)的一层叠式点火装置(iiZG)的一 高频脉冲变压器(Tr ),其中一在每种情况中，该U形4失心单元(200b)的每个自由臂(202a， 202b )作 为变压器(Tr)的至少一个线圏的线圈形状，以及该U型铁氧体铁心(200b)的有效截面区域和由一流经至少一个线圏的 交变电流产生的磁通量的穿过该U型铁氧体铁心(200b)延伸的磁力线的平 均长度是分别与一具有相同材料特性的E型变压器铁心(200a)的有效截面 区域并奇确相等的，与由流经缠绕在该E型变压器铁心(200a )的一 自由臂(202 ) 上的至少一个线圈的交变电流产生的磁通量的穿过该E型变压器铁心(200a ) 延伸的磁力线的平均长度的和精确相等的。
全文摘要
本发明涉及一种层叠式点火装置(UZG)，其装备有一高频脉冲变压器(Tr)，用于点燃至少一个高压放电灯(LA)。该变压器(Tr)包括至少一个U型铁心单元(200b)，其具有一个至少大致恒定的有效截面区域，在每种情况中，该U形铁心单元(200b)的每个自由臂(202a，202b)作为变压器(Tr)的至少一个线圈的线圈形状。另外，该U型铁心单元(200b)的两个自由臂(202a，202b)可有一圆形截面。此外，多个前述U型铁心单元(200b)在一个或多个平面上相互连接。
文档编号H05B41/04GK101422082SQ200780013531
公开日2009年4月29日 申请日期2007年4月3日 优先权日2006年4月21日
发明者凯·阿尔宾爵, 罗蒙·普鲁诺 申请人:三多尼克爱特克两合股份有限公司