專利名稱：使用第三電極控制hid燈引燃定時(shí)的裝置、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及放電光源，并且更特別地涉及具有啟動(dòng)輔助器件的高強(qiáng)度放電(HID) 燈和形成該放電燈的方法。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度放電(HID)燈使用等離子體弧來(lái)產(chǎn)生光。針對(duì)需要光源的很多不同類(lèi)型的應(yīng)用，HID燈已經(jīng)廣泛用作產(chǎn)生有效照明的可行選擇。當(dāng)與熒光燈和白熾燈進(jìn)行比較時(shí)，HID 燈具有更高的發(fā)光功效，因?yàn)檩斎肽芰康母蟊壤晦D(zhuǎn)換為可見(jiàn)光而不是熱。通常，HID燈借助于容納在通常以氣體和金屬鹽填充的放電容器(也稱作電弧管或燈頭)內(nèi)的電極之間的電弧來(lái)產(chǎn)生光，由此氣體促進(jìn)電弧的初始點(diǎn)火。一旦啟動(dòng)電弧，它就加熱并蒸發(fā)金屬鹽從而形成等離子體，這大大地增加了電弧所產(chǎn)生的光的強(qiáng)度并且降低了其功耗。HID燈可能需要高壓來(lái)初始化電弧。


根據(jù)與其一致的實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述，要求保護(hù)的主題的特征和優(yōu)勢(shì)將是明顯的，應(yīng)該參考附圖來(lái)考慮該描述，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的高強(qiáng)度放電(HID)燈系統(tǒng)； 圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的HID燈的示意性電路圖； 圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的HID燈的截面視圖； 圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)另一實(shí)施方式的HID燈的截面視圖；以及圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)又一實(shí)施方式的HID燈的截面視圖。
具體實(shí)施例方式通過(guò)概覽的方式，本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式可以涉及用于啟動(dòng)高強(qiáng)度放電(HID)燈的裝置、系統(tǒng)和方法。例如，與本公開(kāi)一致的HID燈可以包括外罩和環(huán)繞空心體(例如，放電容器)的基體。該放電容器可以限定腔，該腔包含弧生成/維持介質(zhì)、布置在腔內(nèi)相對(duì)端的陰極和陽(yáng)極、以及包括第三電極的導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件。通過(guò)選擇導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件的電阻，可以增加相鄰主電極(例如，陽(yáng)極)與第三電極之間的放電容器中產(chǎn)生的電介質(zhì)阻擋放電(DBD)的點(diǎn)燃強(qiáng)度。特別地，可以選擇第三電極的電阻值來(lái)關(guān)于跨越主電極(即，陰極和陽(yáng)極)的電壓上升來(lái)提供期望的DBD延遲，使得在跨越陰極和陽(yáng)極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后發(fā)起DBD。例如，第三電極可以選擇為具有1-100 kQ的電阻值，從而相對(duì)于跨越陰極和陽(yáng)極的電壓上升提供20-50 ns的DBD延遲。因此，根據(jù)本公開(kāi)的裝置、系統(tǒng)和方法可以防止DBD的“提早”點(diǎn)燃?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，一般性地示出了 HID燈系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施方式。HID燈系統(tǒng)10在汽車(chē)應(yīng)用中可能特別有用；然而，HID燈系統(tǒng)10也可以在需要使用HID燈的其他應(yīng)用中使用，其他應(yīng)用諸如但不限于內(nèi)部和/或外部建筑照明應(yīng)用，工業(yè)照明應(yīng)用等。
HID燈系統(tǒng)10可以包括鎮(zhèn)流器12，該鎮(zhèn)流器12包括適于從電源18接收電壓源Vs 的輸入連接14、16對(duì)以及用于連接至至少一個(gè)HID燈24的輸出連接20、22對(duì)。電源18可以是交流(AC)和/或直流(DC)，并且取決于應(yīng)用而可以包括逆變器和/或轉(zhuǎn)換器(為了清楚而沒(méi)有示出)。鎮(zhèn)流器12可以包括引燃器26和控制電路28。引燃器26可以耦合至輸出連接20、22?？刂齐娐?8可以耦合至引燃器26。引燃器26和控制電路28可以通過(guò)本領(lǐng)域中已知的多個(gè)合適電路中的任意電路可實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，應(yīng)該理解，系統(tǒng)10可以包括用于向燈24提供穩(wěn)態(tài)功率的其他電路和用于提供限流和/或功率因子修正的合適前端，為了清楚而在此沒(méi)有詳細(xì)示出或描述它們。HID燈24可以通過(guò)容納在放電容器內(nèi)的電極之間的電弧來(lái)產(chǎn)生光，該放電容器可以利用促進(jìn)電弧初始點(diǎn)火的電弧生成和維持介質(zhì)(例如，氣體和/或金屬鹽)來(lái)填充。一旦啟動(dòng)電弧，該電弧就加熱并蒸發(fā)金屬鹽以形成等離子體，這大大地增加了電弧所產(chǎn)生的光的強(qiáng)度并且降低了 HID燈24的功耗。鎮(zhèn)流器12可以被配置為在至少兩個(gè)條件期間一即在其期間HID燈24可以出現(xiàn)類(lèi)似于開(kāi)路的條件的啟動(dòng)之前以及在其期間HID燈24可以出現(xiàn)相當(dāng)于短路的條件的啟動(dòng)之后一控制向HID燈24提供的功率。特別地，引燃器26可以在輸出連接20、22之間提供一個(gè)或多個(gè)高電壓引燃脈沖來(lái)引燃燈24。在高壓汽車(chē)HID燈的情況中，沒(méi)有啟動(dòng)輔助器件的燈需要17-30 kV來(lái)對(duì)電弧進(jìn)行點(diǎn)火，而此處描述的具有啟動(dòng)輔助器件的燈需要9-11 kV。耦合至引燃器26的控制電路28可以控制引燃器26何時(shí)以及如何提供(一個(gè)或多個(gè))引燃脈沖。由于獨(dú)特的啟動(dòng)要求，HID燈24可以包括導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件(并且更具體地是HID燈 24的第三電極)以促進(jìn)在HID燈24中發(fā)起電弧的啟動(dòng)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，一般性地示出了與具有啟動(dòng)輔助器件的HID燈24的一個(gè)實(shí)施方式一致的電路圖。HID燈24可以包括第一和第二主電極(例如，陰極30和陽(yáng)極32)以及導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34。陰極和陽(yáng)極30、32可以表示為電容器C。導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34與相鄰主電極一起可以表示為電容器G，該導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34被配置使得在主電極陽(yáng)極32處點(diǎn)燃電介質(zhì)阻擋放電(DBD)。如此處所用的那樣，術(shù)語(yǔ)“電介質(zhì)阻擋放電”表示通過(guò)對(duì)電介質(zhì)阻擋進(jìn)行絕緣而分離的兩個(gè)電極(例如，陰極和陽(yáng)極)之間的電氣放電。在HID燈24的操作期間，在兩個(gè)電極之間可以形成多個(gè)隨機(jī)電弧。當(dāng)電荷在電介質(zhì)表面上聚集時(shí)，它們可以在幾毫秒中放電，這導(dǎo)致它們?cè)诒砻娴牧硗獾胤皆傩纬?。如果去往HID燈24的連續(xù)能量源提供了所需的電離化程度，則可以維持在HID燈24內(nèi)生成的等離子體，這克服了導(dǎo)致放電消失的復(fù)合過(guò)程。此類(lèi)復(fù)合與分子間的碰撞并且繼而與HID燈24內(nèi)的氣體壓力成正比。 放電過(guò)程引起高能光子發(fā)射，其能量對(duì)應(yīng)于用于填充HID燈的放電容器的氣體類(lèi)型。一旦DBD點(diǎn)燃，主電極30、32之間的擊穿就可以在兩個(gè)可能路徑之一中進(jìn)行。DBD 可以充當(dāng)沿放電容器的內(nèi)表面向陰極30傳播的正流光(positvie streamer )的種子放電， 或其可以產(chǎn)生紫外(UV)和真空紫外(VUV)光子，這些光子在陰極30處產(chǎn)生大量光電子，并且因此催化(seed) 了負(fù)光流。對(duì)導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34的電勢(shì)的控制可以通過(guò)將其連接至相對(duì)的陰極30 (在此表示為E3設(shè)備)來(lái)實(shí)現(xiàn)。與本公開(kāi)一致的HID燈24可以允許降低向HID燈24提供的引燃電壓而顯著增加HID燈24的可燃性。還已經(jīng)示出了 即使利用采用E3設(shè)備的HID燈24中的降低引燃電壓，也可以發(fā)
6生兩類(lèi)擊穿，這就在高壓引燃脈沖開(kāi)始之后DBD點(diǎn)燃時(shí)而言是不同的。例如，一類(lèi)擊穿發(fā)生在DBD “提早”點(diǎn)燃而陰極30和陽(yáng)極32的引燃電壓仍舊在上升的時(shí)候。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，DBD 的點(diǎn)燃不太強(qiáng)烈并且其產(chǎn)生可以防止跨越陰極30和陽(yáng)極32的電壓的進(jìn)一步增加的光電子流。因此，DBD的“提早”點(diǎn)燃產(chǎn)生了不期望的結(jié)果。另一類(lèi)擊穿例如發(fā)生在DBD “遲緩”點(diǎn)燃時(shí)，這意味著跨越陰極30和陽(yáng)極32的電壓已經(jīng)有足夠的時(shí)間來(lái)達(dá)到開(kāi)路值。當(dāng)DBD“遲緩”點(diǎn)燃時(shí)，主電極30與32之間的電弧點(diǎn)火比DBD “提早”點(diǎn)燃時(shí)能量更高。因此，本公開(kāi)可以包括被配置為在跨越陰極30和陽(yáng)極34的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用陽(yáng)極32發(fā)起 DBD的導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34。本公開(kāi)可以通過(guò)經(jīng)由控制導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34的電阻來(lái)控制跨越陽(yáng)極30和第三電極34的電壓與主電極30和32之間的電壓之間的時(shí)延而防止DBD的提早點(diǎn)燃。特別地， 可以認(rèn)為導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34是非常小的電容器仏，其例如具有約0. 5pF(例如，但不限于此，0.4-0.6 pF)的值G。給定鎮(zhèn)流器12 (圖1)提供的典型引燃脈沖的上升時(shí)間，與跨越主電極30、32的電壓相比較，本公開(kāi)可以將跨越G的電壓延遲20-50 ns?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整與 C2串聯(lián)的組件(通常由電阻器Z示出)的電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)該延遲。特別地，跨越C2的電壓上升可以通過(guò)調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)τ來(lái)調(diào)整。RC時(shí)間常數(shù)τ可以由以下方程表示
T=ZC2
其中Z是電阻并且C2是導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34的電容。通過(guò)調(diào)整Z的電阻，可以調(diào)整 C2的電壓上升到其峰值電壓的時(shí)間并且可以使DBD點(diǎn)燃定時(shí)為發(fā)生在跨越陰極30和陽(yáng)極 32的電壓到達(dá)開(kāi)路值時(shí)或之后，從而增加HID燈24的可燃性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，與跨越主電極30、32的電壓相比較，DBD可以延遲20-50 ns。 對(duì)于導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件34約0.5 pF的值G而言，組件可以具有在范圍1-100 kQ中的電阻。組件Z的電阻也可以(或替代地)大于或等于40 k Ω、在范圍10-100 kQU-10 kQ、 5-10 kQ或其中的任何值或范圍中?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，一般性地示出了與本公開(kāi)一致的HID燈100的一個(gè)實(shí)施方式的截面視圖。HID燈100可以包括中空體或放電容器102以及外罩122。放電容器102可以包括限定電弧腔112的半透明和/或透明材料(諸如但不限于熔融石英、熔融鋁等)。外罩122 可以限定罩腔101，該罩腔101被配置為環(huán)繞放電容器102的至少一部分并且保護(hù)放電容器102。放電容器102和/或外罩122可以耦合至基體146。基體146可以被配置為機(jī)械地和/或電子地將HID燈100耦合至插口或插座141和鎮(zhèn)流器/電源(為了清楚在圖3中未示出)。HID燈100還可以包括分別密封在放電容器102的第一和第二端區(qū)域104、106中的第一和第二電極114、116。第一電極114的至少一部分可以延伸穿過(guò)外罩122的第一端區(qū)域128、104和/或放電容器102并且可以終止在電弧腔112內(nèi)。第二電極116的至少一部分可以延伸穿過(guò)外罩122的第二端區(qū)域130、106和/或放電容器102并且可以終止在在電弧腔112內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一和第二電極114、116分別可以包括陰極和陽(yáng)極。電極114、116可以包括導(dǎo)電材料(諸如但不限于鎢等等)并且可以被配置為連接至電源和鎮(zhèn)流器(為了清楚未示出)。HID燈100還可以包括電弧腔112內(nèi)容的電弧隙118?；∠?18可以由電弧腔112 內(nèi)的陰極114與陽(yáng)極116的終端之間的空隙或空間限定。電弧和/或等離子體生成和維持介質(zhì)120可以包含在電弧腔112內(nèi)。介質(zhì)120可以包括氣體和/或金屬鹽，諸如但不限于氖、氬、氙、氪、鈉、金屬鹵化物和/或汞。HID燈100也可以包括耦合至放電容器102的導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件132。導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件132可以包括導(dǎo)電涂層134 (即，第三電極)、導(dǎo)電部件136以及導(dǎo)電回線138。導(dǎo)電涂層134可以包括通常沿放電容器102外表面108的長(zhǎng)度從第一端區(qū)域104延伸的透明材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電涂層134可以被配置為提供如此處所述的期望電阻Z(例如但不限于1-100 kQ )，使得在跨越第一和第二電極114、116的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用第二電極116發(fā)起DBD。可以通過(guò)調(diào)整涂層134的導(dǎo)電材料的量和/或大小/形狀來(lái)從其具體的電阻選擇導(dǎo)電涂層134的電阻。導(dǎo)電部件136可以耦合至導(dǎo)電涂層134和導(dǎo)電回線138。例如，導(dǎo)電部件136可以在外罩122的第一端區(qū)域128處從外罩122的外表面124延伸到內(nèi)表面126?；鼐€138也可以限定至少延伸放電容器102長(zhǎng)度的中間部分142?；鼐€138的第一端140可以耦合至陰極114，而第二端144可以被配置為與電源和/或鎮(zhèn)流器(未示出)電連接。導(dǎo)電部件136 和/或?qū)щ娀鼐€138可以包括導(dǎo)線、導(dǎo)帶等?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，一般性地示出了與本公開(kāi)一致的HID燈200的另一個(gè)實(shí)施方式的截面視圖。已經(jīng)為與圖3中示出和/或描述的那些類(lèi)似的組件分配了同樣的參考標(biāo)號(hào)，并且為了清楚不再對(duì)它們進(jìn)行描述。HID燈200可以包括耦合至放電容器102的導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件232。導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件232可以包括導(dǎo)電涂層234 (即，第三電極)、導(dǎo)電部件236以及導(dǎo)電回線238。導(dǎo)電涂層234可以包括通常沿放電容器102外表面108的長(zhǎng)度從放電容器的第二端區(qū)域108延伸的透明材料。導(dǎo)電涂層234可以輔助器件在涂層234與陽(yáng)極116 之間發(fā)起DBD。例如，導(dǎo)電涂層134可以被配置為提供如此處所述的期望電阻Z (例如但不限于1-100 kQ )，使得在跨越第一和第二電極114、116的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用第二電極116發(fā)起DBD?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整涂層234的導(dǎo)電材料的量和/或大小/形狀來(lái)選擇導(dǎo)電涂層234的電阻。導(dǎo)電部件236可以耦合至涂層234的一部分和至回線238。例如，導(dǎo)電部件236可以在外罩122的第二端130處從外罩122的外表面124延伸到內(nèi)表面126?；鼐€238可以包括耦合至陰極114的至少一部分的第一端240和可以至少延伸放電容器102長(zhǎng)度的中間部分242?；鼐€238的第二端244可以被配置為與電源和/或鎮(zhèn)流器(未示出)電連接?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，一般性地示出了與本公開(kāi)一致的HID燈300的又一個(gè)實(shí)施方式的截面視圖。已經(jīng)為與圖3和/或4中示出和/或描述的那些類(lèi)似的組件分配了同樣的參考標(biāo)號(hào)，并且為了清楚不再對(duì)它們進(jìn)行描述。HID燈300可以包括中空體或放電容器102和外罩 322。HID燈300還可以包括耦合至放電容器102的導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件332。啟動(dòng)輔助器件 332可以包括導(dǎo)電部件336和導(dǎo)電回線338。導(dǎo)電部件336可以包括耦合至并且界定放電容器102至少一部分的電阻材料。例如，導(dǎo)電部件336可以包括類(lèi)似于護(hù)套的電導(dǎo)體，諸如但不限于圍繞放電容器102第二端區(qū)域106纏繞的線圈。導(dǎo)電部件336可以圍繞第二端區(qū)域106纏繞至少兩圈。導(dǎo)電部件336可以輔助利用陽(yáng)極116發(fā)起之間的DBD。例如，導(dǎo)電部件336可以被配置為提供如此處所述的期望電阻Z (例如但不限于1-100 kQ)，使得在跨越第一和第二電極114、116的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用第二電極116發(fā)起DBD?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整導(dǎo)電部件336的導(dǎo)電材料的量和/或大小/形狀來(lái)選擇導(dǎo)電部件336的電阻。
導(dǎo)電回線338可以包括耦合至導(dǎo)電部件336?；鼐€338的第一端區(qū)域340可以耦合至陰極114，并且回線338的中間部分342可以沿放電容器102的長(zhǎng)度延伸。回線338的第二端344可以被配置為與電源和/或鎮(zhèn)流器(未示出)電連接。HID燈300的外罩322可以被配置為環(huán)繞放電容器102和啟動(dòng)輔助器件332。外罩322可以具有外表面324和內(nèi)表面326并且還可以限定第一端328和第二端330。陽(yáng)極 116的至少一部分可以從放電容器102延伸并且超出外罩322的第二端330。因而，啟動(dòng)輔助器件332 (并且尤其是回線342)可以布置/定位在外罩322的內(nèi)腔352內(nèi)。在一個(gè)方面中，本公開(kāi)可以以一種HID燈為特征。HID燈可以包括放電容器、第一和第二電極以及導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件。放電容器可以包括第一和第二端區(qū)域并且限定包含電弧生成介質(zhì)的電弧腔。第一和第二電極可以分別密封在放電容器的第一和第二端區(qū)域中。 第一和第二電極的每個(gè)都可以包括布置在電弧腔內(nèi)并且由電弧隙分離的終端。導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件可以被配置為在跨越第一和第二電極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用第二電極發(fā)起電介質(zhì)阻擋放電(DBD)。在另一方面中，本公開(kāi)可以以一種HID燈系統(tǒng)為特征。HID燈系統(tǒng)可以包括HID燈和被配置為向HID燈提供功率的鎮(zhèn)流器。HID燈可以包括放電容器，包括第一和第二端區(qū)域并且限定包含電弧生成介質(zhì)的電弧腔；分別在放電容器的第一和第二端區(qū)域中的陰極和陽(yáng)極，其中陰極和陽(yáng)極的每個(gè)都包括布置在電弧腔內(nèi)并且由電弧隙分離的終端；以及導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件，被配置為在跨越陰極和陽(yáng)極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用陽(yáng)極發(fā)起電介質(zhì)阻擋放電(DBD)。在又一方面中，本公開(kāi)可以以一種引燃HID燈的方法為特征。該方法可以包括提供放電容器，該放電容器包括第一和第二端區(qū)域并且限定包含電弧生成介質(zhì)的電弧腔；提供分別密封在放電容器的第一和第二端區(qū)域中的第一和第二電極，其中第一和第二電極的每個(gè)都包括布置在電弧腔內(nèi)并且由電弧隙分離的終端；以及在跨越第一和第二電極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用第二電極發(fā)起電介質(zhì)阻擋放電(DBD)。雖然已經(jīng)在此描述并示出了本公開(kāi)的若干實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員將容易預(yù)想到用于執(zhí)行功能和/或獲得結(jié)果和/或此處描述的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)勢(shì)的各種其他裝置和/或結(jié)構(gòu)，并且將此類(lèi)變化和/或修改的每個(gè)視為處于本公開(kāi)的范圍內(nèi)。更一般地，本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將容易地理解此處描述的所有參數(shù)、尺寸、材料和配置都意味著是示例性的并且實(shí)際的參數(shù)、尺寸、材料和/或配置將取決于針對(duì)其使用本公開(kāi)教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)具體應(yīng)用。本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將僅使用例行試驗(yàn)而認(rèn)識(shí)到或能夠斷定此處所描述的公開(kāi)的具體實(shí)施方式
的很多等同物。因此，要理解僅通過(guò)示例的方式呈現(xiàn)了前述實(shí)施方式并且處于所附權(quán)利要求書(shū)和其等同物的范圍內(nèi)，本公開(kāi)可以以除了具體描述和要求保護(hù)的之外的方式實(shí)行。本公開(kāi)涉及此處描述的每個(gè)獨(dú)立特征、系統(tǒng)、制品、材料、工具和 /或方法。此外，如果此類(lèi)特征、系統(tǒng)、制品、材料、工具和/或方法不是相互不一致的，則兩個(gè)或更多此類(lèi)特征、系統(tǒng)、制品、材料、工具和/或方法的任何組合包括在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。如此處所定義和使用的所有定義應(yīng)被理解為對(duì)詞典定義、通過(guò)參考所合并的文檔中的定義和/或所定義術(shù)語(yǔ)的普通意義的控制。除非清楚地指出相反的意思，如說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的不定冠詞“一”和 “一個(gè)”應(yīng)被理解為意味著“至少一個(gè)”。
如說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的短語(yǔ)“和/或”應(yīng)被理解為如此結(jié)合的元素的“兩者之一或兩者”即在某些情況中結(jié)合出現(xiàn)并且在其他情況中分離出現(xiàn)的元素。不論是否與具體標(biāo)識(shí)的那些元素相關(guān)還是不相關(guān)，除非清楚地指出相反的意思，除了由“和/或”從句標(biāo)識(shí)的元素之外，其他元素可以可選地出現(xiàn)。本申請(qǐng)中引用或提及的所有參考、專利和專利申請(qǐng)都通過(guò)引用將它們的全文合并于此。在下面以權(quán)利要求書(shū)的格式闡述了附加公開(kāi)。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度放電(HID)燈，包括放電容器，包括第一和第二端區(qū)域并且限定包含電弧生成介質(zhì)的電弧腔； 第一電極和第二電極，分別密封在所述放電容器的第一和第二端區(qū)域中，所述第一電極和所述第二電極的每個(gè)都包括布置在所述電弧腔內(nèi)并且由電弧隙分離的終端；以及導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件，被配置為在跨越所述第一電極和所述第二電極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用所述第二電極發(fā)起電介質(zhì)阻擋放電(DBD)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HID燈，其中所述第一電極和所述第二電極分別包括陰極和陽(yáng)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HID燈，其中所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件被配置為在跨越所述陰極和所述陽(yáng)極的電壓達(dá)到所述開(kāi)路值之后將所述DBD延遲20-50納秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的HID燈，其中在所述DBD之前，所述陰極和所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件形成具有值為0. 4-0. 6 pF的電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的HID燈，其中所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件具有1-100kQ的電阻值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HID燈，還包括基體，被配置為被接收在插口中，所述基體包括被配置為將所述陰極、所述陽(yáng)極和所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件電連接至電源的第一和第二連接器；以及外罩，環(huán)繞所述放電容器的至少一部分，所述外罩具有通常彼此相對(duì)布置的第一和第二端區(qū)域；其中所述外罩和所述放電容器的所述第二端區(qū)域耦合至所述基體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的HID燈，其中所述陰極的至少一部分從所述放電容器的所述第一端區(qū)域延伸并且超出所述外罩的所述第一端區(qū)域，并且所述陽(yáng)極的至少一部分從所述放電容器的所述第二端區(qū)域延伸并且超出所述外罩的第二端區(qū)域；以及其中所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件包括 導(dǎo)電涂層，布置在所述放電容器的一部分上； 導(dǎo)電部件，耦合至所述導(dǎo)電涂層；以及導(dǎo)電回線，耦合至所述導(dǎo)電部件，所述導(dǎo)線包括耦合至所述陰極的第一端、至少延伸所述放電容器的長(zhǎng)度的中間部分以及被配置為電耦合至電源的第二端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的HID燈，其中所述導(dǎo)電部件的至少一部分延伸通過(guò)所述外罩的所述第一端區(qū)域，并且其中所述導(dǎo)電涂層布置在所述放電容器的外表面上并且從所述放電容器的所述第一端區(qū)域延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的HID燈，其中所述導(dǎo)電部件的至少一部分延伸通過(guò)所述外罩的所述第二端區(qū)域，并且其中所述導(dǎo)電涂層布置在所述放電容器的外表面上并且從所述放電容器的所述第二端區(qū)域延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的HID燈，其中所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件包括 導(dǎo)電線圈，圍繞所述放電容器的所述第二端區(qū)域的一部分布置；以及導(dǎo)電回線，耦合至所述導(dǎo)電線圈，所述回線包括耦合至所述陰極的第一端、至少延伸所述放電容器的長(zhǎng)度的中間部分以及被配置為與所述電源電連接的第二端； 其中所述回線布置在由所述外罩限定的腔內(nèi)。
11.一種高強(qiáng)度放電(HID)燈系統(tǒng)，包括 HID燈，包括放電容器，包括第一和第二端區(qū)域并且限定包含電弧生成介質(zhì)的電弧腔； 陰極和陽(yáng)極，分別在所述放電容器的第一和第二端區(qū)域中，所述陰極和所述陽(yáng)極的每個(gè)都包括布置在所述電弧腔內(nèi)并且由電弧隙分離的終端；以及導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件，被配置為在跨越所述第一電極和所述第二電極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用所述陽(yáng)極發(fā)起電介質(zhì)阻擋放電(DBD)；以及鎮(zhèn)流器，被配置為控制向所述HID燈提供的功率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的HID燈系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件被配置為在跨越所述陰極和所述陽(yáng)極的電壓達(dá)到開(kāi)路值之后將所述DBD延遲20-50納秒。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的HID燈系統(tǒng)，所述HID燈還包括基體，被配置為接收在插口中，所述基體包括被配置為將所述陰極、所述陽(yáng)極和所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件電連接至鎮(zhèn)流器的第一和第二連接器；以及外罩，環(huán)繞所述放電容器的至少一部分，所述外罩具有通常彼此相對(duì)布置的第一和第二端區(qū)域；其中所述放電容器的所述第二端區(qū)域和所述外罩耦合至所述基體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的HID燈系統(tǒng)，其中所述陰極的至少一部分從所述放電容器的所述第一端區(qū)域延伸并且超出所述外罩的所述第一端區(qū)域，并且所述陽(yáng)極的至少一部分從所述放電容器的所述第二端區(qū)域延伸并且超出所述外罩的第二端區(qū)域；以及其中所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件包括 導(dǎo)電涂層，布置在所述放電容器的一部分上； 導(dǎo)電部件，耦合至所述導(dǎo)電涂層；以及導(dǎo)電回線，耦合至所述導(dǎo)電部件，所述導(dǎo)線包括耦合至所述陰極的第一端、至少延伸所述放電容器的長(zhǎng)度的中間部分以及被配置為電耦合至電源的第二端。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的HID燈系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電部件的至少一部分延伸通過(guò)所述外罩的所述第一端區(qū)域，并且其中所述導(dǎo)電涂層布置在所述放電容器的外表面上并且從所述放電容器的所述第一端區(qū)域延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的HID燈系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電部件的至少一部分延伸通過(guò)所述外罩的所述第二端區(qū)域，并且其中所述導(dǎo)電涂層布置在所述放電容器的外表面上并且從所述放電容器的所述第二端區(qū)域延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的HID燈系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件包括 導(dǎo)電線圈，圍繞所述放電容器的所述第二端區(qū)域的一部分布置；以及導(dǎo)電回線，耦合至所述導(dǎo)電線圈，所述回線包括耦合至所述陰極的第一端、至少延伸所述放電容器的長(zhǎng)度的中間部分以及被配置為與所述鎮(zhèn)流器電連接的第二端； 其中所述回線布置在由所述外罩限定的腔內(nèi)。
18.一種引燃高強(qiáng)度放電(HID)燈的方法，包括提供放電容器，所述放電容器包括第一和第二端區(qū)域并且限定包含電弧生成介質(zhì)的電弧腔；提供第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極分別密封在所述放電容器的第一和第二端區(qū)域中，所述第一電極和所述第二電極的每個(gè)都包括布置在所述電弧腔內(nèi)并且由電弧隙分離的終端；以及在跨越所述第一電極和所述第二電極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用所述第二電極發(fā)起電介質(zhì)阻擋放電(DBD)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中發(fā)起所述DBD包括在跨越所述陰極和所述陽(yáng)極的電壓達(dá)到所述開(kāi)路值之后將所述DBD延遲20-50納秒。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述第一電極和所述第二電極分別包括陰極和陽(yáng)極，并且其中發(fā)起所述DBD包括利用所述陽(yáng)極發(fā)起所述DBD。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用第三電極控制HID燈引燃定時(shí)的裝置、系統(tǒng)和方法，其中提供一種高強(qiáng)度放電(HID)燈，包括放電容器，包括第一和第二端區(qū)域并且限定包含電弧生成介質(zhì)的電弧腔；分別在該放電容器的第一和第二端區(qū)域中的陰極和陽(yáng)極，陰極和陽(yáng)極的每個(gè)都包括布置在電弧腔內(nèi)并且由電弧隙分離的終端；以及導(dǎo)電啟動(dòng)輔助器件，被配置為在跨越第一和第二電極的電壓達(dá)到開(kāi)路值時(shí)或之后利用陽(yáng)極發(fā)起電介質(zhì)阻擋放電(DBD)。鎮(zhèn)流器可以控制向HID燈提供的功率。
文檔編號(hào)H01J61/56GK102437007SQ201110270980
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者阿德勒 H., 科斯特倫 M. 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司