用于驱动气体放电灯的设备制造技术

用于驱动气体放电灯（Ｌ）的驱动器（１０），包括：用于产生灯电流的电流发生器（１、２），灯电流具有主灯电流分量和用于电弧拉直目的的波纹电流分量。控制器（３）控制电流发生器以设定波纹频率（ｆ↓［Ｒ］）和波纹幅度（Ｍ）。存储器（５）包含数据，所述数据为波纹频率和波纹幅度定义设定点（ＳＰ）。测量设备（４）提供表示电弧曲率和电弧稳定性的至少一个测量信号。所述控制器能够以波纹优化模式进行操作，在波纹优化模式，所述控制器对于波纹频率和波纹幅度进行小的调节，以便找到改进的电弧拉直，并且如果找到这样的改进，则控制器根据调节过的设定点控制所述电流发生器，否则根据存储器（５）中的原始设定点（ＳＰ），控制器恢复操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般来说涉及气体放电灯，更加具体地说涉及高压或高强 度放电灯。
技术介绍
当气体放电灯在水平位置操作时，众所周知的是要出现一些问题，例如尤其由于引力或对流，电弧(arc)可能出现弯曲形状；公知的还 有，施加高频率电流分量可能导致电弧伸直(straightening);例如参照 US - 5436533和EP - 0713352。对于某些灯的类型，如果扫描这个高频， 这是有益的。问题是，实现电弧伸直的准确频率对于不同的灯的类型是不同的， 并且对于相同类型的不同灯，例如由于生产容差、灯的取向的不同、 老化等，这个频率甚至也不一定相同。另外，还有一个问题是，高频 率电流分量可能产生声共振，因为声共振可能导致光闪烁、电弧失真、 甚至电弧管的失效等，所以声共振是不期望的。另一个复杂因素是， 对于不同的灯的类型，并且甚至于对于相同类型的不同的灯，准确的 共振频率是变化的。于是，设计这样的灯驱动器是存在问题的，即适 合于附加高频率电流波紋以使在所有情况下电流波紋频率就电弧伸直 而言是有益的、就共振而言又不是不利的灯驱动器。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决或至少减轻上述问题。按照本专利技术的一个重要方面，优选地通过检测电参数或光参数来 监测电弧的平直性和电弧的稳定性。根据测量数据，改变波紋频率和 /或波紋幅度以获得最优设定值。将这个设定值存储在存储器中，并 用作随后加电的起始点。在从属权利要求中提及另外的有益的细节。附图说明下面参照附图对一个或多个优选实施例的描述进一步说明了本发 明的这些和其它的方面、特征和优点，附图中相同的附图标记表示的是相同的或者相似的部件，在附图中图l是示意地表示用于驱动气体放电灯的电子驱动器的方块图2是表示一个实验结果的曲线图3是示意地表示灯驱动器的自适应操作的流程图。具体实施例方式图1是示意地表示用于驱动气体放电灯L的电子驱动器10的框图。 灯L是在一个密封室内具有彼此相对的两个电极的那种类型。在操作 期间，放电是在这个室内维持进行的，这种放电表现为电弧。电弧可 能呈现弯曲的形状(弧的"弓")，这是一个问题。这可能发生在水平 操作中，即在这里电弧指向水平，在这种情况下弧弓主要是由对流引 起的。弧弓还能发生在垂直操作中，在这种情况下弧弓可能是由灯构 造的劳伦兹力引发的。电弧呈弯曲形状的趋势具有电弧接触室壁的风 险。在水平操作和垂直操作这两种情况下，电弧拉直是用于延长灯的 寿命和/或用于获得灯的更好的技术性质的一个解决方案。由于气体 放电灯以及电弧弯曲的问题本身是公知的，所以在这里省略了更详细 的说明。驱动器10包括第一电流发生器1，在下面也称为主电流发生器。 在本说明书和权利要求书中使用电流发生器这种说法，其含义就是 该电流发生器是一种电流源，其在相应的输出端处提供基本上与这些 输出端之间的电压无关的电流。理想的情况是，电流源的内部导纳为 零。这个主电流发生器的输出端耦合到灯电极，并且提供主灯电流或 基本灯电流。例如根据灯的类型、灯的应用类型、设计人员的爱好等， 主灯电流可以是直流电流、整流的直流电流、正弦形电流、三角形电 流等。在整流的直流电流的情况下，占空比可以是50%，但占空比也 可能是变化的。主灯电流的波形选择与理解本专利技术无关。由于用于产 生具有期望波形的灯电流的电流发生器本身是已知的，所以在这里省 去了主电流发生器1的设计和操作的详细讨论。在此例中驱动器IO还包括第二电流发生器2，所述第二电流发生 器在下面还称为次级电流发生器。这个次级电流发生器提供正弦形的次级电流，该次级电流也称为"波紋电流"，这个次级电流发生器具有与主电流发生器1的输出端并联地耦合到灯电极的输出端，从而灯L 接收来自主电流发生器1的主灯电流和来自次级电流发生器2的波紋 电流之和。由于两个电流发生器并联连接，具有不同频率的两个波形可以叠 加，获得总和信号。主电流具有相对于波紋频率可以相对较低的频率。 具体来说，主电流可以是方波，在这种情况下总和电流是一个具有波 紋叠加其上的方波。还可能出现的情况是，主电流相对于波紋的频率 来说是相对高的频率，具体来说，主电流可以是一个甚高频(VHF)的 电流。要说明的是，代替使用两个并联连接的单独的电流发生器，可以 有不同的设计。例如，代替使用电流发生器的并联连接，串联连接也 是可能的。此外，可以将两个电流发生器集成在一起，这特别地使得 产生作为调制的波形(例如用紋波频率进行幅度调制的VHF载波)的 灯电流成为可能。此外，代替使用输出端的并联连接，还可以使用耦 合变压器。在任何情况下，从功能角度来看，认为两个电流分布是单 独的，因此，为方便起见，图中表示的是两个并联连接的单独的电流发 生器。波紋电流的目的是拉直电弧。要说明的是，使用波紋电流拉直电 弧本身是公知的，并且能够产生波紋灯电流用于电弧拉直目的电流发 生器本身也是公知的。因此，在这里省去了对于次级电流发生器2的 设计和操作的详细讨论。次级电流发生器2是可控的电流发生器，驱动器IO还包括控制器 3，用于控制次级受控的电流发生器2。主电流发生器1也可能是可控 的电流源，控制器3还控制主受控电流发生器1的一个或多个特征， 但在这里讨论的典型实施例中，主电流发生器1具有固定的设定值。 在这个讨论的典型实施例中，主电流可以是整流的直流电流，在这种 情况下的整流频率和电流幅度是固定的。在一般情况下，整流频率可 以在50Hz-10kHz的范围内，通常整流频率约为100Hz。根据灯的类型， 典型的灯电流幅度约为1安培。典型的灯电压约为IOO伏。就波紋电流而论，其通常具有lkHz-100kHz范围内的波紋频率， 实际的波紋频率取决于来自控制器3的控制信号Sf。将波紋电流的幅度表示为调制深度M,而调制深度M定义为波紋电流的幅度除以主电流 的幅度。通常，调制深度M的范围从O到40%,实际的调制深度取决 于来自控制器3的控制信号Sm。除了波紋频率和调制深度以外，波紋电流可以还有某些另外的特 征。例如可以以从频率下限到频率上限的扫描范围对于波紋电流的频 率进行扫描，在这种情况下扫描频率、扫描范围、扫描形式(三角形 的、正弦形的等)是另外一些参数。原则上，这些参数也可以受到控 制器3的控制，在这种情况下控制器3还可以执行关于这些参数的优 化，所述的优化与下面将要讨论的优化类似。然而，在从设计简单性 的观点来看是优选的实施例中，上述参数按照预先确定的设计考虑是 固定的。要说明的是，所述固定参数的不同设定值通过控制器3可能 导致不同的控制器设定值，在此意义下这些参数可能对控制器3的最 终设定值有影响；但所述固定参数并不是控制器的输入参数，所以允许 它们存在。因此，在下面的讨论中，忽略了所述固定参数。波紋电流的影响按照复杂的方式取决于波紋频率和调制深度，下 面参照图2说明这种情况。图2是表示实验结果的曲线图，这个实验 是利用一个典型的气体放电灯进行的。这个灯是70瓦的陶资金属卣素 灯。灯利用整流直流电流进行操作，占空比50%,整流频率90Hz，电 流幅度0.7安培。在这个主电流上调制波紋电流，它的频率和调制深 度被改变。图2的水平轴代表波紋频率f ，图2的垂直轴代表调制深度 M。这个曲线图说明所述灯的性能。实验是如下所述进行的。首先在水本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于驱动气体放电灯（Ｌ）的驱动器（１０），包括：　用于产生灯电流的电流发生器（１、２），灯电流具有在第一频率范围内的主灯电流分量和在不同于第一频率范围的第二频率范围的波纹电流分量；　产生控制信号（Ｓｆ，Ｓｍ）的控制器（３），所述控制信号用于控制电流发生器以设定波纹频率（ｆ↓［Ｒ］）和波纹幅度（Ｍ）；　包含数据的存储器（５），所述数据为所述波纹频率（ｆ↓［Ｒ］）和波纹幅度（Ｍ）定义设定点（ＳＰ）；　至少一个测量设备（４），用于提供表示电弧曲率和电弧稳定性的至少一个测量信号；　其中：对于所述控制器（３）进行设计，以便在启动时根据所述存储器中的数据参考存储器（５）并设定波纹频率（ｆ↓［Ｒ］）和波纹幅度（Ｍ）；　并且其中：所述控制器（３）能够以波纹优化模式进行操作，在该模式中，所述控制器（３）对于波纹频率（ｆ↓［Ｒ］）和波纹幅度（Ｍ）进行小的调节（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４），并且如果这样的调节导致电弧曲率的减小，则所述控制器根据调节过的设定点（ＳＰｘ）控制所述电流源，否则根据所述存储器（５）中的原始设定点（ＳＰ），控制器恢复操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RAJ凯塞，J詹斯扎克，RE拉沃，B辛佩拉亚，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]