一种驱动气体放电灯的方法技术

本发明专利技术描述了一种根据气体放电灯(1)的特定区(R)中的状况来驱动气体放电灯(1)的方法，所述气体放电灯(1)包括其中第一电极(4)和第二电极(5)被布置在放电间隙的两侧的灯头(2)，所述灯(1)被实现使得最冷斑点在AC操作模式期间的位置(PCS)是在所述第一电极(4)附近，所述方法包括以下步骤：最初在所述AC操作模式下驱动所述灯(1)；监控所述灯(1)的环境变量，所述环境变量指示所述灯(1)的特定区(R)中的状况；基于所述监控的环境变量在DC功率值处切换到临时DC操作模式，借此，所述第一电极(4)被分配为阳极；以及在所述DC操作模式下驱动所述灯(1)直到所述监控的环境变量返回到中间环境变量门限值(TDCAC)为止。本发明专利技术还描述了一种气体放电灯和一种用于气体放电灯的驱动器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术描述了一种根据气体放电灯(1)的特定区(R)中的状况来驱动气体放电灯(1)的方法，所述气体放电灯(1)包括其中第一电极(4)和第二电极(5)被布置在放电间隙的两侧的灯头(2)，所述灯(1)被实现使得最冷斑点在AC操作模式期间的位置(PCS)是在所述第一电极(4)附近，所述方法包括以下步骤：最初在所述AC操作模式下驱动所述灯(1)；监控所述灯(1)的环境变量，所述环境变量指示所述灯(1)的特定区(R)中的状况；基于所述监控的环境变量在DC功率值处切换到临时DC操作模式，借此，所述第一电极(4)被分配为阳极；以及在所述DC操作模式下驱动所述灯(1)直到所述监控的环境变量返回到中间环境变量门限值(TDCAC)为止。本专利技术还描述了一种气体放电灯和一种用于气体放电灯的驱动器。【专利说明】—种驱动气体放电灯的方法
本专利技术描述了驱动气体放电灯的方法、气体放电灯以及气体放电灯的驱动器。
技术介绍
气体放电灯常常被用在需要非常明亮的光源的照明应用中。一个例子是诸如车辆的前车头灯中的前照明应用。另一例子可能是诸如地下隧道这样的内部空间的光照。用于这样的应用的气体放电灯通常使用AC(交流电)来驱动。在将气体放电灯用作为光源的前车头灯应用中，照明模块通常包括包含灯头(burner)和驱动器的外壳。术语“灯头”包括通常为石英玻璃的并且包封包括各种金属盐的填充物的放电容器，以及通常也由玻璃制成的外容器。驱动器的目的是调节灯电流和灯功率。例如，驱动器能够调整电流的频率和幅度以及灯功率的水平。为此目的，现有技术的驱动器通常包括各种电气和电子构件，诸如用于执行存储器功能、逻辑功能等的半导体构件。诸如汽车D5灯这样的气体放电灯能够在正常操作或环境状况下容易地操作达数千小时。然而，在某些情况下，灯的外壳中的温度可能达到极端水平，并且驱动器的各构件，特别是温度敏感半导体构件，可能不能经受这些温度。结果是，一个或多个驱动器构件可能受到损坏并且可能甚至失效，使得驱动器的寿命(以及因此灯本身的寿命)被显著地缩短。处理这个问题的一个方式可能是将驱动器简单地布置在远离灯的某一距离处使得它离起源于放电弧并且通过电极传播的高温更远。替换地，一个或多个大的散热器能够被合并在灯设计中。然而，至少在现今的汽车应用中，朝向更紧凑车头灯单元的趋势意味着外壳也必须是相当紧凑的。在这样的设计中，灯驱动器必须紧靠灯头定位。这样的紧凑设计还不能够容纳大的散热器。在另一方法中，灯功率能够被降低以便还间接地降低电子构件上的热负荷。然而，降低灯功率(g卩“调暗”灯)具有降低放电容器的最冷斑点中的温度的直接后果。术语“最冷斑点”被用在其建立的上下文中，即用来指代放电容器中的在操作期间为最冷的区。最冷斑点温度应该被保持尽可能高以便实现希望高的效率。当最冷斑点温度被降低时，填充物的金属盐能够部分地冷凝并且随后在气相中是不可用的，从而降低灯的效率，其中效率被表达为光通量与产生该光通量所需要的功率的比率，即每瓦特流明。结果是光输出的显著下降。当AC驱动灯的灯功率被降低到接近一定的最小值时，灯的整流行为能够开始展示不利行为。例如，在灯电流的零点交叉处，这可以保持在零处或接近于零达显著的持续时间，使得放电弧变得不稳定。随着灯的光输出波动，这作为“闪烁”对于观察者是可见的。如果灯功率被保持在这个最小值处太久，则放电弧将最可能最后熄灭。因此，本专利技术的目标是提供避免上面所描述的问题的驱动气体放电灯的方式。
技术实现思路
这个目标通过驱动气体放电灯的根据权利要求1所述的方法、通过根据权利要求12所述的气体放电灯、以及通过根据权利要求14所述的驱动器而被实现。根据本专利技术，所述驱动气体放电灯的方法包括 根据灯的特定区中的状况来驱动气体放电灯，所述气体放电灯包括其中第一电极和第二电极被布置在放电间隙的两侧的灯头，所述灯被实现使得最冷斑点在AC操作模式期间的位置是在针对灯的已定义安装位置的第一电极附近，所述方法包括以下步骤:最初在所述AC操作模式下驱动所述灯；监控所述灯的环境变量，所述环境变量指示所述灯的特定区中的状况；基于所述监控的环境变量在某一 DC功率值处切换到临时DC操作模式，凭此，所述第一电极被分配为阳极；以及在所述DC操作模式下驱动所述灯直到所述监控的环境变量返回到中间环境变量门限值为止。在这里，术语“第一电极”和“第二电极”仅仅被用来区分一个电极与另一个，但不推断在制造过程期间进行处理的任何顺序，并且不推断灯中的任何特定位置或布置。在这里和在下文中使用的术语“第一电极”将被主要理解成指这样的电极，最冷斑点在气体放电灯的正常AC操作模式期间倾向于在其附近发展。在汽车车头灯中，针对气体放电灯的已定义安装位置通常是其中电极基本上沿着灯的纵轴坐落的水平位置。在具有基本上对称的内部几何形状的放电容器中，针对水平保持的灯的正常AC操作期间的最冷斑点将被建立在电极之间基本上一半的位置处并且靠近放电容器的内壁。根据本专利技术的方法是基于不对称放电容器中的最冷斑点在灯的正常AC操作期间靠近两个电极中的一个(例如在该电极下面沿着放电容器的任一点处)被建立的前提的。术语“靠近”电极和在电极“附近”将被解释成意指最冷斑点不以穿过电极正面之间一半的点的线为中心或者不以穿过任何其它适当的“中途点”的线为中心，而是示出了要被建立在放电容器的一端或另一端处的明确倾向。这个“最冷斑点不对称性”可以是制造过程中的约束条件的不可避免的结果，但同样可以是特定灯设计的所期望的结果。在本专利技术过程中执行的实验示出了最冷斑点相对于阳极的位置与灯在DC操作期间的效率之间的惊人相关性。在其中从AC到DC的切换可能被作出以使灯变暗的驱动现有技术气体放电灯的已知技术中，例如响应于用户输入，电极指定可以是随机的，使得存在特定电极将作为阳极的50-50的机会。在DC操作中，阳极总是比阴极显著更热，并且最冷斑点被有效地“推”向较冷的阴极，导致最冷斑点温度的显著下降。在灯几何结构的不对称性的情况下，最冷斑点能够倾向电极中的一个或另一个。如果碰巧所述电极充当阴极，则在最冷斑点处的温度将更进一步下降。在这样的情形下的温度梯度是显著地更明显，并且因此当在DC下操作时灯展示出效率的显著下降。在驱动气体放电灯的已知方法中，到DC操作模式的转换因此能够导致大大地较差的性能。然而，效率的明显下降(带有光输出的显著下降)对于诸如必须递送恒定光输出的汽车灯这样的灯来说是不可接受的，即使它必须在DC模式下被驱动达延长的持续时间。对于根据本专利技术的方法，阳极的选择确保在最冷斑点处的温度能够在DC操作期间被有意地和故意地升高，以便大大地阻止金属盐的冷凝，从而让这些金属盐在气相中可用。作为直接结果，灯的效率被维持在有利的高水平。与其中考虑到最冷斑点不对称性阳极功能不被分配给特定电极的现有技术方法相比(其在DC操作模式期间导致效率的显著下降)，根据本专利技术的方法确保在DC操作模式下的灯效率比得上在AC操作模式期间可获得的灯效率。根据本专利技术的方法的另一优点是灯功率能够被降低到比将在纯AC操作模式期间可能的更进一步的水平，尤其是对于具有低标称功率的灯(例如25 W灯)而言。在DC(直流电)模式下的操作期间，灯电流不进行整流，而是保持在相对恒定的水平，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：M哈亚科，L达布林格豪森，X里伊德雷，HH胡伊德波尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：