專(zhuān)利名稱(chēng)：用于驅(qū)動(dòng)高壓放電燈的方法以及電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于借助高頻信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈的方法，其中該高壓放電燈 至少包括第一電極和第二電極，其中第一電極和第二電極設(shè)置為使得電極尖端對(duì)置，其中 在電極尖端的區(qū)域中分別設(shè)置有燈絲，其中高壓放電燈在其穩(wěn)定工作之前在啟動(dòng)階段中經(jīng) 歷如下階段延遲階段、擊穿階段、電極加熱階段和燃燒器加熱階段，其中在電極加熱階段 結(jié)束之后第一電極和第二電極在至少一個(gè)能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被激勵(lì)，使得高壓放 電燈以大于標(biāo)稱(chēng)燈電流的燈電流來(lái)驅(qū)動(dòng)。此外，本發(fā)明還涉及一種用于借助高頻信號(hào)來(lái)驅(qū) 動(dòng)高壓放電燈的電子鎮(zhèn)流器，其中該電子鎮(zhèn)流器包括控制裝置，該控制裝置設(shè)計(jì)為將高壓 放電燈在其穩(wěn)定工作之前在啟動(dòng)階段中以如下階段來(lái)驅(qū)動(dòng)延遲階段、擊穿階段、電極加熱 階段和燃燒器加熱階段，其中控制裝置還設(shè)計(jì)為在電極加熱階段結(jié)束之后以大于標(biāo)稱(chēng)燈 電流的燈電流來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈。
背景技術(shù)：
在高壓放電燈的高頻工作中，在電極的燈絲上或者甚至在燈絲之后觀察到弧起點(diǎn) (Bogenansatz) 0然而所希望的是，弧從電極尖端延伸至電極尖端。由于不希望的位置上的 弧起點(diǎn)，電極過(guò)快地耗損，使得明顯縮短了高壓放電燈的使用壽命。如果高壓放電燈以低頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)，則在電極的燈絲上不會(huì)出現(xiàn)不希望的弧起點(diǎn)。 其原因在于在低頻工作中電流從一個(gè)電極流向另一電極的持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng)，以便對(duì)相應(yīng) 的電極進(jìn)行持續(xù)加熱。由此如所希望的那樣將弧拉到電極尖端上。然而，低頻工作具有的缺點(diǎn)是，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較復(fù)雜并且相應(yīng)的電子鎮(zhèn)流器具有不希 望地高的損耗。在US 2003/0127993中公開(kāi)了這類(lèi)用于驅(qū)動(dòng)高壓放電燈的方法。根據(jù)上述出版 物的教導(dǎo)，高壓放電燈以高頻信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其中為了避免在燈絲上的弧起點(diǎn)(在那里稱(chēng)為 后電弧放電(Back-Arcing))，該高壓放電燈在燃燒器加熱階段(電弧管加熱，arc tube heating)的整個(gè)持續(xù)時(shí)間期間被饋入燈電流，該燈電流為最大電流的至少85%。如所述出 版物的圖3中可以看到的那樣，燈燃燒電壓在燃燒器加熱階段的開(kāi)始時(shí)為在穩(wěn)定工作中的 標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓(即在燈數(shù)據(jù)表中所說(shuō)明的典型的燃燒電壓)的大約10%到20%，并且在 結(jié)束時(shí)為穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓的大約100%。經(jīng)過(guò)該教導(dǎo)，確定如下兩個(gè)缺點(diǎn)一 方面燈泡從內(nèi)部變黑，由此會(huì)發(fā)射更少的光，另一方面在燈電極上發(fā)生材料剝離或者材料 蒸發(fā)，這導(dǎo)致縮短燈的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于改進(jìn)開(kāi)頭所述的方法或者開(kāi)頭所述的電子鎮(zhèn)流器，使得 一方面可以可靠地防止弧開(kāi)始于燈絲中的至少一個(gè)上或者開(kāi)始于燈絲中的至少一個(gè)之后， 另一方面不會(huì)出現(xiàn)燈泡變黑。該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的方法以及通過(guò)具有權(quán)利要求10的特征的電子鎮(zhèn)流器來(lái)解決。本發(fā)明基于如下知識(shí)燈泡的變黑的原因在于，在現(xiàn)有技術(shù)中在高壓放電燈的內(nèi) 部壓力尚過(guò)低的時(shí)刻已經(jīng)出現(xiàn)大電流階段(即高壓放電燈以大于標(biāo)稱(chēng)燈電流的燈電流工 作的階段)。高壓放電燈的內(nèi)部壓力與瞬時(shí)燈燃燒電壓相關(guān)。參照us 2003/0127993A1的 圖3，因此錯(cuò)誤的是，高壓放電燈在燃燒器加熱階段開(kāi)始時(shí)已經(jīng)以大于標(biāo)稱(chēng)燈電流的燈電流 驅(qū)動(dòng)。在該時(shí)刻，燈燃燒電壓尚過(guò)低，大約為穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓的10%到20%， 由此燈內(nèi)部壓力還不是高到足以防止鎢從電極上蒸發(fā)。這于是導(dǎo)致燈泡變黑以及電極融化 的不希望的效應(yīng)?，F(xiàn)在當(dāng)在填充物的主要部分尤其是汞和MH填充物已經(jīng)蒸發(fā)的時(shí)刻開(kāi)始大電流階 段時(shí)，在燈內(nèi)的高壓起到擴(kuò)散阻礙作用，使得從電極所蒸發(fā)的或者濺射的鎢不能沉積在壁 上。當(dāng)在瞬時(shí)燈燃燒電壓為穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓的至少40%的時(shí)刻實(shí)施大電流階 段時(shí)，情況如此。在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，當(dāng)瞬時(shí)燈燃燒電壓大于標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓的60%時(shí)，可 預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間為0. Is到30s，尤其是0. Is到5s，并且當(dāng)瞬時(shí)燈燃燒電壓在標(biāo)稱(chēng)燃燒 電壓的40%到60%之間時(shí)，該持續(xù)時(shí)間尤其為0. 2s到30s。在US 2003/0127993A1中公開(kāi)了將大電流階段置于燃燒器加熱階段中，然而不利 的是在整個(gè)燃燒器加熱階段期間，于是根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)計(jì)的是，大電流階段(按照根據(jù) 本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn))可以發(fā)生在燃燒器加熱階段期間，更為優(yōu)選地發(fā)生在高壓放電燈的穩(wěn)定工 作期間。在那里，在最小的電流提高的情況下和/或在盡可能短的持續(xù)時(shí)間的情況下實(shí)現(xiàn) 了弧的起點(diǎn)從燈絲切換到電極尖端上。由于大的電流僅僅必須短時(shí)可供使用，同樣由于小 的提高已足夠，所以節(jié)省了借助其來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈的電子鎮(zhèn)流器，因?yàn)樵谠摃r(shí)刻在高壓 放電燈中已經(jīng)建立了顯著的內(nèi)部壓力。優(yōu)選地，對(duì)于在至少一個(gè)可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間期間的燈電流適用1. 2彡Iboost/ 彡3. 5，尤其是1. 6彡Iboost/Inenn彡2. 5，其中Ib。。st表示在可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間期間
的燈電流而In_表示標(biāo)稱(chēng)燈電流。參照上述實(shí)施形式，如果至少一個(gè)可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí) 間在穩(wěn)定工作期間出現(xiàn)，則燈電流Ib。。st相應(yīng)地優(yōu)選在所說(shuō)明的電流范圍的下邊界處變動(dòng)。在一個(gè)特別優(yōu)選的改進(jìn)方案中，在步驟a)之后檢查弧是否從第一電極的尖端延 伸至第二電極的尖端，其中如果情況不是如此，則將步驟a)重復(fù)至少一次。這開(kāi)創(chuàng)了如下 可能性在第一嘗試中嘗試借助工作參數(shù)將弧的起點(diǎn)從燈絲切換到電極尖端，即尤其是在 可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間期間選擇燈電流以及選擇持續(xù)時(shí)間本身的長(zhǎng)度，使得其對(duì)于電子鎮(zhèn) 流器和/或高壓放電燈是盡可能小的負(fù)載。如果所希望的目的未實(shí)現(xiàn)，則可以重復(fù)步驟a)， 其中現(xiàn)在切換到兩個(gè)參數(shù)的至少之一的負(fù)載更大的值，以便現(xiàn)在以較大的可靠性實(shí)現(xiàn)該目 的。優(yōu)選地，在重復(fù)步驟a)的情況下，燈電流Ib。。st相對(duì)于前面的步驟a)提高 0. l*Ib。。st到1. 0*Ib。。st。此外優(yōu)選的是，在重復(fù)步驟a)時(shí)，即以原始燈電流Ib。。st或者相對(duì) 于前面的實(shí)施形式已經(jīng)以提高的燈電流Ib。。st來(lái)重復(fù)步驟a)的情況下，將可預(yù)先給定的持 續(xù)時(shí)間相對(duì)于前面的步驟a)提高20%到200%。燈電流的提高或者可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí) 間的提高可以分步地實(shí)現(xiàn)，其中燈電流的提高可以與持續(xù)時(shí)間的提高無(wú)關(guān)地進(jìn)行或者同時(shí) 進(jìn)行。
5
優(yōu)選的是，分析燈燃燒電壓來(lái)確定弧是否從第一電極的尖端延伸至第二電極的尖 端。如果瞬時(shí)測(cè)量的燈燃燒電壓高于所希望的燈燃燒電壓的5%到10%之間，則由此可以 得出的是，弧尚未從第一電極的尖端延伸至第二電極的尖端。另外的有利實(shí)施形式由從屬權(quán)利要求中得到。參照根據(jù)本發(fā)明的方法所描述的優(yōu) 選實(shí)施形式及其優(yōu)點(diǎn)只要可應(yīng)用也相應(yīng)地適于根據(jù)本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器。在此，控制裝置 設(shè)計(jì)為執(zhí)行相應(yīng)的方法步驟。


現(xiàn)在在下面參照所附的附圖更為詳細(xì)地闡述根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例。其中圖1在示意圖中示出了高壓放電燈的燈泡，其中弧起點(diǎn)在左邊的電極中并不在電 極尖端上；以及圖2在示意圖中示出了瞬時(shí)燈燃燒電壓UBm關(guān)于時(shí)間的時(shí)間變化曲線。
具體實(shí)施例方式圖1示出了高壓放電燈的燈泡10。該燈泡包括透明的玻璃殼體12以及第一電極 14a和第二電極14b。在每個(gè)電極14a、14b的端部上設(shè)置有燈絲，這樣在電極14a上設(shè)置有 燈絲16a而在電極14b上設(shè)置有燈絲16b。電極尖端用18a或18b來(lái)表示。此外，繪出了弧20，其由于對(duì)流而向上彎曲。如可清楚地看到的是，在左邊電極 14a的區(qū)域中弧并非開(kāi)始于電極尖端18a上，而是在燈絲16a之后。然而，所希望的是，弧 20在電極尖端18a和電極尖端18b之間延伸。圖2示出了瞬時(shí)燃燒電壓UB_的時(shí)間曲線，其中瞬時(shí)燃燒電壓UB_以對(duì)數(shù)方式繪 制，以便能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)區(qū)域的良好的可辨識(shí)性。在延遲階段期間，瞬時(shí)燈燃燒電壓UB_在 lkV到5kV之間。這在擊穿階段DP期間降低到10V到20V之間的值。隨后是電極加熱階 段，在該電極加熱階段中燈燃燒電壓可以升高到200V或者甚至300V。在整個(gè)電極加熱階段 期間，如通過(guò)圖2中的點(diǎn)狀電壓區(qū)域所表示的那樣，瞬時(shí)燃燒電壓UB_可以在10V到300V 之間來(lái)回跳躍。接著電極加熱階段之后是燃燒器加熱階段。燃燒器加熱階段的開(kāi)始通過(guò)如下方式 來(lái)限定在第一電極14a和第二電極14b之間形成穩(wěn)定的弧20。在燃燒器加熱階段之后， 瞬時(shí)燈燃燒電壓UB_從10V至20V上升到在穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓，該標(biāo)稱(chēng)燈燃燒 電壓對(duì)應(yīng)于在燈數(shù)據(jù)表中所給出的燈的典型燃燒電壓。繪制有在時(shí)刻、開(kāi)始的區(qū)域，其中該時(shí)刻的特征在于在那里瞬時(shí)燈燃燒電壓UB_ 為穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓UBn_的40%。如通過(guò)時(shí)刻、的箭頭所表示的那樣，高壓 放電燈在該時(shí)刻才允許至少在可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間期間以大于標(biāo)稱(chēng)燈電流的燈電流來(lái) 驅(qū)動(dòng)。通過(guò)該措施一方面實(shí)現(xiàn)了弧20從電極尖端18a延伸至電極尖端18b，而另一方面可 靠地防止了燈泡10的變黑以及電極14a、14b的熔融。如在圖2中可明顯看到的那樣，可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間可以發(fā)生在燃燒器加熱階 段期間或者發(fā)生在穩(wěn)定工作期間。在該階段中，對(duì)于燈電流適用1.2 ^ 113。_/111_彡3.5，尤其是1.6彡Iboost/ ( 2. 5，其中Ib。。st表示在可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間期間的燈電流，而In_表示標(biāo)稱(chēng)燈電流。當(dāng)瞬時(shí)燈燃燒電壓大于標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓的60%時(shí)，可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間尤其為0. Is 到30s，尤其是0. Is到5s，當(dāng)瞬時(shí)燈燃燒電壓為標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓的40%到60%之間時(shí)，可 預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間尤其為0. 2s到30s。 如果在大電流階段的首次應(yīng)用之后弧還一直未從電極尖端18a延伸至電極尖端 18b(這可以通過(guò)分析燈燃燒電壓來(lái)檢查)，則可以接著的是一個(gè)或多個(gè)其他的大電流階 段。在這些其他大電流階段內(nèi)可以提高燈電流Ib。。st和/或可預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間。
權(quán)利要求
一種用于借助高頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈的方法，其中高壓放電燈至少包括第一電極(14a)和第二電極(14b)，其中第一電極(14a)和第二電極(14b)設(shè)置為使得電極尖端(18a，18b)對(duì)置，其中在電極尖端(18a，18b)的區(qū)域中分別設(shè)置有燈絲(16a，16b)，其中高壓放電燈在其穩(wěn)定工作之前在啟動(dòng)階段中經(jīng)歷如下階段延遲階段、擊穿階段、電極加熱階段和燃燒器加熱階段，其中在電極加熱階段結(jié)束之后第一電極(14a)和第二電極(14b)在至少一個(gè)能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被激勵(lì)，使得高壓放電燈以大于標(biāo)稱(chēng)燈電流(Inenn)的燈電流(Iboost)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其特征在于所述方法包括如下步驟a)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈，使得該高壓放電燈在所述至少一個(gè)能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)具有瞬時(shí)燈燃燒電壓(UBmom)，該燈燃燒電壓為穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓(UBnenn)的至少40％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)適用UB_> 0. 6*UB_時(shí)，能夠預(yù)先給定 的持續(xù)時(shí)間為0. Is到30s，尤其是0. Is到5s，其中UBm。m是瞬時(shí)燈燃燒電壓，UBn_是標(biāo)稱(chēng)燈 燃燒電壓，而當(dāng)適用0. 4*UBnem彡UBmom彡0. 6*UBnenn時(shí)，能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間尤其是0. 2s 到 30s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí) 間發(fā)生在燃燒器加熱階段期間。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)能夠預(yù)先給定 的持續(xù)時(shí)間發(fā)生在穩(wěn)定工作期間。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于在所述至少一個(gè)能夠 預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間期間的燈電流適用1.2彡113。_/1_彡3.5，尤其是1.6彡Iboost/ Inem ( 2. 5，其中Ib。。st表示在能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間期間的燈電流，而In_表示標(biāo)稱(chēng)燈 電流。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟a)之后檢查弧(20)是 否從第一電極(14a)的尖端(18a)延伸至第二電極(14b)的尖端(18b)，其中如果情況并非 如此，則將步驟a)重復(fù)至少一次。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在重復(fù)步驟a)時(shí)，燈電流(Ib。。st)相對(duì)于 前面的步驟a)提高0. 1*1boost 至1J 1. 0*Ib。。st。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，在重復(fù)步驟a)時(shí)，能夠預(yù)先給定的持 續(xù)時(shí)間相對(duì)于前面的步驟a)提高20%到200%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，分析燈燃燒電壓(UB_)來(lái) 確定弧(20)是否從第一電極(14a)的尖端(18a)延伸至第二電極(14b)的尖端(18b)。
10.一種用于借助高頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈的電子鎮(zhèn)流器，其中該電子鎮(zhèn)流器包括控 制裝置，該控制裝置設(shè)計(jì)為將高壓放電燈在其穩(wěn)定工作之前在啟動(dòng)階段中以如下階段來(lái)驅(qū) 動(dòng)延遲階段、擊穿階段、電極加熱階段和燃燒器加熱階段，其中控制裝置還設(shè)計(jì)為在電極加熱階段結(jié)束之后以大于標(biāo)稱(chēng)燈電流(In_)的燈電流 (Iboost)來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈，其特征在于，該控制裝置還設(shè)計(jì)為驅(qū)動(dòng)高壓放電燈，使得該高壓放電燈在至少一個(gè)能夠預(yù)先給定 的持續(xù)時(shí)間內(nèi)具有瞬時(shí)燈燃燒電壓(UB_)，該燈燃燒電壓為穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓 (UB enn)的至少 40%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助高頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈的方法和相應(yīng)的電子鎮(zhèn)流器，其中高壓放電燈至少包括第一電極和第二電極，其中第一電極和第二電極設(shè)置為使得電極尖端對(duì)置，其中在電極尖端的區(qū)域中分別設(shè)置有燈絲，其中高壓放電燈在其穩(wěn)定工作之前在啟動(dòng)階段中經(jīng)歷如下階段延遲階段、擊穿階段、電極加熱階段和燃燒器加熱階段，其中在電極加熱階段結(jié)束之后第一電極和第二電極在至少一個(gè)能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被激勵(lì)，使得高壓放電燈以大于標(biāo)稱(chēng)燈電流的燈電流來(lái)驅(qū)動(dòng)，該方法包括如下步驟a)驅(qū)動(dòng)高壓放電燈使得該高壓放電燈在至少一個(gè)能夠預(yù)先給定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)具有瞬時(shí)燈燃燒電壓，該燈燃燒電壓為穩(wěn)定工作中的標(biāo)稱(chēng)燈燃燒電壓的至少40％。
文檔編號(hào)H05B41/288GK101877928SQ20101016922
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者斯特凡·利希滕伯格, 約阿希姆·米爾施勒格爾 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆有限公司