專利名稱：驅(qū)動金屬鹵化物燈的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于驅(qū)動氣體放電燈、特別是HID燈、更具體為金屬鹵化物燈的方法和裝置。盡管本發(fā)明的很多方案還可適用于不同的燈類型，但是本發(fā)明特別涉及具有相對大長寬比的金屬鹵化物燈，即長度/直徑比大于3或甚至4；通常情況下，長寬比一般為2左右。
氣體放電燈是公知的。一般情況下，它們包括以氣密方式封閉放電室的發(fā)光容器、位于放電室中的可電離填充物和彼此相對設(shè)置的一對電極，每個電極連接到相關(guān)的電流導(dǎo)體上，而電流導(dǎo)體從放電室穿過燈容器伸出到外部。在工作期間，在所述電極上施加電壓，并且在所述電極之間發(fā)生放電，使燈電流流過電極之間。盡管可以在相對寬范圍的工作電流內(nèi)驅(qū)動單個的燈，但是燈通常都設(shè)計成用于在特殊燈電壓和燈電流下工作，因而消耗特殊的額定電功率。在這個額定電功率，燈將產(chǎn)生額定量的光。由于HID燈對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，因此這里不必詳細(xì)討論它們的結(jié)構(gòu)和工作情況。
高壓放電燈通常由輸送換向DC電流的電子鎮(zhèn)流器來驅(qū)動。用于這種燈的電子鎮(zhèn)流器或驅(qū)動器通常包括用于接收AC電源的輸入、用于將AC電源電壓整流成整流電壓的整流器、用于將整流電壓轉(zhuǎn)換成更高的恒定電壓的DC/DC增壓轉(zhuǎn)換器、用于將所述更高恒定電壓轉(zhuǎn)換成更低恒定電壓(燈電壓)和更高DC電流(燈電流)的降壓轉(zhuǎn)換器，以及用于規(guī)則地改變這個DC電流的方向和DC電壓的極性的換向器。降壓轉(zhuǎn)換器用作電流源。通常，換向器在大約100Hz數(shù)量級的頻率下工作。因此，實際上，燈正常情況下在恒定電流值下工作，燈電流在非常短的時間(換向階段)內(nèi)按照對稱方式規(guī)則地改變其方向，即，在每個電流周期的50％期間，電極作為陰極工作，在每個電流周期的另一50％期間，作為陽極工作。這種工作方式將表示為方波電流工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在平均狀態(tài)下，燈電流在方波電流工作中為零。
美國專利US6369518介紹了一種系統(tǒng)，其中為了控制電極溫度和因此控制最冷點的溫度而構(gòu)成占空比。
金屬鹵化物燈的一個問題是它們在水平取向上的行為與它們在垂直取向上的行為不同。在水平取向上，顆粒的空間分布大致是均勻的。在垂直取向上，顆粒的空間分布取決于沿著燈軸的位置。這種現(xiàn)象表示為偏析，是由類似于對流和擴散的物理效應(yīng)產(chǎn)生的，上述對流和擴散都是由燈內(nèi)的氣條件決定的。偏析的量取決于環(huán)境，如可電離填充物的壓力和材料類型。偏析效應(yīng)隨著電極間隔增加而增加，即隨著長寬比增加而增加。
在金屬鹵化物燈中，由于光是由原子產(chǎn)生的，因此偏析導(dǎo)致的結(jié)果是光強度和光顏色沿著燈的中心軸不再是恒定的，并且燈的總光性能和技術(shù)性能將與水平工作時獲得的總光性能和技術(shù)性能不同。
本發(fā)明的一般目的是能影響金屬鹵化物燈在其垂直取向上的發(fā)光能力。
更特別地，本發(fā)明旨在影響金屬鹵化物燈的效率。
在一個方案中，本發(fā)明旨在消除偏析效果，理想地盡可能地保持光強度和光顏色沿著燈的中心軸不變。在特定目的中，本發(fā)明旨在提供一種燈組件，其自動地保持恒定的效率，而與燈取向無關(guān)。
在另一方案中，本發(fā)明旨在影響強度，并優(yōu)選還影響由金屬鹵化物燈產(chǎn)生的光的色溫。在特定目的中，本發(fā)明旨在提供一種具有可變色溫的燈組件，其能在很大范圍內(nèi)改變色溫。
具體地說，本發(fā)明旨在影響燈特性，如金屬鹵化物燈的效率和/或色溫，同時用具有保持在零值的DC分量的燈電流驅(qū)動燈。在特定的目的中，本發(fā)明旨在提供一種具有可變色溫的燈組件，它能在很大范圍內(nèi)改變色溫，同時保持燈電流的零DC分量。
不用說，本發(fā)明的原理還可適用于將燈電流的DC分量保持在任何恒定值。
根據(jù)本發(fā)明的重要方案，金屬鹵化物燈用換向電流工作，所述換向電流具有不同于50％的占空比D和不同于1的電流比R。占空比D和電流比R彼此相對選擇，以至于在平均值上，燈電流的DC分量具有所希望的值，優(yōu)選為零。
根據(jù)本發(fā)明的另一重要方案，金屬鹵化物燈用換向電流工作，所述換向電流具有不同于50％的占空比D和不同于1的電流比R。為了改變效率和/或色溫，占空比D和電流比R按照以下方式同時改變，從而在平均值上，燈電流的DC分量保持恒定，優(yōu)選為零。結(jié)果是，根據(jù)燈類型，將在不改變燈電流的DC分量的情況下，改變效率和/或色溫。
通過下面參照附圖的說明將進一步解釋本發(fā)明的這些和其它方案、特征和優(yōu)點，其中附圖中的相同參考標(biāo)記表示相同或相似的部件，其中

圖1示意性地表示金屬鹵化物燈的實施例；圖2示意性地表示燈組件；圖3是表示在其水平取向中沿著燈的中心軸的顆粒分布的曲線；圖4是表示在其垂直取向中沿著燈的中心軸的顆粒分布的曲線；圖5示意性地表示離子漂移；圖6是示意性地表示電子鎮(zhèn)流器的方框圖；圖7A-C是表示電流波形的曲線；圖8是表示作為平均燈電流函數(shù)的色溫的測量結(jié)果的曲線；圖9是表示作為平均燈電流函數(shù)的效率的測量結(jié)果的曲線；圖10是與圖7A-C相對比的曲線，表示根據(jù)本發(fā)明的電流波形；圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的對于電流波形的作為占空比的函數(shù)的色溫的測量結(jié)果的曲線；圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的對于電流波形的作為占空比的函數(shù)的效率的測量結(jié)果的曲線；圖13是根據(jù)本發(fā)明的電子燈驅(qū)動器的示意方框圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的另一電子燈驅(qū)動器的的示意方框圖；圖15示意性地表示取向檢測器。
首先，參照圖1-4介紹金屬鹵化物燈的一般工作以及燈取向的結(jié)果。
圖1示意性地表示金屬鹵化物燈的可行實施例，一般表示為參考標(biāo)記1。燈1包括透光容器2，在所示實施例中，透光容器具有圓柱形狀并具有內(nèi)部直徑Di；然而，其它形狀也是可行的。盡管在本發(fā)明的上下文中沒有重點提到，但是容器2優(yōu)選由陶瓷材料構(gòu)成；作為替換物，容器2可以由石英構(gòu)成。在其縱向端部，用相容材料的插塞或端帽3、4以氣密方式封閉容器2。容器2和插塞和/或端帽3、4封閉放電室5，放電室5的直徑等于容器2的內(nèi)徑Di，并且具有由端帽3和4之間的距離確定的軸向長度Li。長寬比AR定義為Li/Di比。
在放電室5的內(nèi)部，以相互距離EA設(shè)置兩個電極6、7，并基本上與容器2的中心軸對準(zhǔn)。按照氣密方式，電極導(dǎo)體8分別經(jīng)過端帽3、4從電極6、7延伸出去。如果端帽3、4由石英制成，則導(dǎo)體8可以熔化到石英中。通常情況下，電極6、7將由不同于電極導(dǎo)體8的材料的材料構(gòu)成；舉例來說，電極6、7可以由鎢構(gòu)成。
在放電容器2的內(nèi)部，即在放電室5中，設(shè)置可電離填充物。在穩(wěn)定狀態(tài)工作期間，填充物通常包括含有主要量的汞(Hg)的氣氛。通常，該氣氛還包括入氙(Xe)和/或氬(Ar)等元素。在實際例子中，其中放電容器2中的總壓力在1-2atm數(shù)量級，氬和氙可以按照1∶1的比例存在。在另一實際例子中，其中總壓力在10-20atm數(shù)量級，放電室可以含有汞和相對少量的氬。下面將商業(yè)上可獲得的燈的這些例子分別表示為相對低壓燈和相對高壓燈。
放電容器2還含有一種或多種金屬鹵化物物質(zhì)。盡管這些可包括溴化物或其它鹵化物，但是這些物質(zhì)通常包括碘化物。這種可行物質(zhì)的典型例子是碘化鋰、碘化鈰、碘化鈉。其它物質(zhì)也可以使用。
金屬鹵化物是作為飽和系提供的，包括過量的鹽，從而在燈工作期間，熔化了的鹽池(pool)將位于放電室5內(nèi)。下面將假設(shè)鹽池位于放電室5內(nèi)部的最低位置上。
在工作中，放電將在電極6、7之間延伸。由于放電的高溫，所述物質(zhì)將電離，并產(chǎn)生光。產(chǎn)生的光的顏色對于不同物質(zhì)是不同的；例如，由碘化鈉產(chǎn)生的光是紅色，而碘化鈰產(chǎn)生的光是綠色的。通常，燈將含有合適物質(zhì)的混合物，并且將選擇這種混合物的組分，即所述物質(zhì)的身份以及它們的相互比例，以便獲得特殊的所希望的總顏色。
圖2表示安裝在燈泡或外殼11中的燈1，所述燈泡或外殼11在其一端具有標(biāo)準(zhǔn)連接燈頭12，其適合于螺旋固定到標(biāo)準(zhǔn)燈匹配裝置(未示出)中。燈1軸向地與燈泡11對準(zhǔn)。燈1由兩個支撐導(dǎo)體13和14支撐，它們都合適地分別連接到電極導(dǎo)體8和9上，并且電連接到燈頭12的電觸點上。
下面將燈1和其周圍燈泡11的組合表示為燈組件10。
圖2表示在水平取向的燈組件10，即放電容器2的中心軸水平地設(shè)置。在這個取向中，電極6和7之間的放電電弧將使它的電弧軸是水平取向的。在這個取向，放電容器2內(nèi)部的顆粒的空間分布，沿著其中心軸基本上是均勻的，如圖3中的水平線H所示。圖3是表示作為沿著放電容器2的中心軸的位置的函數(shù)的顆粒分壓或顆粒濃度的曲線。這個位置由圖3的水平軸表示，其中，以參考形式，表示了端帽3和4以及電極6和7的位置。該曲線只涉及電極6和7之間的空間，即電弧的位置。
盡管實際上可電離成分的混合物的組分可以變化，使得每種單獨的可電離成分的分壓將具有不同的值，但這并沒有在圖3中示出。應(yīng)該指出的是，對于本討論的內(nèi)容來說，成分分壓的準(zhǔn)確值不是相關(guān)的，因此圖3的垂直軸不表示任何尺度標(biāo)記。只有在所述水平線H的水平上，標(biāo)出了100％的值。這個值對應(yīng)成分分壓沿著等軸達(dá)到的“最大”值。因此，由于所有成分分壓沿著等軸基本上是恒定(因此等于最大值)，因此在圖3中只用一個水平線H表示所有相互不同的分壓。
重要的是實現(xiàn)以下方案在燈的某位置上，燈1的發(fā)光性能取決于在所述某位置上的可電離成分的分壓。在所述某位置上的特殊成分的分壓越高，則產(chǎn)生的光越多，并具有對應(yīng)這個特殊成分的特殊光譜性能。因此，如果沿著燈的中心軸的成分的分壓是恒定的，如圖3中的線H所示，則燈1的發(fā)光性能整體上沿著燈1的中心軸也是恒定的，即恒定的發(fā)光強度和恒定的顏色。
圖4表示與燈1的垂直取向相關(guān)的偏析問題。圖4是與圖3對比的，并且還以參考方式示出了對應(yīng)燈1的水平取向的水平線H。另外，圖4涉及燈1的垂直取向，其中燃燒電弧將使它的電弧軸是垂直取向的。在所示例子中，假設(shè)第二電極7是下電極，而第一電極6是上電極，對應(yīng)圖1所示。曲線(A)-(E)表示在這個條件下，顆粒分壓不是恒定的，而是根據(jù)位置變化的。更特別地，隨著到下電極7的距離增加，顆粒分壓減小。這種現(xiàn)象是自然現(xiàn)象，是由發(fā)生在放電室5內(nèi)的對流和擴散的組合引起的，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員都清楚的。
偏析的效果可能是更嚴(yán)重的或更輕微的，取決于環(huán)境。作為一般規(guī)則，隨著放電室5內(nèi)的壓力增加，這種效果變得更嚴(yán)重。例如，曲線(A)可能涉及1-2atm數(shù)量級的相對低壓情況，而曲線(E)可能涉及在10-20atm數(shù)量級的相對高壓情況。
此外，偏析的效果在燈的一端(所示例子中的上端)趨于最容易引人注意。靠近下電極7，在本例中顆粒濃度實際上是“正常的”，即與水平條件相同，如由以下事實所示的在下電極7的部位上，所有曲線在水平線H上彼此相交。在其它部位，顆粒濃度偏離靠近下電極7的它們的值，隨著到下電極7的距離增加，偏差也增加，并終止于靠近上電極6的最大偏差。作為一般規(guī)則，這種效果隨著放電室5的長度Li增加而變得更嚴(yán)重。
此外，偏析的嚴(yán)重程度對于相同燈內(nèi)的不同元件是不同的。例如，在碘化鈰的情況下的偏析比碘化鈉情況下的偏析更嚴(yán)重，因而曲線(B)可以代表碘化鈰，而曲線(A)可以代表碘化鈉。然而，這不是必須意味著碘化鈉的分壓總是高于碘化鈰的分壓。
偏析影響燈1的效率，這是因為在一定單位空間內(nèi)產(chǎn)生的光量與在這個單位空間內(nèi)光產(chǎn)生顆粒的量成正比，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是很清楚的。因此，偏析導(dǎo)致燈的光輸出總體上減少。而且，偏析導(dǎo)致光強沿著燈長度不均勻地分布；更特別是，燈的較高部分將產(chǎn)生比燈的較低部分更少的光。
上面已經(jīng)適用了如果燈只含有一種發(fā)光物質(zhì)的情況。在物質(zhì)的混合物的情況下，上述情況也適用，但是對于混合物中的各種成分適用于不同的程度，如前所述。由于燈產(chǎn)生的光的總底色(colorimpression)取決于來自混合物的各種成分的光貢獻(xiàn)，一方面，偏析導(dǎo)致燈產(chǎn)生的光的顏色總體上變化，另一方面，偏析導(dǎo)致沿著燈的長度上的不均勻顏色分布。
這種效果在燈1的上末端上是最容易引起注意的，而在燈的下末端的情況看起來好像是正常的。如圖4所示，在下電極7上，發(fā)光成分的相對分壓基本上對應(yīng)水平取向的情況，并且產(chǎn)生的光與設(shè)計期望值相一致。相反，在上電極6上，相對分壓相對于水平取向的情況有偏差，偏差的程度對于不同成分是不同的。例如，在燈包含預(yù)定比例的碘化鈉和碘化鈰的混合物的情況下，由碘化鈉產(chǎn)生的微紅色光的量(例如，曲線A)在上電極6上將減少，這是因為上電極6附近的鈉原子的濃度減少了，而由碘化鈰產(chǎn)生的綠色光的量(例如曲線B)將減少，這是因為鈰原子的濃度減少了。由于在上電極6上，微紅色光的強度以及綠色光的強度減小，因此上電極6周圍的總光強度也將減小。由于綠色光的減少量比微紅色光的減少量大，因此在上電極6周圍產(chǎn)生的光的總底色將偏向微紅色。
曲線(D)和(E)表示偏析可以嚴(yán)重到在上電極6周圍的一定量空間將實際上沒有任何發(fā)光離子的程度。剩余的是由汞緩沖氣體產(chǎn)生的背景輝光。
本發(fā)明基于以下認(rèn)識電場導(dǎo)致離子傳輸，結(jié)果是，在相反方向上也傳輸相同元素的原子。這可以示意性地如下所示?？紤]到彼此垂直上下疊加的兩個電極56和57，上電極56相對于下電極57帶負(fù)電，如圖5中示意性地所示的。這些電極之間的電場由箭頭E表示。帶正電的粒子P+將感覺到將它推向帶負(fù)電的上電極56的力。在平衡狀態(tài)下，將在上電極56附近形成帶正電粒子的云狀物58，這有效地屏蔽了上電極56帶負(fù)電，由此減小電場E。
上面已經(jīng)介紹了直流的情況。在交流的情況下，或者在具有交流方向的“恒定”電流的情況下，在電流周期的第一部分期間帶電粒子向一個電極傳輸，并在電流周期的第二部分期間帶電粒子向另一電極傳輸。帶電粒子還感覺到來自對流和/或引力的力以及由燈中的電荷云產(chǎn)生的力。
本發(fā)明通過控制放電室中的顆粒分布而控制了由金屬鹵化物燈產(chǎn)生的光(量和/或色溫)。具體地說，根據(jù)本發(fā)明的實施例，以不同于50％的占空比和不同于1的電流比產(chǎn)生燈電流，并且選擇成，使得在平均值情況下，電流的DC分量具有零值。這里，如將要更詳細(xì)地介紹解釋的，電流比定義為正電流幅度和負(fù)電流幅度之間的比例。組合改變占空比和電流比同時保持電流的DC分量為零，這取決于燈類型，將導(dǎo)致顆粒分布的改變，因此導(dǎo)致色溫和/或效率的改變。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器裝置的可行實施例。圖6是示意性地表示用于驅(qū)動燈1的驅(qū)動器裝置或電子鎮(zhèn)流器60的方框圖。電子鎮(zhèn)流器或驅(qū)動器60通常包括用于接收AC電源的輸入端61、用于對AC電源電壓進行整流的整流器62、用于將整流電源電壓轉(zhuǎn)換成更低的恒定電壓(燈電壓)的降壓轉(zhuǎn)換器64以及用于在極短時間內(nèi)(換向階段)規(guī)則地改變這個DC電流的方向和DC電壓的極性的換向器65。
通常情況下，驅(qū)動器設(shè)計成使其輸出可以看作構(gòu)成具有交流方向但具有恒定電流值的電流源，并具有50％的占空比，即，該電流在電流周期的50％期間具有一個方向，在電流周期的其余時間內(nèi)具有相反方向。因此，每個燈電極在電流周期的50％期間作為陰極工作，而在每個電流周期的其余50％期間作為陽極工作，并且平均電流IAV等于零。圖7A是表示作為時間函數(shù)的燈電流IL的曲線，表示這個方波電流工作。圖中清楚地示出了燈電流的大小保持基本上恒定(incom)，但是電流的方向在規(guī)定基礎(chǔ)上改變，表示電流符號從正向負(fù)的變化，反之亦然。
下面，將具有一個方向的電流表示為“正”電流IP，而具有相反方向的電流表示為“負(fù)”電流IN，這是任意的，電流方向與表示“正”相關(guān)。
此外，正電流Ip的電流強度將表示為“正”強度|IP|，而“負(fù)”電流的電流強度將表示為“負(fù)”強度|IN|。電流比R將定義為R＝|IP|/|IN|；對于方波電流操作，R＝1。
此外，“正”電流IP的持續(xù)時間將表示為“正”持續(xù)時間τP，而“負(fù)”電流IN的持續(xù)時間將表示為τN。電流周期t＝τP+τN。占空比D將定義為D＝τP/t；對于方波電流工作，D＝50％。
圖7B是表示用于改變色溫的一種可能性的曲線。在這種情況下，正強度|IP|不同于負(fù)強度|IN|，而電流具有50％的占空比。因此，R≠1和D＝50％。應(yīng)該看出，平均電流IAV不同于由虛線表示的零。由于電流強度與每單位時間傳輸?shù)牧Ｗ拥臄?shù)量成正比，因此在正電流期間比在負(fù)電流期間傳輸?shù)牧Ｗ痈?，因而，在平均情況下，將導(dǎo)致粒子傳輸與平均電流IAV成正比。下面將粒子傳輸?shù)倪@種機理用短語“電流比機理”表示。
圖7C是表示用于改變色溫的第二種可能性的曲線。在這種情況下，正強度|IP|等于負(fù)強度|IN|，而電流具有不同于50％的占空比。因此，R＝1和D≠50％。這將看出，平均電流IAV不等于零，由虛線IAV表示。在占空比的正半部和負(fù)半部，每單位時間傳輸?shù)牧Ｗ拥臄?shù)量將是相同的，但是由于正持續(xù)時間τP比負(fù)持續(xù)時間τN長，因此在占空比的正半部期間比在占空比的負(fù)半部期間將傳輸更多的粒子，因而，在平均狀態(tài)下，將導(dǎo)致粒子傳輸與平均電流IAV成正比。下面將粒子傳輸?shù)倪@種機理用短語“占空比機理”來表示。
如下面所述的，粒子分布的最后偏移對于電流比機理和占空比機理來說是不同的?？梢园l(fā)現(xiàn)可能的示例，實際上燈電壓基本上獨立于燈電流。因此，在電流比機理的情況下，當(dāng)占空比等于50％時，平均燈電壓將基本上等于零。另一方面，在占空比機理的情況下，平均燈電壓將不等于零，與占空比成正比，導(dǎo)致在帶電粒子云上產(chǎn)生合力。
本發(fā)明建議按照使平均電流保持在零的方式改變占空比D和電流比R。這在圖10中示出了，其中圖10表示根據(jù)本發(fā)明的燈電流的例子的曲線。在本例中-電流周期是10ms(100Hz)；-正電流持續(xù)時間τP等于4ms；-負(fù)電流持續(xù)時間τN等于6ms；-正電流強度|IP|等于528mA；-負(fù)電流強度|IN|等于352mA。
因此，電流比R＝|IP|/|IN|等于1.5，而比例τP/τN也等于1.5。容易看出，在這種情況下，根據(jù)以下公式，平均電流IAV等于零IAV=|IP|·τP-|IN|·τNτP+τN---(1)]]>實驗1在第一實驗中，在大約75W的燈功率、在具有100Hz的換向頻率的燈電流下驅(qū)動一個實驗HID燈。占空比設(shè)置為D＝50％，電流比設(shè)置為R＝1，因而平均電流IAV為零，平均燈電壓大約為零。燈的rms電壓大約為170V，燈的rms電流大約為440mA。測量光的色溫；表現(xiàn)為大約2750K。這個結(jié)果在圖8中用標(biāo)記181表示，這是表示作為平均燈電流(水平軸)函數(shù)的色溫(垂直軸)的曲線。而且，測量燈效率；它呈現(xiàn)為大約831m/W。這個結(jié)果在圖9中作為表示191表示，這是作為平均燈電流(水平軸)函數(shù)的表示效率(垂直軸)的曲線。
實驗2在第二實驗中，使用相同的燈，保持占空比在D＝50％和平均燈電壓為零不變，改變電流比以獲得平均燈電流IAV的DC偏移。相對于平均燈電流IAV測量光的色溫；結(jié)果在圖8中繪制成曲線182。此外，相對于平均燈電流IAV測量效率；結(jié)果在圖9中繪制成曲線192。在電流比R≈2.6(|IP|＝706mA，|IN|＝270mA)時，在平均燈電流|IAV|≈218mA實現(xiàn)了大約3930K的色溫和大約661m/W的效率；在這種情況下，燈的rms電壓升高到大約180V，燈的rms電流升高到大約490mA。
實驗3在第三實驗中，使用相同的燈，保持燈電流的值基本上在440mA和燈電壓的值基本上在170V不變，改變占空比以獲得平均燈電流IAV的DC偏移和平均燈電壓的偏移。相對于平均燈電流IAV測量光的色溫；結(jié)果在圖8中繪制成曲線183。此外，相對于平均燈電流IAV測量效率；結(jié)果在圖9中繪制成曲線193。在平均燈電流|IAV|≈96mA實現(xiàn)了大約4250K的色溫和大約651m/W的效率；在這種情況下，燈的rms電壓升高到大約175V，燈的rms電流降低到大約430mA，并且平均燈電壓升高到大約40V。
應(yīng)該注意到適用以下關(guān)系式|IAV|＝|1-2δ|·|Irms|和|VAV|＝|1-2δ|·|Vrms|其中δ＝τ1/(τ1+τ2)。
當(dāng)比較上述實驗結(jié)果時，可以清楚地看出，為了改變色溫或為了改變效率，通過改變占空比D來改變平均電流比通過改變電流比R來改變平均電流更有效。例如，通過將電流比從1變?yōu)?.66而將平均電流從零改變?yōu)?90mA將導(dǎo)致色溫從2750K改變?yōu)?200K，即改變了+450K，而通過將占空比D從50％變?yōu)榇蠹s40％而將平均電流從零變?yōu)?90mA，將導(dǎo)致色溫從2750K變?yōu)榇蠹s4100K，即改變了+1350K。這可以通過為了獲得色溫變化所涉及的不同機理(“占空比機理”和“電流比機理”)來解釋。
實驗4在第四實驗中，使用相同的燈，保持平均燈電流IAV為零，改變占空比和電流比。相對于占空比D測量光的色溫；結(jié)果在圖11中繪制成曲線184。此外，相對于占空比D測量效率；結(jié)果在圖12中繪制成曲線194。這些曲線清楚地表明可以改變燈特性同時保持平均燈電流IAV為零。
應(yīng)該注意的是，實現(xiàn)了定量效果，例如，達(dá)到了占空比例如可能取決于燈類型和工作條件如電流強度的色溫。
在本實驗中，當(dāng)將圖11和圖12的結(jié)果與圖8和9的結(jié)果相比較時，獲得了至少一個優(yōu)點。當(dāng)色溫用作參考特征時，在實驗4的情況下相應(yīng)的效率更高。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的適用于燈控制的電子燈驅(qū)動器160的示意方框圖。該驅(qū)動器包括控制器150，其具有用于接收來自用戶輸入器件152的用戶命令SU的輸入端151；在典型實施例中，用戶輸入器件152可以是電位計?？刂破?50具有耦合到換向器65的第一控制輸出155，用于設(shè)置換向器65的占空比?？刂破?50還具有耦合到降壓轉(zhuǎn)換器64的第二控制輸出154，用于控制燈電流強度?？刂破?50設(shè)計成適于其控制信號SD、SI，使得平均燈電流IAV保持在零。應(yīng)該注意到，如果希望的話，可以將控制器150設(shè)計成適于其控制信號，使得平均燈電流保持在不同于零的恒定值上。
在一個實施例中，控制器150可以與燈電流傳感器159相關(guān)，例如與燈串聯(lián)耦合的電阻器，提供表示實際或平均燈電流的測量信號SL，其中在電流傳感器輸入端158通過控制器150接收測量信號SL，由此提供電流反饋回路。響應(yīng)接收用戶命令Su，控制器150可以改變其第一控制信號SD的設(shè)置，從而改變占空比D的設(shè)置，并且響應(yīng)測量信號SL而可以改變其第二控制信號SI，以便保持平均燈電流IAV在恒定值?；蛘?，響應(yīng)接收用戶命令SU，控制器150可以改變其第二控制信號SI的設(shè)置，從而改變電流比R的設(shè)置，并且響應(yīng)測量信號SI而可以改變其第一控制信號SI，以便保持平均燈電流IAV在恒定值。
在另一實施例中，控制器可以與存儲器156相關(guān)，存儲器156含有例如表格形式的信息，例如包括占空比D和電流比R之間的關(guān)系，或者例如包括一方面輸入信號與第一控制信號SD的設(shè)置與另一方面第二控制信號SI之間的關(guān)系。這種信息可以是由制造者提供的預(yù)定信息。響應(yīng)接收用戶命令SU，控制器150可以改變其第一控制信號SD的設(shè)置來改變占空比D的設(shè)置，并且可以在所述存儲器156中的信息基礎(chǔ)上相應(yīng)地改變其第二控制信號SI?；蛘?，響應(yīng)接收用戶命令SU，控制器150可以改變其第二控制信號SD的設(shè)置來改變電流比R的設(shè)置，并且可以在所述存儲器156中的信息基礎(chǔ)上相應(yīng)地改變其第一控制信號SD?；蛘?，響應(yīng)接收用戶命令Su，控制器150可以在所述存儲器156中的信息基礎(chǔ)上同時改變其第二控制信號SI的設(shè)置以及其第一控制信號SD的設(shè)置。
在一個方案中，本發(fā)明旨在針對安裝在垂直取向時，解決影響對于水平工作的燈性能的偏析問題，這種問題將導(dǎo)致降低的效率，如通常在低壓燈(1-2atm)中發(fā)生的。根據(jù)本發(fā)明的這個方案，現(xiàn)在提供一種裝置，可以減小偏析并因此提高效率。甚至可以提供一種燈系統(tǒng)，其中，甚至在不同燈取向的情況下，可以根據(jù)希望來控制燈的效率，并且可以將燈的效率設(shè)置為某個預(yù)定值。甚至可以提供一種燈系統(tǒng)，效率自動保持不變，而與燈取向無關(guān)。
應(yīng)該注意的是，在工作期間，金屬鹵化物燈在燈內(nèi)部的某個部位上含有鹽池。這種鹽池經(jīng)受顆粒的兩種流動進入鹽池的顆粒流入，離開鹽池的顆粒流出。在穩(wěn)定狀態(tài)下，流入和流出平衡。如果改變燈電流的占空比D和電流比R，將影響流入和流出，這取決于占空比的每部分中的電流分量的大小和方向。在穩(wěn)定狀態(tài)下，將建立流入和流出之間的新平衡，這與燈內(nèi)的新粒子分布有關(guān)。
可以有意選擇占空比D和電流比R的組合，例如以便增加偏析；在這種情況下，偏移所述平衡，使得更多的粒子進入鹽池。然而，在本發(fā)明的特殊實施方式中，選擇占空比D和電流比R的組合，例如從而有效地消除或至少減少上述偏析效果。為了達(dá)到這個效果，離子流必須遠(yuǎn)離鹽池流動，以便補償偏析。在這種情況下，在平均狀態(tài)下，上電極6相對于下電極7是負(fù)的。
此外，對于一個特殊燈樣品，將具有對應(yīng)特殊最佳占空比的一個特殊最佳電場。這個最佳占空比對于相同類型的不同燈將基本上是相同的，并且這種最佳值可以由制造者通過實驗來確定。因此，可以提供一種驅(qū)動裝置160，其具有模式選擇開關(guān)167，該模式選擇開關(guān)167具有分別對應(yīng)特殊電極(例如，第一電極6)是在上方(U)還是在下方(D)的、對應(yīng)在水平位置(H)或垂直位置(U、D)操作燈1的三個位置U、H、D。
如果燈1安裝成垂直取向，則用戶可以將模式選擇開關(guān)167設(shè)置為其U位置或其D位置，這取決于電極是在上方還是在下方。通常，這將對應(yīng)燈泡11的燈頭12朝下安裝(燈泡“直立”)還是燈頭12朝上安裝(燈泡“懸掛”)。驅(qū)動器160通過產(chǎn)生占空比D(D≠50％)和電流比R(R≠1)的預(yù)定最佳組合來響應(yīng)這種選擇。
如果燈是對稱的，直立燈泡情況下的偏析與懸掛燈泡情況下的偏析相同，則為了校正向上取向的電流設(shè)置與向下取向的電流設(shè)置是可比的。如果燈不是對稱的，則這兩個電流設(shè)置可能是彼此不同的。
假設(shè)某電極(7；6)相對于另一電極(6；7)是正的周期的持續(xù)時間分別表示為(T7；T6)；則，總電流周期TT＝T6+T7?，F(xiàn)在占空比DU(對應(yīng)模式選擇開關(guān)167處于其U位置的情況)可以定義為比值T7/TT，而占空比DD(對應(yīng)模式選擇開關(guān)167處于其D位置的情況)定義為比值T6/TT。在對稱燈的情況下，DD＝1-DU。
在上述實施例中，模式選擇開關(guān)167是用戶可控制的。然而，在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明還提供借助金屬鹵化物燈用于產(chǎn)生光的系統(tǒng)，其中自動設(shè)置與水平操作可比的最佳工作條件，并適于實際燈取向。這意味著用戶不受某個規(guī)定燈取向的限制，而且用戶不必為燈驅(qū)動器選擇最佳工作條件；不管用戶希望將燈設(shè)置成哪個取向，驅(qū)動器自動地適于在最佳模式下工作。
這種系統(tǒng)170示于圖14中。這個系統(tǒng)170包括前面參照圖13所述的燈驅(qū)動器或鎮(zhèn)流器160，然而，沒有用戶可控制的模式選擇開關(guān)167。系統(tǒng)170還包括用于接收燈組件10的燈頭12的配件168，配件168具有連接到換向器65的輸出端的接觸件，這實質(zhì)上是公知的。
系統(tǒng)170還包括用于檢測燈1實際取向以及用于提供具有控制信號S的控制器150的位置檢測器80，所述控制信號S表示這種取向，而燈驅(qū)動器160適于根據(jù)對應(yīng)取向檢測器檢測到的實際燈取向的最佳工作條件來驅(qū)動燈。在這方面，驅(qū)動器160的響應(yīng)性與上述相同，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是很清楚的。
實際上，可以使用適于產(chǎn)生表示取向的可檢測信號的任何檢測器。圖15表示這種取向檢測器的可行實施例。在本實施例中，取向檢測器80包括例如由玻璃制成的圓柱形容器81，圓柱形容器81具有帶有較大直徑溝槽82的中心部分。容器81被密封并含有少量導(dǎo)電液83，例如汞。第一對接觸電極84設(shè)置在其第一軸向端部附近的容器81內(nèi)，連接到穿過容器81的壁延伸的第一組導(dǎo)體85。同樣，第二對電極86設(shè)置在與第二組導(dǎo)體87相關(guān)的相反軸向端部。一組兩個環(huán)形電極88設(shè)置在所述溝槽內(nèi)，連接到穿過容器81層的壁延伸的第三組導(dǎo)體89。
圖15中，示出了水平取向的檢測器80。導(dǎo)電液83已經(jīng)移動到容器81的最下部位置，在這種情況下，是所述溝槽82，并接觸兩個中心電極88。因此，在兩個相應(yīng)導(dǎo)體89之間形成導(dǎo)電路徑。同樣，如果檢測器80設(shè)置成豎直取向，則導(dǎo)電液83接觸圓柱的軸向端部上的電極84、86。
所述導(dǎo)體85、87、89耦合到驅(qū)動器160的控制器150；因此，控制器150接收檢測器輸出信號，并且控制器150獲得燈1的取向并相應(yīng)地驅(qū)動燈。
取向檢測器80可以設(shè)置在燈組件10的燈泡11內(nèi)。然而，必須提供用于向驅(qū)動器引導(dǎo)傳感器信號的燈頭12中的觸點。因此，優(yōu)選地，傳感器與用于燈組件10的所述配件68相關(guān)，這種配件必須總是具有與裝配在其中的燈相同的取向。則傳感器和驅(qū)動器之間的固定連接是可行的。
如上所述，由于占空比D不等于50％和電流比R不等于1，因此將產(chǎn)生遠(yuǎn)離鹽池的離子流。D和50％之間的差越高，離子流越強。另一方面，通過原子的回流可以保持鹽池。優(yōu)選地，D和50％之間的差不應(yīng)該選擇成太大，因為那樣的話鹽池可能位移到不同的位置，并導(dǎo)致產(chǎn)生偏析。
在另一方案中，本發(fā)明旨在提供一種具有可變彩色性能的燈系統(tǒng)。優(yōu)選用于這種實施方式的驅(qū)動器示于圖13中，并理解到省略了用戶可控制模式選擇開關(guān)167。輸入器件152，如電位計產(chǎn)生控制信號，該控制信號可以在預(yù)定范圍內(nèi)連續(xù)變化。輸入器件152可以是用戶可控制的，但是也可以適當(dāng)編程的控制器。
而且，驅(qū)動器160產(chǎn)生換向電流，其占空比D和電流比R可以通過用戶直接或通過適當(dāng)編程的控制器來改變，以便按照希望改變偏析的量。實際上，占空比D可以從0改變到100％。這里，為了將偏析減小到所希望的程度，上電極6可以相對于下電極7為負(fù)的，如上所述，但是為了增加偏析和提高彩色偏析效果或彩色改變效果，上電極6也可以相對于下電極7是正的。
在該方案中，應(yīng)該注意到，在具有10-20atm數(shù)量級的相對高壓的金屬鹵化物燈的情況下，組合改變占空比與電流比驚人地發(fā)現(xiàn)對產(chǎn)生的光的顏色具有很大影響。
利用這種系統(tǒng)，可以控制燈，從而使適當(dāng)限定的線在標(biāo)準(zhǔn)XY顏色或色度圖中運行。利用鹽混合物的組分，可以選擇這個圖中的某個零色點。通過組合改變換向電流的占空比和電流比，同時保持平均電流恒定，優(yōu)選為零，燈的色點沿著與所述零色點相交的線偏移。這條線的角度取決于總燈壓力和燈中的汞量在低壓燈的情況下(即總燈壓力低于大約3atm)，所述線將基本上平行于色等溫線，而在高壓燈的情況下(即總燈壓力高于大約10atm)，所述線將基本上垂直于色等溫線，這涉及色溫的很大變化。
本發(fā)明的這個方案可以在垂直燈取向以及水平燈取向中實現(xiàn)。如上所述，如果金屬鹵化物燈垂直安裝，則將產(chǎn)生偏析，并且通過施加不等于50％的占空比并結(jié)合不等于1的電流比，可以減小或增加這種偏析。這種情況下重要的特征在于可以通過改變占空比并結(jié)合電流比同時保持平均電流恒定來同時改變粒子分布。這個特征不限于垂直燈取向。
在水平燈取向中，將在某個位置形成鹽池，在對稱的、細(xì)長的燈的情況下，所述某個位置通常是燈的一端或兩端。如前所述，在顆粒流入和流出鹽池的入流和出流之間存在平衡，對應(yīng)于燈內(nèi)部某種顆粒分布。根據(jù)本發(fā)明，這就可以通過改變占空比并結(jié)合電流比同時保持平均電流恒定來偏移粒子分布。這種現(xiàn)象還可以稱為“占空比感應(yīng)分布偏移”。
為了獲得限定的初始狀況，可以使燈在DC電流(例如占空比0％)下工作。然后，一段時間之后，鹽池將位于燈兩端之一上；現(xiàn)在偏析處于最大值。
從開始的情況來看，通過將占空比從0％增加同時改變占空比，可以減小偏析。隨著增加占空比，在入流和出流之間建立新的平衡，鹽池開始基本上位于原位。通過增加占空比到大約50％，可以消除偏析。大于50％的占空比導(dǎo)致鹽池的不希望傳輸。
在0％和50％之間的占空比范圍確定燈的顏色范圍，這可由本發(fā)明的方案來實現(xiàn)。當(dāng)占空比是0％時，由燈產(chǎn)生的光可以用色度圖中的某個色點來代表。還將稱為“水平零”色點的這個色點的準(zhǔn)確位置取決于燈內(nèi)的元素的混合物的成分，并且可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇這種成分進行選擇，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是很清楚的。如果占空比增加，則色點將遠(yuǎn)離水平零色點偏移。當(dāng)占空比達(dá)到50％時，達(dá)到終點。因此，色點將運行一條線，以下將其稱為“色線”，其具有由水平零色點定義的一個端點，和由50％占空比定義的相反端點。這包括在1500K和2000K之間數(shù)量級的色溫的變化。
如果初始情況相反，即通過開始設(shè)置占空比為100％，將占空比從100％變化到50％，將基本上產(chǎn)生相同的結(jié)果。
因此，對于高壓燈(10-20atm)來說，可以在1500-2000K數(shù)量級的范圍內(nèi)改變色溫。
在具有對稱幾何機構(gòu)的燈的情況下，鹽池將具有優(yōu)選位置，即燈中的最冷位置，它通常是燈的一端。假設(shè)這個優(yōu)選位置對應(yīng)通過設(shè)置0％的占空比而獲得的初始位置。在發(fā)生鹽池傳輸之前，現(xiàn)在可以將50％以上的占空比增加到有限程度。因此，色溫變化范圍將是較大的。
在垂直燈取向的情況下，這個范圍甚至更寬(2500-3000)K，這是由于以下事實這種情況下，鹽池通常位于燈的一端，即燈的最冷點，通常是下端。在這種情況下，當(dāng)將上述相同燈從水平取向轉(zhuǎn)換到垂直取向時，在平均DC電流保持零時，可能發(fā)生偏析，并且色溫可能偏移。這個偏移將取決于燈內(nèi)元素混合物的成分，并取決于偏析的量。而且，由燈產(chǎn)生的光可以由色度圖中的色點來表示，現(xiàn)在將其稱為“垂直零”色點。
如果改變占空比和電流比的組合，則偏析將增加或減小，這取決于燈的取向，而在這兩種情況下，色溫都將偏移。
在垂直燃燒的燈的情況下，由于對流而使放電是不對稱的。通常，燈上端的溫度高于燈下段的溫度。因此，鹽成分的分壓可能恰好高于發(fā)生濃縮之前的鹽池上方的分壓。由于這個原因并由于以下事實這個效果對于所有鹽成分不是同樣程度地發(fā)生，因此從沒有偏析到最大偏析的范圍可能對應(yīng)色溫的附加變化，并且最大色溫變化可能大于水平安裝燈時的情況。
因此，對于垂直安裝的高壓燈(10-20atm)，就可以獲得大約2500-3000K的色溫變化。
利用這種系統(tǒng)，還表現(xiàn)為可以提供多色燈。為了解釋這一點，再次參考圖4。如前所述，偏析的嚴(yán)重程度對于不同物質(zhì)是不同的，并且對于根據(jù)本發(fā)明通過占空比和電流比的光控組合引起的增強偏析也是同樣適用。對于用方波工作的燈來說，假設(shè)曲線(A)和(B)分別代表碘化鈉和碘化鈰。對于通過為了增強偏析而選擇的占空比和電流比的組合工作的相同燈來說，假設(shè)曲線(C)和(D)分別代表碘化鈉和碘化鈰。然后，該燈將表現(xiàn)為三帶光。在燈的最低區(qū)域I中，光的顏色接近于“正?！卑坠猓M管偏向微紅色。在燈的第二區(qū)域II中，位于第一區(qū)域的上方，幾乎完全不存在碘化鈰，并且發(fā)射的光不再有來自碘化鈰的任何綠色成分現(xiàn)在光的顏色完全由碘化鈉確定，即紅色。在燈的第三區(qū)域III中，在第二區(qū)域之上，幾乎完全不存在碘化鈉，并有發(fā)射的光不再具有來自碘化鈉的任何紅色成分；如果燈不含有任何其它鹽，則這個第三區(qū)將發(fā)射來自汞緩沖氣體的藍(lán)綠色光。如果燈具有帶有少量偏析的第三種鹽成分，則由這種第三成分產(chǎn)生的光將占優(yōu)勢。
因此，具有不同顏色的多帶的非常艷麗的效果是可行的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于上述典型實施例，而是在不脫離所附權(quán)利要求書限定的發(fā)明保護范圍的情況下可以做各種改變和修改。
前面已經(jīng)參照方框圖介紹了本發(fā)明，所述方框圖表示了根據(jù)本發(fā)明的器件的功能決。應(yīng)該理解的是，一個或多個這些公能塊也可以在硬件中實現(xiàn)，其中這種功能決的功能由單獨硬件部件來執(zhí)行，但是也可以將這些功能決的一個或多個在軟件中實施，因而這種功能塊的功能由計算機程序的一個或多個程序線或者可編程器件如微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器等來執(zhí)行。
此外，應(yīng)該注意的是，由本發(fā)明提出的燈電流控制由已有燈驅(qū)動器中的合適的軟件或硬件配件容易地實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用交流驅(qū)動氣體放電燈(2)的方法，該方法包括以下步驟在正持續(xù)時間(τP)內(nèi)產(chǎn)生具有正電流強度(|Ip|)的正燈電流(IP)；改變燈電流的方向；在負(fù)持續(xù)時間(τN)內(nèi)產(chǎn)生具有負(fù)電流強度(|IN|)的負(fù)燈電流(IN)；其中占空比(D＝τP/(τP+τN))不等于50％；并且其中電流比(R＝|Ip|/|IN|)不等于1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中平均電流(IAV)基本上等于零。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過改變占空比(D)和電流比(R)來改變燈特性，而平均電流(IAV)保持在恒定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中平均電流(IAV)的恒定值基本上等于零。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中占空比(D)和電流比(R)基本上同時改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中響應(yīng)用戶命令而改變占空比(D)，其中測量平均電流(IAV)，并且為了有效地保持平均電流(IAV)在其恒定值上而改變電流比(R)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中響應(yīng)用戶命令而改變電流比(R)，其中測量平均電流(IAV)，并且為了有效地保持平均電流(IAV)在其恒定值上而改變占空比(D)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中響應(yīng)用戶命令，組合地改變電流比(R)和占空比(D)，同時滿足電流比(R)和占空比(D)之間的預(yù)定關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中響應(yīng)用戶命令，根據(jù)來自存儲器的信息改變電流比(R)和占空比(D)。
10.一種用于驅(qū)動氣體放電燈的電子驅(qū)動器(1)，該驅(qū)動器設(shè)計成執(zhí)行權(quán)利要求1-9中的任何一個方法。
11.一種用于驅(qū)動氣體放電燈的方法，所述氣體放電燈特別是HID燈，更特別是金屬鹵化物燈，最特別是具有大于3或甚至4的縱橫比的金屬鹵化物燈，其中給該燈輸送換向DC電流；該方法包括以下步驟將占空比(D)設(shè)置為不等于50％的值，將電流比(R)設(shè)置為不等于1的值，從而獲得在燈內(nèi)的所希望的顆粒分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中占空比(D)和電流比(R)的組合設(shè)置成使得換向電流具有等于零的平均電流強度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中為了改變燈的效率和/或為了改變燈的色溫，改變占空比(D)和電流比(R)的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中占空比(D)和電流比(R)的組合改變成使得換向電流的平均電流強度基本上恒定。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，用于操作燈，使得其效率是與取向基本無關(guān)，并且其中確定燈的實際取向。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中燈設(shè)置成垂直取向，并且設(shè)置占空比(D)和電流比(R)的組合，以便減小并優(yōu)選消除偏析。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中設(shè)置占空比(D)和電流比(R)的組合，以便增加偏析。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中燈設(shè)置成水平取向，并且設(shè)置占空比(D)和電流比(R)的組合，從而影響顆粒分布的偏移，從而改變燈效率和/或改變燈的色溫。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中燈設(shè)置成水平取向，并且其中設(shè)置占空比(D)和電流比(R)的組合，從而影響粒子分布的偏移，將位于該位置的色線上的色點設(shè)置為不同于水平零色點。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中燈設(shè)置成垂直取向，并且其中設(shè)置占空比(D)和電流比(R)的組合，從而影響粒子分布的偏移，將位于該位置的色線上的色點設(shè)置為不同于垂直零色點。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的方法，其中為了使色點在所述色線上運行，改變占空比(D)和電流比(R)的組合。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，在水平取向安裝的高壓燈(高于10atm)上實施，其中色溫在具有大約1500-2000K數(shù)量級的寬度范圍上改變。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，在垂直取向安裝的高壓燈(高于10atm)上實施，其中色溫在具有大約2500-3000K數(shù)量級的寬度范圍上改變。
24.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1-9或11-23中任何一項的方法來驅(qū)動氣體放電燈的驅(qū)動裝置，所述氣體放電燈特別是HID燈，更特別是金屬鹵化物燈，最特別是具有大于3或甚至4的縱橫比的金屬鹵化物燈，所述設(shè)備包括用于產(chǎn)生電流的電流產(chǎn)生裝置；用于接收所述電流并具有用于連接到燈的輸出的換向裝置，所述換向裝置設(shè)置成用于改變所述電流的方向，其中占空比不等于50％，電流比不等于1。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的驅(qū)動裝置，換向裝置設(shè)置成用于保持平均電流強度等于零。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的驅(qū)動裝置，其中換向裝置設(shè)置成用于對具有可變的占空比的所述電流換向。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的驅(qū)動裝置，換向裝置設(shè)置成用于保持平均電流強度恒定。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的驅(qū)動裝置，其中驅(qū)動器還包括用于接收控制信號的控制輸入端，其中驅(qū)動器響應(yīng)在其控制輸入端接收到的控制信號，相應(yīng)地設(shè)置占空比(D)和電流比(R)的組合。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置設(shè)有耦合到所述控制輸入端的模式選擇開關(guān)，模式選擇開關(guān)具有兩個、優(yōu)選為三個的位置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的驅(qū)動裝置，設(shè)置成產(chǎn)生換向電流，其具有基本上等于零的平均電流強度以及預(yù)定的占空比(D)和電流比(R)的組合，所述組合取決于與燈的取向相關(guān)的模式選擇開關(guān)(167)的位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的驅(qū)動裝置，其中當(dāng)所述模式選擇開關(guān)(167)位于表示燈的直立取向的第一位置(U)上時，占空比(D)具有不等于50％的預(yù)定第一值(DU)，并且當(dāng)所述模式選擇開關(guān)位于表示燈(1)的懸掛取向的第二位置時，占空比具有預(yù)定第二值(DD)；并且其中DD≠DU。
32.根據(jù)權(quán)利要求18的驅(qū)動裝置，設(shè)計成用于驅(qū)動對稱燈，其中DD＝100％-DU。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的驅(qū)動裝置，適于可變粒子分布偏移，其中該驅(qū)動裝置設(shè)有耦合到所述控制輸入端的控制設(shè)置器件(152)；其中控制設(shè)置器件(152)設(shè)置成用于產(chǎn)生在預(yù)定范圍內(nèi)可連續(xù)變化的控制信號(SU)；該驅(qū)動裝置設(shè)置成響應(yīng)所述控制信號，連續(xù)地改變換向燈電流的占空比(D)和電流比(R)的組合。
34.根據(jù)權(quán)利要求24-32任一項的驅(qū)動裝置，適于在燈的起動階段產(chǎn)生占空比等于50％的所述電流。
35.具有自動的與取向無關(guān)的效率能力的系統(tǒng)，用于驅(qū)動氣體放電燈，所述氣體放電燈特別是HID燈，更特別是金屬鹵化物燈，最特別是具有大于3或甚至4的縱橫比的金屬鹵化物燈，該系統(tǒng)能用基本上與取向無關(guān)的效率操作燈，該系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求24-33中任一項的驅(qū)動器；位置檢測器(80)，其具有耦合到驅(qū)動器的控制輸入端的至少一個輸出端；該位置檢測器設(shè)置成用于檢測燈的實際取向，并用于在其所述輸出端產(chǎn)生表示這個取向的控制信號。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中驅(qū)動裝置響應(yīng)位置檢測器輸出信號而設(shè)置占空比(D)和50％之間的差，這取決于與燈取向相關(guān)的模式選擇開關(guān)的位置。
37.根據(jù)權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述位置檢測器輸出信號具有表示燈的直立取向的第一值時，驅(qū)動裝置響應(yīng)位置檢測器輸出信號而產(chǎn)生具有不等于50％的預(yù)定第一值(DU)的占空比，當(dāng)所述位置檢測器輸出信號具有表示燈的懸掛取向的第二值時，所述驅(qū)動裝置響應(yīng)位置檢測輸出信號而產(chǎn)生具有不等于50％的預(yù)定第二值的占空比(DD)；并且其中DD≠DU。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的系統(tǒng)，設(shè)計成用于驅(qū)動對稱燈，其中DD＝100％-DU。
39.根據(jù)權(quán)利要求34的系統(tǒng)，還包括用于接收燈組件(10)的燈頭(12)的配件(168)，所述配件具有連接到換向器的輸出端的觸頭，其中所述位置檢測器與所述配件相關(guān)。
全文摘要
一種氣體放電燈(2)用交流工作。在正持續(xù)時間(τ
文檔編號H05B41/392GK1883239SQ200480033706
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者J·L·V·亨德里西 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司