專利名稱：Hid燈的驅(qū)動電路以及驅(qū)動hid燈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及針對HID燈的驅(qū)動電路，其具有電路裝置，用于施加點燃燈用的高頻信號和用于施加在點燃后驅(qū)動燈用的低頻信號，其中設(shè)計該驅(qū)動電路，以緊接在點燃后在持續(xù)時間期間以高頻信號來控制HID燈。此外，本發(fā)明還涉及用于驅(qū)動HID燈的相應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
一般，HID燈利用低頻信號、優(yōu)選地利用頻率優(yōu)選為100Hz和500Hz之間的近似正弦的信號來驅(qū)動。為了點燃，在低頻信號上疊加高壓脈沖。
一定類型的HID燈利用高頻高壓信號來點燃，并接著以低頻信號來驅(qū)動，該低頻信號優(yōu)選為近似矩形且頻率為50和500Hz之間。問題在于，燈在點燃后可具有整流效應(yīng)，其中這特別是在電極距離短和/或電極薄的燈中經(jīng)常觀察到。該整流效應(yīng)已證明對于燈的使用壽命來說非常有害。此外困難的是，在NF驅(qū)動時，整流效應(yīng)只是緩慢消失，甚或不消失。
因此從US6518712中可知，在點燃后還繼續(xù)執(zhí)行HF驅(qū)動短的持續(xù)時間，從所述文獻中公知一種同類的驅(qū)動電路和同類的驅(qū)動方法，特別參見其中的圖4和圖8。這種所謂的HF延遲是固定調(diào)節(jié)的，這導(dǎo)致兩個不希望的結(jié)果如果HF延遲調(diào)節(jié)過短，則整流效應(yīng)繼續(xù)出現(xiàn)。如果HF延遲調(diào)節(jié)過長，則燈已經(jīng)建立起壓力，這導(dǎo)致具有與此伴隨的已知缺點的聲共振。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，這樣進一步改造同類的驅(qū)動電路或同類的方法，使得現(xiàn)有技術(shù)中的缺點被克服，這特別是指很大程度避免整流效應(yīng)和NF驅(qū)動同時出現(xiàn)，正像聲共振的出現(xiàn)一樣。
該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的驅(qū)動電路和具有權(quán)利要求8的特征的方法來解決。
本發(fā)明基于下面的認識，當(dāng)HF延遲的持續(xù)時間可變執(zhí)行、更確切地說根據(jù)至少一個在點燃HID燈后調(diào)節(jié)的燈的工作參數(shù)可變執(zhí)行時，可以解決上述任務(wù)。
待選擇的燈的工作參數(shù)應(yīng)該能以盡可能大的可靠性在盡可能小的電路開銷時來識別，對稱交變電流是否流過燈。如果是這種情況，則切換到NF驅(qū)動，或者只要針對測量應(yīng)用NF驅(qū)動，就保持NF驅(qū)動。如果不是這種情況，則借助高頻交變電流保持對燈的加熱驅(qū)動，或者只要在NF驅(qū)動時進行測量，就切換回該狀態(tài)。
本發(fā)明的驅(qū)動電路的優(yōu)選的實施形式以此出眾，即工作參數(shù)是通過燈的電流和/或落在燈上的電壓的至少一個特征，并且該驅(qū)動電路此外包括用于確定該至少一個特征的裝置。該特征優(yōu)選是通過燈的電流或者落在燈上的電壓的振幅圍繞零值的對稱性。為此優(yōu)選在一個方向上確定電流的振幅并接著在另一個方向上確定電流的振幅。只要這兩個值(直至可預(yù)定的偏差)在數(shù)量上彼此一致，就給出了對稱性的特征。
另外，該特征可以是通過燈的電流或者燈上的電壓的直流部分。只要該直流部分等于零(直至可預(yù)定的偏差)，就認為存在對稱性。
本發(fā)明的驅(qū)動電路的簡化的實施形式分析利用一個特征、更確切地說燈上的電壓的振幅的絕對值。當(dāng)燈的電壓低于可預(yù)定的閾值時，可以高概率推斷出對稱性。在該變型中，優(yōu)選地僅在一個方向上測量，由此減低測量開銷，可是相應(yīng)地提高了下面的風(fēng)險，即雖然在電壓振幅方面的條件被滿足，可是盡管如此沒有對稱的交變電流流過燈?？商鎿Q地或者附加地檢驗，通過燈的電流的絕對值是否位于可預(yù)定的閾值之下。
優(yōu)選地該驅(qū)動電路這樣被設(shè)計，使得在燈以高頻信號驅(qū)動期間，該燈能夠確定至少一個工作參數(shù)。這一變型尤其是也包括以高頻和低頻信號的組合來驅(qū)動燈。
可替換地規(guī)定，驅(qū)動電路被設(shè)計來在燈以低頻信號驅(qū)動期間、特別是在高頻信號的間隔期間確定該至少一個工作參數(shù)。其中的優(yōu)點在于，該至少一個工作參數(shù)的測量實質(zhì)上比唯一地HF驅(qū)動燈簡單地形成。特別指出的是，顯著減少對于分析電子部件、特別是處理速度方面的分析電子部件的要求。此外有利的是，通過從以HF信號驅(qū)動到以NF信號驅(qū)動的交替來干擾出現(xiàn)的聲共振。
根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動HID燈的方法以下列步驟出眾首先施加高頻信號，以點燃燈；接著，特別是在點燃期間或者緊接著點燃后，測量燈的至少一個工作參數(shù)；并且根據(jù)燈的該至少一個所測量的工作參數(shù)如下繼續(xù)執(zhí)行或者該燈以低頻信號來驅(qū)動，或者該燈以高頻信號來驅(qū)動，并如此長地重復(fù)測量工作參數(shù)和決定根據(jù)該至少一個所測量的工作參數(shù)燈以何種信號來繼續(xù)驅(qū)動燈的步驟，直到燈以低頻信號來驅(qū)動或者滿足消除條件。
只要可以使用，關(guān)于本發(fā)明的驅(qū)動電路提到的優(yōu)點也適用于本發(fā)明的方法。
其他有利的實施形式由從屬權(quán)利要求得知。


下面參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。其中圖1a示出從現(xiàn)有技術(shù)中公知的驅(qū)動電路中的電流和電壓的時間變化曲線，例如針對在HF驅(qū)動后具有對稱的點火電壓的一定的HID燈的電流和電壓從點燃前的時刻開始直到NF驅(qū)動該燈的變化曲線；圖1b示出從現(xiàn)有技術(shù)中公知的驅(qū)動電路中的電流和電壓的時間變化曲線，例如針對在HF驅(qū)動后具有非對稱的點火電壓的一定的HID燈的電流和電壓從點燃前的時刻開始直到NF驅(qū)動該燈的變化曲線；圖2示例性地示出本發(fā)明的驅(qū)動電路中對應(yīng)于圖1a的時間變化曲線；圖3以示意圖形式示出本發(fā)明方法的信號流圖，其中完成在HF驅(qū)動燈時的測量；以及圖4以示意圖形式示出本發(fā)明方法的信號流圖，其中至少一個工作參數(shù)的測量在NF驅(qū)動燈時完成。
具體實施例方式
圖1a示出通過HID燈的電流I(粗線)和該HID燈上的電壓U(細線)針對一個時間區(qū)間的時間變化曲線，該時間區(qū)間從點燃燈之前已開始并在NF驅(qū)動燈中結(jié)束。燈首先空載運行，然后在時刻t1點燃。在T2和T3的持續(xù)時間期間，燈以HF信號來驅(qū)動，該HF信號的頻率優(yōu)選地位于20和100kHz之間。在HIF驅(qū)動期間，圖中示出時間變化過程的包絡(luò)線。通過持續(xù)時間T2和T3區(qū)分燈內(nèi)加熱燈的填料和電極時的過程。一方面，在燈的填料中發(fā)生從輝光放電到電弧放電的過渡，而另一方面，在電極上發(fā)生從大面積放電到點狀放電的過渡。如已經(jīng)提及的，在現(xiàn)有技術(shù)中持續(xù)時間T2和T3的總和是固定的，以致在其變化過程之后在時刻t4過渡到NF驅(qū)動中，在該時刻t4處燈優(yōu)選地以交變頻率在50和500Hz之間的信號來驅(qū)動。在圖1a的圖示中針對具有對稱變化的電流和電壓的燈的例子示例性繪制出時間變化曲線。
在圖1b的圖示中針對具有不對稱變化的電流和電壓的燈的例子示例性繪制出時間變化曲線。如可明顯看出的那樣，在從HF驅(qū)動切換到NF驅(qū)動的時刻t4之后存在電流的直流部分。電流和電壓相對以t表征的也為時間軸的中線不對稱。
圖2示出本發(fā)明的驅(qū)動電路對應(yīng)于圖1a的電壓和電流的時間變化曲線的圖示。在時刻t1再次完成燈的點燃。其后接著是第一和第二HF階段HF1-2，該第一和第二HF階段分別通過第一NF階段NF1來中斷。從時刻t4開始持續(xù)以NF來驅(qū)動該燈。
在以HF信號驅(qū)動燈的第一HF階段HF1之后，該燈在NF1期間、在本情況下精確為NF信號的一個周期長度短時地以NF信號來驅(qū)動，該一個周期長度足以確定通過燈的電流是否對稱。明顯看出，該電流還具有直流部分，以致該燈繼續(xù)以HF信號來驅(qū)動。重復(fù)該測量和分析，直到不再存在明顯的直流部分，以致可說成是自適應(yīng)預(yù)熱。HF和NF階段根據(jù)需要頻繁添加。在時刻t4之后，燈以NF持續(xù)驅(qū)動方式運行，因為在時刻t4、也就是特別是在NF信號的第一周期持續(xù)時間內(nèi)確定，存在對稱運行、也就是流過燈的電流不再具有直流部分或尚存在的直流部分低于可預(yù)定的邊界值。
在圖2中示出的NF階段1通常持續(xù)5毫秒的數(shù)量級，而分析在微秒內(nèi)進行。HF階段1和2的持續(xù)時間可以預(yù)先固定給出，例如在半秒的數(shù)量級中，可是也可以隨其持續(xù)時間中的數(shù)量的增大而減小。
如果在圖2中在NF階段1中將只分析NF驅(qū)動的第二半波，則將確定低的電壓和相對高的電流，該低的電壓和相對高的電流將導(dǎo)致錯誤地假設(shè)，不再存在整流效應(yīng)。也分析NF信號的第一半波才導(dǎo)致認識到，不存在任何對稱運行。
圖3以示意圖示出本發(fā)明方法的特別簡單的實施形式的信號流圖。在步驟100，燈被點燃，接著在步驟110，以HF驅(qū)動來驅(qū)動該燈。在步驟120，進行整流效應(yīng)的測量，其中，當(dāng)還存在整流效應(yīng)時返回到步驟110，當(dāng)不再存在整流效應(yīng)時，在步驟130切換到NF驅(qū)動。
圖4中示出本發(fā)明方法的其他實施形式，其尤其是與圖2的圖示相關(guān)。在步驟200點燃之后，燈短時地以HF信號來驅(qū)動，參見步驟210，其中如此選擇持續(xù)時間，以致能夠可靠排除聲共振。接著在步驟220，盡可能短時地以NF信號來驅(qū)動燈，其中該持續(xù)時間如此短，以致能夠測量整流效應(yīng)，參見步驟230。如果整流效應(yīng)還存在，則再次切換到HF驅(qū)動，參見步驟210。如果整流效應(yīng)不再存在，則在步驟240切換到NF持續(xù)驅(qū)動。
權(quán)利要求
1.針對HID燈的驅(qū)動電路，其具有電路裝置，用于施加點燃燈用的高頻信號和用于施加在點燃后驅(qū)動該燈用的低頻信號，其中，設(shè)計該驅(qū)動電路，以在點燃之后立即在持續(xù)時間期間以高頻信號來控制該HID燈，其特征在于，所述持續(xù)時間是可變的，并且取決于燈的點燃后調(diào)節(jié)的工作參數(shù)中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動電路，其特征在于，所述工作參數(shù)是通過燈的電流和/或落在燈上的電壓的至少一個特征，所述驅(qū)動電路此外還包括用于確定該至少一個特征的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的驅(qū)動電路，其特征在于，所述特征是通過燈的電流或者該燈上的電壓的振幅關(guān)于零值的對稱性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3之一的驅(qū)動電路，其特征在于，所述特征是通過燈的電流或者該燈上的電壓的直流部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一的驅(qū)動電路，其特征在于，所述特征是燈上的電壓的振幅的絕對值和/或通過燈的電流的振幅的絕對值。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的驅(qū)動電路，其特征在于，設(shè)計所述驅(qū)動電路，以在燈以高頻信號來驅(qū)動的期間確定所述至少一個工作參數(shù)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的驅(qū)動電路，其特征在于，設(shè)計所述驅(qū)動電路，以在燈以低頻信號來驅(qū)動的期間、特別是在高頻信號的間隔期間確定所述至少一個工作參數(shù)。
8.用于驅(qū)動HID燈的方法，其包括下述步驟a)施加用于點燃燈的高頻信號；b)特別是在燈點燃期間或緊接在燈點燃之后測量該燈的至少一個工作參數(shù)；以及c)根據(jù)該燈的該至少一個所測量的的工作參數(shù)c1)以低頻信號來驅(qū)動該燈；或者c2)以高頻信號來驅(qū)動該燈，并且重復(fù)步驟b)和c)直到該燈按照步驟c1)運行，或者滿足消除條件。
全文摘要
本發(fā)明涉及針對HID燈的驅(qū)動電路，其具有電路裝置，用于施加點燃燈用的高頻信號和用于施加在點燃之后驅(qū)動該燈用的低頻信號，其中，設(shè)計該驅(qū)動電路，以在點燃后立即在持續(xù)時間期間以高頻信號來控制該HID燈，其中，所述持續(xù)時間是可變的，并且取決于該燈的點燃之后調(diào)節(jié)的工作參數(shù)中的至少一個。此外本發(fā)明還涉及用于驅(qū)動HID燈的相應(yīng)的方法。
文檔編號H05B41/14GK1728913SQ20051009223
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者C·布羅伊爾, A·胡伯爾, S·蘭克斯, A·費塞爾 申請人:電燈專利信托有限公司