用于操作气体放电灯的电路和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于操作具有开关变压器（２）的气体放电灯（３）的电路（１）和方法，其中该开关变压器包括开关（２２）、变换器电感器（２４）和在用于测量灯的电压并设置所希望的功率的控制回路（３３）中的控制装置（２７）。根据本发明专利技术，开关变压器（２）包括第二控制回路（８０）。根据第二控制回路，开关变压器对于各个灯条件是可调的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于操作具有开关变压器的气体放电灯的电路和方法，其中开关变压器包括开关、变换器电感器和在用于测量灯电压并设置所希望的功率的控制回路中的控制装置，并且涉及用于该电路的测量滤波器。
技术介绍
从US PS 5608294中已知具有开关变压器的这种电路。该电路包括整流器、整流级、控制装置以及具有开关和变换器电感器的降压变压器，该降压变压器也称为反向变换器(buck converter)。从EP 1152645A1中已知用于操作数据和视频投影仪的气体放电灯的方法和装置。在用交流电流或交流电压操作的情况中，气体放电灯的电极在操作期间是适于模锻的，也就是，构件在气体放电灯的电极上生长。构件的大小和电流或电压的工作频率相互之间成比例。工作频率越高，生长的构件的直径越小。因此以这种用45、65、90和130Hz的操作频率顺序来减小操作电压和弧长的方法，在电极上装配尖端构件。
技术实现思路
本专利技术的目的是增加灯的使用寿命。根据独立权利要求1、11、12和13的特征达到该目的。根据本专利技术，开关变压器包括第二控制回路。借助于第二控制回路，开关变压器可以适应各个灯的条件，可以减小灯内的等离子弧跃迁的趋势，能够控制电极间距并因此提高灯的光强度和使用寿命。有利地，控制回路包括第三内部控制回路。借助于第三控制回路，能够确定连接的灯的单独的灯特性。为了这个目的，在灯上测量的操作数据与已经确定的数据相比较并且使参数合适。在稳定状态操作中，参数恰好是连接的灯的操作数据，并且然后为了增加灯的光强度和使用寿命，特别地来影响电极间距和电极温度是可能的。有利地，第三内部控制回路包括计算机电路。该计算机电路具有在其输出端被有效计算的电压波形。由整流信号以简单模式控制该计算机电路。计算机电路并且因此第三内部控制回路仅需要如时钟信号的整流信号。有利地，第三内部控制回路包括存储器。在该存储器中存储灯的参数。有利地，第二控制回路包括积分控制器。既然在灯中的条件变化很慢，慢速和积分控制器被优选地用作控制器。有利地，第二控制回路包括测量滤波器。随着测量滤波器的两个采样-保持级，灯电压的低扰动测量是可能的。在简单模式中，测量滤波器包括加法器，利用该加法器能够从测量滤波器分出平均值。在简单模式中，由时钟信号控制测量滤波器。测量滤波器仅需要时钟信号，时钟信号也切换开关变压器开关的开和关。根据本专利技术，连续地或间断地测量随时间变化的灯的至少一个操作数据的值，所测量的操作数据与所计算的操作数据相比较，需要计算的参数被调节并且依靠所调节的参数选择电源电流的占空因数。根据本专利技术，连续地或间断地测量随时间变化的灯的至少一个操作数据的值，所测量的操作数据与所计算的操作数据相比较，需要计算的参数被调节并且依靠所调节的参数选择交流电压或交流电流的频率。根据本专利技术，连续地或间断地测量随时间变化的灯的至少一个操作数据的值，所测量的操作数据与所计算的操作数据相比较，需要计算的参数被调节并且依靠所调节的参数选择电源电流的变量，特别是电流脉冲的变量。连续地或间断地测量随时间变化的灯的至少一个操作数据的值并且同时，根据最初地所假定的参数，下文中也称为起始参数，灯的操作数据被选择性地或连续地计算并且然后所测量的操作数据与所计算的操作数据相比较，从这种比较中确定新的参数并且最初假定的参数由所确定的参数替换。在瞬变状态中，比较所确定的参数，直到已经达到所计算的和所测量的参数之间最佳可能的一致性。有利地，为了控制电极间距和电极温度，在稳定状态中依靠参数来选择电源电流的占空因数、频率和变量。具有内部控制回路的电路被用于灯的分析并且来说明单独的灯的参数。本专利技术的所有方面从下面的实施例中是显而易见的并且将参考下面的实施例进行说明。附图说明附图中图1示出了具有开关变压器、测量滤波器和控制器的方框图，图2示出了用于接通和切断开关变压器开关的时钟信号的时序图，图3示出了通过开关变压器的变换器电感器的电流波形的时序图，图4示出了在气体放电灯上对于半周期的第一电压波形的时序图，图5示出了在气体放电灯上对于半周期的第二电压波形的时序图，图6示出了在灯上对于第一和第二半周期所计算的电压波形的时序图，及图7示出了在灯上对于第一和第二半周期测量的电压值的时序图，图8示出了所测量的和所计算的电压波形和中间差值的时序图。具体实施例方式图1示出了具有开关变压器2、气体放电灯3、作为电压电源的直流电压源4、测量滤波器5、在下面也称为A-D转换器的模数转换器6、和控制单元7的电路1。开关变压器2包括整流级20、点火级21、开关22、二极管23、变换器电感器24、电容器25、转换器26、控制装置27以及在变换器电感器24和整流级20之间并在电容器25上的测量点28。借助于导电连接29和30，在变换器电感器24上分接出所测量的值并将所测量的值提供给控制装置27。进一步经由导电连接31和32及转换器26，控制装置27控制也称为开关晶体管的开关22。转换器26、控制装置27和导电连接29、30、31和32是第一控制回路33的一部分。整流级20包括整流控制单元34和四个开关晶体管35、36、37和38。根据信号状态，单元34接通晶体管35和38或者36和37。这样控制灯3中的电流方向。点火级21包括第一电感器39、具有两个线圈41和42的点火变压器40、点火控制单元43和电容器44。电容器44的值很小，所以在稳定状态操作中其可以忽略不计。为了点火，高频的开关信号出现在到整流控制单元34的导电连接45上。使得电感器39和电容器44借助于谐振器频率而被激励。大约400到800V的高电压出现在电容器44上。同时，在点火控制单元43中更小的电容器被充电，然后该电容器给点火变压器40提供点火脉冲。这样在灯3上产生5到25kV的高电压脉冲。测量滤波器5包括具有两个电阻50和51的分压器50、51，放大器52，具有开关54和电容器55的第一采样-保持级53，具有开关57和电容器58的第二采样-保持级56，第一阻抗变压器59，第二阻抗变压器60，加法器61，也称为触发器的两个边缘触发信号发送器62和63，，和输出端64。经由导电连接31和信号发送器62和63，控制装置27控制采样-保持级53和56的开关54和57。加法器56和放大器65和三个电阻66、67与68一起工作。测量滤波器5、A-D转换器6和控制单元7是第二控制回路80的一部分。控制单元7包括第三内部控制回路81和控制器82。第三内部控制回路81包括计算机电路83、下文中也称为比较器的比较器电路84、和存储器85。在计算机电路83的输出端86上，其中实现具有可自由选择参数的模型公式，与模型对应的模型电压的数字化值是可获得的。经由导电连接87，标记整流时间的信号被提供给比较器84。用于灯3的开关变压器2的输出电压和/或输出电流通过周期性地接通和断开开关22来进行调节。当开关22被接通时，电压UV1-UC1出现在转换器线圈24中，该电压UV1-UC1由直流电压源4的电压UV1和电容器25两端的电压UC1产生。因此变换器电感器24中的电流逐渐变大。因为第一近似值中UV1和UC1都是常数，电流线性地上升。一旦达到预定切换条件，开关22被断开，然后电流流过二极管23。然后电压为-UC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作具有开关变压器（２）的气体放电灯（３）的电路（１），其中开关变压器包括开关（２２）、变换器电感器（２４）和在用于测量灯的电压并设置所希望功率的控制回路（３３）中的控制装置（２７），其特征在于开关变压器（２）包括第二控制回路（８０）。

【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：C德佩，P吕尔肯斯，G霍伊斯勒，
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[荷兰]