放电灯工作设备制造技术

一种用于使具有限定放电空间的玻璃壳和一对密封在所述玻璃壳内并相互面对的电极的放电灯工作的放电灯工作装置，具有：产生电路，用于产生具有熄灭在所述电极对之间有的放电弧模式的声共振频率的频率成分的波形信号；及调制电路，用于调制所述波形信号，从而所述波形信号中心线的极性以具有低于所述声共振频率的频率成分的频率的调制频率交替变化，其中存在有一时间间隔，其中，假定所述波形信号的峰－峰值为α，而所述调制信号的有效值为β，则在工作开始时调制深度α／β等于或小于在额定条件工作的调制深度α／β。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【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放电灯工作设备，它能够减小放电弧的曲率，这种放电弧的弯曲由于当放电灯，尤其是HID灯(高强度放电灯)水平点亮时由重力引起的对流造成的。近年来，HID灯因为具有效率高和寿命长的特点，已经广泛地用于户外照明等领域中，对这些，金属卤化物灯具有良好的显色性，并且通过最佳地使用其特性，不但在室外的照明领域，也在室内照明领域中广泛使用，并且作为视频设备的光源和车辆的前灯的光源亦受到关注。在传统的放电灯工作设备中，当用几KHz或更高的频率工作时，会发生有害的声共振现象，并发生放电弧变化、弧焰中断等等。作为解决这一问题的方法，在1983年照明学会东京分会的论文集第10中描述了一种方法。该方法揭示，放电灯工作设备能够防止由于HID灯(它是放电灯)特有的，声共振现象引起的放电弧的变化、弧焰中断和灯的损坏，并且通过将低频(几百Hz)矩形波电流提供给HID灯)使其稳定工作。但是，当HID灯在这种工作装置中水平点亮时，可以稳定地工作，但是在放电空间中在由于温度分布造成的重力引起的对流的影响下，像弓那样朝上弯曲。这大大增加了放电空间上部的温度，引起石英玻璃(它是用于限定放电空间的玻璃壳材料)的显著的退化，即，失去透明性，或变形，因此引起减短灯的寿命的问题，并且灯的效率将因为放电空间下部降低了的最冷点温度而降低。尤其近年来，在金属卤化物灯(它们作为用于视频设备的光源和用于车辆的前灯的光源而受关注)，继续使用更短的弧，因而需要进一步增加压力，这是当灯工作时，由放电空间中填充物的材料造成的。压力的增加使重力引起的对流增加，使放电弧的曲率变大，更加损害了灯的寿命和效率。在日本第7-9835号专利公报中揭示了一种作为解决这个问题的放电灯工作设备。下面将参照附图说明图10，描述这种放电灯工作设备。图10是示出当放电灯在如上所述传统的放电灯工作设备(第7-9835号日本专利公报)中点亮时，灯电流波形关于工作后经过的时间的变化的图。这是通过将AC波形52叠加在DC波形51上得到的。AC波形52的工作引起规定方式的声共振，以减少放电灯中填充材料由重力引起的对流，结果，放电弧变为直线的。作为此物理背景，人们考虑，由AC波形52决定的一频率的压缩波从放电弧产生，以产生驻波，该驻波强制地使要弯曲的放电弧变直。当使放电弧变直时，有这样一些优点，即，可以降低在放电空间上部的石英玻璃的温度(这是减短放电灯寿命的原因)，以延长放电灯的寿命，并通过增加放电空间下部中的最冷点的温度，而提高了照明效率。还有，在图10中，如果在放电灯达到额定条件的工作之前一段时间间隔，预先使DC波形51的值较高，则将可以在工作后马上得到预定的光输出。与此同时，将可以把在直到放电灯在额定条件下工作之前的时间间隔中发生在AC波形52中的脉动对DC波形51的值的比值(通过把从AC波形52的最大值中减去最小值得到的值除以DC波形51的值而得到的值)减小。因此，它提出放电弧不变得是不稳定，但是即使放电空间中的气体温度变化，它可以从放电灯开始工作就得到稳定的放电弧，并且使放电弧成为直的频率在放电灯达到在额定条件工作之前的时间间隔中变化。但是，在上述的传统的放电灯工作设备中，由于电流沿一个方向流过放电灯，故虽然在放电灯的放电空间中电场强度时间间隔地变化，但是总是出现沿一个方向的电场。因此，产生在放电弧中出现不规则的颜色(由于填充材料朝一侧移动造成的电泳现象)的问题。还有，由于电极轴上的温度是不对称分布的，其中，阳极一侧的温度高，而在阴极一侧的温度低，即使叠加了激励直放电弧模式的频率，放电弧的曲率也只是或多或少地变小，但是不会变直。本专利技术的专利技术者参考了第8-220938、9-69502和9-225001号日本专利申请或第08/915641号美国专利申请。内容如下用于使放电灯工作的放电灯(它具有用于限定放电空间的玻璃壳和一对密封在玻璃壳中并且相互面对电极)工作设备包括用于产生波形信号的产生装置，该信号具有激励在一对电极之间产生直的放电弧模式的声共振频率的频率成分，并且其波形小的中心线为恒定值；及调制装置，用于调制波形信号，从而极性以调制频率交替的变化，波形信号中心线的频率比声共振频率的频率成分低。根据在先申请的专利技术，可以实现足够直的放电弧。甚至在在先申请的专利技术中，也考虑到即，在放电灯在足够长时间的熄灭之后工作的情况下，放电空间具有均匀的温度分布，其大致上和放电灯周围的温度一致，因此，放电不极大地变形，但是，非常容易在一对电极之间发生，即，当开始放电时，在介质击穿处直的轨迹，而在此后该放电可以演变为放电弧，用于得到稳定的、直的放电弧。相比之下，在熄灭足够长之前再次工作的情形下，能够预料到这样一个缺点，即出现不能得到稳定的、直的放电弧的情况。这归于这样的事实在放电灯工作时的放电空间中温度分布(存在放电弧的位置处大约5000K到7000K，对于玻璃壳附近处大约1000K)的影响下，预定的时间间隔，即使光被输出，有放电弧放电空间中心附近的温度高于玻璃壳附近的温度。当来自放电灯的放电在放电空间中的温度分布不均匀的状态下开始时，在放电空间有放电弧的高温部分具有相当大的粒子动能，它大大弯曲，以避免放电，并且，由于弯曲的放电成为起点，故变形的放电弧形成在电极对之间。一当放电弧(它是用于产生压缩波的源)弯曲和产生时，从弯曲状态产生压缩波，并且照原样在弯曲状态下变为稳定。本专利技术已经解决了上述问题，并且其目的是提供一种放电灯工作设备，该设备能够稳定地产生直的放电弧，而不必顾及放电灯的熄灭等等。本专利技术是一种放电灯工作设备，用于使具有确定放电空间的玻璃壳以及一对密封在所述玻璃壳中并相互面对的电极的放电灯工作，该设备包括用于产生波形信号的发生装置，该波形信号具有激励所述电极对之间产生直的放电弧模式的声共振频率的频率成分；及调制装置，用于调制所述波形信号，从而所述波形信号的中心线的极性以频率低于所述声共振频率的频率成分的调制频率交替变化，其中，有这样一个时间间隔，其中，假定所述波形信号的峰-峰值为α，而所述调制信号的有效值为β，在工作开始时的调制深度α/β等于或小于在额定条件工作的调制深度α/β。图1是示出使来自根据本专利技术的一个实施例的放电灯的放电弧变直的波形之一例的图；图2(a)到2(c)是示意地示出在熄灭足够长时间之前，当使放电灯重新以图1所示的波形点燃时，观察放电弧成长状态得到的结果的图。图3(a)是示出当使调制深度较小时，放电弧形状的图，而图3(b)是示出当使调制深度在较小之后，又使之较大时，放电弧的形状；图4是结构图，示出根据本专利技术的第一实施例的放电灯工作设备；图5(a)是DC电源13的输出电流波形图，而图5(b)是逆变器电路14的输出电流波形图；图6是示出电容器20的静电电容和调制深度之间的关系的图；图7(a)和7(b)是示出电容器20的静电电容关于工作后经过时间的变化特性之一例的图；图8是示出晶体管17的通断频率和调制深度之间的关系的图；图9是示出用于使来自根据本专利技术的一个实施例的放电灯的放电弧变直的波形另一例示图；及图10是当放电灯在传统的放电灯工作设备中点亮时，灯的电流波形图。下面，将参照附图描述根据本专利技术的较佳实施例。在描述根据本专利技术的较佳实施例之前，将先总结和描述上述专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使具有用于限定放电空间的玻璃壳，以及一对密封在所述玻璃壳中并相互面对的电极的放电灯工作的放电灯工作装置，其特征在于包括：用于产生波形信号的发产生装置，所述波形信号具有用于熄灭在所述电极对之间产生直的放电弧模式的声共振频率的频率成 分；及调制装置用于调制所述波形信号，从而所述波形信号的中心线的极性交替地以比所述声共振频率的频率成分存在低的调制频率变化，其中，有一时间间隔，其中，假设所述波形信号峰－峰值为α，而所述调制信号的有效值为β，在工作开始时调制深度α／β 等于或小于在额定条件下工作的调制深度α／β。

【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：宫崎光治，小南智，堀井滋，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]