用于驱动放电灯的电路装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于驱动放电灯（ＬＡ）的电路装置，该电路装置具有：逆变器，其在其输出端提供具有可预先给定的频率的信号（ＳＤ）；在逆变器的输出端和放电灯（ＬＡ）之间的至少一个灯电感线圈（ＬＤ）；至少一个电容器（Ｃ１）；与灯电感线圈（ＬＤ）耦合有激励装置（１８），用于以信号（ＳＤ）来激励逆变器；调节装置（１０，１２，１４，１６），用于调节与灯电流（ＩＬ）相关的调节参数，其中该调节装置具有第一时间常数；其中放电灯（ＬＡ）具有第二时间常数；其中电路装置具有至少一个具有第一和第二稳定的工作点的区域以及在它们之间具有不稳定的工作区域；并且激励装置（１８）在放电灯（ＬＡ）的运行期间改变可预先给定的频率，使得电路装置在不稳定的工作区域中运行。

【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驱动放电灯的电路装置，该电路装置具有逆变 器，其设计用于在其输出端提供具有可预先给定的频率的信号；至少一个 用于放电灯的端子；至少一个灯电感线團，其耦合在逆变器的输出端和用 于放电灯的至少一个端子之间；至少一个电容器，其与灯电感线團耦合； 激励装置，用于以具有可预先给定的频率的信号来激励逆变器；调节装置，可预先给定的值，其中该调节装置具有第一时间常数，其中放电灯具有第 二时间常数，借助该第二时间常数，放电灯通过与灯电^^f目关的M的改 变而对可预先给定的频率的改变作出反应，其中电路装置基于放电灯的与 温度相关的UI特性曲线以及谐振电路的与频率相关的UI特性曲线而在 UI特性曲线族中具有至少一个具有第一和第二稳定的工作点的区域以及 在第一和第二稳定的工作点之间具有不稳定的工作区域，其中所述谐振电 路包括至少一个电容器和灯电感线围。此外，本专利技术还涉及一种用于借助 这种电路装置驱动放电灯的方法。
技术介绍
为了阐明本专利技术所基于的问题，首先参考图1中所示的UI特性曲线 族，该特性曲线氣良映了灯电流It和灯电压1^一方面与频率f (以该频 率来驱动逆变器)以及另一方面与环境温度T的相关性。因为放电灯通 常以电感性工作方式运行以防止开关损耗，所以驱动逆变器所用的频率f 的提高导致调光，即导致灯电流降低或者在灯中所转换的功率的降低。在 图l中所示的例子中，最低频率f对应于40kHz的频率，最高频率f对应 于72kHz的频率。如果观察在图1中例如对于T-35"C的放电灯的与温 度相关的UI特性曲线，则频率f升高Af导致从第一稳定的工作点Pw 出发去往第二稳定的工作点P35—2。这是由于在工作点P35-2，放电灯的温度相关的UI特性曲线与谐振电路的频率相关的UI特性曲线在点P35-2相交，由此限定了由确定的灯电流k和确定的灯电压Ul^^征的工作点。i^目应地适用于针对T-20X:以及针对任意Af的放电灯的与温度相关的UI特性曲线。这一点对于较低温度情况下的特性曲线是不同的，例如参见图1中针对T-101C的特性曲线从工作点Pm出发，最小程度地提高频率f 不再能够实现相应地最小程度地减小灯电流以及由此最小程度地减小功 率，而是跳跃式地出现稳定的工作点P1D-4 (参见关联的特性曲线)，it^ 一定程度上对应于放电灯的熄灭。在相反方向上在工作点h。-3中有相同 问题。在此，频率f的最小程度的减小导致跳跃至工作点Pi。-s中并且由此提高灯电流。由此，使得设置工作点、例如设置处于点P^-2和Pi。-3之间的点P^以及由此设置在该区域中的连续变暗更为困难，甚至常常不可 能。图2示出了灯电流Ip灯电压UL以及电压Uf的时间分布，其中电压Uf与频率f相关。在所示的例子中，灯的时间常数为10jus，而调节装置 实施为具有时间常数50ns的数字调节装置。如从该视图可以看出的，频 率f保持恒定(对应于电压Uf保持恒定)导致放电灯熄灭，如从电流^ 的降低以及电压Ul升高可以看出的那祥。此外可以看出的是，调节装置 在放电灯已经熄灭时才以频率降低来作出反应。这导致重新点燃放电灯， 而其中该放电灯又在大约950 ns内熄灭。在现有技术中，适于在不稳定工作区域中驱动灯的调节装置的特征在 于，与灯由于其惯性而能够作出的>^应相比，更快地进行调节。再次参照图i中针对T-ior;的特性曲线，调节装置为了例如在点p^驱动放电灯而从工作点Pw-2出发首先提高频率f。随后，放电灯由于其惯性而并非跳跃式地降低灯电流或者其功率，而是连续地(即具有确定的时间常数地) 降低灯电流或者其功率，以便达到工作点p1()-4。如果调节装置观察到低于针对点Pi。-4所要设置的灯电流，则该调节装置降低频率，直到又超过要设置的灯电流，并且由此重新升高频率。如果调节装置足够快，则放电灯动态地在围绕工作点Pi。-4的小的工作区域内工作。随着调节速度增大，这样经过的工作区域越来越大，直到最后达到两个稳定的工作点。该工作 区域越大，则灯电流的振幅因数越大，其导致灯的过早老化。此外，会出 现闪烁和闪光现象。如果调节装置足够快，则可以实现灯在两个稳定的、与频率f相关的 工作点之间的额定工作区域中运行。当使用如下调节装置时，所希望的额定工作区域可以相应地设置该调节装置的时间常数明显小于通it^t电灯预先给定的时间常数，即放电灯借助该时间常数针对频率的改变以灯电流或者灯功率的改变来作出>^应。一种用于防止灯熄灭或者防止在不^|定的 工作区域中运行的替代方案是，放电灯的调光区域向下受到限制，例如限制为灯中所转换的最大功率的3%、 10%或者30%。快速的调节装置，无论其是以模拟的方式或是以数字的方式实施，都 消耗更多的能量，更为复杂地构建，并且因此更昂贵。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，改进开头所提及的电路装置或者开头所提及 的方法，使得借助更慢的并且由此更为成本低泉的调节装置也能够实现放 电灯在所希望的工作区域中运行。该任务通过具有权利要求1所述特征的电路装置以及具有权利要求 14所述特征的方法来解决。本专利技术基于以下认识当激励装置被设计为持续地、即连续地和/或 跳跃式地改变驱动逆变器所用的频率，更为确切地说，使得电路装置在不 稳定的工作区域中被驱动时，能够借助慢的调节装置实现运行，即借助具 有如下时间常数的调节装置实现运行该时间常数大于等于通ii改电灯针 对频率变化的反应时间而预先给定的时间常数。此外，本专利技术基于如下认 识通过根据本专利技术的频率改变，在一定程度上实现了在不稳定的额定工 作区域中人为地使灯的反应时间变慢，由此在达到不希望的稳定的工作点 之前，为较慢的调节装置提供了更多的时间用于确定调节量。调节装置的调节量例如可以是灯功率P、灯电压UL或者灯电流It。在才艮据本专利技术的电路装置的范围中，调节装置关于频率的时间变化优选地针对相应的中间 值进行调节。对于频率的变化类型，多种实现方式是可能的在此，以相应的频率 激励逆变器的最优持续时间与灯的反应时间相关。如果如所提及的那样， 灯的时间常数小于两个频率变化之间的持续时间，则会出现稳定的工作 点。如果灯的时间常数大于两个频率变化之间的持续时间，则不再达到稳 定的工作点，其中随着增大的改变iUL、即其中提供相应频率的持续时间 越来越小，灯的工作区域越来越紧密地在不稳定的工作区域内在额定工作 点左右运动。参见图l，关于不稳定的工作点Pm该工作点不再假i殳为 固定的，而是持续地被上越和下冲。换句话说，变化快速地进行，使得灯 由于其惯性而不再能够跟随这些变化，不再能够KKippen)稳定的工作点。如果调节^*的额定值改变，则相应地在简单的实施例中(其中在两 个频率之间来回切换)，改变中间频率，这于是影响到驱动灯所用的两个实际的工作频率。在一个优选的实施例中，相应地将激励装置i殳计为至少在具有可预先 给定的第 一频率的第 一持续时间期间以及至少在具有可预先给定的第二 频率的第二持续时间期间驱动放电灯。在该实施例的扩展方案中，自然可 能的是，激励装置设计为在具有至少另一可预先给定的频率的至少另一持 续时间期间驱动放电灯。这包括如下情况以多个可预先给定的频率来驱 动放电灯，其中所关联的持续时间可以是相同或者不同的。在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动放电灯（ＬＡ）的电路装置，该电路装置具有：　－逆变器，其设计用于在逆变器的输出端提供具有可预先给定的频率的信号（Ｓ↓［Ｄ］）；　－用于放电灯（ＬＡ）的至少一个端子；　－至少一个灯电感线圈（Ｌ↓［Ｄ］），其耦合在 逆变器的输出端和用于放电灯（ＬＡ）的至少一个端子之间；　－至少一个电容器（Ｃ↓［１］），其与灯电感线圈（Ｌ↓［Ｄ］）耦合；　－激励装置（１８），用于以具有可预先给定的频率的信号（Ｓ↓［Ｄ］）来激励逆变器；　－调节装置（１０ ，１２，１４，１６），用于根据可预先给定的频率的变化而将与灯电流（Ｉ↓［Ｌ］）相关的调节参数调节为可预先给定的值，其中该调节装置（１０，１２，１４，１６）具有第一时间常数，　其中放电灯（ＬＡ）具有第二时间常数，借助该第二时间常数，放电 灯通过与灯电流（Ｉ↓［Ｌ］）相关的参数的改变而对可预先给定的频率的改变作出反应；　其中该电路装置基于放电灯（ＬＡ）的与温度相关的ＵＩ特性曲线以及谐振电路的与频率相关的ＵＩ特性曲线，在ＵＩ特性曲线族中具有至少一个具有第一和第二稳定的工作 点的区域以及在第一和第二稳定的工作点之间具有不稳定的工作区域，其中所述谐振电路包括至少一个电容器（Ｃ↓［１］）和灯电感线圈（Ｌ↓［Ｄ］），　其特征在于，第一时间常数大于等于第二时间常数；并且　激励装置（１８）被设计为，在放电灯（ ＬＡ）的运行期间改变可预先给定的频率，使得电路装置在不稳定的工作区域中运行。...

【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：沃尔夫冈朗加斯纳，马库斯斯卡图拉，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]