在用于操作气体放电灯的一种方法和电路中，确定该气体放电灯中发生的物理过程以控制该气体放电灯的性能并且因此控制其光输出。此外，所述方法包括以下步骤（并且所述电路包括用于以下步骤的装置）：为气体放电灯提供操作电流并且确定气体放电灯的操作参数。基于所确定的操作参数，确定该放电灯的物理灯参数的值。使用确定的物理灯参数的值和发生在气体放电灯中的物理过程的相应数学模型，来估计气体放电灯的操作状态。使用基于发生在气体放电灯中的所述过程的物理原理的该模型，可以确定该气体放电灯的物理状态。因此，提供给气体放电灯的操作电流可以基于所确定的气体放电灯的操作状态来控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于操作灯的灯驱动器系统和方法，具体地涉及用于 通过控制灯电流来操作气体放电灯的灯驱动器系统和方法。
技术介绍
在气体放电灯中，比如高压金属面化物灯(也被称为高强度放电(HID)灯)，电能被转化为可见和不可见的电磁辐射和热。输出光(即 可见电磁辐射)的属性依赖于气体放电灯的属性。例如，产生电磁辐 射的物理过程发生在外壳中。在本
被称为电弧管的外壳可以 是封闭的圆柱形容器，例如由鵠制成的两个电极被定位在其中。电弧 管可以由玻璃、石英或陶瓷制成。该电弧管填充有例如汞、金属卣化 物和/或惰性气体的混合物。金属由化物是金属和卣素的化合物。在高 压汞放电灯中引入金属面化物增强了光谱质量和发光效率。陶瓷放电 管与石英电弧管相比，可以在更高的温度上操作，由此实现更高的蒸 汽压力并且因此实现了输出光的更好的属性。输出光的属性进一步依赖于电极。例如，金属面化物灯在其寿命 期间的表现(performance)强烈地与电极在其寿命期间的表现相关。用于操作HID灯的已知的灯驱动器电路基于前馈控制。在这样的 前馈控制方法中，没有确定并为了控制而使用有关HID灯的实际状态 的信息，但是特定的HID灯被假定具有平均的灯性能(behavior)。 然而，如上所述，特定的灯具有取决于制造商、产品分布(production spread)、减小的功率操作(调光(dimming))以及寿命期间的变化 的特定灯性能，从而导致灯参数值中的宽泛分布(widespread) 。 HID 灯或任何其他气体放电灯的实际性能的反馈允许更好的灯电流控制。 为控制灯性能，该反馈应当与发生在电弧管中的物理过程的至少一个 物理灯参数相关。然而，物理灯参数不可被直接观察或测量。在如由 Van Casteren ， D.H.J 等人在 Industry Applications Conference, 2005，第40届IAS年会的会议记录Vol. 2， 2005年10月 2日到6日，第1182-1187页中公开的另一个已知的灯操作方法中，采4用了反馈控制。然而，在该已知的方法中，反馈控制基于操作灯参数 而不是物理灯参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于操作气体放电灯的灯操作方法和灯 驱动器电路，其中基于实际物理灯性能控制操作电流。可以通过根据权利要求1的灯操作方法和根据权利要求6的灯驱 动器系统来实现该目的。根据本专利技术，操作电流被提供给气体放电灯。确定至少一个操作 参数，该操作参数是正在操作的灯的可观察的属性。例如，操作参数 可以是源于流过气体放电灯的电流的放电电压。使用气体放电灯的确定的操作参数，可以确定物理灯参数的值。 该物理灯参数的值提供关于发生在气体放电灯的电弧管中的物理过程 的信息。然后，使用物理灯参数的值或多个物理灯参数的值，并且使用至 少上述物理过程的数学模型(该模型包括物理灯参数)，可以确定气 体放电灯的状态或状况。如上所述，所述物理过程受到电弧管中化学 蒸汽混合物、电极和电弧管的物理状态的影响。因此，物理灯参数的 值是针对气体放电灯的物理状态的指示器。因此，基于所确定的物理 灯参数的值并且使用合适的物理过程的模型，可以估计并且进而确定 气体放电灯或其一部分的物理状态。在已经确定了气体放电灯或其一部分的物理状态之后，可以控制 提供给气体放电灯的灯电流，使得气体放电灯输出例如具有希望的输 出水平、希望的光颜色等的希望的光。因此，可以控制所提供的电流 以便例如考虑可见辐射输出的降低的效率。所确定的物理状态可以用 于基于灯的物理状态确定最小和/或最大调光水平(dim level)。而且， 该物理状态可以用于在稳态操作期间在电弧管中获得稳定放电。还可 以控制、确定和/或考虑其他方面和特性。可以选择并/或开发物理过程的数学模型，以便实现希望的控制。 可以从现有技术中得知多个数学模型。例如，在Industry Applications Conference ，2006，第41界IAS年会，会议记录2006年10月8日到 12日的Van Casteren， D.H.J等人的"Physics based MATLAB model forceramic metal halide lamps"中，公开了 一种用于获得金属卣化物灯的灯的非线性性能并改进灯镇流器表现。在Measurement and Technology, IEE Proceedings, VoU50，Issue 4， 2003年7月3日第161-167页中的 Yan ， W.等人的 "Nonlinear high-intensity discharge lamp model including a dynamic electrode voltage drop，，中，公开了 ^种基于包括电 压降参数的等离子弧放电的物理规律的模型。在Industry Applications Conference，2002，第37届IAS年会，会议记录，Vol.2,2002年10月13 曰到18日，笫1494-1498页中的Ant6n, J.C等人的"An Equivalent Conductance Model for High Intensity Discharge Lamps"中，公开了 一 种基于灯电导的气体放电灯中的物理过程的数学模型。在Power Electronics and Drive System，1999(PEDS，99), Proceedings of IEEE 1999 International Conference，Vo1.1，1999年7月27日到29日，第 506-510页中的In-Kyu Lee等人的"Modeling and control of automotive HID lamp ballast"中，公开了 一种HID灯的经验建模和灯镇流器的小 信号建模。因此，基于希望的控制特征，可以从上述技术或其他现有 技术中选择合适的模型，或者可以开发另一模型。应当注意，在上述公开中，参考了所述模型在镇流器电路设计(即 灯驱动电路设计)中的使用。上述公开都没有建议在反馈电路中实施 所述模型以用于实时反馈控制。在实施例中，灯驱动器系统可以包括用户控制设备，使用该设备， 用户可以向控制系统提供用户设置，比如调光水平。使用根据本专利技术 的反馈控制方法的控制系统可以基于确定的物理状态和希望的用户设 置来调节提供给放电灯的电流。在实施例中，所述灯驱动器系统可以包括用户控制设备，并且控 制系统可以被配置为向控制设备提供灯的确定的物理状态。例如，该 物理状态可以包括关于期望的剩余寿命和/或最小调光水平的信息。基 于这样的信息，例如，用户可以决定替换气体放电灯。在实施例中，所述控制系统接收确定的灯操作参数并且基于较早 确定的灯操作参数值或基于平均灯操作参数值来生成估计的灯操作参 数。使用合适的算法，基于所确定的灯操作参数值和所估计的灯操作 参数值来确定物理灯参数值。例如，可以使用估计的物理参数来确定的灯操作参数值与估计的灯操作参数 值之间的差被发现为零，则估计的灯操作参数值被认为是正确的，进 而估计的物理灯参数值是正确的。然而，如果所述差不等于零，则可 以调整估计的物理本文档来自技高网...
【技术保护点】
操作气体放电灯的方法，该方法包括： －向所述气体放电灯提供操作电流； －确定所述气体放电灯的操作参数； －基于所确定的操作参数来确定所述气体放电灯的物理灯参数值； －使用确定的物理灯参数值和所述气体放电灯的物理过程的 相应模型来确定所述气体放电灯的操作状态；以及 －基于所确定的所述气体放电灯的操作状态来控制所述气体放电灯的操作电流。
【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：DHJ范卡斯特伦，
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]
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