用于驱动气体放电灯的方法和电子驱动设备以及投影器技术

技术编号:7128017 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于驱动气体放电灯的方法,该气体放电灯具有气体放电灯燃烧器以及第一电极和第二电极,其中电极在其首次投入运行之前在气体放电灯燃烧器中具有与灯电压关联的标称电极距离,该方法包括以下步骤:a)检查对应于两个直流电压阶段之间的持续时间的截止时间(OT)是否结束,b)当截止时间(OT)结束时,对于与灯电压有关的预先确定的持续时间(VT)将直流电压阶段的施加或者伪换向的施加构建为使得对于每个灯电压预先确定省去换向的持续时间。本发明专利技术同样涉及一种电子驱动设备,其实施根据本发明专利技术的方法。本发明专利技术还涉及一种带有电子驱动设备的投影器,其中投影器构建为在实行该方法器件投影图像,而从该图像看不出该方法的执行。

【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驱动气体放电灯的方法和电子驱动设备,该放电灯具有气体放电灯燃烧器和第一电极和第二电极,其中电极在其首次投入使用之前在气体放电灯燃烧器中具有标称电极距离,该电极距离与灯电压相关。
技术介绍
近年来,气体放电灯由于其高效率而代替白炽灯越来越多地被采用。在此,高压放电灯在其工作方式方面比低压放电灯更难以操纵,并且这些灯的电子驱动设备因而开销更大。通常,高压放电灯以低频的矩形电流来驱动,这也被称为“摆动的直流电流驱动”。 在此,具有通常为50Hz直至数千赫兹的频率的基本上为矩形的电流被施加到灯上。在每次在正电压和负电压之间偏移时,灯换向,因为电流方向也被反转而且电流由此短暂地变为零。该工作确保灯的电极尽管由近似直流电流驱动仍均勻地被加载。气体放电灯例如针对显示系统被成功地采用,因为这些气体放电灯可以产生通过成本低廉的光学系统可进一步处理的高的光密度。显示系统及其照明设备例如在出版文献 US 5,633,755和US 6,323,982中被描述。诸如DLP投影器(“数字光处理投影器(digital light processing projector) ”的简称)的显示系统包括具有光源的照明设备,所述光源的光被转向DMD芯片(“数字镜设备芯片(digital mirror device chip) ”的简称)。DMD 芯片包括在微观上小的可摆动的镜,当相关的像素应被接通时,这些镜将光转向投影面,或者当相关的像素应被关断时,这些镜将该光转离投影面,例如转向吸收器。每个镜因此用作控制像素的光通量的光阀。这些光阀在本情况下被称为DMD光阀。为了产生颜色,DLP投影器在发射白色光的照明设备的情况下例如包括滤光轮,该滤光轮被设置在照明设备与DMD 芯片之间并且包含不同颜色(例如红色、绿色和蓝色)的滤波器。借助滤光轮,从照明设备的白色光中顺序地透过相应地期望的颜色的光。这种显示系统的色温通常与照明设备的光的色度坐标有关联。该色度坐标通常随着照明设备的光源的工作参数诸如电压、电流强度和温度来变化。此外,根据照明设备中所使用的光源,电流强度和光通量之间的比例不一定是线性的。这在电流强度变化时导致光源的光的色度坐标的变化,并且由此导致显示系统的色温的变化。此外,显示系统的颜色深度通过像素的最小接通持续时间来受限。为了提高颜色深度,例如可以采用抖动处理(Dithering),其中以比为l/60Hz的常规频率小的频率接通单个像素。但是,在这种情况下,通常发生对于人类观察者可见的噪声。显示系统的对比度比例通过完全打开的光阀的情况下的最大光通量与完全闭合的光阀的情况下的最小光通量的比例来限定。为了提高显示系统的对比度比例,例如可以在完全闭合的光阀的情况下借助机械光阑进一步减小的最小光通量。但是,机械光阑要求在照明设备或者显示系统中的位置,提高照明设备或者显示系统的重量并且此外是附加的潜在干扰源。如在这种显示系统中采用的高压放电灯也可以以被调光的方式来驱动,但是被调光的工作方式引起关于高压放电灯的电极温度和弧开端(Bogenansatz)的问题。弧开端在放电灯以交变电流工作时基本上是有问题的。在以交变电流工作时,在工作电压换向期间,阴极变到阳极并且相反阳极变到阴极。阴极-阳极的过渡由于原理条件而无问题,因为电极的温度对其阳极工作没有影响。在阳极-阴极的过渡时,电极的能够提供足够高的电流的能力取决于电极的温度。如果该温度过低,则光弧在换向时通常在过零之后从点状的弧开端工作方式变换到弥漫的弧开端工作方式。该变换通常伴随有光发射的可见的断裂,这会被觉察为闪烁。有意义地,灯于是在点状的弧开端工作方式中工作,因为弧开端在此非常小并且由此非常热。这导致,在此由于在小的开端点处的较高的温度而需要较小的电压来能够提供足够的电流。具有带有并未开裂的表面的均勻形式的电极尖端辅助点状的弧开端工作方式并且由此辅助气体放电灯的安全且可靠的工作。在下文中如下过程视为换向,其中气体放电灯的电压的极性转变,并且其中因此出现强烈的电流改变和强烈的电压改变。在灯的工作方式基本上对称的情况下,在换向时间的中间存在电压过零或电流过零。在此可观察到,电压换向通常始终比电流换向更快地结束。在下文中,灯电极的处于气体放电灯燃烧器的放电空间中的内部端部称作电极端部。处于电极端部上的针状的或驼峰状的突起部称作电极尖端,该突起部的端部用作光弧的开端点。高压放电灯的大的问题是电极在整个使用寿命中的改变或变形。在此,电极的形状改变而偏离理想形状,直至尤其是在电极的内部端部上越来越多地开裂的表面。此外,存在如下危险,形成并不设置在相应的电极中部中的电极尖端。放电电弧始终从电极尖端到电极尖端地形成。如果在电极上存在多个大致相等的电极尖端,则会出现电弧跳跃并且由此出现灯的闪烁。并不居中地生长的电极尖端使光学投影劣化,因为其中使用了这种放电灯的投影器或者发光装置的光学系统根据放电电弧的特定的位置而设计并且尤其是根据电极和放电电弧的起始状态而调节。在确定的情况下,会出现电极尖端的不均勻的生长,使得电弧不再居中地而是轴向上偏移地设置在燃烧器容器中。这同样使整个系统的光学投影劣化。而开裂导致原始电极距离增大并且由此也影响灯电压。由于灯电压相对于距离成比例地升高,所以会出现提前的使用寿命截止,因为该截止通常在灯电压超过预先给定的阈值时起反应。总之,出现灯使用寿命的缩短以及由此灯发射的光的质量降低。在现有技术中目前并未公开针对这些问题的解决方案。仅仅补充地参考WO 2007/045599 Al。在灯使用寿命结束时出现基于本专利技术的问题,而上述出版物涉及在前三百工作小时内出现的问题。在该时段内,会出现尖端生长,这导致电极距离减小。由此, 灯电压下降,使得要由电子驱动设备提供的电流必须被提高以达到恒定的功率。因为电子驱动设备本质上针对确定的最大电流而设计,所以这导致问题。为了阻止持续工作的电流设计提高以及由此形成的附加成本,上述出版物提出了将要施加到电极上的电流脉冲构建为使得由此所生长的电极尖端回熔(airilckgeschmolzen)。由此,电极的距离又会增大,灯电压提高并且所需的电流下降。然而与此相反,本专利技术涉及如下问题,将电极尽可能在气体放电灯的整个使用寿命上保持在最优状态中,在该状态中电极相对于彼此处于尽可能与在新灯的情况下的原始距离对应的距离中,以及带有居中地生长的尖端的电极端部的表面保持平滑,其中尖端形成电弧的限定的开端点。WO 2007/045599 Al的教导因此并未解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的任务是说明用于驱动气体放电灯的方法和电子驱动设备,该气体放电灯具有气体放电灯燃烧器和第一电极和第二电极,其中电极在其首次投入运行之前在气体放电灯燃烧器中具有标称电极距离,并且该气体放电灯在电子驱动设备以根据本专利技术的方法工作时不再具有上述问题。同样本专利技术的任务是提出一种投影器,其具有这种电子驱动设备。专利技术描述根据本专利技术,该任务在方法方面的解决方案利用用于驱动气体放电灯的方法来实现,该气体放电灯具有气体放电灯燃烧器和第一电极和第二电极,其中电极在其首次投入运行之前在气体放电灯燃烧器中具有标称电极距离,该电极距离与灯电压关联,该方法包括如下步骤a)检查气体放电灯的灯电压是否小于气本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于驱动气体放电灯(LP)的方法,该气体放电灯具有气体放电灯燃烧器和第一电极和第二电极(52,54),其中电极(52,54)在其首次投入运行之前在气体放电灯燃烧器中具有标称电极距离,该标称的电极距离与灯电压关联,该方法包括如下步骤:a)检查对应于两个直流电压阶段之间的持续时间的截止时间(OT)是否结束,b)当截止时间(OT)结束时,在与灯电压相关的预先确定的持续时间(VT)中换向的省去或伪换向的施加构建为针对每个灯电压预先确定换向的省去/伪换向的施加的持续时间(VT)。

【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:马丁·布吕克尔
申请(专利权)人:奥斯兰姆有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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