放电灯系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种放电灯系统，包括：放电灯；供电装置，用以提供直流输入电压及电流；转换器，连接于供电装置及放电灯，用以给放电灯提供能量；直流输入电压检测单元，连接于供电装置，用以检测直流输入电压；直流输入电流检测单元，连接于供电装置，用以检测直流输入电流；灯状态检测单元，用以检测反映灯状态的信号；以及控制器，连接于转换器、直流输入电压检测单元、直流输入电流检测单元及灯状态检测单元，根据直流输入电压、直流输入电流及反映灯状态的信号对放电灯进行控制。本发明专利技术也提供了上述放电灯系统的控制方法。采用本发明专利技术，对直流输入电压进行补偿来对输入功率进行控制，从而实现放电灯的恒功率控制，并具有较好的控制稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种放电灯系统，尤其涉及一种对放电灯进行恒功率控制的。
技术介绍
高强度气体放电灯(high intensity discharge (HID) lamps)由于具有较高的效率、良好的显色性(color rendering)与较长的使用寿命,而被广泛应用于许多方面。然而，高强度气体放电灯是个复杂的负载，在其工作期间，放电灯的参数(电压、电流与功率)经常改变。图I所示为该类放电灯中一个典型控制策略的波形图。在放电灯被点燃后，当其处于上升阶段时，该放电灯通常运行在一个恒电流的工作模式下，且该放电灯的功率随着放电灯电压(Vlamp)的增加而逐渐增加(恒流阶段)。为了获得较佳的放电灯性能，当放电灯电压大于第一预定值Vl时，则进入了恒功率控制阶段，放电灯的灯电压继续上升至灯阻 抗为一稳态值，此时采用了将放电灯的功率调节在一固定值的工作模式。在放电灯的整个寿命周期内，放电灯的灯阻抗会随着灯使用时间的增加而增加，因此放电灯的灯电压也会随着灯使用时间的增加而升高，而放电灯的功率则控制在一恒定值。当前，对于放电灯处于恒功率阶段的控制，一般采用直接检测放电灯电压(Vlamp)与放电灯电流(Ilamp),进行一定运算处理来对放电灯进行恒功率控制，但是，在实际应用中，在一些应用场合直接检测Vlamp与Ilamp较为困难，从而使得直接通过检测Vlamp与Ilamp来对放电灯进行恒功率控制也较为困难。另，在放电灯的一些应用中，如在投影系统中，对于放电灯，其发出不同颜色的光，所需的灯电流也各不相同，如图2，绘示了在一定时间内放电灯电压(Vlamp)与放电灯电流(Iiamp)的波形图，由图可知，放电灯电压与放电灯电流总是在跳变，而并未维持在一恒定值，则如果直接进行对放电灯功率进行恒功率控制，将带来准确性问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种放电灯系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种放电灯系统，包括一放电灯；一供电装置，用以提供一直流输入电压及一直流输入电流；一转换器，连接于所述供电装置及所述放电灯，用以给所述放电灯提供能量；一直流输入电压检测单元，连接于所述供电装置，用以检测直流输入电压；一直流输入电流检测单元，连接于供电装置，用以检测直流输入电流；一灯状态检测单元，用以检测反映灯状态的信号；以及一控制器，连接于转换器、直流输入电压检测单元、直流输入电流检测单元及灯状态检测单元，该控制器用以根据直流输入电压、直流输入电流及反映灯状态的信号以透过转换器对放电灯进行控制。优选地，上述控制器透过上述转换器对上述放电灯进行控制为恒功率控制。优选地，上述恒功率控制包括对上述直流输入电压，上述直流输入电流以及上述灯状态进行补偿。优选地，上述直流输入电压，上述直流输入电流以及上述灯状态的补偿为线性补偿或非线性补偿。优选地，上述灯状态检测单元检测上述控制器产生的占空比信号，或者检测反映灯电压的信号。优选地，上述转换器为一半桥逆变器，该半桥逆变器包含两个切换开关。优选地，上述控制器还包含一微处理器，用以将上述直流输入电压、上述直流输入电流及上述反映灯状态的信号进行处理，并产生一处理信号；一控制单元，用以根据上述处理信号产生一控制信号；以及，一驱动器，用以根据上述控制信号产生一驱动信号，上述驱动信号用以驱动上述两个切换开关。优选地，上述灯状态检测单元为一占空比检测单元，用以检测上述控制信号以获得对于上述两个切换开关的上述驱动信号的占空比，并根据上述驱动信号的占空比提供上述反映灯状态的信号。 优选地，上述转换器为一全桥逆变器，该全桥逆变器包括两个高频切换开关和两个低频切换开关。优选地，上述控制器还包含一微处理器，用以将上述直流输入电压、上述直流输入电流及上述反映灯状态信号进行处理，并产生一处理信号；一控制单元，用以根据上述处理信号分别产生一第一控制信号及一第二控制信号；以及一第一驱动器和一第二驱动器，上述第一驱动器接收上述第一控制信号并产生与该第一控制信号相对应的一第一驱动信号以驱动上述两个高频切换开关，上述第二驱动器接收上述第二控制信号并产生与该第二控制信号相对应的一第二驱动信号以驱动上述两个低频切换开关。优选地，上述灯状态检测单元为一占空比检测单元，用以检测上述第一控制信号从而获得与上述两个高频切换开关相对应的第一驱动信号的占空比，并根据上述第一驱动信号的占空比提供反映灯状态的信号。优选地，上述转换器包含一直流-直流转换器。优选地，上述直流-直流转换器为降压型转换器。优选地，上述灯状态检测单元为一输出电压检测单元，用以检测上述降压型转换器的输出电压，并根据该输出电压提供反映灯状态的信号。优选地，上述供电装置包含一交流电压源，提供一交流电；一整流器，连接于该交流电压源，用以将上述交流电转化为一直流电。优选地，上述供电装置还包含一功率因数校正电路，连接于上述整流器，用以提供上述直流输入电压。优选地，上述供电装置为一直流电压源。优选地，上述反映灯状态的信号为电压信号或电流信号。优选地，上述放电灯为高强度气体放电灯。根据本专利技术的另一个方面，还提出了一种用于控制放电灯系统的方法，该放电灯系统为上述本专利技术一个方面的放电灯系统。优选地，上述对放电灯进行控制为恒功率控制。进一步，恒功率控制包括对上述直流输入电压，上述直流输入电流以及上述灯状态进行补偿。优选地，上述反映灯状态的信号为占空比。优选地，上述反映灯状态的信号为一反映灯电压信号。采用本专利技术的，对直流输入电压、直流输入电流和反映灯状态的信号进行补偿以便对输入功率进行控制，从而间接实现对放电灯进行恒功率控制，并从实验数据验证，本专利技术对放电灯的控制具有很好的稳定性。附图说明图I绘示依照现有技术中放电灯的一个典型控制策略的波形图；图2绘示现有技术的投影系统的放电灯的电压与电流的波形图；图3绘示本专利技术的放电灯系统的结构示意图；图4绘示本专利技术一实施例的放电灯系统的控制器的结构示意 图5绘示了本专利技术一实施方式的放电灯系统的电路结构示意图；图6绘示本专利技术另一实施方式的放电灯系统的电路结构示意图；图7绘示本专利技术又一实施方式的放电灯系统的电路结构示意图；图8绘示本专利技术的再一实施方式的放电灯系统的电路结构示意图；以及图9绘示本专利技术的一实施方式的放电灯系统控制方法的流程图。具体实施例方式以下将以附图及详细说明来清楚阐释本专利技术的实施方式，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示。参见图3，图3绘示了本专利技术的放电灯系统的结构示意图，如图3所示，放电灯系统300包括一供电装置310、一转换器320、一直流输入电压检测单兀330、一直流输入电流检测单元340、一灯状态检测单元350、一控制器360及一放电灯370。其中，供电装置310用以提供一直流输入电压及一直流输入电流。转换器320，其一端连接于供电装置310，用以接收供电装置310所提供的直流输入电压，另一端连接于放电灯370，该转换器320可以用于将供电装置310所提供的直流输入电压转换为放电灯370所需电压，并给放电灯370提供所需能量。直流输入电压检测单元330，连接于供电装置310，用以检测直流输入电压，以及直流输入电流检测单元340，连接于供电装置，用以检测直流输入电流。灯状态检测单元350，用以检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电灯系统，其特征在于，所述放电灯系统包括：一放电灯；一供电装置，用以提供一直流输入电压及一直流输入电流；一转换器，连接于所述供电装置及所述放电灯，用以给所述放电灯提供能量；一直流输入电压检测单元，连接于所述供电装置，用以检测所述直流输入电压；一直流输入电流检测单元，连接于所述供电装置，用以检测所述直流输入电流；一灯状态检测单元，用以检测一反映灯状态的信号；以及一控制器，连接于所述转换器、所述直流输入电压检测单元、所述直流输入电流检测单元及所述灯状态检测单元，所述控制器用以根据所述直流输入电压、所述直流输入电流及所述反映灯状态的信号以透过所述转换器对所述放电灯进行控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，张伟强，应建平，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：