[发明专利]用于驱动气体放电灯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动气体放电灯的方法，在该方法中为了产生最优的工作条件而改变气体放电灯的至少一个电极的构型，其中气体放电灯通过交流电压或交流电流或者通过直流电压或直流电流馈电。

背景技术

尤其是在例如用于视频投影的放电灯(如HID(高强度放电)灯)工作时，通常出现的问题是，在使用寿命期间在该灯的两个电极上生长了一些结构。由此，在使用寿命期间改变了这种HID灯的点火电压。电极的回燃(Zurueckbrennen)增大了电极距离并且由此也增大了HID灯的点火电压。点火电压的增加在此可以为每小时大约0.05V至每小时大约1V。这种结构的生长或者这种尖端生长减小了电极距离并且由此也降低了HID灯的点火电压。在此，在大约15分钟至数小时内，典型的值为大约1V至大约20V。点火电压的典型曲线通过这两种效应的叠加来得到，这两种效应一方面由于这些结构的生长而另一方面由于电极的回燃而产生。

通常，当HID灯是新的并且尚未工作时，对于该HID灯，点火电压通常可以为大约70V。由于上面提及的这种结构生长到电极上，点火电压会下降到大约40V至大约60V。由于电极回燃，在电灯的使用寿命期间会出现点火电压升高至大约130V。如该例子所示，在此，尤其是会导致，在开始的大约300工作小时内，由于这种尖端生长或者由于这种生长的结构而使点火电压下降到电灯在如新的一样的状态下所具有的值之下。

HID灯近似为温度相关的电压源，也就是说在灯的所谓的燃烧器中的温度分布确定了点火电压。灯功率在此通过以下方式来调节：在给定的灯电压的情况下，由与灯相连的电子镇流器提供如此多的电流，使得灯功率对应于额定值。在用于视频投影的光源的情况下，灯功率被很精确地调整并且仅仅具有在百分之几的范围中的容差范围。这因此实现了能够控制投影系统的光功率。

用于HID灯的电子镇流器通常具有最大可能的输出电流。输出电流的最大可能的RMS(均方根)值I_{RMS_max}尤其取决于电子镇流器本身的部件的最大允许的欧姆加热和电子镇流器所处于的环境。尤其是，最大允许的欧姆加热与必要时存在的对电子镇流器的冷却有关。

在输出电流I_RMS改变的情况下，经过了数分钟的典型时间间隔直至在部件中达到新的热平衡。当输出电流在短时间内被改变，且该时间小于直至达到新的热平衡的时间时，在该时间间隔中对部件的加热小于在电流持续增加同样的值时对部件的加热。短时可能的最大电流(持续小于直至达到热平衡的时间)通常高于所述可能的最大电流I_{RMS_max}。短时可能的最大电流通常取决于其他部件特性，而不是持续可能的最大电流I_{RMS_max}。例如，短时可能的最大电流取决于电感未进入饱和时电感的最大可能的调节。此外，该短时可能的最大电流还可以取决于半导体开关和二极管的允许的最大峰值电流。

在给定的灯电压的情况下，最大可能的灯功率与电子镇流器的最大可能的输出电流I_{RMS_max}有关。在由HID灯和电子镇流器构成的给定的系统中，在开始的大约300工作小时内，由于以下原因会降低最大可能的灯功率：HID灯的点火电压由于在电极上生长的结构而降低。由此，通过电子镇流器的给定的最大输出电流I_{RMS_max}降低了系统的最大可能的灯功率。由此，在一些情况下会出现HID灯不再能以其额定功率被驱动。尤其会发生的是，HID灯由于在其额定功率之下工作而不能达到其额定的工作温度。灯电压又与温度有关。在通常的温度范围中，灯电压随燃烧温度上升而升高。因此，一些结构生长到电极上的效应和由此在过低的灯功率下勉强工作的效应也会通过由此在灯内部空间中出现的过低的温度来增强。总之，在电极上生长一些结构因此会导致：HID灯以不希望的工作参数、尤其是过低的灯电压(与燃烧器温度以及在电极上生长的结构的距离有关)运行，并且因此由于电子镇流器的受限的最大输出电流I_{RMS_max}而以过低的灯功率运行。