专利名称：操作高亮度放电灯的系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及减少高亮度放电(HID)灯中垂直偏析。本发明特别涉及通过激励HID灯的水平声学和纵向声学组合模式来减少垂直偏析。
声学共振是通过周期性功率输入来驱动的。对于正弦型波形，激励声学共振的功率频率使电流频率的两倍。
以前已经通过激励灯的第二纵向声学模式实现了HID中的垂直偏析(颜色混合)的减少。对于长和细的灯，激励HID灯的第二纵向声学模式的频率低于激励HID灯的第一水平声学模式的频率和激励HID灯的第一径向声学模式的频率。在激励HID灯的第二纵向声学模式之前，通过重复扫描在延伸在对应第一HID灯的第一水平声学模式的电流频率和对应HID灯的第一径向声学模式的电流频率之间的频率范围以上的电流频率，初始稳定化HID灯。
例如，对于内径为4毫米、内部长度为19毫米的70瓦HID灯，对应70瓦HID灯的第一水平声学模式的电流频率和功率频率分别为31.5KHz和63KHz，对应70瓦HID灯的第一径向声学模式的电流频率和功率频率分别为65.5KHz和131KHz。初始稳定化70瓦HID灯的一种现有技术方法是在初始操作时间周期内每10毫秒扫描从45KHz到55KHz的电流频率信号。
通过终止初始操作时间周期，用于激励70瓦HID灯的第二纵向声学模式的一种现有技术方法是采用了电流频率扫描信号的调幅。对应70瓦HID灯的第二纵向声学模式的电流频率和功率频率分别为12KHz和24KHz。得到的功率频率是具有2个边带的功率频率扫描和在调幅频率的固定功率频率，其中调幅频率被调整以对应24KHz的功率频率，以便激励70瓦HID灯的第二纵向声学模式。然而这种现有技术方法中存在潜在问题是需要复杂的电路来实施该方法。
另一种现有技术方法是进行了在第一时间周期内的45KHz到55KHz的电流频率扫描信号和之后在第二时间周期内的12KHz的固定电流频率信号的循环。得到的功率频率是在每次循环的第一时间周期内的90KHz-110KHz的功率频率扫描和在每次循环的第二时间周期内的24KHz固定功率频率。然而这种现有技术方法的潜在问题是也需要复杂的电路来实施该方法。
特别是，一种现有技术电路包括在每个循环的第一时间周期内周期性地产生在45KHz-55KHz的方波形电流频率扫描信号和在每个循环的第二时间周期内周期性地产生在12KHz的方波形固定电流频率信号的电桥。该电路优选包括通过衰减方波的3次谐波、5次谐波和更高次谐波而方波变换成正弦波的低通滤波器。当低通滤波器在每次循环的第一时间周期内使45-55KHz基本电流频率扫描信号通过而没有任何明显衰减时，该低通滤波器就不能在每次循环的第二时间周期内衰减在36KHz的3次谐波和在12KHz固定电流频率信号的60KHz的5次谐波。结果是70瓦HID灯在每次循环的第二时间周期内接收12KHz固定电流频率信号，而不能激励70瓦HID灯的第二纵向声学模式。更高级滤波器或相位调制可以克服低通滤波器的短路问题，但是增加了电路的复杂性。
颜色混合的结果是长和细灯的照明技术性能在垂直方向和水平方向几乎相等。颜色混合还可以显著降低色温或增加垂直方向的效率。因此希望提供一种利用具有比现有技术电路简单化的设计的电路来实现颜色混合的方法和系统。
本发明涉及通过激励高亮度放电灯的水平声学和纵向声学组合模式来操作HID灯的系统和方法。本发明的各种方案都是新的、非显而易见的，并具有各种优点。这里所概括的本发明的实际特性可以只参照所附权利要求书来确定，下面将简单介绍作为这里公开实施例的特性的某些特征。
本发明的第一形式是用于减少高亮度放电灯中的垂直偏析的电源系统。该系统包括电源和控制器。电源是可操作的以便给灯提供电流频率信号，从而激励灯的水平声学和纵向声学组合模式。控制器是可操作的以控制电流频率信号，从而稳定化灯内的垂直偏析的减少。
本发明的第二形式是用于减少高亮度放电灯中的垂直偏析的第一电源。该电源包括电桥和低通滤波器。电桥是可操作的以提供方波形式的第一电流频率扫描信号。为响应第一电流频率扫描信号，低通滤波器是可操作的以提供正弦波形式的第二电流频率扫描信号给灯，其中第二电流频率扫描信号具有可激励灯的水平声学和纵向声学组合模式的频率范围。
本发明的第三形式是用于减少高亮度放电灯中的垂直偏析的第二电源。该电源包括一对信号发生器和加法器。第一信号发生器是可操作的以提供固定电流频率信号。第二信号发生器是可操作的以提供电流频率扫描信号。加法器是可操作的以便给灯提供作为固定电流频率信号和电流频率扫描信号的函数的电流频率信号，其中电流频率信号激励灯的水平声学和纵向声学组合模式。
本发明的第四形式是用于减少高亮度放电灯中的垂直偏析的第一方法。给灯提供电流频率信号，其中电流频率信号激励灯的水平声学和纵向声学组合模式。控制该电流频率信号以稳定灯中的垂直偏析的减少。
本发明的第五形式是用于减少高亮度放电灯中的垂直偏析的第二方法。提供方波形式的第一电流频率扫描信号。给灯提供作为第一电流频率扫描信号的函数的正弦波形式的第二电流频率扫描信号，其中第二电流频率扫描信号具有可激励灯的水平声学和纵向声学组合模式的频率范围。
本发明的第六形式是用于减少高亮度放电灯中的垂直偏析的第三方法。在第一时间周期期间给灯提供第一电流频率扫描信号，其中第一电流频率扫描信号具有可稳定灯操作的频率范围。在第二时间周期期间给灯提供电流频率信号，其中第二电流频率扫描信号激励灯的水平声学和纵向声学组合模式。
本发明的第七形式是用于减少高亮度放电灯中的垂直偏析的第四方法。提供电流频率扫描信号。提供固定电流频率信号。给灯提供作为固定电流频率信号和电流频率扫描信号的函数的电流频率信号，其中电流频率信号激励灯的水平声学和纵向声学组合模式。
通过结合附图阅读优选实施例的详细说明，将使本发明的前述形式和其它形式、特点和优点更明显。详细的文字说明和附图只是示意性地表示本发明而不是限制性的，本发明的范围由所附权利要求书及其等效形式确定。
图1是根据本发明的用于驱动气体放电灯的电源系统的方框图；图2是由图1的电源系统执行的颜色混合子程序的第一实施例；
图3A是由图1的电源系统产生的电流频谱的示意图；图3B是对应图3A的电流频谱的功率频谱的示意图；图4是根据本发明的用于驱动气体放电灯的电源系统的第二实施例的方框图；图5是由图4的电源系统执行的颜色混合子程序的第二实施例的流程图；图6A是由图4的电源系统产生的一对电流信号的示意图；图6B是对应图4电源系统的电流信号的功率频谱的示意图。
参见图1，其中示出了用于稳定长和细高亮度放电灯10和用于减少灯10内的垂直偏析(颜色混合)的电源系统11。
系统11在灯10的初始操作周期期间给灯10提供电流CS1，由此通过电流信号CS1实现了灯10的操作稳定，其中电流信号CS1具有对应在灯10的第一水平声学模式的频率和灯10的第一径向声学模式的频率之间的功率频率扫描(是电流信号CS1的频率扫描的两倍)的频率扫描。
之后系统11以时间顺序方式给灯10提供电流信号CS1和电流信号CS2，由此通过电流信号CS2实现了灯10内的操作稳定和颜色混合，其中电流信号CS2具有对应功率频率扫描(是电流信号CS2的频率扫描的两倍)以激励灯10的水平声学和纵向声学组合模式的频率扫描，其中功率频率扫描在灯10的第一径向声学模式的频率之上。
更具体地涉及颜色混合，对于灯10的水平声学和纵向声学模式的频率fr等于(aCr)/2πr)，其中a是由灯10的特定水平或径向声学模式确定的常数，Cr是在灯10的径向平面内的声音的平均速度，r是灯10的内径。对于灯10的第一径向声学模式的a常数为3.83，而对于灯10的第三水平声学模式和更高的水平声学模式的a常数大于3.83。特别是，对于灯10的第三水平声学模式的a常数为4.20，对于灯10的第四水平声学模式的a常数为5.32。这样，灯10的第三水平声学模式和更高水平声学模式的频率fr高于灯10的第一径向声学模式的频率fr。
然而，通过灯10的第三水平声学模式和更高水平声学模式不能实现灯10内的颜色混合，这是因为灯10的每个水平声学模式没有任何轴向压力相关性。因而，纵向分量必须与灯10的第三水平声学模式或更高水平声学模式结合以实现灯10内的颜色混合。本发明基于等于(fr2+fl2)1/2的组合频率，其中f1是等于(nC1)/(21)的灯10的纵向声学模式的频率，其中n是纵向模式数量，Cl是在灯10轴向面中的声音的平均速度，1是灯10的内部长度。
因此系统11提供具有中心频率近似于((fr2+fl2)1/2)/2的频率扫描的电流信号CS2，由此激励灯10的水平声学模式和纵向声学模式的功率频率fr1以便实现灯10内的颜色混合。在一个实施例中，系统11提供具有对应灯10的第三或更高水平声学和第n纵向声学组合模式的功率频率fr1的频率扫描的电流信号CS2。
系统11包括电源20和低通滤波器22，其中电源包括电桥21，例如满桥或半桥，低通滤波器用于在初始操作周期期间给灯10提供电流信号CS1和在初始操作周期期间之后给灯10提供电流信号CS2。系统11还包括控制器30，用于控制提供给灯10的电流信号CS1和电流信号CS2。控制器30是由一个或组装成一个公用单元的多个元件构成的电子电路。控制器30可以由数字电路、模拟电路或两者构成。而且，控制器30可以使可编程的、专用性能机构，或可编程的和专用硬件的混合结合。为实施本发明的原理，控制器30可进一步包括任何控制时钟，接口、信号调节器、滤波器、模式-数字(A/D)变换器、数字-模拟(D/A)变换器、通信口或其它类型操作机构，如本领域普通技术人员可做到的。
在一个实施例中，控制器30包括可操作地耦合到一个或多个固态存储器件(未示出)的集成处理单元(未示出)。该存储器含有对应颜色混合子程序40的程序，如图2所示，并且设置成根据本发明的原理读取和写入数据。另外参见图2，下面介绍由系统11执行的子程序40。本发明对灯10的尺寸不做任何限制，为了介绍子程序40，这里介绍了图1-3B，其中灯10内径为4毫米，内部长度为19毫米。相应地，为说明子程序40，用于激励灯10的第一水平声学模式的电流频率为31.5千赫；用于激励灯10的第一径向声学模式的电流频率为65.5千赫；用于激励灯10的第三水平声学模式的电流频率为71.8千赫；用于激励灯10的第二纵向声学模式的电流频率为12千赫。此外，用于激励灯10的第三水平声学和第n纵向声学组合模式的中心电流频率约为75千赫。例如，用于激励灯10的第三水平声学和第二纵向声学组合模式的电流频率为72.8千赫，用于激励灯10的第三水平声学和第四纵向声学组合模式的电流频率为75.7千赫。本领域普通技术人员都明白利用灯10的其它尺寸实施例以及其它水平声学和纵向声学组合模式也可实现子程序40的操作。
在子程序40的阶段S42期间，这是灯10的初始操作周期，电桥21周期性扫描被控制器30调整的方波形式的电流信号CS3。为响应它，低通滤波器22过滤电流信号CS3以便周期性地扫描正弦波形式的电流信号CS1。电流信号CS1和电流信号CS3具有在31.5千赫和65.5千赫之间的频率范围。在一个实施例中，如图3A中示意性地示出的，在发生在初始操作周期期间的每次C1当中，电流信号CS1和电流信号CS3的频率范围为45千赫到55千赫。由于在每次循环C1期间的90-110千赫的相应功率频率扫描，这便于灯10在初始操作周期期间操作稳定，如图3B所示。在一个实施例中，为稳定灯10的操作，循环C1是10毫秒，其中初始操作周期为2分钟。所示的电流信号CS1具有图3A中的正倾斜形状，本领域普通技术人员都能理解，在本发明的范围内电流信号CS1可以具有负倾斜形状、三角形、或任何其它形状。
通过终止初始操作周期，系统11进行到子程序40的阶段S44。在阶段S44期间，在一个循环C1结束之后，在循环C2的第一时间周期T1期间，电桥21扫描电流信号CS3，滤波器22扫描电流信号CS1，如前所述。接着，在循环C2的第二时间周期T2期间，电桥21周期性地扫描被控制器30调整过的方波形式的电流信号CS4。响应之，低通滤波器22过滤可能具有边缘衰减的电流信号CS4，以便扫描正弦波形式的电流信号CS2。在一个实施例中，如图3A中示意性示出的，在时间周期T1期间电流信号CS1和电流信号CS3的频率范围为45千赫到55千赫，在时间周期T2期间电流信号CS2和电流信号CS4的频率范围集中在75千赫左右，其中Δ近似为5千赫。
这维持了灯10在时间周期T1期间稳定操作，并且由于在时间周期T2期间对应的功率频率扫描集中在150千赫左右，其中Δ近似为10千赫，如图3B所示，这便于在时间周期T2期间激励灯10的第三水平声学和第n纵向声学组合模式。在一个实施例中，循环C2是10毫秒，时间周期T1为8.5-9毫秒以维持灯10的操作稳定，并且时间周期T2为1-1.5毫秒以稳定灯10内的颜色混合。
所示电流信号CS2具有图3A中所示的正倾斜形状，本领域普通技术人员都能理解，在本发明的范围内电流信号CS2可以具有负倾斜形状、三角形、或任何其它形状。
通过完成一个或多个循环C2，系统11进行到子程序40的阶段S46。在一个实施例中，阶段S44的时间为0.5秒，循环C2具为10毫秒，由此循环C2在阶段S44期间发生50次。
在阶段S46期间，控制器30确定是否在灯10内发生颜色混合。在一个实施例中，在阶段S42结束时控制器30从灯10读取电压信号Vs，然后在阶段S44结束时读取电压信号Vs。从阶段S42到阶段S44读取的增加值表示灯10内的颜色混合。
下列表1示意性地示出了由系统11实现的灯10内的颜色混合表1
从阶段S42到阶段S44的电压信号VS1增加的5.1V表示灯10内的颜色混合。
下列表2进一步示意地示出了由系统11实现的垂直方向的灯10内的颜色混合表2
阶段S44使色温降低了881°K，并且y坐标减小了.029。阶段S44也使彩色再现指数(CRI)增加了10.5，x坐标增加了.038，并且效力增加了19流明/瓦(LPW)。
在阶段S46期间在控制器30确定灯10内发生颜色混合的任何时候，系统11进行到阶段S48a。阶段S48a周期性地重复阶段S44，这通过终止灯10的操作来终止。
阶段S46期间在控制器30确定在灯10内没有发生颜色混合时，系统11进行到子程序40的阶段S48b。在阶段S48b期间，控制器30选择性地调整电流信号CS2和电流信号CS4的频率范围和/或时间周期T2的期限，在该期限T2内电桥21产生电流信号CS4，滤波器22扫描电流信号CS2。控制器30提供调整信号AS1给电桥21，以便控制被选调整信号。之后系统11返回到阶段S44，重复阶段S44和S46。
参见图4，其中示出了用于稳定操作灯10和减少灯10的垂直偏析(颜色混合)的电源系统12。
在灯10的初始操作期间系统12给灯10提供电流信号，由此通过电流信号CS2实现灯10的稳定操作，其中电流信号CS2具有对应在灯10的第一水平声学模式的频率和灯10的1st径向声学模式的频率之间的功率频率扫描(是CS5的频率扫描的两倍)的频率扫描。此后系统12给灯10提供电流信号CS6以代替电流信号CS5，由此通过由在灯10的第一水平声学模式的频率和灯10的第一径向声学模式的频率之间的功率频率扫描得到的电流信号CS6和用以激励灯10的水平声学和纵向声学组合模式的功率频率扫描来实现灯10的稳定操作和灯10内的颜色混合，其中用以激励灯10的水平声学和纵向声学组合模式的功率频率扫描在灯10的第一径向声学模式的频率之上。在一个实施例中，系统12提供电流信号CS6，由此得到的用以实现灯10的颜色混合的功率频率激励灯10的第三或更高水平声学和第n纵向声学组合模式。
系统12包括电源50，电源50包括扫描信号发生器51、固定信号发生器52、和加法器53，用于在初始操作周期期间给灯10提供电流信号CS5，在初始操作周期期间之后给灯10提供电流信号CS6。系统12还包括控制器60，用于控制给灯10提供的电流信号CS5和电流信号CS6。控制器60是由一个或组装成公用单元的多个元件组成的电子电路。控制器60可以由数字电路、模拟电路或两者构成。而且，控制器60可以是可编程的、专用性能机构，或可编程的和专用硬件的混合结合。为实施本发明的原理，控制器60可进一步包括任何控制时钟、接口、信号调节器、滤波器、模式-数字(A/D)变换器、数字-模拟(D/A)变换器、通信口或其它类型操作机构，如本领域普通技术人员可做到的。
在一个实施例中，控制器60包括可操作地耦合到一个或多个固态存储器件(未示出)的集成处理单元(未示出)。该存储器含有对应颜色混合子程序70的程序，如图5所示，并且设置成根据本发明的原理读取和写入数据。
另外参见图5，下面介绍由系统12执行的子程序70。本发明对灯10的尺寸不做任何限制，为了介绍子程序70，这里介绍了图4-6C，其中灯10内径为4毫米，内部长度为19毫米。相应地，为说明子程序70，用于激励灯10的第一水平声学模式的电流频率为31.5千赫；用于激励灯10的第一径向声学模式的电流频率为65.5千赫；用于激励灯10的第三水平声学模式的电流频率为71.8千赫；用于激励灯10的第二纵向声学模式的电流频率为12千赫。此外，用于激励灯10的第三水平声学和第n纵向声学组合模式的中心电流频率约为75千赫。例如，用于激励灯10的第三水平声学和第二纵向声学组合模式的电流频率为72.8千赫，用于激励灯10的第三水平声学和第四纵向声学组合模式的电流频率为75.7千赫。本领域普通技术人员都明白利用灯10的其它尺寸实施例以及其它水平声学和纵向声学组合模式也可实现子程序70的操作。
在子程序70的阶段S72期间，这是灯10的初始操作周期，发生器51周期性扫描正弦形式的电流信号CS7，并且发生器52被控制器60调整得是无效的。在一个实施例中，为响应于此，加法器53周期性地扫描电流信号CS7和电流信号CS5。电流信号CS5和电流信号CS7具有在31.5千赫和65.5千赫之间的频率范围。在一个实施例中，如图6A中为电流信号CS7示意性地示出的，在发生在初始操作周期期间的每次循环C3中，电流信号CS5和电流信号CS7的频率范围为45-55千赫。由于在每次循环C3期间的90-110千赫的相应功率频率扫描，如图6B所示，这便于在初始操作周期期间灯10稳定操作。在一个实施例中，C3为10毫秒，初始操作周期约为2分钟，用以稳定灯10的操作。所示的电流信号CS7具有图6A中的正倾斜形状，电流信号CS5也具有正倾斜形状，本领域普通技术人员都能理解，在本发明的范围内电流信号CS5和/或电流信号CS7可以具有负倾斜形状、三角形、或任何其它形状。
通过终止初始操作周期，系统12进行到子程序70的阶段S74。在阶段S74期间，在一个循环C4结束之后，发生器51在频率范围fre上扫描电流信号CS7，发生器52以被控制器60调整的固定频率ff输出电流信号CS8。在一个实施例中，响应于此，加法器53将电流信号CS7和电流信号CS8加起来以产生电流信号CS6，由此从电流信号CS6得到的功率频谱为2fre，ff-fre，ff+fre和2ff。在一个实施例中，在循环C4期间，如图6A所示，电流信号CS7具有45千赫到55千赫的频率范围，在200千赫产生电流信号CS8。结果是，如图6B所示，从电流信号CS6得到的功率频谱是用以在循环C4期间稳定灯10操作的90-110千赫扫描、用以在循环C4期间激励灯10的第三水平声学和第n纵向声学组合模式的145-155千赫扫描、245-255千赫扫描以及400千赫的固定频率。因此，在循环C4期间，维持灯10的稳定操作，并且实现了灯10的第三水平声学和第n纵向声学组合模式的激励。
所示电流信号CS7具有图6A中所示的正倾斜形状，本领域普通技术人员都能理解，在本发明的范围内电流信号CS7可以具有负倾斜形状、三角形、或任何其它形状。
通过完成一个或多个循环C4，系统12进行到子程序70的阶段S76。在一个实施例中，阶段S74的时间为0.5秒，循环C4具为10毫秒，由此循环C4在阶段S74期间发生50次。
在阶段S76期间，控制器60确定是否在灯10内发生颜色混合。在一个实施例中，在阶段S72结束时控制器60从灯10读取电压信号Vs，然后在阶段S74结束时读取电压信号Vs。从阶段S72到阶段S74读取的增加值表示灯10内的颜色混合。系统12实现了等效的颜色混合，如用于系统11的表1和2所示(图1)。
在阶段S76期间在控制器60确定灯10内发生颜色混合的任何时候，系统12进行到阶段S78a。阶段S76周期性地重复阶段S74，这通过终止灯10的操作来终止。
在阶段S76期间在控制器60确定在灯10内没有发生颜色混合时，系统12进行到子程序70的阶段S78b。在阶段S78b期间，控制器60选择性地调整电流信号CS7的频率范围、电流信号CS8的振幅和/或电流信号CS8的固定频率。控制器60给发生器51提供调整信号AS2，以便控制电流信号CS7的任何频率范围调整。控制器60给发生器52提供调整信号AS3，以便控制电流信号CS7的任何频率范围调整、和电流信号CS8的任何振幅和/或频率调整。然后，系统12返回到阶段S74，重复阶段S74和S76。
这里公开的本发明的实施例被认为是优选的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变和修改。本发明的范围示于所附权利要求书中，落入等效范围内的所有改变将包括在内。
权利要求
1.一种用于减少高亮度放电灯(10)中的垂直偏析的系统(11，12)，所述系统(11，12)包括可操作地给灯(10)提供电流频率信号(CS2，CS6)的电源(20，50)，所述电流频率信号(CS2，CS6)激励灯(10)的水平声学和纵向声学组合模式；和控制器(30，60)，可操作地控制所述电流频率信号(CS2，CS6)，以便稳定灯(10)内的垂直偏析的减少。
2.根据权利要求1的系统(11)，其中所述电流频率信号(CS2)在频率范围上扫描，以便激励灯(10)的所述水平声学和纵向声学组合模式。
3.根据权利要求1的系统(11)，其中所述电源(20)可操作地产生方波形式的电流频率扫描信号(CS4)；和所述电源(20)可操作地扫描作为所述电流频率扫描信号(CS4)的函数的正弦波形式的所述电流频率信号(CS2)。
4.根据权利要求1的系统(11)，其中在第一时间周期(T2)期间，所述电源(20)可操作地给灯(10)提供作为第一电流频率扫描信号(CS2)的所述电流频率信号(CS2)，所述第一电流频率扫描信号(CS2)具有第一频率范围以激励灯(10)的所述水平声学和纵向声学组合模式；和在第二时间周期期间(T1)，所述电源(20)可操作地给灯(10)提供第二电流频率扫描信号(CS1)，所述第二电流频率扫描信号(CS1)具有第二频率范围以稳定灯(10)的操作。
5.根据权利要求1的系统(12)，其中所述电源(50)可操作地提供作为固定电流频率信号(CS8)和电流频率扫描信号(CS7)的函数的所述电流频率信号(CS6)。
6.一种用于减少高亮度放电灯(10)中的垂直偏析的电源(11)，所述电源(11)包括可操作地提供方波形式的第一电流频率扫描信号(CS4)的电桥(21)；和低通滤波器(22)，响应给灯(10)的所述第一电流频率扫描信号(CS4)，可操作地提供正弦波形式的第二电流频率扫描信号(CS2)，所述第二电流频率扫描信号(CS2)具有第一频率范围以激励灯(10)的水平声学和纵向声学组合模式。
7.根据权利要求6的电源(11)，其中所述电桥(21)还可操作地提供方波形式的第三电流频率扫描信号(CS3)；和所述低通滤波器(22)响应给灯(10)的所述第三电流频率扫描信号(CS3)，还可操作地提供正弦波形式的第四电流频率扫描信号(CS1)，所述第四电流频率扫描信号(CS1)具有第二频率范围以稳定灯(10)的操作。
8.一种用于减少高亮度放电灯(10)中的垂直偏析的电源(12)，所述电源(12)包括可操作地提供固定电流频率信号(CS8)的第一信号发生器(52)；可操作地提供电流频率扫描信号(CS7)的第二信号发生器(51)；和加法器(53)，可操作地给灯(10)提供作为所述固定电流频率信号(CS8)和所述电流频率扫描信号(CS7)的函数的电流频率信号(CS6)，所述电流频率信号(CS6)激励灯(10)的水平声学和纵向声学组合模式。
9.根据权利要求8的电源(12)，其中所述固定电流频率信号(CS8)的振幅和频率是可以选择地调整的，以便稳定灯(10)内的垂直偏析的减少。
10.一种用于减少高亮度放电灯(10)中的垂直偏析的方法，所述方法包括给灯(10)提供电流频率信号(CS2，CS6)，所述电流频率信号(CS2，CS6)激励灯(10)的水平声学和纵向声学组合模式；和控制所述电流频率信号(CS2，CS6)以稳定灯(10)内的垂直偏析的减少。
11.根据权利要求10的方法，还包括给灯(10)提供电流频率扫描信号(CS1，CS5)，所述电流频率扫描信号(CS1，CS5)具有频率范围以稳定灯(10)的操作。
12.根据权利要求11的方法，还包括在第一时间周期(T1)期间产生所述电流频率扫描信号(CS1)；在第二时间周期期间(T2)产生所述电流频率信号(CS2)；和调整所述第二时间周期(T2)，由此稳定灯(10)内的垂直偏析的所述减少。
13.根据权利要求11的方法，还包括产生方波形式的电流频率扫描信号(CS4)，所述电流频率扫描信号(CS4)具有频率范围以激励灯(10)的所述水平声学和纵向声学组合模式；和扫描作为所述电流频率扫描信号(CS4)的函数的正弦波形式的所述电流频率信号(CS2)。
14.根据权利要求11的方法，还包括产生固定电流频率信号(CS8)；产生电流频率扫描信号(CS7)；和产生作为所述固定电流频率信号(CS8)和所述电流频率扫描信号(CS7)的函数的所述电流频率信号(CS6)。
15.一种用于减少高亮度放电灯(10)中的垂直偏析的方法，所述方法包括提供方波形式的第一电流频率扫描信号(CS4)；和响应所述第一电流频率扫描信号(CS4)，给灯(10)提供正弦波形式的第二电流频率扫描信号(CS2)，所述第二电流频率扫描信号(CS2)具有频率范围以激励灯(10)的水平声学和纵向声学组合模式。
16.根据权利要求15的方法，还包括在时间周期(T2)期间产生所述第二电流频率扫描信号(CS2)；知选择性地调整所述时间周期(T2)的时间或所述频率范围以稳定灯(10)内的垂直偏析的减少。
17.一种用于减少高亮度放电灯(10)中的垂直偏析的方法，所述方法包括在第一时间周期(T1)期间，给灯(10)提供第一电流频率扫描信号(CS1)，所述第一电流频率扫描信号(CS1)具有第一频率范围以稳定灯(10)的操作；和在第二时间周期(T2)期间，给灯(10)提供第二电流频率扫描信号(CS2)，所述第二电流频率扫描信号(CS2)具有第二频率范围以激励灯(10)的水平声学和纵向声学组合模式。
18.根据权利要求17的方法，还包括选择性地调整所述第二频率范围或所述第二时间周期(T2)的时间，以便稳定灯(10)内的垂直偏析的减少。
19.一种用于减少高亮度放电灯(10)中的垂直偏析的方法，所述方法包括提供固定电流频率信号(CS8)；提供电流频率扫描信号(CS7)；和提供作为所述固定电流频率信号(CS8)和所述电流频率扫描信号(CS7)的函数的电流频率信号(CS6)，所述电流频率信号(CS6)激励灯(10)的水平声学和纵向声学组合模式。
20.根据权利要求19的方法，还包括选择性地调整所述固定电流频率信号(CS8)的振幅或频率，以便稳定灯(10)内的垂直偏析的减少。
全文摘要
公开了一种用于减少长和细的高亮度放电灯中的垂直偏析(颜色混合)的电源系统执行方法。每个系统给灯提供电流频率信号，激励灯的水平声学和纵向声学组合模式，由此可以实现灯内的颜色混合。每个系统还按照稳定灯内的颜色混合所需而调整电流频率信号。
文档编号H05B41/24GK1457626SQ02800362
公开日2003年11月19日 申请日期2002年2月13日 优先权日2001年2月22日
发明者J·M·克拉默 申请人:皇家菲利浦电子有限公司