专利名称：用于驱动高压放电灯的方法以及电子镇流器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于借助高频信号来驱动高压放电灯的方法，其中该高压放电灯 至少包括第一电极和第二电极，其中第一电极和第二电极设置为使得电极尖端对置，其中 在电极尖端的区域中分别设置有灯丝，其中高压放电灯在其稳定工作之前在启动阶段中经 历如下阶段延迟阶段、击穿阶段、电极加热阶段和燃烧器加热阶段，其中在电极加热阶段 结束之后第一电极和第二电极在至少一个能够预先给定的持续时间内被激励，使得高压放 电灯以大于标称灯电流的灯电流来驱动。此外，本发明还涉及一种用于借助高频信号来驱 动高压放电灯的电子镇流器，其中该电子镇流器包括控制装置，该控制装置设计为将高压 放电灯在其稳定工作之前在启动阶段中以如下阶段来驱动延迟阶段、击穿阶段、电极加热 阶段和燃烧器加热阶段，其中控制装置还设计为在电极加热阶段结束之后以大于标称灯 电流的灯电流来驱动高压放电灯。
背景技术：
在高压放电灯的高频工作中，在电极的灯丝上或者甚至在灯丝之后观察到弧起点 (Bogenansatz) 0然而所希望的是，弧从电极尖端延伸至电极尖端。由于不希望的位置上的 弧起点，电极过快地耗损，使得明显缩短了高压放电灯的使用寿命。如果高压放电灯以低频信号驱动，则在电极的灯丝上不会出现不希望的弧起点。 其原因在于在低频工作中电流从一个电极流向另一电极的持续时间足够长，以便对相应 的电极进行持续加热。由此如所希望的那样将弧拉到电极尖端上。然而，低频工作具有的缺点是，实现起来较复杂并且相应的电子镇流器具有不希 望地高的损耗。在US 2003/0127993中公开了这类用于驱动高压放电灯的方法。根据上述出版 物的教导，高压放电灯以高频信号来驱动，其中为了避免在灯丝上的弧起点(在那里称为 后电弧放电(Back-Arcing))，该高压放电灯在燃烧器加热阶段(电弧管加热，arc tube heating)的整个持续时间期间被馈入灯电流，该灯电流为最大电流的至少85%。如所述出 版物的图3中可以看到的那样，灯燃烧电压在燃烧器加热阶段的开始时为在稳定工作中的 标称灯燃烧电压(即在灯数据表中所说明的典型的燃烧电压)的大约10%到20%，并且在 结束时为稳定工作中的标称灯燃烧电压的大约100%。经过该教导，确定如下两个缺点一 方面灯泡从内部变黑，由此会发射更少的光，另一方面在灯电极上发生材料剥离或者材料 蒸发，这导致缩短灯的使用寿命。
发明内容
因此，本发明的任务在于改进开头所述的方法或者开头所述的电子镇流器，使得 一方面可以可靠地防止弧开始于灯丝中的至少一个上或者开始于灯丝中的至少一个之后， 另一方面不会出现灯泡变黑。该任务通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求10的特征的电子镇流器来解决。本发明基于如下知识灯泡的变黑的原因在于，在现有技术中在高压放电灯的内 部压力尚过低的时刻已经出现大电流阶段(即高压放电灯以大于标称灯电流的灯电流工 作的阶段)。高压放电灯的内部压力与瞬时灯燃烧电压相关。参照us 2003/0127993A1的 图3，因此错误的是，高压放电灯在燃烧器加热阶段开始时已经以大于标称灯电流的灯电流 驱动。在该时刻，灯燃烧电压尚过低，大约为稳定工作中的标称灯燃烧电压的10%到20%， 由此灯内部压力还不是高到足以防止钨从电极上蒸发。这于是导致灯泡变黑以及电极融化 的不希望的效应。现在当在填充物的主要部分尤其是汞和MH填充物已经蒸发的时刻开始大电流阶 段时，在灯内的高压起到扩散阻碍作用，使得从电极所蒸发的或者溅射的钨不能沉积在壁 上。当在瞬时灯燃烧电压为稳定工作中的标称灯燃烧电压的至少40%的时刻实施大电流阶 段时，情况如此。在一个优选的改进方案中，当瞬时灯燃烧电压大于标称灯燃烧电压的60%时，可 预先给定的持续时间为0. Is到30s，尤其是0. Is到5s，并且当瞬时灯燃烧电压在标称燃烧 电压的40%到60%之间时，该持续时间尤其为0. 2s到30s。在US 2003/0127993A1中公开了将大电流阶段置于燃烧器加热阶段中，然而不利 的是在整个燃烧器加热阶段期间，于是根据本发明可以设计的是，大电流阶段(按照根据 本发明的标准)可以发生在燃烧器加热阶段期间，更为优选地发生在高压放电灯的稳定工 作期间。在那里，在最小的电流提高的情况下和/或在尽可能短的持续时间的情况下实现 了弧的起点从灯丝切换到电极尖端上。由于大的电流仅仅必须短时可供使用，同样由于小 的提高已足够，所以节省了借助其来驱动高压放电灯的电子镇流器，因为在该时刻在高压 放电灯中已经建立了显著的内部压力。优选地，对于在至少一个可预先给定的持续时间期间的灯电流适用1. 2彡Iboost/ 彡3. 5，尤其是1. 6彡Iboost/Inenn彡2. 5，其中Ib。。st表示在可预先给定的持续时间期间
的灯电流而In_表示标称灯电流。参照上述实施形式，如果至少一个可预先给定的持续时 间在稳定工作期间出现，则灯电流Ib。。st相应地优选在所说明的电流范围的下边界处变动。在一个特别优选的改进方案中，在步骤a)之后检查弧是否从第一电极的尖端延 伸至第二电极的尖端，其中如果情况不是如此，则将步骤a)重复至少一次。这开创了如下 可能性在第一尝试中尝试借助工作参数将弧的起点从灯丝切换到电极尖端，即尤其是在 可预先给定的持续时间期间选择灯电流以及选择持续时间本身的长度，使得其对于电子镇 流器和/或高压放电灯是尽可能小的负载。如果所希望的目的未实现，则可以重复步骤a)， 其中现在切换到两个参数的至少之一的负载更大的值，以便现在以较大的可靠性实现该目 的。优选地，在重复步骤a)的情况下，灯电流Ib。。st相对于前面的步骤a)提高 0. l*Ib。。st到1. 0*Ib。。st。此外优选的是，在重复步骤a)时，即以原始灯电流Ib。。st或者相对 于前面的实施形式已经以提高的灯电流Ib。。st来重复步骤a)的情况下，将可预先给定的持 续时间相对于前面的步骤a)提高20%到200%。灯电流的提高或者可预先给定的持续时 间的提高可以分步地实现，其中灯电流的提高可以与持续时间的提高无关地进行或者同时 进行。
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优选的是，分析灯燃烧电压来确定弧是否从第一电极的尖端延伸至第二电极的尖 端。如果瞬时测量的灯燃烧电压高于所希望的灯燃烧电压的5%到10%之间，则由此可以 得出的是，弧尚未从第一电极的尖端延伸至第二电极的尖端。另外的有利实施形式由从属权利要求中得到。参照根据本发明的方法所描述的优 选实施形式及其优点只要可应用也相应地适于根据本发明的电子镇流器。在此，控制装置 设计为执行相应的方法步骤。
现在在下面参照所附的附图更为详细地阐述根据本发明的方法的实施例。其中图1在示意图中示出了高压放电灯的灯泡，其中弧起点在左边的电极中并不在电 极尖端上；以及图2在示意图中示出了瞬时灯燃烧电压UBm关于时间的时间变化曲线。
具体实施例方式图1示出了高压放电灯的灯泡10。该灯泡包括透明的玻璃壳体12以及第一电极 14a和第二电极14b。在每个电极14a、14b的端部上设置有灯丝，这样在电极14a上设置有 灯丝16a而在电极14b上设置有灯丝16b。电极尖端用18a或18b来表示。此外，绘出了弧20，其由于对流而向上弯曲。如可清楚地看到的是，在左边电极 14a的区域中弧并非开始于电极尖端18a上，而是在灯丝16a之后。然而，所希望的是，弧 20在电极尖端18a和电极尖端18b之间延伸。图2示出了瞬时燃烧电压UB_的时间曲线，其中瞬时燃烧电压UB_以对数方式绘 制，以便能够实现相关区域的良好的可辨识性。在延迟阶段期间，瞬时灯燃烧电压UB_在 lkV到5kV之间。这在击穿阶段DP期间降低到10V到20V之间的值。随后是电极加热阶 段，在该电极加热阶段中灯燃烧电压可以升高到200V或者甚至300V。在整个电极加热阶段 期间，如通过图2中的点状电压区域所表示的那样，瞬时燃烧电压UB_可以在10V到300V 之间来回跳跃。接着电极加热阶段之后是燃烧器加热阶段。燃烧器加热阶段的开始通过如下方式 来限定在第一电极14a和第二电极14b之间形成稳定的弧20。在燃烧器加热阶段之后， 瞬时灯燃烧电压UB_从10V至20V上升到在稳定工作中的标称灯燃烧电压，该标称灯燃烧 电压对应于在灯数据表中所给出的灯的典型燃烧电压。绘制有在时刻、开始的区域，其中该时刻的特征在于在那里瞬时灯燃烧电压UB_ 为稳定工作中的标称灯燃烧电压UBn_的40%。如通过时刻、的箭头所表示的那样，高压 放电灯在该时刻才允许至少在可预先给定的持续时间期间以大于标称灯电流的灯电流来 驱动。通过该措施一方面实现了弧20从电极尖端18a延伸至电极尖端18b，而另一方面可 靠地防止了灯泡10的变黑以及电极14a、14b的熔融。如在图2中可明显看到的那样，可预先给定的持续时间可以发生在燃烧器加热阶 段期间或者发生在稳定工作期间。在该阶段中，对于灯电流适用1.2 ^ 113。_/111_彡3.5，尤其是1.6彡Iboost/ ( 2. 5，其中Ib。。st表示在可预先给定的持续时间期间的灯电流，而In_表示标称灯电流。当瞬时灯燃烧电压大于标称灯燃烧电压的60%时，可预先给定的持续时间尤其为0. Is 到30s，尤其是0. Is到5s，当瞬时灯燃烧电压为标称灯燃烧电压的40%到60%之间时，可 预先给定的持续时间尤其为0. 2s到30s。 如果在大电流阶段的首次应用之后弧还一直未从电极尖端18a延伸至电极尖端 18b(这可以通过分析灯燃烧电压来检查)，则可以接着的是一个或多个其他的大电流阶 段。在这些其他大电流阶段内可以提高灯电流Ib。。st和/或可预先给定的持续时间。
权利要求
一种用于借助高频信号驱动高压放电灯的方法，其中高压放电灯至少包括第一电极(14a)和第二电极(14b)，其中第一电极(14a)和第二电极(14b)设置为使得电极尖端(18a，18b)对置，其中在电极尖端(18a，18b)的区域中分别设置有灯丝(16a，16b)，其中高压放电灯在其稳定工作之前在启动阶段中经历如下阶段延迟阶段、击穿阶段、电极加热阶段和燃烧器加热阶段，其中在电极加热阶段结束之后第一电极(14a)和第二电极(14b)在至少一个能够预先给定的持续时间内被激励，使得高压放电灯以大于标称灯电流(Inenn)的灯电流(Iboost)来驱动，其特征在于所述方法包括如下步骤a)驱动高压放电灯，使得该高压放电灯在所述至少一个能够预先给定的持续时间内具有瞬时灯燃烧电压(UBmom)，该灯燃烧电压为稳定工作中的标称灯燃烧电压(UBnenn)的至少40％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当适用UB_> 0. 6*UB_时，能够预先给定 的持续时间为0. Is到30s，尤其是0. Is到5s，其中UBm。m是瞬时灯燃烧电压，UBn_是标称灯 燃烧电压，而当适用0. 4*UBnem彡UBmom彡0. 6*UBnenn时，能够预先给定的持续时间尤其是0. 2s 到 30s。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个能够预先给定的持续时 间发生在燃烧器加热阶段期间。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个能够预先给定 的持续时间发生在稳定工作期间。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于在所述至少一个能够 预先给定的持续时间期间的灯电流适用1.2彡113。_/1_彡3.5，尤其是1.6彡Iboost/ Inem ( 2. 5，其中Ib。。st表示在能够预先给定的持续时间期间的灯电流，而In_表示标称灯 电流。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤a)之后检查弧(20)是 否从第一电极(14a)的尖端(18a)延伸至第二电极(14b)的尖端(18b)，其中如果情况并非 如此，则将步骤a)重复至少一次。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在重复步骤a)时，灯电流(Ib。。st)相对于 前面的步骤a)提高0. 1*1boost 至1J 1. 0*Ib。。st。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在重复步骤a)时，能够预先给定的持 续时间相对于前面的步骤a)提高20%到200%。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，分析灯燃烧电压(UB_)来 确定弧(20)是否从第一电极(14a)的尖端(18a)延伸至第二电极(14b)的尖端(18b)。
10.一种用于借助高频信号驱动高压放电灯的电子镇流器，其中该电子镇流器包括控 制装置，该控制装置设计为将高压放电灯在其稳定工作之前在启动阶段中以如下阶段来驱 动延迟阶段、击穿阶段、电极加热阶段和燃烧器加热阶段，其中控制装置还设计为在电极加热阶段结束之后以大于标称灯电流(In_)的灯电流 (Iboost)来驱动高压放电灯，其特征在于，该控制装置还设计为驱动高压放电灯，使得该高压放电灯在至少一个能够预先给定 的持续时间内具有瞬时灯燃烧电压(UB_)，该灯燃烧电压为稳定工作中的标称灯燃烧电压 (UB enn)的至少 40%。
全文摘要
本发明涉及一种用于借助高频信号驱动高压放电灯的方法和相应的电子镇流器，其中高压放电灯至少包括第一电极和第二电极，其中第一电极和第二电极设置为使得电极尖端对置，其中在电极尖端的区域中分别设置有灯丝，其中高压放电灯在其稳定工作之前在启动阶段中经历如下阶段延迟阶段、击穿阶段、电极加热阶段和燃烧器加热阶段，其中在电极加热阶段结束之后第一电极和第二电极在至少一个能够预先给定的持续时间内被激励，使得高压放电灯以大于标称灯电流的灯电流来驱动，该方法包括如下步骤a)驱动高压放电灯使得该高压放电灯在至少一个能够预先给定的持续时间内具有瞬时灯燃烧电压，该灯燃烧电压为稳定工作中的标称灯燃烧电压的至少40％。
文档编号H05B41/288GK101877928SQ20101016922
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者斯特凡·利希滕伯格, 约阿希姆·米尔施勒格尔 申请人:奥斯兰姆有限公司