[发明专利]照明装置以及放电灯操作的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括放电灯和驱动器电路的照明装置并且涉及一种放电灯操作的方法。

背景技术

已知各种各样的放电灯，其包括具有至少两个以某一间距布置的电极的放电管。在这些灯中，电弧在这些电极之间产生。

本发明特别涉及HID灯(高强度气体放电灯)。已知的HID类型的灯在其放电管内有不同填充物，填充物成分选自，例如汞(Hg)，惰性气体，特别是氙(Xe)，以及金属卤化物。已知的各种类型的灯在其几何形状上，特别是电极间距上也不同。此处，短弧灯具有小于2.5mm的电极间距。

具有高功率密度的短弧灯包括UHP(超高性能)以及CPL灯(紧凑型高功率)灯。US-A-5 109 181描述了这种类型的高压汞蒸汽放电灯。其电极是由钨制成的。放电管内的填充物包括一定量的汞，以使工作压力在200bar以上。这种类型的灯工作在30到50W的标称功率下。今天，可获取标称功率高达300W的相应类型的UHP灯。

通常与放电灯相关的、并且是由于增加的功率密度所引起的问题是电极烧蚀，特别是对于短弧HID灯来说，其中尤其是UHP和CPL灯。在灯工作期间，电极间距增加。特别是在其中要求点光源的应用中，如投影应用中，这将导致光通量损失。因此，电极烧蚀是造成放电灯维护失败的原因。

已进行多种尝试来减少电极烧蚀，其中包括冷却电极以及仔细选取电极材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括放电灯和驱动器电路的照明装置和一种减少了电极烧蚀的放电灯的操作方法。

根据本发明，一方面，该目标是通过根据权利要求1的照明装置，根据权利要求12的驱动器电路，以及根据权利要求15的放电灯操作方法(关闭序列)实现的。另一方面，该目标是通过根据权利要求8的照明装置，根据权利要求13的驱动器电路，以及根据权利要求16的放电灯操作方法(打开序列)实现的，并且也可以通过将这两者结合来实现。从属权利要求指的是优选实施方案。

本发明基于一不寻常效应的发现。本发明人已经观察到，通过攀升功率来操作放电灯，即在一个时间区间内利用随时间增加的电功率来操作该灯，电极间距将减少。通过根据特定序列来操作放电灯，可以利用该不寻常效应来限制电极烧蚀。

根据上面所给目的的第一解决方案，提供了用于利用电功率操作放电灯的驱动装置。这些驱动装置对应于电子驱动器电路，该电子驱动器电路控制电流、电压和/或提供给放电灯的电功率。可以在灯终端将该灯连接至驱动器电路。

根据本发明，操作驱动装置以便在关闭灯之前根据关闭序列来操作灯。该关闭序列包括功率攀升间隔，即一种时间间隔，在该时间间隔内利用随时间增加的电功率来操作该灯。此处虽然用了“攀升”这个术语，但并不意在限制随时间变化的功率曲线的实际形状。通常，只要求该功率曲线从功率攀升间隔起始处的较低值增加至该间隔末端的较高值。在该间隔内，该攀升优选地单调递增。在优选实施方案中，该攀升实际上应当至少基本是直线。

由于所发现的不寻常效应，利用功率攀升间隔期间随时间增加电功率来操作灯将导致电极间距减少。如果在功率攀升间隔之后关闭该灯，该效应将得到保留。尽管还可以以功率攀升间隔末端所达到的增加的功率值来进一步操作灯，但是优选在功率攀升间隔之后直接关闭灯。

根据本发明的装置和方法有助于有效地限制以及甚至逆转电极烧蚀。在用于放电灯的已有驱动器电路中可以很容易实现该方法。

如实验所示，可以通过多种不同途径来实现通过利用功率攀升减少电极间距的预期的效应。功率攀升间隔可以有5秒到30分钟的持续时间。优选地，该持续时间可以是30秒到15分钟，最优选地，可以是1分钟到10分钟。在功率攀升间隔内，电功率可以增加灯标称功率的0.1％到50％。优选地，增加标称功率的0.2％到20％。在最优选的实施方案中，增加标称功率的1％到10％.给出的功率攀升间隔期间每单位时间电功率的增加量可以与灯标称功率有关。该值的可能范围是非常宽的。不管所述曲线是否如优选的是直线，或不是直线，每秒可以总体增加标称功率的5*10^-5％到10％。更优选地，增加2*10^-4％/秒到0.7％/秒。最优选地，增加1*10^-3％/秒到0.1％/秒。当然，必须确保增加的功率不会使灯损坏。因此，在一些应用中可能还需要有相应措施，例如，特殊冷却。