[发明专利]用于驱动放电灯的电路装置以及用于驱动放电灯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动如使用于图像投影的设备中的放电灯的电 路装置，尤其是用于驱动高压放电灯以及超高压放电灯(Hoechstdruck- Entladungslampen)的电路装置。本发明针对由放电灯引起的闪烁现象的 问题。尤其是，本发明针对通过直流(DC)电流来减小闪烁现象而出现 的问题。

背景技术

在放电灯(以下也简称为灯)工作时，存在电极尖端增长的现象。从 电极在一个位置处被蒸发的材料在优选的位置上又沉积到电极上并且导 致形成电极尖端。电极尖端目前具有如下优点：灯中产生的弧放电的等离 子体弧在电极上具有稳定的起始点(Ansatzpunkt)，而不会在多个起始点 之间跳跃。放电点的跳跃也称作弧跳跃并且以灯的闪烁表现出来。这种情 况特别是在将灯的光用于图像投影的情况下形成干扰。

弧的起始点仅仅在用作阴极的电极上形成。弧在阳极上的起始部是面 状的。所以在以交流电驱动的灯中弧跳跃是普遍的问题，因为随着每次极 性切换，弧必须在从阳极到阴极切换的电极上找到起始点。上面所述的电 极尖端形成了弧的优选的起始点并且因此降低了弧跳跃。

然而通过电极尖端也会出现一些问题。在不利的情况下，会形成两个 或者更多个电极尖端。于是，会出现弧起始部在不同的电极尖端之间跳跃。

在文献EP 1 624 733 A2(Suzuki)中该问题通过以下方式来解决：在 所限定的时间中降低驱动灯的工作频率、即交流电的频率。该方法通过如 下方式来起作用：电极在其用作阳极的期间被加热，而在其用作阴极的期 间被冷却。于是得到了具有对应于工作频率的时间变化曲线的温度波动。 在高频的情况下，由于电极的热容而出现了平均温度。在所谓的方波驱动 中，灯以频率典型为200Hz至5000Hz的方波电流来驱动。根据灯的结构 类型，在200Hz的情况下已经会引起电极的明显的温度调制。在强烈的 温度调制的情况下，电极达到了如下温度：在该温度情况下多余的电极尖 端熔融。

当电极尖端变得过长并且由此电极之间的等离子体弧变短时，出现另 一问题。等离子体弧的缩短导致灯的燃烧电压降低。由于灯通常被调节到 恒定的功率上，所以降低的燃烧电压导致增大的电流。这对于灯的驱动设 备中的部件的负载是不利的。参与提供灯电流的部件必须针对增大的灯电 流来设计或者忍受损害。

视频投影通常需要具有不同颜色的时间序列的光源。如在文献US 5, 917,558(Stanton)中所描述的那样，这可以通过旋转的色轮来实现，该 色轮从灯的光中过滤出交替的颜色。光具有某种颜色的持续时间并不一定 需要相等。更为确切地说，可以通过持续时间彼此间的关系来调节所希望 的、针对投影的光而形成的色温。

通常，灯以方波灯电流来驱动。方波灯电流的周期持续时间的倒数理 解为上述工作频率。该灯电流在现有技术中借助换向设备从直流源中产 生。换向设备通常由电子开关构成，电子开关以方波灯电流的节拍使直流 源的极性换向。在换向时，实际上并不能完全避免超调。因此，在现有技 术中，要进行换向的时刻与光的颜色切换的时刻合并，以便减弱超调。对 此，提供了同步信号，该同步信号与上述色轮同步地具有同步脉冲。借助 同步信号使颜色切换与灯电流的换向同步。

在根据EP 1 624 733 A2(Suzuki)的现有技术中，如上面所阐述的那 样，在限定的时间上将工作频率降低，由此熔融了附加的电极尖端。在此， 出现了如下问题：由于频率降低而不再保证借助同步信号使换向同步。由 此，换向也会出现在恰好不出现颜色切换的时刻。

发明内容

试验表明，在用于投影目的的高压放电灯工作期间电极尖端生长，电 极尖端引起了上述问题：闪烁和大的灯电流。电极尖端的被调节的熔融对 抗这两个问题。

本发明的任务是提供一种用于驱动放电灯的电路装置，其中电极尖端 的熔融可调节并且同时始终与颜色切换同步地实现换向。

此外，本发明的一个任务是提供一种对应于上述任务的方法。由于本 发明也具有方法方面，因此不仅可以在装置特征方面而且可以在方法特征 方面来理解以下的描述。