[发明专利]用于气体放电光源的启动器

说明书

技术领域

本发明涉及气体放电光源，具体涉及用于气体放电光源的启动器。

背景技术

灯启动器可用于启动并运行气体放电灯。气体放电灯包括阴极，该阴极可以是设置在例如管子的充气罩内的灯丝。该灯丝用于在罩内触发电弧，以使气体电离。一旦使气体电离，气体就可形成产生光能的等离子体。可用一个或多个电子元件形成这样的启动器。灯启动器可用于控制在启动和运行期间提供给灯的电压和电流。该启动器通常包括预热周期和启动周期。在预热周期期间，将电压和电流供给灯丝，以使气体变热。一旦使气体变热，就可将电压和电流供给灯以便触发电弧。

操作周期之前预热周期的持续时间可基于预定的时间段、可基于具有与灯相似的加热特征的电阻器或供给气体放电灯的电流或电压。此外，在一类预热电路中，通过测量灯丝的电压(V)和流过灯丝的电流(I)来确定灯丝的电阻。在将灯丝加热到预先指定的电阻(R＝V*I)时，预热周期完成且灯进入操作周期。

最佳的预热持续时间使灯的寿命最大化，然而，就所有这些类型的预热方案而言，启动器使用时间、电压、电流或电阻的一般预定值的某种形式来确定预热周期的持续时间。因此，与这种启动器一起使用的灯的类型必须是已知的并预先进行测试，以确定将在该预热周期中使用的时间、电压、电流或电阻的一般预定值。此外，气体放电灯的材料和制造中的变化致使灯的最佳预热持续时间发生显著的变化，甚至在由同一制造商利用相同材料制造的灯中也是如此。因此，一种灯的最佳预热持续时间可极大地缩短灯的寿命或另一种类似的灯的可靠性。而且，随着气体放电灯的老化，最佳预热持续时间可发生变化，并且可在不同的灯中有所差别地变化。这样就需要一种具有灯特有的预热持续时间的启动器，而这种灯特有的预热持续时间是为与该启动器一起使用的特定气体放电光源定制的，即使当气体放电光源先前不是已知的或者未对其进行过测试以优化启动器的运行时也是如此。

发明内容

气体放电光源和用于控制启动的启动器利用镇流器来操作。该启动器被配置成为通过镇流器通电的特定气体放电光源定制预热周期的持续时间。当气体放电光源首先通过镇流器通电时，基于由启动器计算的灯丝电阻，由启动器执行预热周期的定制。

启动器可包括用于测量由镇流器供给气体放电光源的电流大小的电流传感器。启动器还可包括用于测量包括在气体放电光源中的一个或多个灯丝两端的电压大小的电压感测能力。在最初将气体放电光源通电时，启动器可在已测电压和电流的基础上计算一个或多个灯丝的“冷”灯丝电阻(rcold)值。由启动器管理的预热周期的持续时间可基于所计算的rcold值。

启动器还可包括开关。可使开关耦合于包括在气体放电光源中的第一和第二阴极或灯丝之间。当闭合开关时，第一和第二灯丝可以相互串联的方式硬连线并且与镇流器串联硬连线。当镇流器供电时，启动器可测量电压和电流并计算用于特定气体放电光源的rcold值。此外，启动器可使开关维持在闭合位置，以便预热第一和第二灯丝。基于所计算的rcold值，启动器可计算用于气体放电光源的目标“热”灯丝电阻(rhot)值。所计算的目标rhot值可基于预热周期结束时所希望的灯丝温度。在预热周期期间，开关保持闭合，并且启动器迭代计算所测得的灯丝电阻(rmeas)。当所测得的灯丝电阻(rmeas)达到所计算的目标rhot值时，可完成预热周期的持续时间并且启动器可打开开关。

利用专用于特定气体放电光源的所计算的rcold值和所计算的rhot值，启动器可选择定制的预热周期的持续时间，以使气体放电光源的寿命长度最大并且优化气体放电光源的启动和运行可靠性。此外，启动器可提供用于识别与气体放电光源有关的运行和/或机械问题的诊断功能。另外，启动器可通过调节预热周期的持续时间来自动补偿气体放电光源的特定特征的变化。

通过检查下面的附图和详细描述，本领域的技术人员将会明白本发明的其它系统、方法、特征和优点。本发明旨在所有这样的附加系统、方法、特征和优点均包括在本说明书中、属于本发明的范围并且由下面的权利要求书来保护。

附图说明

通过参考下面的附图和描述可以更好地理解本发明。图中的元件不必按比例绘制，相反要把重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记在不同的视图中表示相应的部分。

图1是与镇流器和气体放电光源耦合的启动器的框图。

图2是rhot/rcold与温度的关系曲线图。

图3是与镇流器和气体放电光源耦合的启动器的另一个框图。

图4是图3的启动器和气体放电光源的运行流程图的第一部分。