[发明专利]放电灯系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种放电灯系统，尤其涉及一种对放电灯进行恒功率控制的放电灯系统及其控制方法。

背景技术

高强度气体放电灯(high intensity discharge(HID)lamps)由于具有较高的效率、良好的显色性(color rendering)与较长的使用寿命，而被广泛应用于许多方面。然而，高强度气体放电灯是个复杂的负载，在其工作期间，放电灯的参数(电压、电流与功率)经常改变。图1所示为该类放电灯中一个典型控制策略的波形图。在放电灯被点燃后，当其处于上升阶段时，该放电灯通常运行在一个恒电流的工作模式下，且该放电灯的功率随着放电灯电压(V_lamp)的增加而逐渐增加(恒流阶段)。为了获得较佳的放电灯性能，当放电灯电压大于第一预定值V1时，则进入了恒功率控制阶段，放电灯的灯电压继续上升至灯阻抗为一稳态值，此时采用了将放电灯的功率调节在一固定值的工作模式。在放电灯的整个寿命周期内，放电灯的灯阻抗会随着灯使用时间的增加而增加，因此放电灯的灯电压也会随着灯使用时间的增加而升高，而放电灯的功率则控制在一恒定值。

当前，对于放电灯处于恒功率阶段的控制，一般采用直接检测放电灯电压(V_lamp)与放电灯电流(I_lamp)，进行一定运算处理来对放电灯进行恒功率控制，但是，在实际应用中，在一些应用场合直接检测V_lamp与I_lamp较为困难，从而使得直接通过检测V_lamp与I_lamp来对放电灯进行恒功率控制也较为困难。

另，在放电灯的一些应用中，如在投影系统中，对于放电灯，其发出不同颜色的光，所需的灯电流也各不相同，如图2，绘示了在一定时间内放电灯电压(V_lamp)与放电灯电流(I_lamp)的波形图，由图可知，放电灯电压与放电灯电流总是在跳变，而并未维持在一恒定值，则如果直接进行对放电灯功率进行恒功率控制，将带来准确性问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种放电灯系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种放电灯系统，包括：一放电灯；一供电装置，用以提供一直流输入电压及一直流输入电流；一转换器，连接于所述供电装置及所述放电灯，用以给所述放电灯提供能量；一直流输入电压检测单元，连接于所述供电装置，用以检测直流输入电压；一直流输入电流检测单元，连接于供电装置，用以检测直流输入电流；一灯状态检测单元，用以检测反映灯状态的信号；以及一控制器，连接于转换器、直流输入电压检测单元、直流输入电流检测单元及灯状态检测单元，该控制器用以根据直流输入电压、直流输入电流及反映灯状态的信号以透过转换器对放电灯进行控制。

优选地，上述控制器透过上述转换器对上述放电灯进行控制为恒功率控制。

优选地，上述恒功率控制包括对上述直流输入电压，上述直流输入电流以及上述灯状态进行补偿。

优选地，上述直流输入电压，上述直流输入电流以及上述灯状态的补偿为线性补偿或非线性补偿。

优选地，上述灯状态检测单元检测上述控制器产生的占空比信号，或者检测反映灯电压的信号。

优选地，上述转换器为一半桥逆变器，该半桥逆变器包含两个切换开关。

优选地，上述控制器还包含：一微处理器，用以将上述直流输入电压、上述直流输入电流及上述反映灯状态的信号进行处理，并产生一处理信号；一控制单元，用以根据上述处理信号产生一控制信号；以及，一驱动器，用以根据上述控制信号产生一驱动信号，上述驱动信号用以驱动上述两个切换开关。

优选地，上述灯状态检测单元为一占空比检测单元，用以检测上述控制信号以获得对于上述两个切换开关的上述驱动信号的占空比，并根据上述驱动信号的占空比提供上述反映灯状态的信号。

优选地，上述转换器为一全桥逆变器，该全桥逆变器包括两个高频切换开关和两个低频切换开关。

优选地，上述控制器还包含：一微处理器，用以将上述直流输入电压、上述直流输入电流及上述反映灯状态信号进行处理，并产生一处理信号；一控制单元，用以根据上述处理信号分别产生一第一控制信号及一第二控制信号；以及一第一驱动器和一第二驱动器，上述第一驱动器接收上述第一控制信号并产生与该第一控制信号相对应的一第一驱动信号以驱动上述两个高频切换开关，上述第二驱动器接收上述第二控制信号并产生与该第二控制信号相对应的一第二驱动信号以驱动上述两个低频切换开关。