CN102017810B - 用于驱动放电灯的方法以及带有放电灯的照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于驱动放电灯(1)的方法，其中在放电灯(1)的工作中对电极(6，7)至少暂时地输送加热电流(I_H)和放电电流(I_d)，其中在放电灯(1)的标准工作中，将通过与电极(6，7)相连的馈电装置(8，9，10，11)输送的电流(I₁，I₂)的平方之和的值(SoS1，SoS2)设置为在针对放电灯(1)预先给定的测试电流(I_T)的平方的1.2倍到该测试电流(I_T)的平方的2倍之间的区间中，其中该测试电流(I_T)将电极(6，7)加热到热-冷电阻比为4.75的值。本发明还涉及一种照明系统，其带有放电灯和用于放电灯的驱动装置。

Description

用于驱动放电灯的方法以及带有放电灯的照明系统

技术领域

本发明涉及一种用于驱动放电灯的方法，其中在放电灯的工作中对放电灯的电极至少暂时地输送加热电流和放电电流。此外，本发明涉及一种照明系统，其具有放电灯和用于放电灯的驱动装置，借助该驱动装置可以在放电灯的工作中为放电灯的电极至少暂时地输送加热电流和放电电流。

背景技术

放电灯在多种构型和应用中已知。在放电灯的工作中，出现多种物理效应，由此得到放电灯的光生成。在该情况中，也出现在放电容器中的填充气体的放电与灯电极的共同作用。这些物理效应也对放电灯或其部件的寿命具有或强或弱的影响。

发明内容

本发明的任务是，提出一种用于驱动放电灯的方法以及一种带有放电灯的照明系统，其中可以延长放电灯的寿命。

该任务通过根据本发明的方法和照明系统来解决。

根据本发明的一方面，提供了一种用于驱动放电灯的方法，其中在放电灯的工作中对电极至少暂时地输送加热电流和放电电流，其特征在于，在放电灯的未被调光的工作中，将通过与电极相连的馈电装置输送的电流的平方之和的值设置为在针对放电灯预先给定的测试电流的平方的1.2倍到该测试电流的平方的2倍之间的区间中，其中该测试电流将电极加热到热-冷电阻比为4.75的值。

根据本发明的另一方面，提供了一种照明系统，该照明系统具有放电灯和用于放电灯的驱动装置，借助驱动装置能够在工作中至少暂时地将加热电流和放电电流输送给放电灯的电极，其特征在于，在放电灯的未被调光的工作中，通过与电极相连的馈电装置输送的电流的平方和的值能够设置为在针对该放电灯预先给定的测试电流的平方的1.2倍到该测试电流的平方的2倍之间的区间中，其中该测试电流将电极加热到热-冷电阻比为4.75的值。

在根据本发明的用于驱动放电灯的方法中，在放电灯的工作中至少暂时地对该放电灯的至少一个电极输送加热电流和放电电流。本发明的一个重要思想在于，在放电灯的标准工作中，将放电灯的工作中通过与电极相连的馈电装置输送的电流的平方之和的值设置为针对放电灯预先给定的测试电流的值的平方的1.2倍到该测试电流的值的平方的2倍之间的区间中。通过这种工作方式以及电子工作参数(即电流)的特定的匹配，可以在完全特定的工作阶段中、即在放电灯的标准工作中或者未被调光的工作中(在通常为额定电流的情况下)实现一种工作方式，该工作方式导致明显延长放电灯的寿命。

优选的是，通过馈电装置输送给电极的电流设置为在针对放电灯预先给定的测试电流的平方的1.3倍到该测试电流的平方的1.8倍之间的区间中。证明为特别优选的是，通过馈电装置输送给电极的电流在针对放电灯预先给定的测试电流的平方的1.35倍到该测试电流的平方的1.5倍之间的区间中。正是这是特别优选的值区间，借助其一方面可以明显提高灯寿命，并且另一方面系统效率非常高，因为仅仅需要比较小的输送的能量需求用于电极加热。

由此，可以通过以合适方式匹配的电子工作参数、电流、尤其是加热电流和放电电流来提高灯寿命，其中这可以在标准工作中实现。

优选的是，通过第一馈电装置将与通过第二馈电装置输送的放电电流的第二部分在值上不同的、放电电流的第一部分输送给电极。由此，优选进行了非对称地将放电电流输送给电极，由此一方面实现了对于延长灯寿命的明显积极的影响，并且实现了关于附加地需要的能量输送方面的系统效率。

特别优选的是，放电电流至少90％通过馈电装置输送给电极，尤其是全部通过馈电装置的仅仅之一输送给电极。

优选地可以设计的是，加热电流以及放电电流分别完全地通过相同的馈电装置来输送。这是一种特别有效的方式用于关于延长灯寿命方面以及最少地进一步输送能量方面来改进工作方式。

特别地，测试电流特定于灯地被预先给定，使得其将电极加热到热-冷电阻比为4.75的值，其中这是ICE标准的规定。

测试电流是对于灯特定地固定的电流值，由此可以以简单并且省事的方式根据该基本的参数来实现将电流的平方和的值调节为测试电流的平方的1.3到2倍之间、优选1.3到1.5倍之间、更为优选1.35到1.5倍之间的区间中。

放电灯的标准工作的特征尤其在于放电电流的如下范围：其中该放电电流大于或者等于放电灯的测试电流的80％，其中这也是ICE标准的规定。正是对于标准工作的该特定区域，目前尚未设计或者尚未公开的是，进行加热电流和放电电流的特定设置，以便能够由于随后出现的物理效应而实现延长灯寿命。

优选的是，在放电灯的工作中对电极连续地输送加热电流。通过连续的电极加热或者灯丝加热，可以实现对于延长灯寿命的特别积极的作用。

优选的是，通过馈电装置输送给电极的电流具有加热电流和/或放电电流。特别是设计了，电极与两个馈电装置相连，通过这些馈电装置将能量、尤其是电流输送给电极。所输送的电流之和的值由此由如下和得到：该和一方面通过经第一馈电装置输送至电极的电流并且另一方面通过经第二馈电装置输送至电极的电流来形成。根据尤其是非对称地设计的输送和工作，例如通过第一馈电装置输送的电流可以具有加热电流的部分和放电电流的部分。优选的是，基于非对称的设计而设置了：通过第一馈电装置的该电流包括完全的加热电流和完全的放电电流。在这种设置中，于是通过第二馈电装置引导的电流等于加热电流。

然而也可以设计的是，通过第一馈电装置输送的电流仅仅将放电电流的小于100％的部分输送给电极，其中于是通过第二馈电装置输送给电极的电流分别将直到100％的其余部分加上加热电流输送给该电极。

借助本发明，由此提出了在放电灯的电子工作中针对优选连续的灯丝加热电流的范围，其能够显著地延长放电灯的寿命。电流在此通过所谓的SoS(平方和)值来表达，其为通过与电极相连的馈电装置输送的电流的平方和的值。通过优选将该SoS值针对如下电流的平方来标准化：该电流将电极或者灯丝加热到优选热-冷电阻比R_w/R_k等于4.57，可以一般地针对其中已知该电流值的各放电灯给出用于优化灯寿命的SoS范围。该电流值通常称为测试电流I_T并且对于许多IEC60081和IEC60901中的放电灯在数据页中被列出。

通过根据本发明的、在灯的未被调光的灯工作中并且由此在灯的标准工作中对于SoS值选择合适的范围，可以使得灯寿命提高到两倍，而不必在灯设计上进行改变。在该SoS值的优选的范围中，尤其是在测试电流的平方的1.3倍到测试电流的平方的1.5倍之间的区间中，照明系统的所估计的损耗功率大约小于1瓦特，其中该照明系统包括放电灯的驱动设备和为了附加地加热电极所需的放电灯。

证明为特别优选的是，放电灯的第一灯丝的SoS值不同于放电灯的第二灯丝的SoS值。由此实现的是，放电灯的灯丝或者电极以有限的方式限定了灯寿命，由此可以实现更为陡峭的失效曲线。

优选的是，在放电灯的标准工作中通过与放电灯的第一电极相连的馈电装置输送的电流的平方和的值设置为至少部分地不同于通过与放电灯的第二电极相连的馈电装置输送的电流的平方和的值。由此也可以改进在灯寿命的延长和系统效率之间的关系，因为通过该非对称的灯丝加热设计，可以增大失效曲线的斜率。

根据本发明的照明系统包括至少一个放电灯和用于驱动放电灯的至少一个驱动装置，其中借助驱动装置可以在该放电灯的工作中至少暂时地将加热电流和放电电流输送给至少一个电极。本发明的一个重要思想在于，在放电灯的标准工作中，通过与电极相连的馈电装置输送的电流的平方和的值可以设置为在针对该放电灯预先给定的测试电流的值的平方的1.3倍到该测试电流的值的平方的2倍之间的区间中。由此可以显著提高灯寿命，其中此外就此而言仍然可以保持高的系统效率。

根据本发明的方法的有利的扩展方案可以视为根据本发明的照明系统的有利的扩展方案。

附图说明

下面借助示意图进一步阐述本发明的实施例。其中：

图1示出了根据本发明的照明系统的一个实施例的示意图；

图2示出了简化图，其中示出了与SoS值相关的灯寿命L；并且

图3示出了简化图，其中示出了在标准工作之外的、与额定放电电流相关的SoS值。

具体实施方式

在图1中以简化的示意图示出了照明系统I，其具有至少一个放电灯1，该放电灯在该实施例中构建为紧凑型荧光灯。放电灯1包括放电容器2，该放电容器在该实施例中具有弯曲的部分区域，这些部分区域管状地设计。此外，照明系统I包括驱动装置3用于驱动放电灯1，其中驱动装置3可以与放电灯1分离地构建，然而也可以集成在放电灯1的未示出的壳体中。于是放电容器2也以其端部4和5伸入该壳体中。

放电灯1在该实施例中包括构建为灯丝6和7的电极，其中第一电极6设置在放电容器2的端部4的区域中，并且伸入到放电容器2的放电室中或者内部空间中。相应地，第二灯丝7也气密地熔融到放电容器2的另一端部5的区域中，并且延伸到放电容器2的放电室内。

第一灯丝6与两个馈电装置8和9相连，这些馈电装置又与用于将能量输送给灯丝6的驱动装置3相连。此外，第二灯丝7与馈电装置10和11相连，这些馈电装置也与用于将能量输送给灯丝7的驱动装置3电连接。

照明系统I构建为使得电极6和7在放电灯1的工作中至少暂时地可以被输送加热电流I_H和放电电流I_d。

放电灯1在其特定的设计中的特征也在于，其具有固定的或者标准化的测试电流I_T，或者特征在于该测试电流。此外，放电灯1以及照明系统I被规定为使得其具有关联的额定电流或者额定放电电流，由此可以表征标准工作。额定电流I_d，rated针对特定的放电灯1和特定的照明系统I而被预先给定。

在放电灯1的标准工作中并且由此也在照明系统I的标准工作中，通过与第一电极6相连的馈电装置8和9输送的电流的平方和的值可以被设置在针对放电灯1预先给定的测试电流值I_T的平方的1.3倍到该测试电流I_T的平方的2倍之间的区间中

通过第一电极6的SoS1值预先给定的平方和的值通过以下公式给出：

$\mathrm{SoS}1=-I_{11}^2+I_{12}^2$

其中

I₁₁＝I_11d+I_11H

I₁₂＝I_12d+I_12H

于是，SoS1值表示通过馈电装置8和9向第一电极6引导的电流。在该情况中，电流I₁₁涉及通过馈电装置8输送的电流，该电流可以由在该馈电装置8中输送的放电电流I_11d和通过该馈电装置8输送的加热电流I_11H组成。相应地，电流I₁₂表示可以通过第二馈电装置9向第一电极6输送的电流，该电流同样可以由通过馈电装置9输送的放电电流I_12d和通过该馈电装置9输送的加热电流I_12H组成。

优选地设置的是，进行电流至第一电极6的非对称输送，这意味着，通过馈电装置8和9将放电电流的不同部分输送给电极6。优选地设计的是，通过两个馈电装置8或9之一输送全部的放电电流I_d。

相应地，在放电灯1的标准工作中设置值SoS2，该值表示通过与第二电极7相连的馈电装置10和11输送的电流I₂₁和I₂₂的平方和的值，其中电流I₂₁表示可以通过馈电装置10输送的电流，而电流I₂₂表示可以通过馈电装置11输送的电流。SoS2值可以通过以下公式表示：

$\mathrm{SoS}2=I_{21}^2+I_{22}^2$

其中

I₂₁＝I_21d+I_21H

I₂₂＝I_22d+I_22H

可以通过馈电装置10输送的电流I₂₁必要时又由放电电流I_21d的一部分以及必要时加热电流I_21H的一部分组成。类似地，可以通过馈电装置11输送的电流I₂₂由放电电流I_22d的一部分以及必要时加热电流I_22H的一部分组成。在此，也可以以与阐述至第一电极6的电流输送的相应的方式来以非对称的设置进行至第二电极7的电流输送，这意味着，优选全部放电电流通过两个馈电装置10或11之一输送给第二电极7。

特别地也可以设计的是，通过至少一个馈电装置8和/或9输送的放电电流和加热电流优选不同于通过至少一个馈电装置10和/或11输送至第二电极7的放电电流和加热电流。由此，可以增大失效曲线的斜率并且由此再次延长灯寿命。

通过与电极6或7相连的馈电装置8、9或者10、11输送的电流的平方和的值在针对放电灯1预先给定的测试电流I_T的平方的1.35倍到测试电流I_T的平方的1.5倍之间的区间中。优选适用：

${1.35I}_T^2<\mathrm{SoS}<{1.5I}_T^2$

在该标准工作中(其中放电电流大于或者等于测试电流I_T的80％)，也进行连续的灯丝加热。将SoS值针对把灯丝6和7加热到热-冷电阻比R_w/R_k＝4.75的电流的平方进行标准化，可以一般性地针对其中已知该电流值的各放电灯说明为了优化灯寿命的SoS范围。

在图2中示出了其中说明与标准化的SoS值相关的灯寿命的图。可以清楚看到的是，在1.2到2的特定值域中，尤其是在1.3到1.8之间、尤其是在1.35到1.5之间可以实现明显延长灯寿命。

在图3中示出了其中表明与额定放电电流I_d，rated相关的SoS值的图。对于标准工作之外的范围(其在该图中在IT的80％以下)，绘出了示例性的三个下降的并且直线延伸的特性曲线。与此相对，本发明涉及大于IT的80％的范围，其中于是SoS值优选设置在

的1.35倍到

的1.5倍之间。

Claims (10)

1.一种用于驱动放电灯(1)的方法，其中在放电灯(1)的工作中对电极(6，7)至少暂时地输送加热电流(I_H)和放电电流(I_d)，

其特征在于，

在放电灯(1)的未被调光的工作中，将通过与电极(6，7)相连的馈电装置(8，9，10，11)输送的电流(I₁，I₂)的平方之和的值(SoS1，SoS2)设置为在针对放电灯(1)预先给定的测试电流(I_T)的平方的1.2倍到该测试电流(I_T)的平方的2倍之间的区间中，其中该测试电流(I_T)将电极(6，7)加热到热-冷电阻比为4.75的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过馈电装置(8至11)输送给电极(6，7)的电流(I₁，I₂)设置为在针对放电灯(1)预先给定的测试电流(I_T)的平方的1.3倍到该测试电流(I_T)的平方的1.8倍之间的区间中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过馈电装置(8至11)输送给电极(6，7)的电流(I₁，I₂)在针对放电灯(1)预先给定的测试电流(I_T)的平方的1.35倍到该测试电流(I_T)的平方的1.5倍之间的区间中。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过关联的第一馈电装置(8至11)将与通过关联的第二馈电装置(8至11)输送的放电电流(I_d)的第二部分在值上不同的、放电电流(I_d)的第一部分输送给电极(6，7)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，放电电流(I_d)至少90％通过馈电装置(8至11)输送给关联的电极(6，7)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，放电电流(I_d)全部通过与电极关联的馈电装置(8至11)的仅仅之一输送。

7.根据权利要求1、2、5和6中任何一项所述的方法，其特征在于，在放电灯(1)的标准工作中通过与放电灯(1)的第一电极(6，7)相连的馈电装置(8至11)输送的电流(I₁₁，I₁₂)的平方和的值(SoS1，SoS2)设置为至少暂时地不同于通过与放电灯(1)的第二电极(6，7)相连的馈电装置(8至11)输送的电流(I₂₁，I₂₂)的平方和的值(SoS1，SoS2)。

8.根据权利要求1、2、5和6中任何一项所述的方法，其特征在于，在放电灯(1)的工作中对电极(6，7)连续地输送加热电流(I_H)。

9.根据权利要求1、2、5和6中任何一项所述的方法，其特征在于，通过馈电装置(8至11)输送给电极(6，7)的电流(I₁，I₂)具有加热电流(I_H)和/或放电电流(I_d)。

10.一种照明系统，具有放电灯(1)和用于放电灯(1)的驱动装置(3)，借助驱动装置能够在工作中至少暂时地将加热电流(I_H)和放电电流(I_d)输送给放电灯(1)的电极(6，7)，

其特征在于，在放电灯(1)的未被调光的工作中，通过与电极(6，7)相连的馈电装置(8至11)输送的电流(I₁，I₂)的平方和的值(SoS1，SoS2)能够设置为在针对该放电灯(1)预先给定的测试电流(I_T)的平方的1.2倍到该测试电流(I_T)的平方的2倍之间的区间中，其中该测试电流(I_T)将电极(6，7)加热到热-冷电阻比为4.75的值。

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