CN1820554A - 用于驱动金属卤化物灯的方法和设备 - Google Patents

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CN1820554A CNA2004800194800A CN200480019480A CN1820554A CN 1820554 A CN1820554 A CN 1820554A CN A2004800194800 A CNA2004800194800 A CN A2004800194800A CN 200480019480 A CN200480019480 A CN 200480019480A CN 1820554 A CN1820554 A CN 1820554A
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Abstract

描述了一种用于驱动气体放电灯(1)的方法，所述气体放电灯(1)特别地是HID灯，更具体地说是金属卤化物灯，最具体地说是长度直径比大于3乃至大于4的金属卤化物灯。在确定的电输出功率下，向所述灯提供具有占空度(D)和平均电流强度(IAV)的换向的DC电流。所述方法包括步骤：改变所述平均电流强度(IAV)和电输出功率以便改变所述灯的色温。优选地是，通过改变所述占空度(D)来改变平均电流强度(IAV)，并且与所述平均电流强度(IAV)相关地来改变电输出功率。

Description

用于驱动金属卤化物灯的方法和设备
技术领域
本发明总体上涉及一种用于驱动气体放电灯尤其是HID灯(更具体地说是金属卤化物灯)的方法和设备。
背景技术
气体放电灯已经为公众所知晓。通常，它们包括依照气密方式来密封放电室的透光管、电离填充物和在放电室中彼此相对的一对电极，每个电极被连接到相关联的导电体，所述导电体通过灯管从放电室伸到外面。在工作期间，在所述电极上施加电压，并且在所述电极之间发生气体放电，这使灯电流在所述电极之间流动。尽管可以在相对较宽的工作电流范围内驱动单个灯，然而通常情况下所述灯被设计成在特定的灯电压和灯电流下工作，从而消耗特定的额定电功率。在此额定电功率，所述灯将产生额定的光量。由于本领域技术人员通常已知HID灯，那么这里不必更详细地讨论它们的构造和操作。
通常情况下高压放电灯由用于提供换向DC电流的电子镇流器驱动。在示例性的实施方式中，这种灯的电子镇流器或驱动器通常包括用于接收AC市电电源的输入端，用于把AC市电电源电压整流为整流的DC电压的整流器，用于把所整流的市电电源DC电压变换为较高的DC电压并且通常还用于执行净电流的功率因数补偿的DC/DC向上变换器，用于把所述较高的DC电压变换为较低的DC电压(灯电压)和较高的DC电流(灯电流)的向下变换器，和用于有规律地改变此DC电流方向的换向器。向下变换器作为电流源工作。典型情况下，换向器以大约50-400Hz数量级的频率工作。因此原则上，灯工作在恒定的电流幅度，灯电流依照对称方式在非常短的时间(换向周期)内有规律地改变其方向，即电极在每个电流周期的50％期间作为阴极工作，而在每个电流周期的另外50％期间作为阳极工作。此工作模式将被表示为方波电流工作。
尽管本发明的许多方面还适用于不同的灯类型，然而本发明特别涉及具有相对较大的长度直径比的金属卤化物灯，即长度/直径的比例大于3乃至大于4；通常典型情况下长度直径比的数量级为2。
在金属卤化物灯中，可能出现偏析(segregation)，即粒子的空间分布取决于沿着灯轴的位置。此现象当灯处于垂直方向时自然出现(由重力导致)，并且由像对流和扩散之类的物理效应引起，所述对流和扩散都由所述灯内的气体情况决定。偏析量取决于像压强和电离填充物的材料类型之类的情况。偏析效应随电极间距的增加即随长度直径比的增加而增加。
还可以通过在灯工作期间控制电参数来实现偏析。在更早的专利申请PCT/IB03/01547中，本申请人描述了可以通过用换向的DC电流来驱动灯从而使粒子分布偏移，所述换向的DC电流具有不等于零的平均DC电平，优选地是，这通过控制该电流的占空度来实现。结果，可以在近似2500K至近似4200K之间的大范围内改变灯的色温。
此较早的专利申请描述了标准电子驱动器具有控制输入端，用于设定DC电流电平，优选地是，分别用于设定DC电流电平以及用于设定占空度。如果占空度保持在50％，那么通过使正电流幅度和负电流幅度彼此不同来设定DC电流电平。然而优选地是，使电流幅度保持不变，即正电流幅度等于负电流幅度，并且控制占空度(原则上在0％和100％之间)以便获得所要求的DC电流电平。
除所述用于设定DC电流电平的控制输入端之外，标准电子驱动器被设计成保持平均输出功率，即提供给灯的电功率基本上恒定。显然当使用标准电子驱动器来改变电流的占空度以便遍历从低温到高温的色温范围时，彩色再现指数(color rendering index CRI)和效能(流明/瓦)降低，其中所述标准电子驱动器即是保持平均电输出功率恒定的驱动器。
可以通过增加盐温度来改进彩色再现指数和效能，可以通过增加驱动器的电功率设定来实现所述盐温度增加。然而在该情况下，在较高的输出功率设定下改变了占空度，这样在低色温以及在高色温下增加了彩色再现指数和效能。据此，即使对于较高的输出功率设定，问题依然是较高色温的彩色再现指数和效能比较低色温的彩色再现指数和效能要低。此外，发现色温范围本身取决于电功率：如果增加电功率，那么色温范围移动到较高温度，从而不可以再获得所要求的低色温。
本发明的总体目标是克服或至少减弱上述问题。
更具体地，本发明意在提供一种用于驱动气体放电灯的方法和设备，使得可以在较大的色温范围内改变色温，同时保持足够高的彩色再现指数和效能，优选地是，使彩色再现指数和/或光输出基本上保持恒定。
发明内容
依照本发明一个重要方面，利用可变电功率来驱动灯，使得在低色温的设定下使用相对较低的电功率，而在高色温的设定下使用相对较高的电功率。从而，组合了宽色温范围和高彩色再现指数和效能的优点。实际上，对于相同的占空度范围，色温范围得到相当有效地增加，原因在于高温限值移动到了较高值。
电功率的变化可以是不连续的。例如，原则上并且在本发明的范围内，可以当使用第一相对较低电功率时在色温范围的低温部分内设定色温，并且当使用第二相对较高的电功率时在所述色温范围的高温部分内设定色温。然而，当遍历色温范围时最好依照连续方式来改变电功率。
在具体实施例中，灯驱动器具有存储器，包括诸如与占空度设定和功率设定之间关系有关的表之类的信息。操作中，灯驱动器根据在其占空度命令输入端所接收的命令信号来设定占空度，并且结合所设定的占空度根据所述表中的信息来设定输出功率。
这种存储器使制造商能够实现为制造商所优选的确定的功率特性，例如由于所述功率特性被认为是最佳的特性。然而，非最佳的特性也可以足以令人满意或可以接受。在这种情况下，依照本发明灯驱动器的优选且简单的实施例利用实验上所发现的结果：由于DC电流电平导致的偏移的粒子分布，当从低温到高温遍历色温范围时，灯电压增加。根据此现象，当改变占空度以便遍历色温范围时，灯驱动器的这个简单的实施例使电流幅度保持恒定。
附图说明
参考附图通过以下描绘将要进一步解释本发明的这些及其它方面、特征和优点，其中相同的附图标记表明相同的或相似的部分，并且其中：
图1示意地图示了金属卤化物灯；
图2是示意地图示电子镇流器的框图；
图3A是用于图示方波电流操作下，灯电流与时间的函数关系的图；
图3B是图示使用电流幅度控制以便获得平均DC电流的操作下，灯电流与时间的函数关系的图；
图3C是图示使用占空度控制以便获得平均DC电流的操作下，灯电流与时间的函数关系的图；
图4A-B是示出使用现有驱动器来遍历色线(color line)的实验结果的色度图；
图4C是示出使用依照本发明驱动器来遍历色线的实验结果的色度图。
具体实施方式
图1示意地示出了金属卤化物灯的可能的实施例，用附图标记1表明。灯1包括透光管2，在所图示的实施例中具有环形圆柱形状并且具有内径Di；然而其它形状也是可以的。尽管在本发明的范围内并非是必要的，然而优选地是，管2由陶瓷材料制成；作为候选，管2可以由石英制成。在其纵向末端，由相容材料的栓或端盖3、4依照气密方式来封闭管2。管2和栓和/或端盖3、4密封放电室5，所述放电室5具有等于管2内径Di的直径，并且具有由在端盖3和4之间的距离所确定的轴长Li。长度直径比AR被定义为比值Li/Di。
在放电室5内，两个电极6、7依照相互距离为EA来布置，基本上对准管2的中心轴。依照气密方式，电极导线8、9分别穿过端盖3、4从电极6、7伸出。如果端盖3、4由石英制成，那么导线8、9可以被溶入石英。通常，电极6、7将用不同于电极导线8、9材料的材料制成；举例来说，电极6、7可以由钨制成。
在放电管2内，即在放电室5中，布置可电离的填充物。典型情况下填充物包括含有大量汞(Hg)的空气。典型情况下，所述气体还包括像氙(Xe)和/或氩(Ar)之类的元素。在实际的例子中，在放电管2内的总压强的数量级为1-2atm的情况下，氩和氙可以按1∶1的比例存在。在另一实际的例子中，在总压强的数量级为10-20atm的情况下，放电室可以包含汞和相对少量的氩。在下面，那些可买到的灯的例子将被分别表示为相对低压的灯和相对高压的灯。
放电管2还包含一种或多种金属卤化物物质。尽管其可以包括溴化物或其它卤化物，然而通常这些物质包括碘化物。这些可能物质的典型例子是碘化锂、碘化铈、碘化钠。其它物质也是可以的。
金属卤化物作为包括过量盐的饱和系统提供，以致在灯操作期间，在放电室5内将存在溶盐的盐池。在下面，假定盐池位于放电室5内的最低位置。
操作中，放电将在电极6、7之间延伸。由于放电所产生的高温，所述物质将被电离并且产生光。对于不同的物质，所产生光的颜色是不同的；例如由碘化钠所产生的光是红色的，而由碘化铈所产生的光是绿色的。典型情况下，灯将包含适当物质的混合物，选择此混合物的成分，即所述物质的特性及它们相互之间的比例，以便获得所具体要求的总体颜色。
如在PCT/IB03/01547中所已经解释，通过利用平均DC电流分量不等于零的灯电流来操作灯，优选通过控制占空度，可以操纵放电管2中的粒子分布，从而操纵由金属卤化物灯所产生的光的色温，如下面将更详细地解释。这在电极6、7之间产生平均电场，所述电场引起粒子分布偏移，使得增加了接近于负电极的正粒子的浓度。结果，将建立粒子的轴梯度。此现象还将被称为“电流引起的分布偏移”。
如果灯只包含一种光产生物质，那么上述说明就足够了。在物质的混合物的情况下，上述说明也是适用的，但是对混合物中各种成分的应用程度不同。由于由灯所产生光的总体颜色效果取决于混合物中各个成分对光的贡献，所以偏析导致由所述灯所产生光的颜色总体上发生变化。例如，在灯以预定比例包含碘化钠和碘化铈的混合物的情况下，在垂直方向上，上电极6周围的偏析降低了由碘化钠所产生的浅红色光的量，并且降低了由碘化铈所产生的绿色光的量，其中绿色光的减少量大于红色光的减少量，以致在上电极6周围所产生光颜色的整体效果将向红色偏移。
图2是示意地图示了依照本发明驱动设备或电子镇流器60优选实施例的框图，所述驱动设备或电子镇流器60用于驱动具有可变颜色属性的灯系统90中的灯1。通常镇流器60包括：
输入端61，用于接收AC市电电源；
整流器62，用于把AC市电电源电压整流为整流后的DC电压；
DC/DC向上变换器63，用于把整流后的市电电源DC电压变换为较高的DC电压并且用于执行功率因数补偿；
向下变换器64，用于把所述较高的DC电压变换为较低的DC电压(灯电压)和相应的DC电流(灯电流)；
和换向器65，用于在非常短的时间(换向周期)内有规律地改变此DC电流的方向。
驱动器60还包括控制电路92，所述控制电路92具有与向下变换器64耦合的第一控制输出端94和与换向器65耦合的第二控制输出端95。控制电路92适于控制向下变换器64的操作，特别是控制其输出电流的幅度，此外所述控制电路92还适于控制换向器65的操作，特别是控制其占空度。
驱动器60还包括控制设定装置91，例如电位计，用于产生可以在预定范围内连续变化的控制信号S。控制设定装置91可以是可由用户控制的，但是其还可以是适当编程的控制器。控制电路92具有用于接收所述控制信号S的控制输入端93。
通常，设计驱动器使其输出可以被认为构成具有交变电流方向但是恒定电流幅度的电流源，其占空度为50％，即一个电流方向的时间间隔具有与相反电流方向的时间间隔同样的持续时间，从而每个电极在每个电流周期的50％期间作为阴极工作，并且在每个电流周期的另一50％期间作为阳极工作。图3A是示出灯电流与时间的函数关系的图，说明了该方波电流操作。清楚地示出了灯电流的幅度基本上保持恒定(INOM)，但是电流的方向定期变化，表示为电流符号从正到负的变化，反之亦然。在完整的电流周期中，电流在50％的时间(正电流时间间隔)期间从第一电极6流到第二电极7，并且在其余50％的时间(负电流时间间隔)期间以相反方向流动。从而，平均电流IAV是零。
如所提及，为了引起粒子分布的偏移，使灯电流具有不等于零的平均电流IAV。具体的是，控制电路92响应于在其控制输入端93所接收的控制信号S来将平均DC电流IAV设定为确定的值。
图3B图示了实现本发明的一种可能性。在这种情况下，因为正电流周期期间的电流强度不同于负电流周期期间的电流强度，所以平均电流IAV不等于零。该电流同样可以具有50％的占空度，即在50％的时间(t1)期间电流沿一个方向流动，而在其余50％的时间(t2)期间沿相反的方向流动，但是正周期t1期间的电流幅度I1大于负周期t2期间的电流幅度I2。从而平均起来，平均DC电流IAV从第一电极6流动到第二电极7，由虚线IAV表示。
然而，这种类型的实施方式并不是优选的，一个原因在于“正”半电流周期(t1)期间的灯电流幅度I1不同于“负”半电流周期(t2)期间的电流幅度I2，即电流强度在时间上并不是恒定的。由于光强与电流强度成比例，所以上述情况会导致所不希望的灯闪烁。另一原因在于在现有的驱动器设计中相对难于实现此方法。
在下面，针对本发明优选实施方式(如图3C中所图示)的情况将更详细地解释本发明，其中可以避免此缺点，此外，通过对现有灯驱动器中软件或硬件进行适当修改更容易实现。然而应当注意，通过使正电流幅度和负电流幅度彼此不同可以获得相同或相似的结果。
在此优选的实施方式中，占空度不等于50％，并且电流强度始终保持恒定，即“正”半电流周期(t1)期间的灯电流幅度I1等于“负”半电流周期(t2)期间的电流幅度I2。在图3C的例子中，“正”电流幅度I1等于“负”电流幅度I2，但是“正”电流时间间隔t1比“负”电流时间间隔t2持续更长时间，从而平均起来，平均电流IAV从第一电极6流动到第二电极7，由虚线IAV所表示。
在所提及的两种情况中，即电流幅度控制以及占空度控制中，如上所述，平均电流IAV将引起正离子的分布向上电极6偏移。然而，已经发现：与通过电流幅度控制获得确定的平均电流IAV的情况相比，在通过占空度控制获得相同平均电流IAV的情况下，这种分布偏移更强，这也是为什么与电流幅度控制方法相比更优选占空度控制方法的另一原因。
从而，依照本发明的此优选方面，驱动器60被设计成具有可调整的占空度。具体地，驱动器60响应于在控制器92的控制输入端93所接收的占空度控制信号S来设定确定的占空度。
利用这种系统，显然可以对灯进行控制使得沿标准XY颜色或色度图中清晰的线行进。利用盐混合物的成分，可以选择此图中确定的零颜色点。通过改变换向电流的占空度，灯的颜色点沿着与所述零颜色点相交的线移动。特别在高压灯的情况下(即整体灯压高于大约10atm)，所述线可能会基本上垂直于颜色等温线，这涉及色温大的变化。当使用此系统时用户一般会改变所述控制信号S，同时观察灯的色温，使控制设定装置91处于对应于所要求色温的条件。
所述灯可以处于垂直方向以及水平方向。如上所述，如果垂直安装金属卤化物灯那么将出现偏析，并且可以通过施加DC电流分量来降低或增加此偏析。这方面的重要特征在于可以通过施加DC电流分量来瞬间改变粒子分布。此特征并不限于垂直于灯方向。
在灯具有垂直方向的情况下，原则上可以从0到100％改变占空度D。这里，可以使上电极6相对于下电极7为负值，以便把偏析降低到所要求的程度，如上所述，但是也可以使上电极6相对于下电极7为正值，以便增加偏析并且增强色分离效应和变色效应。
在水平灯方向上，盐池可能已经在确定的位置上形成，在对称的、长且薄的灯的情况下，该位置一般在灯的一端或两端。对应于灯内确定的粒子分布，粒子流入和流出盐池之间存在平衡。依照本发明，可以通过施加DC电流分量来偏移此粒子分布。此现象还将被称为“电流引起的分布偏移”。
为了在对称灯的情况下获得所定义的初始状况，所述灯可以在DC电流下工作(例如占空度0％)。然后一段时间之后，盐池将位于灯的两端之一；现在偏析处于最大值。
根据此初始状况，可以通过从0％提高占空度来降低偏析。随着占空度增加，在流入和流出之间将建立新的平衡，盐池最初基本上停留在原来位置。可以通过进一步提高占空度来消除偏析。数量级为50％及更高的占空度导致所不想要的盐转移，即在相反方向上的偏析。
从而，在水平灯方向的情况下，在0％和50％之间的占空度范围确定了灯的颜色范围。当占空度是0％时，可以由色度图中确定的颜色点来表示由灯所产生的光。此颜色点(也称为“水平零”颜色点)的确切位置，取决于在所述灯内元素混合物的成分，并且可以通过适当选择此成分来选择该点，这对本领域技术人员来说是显而易见的。如果增加占空度，那么颜色点将从水平零颜色点移走。当占空度到达50％时到达端点。从而，颜色点将沿色度图中的线行进，以下将该线称为“颜色线”，其具有由水平零颜色点所定义的一个端点和由50％占空度所定义的相对端点。
如果颠倒初始状况，即通过最初把占空度设定为100％，从100％到50％改变所述占空度将会产生基本上相同的结果。
应当注意在实践中，灯可以是不对称的，例如通过外壳或电枢的设计或布置，使得灯在一端具有预定的冷点。如上所述相同的原理是适用的，但是可以在不同的占空度值下到达上述“端点”。
图4A和4B是色度图，包括黑体线BBL和几个等温线，并且示出了利用由现有驱动器所驱动的HID-CCC0243类型的垂直取向灯所进行的实验结果，所述驱动器即被设计成使平均输出功率保持恒定并且还适于具有可变占空度的驱动器。此HID-CCC0243类型的灯具有下列参数：
轴长Li：16mm
内径Di：4.5mm。
壁厚：0.8mm
盐填充物的成分：摩尔比为7∶1的NaI和CeI3；
其余的总压强：25bar。
此灯在不同的占空度设定下工作，同时平均电功率在预定值上保持恒定。选择的占空度的设定以便获得平均DC电流的预定值。在平均DC电流(DC)的每个设定下，测量效能(LPW，流明/瓦)、彩色再现指数(CRI)以及色度座标X和Y。所测得的色度座标X和Y确定测量点在色度图中的位置，如黑色方块所示。挨着每个测量点，示出了DC、LPW和CRI的对应值。
在图4A的情况下，在占空度为50％时，电流幅度近似为500mA。改变占空度，并且控制驱动器以便使电灯功率保持在80W。
在图4A中可以看出：当平均DC电流DC＝-250mA时(对应于占空度近似为25％，上电极平均为负)，获得2800K的色温，如果把DC值增加到+100mA(对应于上电极平均为正)，那么所述色温增加到4100K。还可以看出当DC值从-250mA变化到+100mA时，CRI值从77降低到68。还可以看出当DC值从-250mA变化到+100mA时，LPW值从127降低到100。
在图4B的情况下，执行相同的测量，但是现在将驱动器控制成使电灯功率恒定保持在90W。在占空度为50％时，电流幅度近似为560mA。在图4B中可以看出：当平均DC电流DC＝-250mA时获得大约2950K的色温，如果DC值增加到零，那么所述色温增加到大约4000K(通过进一步增加DC值可以容易地获得更高的色温值，但是当到达4000K的温度时停止了此实验)。还可以看出当DC值从-250mA变化到0mA时，CRI值从81降低到73。还可以看出当DC值从-250mA变化到0mA时，LPW值从126降低到110。
从而，当把图4B的测量结果与图4A的测量结果相比较时，可以清楚地看出把灯功率从80W增加到90W导致对于所有DC值的设定，CRI值都提高。然而，把灯功率从80W增加到90W的缺点在于：如果DC值的下限为-250mA，则色温范围的下限增加到2950K：不能得到更低的下限值，而以80W驱动灯能够到达近似2800K。在这方面应当注意：在这些条件下DC值的下限-250mA由以下发现所引起，即如果进一步增加DC值的绝对值，那么将出现所不希望的盐转移。
实际上，把灯功率从80W增加到90W导致所有测量点都向更高温值偏移(向图中的左侧)。这在下表中可以看出，所述表包含了图4A的结果以及图4B的结果。
  80W   90W
  DC(mA)   CT   CRI   CT   CRI
  -250   2800   77   2950   81
  -200   2900   76   3100   80
  -150   2950   74   3300   77
  -100   3100   74   3400   75
  -50   3300   73   3700   75
  0   3500   71   4000   73
  50   3800   70
  100   4100   68
此结果可以概括成如下：在占空度或DC值的每个设定中，如果增加平均电功率，那么色温增加并且彩色再现指数增加。
上述结果也可以概括成如下。如果色温保持恒定，那么增加平均电功率将导致彩色再现指数增加。例如，在80W时在CRI＝73获得3300K的色温，而在90W时，CRI＝77才能获得相同的色温。
本发明提出一种灯驱动方法，用于改变由灯产生的光的色温，使得色温范围相对较大同时彩色再现指数相对较高。
更具体的是，本发明的灯驱动方法提供了如下优点：色温范围的下限具有相对较低的值，而色温范围上限具有相对较高的值，并且彩色再现指数基本上恒定(至少在恒定功率情况下，CRI值变化很小)。
依照由本发明所提出的方法，电功率的设定取决于占空度。对于低占空度值，即对应于低色温，电功率相对较低。对于较高的占空度值，相应地增加电功率。
图4C是与图4A和4B相对比的图，其示出了现在利用由依照本发明的驱动器60来驱动的相同灯进行实验的结果。通过从25％到50％改变占空度(即从-250mA到0mA改变DC值)，同时改变平均电功率，色温在从2800K到4000K的范围变化。当占空度被设定为25％时，电功率被设定为相对较低的值80W。当增加占空度时，电功率也慢慢增加，电功率的增加与DC值的增加成比例，直到当DC值到达零时电功率被设定为较高的值90W。在下表中也示出了该结果。
  DC(mA)   功率  CT(k) CRI
  -250   80W  2800  77
  -200   82W  2850  77
  -150   84W  3100  74
  -100   86W  3300  74
  -50   88W  3500  75
  0   90W  4000  73
可以清楚地看出在整个色温范围内CRI值基本上保持恒定。
与图4A和4B相比，图4C示出了每个测量点的光输出(流明)。可以清楚地看出光输出基本上保持恒定，至少比图4A和4B的情况能更好地保持恒定。
应当注意在此实验中，色线在CT＝2800K和CT＝4000K之间移动，并且只在此色线轨迹的端点设定电功率的最高值。然而，如在图4A的情况中那样，可以通过把DC值增加到零以上来在4000K之外进一步移动色线。在该情况下，可以改变占空度和功率设定之间的关系，使得在色线轨迹的新端点达到电功率的最高值。然而对于4000K以上的色温，也可以使电功率保持在其最高值。
应当注意也可以找到占空度和功率设定之间的另一适当关系。
在特定的实施例中，依照本发明的驱动器具有存储器96，包含占空度和功率设定之间的预定关系，例如以公式或表的形式。驱动器的控制电路92被设计成接收输入信号S，以便根据此输入信号S来选择占空度D，并且根据在所述存储器96中所存储的关系来选择相应的功率设定。控制电路92还被设计成用于控制向下变换器64和换向器65，使得灯可以工作于根据所述输入信号由所述关系确定的占空度和功率设定下。为此，控制电路92具有输出电压传感器97。
操作中，当用户改变所述输入信号时，灯的色温相应变化，基本上没有任何延迟。从而用户可以选择所想要的色温，并且使输入信号保持恒定以便保持此所想要的色温。输入信号也可以是连续变化的信号，例如由信号产生单元(在附图中未示出)所产生，以便获得色温连续变化(可能重复地变化)的光源。
在简单的实施例中，当改变占空度时，依照本发明的驱动器适于使电流强度保持在固定值。驱动器的控制单元92设计成接收输入信号S，以便根据此输入信号S来选择占空度D，而把电流强度设定为并不取决于占空度的固定值。控制单元92还被设计成控制换向器65，使得灯可以在根据所述输入信号所选择的占空度和对应于所述固定值的恒定电流强度下工作。
在此简单实施例的进一步细节中，控制电路92具有第二控制输入端98，用于改变电流强度的所述固定值。这使用户能够(如果要求的话)改变固定电流强度值的设定。在此简单实施例的另一细节中，向下变换器64不能由控制电路92控制。实际上，这意味着向下变换器64具有固定的设定。
在此简单的实施例中，当增加占空度以致色线从低温到高温移动时，偏移的粒子分布导致灯电压增加。在固定的电流幅度，这对应于电灯功率的增加。应当注意灯功率的增加速率取决于固定的电流幅度值。
对本领域技术人员来说清楚的是，本发明不局限于上述示例性实施例，在所附权利要求定义的本发明的保护范围内可以进行各种变化和修改。
例如，尽管已经针对占空度控制描述了本发明，然而控制电路92还可以被设计成响应于在其控制输入端93所接收的控制信号S来设定确定的平均DC值。
在上述中，已经参考框图解释了本发明，所述框图举例说明了依照本发明设备的功能块。应当理解，这些功能块的一个或多个可以用硬件来实现，其中这种功能块的功能由单个硬件组件来执行，但是这些功能块的一个或多个也可以用软件来实现，以便这种功能块的功能由计算机程序的一个或多个程序行或可编程装置来执行，所述可编程装置有诸如微处理器、微控制器等。

Claims (19)

1.一种用于驱动气体放电灯(1)的方法，特别地是，所述气体放电灯(1)为HID灯，更具体地说是金属卤化物灯，最具体地说是长度直径比大于3乃至大于4的金属卤化物灯，其中在确定的电输出功率下，向所述灯提供具有占空度(D)和平均电流强度(IAV)的换向的DC电流；所述方法包括步骤：改变该平均电流强度(IAV)和该电输出功率以便改变所述灯的色温。
2.如权利要求1所述的方法，其中当改变平均电流强度(IAV)以便有效地导致灯的色温增加时，增加所述电输出功率。
3.如权利要求1所述的方法，其中分别在电流范围和功率范围内改变该平均电流强度(IAV)和该电输出功率，所述电流范围和功率范围分别具有电流上限及下限和功率上限及下限，以致在具有温度上限和温度下限的温度范围内改变所述灯的色温；
其中当灯的色温处于温度上限时，把电输出功率设定在功率上限，并且其中当所述灯的色温处于温度下限时，把电输出功率设定在功率下限。
4.如权利要求3所述的方法，其中至少在所述温度范围的部分内，电输出功率与平均电流强度(IAV)的变化成比例地变化。
5.如权利要求1所述的方法，其中改变平均电流强度(IAV)和电输出功率以便使彩色再现指数(CRI)保持在基本上恒定的值。
6.如权利要求1所述的方法，其中改变平均电流强度(IAV)和电输出功率以便使光输出(流明)保持在基本上恒定的值。
7.如权利要求1所述的方法，其中通过改变占空度(D)来改变平均电流强度(IAV)。
8.如权利要求7所述的方法，其中在占空度(D)的每个设定中，正电流幅度(I1)等于负电流幅度(I2)。
9.如权利要求8所述的方法，其中当改变平均电流强度(IAV)时，电流幅度的绝对值保持在固定值，而不管平均电流强度(IAV)的实际值是多少。
10.如权利要求1所述的方法，在沿垂直方向布置的高压灯(在10atm以上)上实现，其中在温度下限为2800K或更低数量级并且温度上限为4000K或更高数量级的温度范围内改变所述色温。
11.一种用于驱动气体放电灯(1)的驱动设备(60)，所述气体放电灯(1)特别地是HID灯，更具体地说是金属卤化物灯，最具体地说是长度直径比大于3乃至大于4的金属卤化物灯，所述设备包括：
电流产生装置(61，62，63，64)，用于产生具有基本上恒定电流强度的电流；
换向装置(65)，用于接收所述电流，并且具有用于连接到灯(1)的输出端，所述换向装置(65)被配置成改变所述电流的方向；
所述驱动设备被设计成执行如先前权利要求中任何一个所述的方法。
12.如权利要求11所述的驱动设备，其中所述驱动器(60)设有控制电路(92)，所述控制电路(92)具有用于接收控制信号(S)的控制输入端(93)并且具有用于控制所述驱动器(60)的控制输出端(94；95)，并且其中所述控制电路(92)响应于在其控制输入端(93)所接收的控制信号(S)来控制驱动器(60)以便根据所述控制信号(S)来设定平均电流强度(IAV)。
13.如权利要求12所述的驱动设备，还包括存储器(96)，所述存储器(96)包含平均电流强度(IAV)和电输出功率之间的关系；其中所述控制电路(92)被设计成用于控制向下变换器(64)，以便根据在所述存储器中所存储的关系来设定电输出功率。
14.如权利要求12所述的驱动设备，其中所述控制电路(92)被设计成用于控制换向装置(65)从而设定占空度(D)的确定值，以便设定平均电流强度(IAV)的确定值。
15.如权利要求14所述的驱动设备，还包括存储器(96)，所述存储器(96)包含占空度和电输出功率之间的关系；其中所述控制电路(92)被设计成用于控制向下变换器(64)，以便根据在所述存储器中所存储的关系来设定电输出功率。
16.如权利要求12所述的驱动设备，其中所述控制电路(92)被设计成用于控制向下变换器(64)，以便把输出电流幅度设定为与平均电流强度(IAV)无关的固定值。
17.如权利要求16所述的驱动设备，其中所述控制电路(92)包括电流幅度选择输入端(98)，并且所述控制电路(92)响应于在第二输入端(98)所接收的命令输入来设定所述固定值。
18.如权利要求12所述的驱动设备，适于可变电流控制的粒子分布偏移，其中所述驱动设备(60)设有与所述控制电路(92)的控制输入端(93)耦合的控制设定装置(91)；
其中控制设定装置(91)被配置成产生在预定范围内可连续变化的控制信号(S)；
并且其中控制电路(92)被配置成响应于所述控制信号(S)来连续地改变换向的灯电流的平均电流强度(IAV)和输出功率。
19.一种可变色温的光产生系统(90)，包括：
气体放电灯(1)，特别地是HID灯，更具体地说是金属卤化物灯，最具体地说是长度直径比大于3乃至大于4的金属卤化物灯，优选地是，灯压强在10atm以上的高压灯；
如权利要求11-18中任何一个所述的驱动设备(60)，所述驱动设备能够利用可变地设定的平均电流强度(IAV)和相应可变地设定的输出功率来驱动所述灯，以便在所述灯中引起可变电流控制的粒子分布偏移，从而允许色点在色度图中的色线上行进。
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