DE102006054356A1

DE102006054356A1 - Low-pressure discharge lamp and method for operating a low-pressure discharge lamp

Info

Publication number: DE102006054356A1
Application number: DE200610054356
Authority: DE
Inventors: Achim Dr. Hilscher; Thomas Dr. Noll
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-05-21
Also published as: WO2008058994A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckentladungslampe mit einer hohen Farbtemperaturkonstanz, welche Niederdruckentladungslampe eine Hg-Quelle aufweist, aus welcher im Betrieb der Niederdruckentladungslampe Hg verdampft wird, wobei die hohe Farbtemperaturkonstanz unabhängig von einer Umgebungstemperatur der Niederdruckentladungslampe durch eine Entladungsstromdichte bei Nennstrombetrieb zwischen 60mA/cm2 und 90 mA/cm2 eingestellt wird. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Niederdruckentladungslampe.The invention relates to a method for operating a low-pressure discharge lamp having a high color temperature stability, which low-pressure discharge lamp has a Hg source, from which during operation of the low-pressure discharge lamp Hg is evaporated, the high color temperature constant regardless of an ambient temperature of the low-pressure discharge lamp by a discharge current density at rated current between 60mA / cm 2 and 90 mA / cm 2 . The invention also relates to a corresponding low-pressure discharge lamp.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckentladungslampe mit einer hohen Farbtemperaturkonstanz, welche Niederdruckentladungslampe eine Hg-Quelle aufweist, aus welcher im Betrieb der Niederdruckentladungslampe Hg verdampft wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Niederdruckentladungslampe mit einer Hg-Quelle.The The invention relates to a method for operating a low-pressure discharge lamp with a high color temperature stability, which low-pressure discharge lamp has a Hg source, from which evaporates during operation of the low-pressure discharge lamp Hg becomes. Furthermore, the invention relates to a low-pressure discharge lamp with a Hg source.

Stand der TechnikState of the art

Bei Niederdruckentladungslampen ist bekannt, dass eine Verbreiterung der Lichtstrom-Temperaturkurve gängigerweise durch die Verwendung von Amalgamen als den Quecksilberdampfdruck kontrollierendes Element erreicht wird. Aus der US 4,357,559 wird in eine Induktionslampe eine hohe Leistungsdichte eingebracht, um eine verbesserte Farbstabilität und eine hohe Lichtausbeute erreichen zu können. Der Anteil der sichtbaren Hg-Strahlung wird auf 25 bis 35 Prozent des emittierten Spektrums angehoben. Die Farbtemperatur kann durch Kontrolle der Cold Spot Temperatur bzw. beim Einsatz eines Amalgams durch Kontrolle der Amalgamtemperatur erreicht werden.Low pressure discharge lamps are known to broaden the luminous flux temperature curve by the use of amalgams as the mercury vapor pressure controlling element. From the US 4,357,559 a high power density is introduced into an induction lamp in order to achieve improved color stability and high light output. The amount of visible Hg radiation is increased to 25 to 35 percent of the emitted spectrum. The color temperature can be achieved by controlling the cold spot temperature or when using an amalgam by controlling the amalgam temperature.

Des Weiteren ist aus der US 5,363,019 die Kontrolle der Farbtemperatur in einer Niederdruckentladungslampe durch Einbringen zweier Gase bekannt, die unterschiedliche Anregungsenergien und Emissionsspektren aufweisen. Durch zusätzliche kapazitive Anregung der Entladung können die verschiedenen Gase in unterschiedlichem Verhältnis angeregt werden, wodurch die Farbtemperatur kontrolliert werden soll.Furthermore, from the US 5,363,019 controlling the color temperature in a low-pressure discharge lamp by introducing two gases having different excitation energies and emission spectra. By additional capacitive excitation of the discharge, the different gases can be excited in different proportions, whereby the color temperature is to be controlled.

Eine Leuchtstofflampe mit verschiedenen Leuchtstoffbeschichtungen ist aus der US 5,592,052 bekannt, welche Leuchtstoffbeschichtungen mit unterschiedlichen Anregungsenergien angeregt werden. Durch einen Pulsbetrieb mit variablen Pulshöhen, Pulsfrequenz und Taktverhältnis der Gasentladung werden unterschiedliche Anregungsenergien erzeugt, wodurch die Farbtemperatur kontrolliert werden soll.A fluorescent lamp with different fluorescent coatings is from the US 5,592,052 It is known which phosphor coatings are excited with different excitation energies. By a pulsed operation with variable pulse heights, pulse frequency and duty cycle of the gas discharge different excitation energies are generated, whereby the color temperature is to be controlled.

In der US 5,677,598 ist eine Kompaktleuchtstofflampe beschrieben, bei der zwei Entladungsrohre mit verschiedenen Leuchtstoffen beschichtet werden. Die Lampe besitzt drei Elektroden, so dass die Entladung in beiden Entladungsrohren unabhängig reguliert werden kann. Durch Einstellung des Verhältnisses der Emissionen in beiden Entladungsrohren soll die Farbtemperatur kontrolliert werden.In the US 5,677,598 a compact fluorescent lamp is described in which two discharge tubes are coated with different phosphors. The lamp has three electrodes, so that the discharge in both discharge tubes can be regulated independently. By adjusting the ratio of emissions in both discharge tubes, the color temperature should be controlled.

Eine Niederdruckentladungslampe in Stabform ist in der US 5,852,343 beschrieben, bei der zwei Entladungsrohre ineinander montiert werden. Die beiden Rohre besitzen jeweils zwei Elektroden und sind komplett gegeneinander abgeschlossen und mit verschiedenen Leuchtstoffen beschichtet. Durch Kontrolle der relativen Helligkeit der beiden Rohre soll die Farbtemperatur eingestellt werden.A low-pressure discharge lamp in rod form is in the US 5,852,343 described in which two discharge tubes are mounted inside each other. The two tubes each have two electrodes and are completely sealed off from each other and coated with different phosphors. By controlling the relative brightness of the two tubes, the color temperature should be adjusted.

Des Weiteren ist aus der US 6,635,991 die Kontrolle des Farborts einer Niederdruckentladungslampe beschrieben. Dies soll entweder durch Modulation des Entladungsstroms, durch Kontrolle der Cold Spot Temperatur bzw. durch Amalgameinsatz und Kontrolle der Amalgamtemperatur oder mit tels einer zweiten Anregung im Lampengas durch zusätzliche kapazitive Einkopplung erreicht werden. Die Farbstabilität kann bei den bekannten Lampen und Vorgehensweisen nur bedingt erreicht werden.Furthermore, from the US 6,635,991 described the control of the color locus of a low-pressure discharge lamp. This should be achieved either by modulation of the discharge current, by controlling the cold spot temperature or by amalgam use and control of the amalgam temperature or by means of a second excitation in the lamp gas by additional capacitive coupling. The color stability can be achieved only partially in the known lamps and procedures.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Niederdruckentladungslampe zu schaffen, bei welchem bzw. welcher eine erhöhte Farbstabilität erreicht werden kann.It Object of the present invention, a method and a low-pressure discharge lamp to provide, in which or achieved an increased color stability can be.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und eine Niederdruckentladungslampe, welche die Merkmale nach Patentanspruch 9 aufweist, gelöst.These Task is achieved by a method which the features of claim 1, and a low-pressure discharge lamp, which has the features according to claim 9, solved.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Niederdruckentladungslampe mit einer hohen Farbtemperaturkonstanz betrieben, welche Niederdruckentladungslampe eine Hg-Quelle aufweist, aus welcher im Betrieb der Niederdruckentladungslampe Hg verdampft wird. Die hohe Farbtemperaturkonstanz unabhängig von einer Umgebungstemperatur der Niederdruckentladungslampe wird durch eine Entladungsstromdichte bei Nennstrombetrieb zwischen 60 mA/cm² und 90 mA/cm² eingestellt. Durch einen definierten Bereich einer Entladungsstromdichte kann eine erhöhte Farbtemperaturkonstanz der Niederdruckentladungslampe eingestellt werden und somit eine erhöhte Farbstabilität ermöglicht werden.In a method according to the invention, a low-pressure discharge lamp is operated with a high color temperature stability, which low-pressure discharge lamp has a Hg source, from which during operation of the low-pressure discharge lamp Hg is evaporated. The high color temperature stability independent of an ambient temperature of the low-pressure discharge lamp is set by a discharge current density at rated current operation between 60 mA / cm ² and 90 mA / cm ² . Through a defined range of a discharge current density, an increased color temperature constancy of the low-pressure discharge lamp can be set and thus an increased color stability can be made possible.

Bevorzugt wird die Entladungsstromdichte bei Nennstrombetrieb zwischen 70 mA/cm² und 80 mA/cm² eingestellt. In diesem nochmals eingeschränkten Bereich der Entladungs stromdichte kann nochmals eine Erhöhung der Farbstabilität der Niederdruckentladungslampe erreicht werden.Preferably, the discharge current density is set at rated current operation between 70 mA / cm ² and 80 mA / cm ² . In this again restricted range of the discharge current density can be achieved again increase the color stability of the low-pressure discharge lamp.

Bevorzugt wird die Entladungsstromdichte so eingestellt, dass die hohe Farbtemperaturkonstanz bei gleichzeitig maximaler Lichtausbeute der Niederdruckentladungslampe eingestellt wird. Neben der hohen Farbtemperaturkonstanz kann somit auch eine Lichtstromerzeugung der Niederdruckentladungslampe bei dieser Entladungsstromdichte eingestellt werden, welche in diesem Bereich der Entladungsstromdichte bevorzugt größer 90 Prozent des Maximalwerts ist. Zur Erhaltung der hohen Farbtemperaturkonstanz schwankt die Farbtemperatur bei der erfindungsgemäß eingestellten Entladungsstromdichte bevorzugt maximal fünf Schwellwerte entsprechend der Norm IEC 60081. Durch diese Spezifikation ist auch die Angabe der hohen Farbtemperaturkonstanz vorteilhaft konkretisiert.Prefers the discharge current density is adjusted so that the high color temperature stability at the same time maximum light output of the low-pressure discharge lamp is set. In addition to the high color temperature stability can thus also a luminous flux generation of the low-pressure discharge lamp at this discharge current density can be adjusted, which in this Range of the discharge current density preferably greater than 90 percent of the maximum value is. To maintain the high color temperature stability, the Color temperature at the discharge current density set according to the invention preferably a maximum of five Thresholds according to standard IEC 60081. Through this specification it is also advantageous to specify the high color temperature stability concretized.

Bevorzugt ist die in der Niederdruckentladungslampe enthaltene Hg-Quelle amalgamfrei ausgebildet. Zum Betreiben der Niederdruckentladungslampe wird somit reines Quecksilber eingesetzt.Prefers the Hg source contained in the low-pressure discharge lamp is amalgam-free educated. To operate the low-pressure discharge lamp is thus used pure mercury.

Bevorzugt wird als Füllgas ein reines Edelgas oder ein Edelgasgemisch verwendet. Bevorzugt wird als Füllgas Argon, insbesondere ausschließlich Argon, eingebracht.Prefers is called filling gas a pure noble gas or a noble gas mixture used. Prefers is called filling gas Argon, especially exclusively Argon, introduced.

Als Kaltfüllgasdruck wird bevorzugterweise ein Druck zwischen 1,5 Torr und 3,5 Torr, insbesondere 2,5 Torr, in der Niederdruckentladungslampe eingestellt. Die Niederdruckentladungslampe umfasst ein Entladungsgefäß, welches bevorzugt rohrförmig ausgebildet ist. Das Entladungsgefäß ist bevorzugt mit einem Rohrdurchmesser ausgebildet, welcher aus dem Intervall zwischen T4- und T8- Rohrdurchmessern ausgewählt wird. Das Entladungsgefäß ist innenseitig bevorzugt mit einer Leuchtstoffbeschichtung beschichtet.When Kaltfüllgasdruck is preferably a pressure between 1.5 Torr and 3.5 Torr, in particular 2.5 Torr, adjusted in the low-pressure discharge lamp. The low-pressure discharge lamp comprises a discharge vessel, which preferably tubular is trained. The discharge vessel is preferably with a tube diameter formed, which from the interval between T4 and T8 pipe diameters selected becomes. The discharge vessel is inside preferably coated with a phosphor coating.

Eine erfindungsgemäße Niederdruckentladungslampe umfasst eine Hg-Quelle, aus welcher im Betrieb Quecksilber verdampft. Im Betrieb der Lampe ist zur Aufrechterhaltung einer hohen Farbtemperaturkonstanz unabhängig von einer Umgebungstemperatur der Lampe eine Entladungsstromdichte bei Nennstrombetrieb zwischen 60 mA/cm² und 90 mA/cm² eingestellt. Durch den definierten Entladungsstromdichtebereich kann eine erhöhte Farbstabilität beim Betrieb der Entladungslampe erreicht werden. Zudem weist dieser bevorzugte Bereich der Entladungsstromdichte eine Verbreiterung der Lichtstrom-Temperaturkurve auf, ohne dass sonstige Maßnahmen zur Verbreiterung ergriffen werden müssen. Die Lichtausbeute der Niederdruckentladungslampe ist in diesem Bereich der Entladungsstromdichte gegenüber bekannten Standardanwendungen erhöht.A low-pressure discharge lamp according to the invention comprises a Hg source from which mercury evaporates during operation. In operation of the lamp, a discharge current density is set at rated current operation between 60 mA / cm ² and 90 mA / cm ² to maintain a high color temperature constant regardless of an ambient temperature of the lamp. Due to the defined discharge current density range, increased color stability during operation of the discharge lamp can be achieved. In addition, this preferred range of the discharge current density on a broadening of the luminous flux temperature curve, without other measures must be taken to broadening. The luminous efficacy of the low-pressure discharge lamp is increased in this range of the discharge current density compared to known standard applications.

Darüber hinaus ist auch in bevorzugterweise ein Bereich des Quecksilberdampfdrucks in der Niederdruckentladungslampe spezifisch vorgesehen, bei dem die Farbtemperatur vom Entladungsstrom nahezu unabhängig ist. Durch geeignete zusätzliche Maßnahmen kann die Farbstabilität der Lampe beim Dimmen erhöht werden. Beispielsweise kann hier die Verwendung geeigneter Amalgame vorgesehen sein.Furthermore is also preferably a range of mercury vapor pressure specifically provided in the low-pressure discharge lamp, in which the color temperature of the discharge current is almost independent. By suitable additional activities can the color stability the lamp when dimming be increased. For example, the use of suitable amalgams can be provided here be.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Niederdruckentladungslampe sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the low-pressure discharge lamp are specified in the subclaims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention will be described below with reference to schematic drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 eine Mehrzahl von physikalischen Parametern in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bei einer Steuerspannung von 10 V des Betriebsgeräts der Niederdruckentladungslampe; 1 a plurality of physical parameters as a function of the ambient temperature at a control voltage of 10 V of the operating device of the low-pressure discharge lamp;

2 eine Mehrzahl von physikalischen Parametern in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bei einer Steuerspannung von 7,5 V des Betriebsgeräts der Niederdruckentladungslampe; 2 a plurality of physical parameters as a function of the ambient temperature at a control voltage of 7.5 V of the operating device of the low-pressure discharge lamp;

3 eine Mehrzahl von physikalischen Parametern in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bei einer Steuerspannung von 5 V des Betriebsgeräts der Niederdruckentladungslampe; 3 a plurality of physical parameters as a function of the ambient temperature at a control voltage of 5 V of the operating device of the low-pressure discharge lamp;

4 eine Mehrzahl von physikalischen Parametern in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bei einer Steuerspannung von 2,5 V des Betriebsgeräts der Niederdruckentladungslampe; 4 a plurality of physical parameters as a function of the ambient temperature at a control voltage of 2.5 V of the operating device of the low-pressure discharge lamp;

5 eine Mehrzahl von physikalischen Parametern in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bei einer Steuerspannung von 1 V des Betriebsgeräts der Niederdruckentladungslampe; 5 a plurality of physical parameters as a function of the ambient temperature at a control voltage of 1 V of the operating device of the low-pressure discharge lamp;

6 ein Diagramm, in dem die Cold Spot Temperatur in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur für die genannten fünf verschiedenen Steuerspannungen dargestellt ist; 6 a diagram in which the cold spot temperature is represented as a function of the ambient temperature for the said five different control voltages;

7 ein Diagramm, in dem die Cold Spot Temperatur und die Lichtausbeute in Abhängigkeit der Entladungsstromdichte dargestellt sind; 7 a diagram in which the cold spot temperature and the luminous efficacy are shown as a function of the discharge current density;

8 ein Diagramm, in dem die Lichtausbeute in Abhängigkeit von der Entladungsstromdichte für eine Mehrzahl unterschiedlicher Umgebungstemperaturen der Niederdruckentladungslampe dargestellt sind; und 8th a diagram in which the luminous efficacy as a function of the discharge current density for a plurality of different ambient temperatures of the low-pressure discharge lamp are shown; and

9 ein Diagramm, in dem die x- und y-Farbkoordinaten als Funktion der Cold Spot Temperatur für die fünf unterschiedlichen Steuerspannungen dargestellt sind. 9 a diagram in which the x and y color coordinates are shown as a function of the cold spot temperature for the five different control voltages.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of invention

Den nachfolgend in den 1 bis 9 dargestellten Diagrammen ist eine Niederdruckentladungslampe zugrunde gelegt, welche als Hg-Quelle ein reines Quecksilber enthält und somit amalgamfrei ausgebildet ist. Die Niederdruckentladungslampe umfasst ein Entladungsgefäß, welches im Ausführungsbeispiel rohrförmig ausgebildet ist. Der Durchmesser des Entladungsgefäßes kann einem T4-, T5-, T6-, T7- oder T8-Rohrdurchmesser entsprechen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass anstatt eines im Wesentlichen runden Querschnitts des Entladungsgefäßes eine andere Querschnittgeometrie ausgebildet ist. So kann beispielsweise auch ein an einer Seite geradliniger bzw. abgeflachter Querschnitt ausgebildet sein.The following in the 1 to 9 Diagrams shown is based on a low-pressure discharge lamp, which contains a pure mercury as Hg source and thus formed amalgam free. The low-pressure discharge lamp comprises a discharge vessel, which is tubular in the exemplary embodiment. The diameter of the discharge vessel may correspond to a T4, T5, T6, T7 or T8 tube diameter. However, it can also be provided that instead of a substantially round cross section of the discharge vessel, a different cross-sectional geometry is formed. Thus, for example, a rectilinear or flattened cross-section on one side may be formed.

Die Entladungslampe ist mit einem Edelgas als Puffergas gefüllt, welches im Ausführungsbeispiel zu 100 Prozent Argon ist. Darüber hinaus weist der Kaltfüllgasdruck etwa 2,5 Torr auf.The Discharge lamp is filled with a noble gas as a buffer gas, which in the embodiment is 100 percent argon. About that In addition, the cold fill gas pressure about 2.5 torr.

In 1 ist ein Diagramm gezeigt, bei dem verschiedene physikalische Parameter in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur T_Umgebung dieser Niederdruckentladungslampe bei einer Steuerspannung des elektronischen Vorschaltgeräts von 10 V dargestellt sind, welche dem maximalen Wert entspricht und die Lampe in diesen Betriebszustand ungedimmt ist. So zeigt die Kurve 1 den Lichtstrom Phi, welcher zwischen der Umgebungstemperatur von 23,4°C und 46,2°C größer als 90 Prozent beträgt. Der maximale Lichtstrom Phi ist etwa bei 34,7°C. Darüber hinaus zeigt die Kurve 2 die Lampenleistung, die Kurve 3 die Betriebsspannung der Niederdruckentladungslampe, die Kurve 4 die Cold Spot Temperatur, die Kurve 5 eine Dummy-Temperatur und die Kurve 6 den Entladungsstrom.In 1 a diagram is shown in which various physical parameters depending on the ambient temperature T _{environment of} this low-pressure discharge lamp at a control voltage of the electronic ballast of 10 V are shown, which corresponds to the maximum value and the lamp is not dimmed in this operating condition. This is how the curve shows 1 the luminous flux Phi, which is between the ambient temperature of 23.4 ° C and 46.2 ° C greater than 90 percent. The maximum luminous flux Phi is around 34.7 ° C. In addition, the curve shows 2 the lamp power, the curve 3 the operating voltage of the low-pressure discharge lamp, the curve 4 the cold spot temperature, the curve 5 a dummy temperature and the curve 6 the discharge current.

In 2 ist ein entsprechendes Diagramm gezeigt, wobei hier eine Steuerspannung des elektronischen Vorschaltgeräts von 7,5 V eingestellt ist. Die elektrische Leistung beträgt daher auch einem entsprechenden prozentualen Anteil im Vergleich zur maximalen Leistung bei 10 V. Bei diesem Diagramm weist der Lichtstrom Phi zwischen den Temperaturwerten 23,3°C und 51,2°C einen Wert größer 90 Prozent auf. Der maximale Lichtstrom Phi liegt bei einer Temperatur von 34,1°C.In 2 a corresponding diagram is shown, in which case a control voltage of the electronic ballast of 7.5 V is set. The electric power is therefore also a corresponding percentage in comparison to the maximum power at 10 V. In this diagram, the luminous flux Phi between the temperature values 23.3 ° C and 51.2 ° C has a value greater than 90 percent. The maximum luminous flux Phi is at a temperature of 34.1 ° C.

In 3 ist wiederum ein Diagramm mit den entsprechenden Kurven 1 bis 6 gezeigt, wobei bei dieser Einstellung die Steuerspannung des elektronischen Vorschaltgeräts 5 V beträgt. Für die elektrische Leistung ist der prozentuale Anteil im vergleich zur maximalen Leistung wiederum ent sprechend vermindert. Im Temperaturintervall zwischen 26,7°C und 61°C ist der Lichtstrom Phi größer 90 Prozent.In 3 again is a diagram with the corresponding curves 1 to 6 shown, wherein in this setting, the control voltage of the electronic ballast is 5 V. For the electric power, the percentage is again correspondingly reduced compared to the maximum power. In the temperature range between 26.7 ° C and 61 ° C, the luminous flux Phi is greater than 90 percent.

Der maximale Lichtstrom Phi ist in diesem Fall bei 43,2°C.Of the maximum luminous flux Phi in this case is 43.2 ° C.

In 4 sind die Kurven 1 bis 6 dargestellt, wobei hier eine Steuerspannung des elektronischen Vorschaltgeräts von 2,5 V eingestellt ist. Der maximale Lichtstrom Phi ist hier bei etwa 71,7°C.In 4 are the curves 1 to 6 shown, in which case a control voltage of the electronic ballast of 2.5 V is set. The maximum luminous flux Phi is around 71.7 ° C.

Ein weiteres entsprechendes Diagramm mit den Kurven 1 bis 6 ist in 5 gezeigt. Die Steuerspannung des elektronischen Vorschaltgeräts beträgt hier 1 V. Die elektrische Leistung ist anteilsmäßig entsprechend reduziert gegenüber dem maximalen Wert bei 10 V der Steuerspannung. Der Lichtstrom Phi ist hier im Bereich zwischen 45,1°C und 67°C größer als 90 Prozent. Der maximale Lichtstrom Phi liegt bei einer Temperatur von etwa 56,6°C.Another corresponding diagram with the curves 1 to 6 is in 5 shown. The control voltage of the electronic ballast here is 1 V. The electrical power is proportionally reduced accordingly to the maximum value at 10 V of the control voltage. The luminous flux Phi is here in the range between 45.1 ° C and 67 ° C greater than 90 percent. The maximum luminous flux Phi is at a temperature of about 56.6 ° C.

In 6 ist die Cold Spot Temperatur in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur für fünf verschiedene Entladungsströme bzw. für die fünf verschiedenen Versorgungsspannungen von 10 V, 7,5 V, 5 V, 2,5 V und 1 V dargestellt. In dem Diagramm sind die diesen Versorgungsspannungen entsprechenden Kennlinien 7 bis 11 abgebildet. Die diesen Kennlinien zugrunde liegenden Gleichungen sind nachstehend angegeben. Die in den Gleichungen verwendeten Variablen x und y stehen für T_amb und T_ColdSpot jeweils in der Einheit Grad Celsius.

6, Kennlinie 7: y = 0,9395x + 19,908
6, Kennlinie 8: y = 0,945x + 14,317
6, Kennlinie 9: y = 0,9591x + 9,9119
6, Kennlinie 10: y = 1,0003x + 2,5289
6, Kennlinie 11: y = 0,9992x + 0,7332

In 6 the cold spot temperature is shown as a function of the ambient temperature for five different discharge currents or for the five different supply voltages of 10 V, 7.5 V, 5 V, 2.5 V and 1 V. The diagram shows the characteristic curves corresponding to these supply voltages 7 to 11 displayed. The equations underlying these characteristics are given below. The variables x and y used in the equations for T _amb and T _{ColdSpot are} each in the unit degrees Celsius.

6 , Curve 7 : y = 0.9395x + 19.908
6 , Curve 8th : y = 0.945x + 14.317
6 , Curve 9 : y = 0.9591x + 9.9119
6 , Curve 10 : y = 1.0003x + 2.5289
6 , Curve 11 : y = 0.9992x + 0.7332

Diese Gleichungen in Verbindung mit den in den 1 bis 5 erhaltenen Informationen ergeben den Bereich der Cold Spot Temperatur, in dem der Lichtstrom Phi über 90 Prozent der maximalen Lichtemission der Niederdruckentladungslampe liegt.These equations in conjunction with those in the 1 to 5 The information obtained gives the range of cold spot temperature in which the luminous flux Phi is over 90 percent of the maximum light emission of the low-pressure discharge lamp.

In 7 ist ein Diagramm gezeigt, bei dem die Lichtausbeute η, welche durch das Verhältnis des Lichtstroms Phi zur Lampenleistung charakterisiert ist, in Abhängigkeit von der Entladungsstromdichte dargestellt ist.In 7 is a diagram shown in which the luminous efficacy η, which is characterized by the ratio of the luminous flux Phi to the lamp power, as a function of the discharge current density is shown.

Des Weiteren ist die Cold Spot Temperatur in Abhängigkeit von der Entladungsstromdichte in diesem Diagramm gemäßOf Further, the cold spot temperature is dependent on the discharge current density in this diagram according to

7 gezeigt. Der Verlauf der Cold Spot Temperatur ist durch die Kurve 13 gezeigt, wohingegen der Verlauf der Lichtausbeute η durch die Kurve 12 dargestellt ist. Die jeweils zugehörigen Kurvengleichungen sind nachstehend angegeben, wobei die in den Gleichungen 12, 13 verwendete Variable x für die Stromdichte in A/m² steht und die Variable y in Gleichung 12 für die Lichtausbeute in lm/W und in Gleichung 13 für die Cold-Spot-Temperatur T_ColdSpot in Grad Celsius steht:

7, Kurve 12: y = 9·10^–9x³ – 3·10^–5x² + 0,0151x + 106,86
7, Kurve 13: y = –2·10^–8x³ + 7·10^–5x² – 0,0679x + 73,052

7 shown. The course of the cold spot temperature is through the curve 13 whereas the profile of the luminous efficacy η is shown by the curve 12 is shown. The respective curve equations are given below, where the variable x used for the current density in A / m ² in equations 12, 13 and the variable y in equation 12 for the luminous efficiency in lm / W and in equation 13 for the cold Spot temperature T _ColdSpot in degrees Celsius is:

7 , Curve 12 : y = 9 x 10 ^-9 x ³ - 3 x 10 ^-5 x ² + 0.0151 x + 106.86
7 , Curve 13 : y = -2 x 10 ^-8 x ³ + 7 x 10 ^-5 x ² - 0.0679x + 73.052

Die vertikale Linie bei einer Entladungsstromdichte von etwa 80 mA/cm² zeigt den Punkt des niedrigsten Einflusses der Umgebungstemperatur auf die Farbtemperatur der Niederdruckentladungslampe. Bei der hier zugrunde gelegten Ausgestaltung der Niederdruckentladungslampe weist diese ein Entladungsgefäß mit einem T5-Rohrdurchmesser auf.The vertical line at a discharge current density of about 80 mA / cm ² shows the point of the lowest influence of the ambient temperature on the color temperature of the low-pressure discharge lamp. In the embodiment of the low-pressure discharge lamp on which it is based, this has a discharge vessel with a T5 tube diameter.

In 9 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem die Lichtausbeute η in Abhängigkeit von der Entladungsstromdichte dargestellt ist. Die Kurvenverläufe 14 bis 28 sind für Umgebungstemperaturen zwischen 0°C und 70°C mit Temperatursprüngen um jeweils 5°C dargestellt. Aus den Kurvenverläufen in dem Diagramm gemäß 8 ist zu erkennen, dass bei relativ niedrigen Umgebungstemperaturen die Lichtausbeute mit Sinken der Entladungsstromdichte reduziert wird. Erst bei Umgebungstemperaturen über 40°C (Kurvenverlauf 22) steigt die Lichtausbeute η mit der Reduzierung der Entladungsstromdichte an. Dies liegt darin begründet, dass die Cold Spot Temperatur mit Sinken der Entladungsstromdichte absinkt.In 9 a diagram is shown in which the light output η is shown as a function of the discharge current density. The curves 14 to 28 are shown for ambient temperatures between 0 ° C and 70 ° C with temperature jumps of 5 ° C each. From the curves in the diagram according to 8th It can be seen that at relatively low ambient temperatures, the light output is reduced with a decrease in the discharge current density. Only at ambient temperatures above 40 ° C (curve 22 ), the luminous efficacy η increases with the reduction of the discharge current density. This is due to the fact that the cold spot temperature decreases with a decrease in the discharge current density.

In einem Bereich der Entladungsstromdichte zwischen etwa 60 mA/cm² und etwa 90 mA/cm² und insbesondere zwischen 70 mA/cm² und 80 mA/cm² erfolgt der Betrieb der Niederdruckentladungslampe mit hoher Farbkonstanz bei maximaler Lichtausbeute der Niederdruckentladungslampe. In diesem Entladungsstromdichtebereich bleibt die Farbtemperatur der Niederdruckentladungslampe im Wesentlichen konstant und somit auch im Wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur.In a range of the discharge current density between about 60 mA / cm ² and about 90 mA / cm ² and in particular between 70 mA / cm ² and 80 mA / cm ² , the operation of the low-pressure discharge lamp with high color consistency at maximum light output of the low-pressure discharge lamp. In this discharge current density range, the color temperature of the low-pressure discharge lamp remains substantially constant and thus also substantially independent of the ambient temperature.

In 9 ist ein Diagramm gezeigt, bei dem die Farbkoordinaten x und y als Funktion der Cold Spot Temperatur für die fünf zugrunde gelegten Steuerspannungswerte 10 V, 7,5 V, 5, V, 2,5 V und 1 V des elektronischen Vorschaltgeräts dargestellt sind. Dies ist jeweils durch die symbolisierten Diagrammpunkte 28 bis 32 der jeweils zugeordneten Steuerspannungswerte des elektronischen Vorschaltgeräts dargestellt. Die durchgezogene Kurve 33 stellt die Planckkurve dar. Die ebenfalls dargestellten Pfeile zeigen die Richtung ansteigender Cold Spot Temperatur an. Darüber hinaus sind in dem Diagramm die so genannten Mac-Adams-Ellipsen für eine Farbtemperatur von 3700 K bis zu fünf Schwellwerten der Farbabweichung entsprechend der IEC 60081 eingezeichnet. Die Spirale 30 befindet sich innerhalb dieser fünf Ellipsen. Diese Kurve 30 entspricht der Steuerspannung des elektronischen Vorschaltgeräts von 5 V, bei welcher die Entladungsstromdichte zwischen 60 mA/cm² und 90 mA/cm² ist.In 9 3, a graph is shown in which the color coordinates x and y are plotted as a function of cold spot temperature for the five underlying control voltage values 10V, 7.5V, 5V, 2.5V, and 1V of the electronic ballast. This is indicated by the symbolized diagram points 28 to 32 the respectively assigned control voltage values of the electronic ballast. The solid curve 33 represents the Planck curve. The arrows also show the direction of increasing cold spot temperature. In addition, in the diagram, the so-called Mac-Adams ellipses for a color temperature of 3700 K up to five thresholds of color deviation according to the IEC 60081 are drawn. The spiral 30 is inside these five ellipses. This curve 30 corresponds to the control voltage of the electronic ballast of 5 V, in which the discharge current density between 60 mA / cm ² and 90 mA / cm ² .

Claims

Method for operating a low-pressure discharge lamp with a high color temperature stability, which low-pressure discharge lamp has a Hg source, from which during operation of the low-pressure discharge lamp Hg is evaporated, characterized in that the high color temperature constant regardless of an ambient temperature of the low-pressure discharge lamp by a discharge current density at rated current operation between 60 mA / cm ² and 90 mA / cm ^{2 is} set.

A method according to claim 1, characterized in that the high color temperature constant is set independently of an ambient temperature of the low-pressure discharge lamp by a discharge current density at rated current operation between 70 mA / cm ² and 80 mA / cm ² .

Method according to claim 1 or 2, characterized that the discharge current density is adjusted so that the independence the color temperature at the same time maximum light output of Low-pressure discharge lamp is set.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the color temperature to maintain the high Color temperature constancy corresponding to a maximum of five threshold values the standard IEC 60081 fluctuates.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the Hg source is formed amalgam free.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that as a filling gas Argon, especially exclusively Argon, is introduced.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that as Kaltfüllgasdruck in the low-pressure discharge lamp, a pressure between 1.5 Torr and 3.5 Torr, in particular 2.5 Torr is set.

Method according to one of the preceding claims, characterized marked that for a discharge vessel of the low-pressure discharge lamp T4 to T8 pipe diameter can be formed.

Low-pressure discharge lamp with a Hg source from which Hg evaporates during operation, characterized in that a discharge current density at nominal current operation between 60 mA / cm ² and 90 mA / cm ^{2 is} set during operation of the lamp to maintain a high color temperature constant regardless of an ambient temperature of the lamp is.

Low-pressure discharge lamp according to claim 9, characterized in that a discharge current density between 70 mA / cm ² and 80 mA / cm ^{2 is} set.

Low-pressure discharge lamp according to claim 9 or 10, characterized in that the Hg source formed amalgam free is.

Low-pressure discharge lamp according to one of Claims 9 to 11, characterized in that the filling gas argon, in particular exclusively argon, is.

Low-pressure discharge lamp according to one of Claims 9 to 12, characterized in that the Kaltgasfülldruck between 1.5 Torr and 3.5 Torr, in particular 2.5 Torr.

Low-pressure discharge lamp according to one of Claims 9 to 13, characterized in that a discharge vessel of the lamp has a pipe diameter from the interval between T4 to T8.