DE102010031523A1 - Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe - Google Patents

Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe Download PDF

Info

Publication number
DE102010031523A1
DE102010031523A1 DE102010031523A DE102010031523A DE102010031523A1 DE 102010031523 A1 DE102010031523 A1 DE 102010031523A1 DE 102010031523 A DE102010031523 A DE 102010031523A DE 102010031523 A DE102010031523 A DE 102010031523A DE 102010031523 A1 DE102010031523 A1 DE 102010031523A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
discharge lamp
lamp
weighting factor
burner
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102010031523A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Baier
Bastian Dobler
Peter Flesch
Jürgen Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Priority to DE102010031523A priority Critical patent/DE102010031523A1/de
Priority to PCT/EP2011/061916 priority patent/WO2012019857A2/de
Priority to EP11743211A priority patent/EP2522204A2/de
Publication of DE102010031523A1 publication Critical patent/DE102010031523A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • H05B41/39Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3922Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations and measurement of the incident light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2985Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer einer Hochdruckentladungslampe, aufweisend einen Gasentladungslampenbrenner aus Quarzglas, der mit einer zeitlich veränderlichen elektrischen Leistung P(t) betrieben wird, wobei die zeitlich veränderliche elektrische Leistung folgender Beziehung genügt: P(t) = PNom·G(t)·G(U)·G(AP); PNom ist dabei die Nominalleistung der Hochdruckentladungslampe, G(t) ist ein Gewichtungsfaktor, der von der kumulierten Brenndauer abhängt, G(AP) ist ein Gewichtungsfaktor, der von bestimmten Faktoren wie z. B. der Anzahl der Lampenstarts abhängt, und G(U) ist ein Gewichtungsfaktor, der von der Lampenspannung abhängt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer einer Hochdruckentladungslampe mit einem Gasentladungslampenbrenner aus Quarzglas.
  • Hintergrund
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer einer Hochdruckentladungslampe nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • Aus der US 2008/0192211 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe bekannt, bei dem die Lampenspannung gemessen wird und anhand der Lampenspannung ein vorbestimmter Lampenstrom eingestellt wird, so dass mit steigender Lampenspannung die an der Lampe angelegte Leistung sinkt, um den Elektrodenrückbrand zu verlangsamen.
  • Eine zeitliche Abhängigkeit ist hier nicht gegeben. Aus der DE 195 40 326 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe bekannt, bei dem die kumulierte Brenndauer der Gasentladungslampe gemessen wird, und mit steigender kumulierter Brenndauer die Leistung an der Gasentladungslampe erhöht wird, um den altersbedingten Lichtstromverlust auszugleichen.
  • Aus der DE 195 40 326 schließlich ist ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe bekannt, bei dem die Lampenspannung und die kumulierte Brenndauer gemessen wird und anhand der Lampenspannung und der kumulierten Brenndauer mit zunehmender kumulierter Brenndauer und mit zunehmender Lampenspannung die Leistung an der Gasentladungslampe bis zu einem Maximalwert der Brennspannung erhöht wird, wobei nach Erreichen eines Maximalwertes der Brennspannung die Leistung an der Gasentladungslampe wieder erniedrigt wird.
  • Aufgabe
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe anzugeben, welches entweder die nutzbare Lebensdauer der Hochdruckentladungslampe verlängert oder alternativ die Performance der Hochdruckentladungslampe verbessert.
  • Zusammenfassung
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe, aufweisend einen Gasentladungslampenbrenner aus Quarzglas, der mit einer zeitlich veränderlichen elektrischen Leistung P(t) betrieben wird, wobei die zeitlich veränderliche elektrische Leistung folgender Beziehung genügt: P(t) = PNom·G(t)·G(U)·G(AP), wobei PNom die Nominalleistung der Hochdruckentladungslampe ist, G(t) ein Gewichtungsfaktor ist, der von der kumulierten Brenndauer abhängt, G(AP) ein Gewichtungsfaktor ist, der von bestimmten Faktoren wie z. B. der Anzahl der Lampenstarts abhängt, und G(U) ein Gewichtungsfaktor ist, der von der Lampenspannung abhängt. Damit ist ein auf den Brenner der Hochdruckentladungslampe optimiertes Leistungsmanagement gewährleistet, welches die nutzbare Brenndauer der Hochdruckentladungslampe entweder verlängern kann oder alternativ die Performance der Hochdruckentladungslampe verbessert.
  • Dabei hängt der Gewichtungsfaktor G(AP) bevorzugt von der durch die Entglasung des Gasentladungslampenbrenners der Hochdruckentladungslampe verursachten Lichtreduktion ab. Besonders bevorzugt kann der der Gewichtungsfaktor G(AP) ebenfalls von der Anzahl der Lampenstarts abhängen.
  • Weiterhin kann der Gewichtungsfaktor G(AP) ebenfalls von der Betriebsdauer der Hochdruckentladungslampe außerhalb ihres nominalen Leistungsbereiches abhängen.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verlängerung der Lebensdauer einer Hochdruckentladungslampe ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
  • 1 eine Grafik der an die Lampe angelegten Leistung, der Brennspannung, des Lichtflusses und der Entglasung in Abhängigkeit der kumulierten Lampenbrenndauer,
  • 2 eine Grafik des Gewichtungsfaktors G(t) in Abhängigkeit von der kumulierten Lampenbrenndauer,
  • 3 eine Grafik des Gewichtungsfaktors G(U) in Abhängigkeit von der Lampenspannung U,
  • 4 eine Grafik des Gewichtungsfaktors G(AP) in Abhängigkeit von der normierten Lichtabgabe des Gasentladungslampenbrenners,
  • 5 eine vorteilhafte Anordnung zur Messung der Lichtabgabe des Gasentladungslampenbrenners.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird an die Hochdruckentladungslampe über die kumulierte Brenndauer keine konstante Leistung mehr angelegt, sondern die Leistung wird aus verschiedenen Gewichtungsfaktoren berechnet. Da sich die sog. Entglasung des Quarzkolbens, der Elektrodenrückbrand und die chemischen Vorgänge im Gasentladungslampenbrenner während der Nutzungsdauer ändern und durch die Betriebstemperatur signifikant beeinflusst werden, ist es wichtig und hilfreich, die Betriebstemperatur neben der Kühlung vor allem auch mit Hilfe der eingebrachten Leistung zu kontrollieren.
  • Das Betriebsverfahren sieht in einer ersten Ausführungsform eine an das Alter des HID-Brenners, d. h. der bereits verstrichenen Betriebsstunden, angepasste Sollleistung vor. Die bereits verstrichenen Betriebsstunden werden im Folgenden auch als kumulierte Lampenbrenndauer bezeichnet. Die verstrichene Zeit lässt sich sehr einfach ermitteln und mit Hilfe von nichtflüchtigen Speichern, wie EEPROM, FLASH oder FRAM, auch über den ausgeschalteten Zustand des die Hochdruckentladungslampe betreibenden Betriebsgerätes hinweg mitprotokollieren.
  • Die an die Hochdruckentladungslampe angelegte Leistung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren berechnet sich zu:
    P(t) = PNom·G(t)·G(U)·G(AP). Hierbei beschreibt G(t) die zeitliche Abhängigkeit von der bereits verstrichenen Betriebsdauer t, G(U) eine Modellierung über der Lampenspannung U und G(AP) fasst den Einfluss anderer Parameter, wie z. B. der Zahl der durchgeführten Zündungen oder die Entglasung des Gasentladungslampenbrenners etc. zusammen. Die Faktoren können gemeinsam, aber auch unabhängig voneinander verwendet werden.
  • 1 zeigt die Verläufe verschiedener Parameter in Abhängigkeit von der kumulierten Lampenbrenndauer. Die Parameterkurven sind jeweils doppelt aufgetragen, einmal für ein Verfahren nach dem Stand der Technik mit einer über die Lebensdauer konstanten an die Lampe angelegten Leistung, und einmal für das erfindungsgemäße Verfahren mit einer über die Lebensdauer variablen an die Lampe angelegten Leistung. Dabei repräsentieren die durchgezogenen Linien die Verläufe mit optimierter Leistungsregelung nach dem erfindungsgemäße Verfahren und die gestrichelten die ohne optimierter Leistungsreglung nach dem Stand der Technik.
  • Die über die kumulierte Brenndauer der Hochdruckentladungslampe angelegte konstante Leistung Pc ist naturgemäß eine waagerechte Gerade. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun die an die Hochdruckentladungslampe angelegte Leistung ab einer vorbestimmten kumulierten Brenndauer erniedrigt, um die fortschreitende Entglasung des Gasentladungslampenbrenners einzudämmen. Zum Zeitpunkt t1 findet beispielhaft der Wechsel vom Bereich mit nominaler Leistung in den Betrieb bei reduzierter Sollleistung statt. Später, zum Zeitpunkt t2 ist der Zielwert der abgesenkten Leistung erreicht, für spätere Zeiten verbleibt die Lampenleistung auf diesem Wert. Durch den Übergang zu einer geringeren Leistung bei ansteigender Lebensdauer gegenüber einem Standard-Betrieb nach dem Stand der Technik sinkt zwar zunächst der Lichtstrom Φt; Er ist aber dafür eine gewisse Zeit später, wenn der Lichtstrom Φc bei Betrieb mit konstanter Leistung auf Grund der fortschreitenden Entglasung bereits deutlich absinken würde, höher und bietet eine längere zeitliche Ausdehnung, so dass sich die Lampenlebensdauer verlängert. Hier macht sich vor allen Dingen der Langzeiteffekt der verlangsamten Entglasung auf Grund von reduzierter Leistungszufuhr bemerkbar. Hochdruckentladungslampen mit einem Brenner aus Quarzglas zeigen eine mit steigender kumulierter Brenndauer fortschreitende Entglasung des Brenners. Dies schlägt sich in einer zunehmenden Rauhung der Innenwand des Brenners nieder, die eine verringerte Lichtdurchlässigkeit zeigt und damit den Lichtstrom Φ der Lampe erniedrigt. Erfindungsgemäß wird nun durch eine von verschiedenen Parametern abhängige Leistungserniedrigung ab einer bestimmten kumulierten Lampenbrenndauer die Entglasung der Innenwand des Gasentladungslampenbrenners deutlich verlangsamt, um trotz einer niedrigeren an die Hochdruckentladungslampe angelegten Leistung den Lichtstrom bei fortgeschrittener kumulierter Brenndauer gegenüber einem Normalbetrieb zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil durch die Reduktion der Entglasung ist die Verhinderung der Platzwahrscheinlichkeit des Gasentladungslampenbrenners und der damit einhergehende Sicherheitsaspekt. Eine End-Of-Life Spannungsschwelle, bei deren Überschreitung der Betrieb aus Sicherheitsgründen wegen einem möglichen Platzen des Gasentladungslampenbrenners abgebrochen werden muss, kann vorteilhaft zu höheren Werten hin verschoben werden.
  • Die Absenkung bzw. die Anhebung der Leistung kann wie in der Figur dargestellt linear mit der Zeit geschehen. Sie kann aber auch stufenweise oder exponentiell ausgeführt werden. Bei der vorgeschlagenen linearen Änderung ergibt sich eine für den Benutzer praktisch nicht sichtbare Veränderung. Wie in der Graphik beispielhaft dargestellt, sind Leistungsänderungen im Bereich von 1% bis 15% ausreichend.
  • Φc ist der Lichtstrom bei konstanter an die Hochdruckentladungslampe angelegter Leistung, Φt ist der Lichtstrom beim Betrieb der Lampe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Φc ist nur für eine kurze Zeit nach erniedrigen der Leistung an der Lampe höher als Φt aufgrund der stärkeren Entglasung des Gasentladungslampenbrenners fällt der Lichtstrom mit fortschreitender kumulierter Brenndauer deutlich stärker ab als bei einem Betrieb der Hochdruckentladungslampe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Auch die Lampenspannung Ut erhöht sich bei Betrieb der Hochdruckentladungslampe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit zunehmender kumulierter Brenndauer weniger als die Lampenspannung Uc bei einem konventionellen Betrieb mit konstanter Leistung.
  • Die Wirkung ist deutlich an der Entglasungskurve D zu sehen, bei konventionellen Betrieb mit konstanter Leistung steigt die Entglasung Dc kontinuierlich mit der kumulierten Brenndauer an während bei erfindungsgemäßen Betrieb der Hochdruckentladungslampe die Entglasung Dt ab dem Zeitpunkt der Leistungsreduzierung nur noch in sehr geringem Maße ansteigt. Dies ist auf die verminderte Belastung der Brennerinnenwand bei niedrigerer Leistung zurückzuführen.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Grafik des Gewichtungsfaktors G(t) in Abhängigkeit von der kumulierten Lampenbrenndauer. Die Durchgezogene Linie beschreibt die Kurve G(t) für eine erste Ausführungsform des Verfahrens. Der Faktor G(t) ist bis zum Zeitpunkt t1 der kumulierten Brenndauer eins, ab diesem Zeitpunkt wird er bis zum Zeitpunkt t2, der bei einer marktüblichen Projektionslampe bei etwa 1000 h liegen kann, kontinuierlich erniedrigt, um dann ab diesem Zeitpunkt bei einem Wert von 0,97 zu bleiben. Dieser Wert kann von Anwendung zu Anwendung und von Lampe zu Lampe variieren.
  • In einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Leistung zu Beginn der kumulierten Brenndauer etwas angehoben, wie in der gepunkteten Linie in 2 gezeigt. Innerhalb der ersten 150 Stunden, d. h. bis zum Zeitpunkt t0a kann der Brenner zum Beispiel mit einer gegenüber seiner Nominalleistung erhöhten Leistung betrieben werden, um die Diffusion von Wasserstoff aus dem Brenner zu begünstigen. Der vorhandene Wasserstoff beeinflusst wesentlich den WolframHalogen-Kreisprozess und so die Schwärzung der inneren Glaskolbenwand durch niedergeschlagenes Wolfram. Eine mögliche Schwärzung wirkt sich negativ auf den Lichtstrom aus. Eine Überhöhung der Leistung am Anfang der Brennerlebensdauer kann das Schwärzungsverhalten durch Beschleunigung der Diffusion von Wasserstoff positiv beeinflussen, außerdem ist der Lichtstrom durch die höhere Leistung am Anfang der kumulierten Brenndauer an sich höher.
  • Anschließend folgt nach einer linearen Leistungsreduzierung zum Zeitpunkt t0b der Standard-Betrieb des Brenners bei seiner nominalen Leistung. Nach einer für den Brennertyp charakteristischen (und experimentell bestimmten) Zeit wird ab dem Zeitpunkt t1 die dem Brenner zur Verfügung gestellte Leistung verringert. Hierdurch verringert sich die thermische Belastung des Glaskolbens und damit verlangsamt sich auch ein Weitervoranschreiten der Entglasung. Der Elektrodenrückbrand wird ebenso gehemmt. Beides wirkt sich positiv auf die Verringerung des Lichtstroms aus. Zum einen ist das Fortschreiten der Entglasung mit der milchigen Trübung des Glaskolbens verringert, zum anderen die Aufweitung des Abstrahlortes durch den verlangsamten Elektrodenrückbrand gemindert. Ab dem Zeitpunkt t2 bleibt die an die Hochdruckentladungslampe angelegte Leistung wieder konstant bei 97% der Nominalleistung.
  • In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäße Verfahrens, die auf maximale Performance der Hochdruckentladungslampe und nicht auf maximale Lebensdauer ausgelegt ist, bleibt die Leistung zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t1' bei der Nominalleistung (gestrichelte Linie), um dann bis zum Zeitpunkt t2' auf ca. 105% der Nominalleistung angehoben zu werden, um die Lichtstromverluste durch die Kolbenschwärzung und den Elektrodenrückbrand auszugleichen. Das Lebensdauerende ist dann allerdings sehr schnell erreicht, da die Leistung nicht weiter gesteigert werden kann, der Lichtstrom aber aufgrund der oben genannten Effekte schnell absinken wird.
  • 3 zeigt eine Grafik des Gewichtungsfaktors G(U) in Abhängigkeit von der Lampenspannung. G(U) ist, wie oben schon beschrieben, eine Modellierung der Leistung P(t) über der Lampenspannung U. G(U) hat für niedrige Brennspannungen, wie sie üblicherweise bei neuen Hochdruckentladungslampen auftreten, den Wert eins, und für höhere Brennspannungen, wie sie am Lebensdauerende von Hochdruckentladungslampen üblicherweise auftreten, einen reduzierten Wert von in diesem Beispiel 0,97. Der Wert wird ab einer bestimmten Spannung U1 ausgehend von 1 kontinuierlich reduziert, bis er für Spannungen größer U2 den Wert 0,97 erreicht.
  • Die Absenkung bzw. die Anhebung der Leistung kann wie in der Figur dargestellt linear mit der Lampenspannung geschehen. Sie kann aber auch stufenweise oder exponentiell ausgeführt werden. Bei der vorgeschlagenen linearen Änderung ergibt sich eine für den Benutzer praktisch nicht sichtbare Veränderung. Wie in der Graphik beispielhaft dargestellt, sind Leistungsänderungen im Bereich von 1% bis 15% ausreichend.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Grafik des Gewichtungsfaktors G(AP). G(AP) beschreibt die Abhängigkeit der Leistungsreduktion von anderen Faktoren, z. B. von der Anzahl der Zündungen oder dem Streulicht. Hier wurde als beispielhafte Ausführungsform die Lichtreduktion, verursacht durch die Entglasung, gewählt.
  • Dazu ist ein Sensor notwendig, der die Strahlung vom Brenner auffängt. Da ein Bezug zur Entglasung hergestellt werden soll, wurde hier ein Sensor über dem Brenner gewählt. Die Entglasung startet oben am Brenner, dort wo es am heißesten ist und reduziert die ”direkte” Strahlung in Richtung Sensor, da Anteile der Strahlung weggestreut werden. Wählt man einen Sensor im nahen IR-Bereich, so kann der Sensor außerhalb des Reflektors platziert werden, da die Reflektorbeschichtung häufig im IR und UV ”durchsichtig” ist. Aus der Grafik geht hervor, dass ab einer Streustrahlung von beispielsweise 3% der Gewichtungsfaktor G(AP), ausgehend von 100% linear absinkt. Ab einer Streustrahlung von beispielsweise 18% bleibt der Gewichtungsfaktor G(AP) dann wieder gleich bei 97%.
  • 5 zeigt eine vorteilhafte Anordnung zur Messung der Lichtabgabe des Gasentladungslampenbrenners, um die Streustrahlung für das obige Ausführungsbeispiel messen zu können. Der Gasentladungslampenbrenner 5 ist, wie bei vielen Projektionslampen üblich, in einen Reflektor 3 eingebettet, der aber, wie oben erwähnt, für nahe IR-Strahlung durchsichtig ist. Außerhalb dieses Reflektors ist nun ein Lichtsensor 2 plaziert, der die direkte Strahlung des Gasentladungslampenbrenners misst. Anhand dieses Messwertes kann die normierte Lichtabgabe des Gasentladungslampenbrenners Φ/Φnom berechnet werden, und daraus aufgrund der Beziehung aus 4 der Gewichtungsfaktor G(AP).
  • Da die Projektoren auf dem Tisch stehend oder aber auch überkopf an der Decke hängend zu betreiben sind und damit das Oben der Lampe nicht per se festgelegt ist, kann der Lichtsensor (2) z. B. drehbar um die Hauptachse durch die Elektroden des Gasentladungslampenbrenners gelagert sein und sich so automatisch immer auf die oben liegende Seite des Brenners mit der stärkeren Entglasung einstellen. Durch die Thermik prägt sich die Entglasung des Gasentladungslampenbrenners stets an seiner Oberseite am stärksten aus. Als Oberseite ist die obere Seite des Gasentladungslampenbrenners in gravitatorischem Sinne gemeint. Die automatische Einstellung kann z. B. durch mit ein dem Sensor 2 gegenüberliegend befestigtem und schwererem Gegengewicht bewerkstelligt werden, welches sich immer auf die Unterseite des Gasentladungslampenbrenners drehen wird. Die Schlichtheit der Mechanik sorgt dabei für deren gesicherten Einsatz.
  • Eine weitere Möglichkeit bestünde in der zweifachen Ausführung des Lichtsensors 2 für den normalen Betrieb z. B. auf einem Tisch und den Überkopfbetrieb z. B. an einer Decke. Viele Videoprojektoren besitzen einen Lagesensor um eben auf solche unterschiedlichen Betriebszustände reagieren zu können und das Bild entsprechend anpassen zu können. Dieser Lagesensor kann abgefragt werden und aufgrund dieser Information kann der entsprechende Lichtsensor 2 ausgewählt werden.
  • Obige Ausführungsform ist lediglich beispielhaft für die Berechnung des Gewichtungsfaktors G(AP). Dieser Gewichtungsfaktor kann, wie oben schon erwähnt, von verschiedenen Randbedingungen wie der Anzahl der Zündungen, der Betriebsdauer bei Leistungen ausserhalb des nominalen Bereiches, der Abnahme des Lichtstroms etc. abhängen. All diese Faktoren fliessen in die Berechnung des Gewichtungsfaktors G(AP) ein. Oft wird aber ein einfaches Modell, wie in 4 gezeigt, ausreichend sein.
  • Abschließend und zusammenfassend nochmals die erfindungsgemäße Berechnung der optimalen Leistung für einen Gasentladungslampenbrenner: Popt = G(t)·G(U)·G(AP)·Pnominal
  • Bezugszeichenliste
  • Pc
    An die Hochdruckentladungslampe angelegte konstante Leistung über der Brenndauer nach dem Stand der Technik.
    P(t)
    An die Hochdruckentladungslampe angelegte variable Leistung über der Brenndauer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
    Φc
    Lichtstrom bei konstanter Leistung Pc
    Φt
    Lichtstrom bei variabler Leistung P(t)
    Uc
    Lampenspannung bei konstanter Leistung Pc
    Ut
    Lampenspannung bei variabler Leistung P(t)
    Dc
    Entglasung bei konstanter Leistung Pc
    Dt
    Entglasung bei variabler Leistung P(t)
    G(t)
    Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit von der kumulierten Lampenbrenndauer
    G(U)
    Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit von der Lampenspannung
    G(AP)
    Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen
    2
    Strahlungssensor
    3
    Reflektor
    4
    Entglasungspunkt
    5
    Gasentladungslampenbrenner
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2008/0192211 [0003]
    • DE 19540326 [0004, 0005]

Claims (7)

  1. Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe, aufweisend einen Gasentladungslampenbrenner (5) aus Quarzglas, der mit einer zeitlich veränderlichen elektrischen Leistung P(t) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlich veränderliche elektrische Leistung folgender Beziehung genügt: P(t) = PNom·G(t)·G(U)·G(AP), wobei PNom die Nominalleistung der Hochdruckentladungslampe ist, G(t) ein Gewichtungsfaktor ist, der von der kumulierten Lampenbrenndauer abhängt, G(AP) ein Gewichtungsfaktor ist, der von bestimmten Faktoren wie z. B. der Anzahl der Lampenstarts abhängt, und G(U) ein Gewichtungsfaktor ist, der von der Lampenspannung abhängt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor G(AP) von der durch die Entglasung des Gasentladungslampenbrenners (5) der Hochdruckentladungslampe verursachten Lichtreduktion abhängt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor G(AP) von der Anzahl der Lampenstarts abhängt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor G(AP) von der Betriebsdauer der Hochdruckentladungslampe außerhalb ihres nominalen Leistungsbereiches abhängt.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entglasung mittels eines Lichtsensors (2) an der oberen Seite des Gasentladungslampenbrenners (5) gemessen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsensor (2) mechanisch derart aufgehängt ist, dass er um eine Achse, welche die beiden Lampenelektroden des Gasentladungslampenbrenners (5) bilden, rotiert und sich immer an der Oberseite des Gasentladungslampenbrenners befindet.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtsensoren (2) vorhanden sind, wobei der an der Oberseite des Gasentladungslampenbrenners (5) liegende Lichtsensor (2) über einen Lagesensor für die Messung der Entglasung ausgewählt wird.
DE102010031523A 2010-07-19 2010-07-19 Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe Ceased DE102010031523A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010031523A DE102010031523A1 (de) 2010-07-19 2010-07-19 Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe
PCT/EP2011/061916 WO2012019857A2 (de) 2010-07-19 2011-07-13 Verfahren zum optimierten betrieb einer hochdruckentladungslampe
EP11743211A EP2522204A2 (de) 2010-07-19 2011-07-13 Verfahren zum optimierten betrieb einer hochdruckentladungslampe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010031523A DE102010031523A1 (de) 2010-07-19 2010-07-19 Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010031523A1 true DE102010031523A1 (de) 2012-01-19

Family

ID=44630093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010031523A Ceased DE102010031523A1 (de) 2010-07-19 2010-07-19 Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2522204A2 (de)
DE (1) DE102010031523A1 (de)
WO (1) WO2012019857A2 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19540326A1 (de) 1995-10-28 1997-04-30 Bosch Gmbh Robert Scheinwerfer für Fahrzeuge
US20060273744A1 (en) * 2005-05-25 2006-12-07 Kurt Callewaert Projector lamp control for increased lamp life
US7156525B2 (en) * 2003-11-21 2007-01-02 Dell Products L.P. System and method for managing projector bulb life
WO2007046795A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Acuity Brands, Inc. Constant lumen output control system
US20080192211A1 (en) 2007-02-13 2008-08-14 Seiko Epson Corporation Discharge lamp control device and projector
EP1976343A1 (de) * 2006-01-17 2008-10-01 Matsushita Electric Works, Ltd. Beleuchtungsvorrichtung für entladungslampe und leuchte
US20090278469A1 (en) * 2005-11-04 2009-11-12 Panasonic Corporation Method of lighting high pressure mercury lamp, lighting device for the same, lamp system and projection display unit
DE102008059483A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-10 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Integrierte Gasentladungslampe

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009030266A1 (de) * 2007-08-29 2009-03-12 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Temperatursteuerung für eine entladungslampe
US8183796B2 (en) * 2008-12-18 2012-05-22 Seiko Epson Corporation Stepwise repairing for electrode of discharge lamp

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19540326A1 (de) 1995-10-28 1997-04-30 Bosch Gmbh Robert Scheinwerfer für Fahrzeuge
US7156525B2 (en) * 2003-11-21 2007-01-02 Dell Products L.P. System and method for managing projector bulb life
US20060273744A1 (en) * 2005-05-25 2006-12-07 Kurt Callewaert Projector lamp control for increased lamp life
WO2007046795A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Acuity Brands, Inc. Constant lumen output control system
US20090278469A1 (en) * 2005-11-04 2009-11-12 Panasonic Corporation Method of lighting high pressure mercury lamp, lighting device for the same, lamp system and projection display unit
EP1976343A1 (de) * 2006-01-17 2008-10-01 Matsushita Electric Works, Ltd. Beleuchtungsvorrichtung für entladungslampe und leuchte
US20080192211A1 (en) 2007-02-13 2008-08-14 Seiko Epson Corporation Discharge lamp control device and projector
DE102008059483A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-10 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Integrierte Gasentladungslampe

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012019857A2 (de) 2012-02-16
WO2012019857A3 (de) 2012-04-12
EP2522204A2 (de) 2012-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4426664B4 (de) Vorrichtung zum Starten und Betreiben einer Hochdruck-Entladungs-Lampe
DE4436825A1 (de) Vorrichtung zum Betreiben einer Hochdruck-Gasentladungslampe
EP2499657A1 (de) Quecksilberfreie hochdruckentladungslampe mit reduziertem zinkhalogenidanteil
DE102010031523A1 (de) Verfahren zum optimierten Betrieb einer Hochdruckentladungslampe
EP2044614A2 (de) Beleuchtungssystem mit einer entladungslampe und einem elektronischen vorschaltgerät und verfahren zum betreiben eines beleuchtungssystems
DE102010031219A1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben mindestens einer Entladungslampe
EP2147456B8 (de) Hochdruckentladungslampe und fahrzeugscheinwerfer mit hochdruckentlaudungslampe
DE102016120672B4 (de) Lampensystem mit einer Gasentladungslampe und dafür angepasstes Betriebsverfahren
DE3042753A1 (de) Niederdrucknatriumdampfentladungslampe
AT504583A2 (de) Verfahren zum betreiben einer lichtquelle sowie lampenbetriebsgerät hierfür
DE60115008T2 (de) Lampen-einschaltsequenz mit unterbrechungszeit
WO1997011581A1 (de) Steuergerät für den schnellen lichtanlauf einer hochdruck-gasentladungslampe
DE682013C (de) Quecksilberniederdruckroehre mit einer aus einem Neon-Krypton- oder Neon-Xenon-Gemisch bestehenden Grundgasfuellung
EP1958488A1 (de) Verfahren zur fehlerdetektion beim betrieb von hochdruckentladungslampen an evgs
DE102005026718A1 (de) Beleuchtungssystem und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Beleuchtungssystems
DE694241C (de) Quecksilberniederdruckroehre mit einer aus einem Neon-Argon-Gemisch bestehenden Grundgasfuellung
DE707824C (de) Gasgefuellte elektrische Gluehlampe mit einem acht Atmosphaeren uebersteigenden Betriebsdruck
EP2526742B1 (de) Schaltungsanorndung und verfahren zum betreiben einer hochdruckentladungslampe unterhalb ihrer nominalen leistung
AT16638U1 (de) Notbeleuchtung mittels intelligentem Batteriemanagement
EP1732363A2 (de) Beleuchtungssystem und verfahren zum Betreiben eines derartigen Beleuchtungssystems
DE102010044259B4 (de) Kurzbogen-Entladungslampe
DE102012103272B3 (de) Lampensockel für Gasentladungslampe
DE918585C (de) Elektrische Hochdruckentladungslampe fuer Netzspannungsbetrieb und Leistungsaufnahme von weniger als 200 Watt
DE756023C (de) Elektrische Gluehlampe fuer photometrische Zwecke
DE102011086067A1 (de) Notlichtgerät mit konstanter Leistung

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20111212

Owner name: OSRAM AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20111212

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R003 Refusal decision now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM AG, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130205

R003 Refusal decision now final

Effective date: 20130216

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130201