DE10244985A1 - Verfahren und Schaltung zur Regelung des Stoms in einer Hochdruck-Entladungslampe - Google Patents

Verfahren und Schaltung zur Regelung des Stoms in einer Hochdruck-Entladungslampe

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John G Konopka
Warren P Moskowitz
Himamshu V Prasad
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Abstract

Eine Schaltung zur Regelung des Stroms während des Herauffahrens einer Hochdruck-Entladungslampe (140), die einen Abwärtswandler (120) zur Erzeugung eines Abwärtsstroms zur Ansteuerung der Hochdruck-Entladungslampe und eine an den Abwärtswandler (120) angekoppelte Steuerschaltung (202) zum Verändern des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms während des Herauffahrens umfaßt, wird offengelegt. Ein Verfahren zur Regelung des Stroms in einer elektronischen Ballastschaltung während des Herauffahrens einer Hochdruck-Entladungslampe, das die folgenden Schritte umfaßt: Erkennen (501) der Lampenzündung, Bereitstellen (502) eines Abwärtsstroms zur Ansteuerung der Lampe und Verändern (504) des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms während des Herauffahrens, um den Strom in der Lampe zu regeln (506), wird ebenfalls offengelegt.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektronische Ballastschaltungen und insbesondere ein Verfahren und eine Schaltung zur Regelung des Stroms einer Hochdruck-Entladungslampe.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Beim Starten einer Hochintensitäts-Entladungslampe (HID-Lampe) durchläuft die Lampe drei Phasen, bevor sie den stationären Betrieb erreicht. Diese Phasen umfassen Durchbruch, Glimmentladung und thermionische Emission. Der Durchbruch erfordert, daß eine höhere Spannung an die Lampe angelegt wird. Nach dem Durchbruch muß die Spannung hoch genug sein, um eine Glimmentladung aufrechtzuerhalten und die Elektrode bis zur thermionischen Emission zu erhitzen. Nachdem die thermionische Emission beginnt, muß der Strom in der Herauffahrphase aufrechterhalten werden, bis die Elektrode ihre stationäre Temperatur erreicht. Nach dem Ende der Herauffahrphase kann die Lampe in der stationären Betriebsart mit einer geringeren Stromstärke betrieben werden.
  • Lampenhersteller spezifizieren im allgemeinen, daß der Lampenstrom während der Herauffahrphase auf weniger als 2X begrenzt wird, wobei X der Nennstrom der Lampe im stationären Zustand ist. Wenn der Strom während des Herauffahrens nicht dergestalt begrenzt wird, können die Elektroden der Lampe beschädigt und/oder die Lebensdauer der Lampe verringert werden. Außerdem ist es wünschenswert, daß der Strom während des Herauffahrens selektiv geregelt wird, um so den stationären Betrieb effizient und prompt zu erreichen. Folglich ist es wünschenswert, eine elektronische Ballastschaltung bereitzustellen, die den Strom während des Herauffahrens selektiv regelt.
  • Eine bekannte Art von Niederfrequenz-Ballastschaltung verwendet einen Abwärtsübertrager und einen Vollbrücken-Wechselrichter. Der Abwärtsübertrager wirkt als Stromquelle und liefert einen betragsmäßig begrenzten Strom an die Lampe. Der Vollbrücken- Wechselrichter stellt sicher, daß der Strom durch die Lampe auf periodische Weise umgedreht wird.
  • Ein herkömmlicher Abwärtsübertrager gestattet keine selektive Regelung des Lampenstroms während der Herauffahrphase. Eine vorbekannte Lösung besteht darin, den Abwärtsübertrager so zu modifizieren, daß er während der Herauffahrphase mit einer variablen Frequenz arbeitet (gegenüber einer festen Frequenz während des stationären Betriebs). Eine andere Lösung, die zur Zeit im Stand der Technik unbekannt ist, besteht darin, den Abwärtsübertrager während der Herauffahrphase mit einem variablen Tastverhältnis zu betreiben.
  • Folglich ist es wünschenswert, eine Steuerschaltung bereitzustellen, die einen Abwärtsübertrager während der Herauffahrphase mit einem variablen Tastverhältnis betreibt, um so die Lebensdauer der Lampe zu erhalten und den stationären Betrieb prompt zu erreichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Regelung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Regelschaltung zum Regeln des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 ist ein Spannungsdiagramm des modifizierten Strommeßsignals, das während des Herauffahrens an den Abwärtsregler angelegt wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 4 ist ein Spannungsdiagramm des modifizierten Strommeßsignals, das während des stationären Zustands an den Abwärtsregler angelegt wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 5 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Regelung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe während des Herauffahrens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 6 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Regelung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe während des Herauffahrens gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 7 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Regelung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe während des Herauffahrens gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • Fig. 8 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Regelung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe während des Herauffahrens gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf Fig. 1 enthält eine Ballastschaltung 100 zur Steuerung des Betriebs einer Hochdruck-Entladungslampe 140 einen Abwärtswandler 120, einen Vollbrücken-Wechselrichter und Treiber 130, eine Mikrosteuerung 102 und eine Tiefpaßfilter- und Isolationsschaltung 122. Wie in der Technik wohlbekannt ist, enthält die Ballastschaltung 100 weiterhin eine EMI- und Gleichrichterstufe 110 und eine Leistungsfaktorkorrekturstufe (PFC) 104. Die EMI- und Gleichrichterstufe 110 empfängt ein Wechselstrom-Eingangssignal 112 und liefert ein gleichgerichtetes Wechselstrom-Signal an die PFC-Stufe 104. Die PFC-Stufe liefert im wesentlichen eine Gleichspannung (DC) VDC an den Abwärtswandler 120.
  • Der Abwärtswandler 120 regelt im allgemeinen den der Lampe 140 zugeführten Strom und erzeugt eine Ausgangsspannung Vx, die dem Vollbrücken-Wechselrichter und Treiber 130 zugeführt wird. Die Tiefpaßfilter- und Isolationsschaltung 122 empfängt ein impulsbreitenmoduliertes (PWM-)Signal 124 aus der Mikrosteuerung 102 und liefert ein Steuersignal 126 Vm an den Abwärtswandler 120. Wie unten ausführlicher beschrieben werden wird, führt Vm ein Gleichstrom-Offset in ein in dem Abwärtswandler 120 erzeugtes Strommeßsignal ein. Die Mikrosteuerung 102 ist außerdem an den Vollbrücken-Wechselrichter 130 angekoppelt, um ein Spannungssignal (VL) 132 und ein Stromsignal (IL) 134 zu erkennen, die dem Wechselrichter 130 und/oder der Lampe 140 zugeordnet sind; als Alternative kann IL indirekt durch Überwachen eines von dem Abwärtswandler 120 erzeugten Abwärtsstroms gemessen werden. Die Mikrosteuerung 102 liefert außerdem ein SD-Signal 136 an den Wechselrichter 130, um den Wechselrichter 130 gegebenenfalls abzuschalten.
  • Ein ausführliches Diagramm des Abwärtswandlers 120 und einer bevorzugten Steuerschaltung 202 ist in Fig. 2 angegeben. Der Abwärtswandler 120 enthält einen Abwärtsregler 210, einen Abwärtsschalter 214, einen Koppelwiderstand 215, einen Strommeßwiderstand 216, einen Abwärtsgleichrichter 218, eine Induktivität 220 und einen Kondensator 222. Der Abwärtsregler 210 ist an die Steuerschaltung 202 und den Abwärtsschalter 214 angekoppelt. Während des Betriebs liefert der Abwärtsregler 210 ein impulsbreitenmoduliertes Ausgangssignal 212 zum Ein- und Ausschalten des Abwärtsschalters 214. Das impulsbreitenmodulierte Ausgangssignal 212 weist ein Tastverhältnis auf, das eine Funktion des Steuersignals Vm und der Spannung an dem Strommeßwiderstand 216 ist. Der Abwärtsregler kann mit einer standardmäßigen integrierten Strommodus-Steuerschaltung (I.C.) implementiert werden, wie zum Beispiel dem I.C. UC2845 von Unitrode, Inc. Der Abwärtsschalter 214, der als ein Feldeffekttransistor (FET) implementiert werden kann, ist an den Koppelwiderstand 215 und den Strommeßwiderstand 216 angekoppelt. Der Koppelwiderstand 215 ist an die Steuerschaltung 202 und den Abwärtsregler 210 angekoppelt. Der Strommeßwiderstand 216 ist an den Abwärtsgleichrichter 218 und die Induktivität 220 angekoppelt. Die Induktivität 220 ist an den Kondensator 222 und den Vollbrücken-Wechselrichter 130 angekoppelt.
  • Die Steuerschaltung 202 enthält eine Mikrosteuerung 203, ein Tiefpaßfilter 205 und einen Optokoppler 206. Die Mikrosteuerung 203 ist zwischen den Vollbrücken-Wechselrichter 130 und das Tiefpaßfilter 205 geschaltet. Während des Betriebs überwacht die Mikrosteuerung 203 eines oder mehrere Signale 132 aus dem Wechselrichter 130 und liefert ein Ausgangssignal 204 mit einem davon abhängigen Tastverhältnis gemäß ihren eigenen Algorithmen. Ein bevorzugter interner Algorithmus für die Mikrosteuerung 203 wird unten ausführlicher mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben. Das Tiefpaßfilter 205 ist zwischen die Mikrosteuerung 203 und den Optokoppler 206 geschaltet. Im Betrieb empfängt das Tiefpaßfilter 205 das impulsbreitenmodulierte Ausgangssignal 204 aus der Mikrosteuerung 203 und liefert im wesentlichen eine Gleichspannung (DC) an den Eingang des Optokopplers 206. Der Optokoppler 206 ist zwischen das Tiefpaßfilter 205 und den Abwärtsregler 210 geschaltet. Der Optokoppler 206 liefert elektrische Isolation, die notwendig ist, da die Spannung an dem Strommeßwiderstand 216 ihren Massebezug an der Katode des Abwärtsgleichrichters 218 hat, während das Signal bzw. die Signale 132 aus dem Wechselrichter 130 ihren Massebezug auf einem bestimmten anderen Punkt haben (wie zum Beispiel der Anode des Abwärtsgleichrichters 218). Im Betrieb empfängt der Optokoppler 206 die Ausgangsspannung aus dem Tiefpaßfilter 205 und liefert eine entsprechende Spannung Vm, deren Massebezug mit dem der Spannung an dem Strommeßwiderstand 216 übereinstimmt. Dies ist wichtig, weil Vm (über den Koppelwiderstand 215) mit der Spannung an dem Strommeßwiderstand 216 kombiniert wird, um das resultierende Taktverhältnis des PWM-Signals 212 am Ausgang des Abwärtsreglers 210 vorzuschreiben. Als Alternative zu dem Optokoppler 206 kann man einen zwischen den Ausgang 204 der Mikrosteuerung 203 und das Tiefpaßfilter 205 geschalteten Impulsübertrager verwenden.
  • Nachdem die Lampe 140 zündet, wird das Abwärts-Tastverhältnis auf einen solchen Wert reduziert, daß der Lampenherauffahrstrom auf innerhalb von 2X begrenzt wird, wobei X der Nennstrom der Lampe im stationären Zustand ist. Es versteht sich, daß unmittelbar nach der Lampenzündung die Spannung an der Lampe im Vergleich zu ihrem Wert im stationären Zustand relativ klein ist (z. B. 25 Volt). Folglich wird der Abwärtswandler bei Fehlen einer wesentlichen Reduktion des Abwärts-Tastverhältnisses versuchen, einen Lampenstrom zuzuführen, der leicht 2X überschreitet. Somit ist es notwendig, daß das Abwärts-Tastverhältnis ordnungsgemäß reduziert wird, wenn die Lampe zündet; während sich die Lampe aufwärmt, nimmt die Spannung an der Lampe zu, und der Abwärtswandler kann somit mit einem höheren Tastverhältnis betrieben werden, ohne daß der Lampenstrom 2X überschreitet. Das Tastverhältnis wird vorzugsweise durch Injizieren eines variablen Gleichstrom-Offsets Vm reduziert. Je höher der Wert von Vm ist, desto niedriger ist das Tastverhältnis des impulsbreitenmodulierten Ausgangssignals 212, das von dem Abwärtsregler 210 zur Ansteuerung des Abwärtsschalters 214 erzeugt wird, wie zum Beispiel in Fig. 3 gezeigt. Das Verringern des Tastverhältnisses, mit dem der Abwärtsschalter 214 betrieben wird, verringert den Strom, der durch die Lampe 140 fließt. Der Wert des Gleichstromsignals Vm kann während des Herauffahrens verändert werden, um das Tastverhältnis des Abwärtsstroms zu verändern, wie ausführlicher mit Bezug auf die übrigen Figuren beschrieben werden wird. Sobald das Herauffahren der Lampe abgeschlossen ist, wird das Gleichstrom-Offset Vm im wesentlichen beseitigt (aber nicht unbedingt auf Null gesetzt), wie in Fig. 4 gezeigt, so daß der Abwärts-Strommeßwiderstand 216 allein das Tastverhältnis des Ausgangssignals 212, das von dem Abwärtsregler 210 geliefert wird, bestimmen kann. Diese Art von Stromregelung stellt eine glatte Herauffahrperiode für die Lampe und einen sanften Übergang für den Lampenstrom und damit für die Lampenelektrodentemperatur sicher.
  • Nunmehr mit Bezug auf Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm ein Verfahren zur Steuerung des Stroms während des Herauffahrens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachdem das Zünden der Lampe im Schritt 501 erkannt wurde, liefert eine elektronische Steuerschaltung, wie zum Beispiel die Steuerschaltung von Fig. 2, einen Abwärtsstrom zur Ansteuerung einer Hochdruck-Entladungslampe im Schritt 502. Die Steuerschaltung verändert das Tastverhältnis des Abwärtsstroms im Schritt 504. Als letztes steuert die Steuerschaltung den Strom in der Hochdruck-Entladungslampe im Schritt 506.
  • Nunmehr mit Bezug auf Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm ein Verfahren zur Steuerung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe während des Herauffahrens gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachdem die Zündung der Lampe im Schritt 601 erkannt wurde, hält eine elektronische Steuerschaltung den Abwärtsstrom für eine erste Zeitspanne während des Herauffahrens im Schritt 602 auf einem ersten Tastverhältnis. Die elektronische Steuerschaltung verändert das Tastverhältnis am Ende der ersten Zeitspanne im Schritt 604. Das Ende der ersten Zeitspanne könnte zum Beispiel nach 6 Zyklen in einer Herauffahrphase von 75 Zyklen sein. Wenn die Gesamtherauffahrzeit ungefähr eine Minute beträgt, könnte die erste Zeitspanne ungefähr 5 Sekunden betragen. Die elektronische Steuerschaltung erhöht dann allmählich das Tastverhältnis des Abwärtsstroms während einer zweiten Zeitspanne im Schritt 606. Die Zunahme des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms könnte linear oder mit einer anderen variablen Rate erfolgen, wodurch der Strom in der Lampe unter einem vorbestimmten Wert gehalten wird, während das Herauffahren der Lampe auf relativ schnelle Weise abgeschlossen wird. Die bevorzugte Rate der Verringerung hängt von mehreren Faktoren ab, darunter dem Entwurf der Ballastschaltung, der Art von Lampe und der Nennleistung der Lampe usw.
  • Nunmehr mit Bezug auf Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm ein Verfahren zur Steuerung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe während des Herauffahrens gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Steuerschaltung erkennt das Zünden einer Hochdruck-Entladungslampe im Schritt 702. Dann wird ein Gleichstrom-Offset in einen Abwärtsregler injiziert, um das Tastverhältnis des Abwärtsstroms (und daher den Betrag des Abwärtsstroms selbst) zu verändern (Schritt 704). Die Steuerschaltung hält den Abwärtsstrom für eine erste vorbestimmte Zeitspanne auf einem vorbestimmten Wert (Schritt 706). Nachdem im Schritt 708 die erste vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, verringert die Steuerschaltung allmählich das Gleichstrom-Offset während einer zweiten Zeitspanne im Schritt 710. Nachdem die zweite Zeitspanne abgelaufen ist und das Herauffahren abgeschlossen ist (Schritt 712), hält die Steuerschaltung den Abwärtsstrom für den stationären Betrieb aufrecht (Schritt 714). Obwohl zwei Zeitspannen gezeigt sind, könnte der Strom auch durch eine beliebige Anzahl von Zeitspannen hindurch (d. h. mehr als zwei Zeitspannen) und mit verschiedenen Raten während der Zeitspannen verändert werden.
  • Nunmehr mit Bezug auf Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eine ausführliche Funktionsweise eines Verfahrens zur Steuerung des Stroms in einer Hochdruck-Entladungslampe gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird als sehr wünschenswert angesehen, die Lampe so schnell wie möglich zu einer vollen Lichtabgabe zu bringen, ohne jedoch die Lampe zu beschädigen; wenn man die Lampe zu schnell die volle Lichtausgabe erreichen läßt, kann dies zu einer Schwärzung der Lampe führen. Gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 8 wird das Tastverhältnis des Ausgangssignals aus der Mikrosteuerung im Schritt 802 auf einen ersten vorbestimmten Wert gesetzt; wie mit Bezug auf die Schaltung von Fig. 2 beschrieben, wird zum Beispiel vorzugsweise ein erster Gleichstrom-Offsetwert dem Abwärtsregler 210 zugeführt.
  • Die Mikrosteuerung 203 bestimmt dann, ob das Signal RUNFG gleich Null ist (Schritt 804). Wenn das Signal RUN_FG gleich Null ist, wodurch der Start der Herauffahrphase angezeigt wird, prüft die Mikrosteuerung dann im Schritt 806 einen internen Zähler und bestimmt, ob der Zähler gleich einer ersten Schwelle ist (Schritt 808). Bis der Zähler die erste Schwelle erreicht, hält die Mikrosteuerung das Tastverhältnis seines Ausgangssignals ("PWM") und daher den Wert von Vm auf einem festen Wert.
  • Wenn der Zähler gleich der Schwelle ist, setzt die Mikrosteuerung das Tastverhältnis ihres Ausgangssignals im Schritt 810 auf einen zweiten vorbestimmten Wert. Bei einer Herauffahrphase mit 75 Zyklen (d. h. Abwärtszählen von 75) könnte die erste Schwelle zum Beispiel bei einem Zählwert von 69 liegen. Die Mikrosteuerung bestimmt dann, ob der Zähler eine zweite vorbestimmte Schwelle erreicht (Schritt 812). Die zweite vorbestimmte Schwelle könnte zum Beispiel bei einem Zählwert von 38 in einem 75-Zählwert-Zyklus liegen.
  • Wenn die zweite Schwelle erreicht wird, bestimmt die Mikrosteuerung, ob die Lampenspannung (VL) kleiner als eine Schwellenspannung (Vthresh) ist (Schritt 814). Wenn die Lampenspannung kleiner als die Schwellenspannung ist, setzt die Mikrosteuerung das Tastverhältnis ihres Ausgangssignals im Schritt 816 auf einen dritten vorbestimmten Wert. Das heißt, wenn die Lampenspannung kleiner als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist, teilt die Mikrosteuerung der Lampe mehr Strom zu, damit die Lampe schneller eine volle Ausgabe erreichen kann. Wenn die Lampenspannung nicht kleiner als die Schwellenspannung ist, dann bestimmt die Mikrosteuerung, ob ein Zähler gleich einer dritten Schwelle ist (Schritt 818).
  • Wenn der Zähler gleich der dritten Schwelle ist, erniedrigt die Mikrosteuerung das Tastverhältnis ihres Ausgangssignals (Schritt 820). Die dritte Schwelle könnte bei einem Zählwert von 35 in einem 75-Zählwert-Zyklus liegen. Wenn der Zähler nicht gleich der dritten Schwelle ist, bestimmt die Mikrosteuerung, ob der Zähler gleich Null ist (Schritt 822). Wenn der Zähler gleich Null ist, ist das Herauffahren abgeschlossen, und RUN_FG wird im Schritt 824 auf Eins gesetzt. Wenn der Zähler im Schritt 822 nicht gleich Null ist, erniedrigt die Mikrosteuerung den Zähler (Schritt 826).
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, soll die vorliegende Beschreibung nicht als Einschränkung aufgefaßt werden. Fachleuten werden bei Bezugnahme auf die Beschreibung der Erfindung verschiedene Modifikationen der offengelegten Ausführungsform sowie alternative Ausführungsformen der Erfindung einfallen. Es ist deshalb beabsichtigt, daß die angefügten Ansprüche alle solchen Modifikationen oder Ausführungsformen abdecken, die in den wahren Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims (28)

1. Verfahren zum Regeln des Stroms während des Herauffahrens einer Hochdruck-Entladungslampe, mit den folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Abwärtsstroms zur Ansteuerung der Hochdruck- Entladungslampe;
Verändern des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms während des Herauffahrens, um den Strom in der Lampe auf innerhalb eines spezifizierten Maximalwerts zu begrenzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms die folgenden Schritte umfaßt:
erstes Einstellen des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms auf einen Wert, der den Strom in der Lampe auf innerhalb des spezifizierten Maximalwerts begrenzt; und
Vergrößern des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms, um so das Herauffahren abzuschließen, ohne daß der Strom in der Lampe den spezifizierten Maximalwert überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms ein den Abwärtsstrom steuerndes Gleichstrom-Offsetsignal verändert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms die folgenden Schritte umfaßt:
Betreiben eines Abwärtswandlers mit einem ersten Tastverhältnis während einer ersten Zeitspanne; und
Betreiben des Abwärtswandlers mit einem zweiten Tastverhältnis während einer zweiten Zeitspanne, wobei das zweite Tastverhältnis von dem ersten Tastverhältnis verschieden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Betreibens des Abwärtswandlers mit einem ersten Tastverhältnis das Einführen eines Gleichstrom-Offsetsignals mit einem ersten Pegel zur Einstellung des Abwärtsstroms auf das erste Tastverhältnis umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Betreibens des Abwärtswandlers mit einem zweiten Tastverhältnis das Einführen eines Gleichstrom-Offsetsignals mit einem zweiten Pegel zur Einstellung des Abwärtsstroms auf das zweite Tastverhältnis umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms die folgenden Schritte umfaßt:
Betreiben eines Abwärtswandlers mit einem ersten Tastverhältnis während einer ersten Zeitspanne und
Verändern des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms während einer zweiten Zeitspanne, wobei das zweite Tastverhältnis von dem ersten Tastverhältnis verschieden ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms während der zweiten Zeitspanne das Vergrößern des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms mit einer variablen Rate bis zum Abschluß des Herauffahrens umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms während der zweiten Zeitspanne das Vergrößern des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms mit einer Rate umfaßt, um den Strom in der Lampe mit einer im wesentlichen linearen Rate zu reduzieren, bis das Herauffahren abgeschlossen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms das Ändern des Tastverhältnisses des Abwärtsstroms zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während des Herauffahrens umfaßt.
11. Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin mit den folgenden Schritten:
Überwachen eines einer Spannung an der Lampe zugeordneten Signals;
Bestimmen, ob das Signal kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; und
Betreiben des Abwärtswandlers mit einem dritten Tastverhältnis für mindestens eine begrenzte Zeitspanne, wenn das Signal kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
12. Verfahren zur Regelung des Stroms während des Herauffahrens einer Hochdruck-Entladungslampe, mit den folgenden Schritten:
Betreiben eines Abwärtswandlers mit einem ersten Tastverhältnis während einer ersten Zeitspanne;
Verändern des Tastverhältnisses des Abwärtswandlers zu einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt; und
Betreiben des Abwärtswandlers mit einem zweiten Tastverhältnis nach der ersten vorbestimmten Zeitspanne, wobei das zweite Tastverhältnis von dem ersten Tastverhältnis verschieden ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei bei dem Schritt des Betreibens eines Abwärtswandlers mit einem ersten Tastverhältnis ein Gleichstrom-Offsetsignal mit einem ersten Pegel eingeführt wird, um das Tastverhältnis des Abwärtswandlers auf das erste Tastverhältnis einzustellen.
14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtswandlers das Verändern des Tastverhältnisses des Abwärtswandlers während einer zweiten Zeitspanne umfaßt.
15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Betreibens des Abwärtswandlers mit einem zweiten Tastverhältnis das Betreiben des Abwärtswandlers mit einem zweiten Tastverhältnis für eine zweite Zeitspanne umfaßt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin mit einem Schritt des Veränderns des Tastverhältnisses des Abwärtswandlers nach der zweiten Zeitspanne bis zum Betrieb im stationären Zustand.
17. Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin mit den folgenden Schritten:
Überwachen eines einer Spannung an der Lampe zugeordneten Signals;
Bestimmen, ob das Signal kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; und
Betreiben des Abwärtswandlers mit einem dritten Tastverhältnis für mindestens eine begrenzte Zeitspanne, wenn das Signal kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
18. Verfahren zur Regelung des Lampenstroms während des Herauffahrens einer Hochdruck-Entladungslampe, mit den folgenden Schritten:
Erkennen des Zündens der Hochdruck-Entladungslampe;
Betreiben eines Abwärtswandlers mit einem ersten Tastverhältnis für eine erste Zeitspanne während des Herauffahrens, um den Strom in der Lampe unter einem spezifizierten Maximalwert zu halten;
Betreiben des Abwärtswandlers mit einem zweiten Tastverhältnis für eine zweite Zeitspanne nach der ersten Zeitspanne, wobei das zweite Tastverhältnis größer als das erste Tastverhältnis ist; und
Verändern des Tastverhältnisses des Abwärtswandlers während einer dritten Zeitspanne, um den Lampenstrom zu reduzieren, bevor der Betrieb im stationären Zustand erreicht ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, weiterhin mit den folgenden Schritten:
Überwachen eines einer Spannung an der Lampe zugeordneten Signals;
Bestimmen, ob das Signal kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; und
Betreiben des Abwärtswandlers mit einem dritten Tastverhältnis für mindestens eine begrenzte Zeitspanne, wenn das Signal kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Schritte des Überwachens, Bestimmens und Vergrößerns nach dem Abschluß der zweiten Zeitspanne durchgeführt werden.
21. Schaltung zum Regeln des Stroms während des Herauffahrens einer Hochdruck-Entladungslampe, wobei die Schaltung folgendes umfaßt:
einen Abwärtswandler zum Erzeugen eines Abwärtsstroms zur Ansteuerung der Hochdruck-Entladungslampe, wobei der Abwärtswandler mit einem Tastverhältnis betrieben wird; und
eine an den Abwärtswandler angekoppelte Steuerschaltung zum Verändern des Tastverhältnisses des Abwärtswandlers während des Herauffahrens.
22. Schaltung nach Anspruch 21, wobei:
der Abwärtswandler einen Abwärtsregler mit einem Eingang zum Empfangen eines Strommeßsignals enthält; und
die Steuerschaltung an den Eingang des Abwärtsreglers angekoppelt und betreibbar ist, um während des Herauffahrens der Hochdruck- Entladungslampe am Eingang des Abwärtsreglers ein variables Gleichstrom-Offsetsignal bereitzustellen.
23. Schaltung nach Anspruch 22, wobei das Gleichstrom- Offsetsignal für eine erste vorbestimmte Zeitspanne auf einen ersten Pegel, für eine zweite vorbestimmte Zeitspanne auf einen zweiten Pegel und für eine dritte vorbestimmte Zeitspanne auf einen variablen Pegel eingestellt wird.
24. Schaltung nach Anspruch 21, wobei die Steuerschaltung folgendes umfaßt:
eine mit der Lampe in Wirkverbindung stehende Mikrosteuerung, die betreibbar ist, um ein impulsbreitenmoduliertes Ausgangssignal mit einem Tastverhältnis bereitzustellen, das von der Zeit und mindestens einem der Lampe zugeordneten Signal abhängt;
ein an die Mikrosteuerung angekoppeltes Tiefpaßfilter, wobei das Tiefpaßfilter betreibbar ist, um das impulsbreitenmodulierte Ausgangssignal der Mikrosteuerung zu empfangen und ein im wesentlichen aus Gleichstrom (DC) bestehendes Ausgangssignal bereitzustellen; und
einen zwischen das Tiefpaßfilter und den Abwärtswandler geschalteten Optokoppler, wobei der Optokoppler betreibbar ist, um das im wesentlichen aus Gleichstrom bestehende Ausgangssignal, das von dem Tiefpaßfilter geliefert wird, zu empfangen und dem Abwärtswandler ein Gleichstrom-Offset zuzuführen, um so das Tastverhältnis des Abwärtswandlers zu steuern.
25. Schaltung nach Anspruch 24, wobei das von der Mikrosteuerung bereitgestellte impulsbreitenmodulierte Signal
während einer ersten Zeitspanne während des Herauffahrens der Lampe auf ein erstes Tastverhältnis und
während einer zweiten Zeitspanne während des Herauffahrens der Lampe auf ein zweites Tastverhältnis
eingestellt wird, wobei das zweite Tastverhältnis von dem ersten Tastverhältnis verschieden ist.
26. Schaltung nach Anspruch 25, wobei das zweite Tastverhältnis während der zweiten Zeitspanne verändert wird, bis ein stationärer Betrieb der Lampe erreicht ist.
27. Schaltung nach Anspruch 24, wobei das von der Mikrosteuerung bereitgestellte impulsbreitenmodulierte Signal
während einer ersten Zeitspanne während des Herauffahrens der Lampe auf ein erstes Tastverhältnis und
während einer zweiten Zeitspanne während des Herauffahrens der Lampe auf ein zweites Tastverhältnis eingestellt wird, wobei das zweite Tastverhältnis von dem ersten Tastverhältnis verschieden ist; und
während einer dritten Zeitspanne während des Herauffahrens der Lampe mit einem variablen Tastverhältnis, bis der stationäre Betrieb der Lampe erreicht ist.
28. Schaltung nach Anspruch 23, wobei die Steuerschaltung weiterhin betreibbar ist, um folgendes durchzuführen:
Überwachen eines Signals, das eine Spannung an der Lampe anzeigt;
und
als Reaktion darauf, daß das Signal nach dem Abschluß der zweiten vorbestimmten Zeitspanne kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, Einstellen des Gleichstrom-Offsetsignals auf einen dritten Pegel während mindestens eines Teils der dritten vorbestimmten Zeitspanne.
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