EP0744883B1 - Device and process for operating a high pressure discharge lamp - Google Patents
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- EP0744883B1 EP0744883B1 EP95107865A EP95107865A EP0744883B1 EP 0744883 B1 EP0744883 B1 EP 0744883B1 EP 95107865 A EP95107865 A EP 95107865A EP 95107865 A EP95107865 A EP 95107865A EP 0744883 B1 EP0744883 B1 EP 0744883B1
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- H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
- H05B41/2928—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Betrieb einer Hochdruck-Entladungslampe, insbesondere einer Quecksilberdampfhochdrucklampe, einer Metalldampfhochdrucklampe oder einer Natriumdampfhochdrucklampe, bei dem die aus einer Spannungsquelle abgeleitete Gleichspannungsleistung einem Wechselrichter zugeführt wird, der insbesondere über eine Strombegrenzungsdrossel die Hochdruckentladungslampe speist.The invention relates to a method and a Device for operating a high-pressure discharge lamp, in particular a high pressure mercury lamp, one High pressure metal lamp or one High pressure sodium lamp, in which the from a DC power derived from a voltage source Inverter is supplied, in particular via a Current limiting choke the high pressure discharge lamp fed.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beschrieben in "Betriebsgeräte und Schaltungen für elektrische Lampen Vorschaltgeräte, Transformatoren, Starter, Lampen und Leuchten, Normen", Herausgeber: Erwin Klein, 6. Auflage 1992, Verlag Siemens AG, Berlin und München, Seiten 206 - 226. Hierbei handelt es sich um ein elektronisches Vorschaltgerät für eine Hochdruckentladungslampe, beispielsweise eine Halogen-Metalldampflampe (vergl. Bild 4.38), bei der die Lampe über ein von einer Gleichspannungsbatterie versorgtes Vorschaltgerät und ein einen Reihenresonanzkreis enthaltendes Zündgerät mit Leistung versorgt wird. A method of the type mentioned is described in "Control gear and circuits for electric lamps Ballasts, transformers, starters, lamps and lights, Standards " Publisher: Erwin Klein, 6th edition 1992, Siemens publishing house AG, Berlin and Munich, pages 206 - 226. This is a electronic ballast for one High-pressure discharge lamp, for example a Metal halide lamp (see Fig. 4.38), in which the Lamp over one of a DC battery supplied ballast and a one Series resonant circuit containing ignitor with power is supplied.
Im Gegensatz zu Leuchtstofflampen kommt der Wahl der Betriebsfrequenz für Vorschaltgeräte von Hochdruckentladungslampen erhebliche Bedeutung zu, da bei Lampen dieses Typs Resonanzeffekte bedingt durch longitudinale Resonanzen innerhalb des rohrförmigen Lampenkörpers auftreten. Die Resonanzfrequenzen hängen dabei nicht nur von der Art des verwendeten Gases und der mittleren Gastemperatur ab, sondern auch von der Brennergeometrie. Daher sind die Resonanzspektren für Hochdruckentladungslampen unterschiedlicher Bauarten verschieden. Es kann aber auch zu Resonanzveränderungen innerhalb einer Serie von Lampen gleicher Bauart kommen. Um einen stabilen Lampenbetrieb zu erreichen, muß die Betriebsfrequenz des Wechselrichters in einen solchen Bereich verlagert werden, in dem keine Resonanzen auftreten. Dies hat den Nachteil, daß für eine bestimmte Lampe nur ein auf diese speziell abgestimmtes Vorschaltgerät eingesetzt werden kann. Verändert sich nämlich die Betriebsfrequenz aus dem zulässigen Frequenzfenster heraus, kommt es aufgrund der Resonanzerscheinungen zu Instabilitäten.In contrast to fluorescent lamps, the choice of Operating frequency for ballasts from High pressure discharge lamps are of considerable importance since Lamps of this type are caused by resonance effects longitudinal resonances within the tubular Lamp body occur. The resonance frequencies depend not only on the type of gas used and the average gas temperature, but also from the Burner geometry. Therefore the resonance spectra are for High-pressure discharge lamps of different types different. But there can also be changes in resonance come within a series of lamps of the same type. In order to achieve stable lamp operation, the Operating frequency of the inverter in one Area to be relocated in which there are no resonances occur. This has the disadvantage that for a certain Lamp only one specially matched to this Ballast can be used. Changes namely the operating frequency from the allowable Frequency window out, it comes because of the Symptoms of instability.
In dem oben beschriebenen Stand der Technik wird daher vorgeschlagen, die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters zu modulieren, wobei der Hub der Modulationsfrequenz nicht größer ist als das zulässige Frequenzfenster, damit benachbarte Resonanzfrequenzen nicht angeregt werden.Therefore, in the prior art described above suggested the output frequency of the inverter to modulate, the stroke of the modulation frequency is not greater than the permissible frequency window, so neighboring resonance frequencies are not excited.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß zum einen auch Hochdruckentladungslampen mit höherer Leistung, z.B. im Bereich von 70 - 2000 Watt, versorgt werden können und zum anderen die oben beschriebenen Nachteile aufgrund der Resonanzeffekte vermieden werden. Based on this, the object of the invention is a method or an apparatus of the beginning mentioned type to further develop that one also high-pressure discharge lamps with higher Performance, e.g. in the range of 70 - 2000 watts and secondly the ones described above Disadvantages due to the resonance effects can be avoided.
EP 0 386 990 A2 offenbart ein Verfahren und einen Schaltkreis für
Entladungslampen
gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2. Der Schaltkreis erzeugt eine frequenzmodulierte
Hochfrequenzspannung zum Ansteuern einer Xenon-Metalldampflampe. Die
Trägerfrequenz dieser Spannung liegt in einem Bereich von 10 kHz - 200 kHz.
Der Schaltkreis ist unmittelbar an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen.
Er umfaßt einen zweistufigen Leistungswandler mit einer
Gleichspannungswandlereingangsstufe und einer Gleich- zu
Wechselspannungswandlerausgangsstufe. Die Eingangsstufe ist geregelt, während
die Ausgangsstufe ungeregelt ist. Lampenspannung und -strom sind in der
Eingangsstufe rückgekoppelt, um die Lämpenleistung zu regeln. Die
Ausgangsstufe ist frequenzmoduliert. Der durch die Lampe fließende Strom wird
aktuell durch einen linear belastenden Induktor begrenzt, während die
durchschnittliche Leistung durch eine gesteuerte Verbidungsgleichspannung
geregelt wird. Darin wird emphohlen, den Schaltkreis bei
einem Modulations- zu Trägerfrequenzverhältnis, welches die Bedingung 0.01 <
f/CF > 0.05 erfüllt zu betreiben, um die Leistung der Lampe
zu steuern. Die Trägerfrequenz liegt im Bereich von 20 kHz - 80 kHz.EP 0 386 990 A2 discloses a method and a circuit for
discharge lamps
according to the preamble of
EP 0 439 861 A1 bezieht sich auf einen Schaltkreis zum Betreiben einer Niederdruck-Quecksilber-Entladungslampe mithilfe von hochfrequentem gepulstem Strom. Der Schaltkreis weist einen Modulator II für eine Modulation des Stromes mit einer Modulationsfrequenz f auf. Der Eingang des Modulators II wird durch einen Strom, der von einer Stromquelle I bereitgestellt wird, gespeist. Der Schaltkreis weist weiterhin eine Schaltkreisanordnung VI auf, deren Ausgang zur Einstellung der Modulationsfrequenz f mit einem Eingang des Modulators II verbunden ist. Gemäß Tabelle I oder II ist die Modulationsfrequenz f entweder O oder sie liegt im Bereich von einigen kHz.EP 0 439 861 A1 relates to a circuit for operating a Low-pressure mercury discharge lamp using high-frequency pulsed Electricity. The circuit has a modulator II for modulating the Current with a modulation frequency f. The input of the modulator II is by a current that is provided by a current source I fed. The circuit also has a circuit arrangement VI, whose output for setting the modulation frequency f with an input of Modulator II is connected. According to Table I or II Modulation frequency f either O or it is in the range of a few kHz.
Aus DE 42 34 358 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Gasentladungslampe bekannt. Um den Betrieb der Lampe zu stablisieren und um Resonanzschwingungen im Innern der Lampe zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die Frequenz des Betriebsstroms für die Lampe mit einem Frequenzhub von 3% zu modulieren.DE 42 34 358 A1 describes a method and a device for operating a gas discharge lamp known. To stabilize the operation of the lamp and to avoid resonance vibrations inside the lamp, it is proposed the frequency of the operating current for the lamp with to modulate a frequency swing of 3%.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Hochdruckentladungslampe bereitzustellen, mit welchem die der Lampe zugeführte Leistung besser variiert werden kann.It is the object of the invention, a method and an apparatus for Operation of a high-pressure discharge lamp to provide with which the Lamp supplied power can be varied better.
Gemäß den neuen Patentansprüchen 1 und 2 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
die der Hochdruckentladungslampe zur Verfügung gestellte Leistung entweder
durch Variieren der Spannung am Eingang des Wechselrichters oder durch
Modulieren der Induktivität im Ausgangskreis des Wechselrichters moduliert
wird. According to the
Entgegenhaltung EP 0 386 990 A2 bzw. EP 0 439 861 A1 macht keine naheren Angaben darüber, wie ihre
jeweiligen Wechselrichter, d.h. der Gleichspannungs- zu
Wechselspannungswandler bzw. der Modulator II angesteuert
werden, um die jeweilige Modulationsfrequenz einzustellen. DE 42 34 358 A1
schlägt für diesen Zweck die Erzeugung eines Modulationssignals vor, welches
auf den Steuereingang Emod des Wechselrichters 1 gegeben wird.Document EP 0 386 990 A2 and EP 0 439 861 A1 make no further details about how their respective inverters, ie the DC-to-AC converter or the modulator II, are controlled in order to set the respective modulation frequency. DE 42 34 358 A1 proposes for this purpose the generation of a modulation signal which is applied to the control input E mod of the
Keine der zitierten Entgegenhaltungen lehrt, die Spannung am Eingang des Wechselrichters oder die Induktivität im Ausgangskreise des Wechselrichters zu variieren. None of the cited teachings teach the tension at the input of the Inverter or the inductance in the output circuits of the inverter to vary.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Ausgangsleistung des Vorschaltgerätes, welche an die Hochdruckentladungslampe abgegeben wird, so moduliert wird, daß eine Resonanzaufschaukelung grundsätzlich vermieden wird. Im Unterschied zum Stand der Technik wird nicht die Wechselrichterfrequenz innerhalb eines vorher festgelegten Frequenzbandes moduliert, sondern die Ausgangsleistung, deren Mittelwert dem Nennwert entspricht. Versuche haben ergeben, daß durch die "gepumpte" Ausgangsleistung, also durch die ständig variierende momentane Leistung keine zu einer Aufschaukelung führende Energieabsorption an den Resonanzstellen erfolgen kann. Die Modulationsfrequenz kann dabei in weiten Bereichen variiert werden, wobei die untere Grenze nur dadurch festgelegt wird, daß ein für das Auge sichtbarer Flimmerbetrieb der Lampe vermieden werden muß. Nach oben hin ist die Modulationsfrequenz lediglich durch die Betriebsfrequenz des Wechselrichters beschränkt, die zwischen 10 kHz und 100 kHz liegt. Durch die erfindungsgemäße Lösung läßt sich das Vorschaltgerät nunmehr universell einsetzen, unabhängig von der Art der Lampe und ohne sich der Gefahr auszusetzen, daß wie beim Stand der Technik bei nicht hinreichender Anpassung von Vorschaltgerät einerseits und Entladungslampe andererseits Instabilitäten auftreten können. Bei einem geringen Aufwand an Schaltungsmitteln und sehr kompakter Bauweise sowie sehr gutem Wirkungsgrad kann die erfindungsgemäße Lösung ein konventionelles Vorschaltgerät nicht nur ersetzen sondern weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß der Lichtkomfort erhöht wird, da kein Flimmern eintritt. Darüber hinaus ergibt sich eine längere Lebensdauer der Hochdrucklampe verbunden mit geringeren Kosten für den Arbeitsaufwand zum Austauschen des Leuchtmittels. Darüber hinaus verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über ein geringeres Gewicht und kann wahlweise mit Gleichspannung (z.B. Batterieanlagen, Solaranlagen) oder über einen Gleichrichter mit Wechselstromnetzspannung versorgt werden. Darüber hinaus sind keine Kompensationskondensatoren wie bei konventionellen Vorschaltgeräten erforderlich.The invention is characterized in that the Output power of the ballast, which to the High-pressure discharge lamp is emitted, so modulated is that a resonance rocking fundamentally is avoided. In contrast to the prior art not the inverter frequency within a previously specified frequency band, but the Output power, the average of which is the nominal value equivalent. Experiments have shown that "pumped" output power, so through the constantly varying instantaneous power none at one Rocking leading energy absorption to the Resonance points can take place. The modulation frequency can be varied in a wide range, the lower limit is determined only by a for the flicker of the lamp visible to the eye is avoided must become. The modulation frequency is upwards only by the operating frequency of the inverter limited, which is between 10 kHz and 100 kHz. By the solution according to the invention can be the ballast now use universally, regardless of the type of Lamp and without exposing yourself to the risk that as with State of the art with insufficient adaptation of Ballast on the one hand and discharge lamp on the other hand, instabilities can occur. At a low cost of circuitry and very compact Construction and very good efficiency can solution according to the invention a conventional Ballast not only replace, but points out the advantage that the lighting comfort is increased, since there is no flickering. In addition, it follows a longer service life associated with the high pressure lamp lower replacement labor costs of the illuminant. In addition, the Device according to the invention over a lower weight and can optionally with DC voltage (e.g. Battery systems, solar systems) or via a Rectifier supplied with AC mains voltage become. Beyond that there are none Compensation capacitors like conventional ones Ballasts required.
Zum einen kann die Ausgangsleistung dadurch moduliert werden, daß der Wechselrichter an seinem Steuereingang mit einer variablen Frequenz angesteuert wird. Hierbei wird der Lampenstrom bei höheren Frequenzen aufgrund der konstanten Wechselrichterversorgungsspannung und der konstanten Induktivität periodisch entsprechend dem Frequenzhub variiert. On the one hand, the output power can be modulated be that the inverter at its control input is controlled with a variable frequency. in this connection the lamp current at higher frequencies due to the constant inverter supply voltage and the constant inductance periodically according to the Frequency deviation varies.
In einer Variante hierzu wird die Ausgangsleistung dadurch moduliert, daß die Induktivität durch eine spannungsvariable Induktivität in Form eines Transduktors ersetzt wird, so daß bei konstanter Betriebsfreuqenz und konstanter Versorgungsspannung des Wechselrichters aufgrund der variablen Induktivität die entsprechende Modulation bewirkt wird.In a variant of this, the output power modulated in that the inductance by a voltage variable inductance in the form of a transducer is replaced so that at constant operating frequency and constant supply voltage of the inverter the corresponding due to the variable inductance Modulation is effected.
Schließlich ist in einer dritten Variante vorgesehen, daß bei konstanter Induktivität und konstanter Betriebsfrequenz des Wechselrichters die Versorgungsspannung am Eingang des Wechselrichters variiert wird.Finally, a third variant provides that with constant inductance and constant Operating frequency of the inverter Supply voltage at the input of the inverter is varied.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die Lampenleistung nunmehr auf einfache Weise dimmbar ist. Hierzu sind weitere Mittel vorgesehen zur Variation des Nennwertes der an die Hochdruckentladungslampe abgegebenen Ausgangsleistung. Allerdings werden hierbei die oben beschriebenen Modulationsbedingungen beibehalten, damit die Vorteile, wie sie oben beschrieben wurden, erhalten bleiben. Es ändert sich lediglich die in die Lampe eingespeiste Nennleistung, so daß die Helligkeit entsprechend variiert wird.Another advantage of the invention is seen in that the lamp power can now be dimmed in a simple manner is. For this purpose, further means for variation are provided the nominal value of the high-pressure discharge lamp output power output. However, here the modulation conditions described above maintain the benefits as described above were preserved. It just changes the in the lamp fed nominal power, so that the Brightness is varied accordingly.
Bevorzugt erfolgt die Modulation der Ausgangsleistung derart, daß der Hub der an die Hochdrucklampe abgegebenen Ausgangsleistung zwischen dem Wert Null und der doppelten Nennleistung, bezogen auf ein Fastverhältnis von 1:1 liegt. Generell ist aber die Festlegung des Tastverhältnisses variabel, wobei bei zu großen Tastverhältnissen (z.B > 10:1) die Lichtqualität durch Flackern leidet.The output power is preferably modulated such that the stroke of the delivered to the high pressure lamp Output power between zero and double Rated power, based on a fast ratio of 1: 1 lies. In general, however, is the definition of Duty cycle variable, being too large Duty cycles (e.g.> 10: 1) the light quality Flickering suffers.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- Fig.1
- ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung
- Fig. 2
- ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung
- Fig. 3
- ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung
- Fig. 4
- zeitliche Verläufe der Ausgangsleistung bzw. des Lampenstromes IL zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung, wobei
- Fig. 4a
- den zeitlichen Verlauf von Leistung P und Lampenstrom IL beim Stand der Technik,
- Fig. 4b
- den zeitlichen Verlauf der Ausgangsleistung P gemäß der Erfindung,
- Fig. 4c
- den zeitlichen Verlauf des Lampenstromes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- Fig. 4d
- den zeitlichen Verlauf des Lampenstromes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
- Fig. 4e
- den zeitlichen Verlauf des Lampenstromes gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- Fig.1
- a block diagram of a first embodiment of the invention
- Fig. 2
- a block diagram of a second embodiment of the invention
- Fig. 3
- a block diagram of a third embodiment of the invention
- Fig. 4
- time profiles of the output power or the lamp current I L to explain the solution according to the invention, wherein
- Fig. 4a
- the time course of power P and lamp current I L in the prior art,
- Fig. 4b
- the time course of the output power P according to the invention,
- Fig. 4c
- the time course of the lamp current according to the first embodiment of the invention,
- Fig. 4d
- the time course of the lamp current according to the second embodiment of the invention and
- Fig. 4e
- the time course of the lamp current according to the third embodiment of the invention.
Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt eine zu versorgende
Hochdruckentladungslampe 1, die eine übliche
Quecksilberdampfhochdrucklampe, eine
Metalldampfhochdrucklampe oder eine
Natriumdampfhochdrucklampe sein kann.The first embodiment shown in FIG
Invention shows one to be supplied
High-
Diese wird über eine Strombegrenzungsdrossel 8 von einem
Wechselrichter 3 gespeist. Am Gleichstromeingang des
Wechselrichters 3 ist ein Gleichrichter 4 angeschlossen,
welcher mit einem Netz 10 verbunden ist. Auf den
Steuereingang des Wechselrichters 3 wirkt eine
Frequenzverstellvorrichtung 9 ein.This is by a current limiting
Die Betriebsfrequenz des Wechselrichters liegt
typischerweise zwischen 10 und 100 kHz. Über die
Frequenzverstelleinrichtung 9 wird nun die
Betriebsfrequenz des Wechselrichters 3 so moduliert, daß
sich der in Fig. 4c dargestellte zeitliche Verlauf des in
die Hochdruckentladungslampe einsgespeisten Lampenstromes
IL ergibt. Dadurch, daß die übrigen Größen des
Wechselrichters, nämlich die
Wechselrichterausgangsspannung und die
Ausgangsinduktivitäten konstant gehalten werden, ergibt
sich entsprechend dem Frequenzhub der in Fig. 4b
dargestellte zeitliche Verlauf der Ausgangsspannung. Der
Frequenzhub der Frequenzverstelleinrichtung 9 ist bei
diesem Beispiel so angepaßt, daß die Ausgangsleistung P
um den Nennwert (100%) schwankend zwischen dem Wert 0 und
200% variiert. Im Mittelwert ist die an die Lampe
abgegebene Leistung entsprechend der Nennleistung. Die
Frequenzverstelleinrichtung 9 besteht aus einem
Spannungs-Frequenzwandler 9a, einem Regelverstärker 9b
und einem Modulationsverstärker 9c. The operating frequency of the inverter is typically between 10 and 100 kHz. The operating frequency of the
Im Unterschied zu der oben dargestellten erfindungsgemäßen Lösung zeigt Fig. 4a die beim Stand der Technik verwendete Lösung, die darin besteht, die Hochdruckentladungslampe mit einer konstanten Leistung zu beaufschlagen, indem ein sich zeitlich etwa sinusförmig ändernder Lampenstrom IL vom Wechselrichter erzeugt wird. Die Frequenz des Lampenstromes IL wird dabei entsprechend den zuvor ermittelten Resonanzbedingungen der jeweiligen Hochdruckentladungslampe angepaßt.In contrast to the solution according to the invention shown above, FIG. 4a shows the solution used in the prior art, which consists in applying a constant power to the high-pressure discharge lamp by generating a lamp current I L , which changes over time in a sinusoidal manner, by the inverter. The frequency of the lamp current I L is adapted in accordance with the previously determined resonance conditions of the respective high-pressure discharge lamp.
Im Unterschied dazu wird entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung durch die ständige Veränderung des Augenblickswertes der Ausgangsleistung einerseits und durch die ständig wechselnde momentane Ausgangsfrequenz des Wechselrichters ein Aufschaukeln an den Resonanzstellen verhindert.In contrast, the solution according to the invention by constant change the instantaneous value of the output power on the one hand and due to the constantly changing current output frequency of the inverter a rocking on the Prevents resonance points.
Fig. 2 zeigt eine Variante zu dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiels, die sich dadurch unterscheidet, daß
der Wechselrichter nunmehr mit einer konstanten
Betriebsfrequenz betrieben wird und statt dessen die im
Ausgangskreis des Wechselrichters liegende Induktivität
7a die als Transduktor ausgeführt ist, moduliert wird.
Die Modulation erfolgt mittels einer
Induktivitätsverstelleinrichtung 7, die eine zeitlich
veränderliche Ausgangsspannung abgibt, und aus einem
Regelverstärker 7b und einem Modulationsgenerator 7c
besteht. Der zeitliche Verlauf des dabei auftretenden
Lampenstromes IL ist in Fig. 4d dargestellt.Fig. 2 shows a variant of that shown in Fig. 1
Embodiment, which differs in that
the inverter now has a constant
Operating frequency is operated and instead the in
Output circuit of the
Der durch die einhüllende des Lampenstromes festgelegte zeitliche Verlauf der Ausgangsleistung entspricht demjenigen, wie er in Fig. 4b dargestellt wird. The one defined by the envelope of the lamp current corresponds over time to the output power the one as shown in Fig. 4b.
In einer dritten Variante zeigt das in Fig. 3
dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung, daß die
am Eingang des Wechselrichters 3 anstehende Spannung
mittels einer Spannungsverstelleinrichtung 6 derart
variiert wird, daß sich der in Fig. 4e dargestellte
zeitliche Verlauf des Lampenstromes IL ergibt. Dabei sind
die zeitlichen Verläufe der Fig. 4d und 4e identisch. Die
Spannungsverstelleinrichtung 6 besteht aus einem
Modulationsgenerator 6c, einem Regelverstärker 6b und
einem Spannungswandler 6a.In a third variant, this is shown in FIG. 3
illustrated embodiment of the invention that the
Voltage present at the input of the
Auch hierbei ergibt sich der in Fig. 4b dargestellte zeitliche Verlauf der Ausgangsspannung P.This also results in the one shown in FIG. 4b temporal course of the output voltage P.
Allen Ausführungsbeispielen, wie sie in den Fig. 1 - 3
dargestellt wurden, ist gemeinsam, daß durch ein weiteres
Schaltmittel, nämlich der Leistungsverstelleinrichtung 5,
der Nennwert der Ausgangsleistung des Wechselrichters 3
beeinflußt werden kann, ohne daß sich ansonsten die
beschriebenen Modulationsbedingungen ändern. Durch diese
Maßnahme läßt sich der Nennwert der in die
Hochdruckentladungslampe eingespeisten Ausgangsleistung
variieren, wodurch ein Dimmen der Lampe ermöglicht wird.
Über die Strommeßeinrichtung 2 und einen Regelverstärker
6b,7b bzw. 9b wird der eingestellte Sollwert mit dem
Istwert verglichen und ausgeregelt. Dabei ist ein Dimmen
des Leuchtmittels bis herab auf 25% des Nennlichtstromes
möglich, wodurch sich eine maximale Energieeinsparung von
65% ergeben kann. Gegenüber herkömmlichen
Vorschaltgeräten ergeben sich gemäß der erfindungsgemäßen
Lösung Verlustreduzierungen von ca. 20% und erhöhte
Lichtausbeuten von ca. 10%.All of the exemplary embodiments as shown in FIGS. 1-3
has been shown in common that by another
Switching means, namely the
Claims (5)
- A method for operating a high-pressure discharge lamp (1), in particular a high-pressure mercury vapor lamp or a high-pressure metal vapor lamp or a high-pressure sodium vapor lamp, wherein the constant voltage derived from a voltage source (10) is fed to an inverse rectifier (3) that supplies the high-pressure discharge lamp, in particular via a current limiting inductivity (8),
wherein the inverse rectifier (3) that operates with a frequency between 10 kHz and 100 kHz generates an output power that is periodically modulated by a nominal power value,
wherein the modulation frequency lies below the operating frequency of the inverse rectifier,
characterized in that the modulation frequency lies above 50 Hz, and
in that the modulation of the output power is either realized by varying the voltage at the input of the inverse rectifier (Figure 1; Figure 3) or
by modulating the inductance in the output circuit of the inverse rectifier (Figure 2). - A device for realizing the power supply of a high-pressure discharge lamp, in particular a high-pressure mercury vapor lamp, a high-pressure metal vapor lamp or a high-pressure sodium vapor lamp, with an inverse rectifier (3) that receives a constant voltage derived from a voltage source (10) and supplies the high-pressure discharge lamp (1) via an inductance circuit (8) in order to limit the current,
wherein a modulation means (5-9) is assigned to the electronic inverse rectifier (3) that operates with a frequency between 10 kHz and 100 kHz, and wherein said modulation means serves for modulating the output power of the inverse rectifier which is delivered to the high-pressure discharge lamp (1) with a modulation frequency that lies below the operating frequency,
characterized in that the modulation frequency lies above 50 Hz, and
in that the modulation means is realized in the form of a voltage variation stage (6) that acts upon the power input of the inverse rectifier or
in the form of an inductance variation stage (7) that acts upon the inductance circuit that contains a transductor (7a). - The device according to Claim 2,
characterized in that
a frequency adjusting device (9) is provided as the modulation means, wherein said frequency adjusting device acts upon the control input of the inverse rectifier (Figure 1). - The device according to Claim 2,
characterized in that
additional means are provided for dimming the lamp (1), wherein said means serve for varying the nominal value of the output power delivered to the high-pressure discharge lamp while maintaining the modulation conditions. - The device according to Claim 2 or 3,
characterized in that
the deviation of the output power delivered to the high-pressure discharge lamp (1) lies between the value 0 and twice the nominal power referred to a pulse duty factor of 1:1.
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