EP2260682A1 - Verfahren und betriebsgerät zur minimierung der isolationsbeanspruchung eines hochdruckentladungslampensystems - Google Patents

Verfahren und betriebsgerät zur minimierung der isolationsbeanspruchung eines hochdruckentladungslampensystems

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EP2260682A1
EP2260682A1 EP08735438A EP08735438A EP2260682A1 EP 2260682 A1 EP2260682 A1 EP 2260682A1 EP 08735438 A EP08735438 A EP 08735438A EP 08735438 A EP08735438 A EP 08735438A EP 2260682 A1 EP2260682 A1 EP 2260682A1
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EP
European Patent Office
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period
lamp
time
ignition
ignition voltage
Prior art date
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EP08735438A
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English (en)
French (fr)
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EP2260682B1 (de
Inventor
Alois Braun
Joachim MÜHLSCHLEGEL
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Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Publication date
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Publication of EP2260682B1 publication Critical patent/EP2260682B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/02—Details
    • H05B41/04—Starting switches
    • H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Definitions

  • the invention relates to a method for minimizing the insulation stress when igniting a high-pressure discharge lamp, with a control gear, generates a high voltage for ignition of the high-pressure discharge lamp, and this method Ausstoryt.
  • the invention is based on a method for minimizing the insulation stress during ignition of a high-pressure discharge lamp according to the preamble of the main claim.
  • Conventional operating devices for high-pressure discharge lamps usually use a fairly simple method to ignite a high-pressure discharge lamp.
  • the high-pressure discharge lamp also referred to below as a lamp, is supplied with high-voltage pulses which have a sufficient voltage to produce a dielectric breakdown in the discharge lamp between the lamp electrodes. Since not every lamp ignites immediately at the first ignition pulse, the lamp is charged with a large number of ignition pulses, which are combined to form so-called ignition pulse packages.
  • a plurality of these Zündpulsevere is discharged at a predetermined distance to the lamp, as shown in FIG. 3 can be seen.
  • the object is achieved according to the invention with a method for minimizing the insulation stress of a high-pressure discharge lamp system, with an operating device which generates a high voltage for ignition of the high-pressure discharge lamp, wherein an ignition voltage time sum applied at lamp start is minimized.
  • the ignition voltage time sum is the sum of all time periods Z 1 , during which the amount of the ignition voltage exceeds an ignition voltage limit.
  • the ignition voltage limit is defined as the factor range of an absolute maximum value of the applied high voltages. The maximum value in this case is the highest value of the amount of voltage that occurs in total for at least 2 ⁇ s while the ignition voltage is applied.
  • the factor range is preferably between 0.6 and 0.95, more preferably between 0.8 and 0.9.
  • the duration of the first period (t a ) is preferably between Is and 2min, more preferably between 30s and 1min.
  • the duration of the second time interval (t b ), however, is preferably between 15 minutes and 25 minutes, more preferably 20 minutes.
  • ignition pulse packets with a packet duration of 0.5 s - 1.5 s are generated with a distance between two ignition pulse packets of 7 s - 35 s, a cold high-pressure discharge lamp can be ignited particularly well.
  • the ignition pulse packets generated in the second time interval (t b ) with a packet duration of 0.05 s-0.15 s with a spacing between two ignition pulse packets of 30 s-7 min are optimized for the ignition of a hot high-pressure discharge lamp.
  • ignition pulse packets with a packet duration of 0.5 s - 1.5 s are preferably generated for a first period (t a ), which is a distance between two ignition pulse packets of 7 s - 35s have.
  • t a a first period
  • ignition pulse trains are fired for a first time period (t a ) with a packet duration of 0.5 s - 1.5 s and for a second time interval (t b ) with a packet duration of 0, 05s - 0.15s generated.
  • the distance between two Zündpulswen for the first period (t a ) is thereby 7s - 35s
  • the distance between two Zündpulswen for the second period (t b ) is 30s - 7min.
  • FIG. 1 a shows the illustration of a first method according to the invention for minimizing the insulation stress during the ignition of a high-pressure discharge lamp in the case of a cold lamp.
  • FIG. 16 shows the illustration of a first method according to the invention for minimizing the insulation stress during the ignition of a high-pressure discharge lamp in the case of a hot lamp.
  • FIG. 2a shows a second method according to the invention for minimizing the insulation stress when igniting a high-pressure discharge lamp in a first variant.
  • FIG. 2b shows the illustration of a second method according to the invention for minimizing the insulation stress during the ignition of a high-pressure discharge lamp in a second variant.
  • FIG. 2c shows the representation of a second method according to the invention for minimizing the insulation stress when igniting a high discharge lamp in a third variant.
  • FIG. 3 shows the illustration of a method for igniting a high-pressure discharge lamp according to the prior art.
  • FIG. 1a shows a graphic representation of a first method according to the invention for minimizing the insulation stress during the ignition of a high-pressure discharge lamp in the case of a cold lamp.
  • the voltage applied to the lamp ignition voltage is applied, on the transverse axis of the elapsed time since the first ignition pulse z. Since a cold lamp can be ignited immediately, only a few Zündpulsevere should be applied one behind the other to the lamp. If the lamp does not light until then, it must be assumed that it is defective or no lamp is present.
  • it is two ignition pulse packets which are executed in succession but which have a relatively long packet duration in order to overcome the poor ionization of the lamp in the cold state.
  • an ignition voltage having a first intensity IN ta is applied to the lamp in order to start it.
  • no ignition pulses are applied to the lamp.
  • the intensity is the sum of all the ignition pulses Z applied to the lamp in this time period per unit of time or the absolute duration of the time during the first period of time applied to the high pressure discharge lamp ignition voltage per unit time.
  • FIG. 1 b shows a graphic representation of a first method according to the invention for minimizing the insulation stress when igniting a high-pressure discharge lamp in the case of a hot lamp.
  • the lamp has to cool first in order to be able to ignite, so that a continuous loading of the lamp with ignition pulses from the beginning, as described in the prior art, is not optimal. Therefore, an optimized method is used which provides longer time periods between the ignition pulses. Since the lamp state measurement implemented in the operating device may be very inaccurate, it may be that the lamp has already cooled down a long way, and therefore it is ready to ignite after a short time. Therefore, ignition pulses are still generated from the beginning to cover this case.
  • an ignition voltage having a first intensity IN ta is applied to the lamp for a predetermined first time period t a .
  • an ignition voltage having a predetermined second intensity IN tb is applied to the lamp for a predetermined second time period t b .
  • the predetermined second time interval t b is significantly longer than the predetermined first time period t a .
  • the predetermined second intensity INy 3 of the ignition voltage is lower than the predetermined first intensity IN t a • If ignition pulses are applied to the lamp, then the predetermined first intensity IN ta as the sum of all time periods of the ignition voltage (ignition voltage time sum) applied during this period of time
  • FIG. 2 a shows the illustration of a second method according to the invention for minimizing the insulation stress during the ignition of a high-pressure discharge lamp in a first variant.
  • the second method according to the invention is a simplified variant in which no state measurement of the lamp is made. As a result, the operating device can be made much simpler and thus cheaper.
  • the procedure since the control gear does not know the condition of the lamp, the procedure must be suitable for both cold and hot lamps. Since it has been shown that cold lamps require ignition pulse packages with a longer package duration for optimal ignition due to their low tendency to ionise, at the beginning as in the first method according to the invention with hot lamps, a few long ignition pulse packages are generated for the period t a .
  • the inventive method changes the strategy and extends the pauses between the Zündpulseveren in the subsequent period t b . It has also been found that for hot lamps due to their temperature, ignition pulse packages with a short package duration are sufficient to ignite the lamp. Therefore, not only the breaks are extended, but also greatly reduced the package duration. These measures ensure a significant reduction in the lamp
  • FIG. 2b shows the illustration of a second method according to the invention for minimizing the insulation stress when igniting a high-pressure discharge lamp in a second variant.
  • the second variant is similar to the first variant, only the strategy for the ignition of a hot lamp is another.
  • a Zündpulsb is applied to the lamp for firing a hot lamp at very large intervals for the period t b , which is similar to that for the cold ignition.
  • the fact that the distances between the Zündpulsween are even greater than in the first variant, the Zündnaps-time total during the period t b compared to the prior art also be significantly reduced.
  • This variant is suitable for high-pressure discharge lamps, which have a bad ignitability even when hot, which is why this second variant compared to the first variant also defined for the hot ignition Zündpulswee with a longer package duration.
  • a third variant which is illustrated in FIG. 2c, the methods according to the first and the second variant are combined. Again, the cold ignition already described above for the period t a is first performed with a few long Zündpulsween. Then it switches to an ignition strategy as in the first variant. At short intervals, short ignition pulse packets are applied to the lamp for the time t b .
  • the operating device detects a breakthrough between the lamp electrodes at time t lr , the ignition pulse packet is significantly extended in order to safely ignite the lamp in the further course.
  • this strategy one achieves a significant reduction of the ignition voltage time sum while improving the lamp ignition. The entire insulation in the high voltage range, including the lamp socket and the creepage distances in the operating device, are thus protected.
  • the duration of the first time period t a is then between Is and 2min, particularly advantageously between 30 s and 1 min.
  • the duration of the second period is thereafter 15min to 25min, more preferably about 20min.
  • the limit for which a high voltage applied to the lamp is still considered ignition voltage pulse z is defined as the ignition voltage limit.
  • the ignition voltage limit is in the range of 60% to 95%, advantageously in the range of 80% to 90% of the maximum value of all amounts of the high voltages applied to the lamp in the period t a and in the time period t b .
  • the maximum value in this case is the highest value of the amount of voltage that occurs in total for at least 2 ⁇ s while the ignition voltage is applied.
  • the ratio changes the ignition voltage time sums of the first and second periods moved in a certain range.
  • Good is a ratio of 1 ⁇ wherein a ratio of H is particularly advantageous.
  • the ratio of ignition voltage sums of the prior art is in the range of 1/10 to 1/40, which entails a significantly higher insulation stress than the method according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung eines Hochdruckentladungslampensystems, mit einem Betriebsgerät, das eine Hochspannung zur Zündung der Hochdruckentladungslampe generiert, wobei eine beim Lampenstart angelegte Zündspannungs-Zeitsumme minimiert wird, die Zündspannungs-Zeitsumme die Summe aller Zeitabschnitte Z i ist, während derer der Betrag der Zündspannung eine Zündspannungs-Grenze übersteigt, und die Zündspannungsgrenze als Faktorbereich eines betragsmäßigen Höchstwertes der angelegten Hochspannungen definiert ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Betriebsgerät, welches dieses Verfahren anwendet.

Description

[1] Verfahren und Betriebsgerät zur Minimierung der I- solationsbeanspruchung eines Hochdruckentladungslampen- systems .
Technisches Gebiet
[2] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe, mit einem Betriebsgerät, eine Hochspannung zur Zündung der Hochdruckentladungslampe generiert, und das dieses Verfahren Ausführt.
Stand der Technik
[3] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Herkömmliche Betriebsgeräte für Hochdruckentladungslampen verwenden meist ein recht einfaches Verfahren um eine Hochdruckentladungslampe zu zünden. Die Hochdruckentladungslampe, im folgenden auch Lampe genannt, wird mit Hochspannungspulsen beaufschlagt, die eine Ausreichende Spannung besitzen, um in der Entladungslampe einen dielektrischen Durchbruch zwischen den Lampenelektroden zu erzeugen. Da nicht jede Lampe gleich beim ersten Zündpuls zündet, wird die Lampe mit einer Vielzahl von Zündpulsen beaufschlagt, die zu so genannten Zündpulspaketen zusammengefasst werden. Eine Vielzahl dieser Zündpulspakete wird in einem vorbestimmten Abstand an die Lampe abgegeben, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Besonders bei Betriebsgeräten, die keine Heißwiederzündung der Hochdruckentladungslampe erlauben, kann der Fall auftreten, dass eine Lampe ausgeschaltet wird, und sofort danach wieder eingeschaltet wird. Dann ist die Lampe aber zu heiß, um mit dem Betriebsgerät wieder gezündet werden zu können. Daher sind diese Betriebsgeräte so ausgelegt, dass sie für eine geraume Zeit von ca. 20min - 25min in kurzen Abständen immer wieder Zündpulspakete (sog. Bursts) an die Lampe abgeben, um eine in Abkühlung befindliche Lampe möglichst schnell wieder Zünden zu können (siehe Fig. 3) . Tritt solch ein Fall auf, so wird die gesamte Isolation im Hochspannungsbereich des Lampensystems mit vielen hundert bis tausend unnötigen Hochspannungspulsen belastet. Dies gilt selbstverständlich auch in dem Fall einer nichtbestückten Lampe. Bei fehlender Lampe wird die gesamte Isolation besonders belastet. Es hat sich gezeigt, dass gerade die bei vielen Geräten oft sehr langen Bursts mit vielen kurz aufeinander folgenden Hochspannungspulsen sehr schädlich für die gesamte Hochspannungsisolation sind, und ein Versagen der Isolation im Laufe der Zeit immer wahrscheinlicher wird. Unter Isolationsbeanspruchung wird im folgenden die Beaufschlagung der gesamten Isolation eines Hochdruckentladungslampen- systems von der Schaltungsanordnung, die die Hochspannung erzeugt, bis zum Hochdruckentladungslampenbrenner, der üblicherweise in einen Außenkolben eingebaut ist, mit Hochspannungspulsen, bezeichnet. Unter der gesamten Iso- lation sind alle isolierenden Teile der Anordnung von der Hochspannungsquelle bis zum Hochdruckentladungslampen- brenner zu verstehen. Also z.B. Kabel, Stecker, Lampensockel und Außenkolbenisolationen . Als Hochspannung ist alles zu verstehen, was die Hochspannungsquelle zum Zwecke der Lampenzündung an Hochspannung erzeugt. Dabei ist es unerheblich, ob die Hochspannung über ein Impulszündverfahren oder ein Resonanzzündverfahren erzeugt wird. Aufgabe
[4] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe anzugeben, das von einem Be- triebsgerät, das eine Hochspannung zur Zündung der Hochdruckentladungslampe generiert, ausgeführt werden kann.
[5] Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, ein Betriebsgerät anzugeben, dass dieses Verfahren ausführt.
Darstellung der Erfindung
[6] Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung eines Hochdruckentladungslampensystems, mit einem Betriebsgerät, das eine Hochspannung zur Zündung der Hochdruckentladungslampe generiert, wobei eine beim Lam- penstart angelegte Zündspannungs-Zeitsumme minimiert wird. Die Zündspannungs-Zeitsumme ist die Summe aller Zeitabschnitte Z1, während derer der Betrag der Zündspannung eine Zündspannungs-Grenze übersteigt. Die Zündspannungsgrenze ist als Faktorbereich eines betragsmäßigen Höchstwertes der angelegten Hochspannungen definiert. Der betragsmäßige Höchstwert ist hierbei der höchste Wert des Betrages der Spannung, der in Summe für mindestens 2μs auftritt, während die Zündspannung anliegt.
[7] Der Faktorbereich liegt dabei bevorzugt zwischen 0,6 und 0,95, besonders bevorzugt zwischen 0,8 und 0,9. Dadurch werden für das erfindungsgemäße Verfahren nur an die Hochdruckentladungslampe angelegte Spannungen gezählt, die einerseits auch wirklich zur Zündung beitra- - A -
gen, andererseits aber auch die Isolation in signifikantem Maße beanspruchen.
[8] Ist das Verhältnis der Zündspannungs-Zeitsumme einer ersten Zeitspanne (ta|n=0..nl) zur Zündspannungs- Zeitsumme einer zweiten Zeitspanne (tb | n=nl+l .. n2) größer
H, bietet das den Vorteil einer geringen Isolationsbean- spruchung. Bei einem Verhältnis — der Zündspannungs-
ι=nl+l
Zeitsumme einer ersten Zeitspanne (ta|n=0..nl) zur Zündspannungs-Zeitsumme einer zweiten Zeitspanne (tb | n=nl+l .. n2) größer als Η ist der Vorteil einer geringen Isolationsbeanspruchung besonders groß.
[9] Die Dauer der ersten Zeitspanne (ta) ist bevorzugt zwischen Is und 2min lang, besonders bevorzugt zwischen 30s und 1min lang. Die Dauer der zweiten Zeitspanne (tb) hingegen ist bevorzugt zwischen 15min und 25min lang, besonders bevorzugt liegt sie bei 20min.
[10] Wenn in der ersten Zeitspanne (ta) Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s mit einem Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen von 7s - 35s generiert wer- den, so kann eine kalte Hochdruckentladungslampe besonders gut gezündet werden. Die in der zweiten Zeitspanne (tb) generierten Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,05s - 0,15 s mit einem Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen von 30s - 7min sind auf die Zündung einer heißen Hochdruckentladungslampe hin optimiert. Wenn in der zwei- ten Zeitspanne (tb) ein Lampendurchbruch detektiert wird, so kann die Generierung eines Zündpulspaketes mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s die Hochdruckentladungslampe nochmals besser starten. Mit dieser Maßnahme kann aus ei- nem ersten dielektrischen Durchbruch eine sichere Lampenzündung generiert werden.
[11] Wenn eine vorhergehende gemessene Ausschaltdauer der Hochdruckentladungslampe >=20min lang ist, so werden für eine erste Zeitspanne (ta) bevorzugt Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s generiert, die einen Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen von 7s - 35s haben. Damit kann eine kalte Hochdruckentladungslampe optimal gestartet werden, weitere Zündpulse sind nicht notwendig.
[12] Bei einer vorhergehenden gemessenen Ausschaltdauer von weniger als 20 min werden Zündpulspakete für eine erste Zeitspanne (ta) mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s und für eine zweite Zeitspanne (tb) mit einer Paketdauer von 0,05s - 0,15s generiert. Der Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen für die erste Zeitspanne (ta) beträgt da- bei 7s - 35s, der Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen für die zweite Zeitspanne (tb) beträgt dabei 30s - 7min. Diese Werte bieten den Vorteil, dass einerseits heiße Lampen gut unter Schonung der Isolation gezündet werden können, andererseits für den Fall eines Lampentausches, eine dann als heiß erkannte kalte Lampe trotzdem gut gestartet wird.
[13] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruck- entladungslampe ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)
[14] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
[15] Fig. Ia die Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe für den Fall einer kal- ten Lampe.
[16] Fig. Ib die Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe für den Fall einer hei- ßen Lampe.
[17] Fig. 2a die Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe in einer ersten Varian- te.
[18] Fig. 2b die Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe in einer zweiten Vari- ante.
[19] Fig. 2c die Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hoch- druckentladungslampe in einer dritten Variante .
[20] Fig. 3 die Darstellung eines Verfahrens zum Zünden einer Hochdruckentladungslampe nach dem Stand der Technik.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
[21] Fig. Ia zeigt eine grafische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Iso- lationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe für den Fall einer kalten Lampe. Auf der Hochachse ist die an die Lampe angelegte Zündspannnung angetragen, auf der Querachse die verstrichene Zeit seit dem ersten Zündpuls z. Da eine kalte Lampe sofort gezündet werden kann, sollten lediglich einige Zündpulspakete hintereinander an die Lampe angelegt werden. Zündet die Lampe bis dahin nicht, muss davon ausgegangen werden das sie defekt ist oder keine Lampe vorhanden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind es zwei hintereinander aus- geführte Zündpulspakete, die aber eine recht lange Paketdauer aufweisen, um die schlechte Ionisation der Lampe im kalten Zustand zu überwinden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass für eine vorbestimmte erste Zeitspanne eine Zündspannung mit einer ersten Intensität INta an die Lam- pe angelegt wird, um sie zu starten. Nach dieser vorbestimmten ersten Zeit werden keine Zündpulse mehr an die Lampe angelegt. Die Intensität ist hierbei die Summe aller an die Lampe angelegten Zündpulse Z in dieser Zeitspanne pro Zeiteinheit oder die absolute Zeitdauer der während der ersten Zeitspanne an die Hochdruckentladungslampe angelegte Zündspannung pro Zeiteinheit.
[22] Fig. Ib zeigt eine grafische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Iso- lationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe für den Fall einer heißen Lampe. In diesem Zustand muss die Lampe erst abkühlen, um Zünden zu können, daher ist eine dauernde Beaufschlagung der Lampe mit Zündpulsen von Anfang an, wie im Stand der Technik be- schrieben, nicht optimal. Es wird daher ein optimiertes Verfahren verwendet, das längere Zeitspannen zwischen den Zündpulsen vorsieht. Da die im Betriebsgerät implementierte Lampenzustandsmessung unter Umständen sehr ungenau ist, kann es sein, dass die Lampe schon weit abgekühlt ist, und daher schon nach kurzer Zeit zündfähig ist. Daher werden trotzdem von Anfang an Zündpulse generiert, um diesen Fall abzudecken. Auch für den Fall, dass eine brennende alte Lampe abgeschaltet wird um kurz danach durch eine neue kalte Lampe ersetzt zu werden, muss für solch einen Fall abgedeckt werden, denn das Betriebsgerät weiß nicht, ob eine Lampe getauscht wurde. Daher wird wie bei einer kalten Lampe eine Zündspannung mit einer ersten Intensität INta für eine vorbestimmte erste Zeitspanne ta an die Lampe angelegt. Dann wird für eine vorbestimmte zweite Zeitspanne tb eine Zündspannung mit einer vorbestimmten zweiten Intensität INtb an die Lampe angelegt. Die vorbestimmte zweite Zeitspanne tb ist dabei deutlich länger als die vorbestimmte erste Zeitspanne ta. Dafür ist die vorbestimmte zweite Intensität INy3 der Zündspan- nung niedriger als die vorbestimmte erste Intensität IN ta • Werden Zündpulse an die Lampe angelegt, so kann die vorbestimmte erste Intensität INta als Summe aller in dieser Zeitspanne angelegten Zeitabschnitte der Zündspannung (Zündspannungs-Zeitsumme) pro dieser Zeitspanne an-
Bl
gesehen werden: INta = —— . Z sind dabei wie oben schon
erwähnt die Zeitabschnitte, während derer der Betrag der Zündspannung eine Zündspannungs-Grenze übersteigt, und die Zündspannungsgrenze als Faktorbereich eines betragsmäßigen Höchstwertes der angelegten Hochspannungen definiert. Die Anzahl der einzelnen Zeitabschnitte in dieser Periode ist nl . Für die vorbestimmte zweite Zeitspanne gilt dann
analog: INώ =
[23] Fig. 2a zeigt die Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe in einer ersten Variante. Das zweite erfindungsgemäße Verfahren ist eine vereinfachte Variante, in der keine Zu- standsmessung der Lampe vorgenommen wird. Dadurch kann das Betriebsgerät deutlich einfacher und damit kostengünstiger ausgeführt werden. Da das Betriebsgerät aber nun den Zustand der Lampe nicht kennt, muss das Verfahren für kalte wie für heiße Lampen geeignet sein. Da es sich gezeigt hat, dass kalte Lampen für eine optimale Zündung aufgrund ihrer geringen Ionisationsneigung Zündpulspakete mit einer längeren Paketdauer benötigen, werden am Anfang wie im ersten erfindungsgemäßen Verfahren bei heißer Lampe einige lange Zündpulspakete für die Zeitspanne ta generiert. Hat die Lampe trotz der langen Pakete nicht gezündet, ist die Lampe wahrscheinlich nicht kalt, sondern noch zu heiß, daher wechselt das erfindungsgemäße Verfahren die Strategie und verlängert die Pausen zwischen den Zündpulspaketen in der darauf folgenden Zeitspanne tb. Es hat sich ebenfalls gezeigt, dass für heiße Lampen auf- grund ihrer Temperatur Zündpulspakete mit einer kurzen Paketdauer ausreichend sind, um die Lampe zu Zünden. Daher werden nicht nur die Pausen verlängert, sondern auch die Paketdauer stark reduziert. Diese Maßnahmen gewährleisten eine signifikante Reduzierung der an die Lampe
angelegten Zündspannungs-Zeitsumme ∑Z, , wobei n2 die
Summe der Pulse aus der ersten Zeitspanne ta und der Pulse aus der zweiten Zeitspanne tb ist.
[24] Fig. 2b zeigt die Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Minimierung der Isolationsbe- anspruchung beim Zünden einer Hochdruckentladungslampe in einer zweiten Variante. Die zweite Variante ist ähnlich zur ersten Variante, lediglich die Strategie für die Zündung einer heißen Lampe ist eine andere. Bei der zweiten Variante wird zur Zündung einer heißen Lampe in sehr gro- ßen Abständen für die Zeitspanne tb ein Zündpulspaket an die Lampe angelegt, das dem für die Kaltzündung gleicht. Dadurch, dass die Abstände zwischen den Zündpulspaketen noch größer sind als in der ersten Variante kann die Zündspannungs-Zeitsumme während der Zeitspanne tb gegen- über dem Stand der Technik ebenfalls deutlich reduziert werden. Diese Variante ist geeignet für Hochdruckentladungslampen, die auch in heißen Zustand eine schlechte Zündwilligkeit aufweisen, weswegen diese zweite Variante gegenüber der ersten Variante auch für die Heißzündung Zündpulspakete mit einer längeren Paketdauer definiert. [25] In einer dritten Variante, die in Fig. 2c dargestellt ist, werden die Verfahren nach der ersten und nach der zweiten Variante kombiniert. Auch hier wird zuerst die schon oben beschriebene Kaltzündung für die Zeitspanne ta mit einigen langen Zündpulspaketen durchgeführt. Dann wird auf eine Zündstrategie wie in der ersten Variante umgeschaltet. Es werden in größeren Abständen kurze Zündpulspakete für die Zeitspanne tb an die Lampe angelegt. Detek- tiert das Betriebsgerät einen Durchbruch zwischen den Lam- penelektroden zum Zeitpunkt tlr wird das Zündpulspaket deutlich verlängert, um die Lampe im weiteren Verlauf sicher zu zünden. Mit dieser Strategie erreicht man eine signifikante Verringerung der Zündspannungs-Zeitsumme bei gleichzeitiger Verbesserung der Lampenzündung. Die gesamte Isolation im Hochspannungsbereich, also auch die Lampenfassung und die Kriechstrecken im Betriebsgerät werden so geschont .
[26] Für beide erfindungsgemäße Verfahren und Varianten hat sich gezeigt, dass es für beide Zeitspannen ta und tb bestimmte optimale Werte gibt. Die Dauer des ersten Zeitabschnitts ta beträgt danach zwischen Is und 2min, besonders vorteilhaft zwischen 30s und 1 min. Die Dauer des zweiten Zeitabschnittes beträgt danach 15min bis 25min, besonders vorteilhaft etwa 20min.
[27] Die Grenze, für die eine an die Lampe angelegte Hochspannung noch als Zündspannungspuls z angesehen wird, ist als Zündspannungsgrenze definiert. Die Zündspannungsgrenze liegt im Bereich von 60% bis 95%, vorteilhafter Weise im Bereich von 80% bis 90% des betragsmäßigen Höchstwertes aller Beträge der an die Lampe angelegten Hochspannungen im Zeitabschnitt ta und im Zeitabschnitt tb. Der betragsmäßige Höchstwert ist hierbei der höchste Wert des Betrages der Spannung, der in Summe für mindestens 2μs auftritt, während die Zündspannung anliegt.
[28] Um das Zündspannungsverhalten der Lampe zu optimtie-
Bl
ren, ist es vorteilhaft, wenn sich das Verhältnis der Zündspannungs-Zeitsummen der ersten und zweiten Zeitabschnitte in einem bestimmten Bereich bewegt. Gut ist ein Verhältnis von 1^ wobei ein Verhältnis von H besonders vorteilhaft ist.
[29] Das Verhältnis der Zündspannungs-Zeitsummen nach dem Stand der Technik bewegt sich im Bereich von 1/10 bis 1/40, was eine signifikant höhere Isolationsbeanspruchung als mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach sich zieht.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Minimierung der Isolationsbeanspruchung eines Hochdruckentladungslampensystems, mit einem Betriebsgerät, das eine Hochspannung zur Zündung der Hochdruckentladungslampe generiert, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine beim Lampenstart angelegte
Zündspannungs-Zeitsumme minimiert wird, die Zündspan- nungs-Zeitsumme die Summe aller Zeitabschnitte Z1 ist, während derer der Betrag der Zündspannung eine Zündspannungs-Grenze übersteigt, und die Zündspan- nungsgrenze als Faktorbereich eines betragsmäßigen
Höchstwertes der angelegten Hochspannungen definiert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktorbereich zwischen 0,6 und 0,95 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktorbereich zwischen 0,8 und 0,9 liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , dass das Verhältnis der
Zündspannungs-Zeitsumme einer ersten Zeitspanne (ta|n=0..nl) zur Zündspannungs-Zeitsumme einer zweiten Zeitspanne (tb | n=nl+l .. n2) größer H ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , dass das Verhältnis der
Zündspannungs-Zeitsumme einer ersten Zeitspanne (ta|n=0..nl) zur Zündspannungs-Zeitsumme einer zwei- ten Zeitspanne (tb | n=nl+l .. n2) größer H ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der ersten Zeitspanne (ta) zwischen Is und 2min, vorzugsweise zwischen 30s und 1min liegt .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der zweiten Zeitspanne (tb) zwischen 15min und 25min, vorzugsweise bei 20min liegt .
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Zeitspanne (ta) Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s mit einem Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen von 7s - 35s generiert werden .
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Zeitspanne (tb) Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,05s - 0,15 s mit einem Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen von 30s - 7min generiert werden .
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Detektion eines Lampendurchbruches in der zweiten Zeitspanne (tb) ein Zündpulspaket mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s generiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorhergehenden gemessenen Ausschaltdau-
er das Verhältnis der Zündspannungs -Zeitsummen desto größer eingestellt wird, je länger die gemessene vorhergehende Ausschaltdauer ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ab einer bestimmten Ausschaltdauer im Bereich
von 15min bis 25min das Verhältnis der
Zündspannungs-Zeitsummen ein Maximum erreicht.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorhergehenden gemessenen Ausschaltdauer >=20min für eine erste Zeitspanne (ta) Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s generiert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen 7s - 35s beträgt.
15. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer gemessenen vorhergehenden Ausschaltdauer <20 min für eine erste Zeitspanne (ta) Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,5s - 1,5 s und für ei- ne zweite Zeitspanne (tb) Zündpulspakete mit einer Paketdauer von 0,05s - 0,15s generiert werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen für ei- ne erste Zeitspanne (ta) 7s - 35s beträgt, und der Abstand zwischen zwei Zündpulspaketen für eine zweite Zeitspanne (tb) 30s - 7min beträgt.
17. Schaltungsanordnung mit einem Hochspannungsteil, das Zündpulspakete zur Zündung einer Hochdruckentladungs- lampe generiert, gekennzeichnet durch eine verminderte Isolationsbeanspruchung des Hochspannungsteils aufgrund der Anwendung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14.
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