KR19990064044A - 고압가스 방전램프의 전력제어방법 및 그 장치 - Google Patents

고압가스 방전램프의 전력제어방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

고압가스 방전 램프(1)의 전력 제어 방법으로서, 제어 장치가 설치되어 있고, 이 제어 장치가 설치되어 있는 전력 공급 회로를 특성 곡선(21)에 의해 실질적으로 일정 전력으로 제어하여 전력의 변화를 위해 전압/전류 특성 곡선을 소기와 같이 시프트하여, 예를들면 특성 곡선의 1 개 또는 복수의 입력량의 조작에 의해 시프트한다. 이 방법을 실시하기 위한 장치에서는 제어 회로에 마이크로콘트롤러(2)를 설치하고 특성 곡선(21)의 시프트를 소프트웨어에 의해 행하고, 예를들면 상응하는 단계값(△U) 또는 연속가변량을 설치되어 있는 조정부재(3)로 공급되는 제어값(U1, U2)에 가감하므로서 행한다. 이 방법을 실시하기 위한 별도의 실시예에서는 특성 곡선(21)의 하드웨어에 의한 시프트를 위해 ASIC 를 사용한다.

Description

고압가스 방전램프의 전력제어방법 및 그 장치
미국 특허 공개 제 4,240,009 호 공보에 램프에 공급되는 전력을 특성 곡선을 사용해서 구하는 가스 방전 램프의 작동용 회로가 공지되어 있다. 이 제어 장치는 전력 공급 회로를 갖고 있다. 이 전력 공급 회로는 전압/전류 특성 곡선을 사용해서 제어 또한 조정되고 그결과 램프는 작동중 소정의, 예를들면 정전력으로 보존된다. 이 공지회로에서는 그 때문에 전력계를 사용해서 전력 검출이 행해지고 이 전력계는 조정된 임버터 회로에 배터리에서 공급되는 전력을 부가 전압 및 그것의 부가 전압 아래에서 흐르는 전류로부터 구해 그 전력에서 소정의 전압/전류 특성 곡선에 의해 임버터 회로용 제어 신호를 형성한다. 램프용 전력을 일정하게 보존한 경우 각각의 작동점은 소위 전력 쌍곡선 위에 위치하고 있다.
고압가스 방전램프의 시동과 작동시의 제어를 위해 일반적으로는 Vedilis 곡선이 전류/전압 곡선으로서 목표값 곡선용으로 설치되어 있다. 이 Vedilis 곡선은 VEDILIS Eureka Project, 페이지 B1/3 의 "System specifications for Field Test"에 기재되어 있고 자동차에 사용되는 가스 방전램프용의 전류/전압 특성 곡선으로서 설치되어 있다. 그때 "Vedilis"는, "Vehicle Discharge Light System"의 약어로서 사용되고 있다. 그후 가스방전램프의 램프 전력의 제어를 위해 시동 내지 점등 기간중 예를들면 램프 전압(U)이 측정되고, Vedilis 곡선에서 각각의 램프 전압(U)에 소속하는 램프 전류(I)가 구해진다. 그런다음 이 램프 전류(I)는 전류 조정 회로용의 목표값으로서 사용되고 이 목표값을 사용해서 램프 전력이 일정값, 예를들면 35W 로 조정된다.
일반적으로 가스방전램프를 자동차의 전조등으로 이용하기 위해서는 제어 장치의 스위치 온 후 단시간내에 가능한한 많은 빛을 방사하도록 할 필요가 있다. 이것은 금속 스타트 점등이라 칭한다. 상술하는 Vedilis 곡선이 설치되어 있듯이 그를 위해 가스방전램프는 스위치 온 직후 소정의 과부하 상태에서 작동할 수가 있다. 그리고나서 이 과부하 상태는 소정의 전압으로 달성된 후 램프 전압에 의존해서 리턴된다. 이것은 특성 곡선의 쌍곡선 부분을 따라 리턴된다. 그같은 종류의 과부하 상태에 의해 램프가 파괴되거나 램프의 수명이 단축되어서는 안된다는 것은 명백하다. 이 요건은 모든 작동조건에서 보존된다. 다시 광도(Lichtleistung)가 이미 달성한 값에서 반복해서 리턴하여 변동하지 않도록 제어량이 선정된다. 이같이 말하는 것은, 이것이 일반적으로 불유쾌한 깜박임(flicker)으로서 느껴지기 때문이다. 광도의 이 리턴 변동은 Lichsattel(빛의 안부)라고도 칭한다.
본 발명은 고압가스 방전램프의 전력제어방법으로서, 제어장치가 설치되어 있고, 이 제어장치가 설치된 전력공급회로를 특성 곡선에 의해 실질적으로 일정 전력으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명과 같이 구성된 고압가스 방전램프의 전력 제어용 방법의 경과를 개략적으로 도시한 도면.
그것에 대해서 청구항 1 에 기재된 특징 요건을 구비한 고압가스 방전램프의 전력 제어용의 본 발명의 방법은 램프의 유효한 전력 변화를 형성하고 이 전력 변화는 간단한 수단으로 행할 수가 있고 따라서 가격상 매우 유리한 이점을 갖고 있다. 특성 곡선을 1 개만 이용할 때에는 전력 변동의 폭 전체를 덮는 수단도 제공된다. 이 구성은 소프트적으로 또는 하드적으로 행할 수가 있다.
본 발명에 의하면 원리적으로는 전력의 변화를 위해 전압/전류 특성 곡선이 예를들면 특성 곡선의 1 개 또는 복수의 입력량의 조작에 의해 소기와 같이 시프트된다.
그 때문에 본 발명의 유리한 실시예에서는 특성곡선의 시프트는 전압 축선 또는 전류 축선을 따라 또는 그와 동시에 양축선을 따라 행하도록 되어 있다. 유리하게는, 이 시프트는 특성 곡선의 쌍곡선 영역내에서 행해지고, 그때 이 특성곡선이 예를들면 소위 Vedilis 특성 곡선이다.
본 발명의 특히 유리한 구성(특히 융통성, 적합성, 코스트상의 유리함을 특징으로 한다)에 의하면 특성 곡선의 시프트는 소프트웨어적으로 소정의 마이크로콘트롤러를 사용해서 행해진다. 유리하고 또한 목적에 부합하는 실시예에서는 특성 곡선의 시프트가 단계값 또는 연속 가변량의 가감산에 의해 행해지고 그때 단계값 또는 연속 가변량은 희망하는 전력 변화의 양에 의존하고 있다. 각종의 전력 쌍곡선을 기억할 필요가 없고 따라서 기억 장소 또는 계산 시간을 절약할 수 있는 특히 유리하고 또한 목적에 부합하는 실시예에 상응하면 전력 변화는 단 1 개 설치된, 예를들면 기억된 특성 곡선 아래에서 특성 곡선을 어긋나게 하므로서 행해진다. 그와같이 하므로서 전력 쌍곡선의 변화시에 변동하도록 하여 생기는 빛의 깜박임도 회피할 수가 있으며, 이같이 말하는 것은 그때 이행부가 연속적이 아니고 비약적으로 이행하도록만 설치되어 있기 때문이다.
본 발명의 방법을 실시하기 위한 장치의 특히 유리하고 또한 목적에 부합하는 실시예는 제어 회로내에 마이크로콘트롤러를 설치하고 특성 곡선의 시프트를 소프트웨어적으로, 예를들면 상응하는 단계값 또는 연속 가변량을 설치되어 있는 조정부재로 공급되는 제어값에 가감산하므로서 행해진다.
본 발명의 방법을 실시하기 위한 장치의 선택적인 유리한 실시예에는 제어 회로내에 ASIC(anwendungsgemaess spezifizierte integrierte Schaltung : 용도에 의해서 특수화된 집적 회로)가 설치되어 있는 것과 그에따라 특성 곡선의 시프트가 하드웨어적으로, 예를들면 상응하는 계단값 또는 연속 가변량을 설치되어 있는 조정 부재에 공급되는 제어값에 가감산하므로서 행해지도록 하는 것이 포함되어 있다.
본 발명에 대해서 도시하는 실시예를 사용해서 다음에 상세히 설명한다.
도 1 에는 본 발명과 같이 구성된 고압가스 방전램프(1)의 전력 제어용 방법의 경과가 개략적으로 도시되어 있다. 상세하게 도시되지 아니한 제어 장치에는 마이크로콘트롤러(2)가 포함되어 있다. 이 제어 장치는 조정부재(3)에 목표 내지 조정값을 송출하고 이 목표 내지 조정값은 고압가스 방전램프(1)에 송출되는 전력의 제어를 위해 사용된다. 마이크로콘트롤러(2)에는 전압값(5)이 공급되어 이 전압값은 램프(1)에서 측정된 전압 또는 비교가 능한 양에 상응한다. 조정부재(3)에는 예를들면 전류용의 조정 회로를 설치할 수가 있다. 다시 마이크로콘트롤러(2)에는 값(6)이 도시하는 바와같이 공급되고 또는 상응하는 값이 마이크로콘트롤러 자체에 의해 발생된다. 이 값(6)은 본 발명과 같이 특성 곡선을 소기하는 바와같이 변화하므로서 전력을 변화시킨 것이다. 이같은 사실은 예를들면 특성 곡선의 1 개 또는 복수의 입력량을 조작하므로서 행해진다.
본 발명을 한층 잘 이해시키기 위해 마이크로콘트롤러(2)를 도시하는 블록내에 소위 Vedilis 특성 곡선(21)의 그래프의 쌍곡선 부분이 개략적으로 기입되어 있다. 이것은 예를들면 소기의 전압(U) 아래에서 전류(I)가 목표값 내지 조정값으로서 결정되는 전압/전류 특성 곡선이다. 램프(1)는 작동점(22)에서 작동되는 것으로 한다. 이 작동점(22)에서는 전류(I1)의 경우에 전압(U1)이 생긴다. 여기에서 전력은 최소화될 필요가 있다. 그 때문에 상응하는 정보가 값(6)으로서 마이크로콘트롤러(2)에 입력되거나 또는 마이크로콘트롤러가 상응하는 정보를 스스로 형성한다. 이 마이크로콘트롤러(2)는 그것에 이어서 부가 전력에 상응하는 전압값(U1)을 변화값(△U)만큼 상승하여 값(U2)(값 27 에 상응함)으로 한다. 그것에 이어서 마이크로콘트롤러에 의해 이 전압값(U2)에 상응하는 전류값(I2)이 특성 곡선(21)에서 구해져서 새로운 목표 내지 조정값(4)으로서 조정부재(3)에 공급된다. 램프(1)에는 그것에 따라서 이 전류(I2) 및 전압(U1)이 공급되어 이 전류(I2) 및 전압(U1)은 실제상 근사적으로 다시 부가되어 즉 상응하는 비교적 낮은 전력이 부가된다. 이 비교적 낮은 전력에는 파선으로 표시되어 있는 전력 쌍곡선 내지 특성곡선(23)의 작동점(24)이 상응한다. 희망하는 전력 상승시에는 이 과정이 반전되어 예컨대 파선으로 표시된 특성곡선(25)의 작용점(26)에서 작동한다.
상술한 특성 곡선(21)의 시프트를 사용해서 전압 축선(U)을 따라 설명한 본 발명에 의한 전력의 변화는 아나로그 형식으로 전류 축선(I)을 따라서도 행할 수가 있다. 특성 곡선의 형식 및 전력의 달성된 변화의 형식 및 양에 의해 시프트의 양방법의 가장 잘 적합한 방향 또는 조합을 선정할 수가 있다.
도시한 실시예에 의하면, 마이크로콘트롤러를 제어 장치에 설치하면 시프트를 특히 유연하고 또한 목적에 부합하게 실시할 수가 있다. 그때 이 시프트는 소프트웨어적으로 행해진다. 기술한 바와같이 시프트시에 희망하는 전력 변화에 상응하는 소정의 단계값이 감산되거나 또는 실제로 생겨진 전압 또는 전류값에서 감산된다. 단계의 가감산은 소프트웨어적으로 마이크로콘트롤러에서 특히 간단히 실시된다. 시프트의 이 형식에 의해 마이크로콘트롤러의 메모리내에 유일한 특성곡선이 기억되어 있도록 할 수도 있다. 이와같이 하므로서 메모리의 기억장소를 절약할 수가 있다. 구성 형태에 따라서 계산 시간을 현저히 절약할 수도 있고, 이것은 특히 램프에 설정된 특성 곡선용 각 입력값의 아래에서 계산에 의해 램프용의 소속 외의 값을 구할 필요가 있는 경우에 해당한다.
이 본 발명의 방법은 마이크로콘트롤러 기능의 ASIC 구성 및 경우에 따라서는 Vedilis 특성곡선의 하드웨어에 의한 구성의 특징적인 기초이다.
그 때문에 본 발명의 방법을 실시하기 위한 장치의 택일선택적인 유리한 구성은 제어 회로에 ASIC, 즉 용도에 따라서 특수화된 집적 회로를 설치하는 것, 그 집적 회로에 의해 특성 곡선의 시프트를 하드웨어적으로 행하고, 예를들면 상응하는 단계값 또는 연속가변량을 설치하는 조정부재에 공급되는 제어값에 가감하므로서 행해진다.
따라서 고압가스 방전 램프에 공급되는 전력을 약간의 비용으로 바꿀수가 있다. 이전력은 그 수명중에 계산할 필요는 없고 아나로그 계산 회로도 디지탈 계산회로도 필요치 않다.

Claims (8)

  1. 고압가스 방전램프(1)의 전력제어방법으로서, 제어장치가 설치되어 있고 이 제어장치가 설치되어 있는 전력공급회로를 특성 곡선(21)에 의해 실질적으로 일정 전력으로 제어하는 방법에 있어서,
    전력의 변화를 위해 전압/전류 특성 곡선(21)을 소기하는 바와같이 시프트하고, 예를들면 특성 곡선(21)의 한 개 또는 복수의 입력량의 조작에 의해 시프트하는 것을 특징으로 하는 고압가스 방전램프의 전력제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 특성 곡선(21)의 시프트를 전압 축선(U)을 따라서 또는 전류 축선(I)을 따라서 또는 동시에 양축선을 따라 행하는 고압가스 방전램프의 전력제어방법.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 시프트를 특성 곡선(21)의 쌍곡선 영역에서 행하고 그때의 특성 곡선은 소위 Vedilis 특성 곡선인 고압가스 방전램프의 전력제어방법.
  4. 제 1 항, 2 항 또는 3 항에 있어서, 특성 곡선(21)의 시프트를 설치되어 있는 마이크로콘트롤러(2)를 사용하여 소프트웨어에 의해 행하는 고압가스 방전램프의 전력제어방법.
  5. 제 1 항 내지 4 항중 어느 한 항에 있어서, 특성 곡선(21)의 시프트를 단계값(△U) 또는 연속가변량의 가감산에 의해 행하고, 그때의 단계값 내지 연속가변량이 희망하는 전력 변화량에 의존하고 있는 고압가스 방전램프의 전력제어방법.
  6. 제 1 항 내지 5 항중 어느 한 항에 있어서, 전력 변화를 유일하게 설치된 기억된 특성 곡선(21)의 시작에서 이 특성 곡선의 시프트에 의해 행하는 고압가스 방전램프의 전력제어방법.
  7. 제 1 항 내지 6 항중 어느 한 항의 방법을 실시하기 위한 고압가스 방전램프의 전력제어장치에 있어서, 제어 회로에 마이크로콘트롤러(2)를 설치하고, 특성 곡선(21)의 시프트를 소프트웨어에 의해 행하고 상응하는 단계값(△U) 또는 연속가변량을 설치되어 있는 조정부재(3)에 공급되는 제어값(U1, U2)에 가감산하므로서 행하는 고압가스 방전램프의 전력제어장치.
  8. 제 1 항, 2 항, 3 항, 5 항 또는 6 항의 방법을 실시하기 위한 고압가스 방전램프의 전력제어장치에 있어서, 제어회로에 ASIC(anwendungsgemaess spezifizierte integrierte Schaltung : 용도에 따라서 특수화된 집적 회로)를 설치하고, 이 ASIC(회로)에 의해 특성 곡선(21)의 시프트를 하드웨어에 의해 행하고, 상응하는 단계값(△U) 또는 연속가변량을 설치되어 있는 조정부재(3)에 공급되는 제어값(U1, U2)에 가감산하므로써 행하는 고압가스 방전램프의 전력제어장치.
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