KR20060063734A - 가스 방전 램프를 작동하기 위한 작동 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고압 가스 방전 램프를 작동하기 위한 작동 장치에 관한 것이다. 특히 종래 기술에 비해 더 짧아진 스타트업 단계를 제공하는 고압 가스 방전 램프의 스타트업을 제어하는 제어 장치를 구비한 작동 장치를 다룬다. 더 짧은 스타트업 단계의 제공은, 램프 시동 후 가열된 램프가 존재함을 인식하여 스타트업 전류를 증가시키는 램프 상태 검출기를 통해 달성된다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 작동 장치의 일 실시예의 블록 회로도이다.
도 2는 램프 전류 및 유지 전압의 시간에 따른 파형을 도시한 그래프이다.
*도면의 주요 부호 설명*
2: 강압 컨버터(step-down converter)
3: 정류기
4: 풀 브리지(full bridge)
5: 시동 유닛
6: 연결된 램프
7: 컨트롤 유닛
본 발명은 고압 가스 방전 램프를 작동하기 위한 작동 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 고압 가스 방전 램프의 스타트업시 발생하는 문제들을 해결한다. 하기에서는 고압 방전 램프가 짧게 램프로 표기되기도 한다.
고압 방전 램프는 시동 장치(starting device)에 의해 제공되는 높은 전압에 의해 시동되어야 한다. 램프는 시동된 후 스타트업 단계동안 시동 온도에서 작동 온도로 가열된다. 점등된 이후에 램프에 인가되는 전압을 유지 전압(maintaining voltage)이라고 하며, 상기 유지 전압은 넓은 범위에서는 실질적으로 램프 전류의 영향을 받지 않는다. 유지 전압은 스타트업 단계동안 시동 유지 전압으로부터 작동 유지 전압까지 상승한다. 스타트업 단계는 가스 방전 램프가 적절하게 작동하는 경우 작동 단계에 이어서 실시된다.
램프 기술에서는 고압 가스 방전 램프와 저압 가스 방전 램프가 구별된다. 고압 가스 방전 램프의 경우, 램프 작동에 있어서 스타트업 단계동안 램프관 내 압력이 초기 압력으로부터 작동 압력으로 증가하는 것이 필수적이다. 이는 하기에 기술되는 본 발명이 고압 가스 방전 램프에서 매우 바람직하게 사용될 수 있는 이유가 된다. 물론 본 발명은 저압 가스 방전 램프에도 사용될 수 있다.
작동 단계 동안에는 작동 장치가 램프의 출력을 목표 출력으로 조절하는 것이 일반적이다. 스타트업 단계 동안에는 유지 전압이 낮기 때문에, 스타트업 단계 동안 단지 출력 조절만을 수행하는 경우 목표 출력을 세팅하기 위해 높은 램프 전류가 필요할 수 있다. 이러한 전류는 작동 단계 동안의 램프 전류보다 수 배 더 높을 수 있다. 그 결과 램프 전극들이 손상될 수 있다. 따라서 종래 기술에서는 스타트업 단계 동안 작동 장치에 의해 램프로 공급되는 전류가 일정한 스타트업 전류로 제한된다. 그럼으로써 스타트업 단계의 적어도 제 1 섹션 동안에는 램프에 일정한 스타트업 전류가 공급된다. 스타트업 단계가 진행됨에 따라 유지 전압이 상승한다. 유지 전압이 일정한 전류와 함께 요구되는 목표 출력을 발생시키는 값에 도달하면, 출력 조절이 시작된다. 유지 전압이 작동 유지 전압의 값에 도달하면, 스타트업 단계가 종료된다. 작동 유지 전압은 제조 공차를 가지며, 램프의 수명 동안 변동한다. 따라서 작동 유지 전압은 목표 출력에서 거의 일정하게 유지되는 유지 전압으로 정의된다. 변동을 없애기 위해, 유지 전압이 대부분 시간에 따른 평균값으로 측정된다. 작동 유지 전압은 상기 작동 유지 전압과 함께 목표 출력을 발생시키는 작동 유지 전류와 상관 관계가 있다.
스타트업 전류의 값에 있어서 다음과 같은 사실이 고려되어야 한다. 즉, 스타트업 단계 동안에는 램프 내 전압 및 유지 전압이 작동 유지 전압에 도달할 때까지 꾸준히 증가하기에 충분한 출력이 램프로 도입되어야 한다. 그렇지 않으면 스타트업 단계 동안 램프가 안정 상태에 머무르게 되고 목표 출력에 도달되지 않는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황을 확실하게 방지하기 위해, 종래 기술에서는 작동 램프 전류보다 훨씬 더 높은 스타트업 전류가 선택된다. 이는 US 공개공보 제 5,083,065호(Sakata)에 나와 있다. 상기 공개공보에는 출력 조절은 되지 않고 단지 램프 전류만 작동 주파수에 의해 세팅되는 작동 장치가 기술되어 있다. 전체 스타트업 단계 동안 컨트롤 유닛이 유지 전압의 상승을 검출하고, 상기 유지 전압의 상승폭이 너무 큰 경우에는 작동 주파수를 증가시킨다. 그럼으로써 램프 전류의 값이 간접적으로 제한된다.
스타트업 전류의 선택에 있어서 한 측면에서는, 최대한 짧은 시간 안에 목표 전류에 도달하기 위해 최대한 짧은 스타트업 단계가 요구된다. 이러한 요구는 높 은 스타트업 전류에 의해 달성된다. 그러나 스타트업 전류가 높다는 것은 전극에 가해지는 부하가 크다는 것을 뜻하며, 이는 전극 손상을 초래함으로써 램프의 수명을 단축시킨다. 전극은 용융 및 부식을 야기하는 과열에 의해 손상되거나 또는 고속으로 전극에 부딪치는 이온에 의한 소위 스퍼터링에 의해 손상된다.
종래 기술에 따른 작동 장치의 경우, 많은 애플리케이션에 있어서 스타트업 과정이 지나치게 길다.
본 발명의 목적은, 종래 기술에 비해 더 짧은 스타트업 단계를 달성하는, 고압 가스 방전 램프를 작동하기 위한 작동 장치 및 고압 가스 방전 램프의 스타트업을 제어하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은
상기 목적은 또한,
전술한 목적을 본 발명에 따라 해결하기 위해, 전극에 심각한 손상을 초래하지 않는 스타트업 전류의 최대값은 램프의 온도에 좌우된다는 사실이 이용된다. 위의 사실로써, 본 발명에 따른 작동 장치에서는 스타트업 단계 동안의 램프 전류가 램프 작동이 개시될 때의 램프 전류와 같지 않다. 오히려 본 발명에 따른 작동 장치는 스타트업 단계 시작시의 시간 프레임 동안 스타트업 전류에 있어서 결정적인 상태 변수를 검출하는 램프 상태 검출기를 구비하고 있다. 상태 변수는 작동 장치가 냉각된 램프와 가열된 램프를 구별할 수 있게 해 준다. 램프가 냉각된 경우 작동 장치는 세팅 장치를 이용하여 냉각된 전극을 크게 손상시키지 않는 값을 가진 낮은 스타트업 전류를 공급한다. 램프가 가열된 경우에는 작동 장치가 세팅 장치를 이용하여 높은 스타트업 전류를 공급하는데, 이러한 높은 스타트업 전류는 냉각된 전극을 상당히 손상시킬 수는 있지만 가열된 전극은 크게 손상시키지 않는다. 램프가 가열된 경우에는 이러한 방식으로 스타트업 단계가 훨씬 더 단축될 수 있다.
이러한 특성은 램프가 단시간 동안 꺼졌다가 다시 작동되는 애플리케이션에서 특히 바람직하다. 이러한 애플리케이션의 예로, 빈번하게 스위칭되는 조명 애플리케이션 또는 상황에 따라 부주의로 프로젝터가 꺼진 후 즉시 다시 켜져야 하는 비디오 프로젝션이 있다.
본 발명에 따르면, 램프 상태 검출기가 유지 전압으로부터 상태 변수를 산출한다. 램프 상태 검출기는 시동 단계에 이어지는 시간 프레임 내에서 유지 전압을 평가한다. 유지 전압으로부터 상태 변수를 산출하는 것은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 예컨대 램프 상태 검출기가 먼저 유지 전압의 2개의 특성값, 즉 유지 전압의 절대값 및 유지 전압의 시간에 따른 변동을 평가한다.
상태 변수는 하나 이상의 특성값들의 평가를 통해 도출될 수 있다. 램프 온도에 대한 더 신뢰성 있는 정보를 얻기 위해, 상기 두 특성값을 조합할 수도 있다. 간단하게 구현할 수 있는 조합은 상기 두 특성값을 가중하여 가산하는 것이다. 상기 가산의 결과 다시 사전 설정된 비교값과의 비교를 통해 램프의 온도에 대한 정 보를 알려주는 상태 변수가 도출된다.
하기에는 도면과 관련한 실시예들을 토대로 본 발명을 더 상세히 설명한다.
도 1에는 고압 가스 방전 램프를 작동하기에 적합한 본 발명에 따른 작동 장치의 일 실시예의 블록 회로도가 도시되어 있다. 이와 같은 작동 장치의 기본 구조 및 기본 작동이 공개공보 WO 95/35645(Derra)에 기술되어 있다. 하기에서 개별 블록들을 간단하게 설명한다.
블록 1은 일반적으로 시스템 전압 공급원으로부터 에너지를 끌어오는 DC 전압원을 포함한다. 공급된 DC 전압의 값은 연결된 램프(6)의 유지 전압보다 높다.
DC 전압원은 상기 DC 전압원으로부터 공급된 전압값을 연결된 램프(6)의 유지 전압에 상응하는 값으로 변환하기 위한 강압 컨버터(step-down converter)(2)에 전력을 공급한다. 강압 컨버터(2)는 램프 전류를 세팅할 수 있는 세팅 장치를 포함한다. 램프 전류의 세팅은 강압 컨버터의 출력에서 세팅되는 전압의 선택을 통해 이루어진다.
일반적인 세팅 방법 중 하나로, 소위 펄스 폭 변조(PWM) 방법이 있다. 이 방법은 강압 컨버터(2) 내에 포함된 전자 스위치의 스위치온 기간 대 스위치오프 기간의 비율을 결정한다.
강압 컨버터(2)의 설계는 전력 전자와 관련한 일반적인 문헌에서 참고할 수 있다. WO 95/35645(Derra)에서는 1개의 스위치를 가지는 토폴로지(topology)가 선택되었다. 그러나 예컨대 하프 브리지(half-bridge)로 구성되는 것과 같은, 다수의 스위치를 포함하는 형태도 가능하다. 강압 컨버터(2)는 전류 제한 장치로서 사 용되는 인덕터를 포함한다. 그럼으로써 강압 컨버터(2)는 램프 전류의 세팅 가능한 전류원에 대응되는 특성을 얻는다.
선택된 토폴로지에 따라 강압 컨버터(2)가 직류 또는 교류를 공급한다. 강압 컨버터(2)가 교류를 공급하는 경우, 강압 컨버터(2)의 출력이 정류기(3)로 공급되고, 상기 정류기는 자신의 출력에 직류를 공급한다. 강압 컨버터(2)가 직류를 공급하는 경우에는 정류기(3)가 생략될 수 있다.
정류기(3) 또는 강압 컨버터(2)로부터 나온 직류는 풀 브리지(full bridge)(4)로 공급되고, 상기 풀 브리지는 상기 직류를 구형파(square wave) 교류로 변환한다. 구형파 교류의 주파수는 강압 컨버터(2)가 작동되는 통상적인 주파수에 비해 낮으며, 50Hz 내지 1 kHz의 값을 갖는다. 구형파 교류로의 변환은 AC 램프를 작동시키며 일정한 광속을 필요로 하는 애플리케이션에서 필수적이다. 그러한 애플리케이션의 예로는 소위 비머(beamer) 및 리어 프로젝션 TV(rear projection television)가 있다. 그러나 본 발명에 따른 램프 스타트업 제어는 DC 램프 또는 구형파 교류의 사용 없이 작동되는 AC 램프에도 적용될 수 있다. 애플리케이션에 따라 블록 3 또는 블록 4가 생략되거나, 상기 두 블록 모두 생략될 수 있다.
연결된 고압 방전 램프의 시동을 트리거링하기에 적합한 장치로서 시동 유닛(5)이 풀 브리지(4)와 램프(6) 사이에 연결된다. 상기 시동 유닛은 램프의 시도에 필요한 전압을 공급한다. 램프가 시동된 후에는 시동 유닛(5)이 보통 더 이상 기능을 수행하지 않는다. 별도로 구성된 시동 유닛(5) 없이도 공지되어 있는 공진 시동에 의해 시동이 수행될 수 있다.
컨트롤 유닛(7)이 강압 컨버터(2), 정류기(3), 풀 브리지(4) 및 시동 유닛(5)과 연결된다. 컨트롤 유닛(7)은 제어 장치, 조절 장치, 램프 상태 검출기, 작동 파라미터(예: 유지 전압, 램프 전류)를 검출하기 위한 측정 장치, 그리고 정격치들 및 냉각된 램프와 가열된 램프를 구별하기 위한 비교값들과 같은 램프의 전형적인 데이터들을 저장하기 위한 장치를 포함한다. 컨트롤 유닛(7)이 대부분 여러 장치들 또는 모든 장치들의 기능을 통합하는 마이크로컨트롤러를 포함하므로, 각각의 장치들이 컨트롤 유닛(7) 내에 결합된다. 많은 경우에 하드웨어 또는 소프트웨어에 의한 장치 구현도 가능하다. 제어 및 조절 기능을 소프트웨어를 통해 수행하는 형태가 점차 증가하는 추세이며, 그 이유는 이러한 방법이 비용이 적게 들고 플렉시블하기 때문이다.
컨트롤 유닛(7)으로 이어지는 모든 연결은 입력부일 수도 있고 출력부일 수도 있다. 입력부로서 연결되는 경우, 상기 연결은 블록 2 내지 5 중 하나로부터 임의로 유지 전압 및 램프 전류에 대한 정보를 컨트롤 유닛(7)으로 전달한다.
출력부로서 연결되는 경우, 상기 연결은 컨트롤 유닛(7)의 조정 하에 작동 장치의 시동, 스타트업, 작동 및 스위치오프를 제어한다.
컨트롤 유닛(7) 내에 포함되는 조절 장치는 램프 전류 및 유지 전압으로부터 램프 출력을 계산하여, 그 결과값을 저장되어 있던 작동될 램프의 목표 출력과 비교한다. 램프 출력이 목표 출력보다 작으면, 제어 장치가 램프 출력과 목표 출력이 일치할 때까지 세팅 장치를 통해 램프 전류를 증가시킨다.
램프 상태 검출기는 전술한 것처럼 냉각된 램프와 가열된 램프를 구별할 수 있게 해 주는 상태 변수를 가용화한다.
램프 상태 검출기는 유지 전압으로부터 상태 변수를 산출해 낸다. 이를 위한 방법으로는 여러 가지가 있다. 가장 간단한 방법은, 램프 상태 검출기가 시간 프레임 내 임의의 시점에 유지 전압을 측정하고 그 측정값으로부터 정격치를 감산하는 것이다. 그 결과, 상태 변수를 형성하는 차(difference)가 얻어진다.
간섭의 억제를 위해, 유지 전압이 시간 프레임의 기간에 걸쳐서 측정되어 그 평균값으로부터 상태 변수가 형성될 수도 있다.
상태 변수의 도출을 위해, 유지 전압의 시간에 따른 변동도 적절하게 조정된다는 사실이 밝혀졌다. 냉각된 램프의 경우 유지 전압은 시동 후 처음 몇 초간 일정하게 유지되거나 오히려 감소되는 반면, 가열된 램프의 경우 유지 전압은 시동 후 즉시 증가한다. 유지 전압의 시간에 따른 변동을 간단하게 계산하기 위해, 램프 상태 검출기가 시간 프레임의 시작 및 끝에 유지 전압의 순간값을 측정한다. 상기 두 값의 차는 유지 전압의 시간에 따른 변동의 척도이며, 상태 변수로 사용될 수 있다.
매우 신뢰성 있는 상태 변수가 요구되는 경우, 유지 전압의 순간값 또는 평균값뿐만 아니라 유지 전압의 시간에 따른 변동도 상태 변수의 산출에 고려될 수 있다. 상기 두 특성값을 간단하게 연산하는 방법으로 가중 가산(weighted addition)이 있다. 적절한 가중 계수는 실질적으로 작동될 램프에 따라 좌우되고, 일련의 테스트를 통해 검출될 수 있다.
램프 상태 검출기가 상태 변수를 검출하고 나면, 제어 장치가 상기 상태 변수를 평가한다. 상기 평가 결과는 세팅 장치에 대해 전류 한계값을 프리세팅(preset)하는데 있어 매우 중요하다. 가장 간단한 평가 방법은 상태 변수를 비교값과 비교하는 것이다. 상태 변수의 값이 비교값보다 크면 예컨대 램프가 가열된 것으로 가정되고, 제어 장치는 세팅 장치에 대해 가열된 램프에 적합한 전류 한계값을 프리세팅한다. 상태 변수의 값이 비교값보다 작으면 예컨대 램프가 냉각된 것으로 가정되고, 제어 장치는 제어 장치에 대해 냉각된 램프에 적합한 전류 한계값을 프리세팅한다. 전류 한계값에 적합한 값은 작동될 램프에 따라 좌우되고, 테스트를 통해 검출되어야 한다.
상태 변수를 평가하는 좀 더 복잡한 방법으로, 제어 장치가 상태 변수에 대해 선형 의존적인 전류 한계값을 세팅 장치에 프리세팅하는 방법이 있다. 특성 곡선 형태의 비선형 의존성도 가능하다. 복잡한 평가는 최대한 짧은 스타트업 단계를 가능하게 한다. 필요한 비례 계수들 또는 특성곡선들은 테스트를 통해 검출될 수 있다.
도 2에는 램프 전류 및 유지 전압의 시간에 따른 파형이 도시되어 있다. 가로축은 초 단위의 시간이 기입되어 있는 시간축을 형성한다. 왼쪽 좌표는 유지 전압에 적용되며, 볼트(V) 단위로 기입된다. 오른쪽 좌표는 램프 전류에 적용되며, 암페어(A) 단위로 기입된다. 곡선 3은 램프 전류의 시간에 따른 파형을 나타내며, 곡선 2는 유지 전압을 나타낸다. 도 2에 도시된 예는 가열된 램프의 스타트업을 보여준다. 비교를 위해 곡선 1은 시간 프레임의 끝까지 냉각된 램프의 유지 전압 의 시간에 따른 파형을 보여준다.
본 예시는 약 150W의 전기 출력을 가진 프로젝션 애플리케이션용 고압 또는 초고압 가스 방전 램프의 파형을 보여준다.
시점 t1에서 시동이 이루어지고 시간 프레임이 시작된다. 이 시간 프레임 동안 세팅 장치는 냉각된 램프에 적합한 램프 전류, 예컨대 2A를 세팅한다. 램프는 예컨대 35s 이후에 다시 시동되고, 시점 t1에서 24V의 유지 전압을 갖는다. 비교를 위해 곡선 1로부터 냉각된 램프가 18V의 유지 전압을 가질 수도 있음을 알 수 있다. 유지 전압의 정격치가 20V인 것으로 가정하면, 4V의 차가 생긴다. 상기 차를 상태 변수로 사용함으로써, 시점 t1에서 미리 상태 변수의 간단한 검출이 이루어질 수 있다. 예시로 든 램프는 가열된 것으로 분류될 수 있으며, 그 즉시 스타트업 전류는 증가할 수 있다. 그러나 예컨대 노후화된 램프는 냉각된 상태에서도 20V 이상의 유지 전압을 가지는 일이 발생할 수 있다. 그러므로 본 예시는 더 복잡한 상태 변수 검출을 보여준다.
시간 프레임은 시점 t2에까지 이른다. 냉각된 램프는, 곡선 1에서 볼 수 있듯이, 상기 시점에서 여전히 18V의 유지 전압을 갖는다. 그러나 곡선 2를 보면, 가열된 램프의 유지 전압은 시점 t2에 이미 34V로 증가하였다. 이를 통해 유지 전압의 시간에 따른 증가량이 1.1V/s로 산출된다. 가열된 램프의 시간에 따른 변동은 일반적으로 0.7V/s 이상이다. 상태 변수의 검출을 위해, 이제 전술한 차와 시간에 따른 변동이 가중 가산될 수 있다. 예시에서 사용된 램프의 경우, 하기의 가중이 바람직한 것으로 밝혀졌다.
상태 변수 = 유지 전압의 변동량 *70 + 차 *8
이로써 상태 변수의 값이 109로 산출된다. 비교를 위해, 곡선 1에 따른 냉각 램프의 경우 상태 변수의 값이 -16이 될 수 있다.
제어 장치는 시점 t2에서 상태 변수를 평가한다. 예를 들면, 상태 변수의 값이 50이 넘는 램프는 가열된 것으로 분류된다. 상기 값 109는 명백히 50보다 크다. 따라서 상기 예의 경우 제어 장치는 가열된 램프를 인식하고 세팅 장치에 더 높은 스타트업 전류(2.4A)를 프리세팅한다. 상기 스타트업 전류는, 도 3에서 볼 수 있듯이, 시점 t3에 도달된다. 곡선 2는 증가된 스타트업 전류가 유지 전압에 미치는 영향을 보여준다. 시점 t3에서부터 유지 전압이 이전보다 더 빠르게 증가한다.
시점 t4에서 유지 전압은, 스타트업 전류와 함께 프리세팅된 램프의 정격 출력을 나타내는 값에 도달한다. 상기 시점 t4에서부터 출력 조절이 램프 전류의 조절을 맡는다. 도시되지 않은 유지 전압의 계속적인 증가의 결과, 평형 상태가 세팅되고 스타트업 단계가 종료될 때까지 램프 전류가 감소한다.
본 실시예에서는, 가열된 램프가 인식되면 스타트업 전류는 테스트를 통해 검출된 0.4A의 값만큼 2.4A의 값으로 증가하였다. 이러한 증가를, 예컨대 하기의 공식을 통해, 상태 변수의 값에 의존적이 되도록 만들 수 있다.
스타트업 전류 = 냉각된 램프에 적합한 스타트업 전류 + 부가 전류 * (상태 변수 - a)/b
a, b의 값 및 부가 전류는 테스트를 통해 검출되어야 한다. 예컨대 하기의 값들이 유리한 것으로 밝혀졌다.
a = 30
b = 50
부가 전류 = 0.25A
도 2에 따른 실시예에서는 스타트업 단계가 본 발명에 따른 스타트업 전류 제어를 통해 약 15초 단축된다. 상기 예에서 시간 프레임의 길이는 9초이다. 그러나 3초의 시간 프레임이 충분한 것으로 밝혀졌다. 따라서 스타트업 단계가 훨씬 더 단축될 수 있다.
본 발명을 통해, 종래 기술에 비해 더 짧은 스타트업 단계를 달성하는, 고압 가스 방전 램프를 작동하기 위한 작동 장치 및 고압 가스 방전 램프의 스타트업을 제어하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
Claims (11)
- 연결된 고압 가스 방전 램프의 시동을 개시하기에 적합한 장치,
연결된 고압 가스 방전 램프의 램프 전류를 전류 한계값으로 제한하는데 적합한 세팅 장치를 포함하는, 고압 가스 방전 램프의 작동을 위한 작동 장치에 있어서,
시동에 이어서 진행되는 스타트업 단계보다 더 짧은 시간 프레임 내에서 연결된 고압 가스 방전 램프의 유지 전압 또는 상기 유지 전압에 비례하는 값을 평가하고, 상기 평가 결과로부터 냉각된 고압 가스 방전 램프와 가열된 고압 가스 방전 램프를 구별하기에 적합한 상태 변수를 도출하도록 설계된 램프 상태 검출기, 및
상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 세팅 장치에 전류 한계값을 프리세팅(preset)하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
고압 가스 방전 램프의 작동 장치. - 제 1항에 있어서,상기 램프 상태 검출기는 2개의 입력부 및 1개의 출력부를 갖는 감산기를 포함하고, 상기 감산기의 두 입력부중 하나에는 시간 프레임 내 임의의 시점에서의 유지 전압의 값이 인가되고, 다른 하나의 입력부에는 프리세팅(presetting)된 정격치가 인가되며, 상기 감산기의 출력부에는 (상기 두 값의) 차가 제공되고, 상기 차 로부터 상기 램프 상태 검출기가 상태 변수를 형성하는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 램프 상태 검출기는 상기 시간 프레임 내에서 상기 감산기의 입력부에 유지 전압의 평균값을 제공하는 평균값 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 램프 상태 검출기는 상기 시간 프레임의 시작 및 끝에서 유지 전압을 측정하고, 상기 두 측정값의 차로부터 상기 유지 전압의 시간에 따른 변동을 산출하며, 그 결과로부터 상태 변수를 형성하는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 제 2항 및 제 4항에 있어서,상기 램프 상태 검출기는 상기 상태 변수의 형성을 위해 상기 유지 전압의 편차 및 시간에 따른 변동을 모두 사용하는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 제 3항 및 제 4항에 있어서,상기 램프 상태 검출기는 상기 상태 변수의 형성을 위해 상기 유지 전압의 평균값 및 시간에 따른 변동을 모두 사용하는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 램프 상태 검출기는 공식,상태 변수 = 유지 전압의 변동량 *70 + 차 *8에 따라 상기 상태 변수를 형성하고,상기 유지 전압의 변동은 초당 볼트 단위로, 그리고 상기 차는 볼트 단위로 측정되는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제어 장치는 상기 상태 변수를 저장된 비교값과 비교하는 비교기를 포함하고,상기 세팅 장치는, 상기 상태 변수가 상기 비교값보다 큰 경우에는 가열된 램프를 위한 전류 한계값을 프리세팅하고, 상기 상태 변수가 상기 비교값보다 작은 경우에는 냉각된 램프를 위한 전류 한계값을 프리세팅하는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제어 장치는 상기 상태 변수에 대해 선형 의존적인 전류 한계값을 프리세팅하는 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
- 고압 가스 방전 램프의 스타트업을 제어하는 방법에 있어서,고압 가스 방전 램프를 시동하는 단계,
상기 시동 직후에 고압 가스 방전 램프를 흐르는 전류를 냉각된 고압 가스 방전 램프에 적합한 전류 한계값으로 제한하는 단계,
상기 시동 다음에 연결되며 스타트업 단계보다 소요 시간이 더 짧은 시간 프레임 내에서 상기 고압 가스 방전 램프의 전압을 측정하고, 유지 전압과 정격치 (rated value) 사이의 편차 및 유지 전압의 시간에 따른 변동에 대한 값을 검출하는 단계,
상기 편차값 및 상기 시간에 따른 변동값을 가중한 다음 가산하여 상태 변수를 생성하는 단계, 및
상기 상태 변수가 비교치보다 크면, 상기 고압 가스 방전 램프를 통하는 전류의 전류 한계값을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
고압 가스 방전 램프의 스타트업 제어 방법 - 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,상기 시간 프레임이 3초 미만인 것을 특징으로 하는,고압 가스 방전 램프의 작동 장치.
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