TW296533B - - Google Patents
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A7 B7 經濟部中央榡準局勇工消費合作杜印製 五、發明説明( 本發明係有㈣-種特別在高頻時點引及操作— 體放電燈之方法,且亦有關一種實行此方法之電路呵= 用做點引及操作高壓放電燈之電路稱爲安定器。特別地^ ^發明係有關-種偵、測燈器中電派不穩性並調整此安定时 操作頻率以防止燈器操作期間可見閃爍之方法。 咨 ,高壓放電(HID)燈(類如采汽、金屬卣化物及高壓納燈)典 型上是在正常電源線路頻率(例如5〇_1〇〇赫茲)或稍高於^ 頻率下^ 一磁安定器操作。提供一種在高於約20仟赫兹的 南頻:操作HID燈之電子安定器將是所期望的。對於低壓 汞π瓦光燈,高頻安定器愈來愈普及。與傳統的低頻磁安 足器比車又鬲頻操作使得安定器的磁元件尺寸與重量大大 j降低。由於陰極壓降之降低,高頻操作亦提供螢光燈燈 器效率有1(M5%等級的實際增加。尤其對用於商店與軌道 照明之較低瓦數金屬南化物燈,因對此類用途將提供設計 美術燈具上更大的彈性,可期望HID燈的尺寸與重量將有 相似的降低。雖然燈器效率並不與螢光燈者相近,不過燈 器效率亦將增加數%。 總之’ HID燈使用高頻電子安定器之主要障礙是因高頻 操作時發生的共鳴引起之電弧不穩性。至少共鳴會引起相 當困擾人的電弧閃爍。在更嚴重的情況,共鳴會引起放電 電派消失’或者甚至更糟,共鳴將使放電電弧永久偏向及 損毁放電容器壁,此將使放電容器爆炸。 共鳴發生之頻率視許多因素而定,這些因素包括電弧管 尺度(亦即長度、直徑、端室形狀、是否成管狀)、氣體充 4- 本紙張尺度邮t ii?T^iTI^iT21GX 297公廣) t衣1τ-------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之模式是爲: (2) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 2 ㈣ 5d3 五、發明説明(2 ) ,,:::作: ’皿度與燈器取向。對於高頻安定器,燈器電 頻率Μ常將選在高於音頻之範圍(Μ。什赫兹) ’不過可以更低。料ρ γ & ,電力頻率f爲電、玄 波操作之典型安定器 _ ’ P 机装率的兩倍,所以fp將高於40仟赫茲 燈及數種較新金心化物燈之電狐管或放電容器 二且馬圓柱形的。汞汽與金屬南化物燈之電弧管是以 此成’典型上具有一圓柱體及圓形端室。對於這 2吊成圓柱狀電狐管的縱向共鳴發生之電力頻率可 公式近似: f = » η = 1 ? ί 八 2L 11 !,2,3,…… (1 ) - _ 其中L代表電弧管之典型長度’ η表示一整數,;表示聲音 在,口長度方向之平均速度且約等於㈣米/秒。徑向.方二 表不聲音在徑向之平均速度,R表示電孤管之典型 半&,而^im表示貝色(Bessel)函數的第一導數之零點。 完整的共振頻譜flmn由下式計算: 卜。 卜 /-=a/7I+7! (3) 右%弧官長度實際上大於半徑,閃爍發生之頻 共振頻率用之公式⑴估計。 縱向 於具有15毫米電孤管長度的1〇°瓦金屬南化物燈 -特殊狀況,預期最低縱向共振頻率是在丨5仟赫兹電力頻 本紙張尺纽射 (請先聞讀背面之注意事3再填寫本1·〕 ----裝-----^_丨訂 線 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
、發明説明( :發生。因此更高階共振將在高於30仟赫茲的電力頻率fp 發生’孩等頻率對應於高於可聞範圍之電流頻率。 因=,共振頻率可以計算法近似及/或透過實驗觀察,此 實驗是在變動料下操作燈器且視覺上觀察最後的閃爍。 對於在特殊操作狀況下之特殊燈型,可以選擇不會發生可 2閃爍〈操作頻率並設計—在此預選頻率操作此燈器之安 疋=總之,此安定器將受限於一特殊製造廠之特殊瓦數 _ μ .再者改變操作溫度及/或壓力之操作狀況改變(類 如改變環境狀況或壽命期的燈器塗黑)可改變共振頻率,以 致共振在預選的安定器操作頻率發生。替代性地,特別是 在尺度控制很難的石英玻璃電弧管狀況。縱然出自同一製 造廠之燈器將有不同的共振點,以致相當比例的燈器將在 所選的安定器操作頻率閃爍是可能的。除了並非無故障外 :鑑於有限的市場,製造某一製造廠的特殊燈器用安定器 疋很ρ貝的且對用户典彈性。因此,提供一種更廣泛範圍 的燈咨用 < 女定器將是必要的,此種安定器偵測操作期間 的電孤不穩性並選擇操作頻率以防止共鳴引起《電孤不穩 性。 在1986年Karlsruhe研究中心的光源研討會由F 發 表的”An Autotracking System For Stable Hf Operation of HID Lamps"—文揭示了 一種在一拂掠範圍對一中心頻率連 續改變燈’作頻率之控制器。拂掠頻率爲操作頻率在拂 扣範圍内重複之頻率。該控制器偵測燈器電壓以估算電弧 不穩性。從所偵測的燈器電壓推導出一控制信號以在1〇〇 -6- ‘紙汰尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(2丨 I ^ 、1τι------@ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 五、發明説明(4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 赫兹與數仟赫兹之間改變拂掠頻率,俾達到穩定的操作。 總之’此系統從未商業化。 讣4-277495 (Kamaya)揭示一種偵到&電燈阻抗的安定器 。右燈器阻抗低於一特定位準,安定器減少燈器電流之言 頻振邊分量。總之,此設計的缺點是該特定位;爲:定: ’且如先前提及者’實際上各燈器之共振頻率會有改烧。 除此之外’縱然燈器電流中之高頻分量減低,並無法:證 杈作將不會移至電弧不穩性發生之另一共振頻率。 /此,本發明之一目的是要提供一種偵測氣體放電燈的 生之方法,不管燈器功率、型式、尺度、或物理 或化子成分,纟方法可普遍地應用。另—目的是要提供一 種可在廣範圍的安定器拓樸中實現的方法。 八 尚有的另—目的是要提供—種在高頻操作細燈以 及防止廣範圍燈器或至少燈器中共鳴發生之頻率。 或:::另―目的是要提供-種實現此方法之燈器安定器 方法中,不穩性是以估計算燈器的 ::參數偏差偵測的。則可基於對偏差的估算改變 :參數以防止更多的電㈣穩性。本發明植基的認 =残性相隨而生電㈣變形,此變形改變了電孤= 變燈器之電氣參數:類如燈器之電壓、電流二阻抗。共鳴引起的諸不穩性發生之操作頻率 =估以多個操作頻率的各頻率所決定之偏差決定。、 特別適於㈣共鳴以電^穩性發生的頻率用之本發 請 閱 讀 背 ft 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 裝 訂 線 A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(5 明具體實例包括之步驟爲··在多個頻率操作氣體放電燈; 在各頻率偵測及取得多個選擇的電氣參數之樣本;在該多 個頻率之各頻率,計算在各頻率取得的電氣參數樣本之偏 差,估算所計算的偏差;以及基於偏差的估算選取燈器操 作頻率。有利地,估算偏差以決定在所取樣的燈器參數中 具有最低偏差之頻率,且將操作頻率設定在此頻率。以不 同的頻率間距及掃描率重覆上述步驟以便快速及準確地決 定發生最低的全面及區域偏差以及電弧偏向之頻率。 很有利地,所偵測的燈器參數爲電導或阻抗,通常使得 對更小的電弧偏向較可能單以電壓或電流做參數有準確之 偵測。藉估算電導之偏差,已發現共鳴引起的電弧偏向可 在人眼看不見的位階上偵測。利用電導或阻抗(燈器電壓與 電流之比),使得較可能單以電壓或電流有更簡單的取樣技 術。除此之外,使用電導或阻抗克服了單偵測電壓或電流 ^問題,單偵測電壓或電流通常無法適當地工作。例如, 早偵'測電壓對類如突波、幹線下降及其它外部狀況之線路 變化是很敏感的。 根據另-具體實例,所偵測的偏差爲標準偏差。此具有 之優點是在一取樣間隔所偵測到電弧之全部偏差有助於有 效偏差,㈣僅如在一取樣間隔所債測到之最大偏差。 根據另具體實例’共鳴發生頻率之偵測是由進行對一 中心頻率的對稱頻率拂掠而完成的,此拂掠包括具有一組 頻率之邛刀,其中頻率爲升高的;以及包含同組頻率之部 刀,其中頻率爲降低的〇己發現電孤之偏向響應有滞後現 本麟尺度適用中國國家梯準 ^------IT------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五、發明説明(6 經濟部中夬榡率局員工消費合作'社印复 $,以致在任何已知頻率的電孤偏向不僅與頻率被 拂掠率而且與頻率异启咏 < 的 料疋在降低或升高中m以對稱的方式 測量在各頻率的偏差,亦即在 中之久箱康… τ「在-頻率在升南及頻率在降低 、羊且在相问拂掠率下取樣,可消除滯後現象之 應而且改進了共振發生的頻率之偵測。 > 。。很有利地’播閃爍頻率之偵測與操作頻率之選擇是在^ r(起動(run'up)階段進行的,起動階段即燈器點引血 作間之期間。在起動階段,由於漸增的燈器氣體壓 及溫度’共鳴發生之頻率快速地改變。而對偵測不且 共鳴引起的可見閃燦之頻率,此不會立即地顯現爲—良好 ^衰境’已發現可選擇頻率拂掠及重覆速度,所以—控制 η駐留在具有區域最小的電派偏向偏差之頻率並在起動 =束前追踪此最小。此具有之優點是當起動期間結束且燈 «•已達到全光輸出a寺,已經選擇一所要的冑作頻率且燈器 可早在起動期間之末時在無可見閃爍下操作。不顧在起動 期由,較低的氣體壓力與溫度導致較低的發展電孤不穩性 ,可能性,已發現此技術可工作得很好。有利地,在穩熊 操作期間將繼續電弧偏差之偵測,以致可調整操作頻二 計入如環境效應引起的氣體充填壓力及/或溫度之微小變化 。對於穩態中之控制,可選擇頻率拂掠之間距與拂掠率, 所以防止了可見閃爍。 :由於類如在電極的電弧跳動或燈器放電容器中的充填材 料 < 小滴突然進入電弧束所引起的驟發之效應,散亂的電 弧偏向會發生。若未許入這些散亂事件,它們將引起頻率 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 寫 本 頁 裝 訂 線 本紙張&变 -9 (CNS ) Λ4規格(210x297公瘦) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ~--~~·- Β7__ 五、發明説明(7 ) ~ —--- 拂私期間標準偏差備測上的誤差,並引起操作在對應於標 =Ϊ差上假的最小之新頻率。爲了防止此情形,在另—具 植實例中,各頻率拂掠連續地進行兩次,且僅若在二重覆 中測得的個別偏差組間之差異是在規定的位準之内時才開 始操作在一新的中心頻率。 艮據本發明,燈器控制器或安定器包括一用以在選擇的 喪、率範圍内操作ΗID燈器之高頻反相器。此反相器對—由 私弧不穩性控制器供給的控制信號響應,該控制器實現了 上所說明的方法之選擇步驟。在一具體實例中,電弧不穩 性控制器包括一由軟體規劃的微處理器以執行所選的方法 步驟。 與已知的商業上可用系統相較,該安定器採用了適於操 作不同類型、製造廠及瓦數的HID燈而不顧在相當廣的頻 率範圍中這些燈器的共鳴發生之通用操作原理。 在一有利的具體實例中,該安定器包括一在偵測及共鳴 防止期間不顧反相器頻率及接著的燈器操作頻率之改變而 確保傳輸至燈器的功率大致上保持不變之控制裝置。爲了 確保適當的燈器操作,傳輸至Η I D燈的功率必須保持在燈 器製造廠所額定燈器瓦數附近之相當窄範圍之内。燈器功 率之變動將改變類如發光效率、光輸出、放射光的色溫及 不想要的色演之光度參數。因此以此方法,尤其在穩態的 期間’安定器以使用者實際上看不見的方式(亦即實際上無 可見閃爍且實際上光品質與強度無可見的改變)進行共鳴偵 測與防止。 -10- 11111 ·Β|_ ________ ------ 本紙尺度璉用中國國家標準(· CMS ) Α4規格(210 X 29 7公釐) 裝 . 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
I A7 B7 五、發明説明(8 在孩安定器之-具體實例中,藉控制一升壓轉換 線電壓輸出(饋至反相器)獲得功率㈣。反相器電路之择 益及因而燈器電流是與反相器頻率有關的。偵測燈器電ς 及電流以得到燈器功率信號,此信號與參考功率信號比 。控制升壓轉換器中升壓開關的責任週以調整母線電壓^ 俾補償反相器增益之改變。因爲功率控制限制了功率,故 亦可用做防止在壽命終止時的災變性燈器故障。 在另一具體實例中,該安定器包括燈器點引及起動期 裳 燈器對升壓轉換器呈現極小的負載之時)定位母線電壓以保 護電路元件及燈器之控制。 參考附圖及下列詳細的説明(僅爲説明性而非限制性), 本發明的這些與其它目的、特色及優點將極爲明顯。 圖1説明閃爍放電弧之位移; 圖2說明一測量在頻率窗内電導的標準偏差用之有利取 技術: 線 圖3爲根據一具體實例用以找出在選定的頻率間隔中最小 閃爍並從電導樣本~計算標準偏差^之開迴路控制流程 圖;
經濟部中央標準局員工消費合作社印I 圖4說明用以計算電導的電壓與電流之同時取樣; 圖5 a説明用以偵測強烈共振的全面頻率拂挣· 圖5 b說明強烈共振的位置以及無強烈共振的可容許操作 窗之位置; 圖&爲數個來自不同製造廠的不同丨00瓦金屬商化物燈a ' B、C、D、E不會發生強烈共振之可容許操作窗圖; -11 -
本紙張適用中國國家樣準(GNS _) A4規格(21(rx2Q7公G 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Α7 Β7 五、發明説明(9 ) 圖6a説明表示在圖5c 66 _ ^ ®的一可容許窗内之頻率範圍上微弱 共振之電導偏差; 圖6 b説明在圖6 a所示雷道& , ^ 电導的標準偏差中微弱共振之全面 最小; 圖7过、7 b及7 c哉明:插m Λ 一種用以偵測微弱共振的標準偏差中 全面最小之控制選擇; 圖8說明在穩態操作時於選定的操作頻率附近所測量之偏 差; @9爲用以操作—高壓放電燈的控制迴路流程圖; 圖l〇a; l〇b顯示對1〇〇瓦金屬鹵化物燈的圖9常式之輸 出; 圖Π a説明標準偏差σ具有一寬及一窄最小,而兩者皆低 於邊界値<r f丨之狀況; 圖1 1 b説明從標準偏差&的平順資料選擇做爲新的全面最 小之較寬最小; 圖1 2 a ; 1 2 b説明分別由電弧跳動及鈉閃光引起的電弧偏 向之代表性導電係數響應; 圖1 3爲一具有共振偵測及頻率控制η ID燈器安定器之方 塊/概要圖; 圖1 4爲圖1 3的電力及母線電壓控制(控制D)之概要圖; 圖1 5説明加至升壓開關q丨以控制母線電壓及傳輸至燈器 功率的控制信號Vgsl之脈寬控制: 圖1 6顯示具體化圖1 3的控制A及控制D的各類元件之積 體電路之電路連接: -12 本紙乐尺度適用中國國家槔準(CNS )八4规格(J;Gx297公釐)
B7 五、發明説明(1〇 及 圖17爲做爲電弧不穩性控制的圖13控制〔之方塊圖.乂 圖1 8爲圖1 3半橋式控制器(控制b )之概要圖。 ⑴説明在燈垂直操作位置的—對放電電極 的放電弧1。爲了清楚起見,並未示出電弧管。此電弧 共鳴引起的閃爍。放電弧!之中心位置表示在任意時間p 派(此時具有長度L)的位置。在虛線所示的間離位置广故: 狐表示在時間t川的電孤偏向位置,從此位置可看到電: 具有較長的長度L+J丨。未偏向及偏向電弧的不同長度引 ㈣如電壓'電流'電導及阻抗的電氣燈器參數在這^位 置的各位置有不同的値’且爲這些電氣參數改變的主要原 因。因此,共鳴引起電弧長度的改變及因此這些電氣參數 的改變。這些參數改變的偵測因而提供電氣上偵測共鳴及 發展-種估算發生料共振及電孤偏向的方式以及控制燈 器操作頻率以操作在不會發生可見閃燦的頻率之可能性。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 請,王意在一些情況僅偵測燈器電壓ν或燈器電流〗之偏差 可獲得滿意的控制。總之,使用阻抗及尤其是電導G = I/V '、有午夕優點。吃導或阻抗改變之測量將總是有與僅電流 或電壓改變之測量相等或更佳的信號雜音比。典型上在電 導或阻抗疋信號雜音比較單在電流或電壓者高出2 〇分貝。 :時測量電壓與電流兩者以計算它們的比例,提供阻抗或 :導如來自電源線路之雜音貢獻’在這些信號之各信號 :際上雜θ疋消除的。若單獨使用電壓或電流,這些雜音 信號將維持。這些優點使得能偵測不引人注目的及實際上 -13 (CNS ) A4規格(210X297^5" A7
經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 單使用燈器電壓或電流典型上無法偵測的極小電弧偏向。 除此之外,基於電導或阻抗的控制與燈器控制器的電路拓 樸無關,然而單基於電壓或電流的控制與拓樸有關。最後 ,當同時偵測電壓及電流兩者以計算阻抗或電導時,可使 用一種較僅取樣電壓或電流爲可能的更簡單取樣方式。 在阻抗或電導的偵測享有上述優點時,由於在點引之前 、期間及之後,燈器電流爲零或非常小而燈器起動電壓非 常高,故最好用電導偵測。在這些情況中,阻抗R=v/iw 爲典限大或非常咼。反之,在這些期間電導G = I/ V爲零或 很小,且總疋可計算。使用電導亦使得此方法/安定器對燈 器較不敏感。例如若燈器爲一不同燈器類型所替換或取代 ,V及I將改變,不過(3 = ¥/1將保持在相同的相對範圍。以 電導之法,此控制可更加通用地考慮,亦即可應用至不同 類型、製造及瓦數之燈器種類。因此,對其餘的詳細説明 ,將參考電導的偵測説明具體實例,而熟悉本普通技藝之 人士將樂見到只要避免燈器點引後最初數秒鐘的估算,在 下列具體中可以阻抗取代。除此之外,熟悉普通技藝之人 士將樂見到當電壓或電流的信號強度高得足以獲得滿意的 控制時,單以電壓或電流取樣可用以代替電導。 根據本發明之方法及安定器使用了數個控制階段,各階 段與在多個頻率的電導取樣及在各頻率選定的偏差計算有 關°因此,在討論控制階段之前,將説.明一種有利的電導 取樣及偏差計算技術。 計算(取様) 14 - 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格厂21〇χ_297公慶) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I) .裝· 訂 五、發明説明(12 ) A7 B7 本項工作是要從快速改變的電壓及電流計算電導g ( t )。 對於操作在具有失眞的正弦波之典型高頻安定器之hID燈 ,燈器電壓爲具有週期P4 π / ω之週期性變化函數 V(t) = V(t + p)。若電流頻率f[及因而電壓頻率是高於可聞 範圍(亦即高於2 0仟赫茲),則p < 5 〇微秒。由定義此電流爲 I (t) = g (t) V (t)。導電係數或電導g (t)僅爲緩慢改變的正時 間函數,在適當選擇的取樣時間τ之期間幾乎爲常數。在週 期p内至少取出二樣本(以避免僅偵測到小信號),而在確定 時間T>p(在毫米等級)之期間,總共取出N個樣本。由定義 吾人將考量G値: 其中通常<f>由定義表示觀察値f之平均値,i=1,2,
G < W> η (4) (5) 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 導電係數計算採用絕對値之和以避免等於零之和,且亦要 得到和的最大値(一替代方式是用。 定義及電流方程式之取代也導致:
G Σΐ§,\ν\ Σ:Μ ---------^---------、玎------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (6) ς:,Ικ,ι z;:,r;i ς:|γ,ι 假設gi値在取樣時間τ幾乎爲常數。當同時取樣電流及電 時,在V i上之二總和消去。實際上以—同時取樣板可非 --<g> 15 本紙伕尺度通用中S國家標準(C:NS ) A4^格(2;GX291公餐) 經濟部中央榡準局員工消費合作..>!.印製 A7 _____B7 五、發明説明(13 ) 簡單地芜成此。因總和總是在相同的樣本v ^上,所以不需 要取樣週期p之整數。 偵測共鳴之一般方式是在多個頻率下操作氣體放電燈、 在各頻率取出多個同時的燈器電壓與燈器電流樣本並計算 電導多次、以及在各頻率計算在該頻率得到的電導標準偏 差。此程序之觀念以下列方程式表示: 产,.|厂 _
Gjk = Y^"^\,j = 1,2,〜NG;k=l,2,...NF (7) \ N G 1 / 瓦= 瓦(G#~gJ =結(8) 在各頻率fk取多個nivXng樣本(丨^至i = Niv ; j = 1至 j=NG),可決定標準偏。所有用以計算之樣本是 在頻率fk收集。然後選擇下一頻率fk,並重複取樣與計算 。具有最小標準偏差之頻率爲具有共鳴引起的最低電弧偏 向t頻率,而具有最高標準偏差之頻率爲具有最大電弧偏 向之頻率。 圖2説明使用這些方程式之取樣方式。在一頻率序列 (k = 0,l,2__.20)上進行對稱的頻率拂掠。在各頻率fk,導 电係數G j之序列(j - 1,2,. · . N G )是由對各導電係數G』測量 同時選取的樣本IiKVi所決定。對k = 2之頻率於圖明。 頻率拂掠始於中心頻率fe,下降(A部分)至最低頻率q,增 加(B部分)至最高頻率fb,然後再丁降(c部分)至中心頻率 -16- 本紙張又度通巧中國國象桴孪(CNS ) A4規格(210X 297公釐| (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝' -一° 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明(14 ) f c Β 刀八有與A及C郅分結合的相同頻率組。由於電狐 偏向響應 < 滞後現象’在增加與下降的頻率取樣電導是必 要的。以此方式進行頻率拂掠,滯後效應消除。頻率拂掠 (間距爲f a與f b之差。掃描率爲頻率f k改變率。 在方程式7與8中’用在電流與電壓之指標i'j及k表示原 則上廷些爲三維行列。對於燈器安定器之實現,能避免必 須提供儲存這些値的記憶體是很有利的。對一般情況,標 準偏差是定義爲: 2 1 Λ . - 2 σ=ΈΣ(Χί~χ) (9) 總 <,將方程式9總和後之項平方並代入方程式(9 a)之後, 其中 x = 士'Σχ (9a) i=l 方程式9變成: ,1 \ N 1 & = (1〇) 利用方程式1 〇 (其中x i = G k),可由軟體實行在頻率。取樣 的電導G k的標準偏差〇· k之計算,而不須儲存行列中各樣 本之所有電流與電壓。圖3示出進行圖2所示的頻率拂掠時 完成此舉用之流程圖。 與僅使用電壓或電流之標準偏差相較,使用電導使得決 定標準偏差之取樣方式大爲簡化。此説明於圖4,此圖顯示 具有二樣本週期i及i + 1之電壓V與電流j波形,箭頭代表所 取樣本之位置及振幅。在圖4中,在週期丨之樣本是取自與 本紙張尺度適用中_^家標準(CNS );規格(2;〇X 297公釐 ----------裝-------訂-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明(15 ) 在週期1+1者相位不同之位置。因而在週期丨之工⑺或與 在週期1 + 1者不同,所以在僅電流或電壓之標準偏差計算將 有誤差。若僅取樣電壓v或電流τ,爲了標準偏差的準確, 必須在同一瞬時在電壓或電流波形上開始取樣。此在採用 此技術的安定器控制器中將需要另外的偵測及開始裝置。 如此的開始亦會將誤差引入標準偏差計算中。使用電導, 僅需同時偵測電壓及電流◊同時偵測的電流與電壓値在定 義電導的I/V比中正規化,所以與從偵測的波形取出樣本 G’ 之瞬時無關。此簡化了取樣方式及其在安定器之實 現0 由於外力而在電極間發生之電弧偏向(例如共鳴引起者) 可以二階時間微分方程式説明。T = 5 〇毫秒之典型時間常數 說明達到特定偏向之時間。此時間是由來自環繞燈器放置 的線圈之已知値及期間之外部電磁力偏向丨00瓦金屬鹵化 物燈中之電弧所決定。共鳴所引起在電弧上之等値力可以 F = F0sin(2;rAft)説明。由此力在赫茲的頻率時觀察 到最阿響應。在力之更高頻率,頻率響應以4〇分貝/十倍下 降。視在電弧上之力量強度而定,偏向將爲大或小。在使 用正弦波電流驅動燈器之安定器中,—些共振可將電弧偏 向到電弧管壁。這樣的共振在此界定爲強烈共振。無法將 電弧偏向到壁之所有其它共振是界定爲.微弱共振。爲了提 供一種控制方式以防止一強烈共振將電弧驅至壁,控制廡 較50毫秒更快響應,並在更少於5〇毫秒的時間内加二不; -18 t紙張尺度通种國國家榇每(cns )八4規格(2Ι〇χ297公复)
.I ---------參-------II------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明(16 ) 發生強烈共振之不同操作頻率。在測量微弱共振引起 爍時,應使用至少15〇毫秒級的時間。由於電孤辟 會引起燈器爆炸,所以強烈共振很重要。由於將: 擾人的電弧閃爍,所以微弱共振很重要。 吊 燈器特性 。。在對燈器發展-種控制方式時,瞭解燈器之起動(亦即燈 器點引後最初數分鐘)是很重要的。此説明於下表1。且
表I 增加溫度 改變頻率 i= 0 秒 1 1--L =30秒 1穩定=120秒 I \ 1 — «^UUtx| (p = 〇_3 巴) 增加壓力 (了 〜5555R7 低壓力 降低阻尼 (P&I5 巴) 1 各 • 高壓力 無共鳴 增加共鳴強度 4 共鳴 點引之前’在一典型100瓦金屬鹵化物燈之壓力p約等於 0 _ 3巴。起動期間,操作壓力向约i 5-20巴的穩態操作壓力 增加’典型上在點引之後約120-200秒之内。在充塡氣體的 阻尼(亦即對引起共鳴之阻力)及因而電弧位置的改變與壓 -19 Μλ长尺度速用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) :---------批衣-------1Τ------.^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 部 中 央 襟 準 Μι 員 X. 消 f 合 作 社 印 裝 五、發明説明(17 ) 力成反比’所以在起動期間阻尼降低約5 〇之因數。因此, 共鳴強度及電弧不穩性增加。因本質上仍爲一低壓放電燈 所以在點引之後約最初3 〇秒之期間無共鳴發生。因而透 過電f測量的共振與閃爍偵測在此時間内不可能發生。由 於燈益溫度1\、燈器充填壓力、聲音速度己及進入電孤束 的金屬自化物之増加,在更進—步的起動期間(在咖秒的 t 〇與在〜1 2 0秒的t穩定纟間)氣體含量及因而共振頻率快速 地改變。在燈器已到達在t穩定之穩態前,共振頻率之位置 將不會穩定。 右可在寬範圍的額定瓦數(例如2〇_4〇〇瓦)上操作Η【d燈 之安定器爲必要時,#電導的偏差偵測可用以找出任一 HID燈之操作頻率,在該頻率將無共鳴引起的可見閃燦。 實際上這樣的安定器共非商業上實用的,因跨越的電譽與 瓦過電子裝置的電流決定成本;所以每一燈器可由爲該最 ^j率設計的安定器而做最節省成本之操作。若一高頻安 足器可操作具有相似形狀的電弧管(例如來自不同製造廠) 及窄範圍的瓦數之燈器,將是充分且對本技藝大爲改進。 本發明(有利具體實例是基於預先選擇一相當窄的操作頻 率窗,在該等頻率對所要的燈器範圍不會發生強烈共振(引 起電弧偏向到電弧管壁)。在燈器點引之後,此方法及實現 此万法之安定器操作在預選的窗内以駐留在一頻率上,在 孩頻率對受控制的特定燈器不會發生由微弱共振所引起的 可見閃爍。除此之外,因環境狀況或其它因素會改變燈器 之烏點,此方法及安疋器在整個燈器操作期繼續測及監 20- 本紙痕尺度適3中國國家標準(CNS ) A4规格(210 X 297,^Ύ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印1i 、發明説明(18 ) 視以防止燈器陷入共鳴。 將參考圖5-7以一般辭句解釋上述技術。這些圖面説明在 起動期間及穩態期間之強烈共振及微弱共振之偵測。然後 將討論實現使用這些技術的有利具體實例之特殊控制演譯 法0 _強烈共振之偵測:窗口預撰 發生共鳴之頻率fl m n爲在方程式3供予的多點上。這些頻 率可透過在多個頻率fk之寬範圍Q至fb(見圖5a)上改變操 作或中心頻率f c,並如上述關於方程式7、8、丨〇及圖2所 討論者取出在各頻率fk多個燈器電壓及電流的同時樣本並 计算電導的標準偏差之實驗加以確認。因發业 這些頻率將有最高的標準偏差且亦可以視覺觀察 描,發生強烈共振之頻率將更爲明顯。這些頻率示如圖5 b 之點。 如圖5b所示者,爲防止損壞電弧管,應以重覆的程序偵 測強烈共振。因爲阻尼及電弧之二階偏向響應,在高掃描 率時電弧偏向將爲最小,在低掃描率時電弧偏向最大。若 最初使用低掃描率,電弧將被偏向到電弧管壁而有長久到 足以損壞管壁之危險。因此第一頻率拂掠應使用約1〇〇〇仟 赫兹/秒之高掃描率且將顯現可觀察到最強烈的共振而不4 損壞電孤管之頻率冑。在更進—步的掃描應防止4些頻^ 。頻率拂掠應以連續地較低掃描率(例如丨〇 〇仟赫茲/秒及 10仟赫茲/秒)重複。此將顯現發生最強烈共振之頻率。 於頻率拂掠之各掃描率,中心頻率fe改變之頻率範圍示於 -21 本紙張尺财us ^STcns } A4im (210x297公釐 I ,丨----------------- 一 ------ II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Ο Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(19) 圖5b中以個別拂掠率標示之線條。不會發生強烈共振之且 有數什赫兹間距的頻率窗亦將被觀.察到且示於圖几中標識 R之實斧。这些窗爲燈器應操作以避免強烈共振之頻率。 此程序是用於燈器安定器中,或安定器設計者爲要由安 疋器控制的燈器預先選擇寬頻率窗。若爲安定器所採用, 此私序對安定器所要操作之各燈器應予重複。則可選擇一 所要的各燈器可由相同的燈器安$器操作而錢烈共振發 生 < 共用窗。數個各爲不同製造廠家的1〇〇瓦金屬鹵化物 燈A-E之可容許操作窗圖示如圖&之實線。此圖之共用可 容許操作窗是在20-25仟赫茲。 並不需要預選的窗完全無強烈共振。採取樣增加或如「 壁的偏向」標題所討論之技術可避免與強烈共振有關的危 險。總之,預選的範圍應有數個縱若相當窄的穩定區。 邀__弱共振之偵刺 ★ 一旦選擇了無強烈共振之窗,燈器應僅操作在此預選的 窗 < 内。再者,一般方式是改變選定的窗内的頻率,以偵 測那些不會發生引起可見閃爍的微弱共振之頻率。示於圖2 的頻率拂知'及取樣技術最好是用以改變在圖6 (㈧所示的% 與fr間之中心頻率,fq與fr分別代表圖5 C預選的窗之邊界 ,例如在此100瓦金屬南化物燈之特殊情況fq = 2(Hf赫茲與 fr = 25仟赫茲。目的是要找出圖6(b)所示的、至匕窗内導電 係數Gr的標準偏差之全面最小。 數個控制選擇爲可能的。在示於圖7 a之第一選擇中,燈 器在時間-t丨點引,操作在f q與f r中途之中心頻並容暖 ____ - 22 - 本紙張尺度 —--------^------玎------^ Γ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(20 ) 於t穩定之穩態,在t穩定時共振頻率之位置及強度相 。錢圖2之料拂^取樣技純心㈣實行, 並將中心頻率調整至標準偏 、 、早偏差馬最小的頻率,該頻率對應 選面最小M。因爲在起動期間頻率未改變, 、〃 C將在共振頻率上之機會很小,所以在起 動期間可見閃爍可能將不會發 , 曰贫生。總t,當在達穩態後中 =率才改變時,可見閃爍將在全光輸出發生。閃爍將僅 在頻率拂掠的數次重覆期間延續一分鐘左右期間,雖如此 但會騷擾燈器使用者。 姑木選擇(丁於圖7 b)疋在起動期間開始頻率拂掠及取樣 技術(例如在點引後約30秒之延遲時間t〇),再次是在f至 fr預選窗的整個寬度上進行的。此所具之缺點爲在起動、 間及已開始穩態操作後均將發生可見閃爍。在起動期間, 當燈器快速地暖熱時共振頻率及因而全面最小均快速地改 變。當使用大間距之頻率拂掠時,全面最小之改變更快於 進行各次頻率拂掠及取樣重覆所需之時間。此結果就是在 大間距時’在穩態於t穩定開始之前全面最小無法快速地駐 留。雖然有用,不過因在起動期間及穩態操作開始時均將 發生可見閃爍,所以此選擇較第一選擇不吸引人。 第三且更有利的選擇(圖7c)是要在t〇開始頻率拂掠與取 樣技術(見點,,A”),不過具有更小於%及匕窗寬度之第一間 距。與上述選擇中對fq至fr間距之數仟赫兹典型^距相比, 於此第三選擇之%至匕第一間距大約爲〇丨仟赫茲。瞬間的 全面最小在最初數次重覆時似將不會被發現。總之,各次 -23 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X 297公釐) Γ請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------訂 線 五、發明説明 五、發明説明 經濟部中央標準局員工消費合作社印來 重覆將產生最靠近全面最小或區域最小目前存在的瞬間頻 率之中心頻率位置。此似將在頻率拂掠的窄間距之任—端 。在數次重覆後(見點,,B”),頻率拂掠及取樣迴路駐留在= 間全面最小上。在各連續的重覆後,新中心頻率極近於瞬 間全面最小。因而在數次重覆後,此程序快速地找出瞬間 全面最小,並追踪瞬間全面最小直至穩態止。此具有之優 點是閃爍僅在接近起動開始的最初數次重覆時發生,在該 處燈器僅有低光輸出。其後此程序將已發現瞬間全面最小 ,且因間距很小並接近最小,接近起動之未及穩態期間將 無閃爍發生。因在起動期間偵測共振頻率幾乎無法爲人眼 注意到’所以此控制選擇是最有利的。 轉態僧測 —旦決定了全面最小及對應的最佳操作頻率,則希望繼 續檢查在穩態期間所要之操作頻率是否應調整。若因週溫 改變而改變了燈器溫度,聲音速度將隨共振頻率對應的2 又而改夂。因此,應债測出此種改變並連續地調整操作頻 率。此係以另一第二間距匕至~(圖8)動態地重複頻率拂掠 及先前所述之取樣迴路來達成的。第二間距最好小於或等 於起動期間所用之第一間距。應選擇在此穩態偵測過程時 燈器無可見閃爍之第二間距,且其典型上是約0 . 1仟赫茲。 操作常式 根據第三控制選擇(圖7c)操作HID燈之常式流程圖示於 圖9。此演譯法找出最小閃爍及在預選的功率頻率窗(fc 0 士 Span0/2)中之對應操作頻率fm i n。功率頻率間隔是基於如 -24 Γ錄尺度適用中國 I. I! I I ^I I I.訂—-線— 〇靖先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 五 、發明説明(22 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 上述的實驗研究或由燈 ,俾找由A办 則咨的初始步驟而預先選定的 俾找出拱強烈共振的燈器操 此燈器控制器控制的。 ”、丰…寺燈4是要由 在程式之始,將中心頻率f U ,, 。蚨後抵 ^ ,羊e初如化在安定器設計頻率fc() <,、、後將一尚電壓加至燈器 一占子丨燈器。在預定的時間t丨 燈11電流1以決定實際上燈器是否已點亮。若燈器 於,,燈器尚未點亮而再度嘗試點引。當電以高 :k ,燈器已點亮JL時間t與計數器變數、初始化爲〇。 然後容許燈H在操作頻率feQ起動,直至t大於㈣起動之 始的預選時間tG爲止。所選的時間tQ長得Μ讓燈器壓力 及度阿到發生共鳴。從時間t 〇開始,當燈器仍在起動階 段,亦即在燈器已達時間t樣定(例如在丨20秒)之穩態之前 ,預選的第一間距及掃描率之多個頻率拂掠經開迴路次常 式(示於圖3 )進行。開迴路程式之輸入爲中心頻率f、頻率 間距’’Span"、不同頻率取樣次數Νρ、在各不同頻率取出 的導電係數樣本數NG、在各樣本Gjk取出的樣本I與v數 NIV、在各頻率取得樣本ng之時間iitF。這些變數於圖2 説明。輸出爲電導之最小標準偏差σ m i n及對應頻率f m i η。 在起動期間,當氣體壓力及溫度改變時不會發生共鳴及閃 爍之頻率改變。在此控制階段,中心頻率持續地在無共振 頻率移動之方向更新。因而,一旦燈器已達穩態且t > t穩定 ,中心頻率通常已達到最佳値,在該値.將不會發生微弱共 振及可見閃爍。 當時間t小於t穩定時,常式待在圖9之分支「A」中。一 -25- 本紙張尺度適用中國國孓樣準(CNS ) A4規格(2I0X297公釐) —^1 · . -II - tl _ I-------^—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-0 -線 Μ Β7 五、發明説明(23) 旦達到t穩定,中心操作頻#設定在fmin,此頻率如圖讣 所不者是爲穩態時之全面最小。若在f—之標準偏差π …η,常式循分支「Β」而行,而吣丨具有一對應:
生可見閃爍之值。若士必·Λ· , f M min大於ση 在fmin燈器仍會發生 可見閃爍而並未發現全面最小。頻率拂掠經分支「C」再度 進行’不過以等於fqUr窗的寬度之更大間距(如,二 及更大頻率數(NF=l〇〇)以找出不會發生可見閃爍之全面最
小。若在無可見閃爍發生時找到了最小,此程式經分支「B 」進入具較窄間距之穩態偵測模式。若在第一重覆後可見
閃爍發生,在發現無閃爍之窗前全面掃描重複。若在分支C 之重覆次數N f丨超過一預設數(例如1 〇 ),燈器即熄減。 下列爲對100瓦金屬鹵化物燈操作上述常式之典型參數: (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) -裝. NF = 20、NG = 20、NIV = 20 δ 50毫秒、fc〇 = 23.5什赫 、va 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 茲、Span0 = 3什赫茲、Span=0.1仟赫茲、tl=l〇毫秒、 I 〇 = 〇 · 1 安培、10 = 3 0 秒、t 穩定=1 2 0 秒、〇· n = 0. 〇〇 5 G。應 注意〇· fl値爲人將觀察到閃爍的電導標準偏差之保守臨限 値。此可藉調整其値直至不會發生可見閃爍而加以估算(參 見柏林(1991) 14-16 頁,Springer-Verlag,由 W. F. Schreiber 所著 Fundamentals of Electronic Imaging Systems—文)與確 認。使用電導之優點爲信號雜音比及靈敏度足夠高,所以 電弧之偏向響應可在低於人眼可偵測的位準上估算。因而 在穩態期間,可藉拂掠頻率持續地追蹤f而最後產生之電弧 偏向可在可測量但人眼看不見之位準上。 圖1 0 a、1 0 b分別爲根據圖9流程圖(根據圖7 ( c )控制選擇 26- 表紙張尺度適用中國國家镖隼(CMS ) A4規格(210X297公釐) 2嶋 όο 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(24) 操作)以上列參數値操作的100瓦金屬#化物燈之最小頻率 及π 之圖。在僅約6次重覆之後,J 低於 0.005爲了見閃爍之位準。此後在約可見閃壤位準之丨/ ^ 〇 ,^·min仍維持在非常低之値。可見閃爍僅在最初數次重覆 發生,而此等重覆是燈器在低光輸出位準的起動早期進行 。一旦燈器達到穩態,分支B(圖9)繼續監視及調整釭可見 閃爍之f。。 替代選擇準刖 在上述具體實例中,所選擇之頻率爲具有最小標準偏差 者。在開迴路常式之每次重覆後選擇新中心頻率時亦能引 用其它準則。例如,因在寬最小之操作將較在極窄最小者 更馬穩足,最好在操作頻率附近有寬範圍。在圖丨丨a,全面 最小以’’A A”表示而具有較以”BB ”表示的最佳位置更窄之 範圍。在此二位置,α低於ση且無可見閃爍發生。因在 較寬的最小,偏差足夠低所以不會發生閃爍,可選較寬的 最小做爲中心頻率。此可藉加總對低於α〖丨的每一最小之 Μ個連續頻率f k (從k _ n至k + n)的結果σ k並得到新序列-加 以選擇,因而平順了資料。較平順的資料J示於圖丨1(b)。 新中心頻率等於具有最小標準偏差&之容許頻率。因而新中 心頻率的選擇是基於電導的標準偏差及全面最小偵測。 壁偏向 當放電弧碰到且留在電弧管壁時,則希望關燈。因而對 於有關的燈器類型,應決定對應於大得足以使電弧碰及壁 的偏向之G的π „^χ0在起動期間,若σ > σ max則進行一 -27 - 本紙依尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X29?公釐) ; 裝 i 線 '{請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7發明説明(25 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 寬拂掠。若在寬拂掠中對σ 將;Γ * u + Τ Τ<ΓΠΜη 維持 a (Tmi/o· 不再留在壁上且可選擇最小。總之,若“. 門輪將仍留在壁上而應關燈。選擇以典型二2與: 間)以提供所要的統計信心。 不穩性 心因/、烏以外之理由(例如在電極的電弧跳動或鈉閃光), 1 g發生偏向。對此二事件之代表性導電係數響應分別 π ;圖12a與12b。在圖12a與12b之曲線丨表示在無任意事 件發生時之導電係數値。曲線2表示分別發生電弧跳動(圖 Ua)及發生鈉閃光(圖I2b)之導電係數値。若如此任意事 件的發生而引起之偏向不可忽視,則將造成中心操作頻率 之錯誤偏移。若在所要的統計信心位準之内得到相同的結 果,可藉重複各次測量與試驗區別出這些任意事件偏向與 共鳴偏向。若結果不在所要的信心位準,則在調整中心頻 率之前應再重複測量。例如頻率拂掠可進行兩次,每次計' 算所有取自橫跨整個頻率間距的導電係數樣本之標準偏差 。若第二拂掠之c σ 2 )是在第一拂掠的σ 1 )之所要信 心位準之内,亦即β丨,則不會發生任意事件且可選 擇新操作頻率,。若σ2>/? σι,則會發生任意事件且不應改 變操作頻率。典型上是選擇在2與4之間。一般熟系本技 藝之人士將樂見到亦可利用許多其它的試驗,類如比較兩 次重覆間各頻率測得的導電係數樣本標準偏差之平均、最 小或最大値。 燈器安定器 a x 電弧 請 先 閎 讀 背 1¾ 3 I裳 頁 玎 線 -28- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印褽 五、發明説明(26 ) 、圖爲根據本發明用在高頻率操作ΗID燈及用以偵測與 :在'丨起共烏/電狐不穩性之頻率操作的ΗI ◦燈器安定器 或控制器概要/方塊圖。 下列具體實例說明確定的安定器拓樸並揭示選在特殊應 用上(尤其是100瓦金屬南化物燈)之特定數値參數。此具體 實例疋做爲許多可能的安定器實體之一的説明,該等實體 矛J用了上述用做屯派不穩性偵測及先前討論的母線電壓與 燈卷功率控制之方法。因此,一般熟悉本技藝之人士將樂 見到下列之具體實例僅爲解説用而非限定。且所揭示的操 作原理可用於許多具有不同操作參數之不同安定器拓撲上 0 此文疋器包括一直流電源i 〇、一升壓轉換器2 〇、—高頻 直流-交流方波反相器3 〇及一點燈器4 〇。元件丨〇_4〇點引了 燈器並將兩頻、大致爲正弦之交流電流供給燈器5 〇。在燈 器點党後’控制C根據上述方法控制反相器3 〇之操作頻率 以防止Η ID燈之電孤不穩性/共鳴。控制〇控制升壓電路2 〇 以限制燈器點引階段之母線電壓(因此時段燈器僅呈現小負 載)及防止過壓加至燈器及電路元件上。不顧控制C對反相 器操作頻率造成之改變,控制D亦控制升壓電路2 〇以維持 輸至燈器之固定功率俾防止共鳴。控制Α在控制D決定的升 壓頻率下操作升壓轉換器20,而控制B在控制C決定的反相 器頻率下操作反相器30。 直流電源1 0包括一對用以接收1 10-120伏特的標準交流電 力線路電壓之輸入端1、2。包含二極體D1-D4的整流器提 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_
、1T 線 -29 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 ΑΊ _______Β7_ 五、發明説明(27) 供跨於直流軌RL 1 ' RL 2約1 6 0伏特之全波整流的直流電 壓。直流電源1 0亦可包括一用以將電源線與燈器控制器產 生的干擾隔離之ΕΜΙ濾波器5。 升壓轉換器20將跨於軌rli、RL2之直流電壓提升並控 制在一位準,使得選定的功率經由反相器電路3 〇供至Η! D 燈器50。典型上此升壓轉換器將電壓從16〇伏特提升至約 380伏特。此升壓轉換器亦提供功率因數校正。轉換器2〇 包括一電感器L1,此電感器具有連接至二極體1)1與1)2陰 極的一端,而其另一端連接至二極體D5之陽極。開關卩1是 接於直流軌RL2與在電感器L1及二極體〇5間接合點之RLi 。開關Q 1爲一金氧半場效電晶體且包括一基體二極體BD j 及一稱爲Cdsl之寄生電容。開關Q i之控制閘極接至控制A ,控制A提供週期性電壓信號以將更詳細説明的方式控制 開關Q 1之交換頻率與任務週。任務週與交換頻率控制流經 電感器L1之電流,所以與反相器電路3〇的電容器與 相關之跨於電容器C4與C5的直流軌尺!^、RL2上之電壓是 維持在所要的固定位準。縱然當線路電壓越過零時,電容 咨C 4與C 5是做爲能量儲存元件以將固定功率提供給燈器。 反相器電路3 0爲具有跨於直流軌RL i、RL 2成串聯連接 的開關Qh Q3之電壓饋入半橋式直流交流反相器。開關 Q2、Q3爲金氧半場效電晶體。開關〇2之源極連接至軌 RL1,開關q2之没極是接至開關卩3之源極而開關之汲 極連接至軌RL 2。電容器Cds2及二極體B D 2分別爲開關q 2 <寄生電容及基體二極體。電容器Cds3&二極體BD3同樣 -30- 張尺度賴相 ίϋϋ -------- I I I抽衣I I ; 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印焚 Α7 Β7 五、發明説明(28 ) 地爲金氧半場效晶體開關Q3之寄生電容及基體二極體。開 關Q2及Q3之控制閘極接至將更詳細説明之控制B。如熟悉 本技藝之人士熟知者,跨於點M丨、M2上出現的半橋式反 相器之輸出通常爲高頻方波信號。 電容器C6、C7及3電感器L2之LCC網路在開關(^1與(^2 間的中點Μ 1及半橋式電容器c 4與c 5間的中點M 2之間接成 串聯。HID燈器50與電容器C6成並聯連接。此網路提 供波整形及限流或安定之功能,以將來自呈現於中點M i — M2的反相器輸出之大致成正弦的燈器電流供給燈器 〇 L C C ...罔路亦用做點燈器,在功率最初加至控制器時點引 燈器。L C C網路調諧至最初反相器操作頻率之第三諧波以 提供爲此特殊應用所選用的約25〇〇伏特高起動電壓。與傳 統第一諧波起動相比,在第三諧波起動燈器具有降低取自 升壓捧換器的初始點燈電流之優點。當反相器開始操作時 ’在初始操作頻率下於反相器輸出之第三諧波,LcC網路 之共振造成點燈電壓。在燈器起動後,燈器阻抗甚低於電 谷备C 7者,所以其後之波整形與限流主要是由匚6與[2之 L C網路控制。因而,點燈器利用燈器阻抗之變化(從點燈 削約I百萬至穩悲約1 〇 〇 )’俾將包括L c C網路及燈器的電 路增盈從適於提供點燈電壓之增益移至適於操作燈器之較 低增益。 可使用其Έ點燈器取代所示之L C C網路,類如熟知的脈 波點燈器或類如使用第一或第三諧波點燈的L c或l L C C網 本紙法尺度適用中國國玄樘嚷(CNS ) A4说抵; ---------^^----:---π------0 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 31 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(29) 路之其它共振點燈器。還有’在所示的LCC網路中,可使 用主動的頻率偏移:將反相器操作頻率設定在初始頻率(通 常鬲於穩態頻率)以造成點燈電壓,然後設定至點燈後燈器 操作用的不同之第二頻率。 控制B以熟知的方式控制開關Q 2及Q 3之交換頻率及脈波 寬度,俾在適於操作將由安定器所控制的燈器用頻率範圍 内之頻率提供跨中點M 1與M 2上大致爲方波之交流反相器 電壓。在這種情況下,此範圍爲在約2 〇仟赫茲與2 5仟赫茲 又間的預選操作窗,以避免示於圖5 c的丨〇 〇瓦金屬鹵化物 燈A-E之強烈共鳴/電弧不穩性。尤其控制B是對來自電弧 不穩性控制C的頻率控制信號響應,以在控制c指定的頻率 下操作此半橋式反相器。 參考圖14及15,現將更詳細説明控制D及控制之線路及 操作。控制D包括用以偵測在圖13所示的VLamp&lLamp 位置的燈器電壓及燈器電流之電路。圖丨4所示的電壓偵測 電路6 0偵測燈器電壓,此偵測電路包括一含電阻器r η與 R12及電容器C11之分壓器。電容器cu之功用是隔離在 點VLamP所偵測的燈器電壓與地間之直流成分。二極體 D11/、有接在电阻器rii與Ri2間的陽極及接至電阻器 的{’丨之陰極。電阻器R I 3之另一側接地。電容器c I 2及 曾納二極體D12是與電阻器R13並聯連接。曾納二極體 D12之陰極是接至二極體Dn之陰極。二極體〇11與〇12 形成一半波整流器,俾在電阻器R丨3提供表示偵測的燈器 笔壓^Lamp之直流電壓V l。 -32- 本紙張尺Μ财韻料準(CNS 7a4^# ( --------—装----:--1T------.^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明(30 ) 燈器電流爲包含變流器τ之電流偵測電路7〇所偵測。與 變流器τ接成並聯者爲電阻器RM、電容器C13及電阻器 R1 5。二極體D13之陽極是接至變流器τ之一側而陰極是接 至電阻器R 1 5。電流偵測電路7〇之輸出爲與燈器電流 1 L a m ρ成線性比例之直流電壓V丨。 ^ 一控制D尚包括一乘法器6丨,此乘法器將表示燈器電壓之 信號vL乘以,表示燈器電流之信號、以得到表示燈器功率 之信號Vp。二極體D14及電阻器尺19_聯接於乘法器61的 輸出與誤差放大器65的反相輸入之間。誤差放大器65之非 反相輸入接收表示HID燈器50所要的操作功率之參考信號 Vpref表示母線電壓上限之Vref。電阻器R2〇是接在電阻器 R Ϊ 9及疾差放大器6 5反相輸入的接合點與地之間。電阻考 R2 1是接在誤差放大器6 5的反相輸入與輸出之間。比較器 67在其非反相輸入接收該誤差放大器的輸出並在其反相輸 入接收振盪器63之鋸齒波形輸出。 比較器71將在其反相輸入接到的信號 並 經 濟 部 中 央 標 準 局 員 工 消 費 合 社 印 製 到的信號、相比較。:極細5具有接至比較器;;^ (陰極及接至二極體D16陽極之陽極。二極體Di6之陰極 接至電阻器R1 8之一側,R18之另—側是接至誤差放大器 65之反相輸入。包括電阻器R16、R{7之分壓器是接於二 極體D 1 5與D 1 6的陽極之間。電阻器R i 6的一端是接至圖 1 3所示位置的直流軌或母線RL丨。因此表示母線電壓之電 壓v 3出現在電阻器R 1 6、R 1 7間之中點。 在燈器50點引期間’控制電路〇操作在母線電壓控制模 -33- 本紙張尺反迓用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297^^7 五、發明説明(31 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 式:在此時,燈器尚未點亮且具有高阻抗。結果在升壓轉 換器20之負載很輕,且在直流軌叫、⑴上的電壓將裝 耆地增加而不需採取其它措施。在點亮後,燈器阻抗降伯 吸取之電流增加’直至燈器達到穩態爲止。點引及 =期間需限制母線電壓以防止包括接近燈器壽命之末的 火變性操作狀沉。控制㈣測母線電壓vbus且將其饋至控 控制Α β周正升壓開關Q1之脈波寬度以在點引階段將 =線電壓保持在預定的電壓。因燈器具有高阻抗,流過燈 爲很小的値’此値爲變流器τ所偵測且錢經半波 3正。因點引期間有很小的燈器電流,故與燈 器電流成線性比例之直流電壓、幾乎爲零。除此之外,、乘 法,6 1之輸出小於導致阻斷二極體Di4之參數電壓, 吏:此期間功率控制迴路無作用。經由比較器7 1,電壓V i 與4Vri相比較。如同在點引期間之情況,當A小於 寺比較态71之輸出爲高電壓v2。結果二極體D15逆偏壓且母,.泉包壓控制迴路動作。因而d 1 6之導通或截斷是視 母線電壓値而定。 田电壓k制迴路電路在燈器呈現極低負載的燈器點引時 (動母、泉电壓快速増加且經電阻器R 1 6及R 1 7之分壓器 所偵利。在起動時當偵測電壓、小於參考電,則二極&D16保持截斷。在二極體D16導通之前的初始電路狀 況,誤差放大器之輸出是:
K t
V ref , 裝 訂------線 (請先閱後背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(cNS 34- ^ ( 210x 297^^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明(32 ) 電壓V 〇與振盪器6 3產生的鋸齒波形相比較以獲得升壓_開關 Q1之脈波寬度控制’因而控制存於電解電容器C4、C5(圖 1 3 )之能量。由設計’升壓階段之任務比具有設定在约〇.48 之最大値。一旦偵測電壓V 3達到參考V r e f,二極體D 1 6開 始導通。偵測到的母線電壓經電阻器R 1 8饋至誤差放大器 65之反相端。誤差放大器65之輸出電壓V〇是:
Vo .R20 Rlt^ 其中VD爲跨二極體D16之順向電壓降。電壓v〇與振盪器 63之輸出電壓饋入比較器67以獲得升壓開關91之脈波寬 度控制。圖1 5示出電壓V〇、來自振盪器63之鋸齒波形及控 制升壓開關Q 1的閘源電壓Vg s i之比較器6 7輸出波形。電壓 V〇愈小,控制開關Q1的控制信號Vgsl之脈波寬度將愈小 。因此,當偵測到的母線電壓增加時,脈波寬度將降低 。基於升壓轉換器之操作,母線電壓將降低且保持在如 45 0伏特之較佳範圍之内。 在點*HID燈器50之後,控制電路D切換至功率控制模 式以控制至燈器之功率。不需進—步處置,因共振lcc網 路足增益或任何其它的點引拓樸,當控制〇改變燈器之操作 頻率以控制電I不穩性時,加至燈器之功率將改變,且因 而輸至燈器之功率隨反相器輸出頻率改變。—般言之,在 制模式時,燈器電流與燈器電壓‘受到偵測並相乘以 率H變升壓開關qi的任務比之目的, 燈…與一參考功率信號相比較以調節導致輸至燈器的 •35- 本紙狀錢财11 _縣(CNS ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 線 五、 發明説明(33 A 7 B7 功率碉整之跨於RL1、RL2的母線電壓。 —旦燈器50點亮後,電壓信號Vi大於參考電壓Vri。比 較器7 1輸出一導致二極體D1 5導通之低電壓V2。結果偵測 到的母線電壓vbus定位,使得母線電壓控制迴路無作用, 而功率控制迴路有作用。偵測到的燈器電壓V l及燈器電流 Vi信號饋至乘法器6 1以獲得燈器之功率信號Vp ,此功率信 號將與參考功率vpref相比較以控制升壓開關之脈波寬度。 若半橋式反相器之交換頻率改變,因對不同的反相器操作 頻率點燈器之電壓增益値不同,所以輸至燈器之功率將增 加或減少。 傳輸至燈器之功率減少將當做爲説明功率控制迴路操作 之例。來自乘法器6 1之偵測到的燈器功率v p經電阻器R i 9 及二極體D14供至誤差放大器65之反相端,然後與參考功 率Vpref相比較。在功率控制模式,誤差放大器65之輸出 電壓V〇爲:
Vo-
Rn , i?2i Rio R\9
VrefAVrV^ ---^--------x±衣------1T------0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 因此,當偵測到的功率Vp減低時V〇將增高。當偵測到的燈 咨功率vp減低時,ν〇增高且VgS丨之脈波寬度增高。當脈 波疋度增加時’升壓開關在各週内保持較長時間期的導通 ’因而增加了跨於軌RL1、RL2的母線電壓。母線電壓 Vb u s增加的結果,輸至燈器之功率增加。此負反饋保持了 與信號Vpref設定的參考功率相同之燈器功率。在另一方面 ’若燈器功率因控制C使半橋式交換頻率改變而增加,偵測 -36- 冬紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) B7 五、發明説明(34) 二: 造成升壓開關Q1的驅動信號〜!之膝 波寬度減少。在偵測的功率等於參考功率値vref之。前,升 壓轉換讀降低在軌⑴⑴之母 =有接近壽命之末吸取較其等的額定瓦數更W功率之 頃向,右此較高的功率是由安定器所供給,則可導致災變 性燈器故障。心力率㈣模式限制了供至燈器之 用 以防止災變性故障。反而,告斟 夂而田對應於信號vpref的功率不足 以,合在壽命之末燈器所需的較高功率時,燈器將不過無 法操作而已。 從上述之分析,可見到控制D具有二控制模式:電壓與功 率,制模式。電壓控制模式的_個目的是要在燈器點引及 穩態操作前期間定位母線電壓。母線電壓控制亦能用以防 止k變性的燈器壽命終結,其中安定器之意向是要將過量 功率提供予隨燈器壽命改變阻抗之燈器。功率控制模式之 目的是縱然有交換頻率及線路電壓的改變,仍要將固定的 功率輸至燈器。 圖ί ό爲圖1 3的控制A及D之電路圖。與圖丨4所討論者相 同之元件給與相同參考數字。圖14的乘法器61以一 ^針腳 經濟部中央標準局員工消費合作社印 1C(可用Analog Device公司出品之AD 534型)實體化。v 爲在針腳1之輸入而乂丨爲在針腳6之輸入。振盪器63、誤差 放大器65及比較器67以一 16針腳高速PWM控制器80(可用 1111七〇(^公司出品之1;€ 3 825型)實體化。1;0 3825最適合用 做高頻交換模式功率供給且可直接控制金氧半場效電晶體 Q1之交換。開關Q1之源極SQ1是接至針腳9、10 ' 12及地 37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 29 7公釐) Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(35) 。開關Q 1之閘極GQ 1經由電阻器R22接至針腳14。在圖 16及18中,示出在此未特別說明之針腳連接僅爲了完整性 足故,且對本發明的瞭解並不需要。這樣的連接爲…製造 廠所特定。 如圖17所示,做爲電弧不穩性控制之控制c包括二A/D 轉換益9 0、9 5,用以將偵測到的燈器電壓v ^及燈器電流 乂;轉換成個別的數位信號。信號及%是從圖μ之電路 6 〇、7 0 ?丨接。控制c尚包含—微處理器i 〇 〇,此微處理器 以軟體執行圖9的程式以控制半橋式反相器3〇之操作頻率 。微處理器100接收來自此雙重A/D轉換器之偵測到的燈 β電壓及燈器電流,並輸出一數位信號,此數位信號由 A/D轉換H 轉換成-類比信μ。信號^表示根據先前 説明的方法進行任一操作模式時軟體程式之瞬間頻率輸出 〇 以微處理器100的軟體執行圖9之程式,控制C包括用以 實現上文中關於發生共鳴/電弧不穩性的頻率偵測所說明的 各方法步驟以及將反相器頻率改變至一新的中心操作頻率 之裝置。因而,如對於圖2之頻率拂掠,控制c包括用在多 個不同的操作頻率上改變操作頻率、在該多個不同操作頻 率的各頻率測量一燈器電氣參數的多個樣本之裝置,及用 在該多個操作頻率的各頻率計算取自各頻率的樣本之俨準 偏差之裝置,以及用做估算(例如偵測最小的標準1 選擇一新的中心頻率之裝置。 對控制C的元件選擇是基於所要的精確度及有效地執行圖 -38- 本紙張尺度適用巾國國家標準(CNS ) Μ规格(2丨〇><297公签) I--^------、玎------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7
五、發明説明(36) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
9程式所需要的取樣速度,並視燈器類型、物理及化學性質 燈器功率及尺度而定。在一具體實例中,選擇做爲燈器 4流及電壓以獲得在一頻率之一標準偏差測量之最小樣本 數爲2 0。在各頻率拂掠中於1 〇 〇個個別頻率取樣,所以在 各頻率拂掠中有總共100乘以20,或2000個樣本取出。取 樣速度應夠慢以容許電弧的反應,不過要夠快以防止大電 孤的移動。對於1〇〇瓦金屬函化物燈,適當的取樣速度範 圍是在50毫秒與100毫秒之間。A/D與D/A轉換器90、95 、及微處理器10〇之最小精確度是選擇滿足8位元裝置 (8位元=1/2 56 = 0.004)之0.00 5。示於圖13、14之實體中, A/D轉換器爲Linear Technologies出品之8位元的高速ADC 0820型。〇/八轉換器亦爲8丨笆116&5出品之8位元\£5018型 。微處理機爲16百萬赫茲8位元之處理器,可爲philips
Semiconductors出品具有4仟位EPROM之型號87C550。圖9 的軟體程式是以Assembler語言撰寫的。這些裝置對具有5〇 毫秒與1 0 0毫秒間的取樣速度之燈器電流及電壓提供了 i 〇 仟赫兹至2 0仟赫茲的取樣率,已發現此已足夠有效地偵測 及防止100瓦金屬鹵化物燈之共鳴。 控制B使用熟知的技術以驅動半橋式反相器,不過控制b 疋在由控制C指定的頻率而不是在如通常所採用的固定頻率 下驅動半橋式反相器。實現控制B的電路示於圖18。此電 路包括1C 110及120。1C 110爲一 16針腳的高速控制器(可用 Unitrode出品之UC 3825型),此ic用做接收來自控制C之頻 率指定輸出信號fs並將控制信號提供給1C 1 20之輸入。ic -39- 本紙張又度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X2M公整) 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 !-------B7 五、發明説明(37) 120爲14針腳高電壓高速的金氧半閘極驅動器(可用
International Rectifier 出品之 IR 2110型)。ir 21 1〇具有高及 低側參考輸出通道,且因其具有内部設定的停滞時間控制 故對半橋式應用特別有用。IC 1 2〇將閘極/源極驅動信號提 供給金氧半場效電晶體開關Q2、Q3。控制C的輸出信號在 針腳5及6輸入,用以控制任務週的變化。 IC 之輸出是從針腳1 1及14取出,並分別在IR 2n〇 (IC 120)之針腳12及1 0輸入。開關Q2的閘極GQ2經電阻器 R31接至針腳1。二極體D31與電阻器R31接成並聯,〇31 之陰極接至針腳1並用以防止在此針腳的負偏壓。同樣地, 開關Q 3之閘極G Q 3經電阻器R 3 2及二極體D 3 2之並聯配置 連接至針腳7,此並聯配置提供與接至針腳1的電阻器/二極 體網路相同之功能。開關Q2之源極SQ2及開關Q3之源極 S Q 3分別接至針腳2及5。 微處理器之程式可設計成包括此處說明的步骤之不同組 合及/或使用一所説明的選擇取代另一選擇。例如,此控制 器可如對於圖5(&)_5(£:)所討論者,選擇—在寬最小而不是 在車父窄但較小的最小發生之操作頻率,或在起動及穩態期 間於不同點執行開迴路常式。再者,控制器/安定器可以— 模組化系統形式實現,而控制器包含各實行選擇的功能並 將k號輸出至其它模組之一或更多部分。例如關於此點, 此模組化系統可包括一具有設計成與—系列控制裝置合作 的控制器之安定器,各控制裝置實行此處説明的功能選擇 組合。 -40 - 本紙張尺度it财 ϋ ® ^l^TcNS 7A4^(2!〇X 297/>t^ ~~ ---- ---------——装-----^—、玎-------.ii (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ Μ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( 袖tt述説明,可看出申請者已發現—些普遍地應用在氣 ^丑燈以偵測及防止電派不穩性以及對偵測/防止丑 不穩性特別有用之步驟。這些步驟可以許多不同 = 拓樸實行,此等拓樸包括單級(類如1994年2月1〇 日提出的美國申請序號_97,53〇所揭示者)及兩級安定器 已紂响者,可使用不同的點燈器。此控制可用於所 A (或很大的)頻率範圍,基本上是從〇赫茲至數百萬赫茲且 然感^的上限。限制是相關於取樣及處理速度(將以更快的 處理器克服)’而最重要地爲安定器(硬體)構造。 在寬頻率範圍具有高度不變的反相器増益將容許要實行 的大頻率拂掠範圍,且一般將排除所說明的設計者預先選 擇寬頻率窗之需要。此將容許甚至更大的控制一般性;例 如容許一普遍的控制器模組插入適用於不同瓦數範圍之安 定器。 此方法使得安定器對燈器尺度變化(在生產線)、燈器壽 命期的化學變化及燈器壽命期燈器特性的改變相當不敏感 。此方法容許使用高頻電子安定器以操作HID燈,並避免 燈器破壞及災變性壽命結束。因爲此控制很機靈、普遍、 一般及具彈性,所以此控制使得安定器對燈器相當免疫。 -41 - 本纸張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------1衣------—II-------^ (請先¾請背面之注意事項再填寫本頁j
Claims (1)
- 申請專利範 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 :Kg引及操作高壓放電燈之方法’包括之步驟爲 在^個操作頻率下操作高壓放電燈; 夂虹在I多個操作頻率的各頻率偵測及取出—電氣燈器 麥數之多個樣本; 多個頻率的各頻率計算在該各頻率取出 <偏差;及 。估算所计算的偏差並基於此估算選擇燈器操作頻率 2· 請專利範圍第1項之方法,其中所偵測的該電氣 2Γ數至少爲包含燈器電壓、燈器電流、燈器電導及 器阻抗的系列中所選出的一個。 3.根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中所計算的偏差 爲標準偏差。 4·根,中請專利範圍第1或2項之方法,其中要估算偏差以 決定最低的偏差並選擇對應於此最低偏差之頻率做爲操 作頻率。 5·才艮據申請專利s圍第1或2項之方法,其中高壓放電燈是 藉對一中心頻率的頻率拂掠之進行以操作在該多個頻率 ,孩拂掠包括一組頻率增高中的頻率部分及包括頻 低中的同一頻率組部分。 ' 6.根據申請專利範圍第項之方法,其中該步驟(a)_(b) 是在高壓放電燈的點引與穩態操作間的燈器操作之起動 階段進行。 -42 - --I--------I------β------線、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) [^張尺度通货中国國家椟準…泌以彳規格^以…公釐) A8 B8 C8 D8 ——__ 、申請專利範圍 7·根據申請專利範圍第1項之方法,其中該步驟 在燈器起動階段及高壓放電燈的穩態操作期間進行, 且其中在起動階段操作燈器之頻率具有—第—間距,而 在已達到穩態後操作燈器之頻率具有—小於或等於此第 一間距之第二間距。 &根據中請㈣範項之方法’其中在穩態操作期間 孩等頻帛的第^間距受選擇以I高壓放電燈I人類可見 的閃爍。 9.根據申請專利範圍第_項之方法,其中在㈣⑽⑷ 重覆的預定次數後,若所偵測到的最小偏差高於規定的 位準,燈器之點引及操作結束。 H).根據令請專利範圍第】項之方法,其中步驟⑷_⑻連續 進行兩/入,而僅若在該二重覆所測得的個別樣本組間之 差異在規定的信心位準之内才進行步驟(c)_(d)。 根據申請專利範圍第10項之方法’其中對第一及第二重 覆的樣本计算個別的標準偏差1及π 2,且該规定的位 準爲〇·丨,/?是爲所要的統計信心位準所選定的常 數。 12. —種根據申請專利範圍第i項要求的方法用以點引及操 作高壓放電燈之燈器安定器,其特徵爲此安定器包含: 在第一操作頻率範圍操作氣體放電燈用之安定裝置; 及 控制該安定裝置的操作頻率用之控制裝置,該控制裝 置包含: _____ -43- W尺國'^Τ^Τ:Λ^ΤΙΙ^Ι、ΤΓ 裝 訂 -線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 經濟部中夬橾隼局員工消費合作枉印製申請專利範圍 在該第一操作頻率範圍内的多個不同操作頻率上改變 操作頻率用之裝置; 在该多個操作頻率的各揭率,測I ^ 夕 分’'千判量—燈姦電氣參數的 夕個樣本用之裝置; 在該多個操作頻率的各頻率,計算在該各頻率取出的 多個樣本的偏差用之裝置;以及 估算所計算的偏差及基於該估算以調整此安定器裝置 的操作頻率用之裝置。 13·根據中請專利範圍第12項之燈器安定器,其中估算偏差 用〈β裝置#算在該多個頻率的各頻率取出的樣 準偏差。 14.根據中請專利範圍第12或U項之燈器安定器,其中該測 量,置所測量的該電氣燈器參數至少爲包含燈器電壓、 燈器電流、燈器電導及燈器阻抗的㈣中所選出的一個 〇 15·根據中請專利㈣第12或13項之燈器安定器,其中該測 量裝置所測量的該電氣參數爲燈器電導。 16. 根據中請專利範圍第丨2或丨3項之燈器安定器,其中改變 頻率用疋該裝置包括對一中心頻率進行頻率拂掠用之装 置,孩拂掠包括一組頻率增高中的頻率部分及包括頻率 減低中的同一頻率組部份。 17. 根據申請專利範圍第1 2或1 3項之燈器安定器,其中該估 算裳置決定了電氣參數樣本的偏差爲最小之頻率並將該 女疋裝置的操作頻率調整至具有最小偏差之頻率。 -44 (〇奶)八4規格(210\297公釐) ——装-----^—ΪΤ-------線, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 18. 根據申請專利範圍第丨2或丨3 人J負<燈器安定器, 制裝置在燈器點引與穩態操作間的燈、:该相 爲可操作的。 乍 < 起動階再 19. 根據申請專利範圍第丨2或丨3 R〜扯命女疋咨,装. 制裝置在燈器起動階段及燈器 ' μ控 穩悲知作期間爲可操作的 ,且其中在起動階段操作燈器之頻率具有—第一間距, 而在已達到穩態後操作燈器之頻率具有一小於或等於談 第一間距之第二間距。 ^ 20. 根據申請專利範圍第〗2或1 3項之燈器安定器,其中在移 恐操作期間該第二間距受選擇以致燈器無人類可見的閃 爍0 21. 根據申請專利範圍第1 2或1 3項之燈器安定器,其中該燈 器控制器包括若所偵測到的最小偏差高於規定的位準時 媳滅燈器用之裝置。 ---------1^-----^--II------..it (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -45 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八私見格(210X297公鼇)
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