WO2009030266A1 - Temperatursteuerung für eine entladungslampe - Google Patents

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WO2009030266A1
WO2009030266A1 PCT/EP2007/058969 EP2007058969W WO2009030266A1 WO 2009030266 A1 WO2009030266 A1 WO 2009030266A1 EP 2007058969 W EP2007058969 W EP 2007058969W WO 2009030266 A1 WO2009030266 A1 WO 2009030266A1
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lamp
discharge lamp
circuit arrangement
dependent
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PCT/EP2007/058969
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French (fr)
Inventor
Simon Lankes
Kai Wolter
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • 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
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/16—Cooling; Preventing overheating
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings

Definitions

  • the invention is based on a circuit arrangement for operating a cooling system for a discharge lamp.
  • a reflector discharge lamp according to FIG. 1 in which a gas-tight discharge vessel 1 made of quartz glass, two diametrically arranged halves 2, 3 and a filling of at least one noble gas are provided.
  • a reflector 4 serves to collect and focus the light emitted by the discharge vessel 1.
  • a defined between the reflector 4 and the discharge vessel 1 is sealed gas-tight space over a trailing cover plate 6 and the o- filled with a gas a gas mixture.
  • the object of the present invention is to vorzu ⁇ a circuit arrangement for operating a cooling system, by which the optical efficiency of the lamp is kept better constant and a premature failure of the lamp can be avoided. Furthermore, a method for operating a cooling system for a discharge lamp with the aim to keep the optical efficiency constant over a longer period.
  • a circuit arrangement for loading ⁇ operating a refrigeration system will see superiors in a discharge lamp, comprising: a measuring device by which a measured quantity of the discharge lamp, the value of which varies time-depend- ⁇ gig, can be determined, and a control device, via which the cooling system in Dependent on the value of the time-dependent variable is controllable.
  • the cooling system can adjust the cooling capacity as a function of the time-dependent measured variable and thus the service life of the discharge lamp can be increased.
  • the time-dependent measured variable is influenced by the electrode spacing of the discharge lamp, in particular by the electrode burn-back.
  • parameters of the cooling system can accommodate changes in electrode spacing.
  • the control device can control the cooling system in such a way that the internal bulb temperature of the discharge lamp remains substantially constant outside the plasma. Due to the resulting lower operating temperature, the devitrification rate can be reduced.
  • a voltage measurement on the electric circuit of the discharge lamp ⁇ can be carried out by the measuring means.
  • the measuring means due to the dependence in changing the electrode spacing lamp clamping voltage ⁇ be an increase in temperature on the discharge vessel.gli ⁇ chen.
  • a combustion voltage measurement of the ballast of the discharge lamp is carried out. Thereby, the number of required electrical devices can be reduced. It is preferred that in the ballast, a lamp control module and a voltage measuring module are provided.
  • the time-dependent measure of the luminous flux and has the Messeinrich ⁇ tung a photo sensor and a photo current measuring means. Since the light output over the life of the lamp is reduced, the measurement offers from this the possible ⁇ ness of adjusting the cooling of the discharge vessel. By a separation of photosensor and photoelectric measuring device only a small area of luminous flux from the discharge vessel is required and thus there is no large ⁇ scale shading.
  • the lamp operating time is determined as a time-dependent measuring large. It can reason of existing tabular lists with increasing operating time, the cooling capacity can be increased at the discharge vessel. The measuring effort for determining this time-dependent measured variable is reduced.
  • the time-dependent measured variable is the lamp bulb outside temperature.
  • the lamp bulb external tempera ture ⁇ is measured adjacent to the spaced electrodes, since these the strongest Temperaturän ⁇ alteration adjacent recorded.
  • the following steps are performed: determining a measurement ⁇ size of the discharge lamp, whose value varies dependent on time, and driving of the cooling system in dependence on the value of the time-dependent measured variable.
  • the time-dependent measurement variable the voltage on the circuit of the discharge lamp, the burning voltage, which was determined in a ballast of the discharge lamp, the luminous flux of the discharge lamp, the lamp operation ⁇ life or the lamp bulb outside temperature can be.
  • FIG. 1 is a sectional view of a discharge lamp with reflector according to the prior art, in which the present invention is used,
  • Fig. 3 shows a circuit arrangement of the invention entspre ⁇ accordingly the first embodiment
  • Fig. 4 shows a circuit arrangement of the invention entspre ⁇ accordingly the second embodiment
  • FIG. 5 shows a circuit arrangement according to the invention in accordance with the third exemplary embodiment
  • Fig. 6 shows an embodiment according to the invention according to the fourth embodiment
  • Fig. 7 shows an embodiment according to the fifth embodiment.
  • the inventors For longer keeping the optical efficiency of discharge lamps, the inventors have the dependence of the temperature increase of the lamp voltage and the electric the distance at a high-pressure mercury discharge lamp investigated.
  • the inventors have come to the conclusion that the decision ⁇ discharge lamp, the temperature on the inside of the piston with an increase in the electrode spacing over lifetime than he ⁇ increases. The reason for this is assumed by the inventors that the plasma occupies a larger volume. Due to the increase in volume, the convection area increases and there is an increased heat dissipation.
  • the change in the piston outside temperature over the operating time can be compensated according to the invention during the Lampenbetrie ⁇ bes by regulating the ventilation for the discharge lamp.
  • the maximum should be Wall temperature at the piston inside outside the plasma are kept constant.
  • the bulb temperature can be calculated by a thermal model of the discharge bulb. Due to the sustainer ⁇ requested function of the internal or external temperature of the operating voltage or the electrode gap, the cooling for the discharge vessel is adjusted accordingly. The cooling depends on the intended Brennspan- planning, and affects up hiring outside Tempe ⁇ temperature of the discharge lamp.
  • the cooling system is calibrated at the start of the Le ⁇ service life of the discharge vessel. In ⁇ play as yourself fan speed depending on the operating voltage can be set. To control both the outer bulb temperature and the cooling capacity, such as the air flow and the air temperature can be used.
  • FIG. 3 A circuit arrangement according to the invention for operating a cooling system for a discharge lamp according to the first exemplary embodiment is shown in FIG. 3.
  • a gas-tight discharge vessel 10 with two diametrically opposed necks 12 and 13 is arranged.
  • a respective electrode 14, 16 sealed gas-tight.
  • the filling is provided from at least one noble gas.
  • Mercury and / or metal halides can also form part of the filling.
  • the neck 13, which is arranged on the right in FIG. 3, is fastened in a recess of a reflector 18.
  • the reflector 18 is preferably made Glass formed and has a reflective coating on its side facing the discharge vessel 10 side.
  • Power supply lines 20, 22 are connected to the end sections of the electrodes 14, 16 led out of the necks 12, 13.
  • the current supply 20 shown on the left in FIG. 3, as described in document DE 102005017505, is guided through a bore 24 in the reflector 18 to the outside.
  • the power supply lines 20, 22 are connected to a ballast 26 for the discharge lamp.
  • Of the power supply lines 20, 22 branches off a respective voltage ⁇ measuring line 28, 30, which lead to a voltage measuring device 32.
  • the voltage measuring device 32 is connected via a measured-value line 34 to a cooling system control unit 36 whose output signals are fed to the cooling system 42 via power supply lines 38, 40.
  • the cooling system 42 which is preferably designed as a fan, there is a cooling of the Entla ⁇ tion vessel 10th
  • the reflector outside can be cooled.
  • the cooling system 42 directly cools the discharge vessel 10.
  • the lamp voltage ⁇ di rectly before the ballast 26 can be measured via the voltage measurement device 32.
  • the determined lamp voltage forms the basis for the determination of the assigned Neten cooling power to be adjusted via a corresponding air flow and a corresponding air temperature at Entla ⁇ training vessel 10.
  • the cooling system control unit controls the cooling system 42 in accordance with this determined value.
  • the circuit arrangement shown in Fig. 4 according to the second embodiment is similar to the scarf ⁇ processing arrangement according to the first perennialsbei ⁇ game.
  • the voltage measuring device 52 with the lamp control arrangement 50 is integrated into the ballast 48.
  • the cooling system control unit 36 is directly connected via the line 34 to the ballast 48 verbun ⁇ .
  • the power supply lines 20, 22 from the discharge vessel 10 are thus connected to the ballast 48 and only in this voltage measurement takes place via the voltage measuring device 52.
  • the other features and advantages of the circuit arrangement correspond to the second embodiment corresponding to those of the first embodiment.
  • Fig. 5 shows a circuit arrangement according to the third embodiment.
  • a measurement of the luminous flux preferably via a photo ⁇ sensor 60.
  • this is adjacent to the light ⁇ exit from the reflector 18 is provided.
  • the luminous flux measure can be used to control the cooling capacity.
  • the photosensor 60 is connected via a signal line 62 to a photo-current measuring device 64, in which the measured variable, which is supplied to the cooling system control unit 68 via a measured-value line 66, is processed.
  • the ballast 26 is as in the firstParksbei ⁇ game via power supply lines 20, 22 connected to the discharge vessel 10. Due to the measurement of the luminous flux, it is not necessary to use the lamp voltage to determine the cooling power. In a further development of the third embodiment, however, the cooling performance ⁇ can be additionally determined in dependence on the lamp voltage.
  • FIG. 6 shows a circuit arrangement according to the fourth exemplary embodiment, in which the operating time of the discharge lamp or the time duration since the delivery of the lamp is measured as the time-dependent measured variable.
  • the discharge vessel 10 is connected via the power supply lines 20, 22 with a ballast 72, which transmits an output signal to a timer 74.
  • the measured parameter line passes the signal to ei ⁇ ner refrigeration system control unit 78, which, as described ⁇ be already in the first embodiment, is fertil in conjunc- via power supply lines 38, 40 with the cooling system 42nd
  • the cooling capacity is increased with increasing operating time.
  • FIG. 7 shows a control arrangement according to the fifth embodiment.
  • this is a temperature measuring device 84, the piston outside temperature measured at the discharge vessel 10, the direct temperature measurement to control the cooling power used.
  • the Temperaturmessge ⁇ advises introduced 84 by the reflector passes and is the temperature measuring means 84 via a signal line 86 with a measuring device 88 in combination, are supplied to 92 whose output signals a measure of line 90 adessys- tem horrungsaku.
  • the cooling system control unit 92 controls, as already described for the first embodiment, via Stromzu ⁇ management lines 38, 40, the cooling system 42. In this way, the Ermit ⁇ temperature determined by the temperature measuring device 84 affects the cooling capacity of the cooling system 42, so that with an increase in temperature, the cooling capacity of the cooling system 42 is increased.
  • a temperature measuring device can be used, for example, in the fifth embodiment, a pyrometer.
  • the devitrification of the Ent ⁇ charge vessel 10 can be reduced by the above-described circuit arrangements. As a result, the drop in optical efficiency over the life of the discharge vessel becomes smaller, and the life of the lamp can be increased.
  • the present invention is not limited to discharge lamps, but can be used in any lamps in which a by changing the electrode spacing or caused by other causes drop in optical efficiency over the life is observed.
  • Cooling system control unit 34 measured value line Cooling system control unit Power supply Power supply Cooling system Ballast Lamp control arrangement Voltage measuring device Photosensor Signal line Photonic trimming device Measuring variable line Cooling system control unit Timing ballast Measured variable line Cooling system control unit Temperature measuring device Signal line Measuring system Measured variable cable 92 Cooling system control unit

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Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Kühlsystems bei einer Entladungslampe vorgesehen, die aufweist: Eine Messeinrichtung, durch die eine zeitabhängige Messgröße der Entladungslampe bestimmbar ist, und eine Steuerungseinrichtung, über die das Kühlsystem in Abhängigkeit vom Wert der zeitabhängigen Messgröße ansteuerbar ist.

Description

Be s ehre ibung
Temperatursteuerung für eine Entladungslampe
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Kühlsystems für eine Entladungslampe.
Stand der Technik
Auf der Offenlegungsschrift DB 102005017505 Al ist eine Reflektorentladungslampe entsprechend Fig. 1 bekannt, bei der ein gasdichtes Entladungsgefäß 1 aus Quarzglas, zwei diametral angeordnete Hälften 2, 3 und eine Füllung aus zumindest einem Edelgas vorgesehen sind. Ein Reflektor 4 dient zum Sammeln und Fokussieren des vom Entladungsgefäß 1 abgegebenen Lichtes. Ein zwischen dem Reflektor 4 und dem Entladungsgefäß 1 definierter Raum ist über eine Ab¬ deckscheibe 6 gasdicht verschlossen und mit einem Gas o- der einem Gasgemisch gefüllt. Mit zunehmender Lebensdauer der Lampe verringert sich die optische Effizienz von die- ser. Häufig kommt es zu einem verfrühten Ausfall der Lampe .
Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Lebensdauer der Lampe ist nach dem Stand der Technik das Vorsehen einer Lüftung, die das Entladungsgefäß von außen kühlt. Zu Beginn des Betriebes der Entladungslampe wird die äußere Kolben¬ temperatur auf einen experimentell bestimmten optimalen Wert eingestellt. Auch bei einer derartigen Kühlung der Kolbenaußenseite kann die Verringerung der optischen Effizienz der Lampe nicht in ausreichendem Maße aufgehalten werden. Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Kühlsystems vorzu¬ sehen, durch die die optische Effizienz der Lampe besser konstant gehalten wird und ein verfrühter Ausfall der Lampe vermieden werden kann. Ferner soll ein Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems für eine Entladungslampe mit dem Ziel, die optische Effizienz über einen längeren Zeitraum konstant zu halten.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 12 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Schaltungsanordnung zum Be¬ trieb eines Kühlsystems bei einer Entladungslampe vorge- sehen, die aufweist: Eine Messeinrichtung, durch die eine Messgröße der Entladungslampe, deren Wert sich zeitabhän¬ gig ändert, bestimmbar ist, und eine Steuerungseinrichtung, über die das Kühlsystem in Abhängigkeit vom Wert der zeitabhängigen Messgröße ansteuerbar ist. Auf diese Weise kann das Kühlsystem die Kühlleistung in Abhängigkeit von der zeitabhängigen Messgröße anpassen und kann somit die Lebensdauer der Entladungslampe erhöht werden.
Es wird bevorzugt, dass die zeitabhängige Messgröße durch den Elektrodenabstand der Entladungslampe, insbesondere durch den Elektrodenrückbrand, beeinflusst ist. Auf diese Weise können Parameter des Kühlsystems Änderungen des E- lektrodenabstands Rechnung tragen. Es wird ferner bevorzugt, dass die Steuerungseinrichtung das Kühlsystem in einer solchen Weise ansteuern kann, dass die Kolbeninnentemperatur der Entladungslampe außerhalb des Plasmas im Wesentlichen konstant bleibt. Durch die sich ergebende geringere Betriebstemperatur kann die Entglasungsrate verringert werden.
Entsprechend einer Ausführung ist durch die Messeinrichtung eine Spannungsmessung am Stromkreis der Entladungs¬ lampe durchführbar. Dadurch kann aufgrund der sich in Ab- hängigkeit vom Elektrodenabstand verändernde Lampenspan¬ nung eine Temperaturzunahme am Entladungsgefäß ausgegli¬ chen werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine Brenn- spannungsmessung des Vorschaltgerätes der Entladungslam- pe . Dadurch kann die Anzahl der benötigten elektrischen Vorrichtungen verringert werden. Dabei wird bevorzugt, dass im Vorschaltgerät ein Lampensteuerungsmodul und ein Spannungsmessmodul vorgesehen sind.
Entsprechend einer weiteren Ausführung ist die zeitabhän- gige Messgröße der Lichtstrom und weist die Messeinrich¬ tung einen Fotosensor und eine Fotostrommesseinrichtung auf. Da sich der Lichtstrom über die Lebensdauer der Lampe verringert, bietet die Messung von diesem die Möglich¬ keit der Anpassung der Kühlung des Entladungsgefäßes. Durch eine Trennung von Fotosensor und Fotostrommesseinrichtung wird nur eine geringe Fläche von Lichtstrom vom Entladungsgefäß benötigt und es erfolgt somit keine gro߬ flächige Abschattung.
In einer weiteren Ausführung wird als zeitabhängige Mess- große die Lampenbetriebsdauer bestimmt. Dabei kann auf- grund von vorhandenen tabellarischen Aufstellungen mit zunehmender Betriebsdauer die Kühlleistung am Entladungsgefäß erhöht werden. Der Messaufwand zum Bestimmen dieser zeitabhängigen Messgröße ist verringert.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die zeitabhängige Messgröße die Lampenkolbenaußentemperatur . Somit kann durch direkte Messung auf die Kolbeninnentempe¬ ratur geschlossen werden und kann somit einer Temperaturzunahme mit einem guten Ansprechverhalten entgegengewirkt werden.
Dabei wird bevorzugt, dass die Lampenkolbenaußentempera¬ tur benachbart zu den beabstandeten Elektroden gemessen wird, da benachbart zu diesen die stärkste Temperaturän¬ derung zu verzeichnen ist.
Entsprechend einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems einer Entladungslampe werden die folgenden Schritte ausgeführt: Bestimmen einer Mess¬ größe der Entladungslampe, deren Wert sich zeitabhängig ändert, und Ansteuern des Kühlsystems in Abhängigkeit von dem Wert der zeitabhängigen Messgröße. Durch ein solches Verfahren können die Entglasungsrate des Entladungsgefä¬ ßes verringert und die Betriebszeit erhöht werden.
Die zeitabhängige Messgröße kann dabei die Spannung am Stromkreis der Entladungslampe, die Brennspannung, die in einem Vorschaltgerät der Entladungslampe ermittelt wurde, der Lichtstrom der Entladungslampe, die Lampenbetriebs¬ dauer oder die Lampenkolbenaußentemperatur sein. Durch ein derartiges Verfahren wird über die Veränderung der Kühlleistung am Entladungsgefäß eine effiziente Erhöhung der Lebensdauer der Lampe vorgenommen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs¬ beispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Entladungslampe mit Re- flektor nach dem Stand der Technik, bei der die vorliegende Erfindung einsetzbar ist,
Fig. 2 die Abhängigkeit der Temperatur vom Elektrodenab¬ stand für eine Quecksilberhöchstdruckentladungs- lampe,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung entspre¬ chend dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung entspre¬ chend dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung entspre- chend dem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Ausführungsform entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 7 eine Ausführungsform entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel .
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Zum längeren Konstanthalten der optischen Effizienz von Entladungslampen haben die Erfinder die Abhängigkeit der Temperaturzunahme von der Lampenspannung und vom Elektro- denabstand bei einer Quecksilberhöchstdruckentladungslam- pe untersucht .
Die Erfinder sind zu dem Ergebnis gekommen, dass der Ent¬ ladungslampe die Temperatur auf der Kolbeninnenseite mit einer Zunahme des Elektrodenabstandes über der Lebensdau¬ er steigt. Als Ursache dafür wird von den Erfindern angenommen, dass das Plasma ein größeres Volumen einnimmt. Durch die Volumenerhöhung vergrößert sich der Konvekti- onsbereich und es folgt eine erhöhte Wärmeabfuhr.
Bei einer Entladungslampe 1, wie diese in Fig. 1 gezeigt ist, steigt mit einer Zunahme der Temperatur der Glasinnenwand die Entglasungsrate . Die Erfinder sind zu der Auffassung gelangt, dass aufgrund der erhöhten Tempera¬ turzunahme auf der Kolbeninnenseite die Reduzierung der optischen Effizienz der Lampe erfolgt. Auch wenn die Lüftung von außen entsprechend dem Stand der Technik über die Lebensdauer der Lampe konstant gehalten wird, ist dieses für die Vermeidung einer Reduzierung der optischen Effizienz der Lampe nicht ausreichend.
Da die Temperatur an der Kolbeninnenseite eines Entla¬ dungsgefäßes 1 nach dem Stand der Technik nicht messbar ist, haben die Erfinder Untersuchungen der Kolbenaußenseitetemperatur aufgrund von Wärmeleitung von der Kolbeninnenseite vorgenommen. Dabei hat sich herausgestellt, dass sich die Lebensdauer der Entladungslampe durch eine variable Kühlung der Kolbenaußenseite beeinflussen lässt.
Die Änderung der Kolbenaußenseitetemperatur über der Betriebszeit kann erfindungsgemäß während des Lampenbetrie¬ bes durch eine Regelung der Lüftung für die Entladungs- lampe ausgeglichen werden. Im Idealfall soll die maximale Wandtemperatur an der Kolbeninnenseite außerhalb des Plasmas konstant gehalten werden.
In Abhängigkeit von der jeweiligen Geometrie des Brenners kann die Kolbentemperatur durch ein thermisches Modell der Entladungslampe berechnet werden. Aufgrund der erhal¬ tenen Abhängigkeit der Innen- bzw. Außentemperatur von der Brennspannung bzw. vom Elektrodenabstand wird die Kühlung für das Entladungsgefäß entsprechend eingestellt. Die Kühlung hängt dabei von der vorgesehenen Brennspan- nung ab und beeinflusst die sich einstellende Außentempe¬ ratur an der Entladungslampe.
Es ist vorteilhaft, dass das Kühlsystem zu Beginn der Le¬ bensdauer des Entladungsgefäßes kalibriert wird. Bei¬ spielsweise lässt sich Lüfterdrehzahl in Abhängigkeit von der Brennspannung festlegen. Zur Kontrolle können sowohl die Kolbenaußentemperatur als auch die Kühlleistung, beispielsweise der Luftstrom und die Lufttemperatur, verwendet werden.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betrieb ei- nes Kühlsystems für eine Entladungslampe entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 gezeigt.
In Fig. 3 ist ein gasdichtes Entladungsgefäß 10 mit zwei diametral entgegengesetzten Hälsen 12 und 13 angeordnet. In die Hälse 12, 13 ist eine jeweilige Elektrode 14, 16 gasdicht eingeschmolzen. Zwischen den Elektroden 14, 16 ist die Füllung aus zumindest einem Edelgas vorgesehen. Quecksilber und/oder Metallhalogenide können ebenfalls einen Teil der Füllung bilden. Der in Fig. 3 rechts angeordnete Hals 13 ist in einer Ausnehmung eines Reflek- tors 18 befestigt. Der Reflektor 18 ist bevorzugt aus Glas ausgebildet und weist eine reflektierende Beschich- tung an seiner zum Entladungsgefäß 10 weisenden Seite auf .
An die aus den Hälsen 12, 13 herausgeführten Endabschnit- te der Elektroden 14, 16 sind Stromzuführungen 20, 22 angeschlossen. Die in Fig. 3 links dargestellte Stromzuführung 20, ist, wie in Dokument DE 102005017505 beschrieben ist, durch eine Bohrung 24 im Reflektor 18 nach außen geführt. Die Stromzuführungen 20, 22 sind mit einem Vor- schaltgerät 26 für die Entladungslampe verbunden. Von den Stromzuführungen 20, 22 zweigt eine jeweilige Spannungs¬ messleitung 28, 30 ab, die zu einer Spannungsmessvorrichtung 32 führen. Die Spannungsmessvorrichtung 32 steht ü- ber eine Messgrößenleitung 34 mit einer Kühlsystemsteue- rungseinheit 36 in Verbindung, deren Ausgangssignale über Stromzuleitungen 38, 40 dem Kühlsystem 42 zugeleitet werden. Durch das Kühlsystem 42, das vorzugsweise als ein Lüfter ausgestaltet ist, erfolgt eine Kühlung des Entla¬ dungsgefäßes 10.
Dabei kann bei einer Verwendung der Entladungslampe in ein Projektionssystem beispielsweise auch die Reflektoraußenseite gekühlt werden. Eine schnellere Auswirkung der Kühlung auf die Innentemperatur im Entladungsgefäß ist jedoch gegeben, wenn das Kühlsystem 42 das Entladungsge- faß 10 direkt kühlt.
Mit der Schaltungsanordnung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 kann die Lampenspannung di¬ rekt vor dem Vorschaltgerät 26 über die Spannungsmessvorrichtung 32 gemessen werden. Die ermittelte Lampenspan- nung bildet die Grundlage für die Ermittlung der zugeord- neten Kühlleistung, die über einen entsprechenden Luftstrom und eine entsprechende Lufttemperatur am Entla¬ dungsgefäß 10 einzustellen sind. Die Kühlsystem- Steuerungseinheit steuert entsprechend diesem ermittelten Wert das Kühlsystem 42.
Die in Fig. 4 gezeigte Schaltungsanordnung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ähnlich der Schal¬ tungsanordnung entsprechend dem ersten Ausführungsbei¬ spiel. Im Unterschied zu Fig. 3 ist jedoch im zweiten Ausführungsbeispiel die Spannungsmessvorrichtung 52 mit der Lampensteuerungsanordnung 50 in das Vorschaltgerät 48 integriert. Die Kühlsystemsteuerungseinheit 36 ist über die Leitung 34 mit dem Vorschaltgerät 48 direkt verbun¬ den. Die Stromzuführungen 20, 22 vom Entladungsgefäß 10 stehen somit mit dem Vorschaltgerät 48 in Verbindung und erst in diesem erfolgt die Spannungsmessung über die Spannungsmessvorrichtung 52. Die sonstigen Merkmale und Vorteile der Schaltungsanordnung entsprechen dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend denen des ersten Ausfüh- rungsbeispiels .
Fig. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu den Schal¬ tungsanordnungen entsprechend dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt beim dritten Ausführungsbeispiel eine Messung des Lichtstromes, bevorzugt über einen Foto¬ sensor 60. Vorzugsweise ist dieser benachbart zum Licht¬ austritt aus dem Reflektor 18 vorgesehen.
Da sich der Lichtstrom mit zunehmender Lebensdauer der
Lampe verringert, kann die Messgröße des Lichtstroms zur Steuerung der Kühlleistung verwendet werden. Zu diesem Zweck steht der Fotosensor 60 über eine Signalleitung 62 mit einer Fotostrommesseinrichtung 64 in Verbindung, in der die Messgröße, die über eine Messgrößenleitung 66 der Kühlsystemsteuerungseinheit 68 zugeführt wird, verarbei- tet wird.
Das Vorschaltgerät 26 ist wie beim ersten Ausführungsbei¬ spiel über Stromzuführungen 20, 22 mit dem Entladungsgefäß 10 verbunden. Aufgrund der Messung des Lichtstromes ist eine Verwendung der Lampenspannung zur Ermittlung der Kühlleistung nicht erforderlich. In einer Weiterbildung des dritten Ausführungsbeispiels kann jedoch die Kühl¬ leistung zusätzlich in Abhängigkeit von der Lampenspannung bestimmt werden.
Fig. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel, in dem als zeitabhängige Messgröße entweder die Betriebsdauer der Entladungslampe oder die Zeitdauer seit der Auslieferung der Lampe gemessen wird. Zu diesem Zweck ist das Entladungsgefäß 10 über die Stromzuführungen 20, 22 mit einem Vorschaltgerät 72 verbunden, das ein Ausgangssignal zu einem Zeitnehmer 74 überträgt. Die Messgrößenleitung leitet das Signal zu ei¬ ner Kühlsystemsteuerungseinheit 78 weiter, die, wie be¬ reits im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, über Stromzuleitungen 38, 40 mit dem Kühlsystem 42 in Verbin- düng steht. Vorzugsweise entsprechend einer vorherbe¬ stimmten Tabelle, in der die Abhängigkeit der Betriebs¬ dauer von der Lampenspannung oder dem Elektrodenabstand verzeichnet ist, wird die Kühlleistung mit zunehmender Betriebsdauer erhöht. Fig. 7 zeigt eine Steuerungsanordnung entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel. Bei dieser Steuerungsanord¬ nung wird über ein Temperaturmessgerät 84, das vorzugwei¬ se die Kolbenaußentemperatur am Entladungsgefäß 10 misst, die direkte Temperaturmessung zur Steuerung der Kühlleistung verwendet. Zu diesem Zweck ist das Temperaturmessge¬ rät 84 durch den Reflektor hindurch eingebracht und steht das Temperaturmessgerät 84 über eine Signalleitung 86 mit einer Messeinrichtung 88 in Verbindung, deren Ausgangs- Signale über eine Messgrößenleitung 90 einer Kühlsys- temsteuerungseinheit 92 zugeführt werden.
Die Kühlsystemsteuerungseinheit 92 steuert, wie bereits zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, über Stromzu¬ führungsleitungen 38, 40 das Kühlsystem 42. Auf diese Weise beeinflusst die vom Temperaturmessgerät 84 ermit¬ telte Temperatur die Kühlleistung des Kühlsystems 42, so dass mit einer Temperaturzunahme die Kühlleistung des Kühlsystems 42 erhöht wird. Wie bereits beim ersten Aus¬ führungsbeispiel beschrieben, steht ein Vorschaltgerät 26 über Stromzuführungen 20, 22 mit dem Entladungsgefäß e- lektrisch in Verbindung.
Als Temperaturmessgerät kann beispielsweise beim fünften Ausführungsbeispiel ein Pyrometer Verwendung finden.
Aufgrund der messgrößenabhängigen Steuerung der Kühlleis- tung des Kühlsystems 42 kann die Entglasungsrate des Ent¬ ladungsgefäßes 10 durch die vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnungen verringert werden. Im Ergebnis wird der Abfall der optischen Effizienz über der Lebensdauer des Entladungsgefäßes geringer und kann die Lebensdauer der Lampe erhöht werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Entladungslampen beschränkt, sondern kann bei beliebigen Lampen zum Einsatz kommen, bei denen ein durch Änderung des Elektrodenabstandes oder ein durch andere Ursachen bedingter Abfall der optischen Effizienz über der Lebensdauer zu beobachten ist.
Bezugszeichenliste
1 Entladungsgefäß
2 Hals
3 Hals
4 Reflektor
6 Abdeckscheibe
10 Entladungsgefäß
12 Hals
13 Hals
14 Elektrode 16 Elektrode 18 Reflektor
20 Stromzuführung
22 Stromzuführung
24 Bohrung
26 Vorschaltgerät
28 Spannungsmessleitung
30 Spannungsmessleitung
32 Spannungsmessvorrichtung
34 Messgrößenleitung Kühlsystem-Steuerungseinheit Stromzuleitung Stromzuleitung Kühlsystem Vorschaltgerät Lampensteuerungsanordnung Spannungsmessvorrichtung Fotosensor Signalleitung Fotostrommesseinrichtung Messgrößenleitung Kühlsystem-Steuerungseinheit Vorschaltgerät Zeitnehmer Messgrößenleitung Kühlsystem-Steuerungseinheit Temperaturmessgerät Signalleitung Messeinrichtung Messgrößenleitung 92 Kühlsystem-Steuerungseinheit

Claims

Ansprüche
1. Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Kühlsystems (42) für eine Entladungslampe (10) mit einer Messein¬ richtung (32, 52, 64, 74, 88), durch die eine Messgröße der Entladungslampe, deren Wert sich zeitabhän- gig ändert, bestimmbar ist, und einer Steuerungsseinrichtung (36, 68, 78 92), über die das Kühlsystem (42) in Abhängigkeit vom Wert der zeitabhängigen Messgröße ansteuerbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die zeit- abhängige Messgröße durch den Elektrodenabstand der
Entladungslampe (10), insbesondere durch den Elektro- denrückbrand, beeinflusst wird
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei durch die Steuereinrichtung (36, 68, 78 92) das Kühl- System (42) in einer solchen Weise ansteuerbar ist, dass die Kolbeninnentemperatur der Entladungslampe (10) oberhalb des Plasmas im Wesentlichen konstant bleibt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei durch die Messeinrichtung (32) eine Spannungsmessung am Stromkreis der Entladungslampe durchführbar ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei durch die Messeinrichtung eine Brennspannungsmessung
(52) in einem Vorschaltgerät (48) der Entladungslampe (10) durchführbar ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, wobei im Vor- schaltgerät (48) ein Lampensteuerungsmodul (50) und ein Spannungsmessmodul (52) vorgesehen sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zeitabhängige Messgröße der Lichtstrom der Entla¬ dungslampe (10) ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Messeinrichtung einen Fotosensor (60) und eine Fotostrom- messeinrichtung (64) aufweist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zeitabhängige Messgröße die Lampenbetriebsdauer ist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zeitabhängige Messgröße die Lampenkolbenaußentem- peratur ist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei durch die Messeinrichtung die Lampenkolbenaußentemperatur benachbart zu den beabstandeten Elektroden messbar ist.
12. Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystem (42) einer Entladungslampe (10) mit den Schritten: Bestimmen ei¬ ner Messgröße der Entladungslampe (10), deren Wert sich zeitabhängig ändert, und Ansteuern des Kühlsystems (42) in Abhängigkeit von dem Wert der zeitabhängigen Messgröße.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zeitabhängige Messgröße durch den Elektrodenabstand der Entladungs¬ lampe (10), insbesondere durch den Elektrodenrück- brand, beeinflusst wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die zeitabhängige Messgröße die Spannung am Stromkreis der Ent¬ ladungslampe (10) ist.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die zeitabhängige Messgröße die in einem Vorschaltgerät (48) der Entladungslampe (10) ermittelte Brennspannung ist.
16. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die zeitabhängige Messgröße der Lichtstrom der Entladungslampe
(10) ist.
17. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die zeitabhängige Messgröße die Lampenbetriebsdauer ist.
18. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die zeitabhängige Messgröße die Lampenkolbenaußentemperatur ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012019857A3 (de) * 2010-07-19 2012-04-12 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum optimierten betrieb einer hochdruckentladungslampe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998015970A1 (en) * 1996-10-08 1998-04-16 Purup-Eskofot A/S A circuit for maintaining the temperature of a light source, and use of the circuit
US6616304B2 (en) * 2000-10-04 2003-09-09 Cogent Light Technologies, Inc. Temperature control for arc lamps
EP1384943A2 (de) * 2002-07-23 2004-01-28 COEMAR S.p.A. Beleuchtungseinheit mit Entladungslampen, insbesondere für Scheinwerfer
US20060285335A1 (en) * 2003-05-14 2006-12-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of accurately controlling a cooling process of a high power lamp

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998015970A1 (en) * 1996-10-08 1998-04-16 Purup-Eskofot A/S A circuit for maintaining the temperature of a light source, and use of the circuit
US6616304B2 (en) * 2000-10-04 2003-09-09 Cogent Light Technologies, Inc. Temperature control for arc lamps
EP1384943A2 (de) * 2002-07-23 2004-01-28 COEMAR S.p.A. Beleuchtungseinheit mit Entladungslampen, insbesondere für Scheinwerfer
US20060285335A1 (en) * 2003-05-14 2006-12-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of accurately controlling a cooling process of a high power lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012019857A3 (de) * 2010-07-19 2012-04-12 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum optimierten betrieb einer hochdruckentladungslampe

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