DE102007057772A1 - Switching arrangement for operating discharge lamp, has commuting device with inlet, coupled with direct current source, which is coupled with output that is coupled with discharge lamp, where polarity is coupled with direct current source - Google Patents
Switching arrangement for operating discharge lamp, has commuting device with inlet, coupled with direct current source, which is coupled with output that is coupled with discharge lamp, where polarity is coupled with direct current source Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007057772A1 DE102007057772A1 DE102007057772A DE102007057772A DE102007057772A1 DE 102007057772 A1 DE102007057772 A1 DE 102007057772A1 DE 102007057772 A DE102007057772 A DE 102007057772A DE 102007057772 A DE102007057772 A DE 102007057772A DE 102007057772 A1 DE102007057772 A1 DE 102007057772A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- commutation
- circuit arrangement
- coupled
- polarity
- discharge lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- 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
- H05B41/14—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
- H05B41/2885—Static converters especially adapted therefor; Control thereof
- H05B41/2887—Static converters especially adapted therefor; Control thereof characterised by a controllable bridge in the final stage
- H05B41/2888—Static converters especially adapted therefor; Control thereof characterised by a controllable bridge in the final stage the bridge being commutated at low frequency, e.g. 1kHz
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von Entladungslampen, insbesondere von Hoch- und Höchstdruck-Entladungslampen, wie sie in Geräten zur Projektion von Bildern verwendet werden. Der Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem von Flackererscheinungen, die durch die Entladungslampen verursacht werden. Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit Problemen, die durch DC Strom zur Reduzierung von Flackererscheinungen auftreten.The Invention relates to a circuit arrangement for operating discharge lamps, in particular of high and high pressure discharge lamps, such as they in devices used to project pictures. The invention is concerned with the problem of flickering caused by the discharge lamps caused. In particular, the invention deals with Problems caused by DC power to reduce flicker occur.
Stand der TechnikState of the art
Beim Betrieb von Entladungslampen, die im folgenden auch kurz Lampe genannt werden, gibt es das Phänomen des Wachstums von Elektrodenspitzen. Material, das von den Elektroden an einer Stelle abdampft wird an bevorzugten Stellen auf der Elektrode wieder abgeschieden und führt zur Ausbildung von Elektrodenspitzen. Diese Elektrodenspitzen haben zunächst den Vorteil, dass der Plasma-Bogen der in der Lampe erzeugten Bogenentladung einen stabilen Ansatzpunkt auf der Elektrode findet und nicht zwischen mehreren Ansatzpunkten springt. Dieses Springen des Entladungspunktes wird auch Bogenspringen bezeichnet und äußert sich in einem Flackern der Lampe. Dies stört besonders, wenn das Licht der Lampe zur Projektion von Bildern benutzt wird.At the Operation of discharge lamps, which in the following also called short lamp there is the phenomenon the growth of electrode tips. Material coming from the electrodes is vaporized at one point at preferred locations on the electrode again separated and leads for the formation of electrode tips. These electrode tips have first the advantage that the plasma arc of the arc discharge generated in the lamp Find a stable starting point on the electrode and not between several starting points jumps. This jumping of the discharge point is also called bow jumping and expresses itself in a flicker the lamp. This bothers me especially when the light from the lamp is used to project images.
Der Ansatzpunkt des Bogens bildet sich nur aus, auf einer Elektrode, die als Kathode wirkt. Der Ansatz des Bogens auf der Anode ist flächig. Bei Lampen, die mit Wechselstrom betrieben werden, ist deshalb das Bogenspringen ein verbreitetes Problem, da mit jedem Polaritätswechsel der Bogen auf der von der Anode zur Kathode wechselnden Elektrode einen Ansatzpunkt finden muss. Die oben beschriebenen Elektrodenspitzen bilden einen bevorzugten Ansatzpunkt für den Bogen und verringern somit ein Bogenspringen.Of the Starting point of the arc is only formed on an electrode, which acts as a cathode. The approach of the arc on the anode is flat. For lamps, which are operated with alternating current, is therefore the arc jumping a common problem, since with each polarity change the bow on the from the anode to the cathode changing electrode a starting point must find. The electrode tips described above form a preferred starting point for the bow and thus reduce bowing.
Durch die Elektrodenspitzen können allerdings auch Probleme auftreten. Unter ungünstigen Verhältnissen können sich zwei oder mehrere Elektrodenspitzen ausbilden. Dann kann es vorkommen, dass der Bogenansatz zwischen den verschiedenen Elektrodenspitzen springt.By the electrode tips can However, problems also occur. Under unfavorable conditions can form two or more electrode tips. Then it can Occur that the bow approach between the different electrode tips jumps.
In
der Schrift
Ein weiteres Problem entsteht, wenn die Elektrodenspitzen zu lang werden und damit der Plasma-Bogen zwischen den Elektroden kurz wird. Die Verkürzung des Plasmabogens führt zu einer reduzierten Brennspannung der Lampe. Da die Lampe im allgemeinen auf eine konstante Leistung geregelt wird, führt die reduzierte Brennspannung zu einem erhöhten Strom. Dies ist nachteilig für die Belastung von Bauteilen im Betriebsgerät für die Lampe. Bauteile, die an der Bereitstellung des Lampenstroms beteiligt sind, müssen für einen erhöhten Lampenstrom ausgelegt werden oder erleiden Schaden.One Another problem arises when the electrode tips become too long and to make the plasma arc between the electrodes short. The shortening of the plasma arc to a reduced burning voltage of the lamp. As the lamp in general is regulated to a constant power, the reduced burning voltage leads to an increased Electricity. This is disadvantageous for the load on components in the operating device for the lamp. Components that involved in the provision of the lamp current, need for a increased Lamp power can be interpreted or suffer damage.
Videoprojektoren
benötigen
häufig
eine Lichtquelle die eine zeitliche Abfolge unterschiedlicher Farben
aufweist. Wie in der Schrift
Üblicherweise wird die Lampe mit einem rechteckförmigen Lampenstrom betrieben. Als die o. g. Betriebsfrequenz wird der Kehrwert der Periodendauer des rechteckförmigen Lampenstroms verstanden. Der Lampenstrom wird im Stand der Technik aus einer Gleichstromquelle mit Hilfe einer Kommutierungseinrichtung erzeugt. Die Kommutierungseinrichtung besteht üblicherweise aus elektronischen Schaltern, die die Polarität der Gleichstromquelle im Takt des rechteckförmigen Lampenstroms kommutieren. Bei der Kommutierung sind Überschwinger in der Praxis nicht vollständig zu vermeiden. Deshalb wird im Stand der Technik der Zeitpunkt, zu dem eine Kommutierung stattfinden soll mit dem Zeitpunkt zu dem die Farbe des Lichts wechselt zusammengelegt, um die Überschwinger auszublenden. Dazu wird ein Sync-Signal bereitgestellt, das synchron zum o. g. Farbrad einen Sync-Impuls aufweist. Mit Hilfe des Sync-Signals wird der Farbwechsel und die Kommutierung des Lampenstroms synchronisiert.Usually the lamp is operated with a rectangular lamp current. As the o. G. Operating frequency is the inverse of the period of the rectangular Lamp current understood. The lamp current is in the prior art a DC power source by means of a commutation device generated. The commutation device usually consists of electronic switches, the polarity the DC power source commutate in time with the rectangular lamp current. At commutation are overshoots not complete in practice to avoid. Therefore, in the prior art, the timing, too a commutation should take place at the time of the The color of the light changes to the overshoots hide. For this purpose, a sync signal is provided which is synchronous to o. g. Color wheel has a sync pulse. With the help of the sync signal the color change and the commutation of the lamp current are synchronized.
Im
Stand der Technik gemäß
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Versuche habe gezeigt, dass während des Betriebs einer Hochdruck-Entladungslampe für Projektionszwecke Elektrodenspitzen aufwachsen, die die oben genannten Probleme verursachen: Flackern und hoher Lampenstrom. Das geregelte Abschmelzen dieser Elektrodenspitzen wirkt diesen beiden Problemen entgegen.tries showed that while the operation of a high-pressure discharge lamp for projection purposes Growing electrode tips that cause the above problems: Flickering and high lamp current. The controlled melting of this Electrode tips counteract these two problems.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Entladungslampe bereitzustellen, bei der ein Abschmelzen von Elektro denspitzen geregelt möglich ist und gleichzeitig die Kommutierung immer synchron zum Farbwechsel geschieht.The The object of the present invention is a circuit arrangement to provide for the operation of a discharge lamp, in which a melting of electric denspitzen regulated is possible and at the same time the commutation always synchronous to the color change happens.
Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein zur oben genannten Aufgabe entsprechendes Verfahren bereitzustellen. Da die Erfindung auch einen Verfahrensaspekt hat, ist die folgende Beschreibung sowohl im Hinblick auf den Vorrichtungscharakter als auch den Verfahrenscharakter zu verstehen.Farther it is an object of the present invention to the above Task to provide appropriate method. As the invention also has a method aspect, the following description is both with regard to the device character as well as the method character to understand.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Entladungslampe die eine Gleichstromquelle umfasst, die über eine Kommutierungseinrichtung an eine Entladungslampe koppelbar ist, wobei eine Steuereinrichtung mindestens eine Kommutierung der Kommutierungseinrichtung unterdrückt, falls ein Messwert, der ein Maß für die Größe von Elektrodenspitzen ist, einen vorgegebenen Schwellwert über- oder unterschreitet. Am Eingang der Kommutierungseinrichtung ist die Gleichstromquelle angeschlossen. Die Kommutierungseinrichtung weist einen Ausgang auf, an den eine Entladungslampe angeschlossen werden kann. Die Kommutierungseinrichtung ist so gestaltet, dass sie die Gleichstromquelle mit dem Ausgang koppelt und die Polarität mit der die Gleichstromquelle mit dem Ausgang gekoppelt ist, durch eine Steuereinrichtung kommutierbar ist. Dies bedeutet, dass mit Hilfe der Kommutierungseinrichtung der Lampenstrom durch eine angeschlossene Entladungslampe kommutiert, das heißt umgepolt werden kann. Die Steuereinrichtung ist mit der Kommutierungseinrichtung gekoppelt und gibt die Stromrichtung durch die Lampe vor. Die zeitliche Abfolge der Kommutierungen legt die Betriebsfrequenz fest, mit der die Lampe betrieben wird.The Task is solved by a circuit arrangement for operating a discharge lamp the a DC power source, via a commutation device can be coupled to a discharge lamp, wherein a control device suppresses at least one commutation of the commutation, if a reading that measures the size of electrode tips is, exceeds or falls below a predetermined threshold. At the entrance the commutation device is connected to the DC power source. The commutation device has an output to which a Discharge lamp can be connected. The commutation device is designed to connect the DC source to the output Couples and the polarity with the DC source is coupled to the output, through a control device is commutated. This means that with help the commutation of the lamp current through a connected Discharge lamp commutated, that can be reversed polarity. The control device is coupled to the commutation device and indicates the current direction through the lamp in front. The chronological order of the commutations lays the operating frequency at which the lamp is operated.
Die Steuereinrichtung weist einen Sync-Eingang auf, an dem im Betrieb ein Sync-Signal anliegt, das Sync-Impulse enthält. Die Steuereinrichtung bewirkt nun eine Kommutierung, die synchron zu den Sync-Impulsen ist. Wie oben erläutert, wird der Farbwechsel des projizierten Lichts üblicherweise durch ein rotierendes Farbrad erzeugt. Wenn eine Kommutierung erfolgt, dann soll sie gleichzeitig mit einem Farbwechsel erfolgen. Es ist jedoch auch ein Farbwechsel denkbar, der ohne Kommutierung abläuft. Im allgemeinen ist das Sync-Signal so ausgelegt, dass es pro Umdrehung des Farbrads einen Sync-Impuls aufweist. Das Sync-Signal enthält also im all gemeinen nicht zu jedem Farbwechsel einen Sync-Impuls. Vielmehr ist die Abfolge der Farbwechsel bevorzugt in der Steuereinrichtung abgespeichert. Dies muss individuell auf das verwendete Farbrad abgestimmt sein. Insbesondere muss der Abstand der Farbwechsel auf dem Farbrad nicht konstant sein. Es sind auch Farbräder bekannt, die mehrere Sync-Impulse pro Umdrehung abgibt. Die entscheidende Funktion der Sync-Impulse liegt darin, dass die Steuereinrichtung Information über die momentane Stellung des Farbrades erhält und damit Information darüber hat, zu welchen Zeitpunkten Farbwechsel auftreten.The Control device has a sync input on which in operation a sync signal is present, which contains sync pulses. The controller now causes a commutation that synchronously to the sync pulses. As explained above, the color change of the projected light usually generated by a rotating color wheel. When commutation occurs, then it should be done simultaneously with a color change. It is However, a color change conceivable that runs without commutation. in the In general, the sync signal is designed to be per revolution of the color wheel has a sync pulse. The sync signal thus contains in In general, not every color change has a sync pulse. Much more the sequence of color changes is preferred in the control device stored. This must be customized to the color wheel used be coordinated. In particular, the distance needs to change color the color wheel is not constant. There are also color wheels known which emits several sync pulses per revolution. The decisive one Function of the sync pulses is that the control device information about receives the current position of the color wheel and thus has information about at which times color changes occur.
Unter der Synchronität zwischen den Sync-Impulsen und der Kommutierung der Polarität der Gleichstromquelle am Ausgang der Kommutierungseinrichtung ist demnach folgendes zu verstehen: In der Steuereinrichtung ist eine Abfolge von Zeitpunkten abgespeichert, zu denen eine Kommutierung erfolgen soll. Bei jedem Sync-Impuls startet die Steuereinrichtung eine Abfolge von Kommutierungen entsprechen den abgespeicherten Zeitpunkten. Die Zeitpunkte sind allerdings nicht fix, sondern werden normiert auf den zeitlichen Abstand zweier Sync-Impulse. Für ein gegebenes Farbrad fällt damit eine Kommutierung immer auf einen Farbwechsel, auch wenn sich die Drehzahl des Farbrads ändert. Eine erfindungsgemäße Unterdrückung von Kommutierungen greift in die Synchronisierung zwischen der Kommutierung und den Sync-Impulsen nicht ein. Alle nicht unterdrückten Kommutierungen fallen mit einem Farbwechsel zeitlich zusammen.Under synchronicity between the sync pulses and the commutation of the polarity of the DC source Accordingly, the following is at the output of the commutation understand: In the controller is a sequence of times stored, to which a commutation is to take place. At each Sync pulse starts the Control means a sequence of commutations correspond to the stored times. The times are not fix, but are normalized to the time interval between two sync pulses. For a given color wheel falls thus a commutation always on a color change, even if itself the speed of the color wheel changes. A inventive suppression of Commutation intervenes in the synchronization between the commutation and the sync pulses. All unconfirmed commutations coincide with a color change in time.
Der oben angesprochene Messwert ist bevorzugt ein Wert der proportional der Lampenspannung ist. Üblicherweise wird für die Lampenspannung der Effektivwert angegeben. Beim Rechteckbetrieb ist dies einfach die Amplitude des Rechtecks. Die Lampenspannung sinkt ab, wenn die Elektrodenspitzen wachsen. Es wird demnach ein Minimalwert vorgegeben. Falls dieser unterschritten wird bedeutet dies, dass die Elektrodenspitzen zu lang für einen sichern Betrieb sind. In diesem Fall unterdrückt die Steuereinrichtung mindestens eine Kommutierung. Dadurch heizt sich mindestens eine Elektrode auf und die entsprechende Elektrodenspitze schmilzt ab worauf die Lampenspannung wieder ansteigt.The above-mentioned measured value is preferably a value which is proportional to the lamp voltage. Usually, the RMS value is specified for the lamp voltage. For rectangular operation, this is simply the amplitude of the rectangle. The lamp voltage drops as the electrode tips grow. It is therefore given a minimum value. If this is undershot, this means that the electrode tips are too long for safe operation. In this case, the suppressed Control device at least one commutation. As a result, at least one electrode heats up and the corresponding electrode tip melts off, whereupon the lamp voltage rises again.
Es sind auch andere Messwerte möglich, die eine Information über die Länge der Elektrodenspitzen enthalten. Beispielsweise kann die Bogenlänge optisch vermessen werden. Da sowohl Messwerte denkbar sind, die mit länger werdenden Elektrodenspitzen kleiner werden als auch Messwerten bei denen dies umgekehrt ist, muss eine Kommutierung entweder unterdrückt werden wenn ein vorgegebener Schwellwert unter- oder überschritten wird. Entscheidend ist, dass eine Kommutierung unterdrückt wird, falls die Elektrodenspitzen zu lang werden.It other measurements are possible, the one information about the length contain the electrode tips. For example, the arc length optically be measured. Since both measured values are conceivable, those with increasing length Electrode tips become smaller as well as readings where this vice versa, commutation must either be suppressed when a given threshold is under- or exceeded. critical is that a commutation is suppressed if the electrode tips to be too long.
Bislang wurde nur festgelegt, dass die Steuereinrichtung mindestens eine Kommutierung unterdrückt, falls die Elektrodenspitzen zu lange werden. Es wurde nichts darüber gesagt, wie viele Kommutierungen unterdrückt werden sollen. Die einfachste Vorgabe dazu, ist die Unterdrückung solange aufrecht zu erhalten, bis der Messwert den vorgegebenen Schwellwert über- oder unterschreitet. Das Überschreiten bezieht sich selbstverständlich auf die Fälle, in denen ein Überschreiten zu lange Elektrodenspitzen bedeutet. Im umgekehrten Fall, beispielsweise bei der Lampenspannung als Messwert, wird die Kommutierung so lange unterdrückt, solange der Schwellwert unterschritten wird. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass während der Unterdrückung die Lampe mit Gleichstrom betrieben wird, deren Polarität zufällig ist. Es wird also nur eine Elektrodenspitze abgeschmolzen, was zu einer Unsymmetrie der der Elektrodenlage in der Lampe führen kann.So far was only determined that the controller at least one Commutation suppressed, if the electrode tips become too long. Nothing was said about it how many commutations are suppressed should be. The simplest specification for this is the suppression as long until the measured value exceeds or exceeds the specified threshold value below. The passing of course in the cases in which a crossing means too long electrode tips. In the opposite case, for example at the lamp voltage as a measured value, the commutation is so long suppressed as long as the threshold is undershot. The disadvantage of this solution is that while the oppression the lamp is operated with direct current whose polarity is random. So it is only one electrode tip melted, resulting in a Unbalance can lead to the electrode layer in the lamp.
Vorteilhaft kann die Unterdrückung der Kommutierung auch über eine vorgegebene DC-Zeit erfolgen. Vorteilhaft wird die DC-Zeit so kurz gewählt, dass die Länge der Elektrodenspitze nach Ablauf der DC-Zeit noch nicht auf den gewünschten Wert abgesunken ist. Dann wird nach Ablauf der DC-Zeit erneut eine DC-Zeit gestartet in der die jeweils andere Elektrodenspitze abgeschmolzen wird.Advantageous can the suppression the commutation also over a predetermined DC time. The DC time is advantageous chosen so short that the length the electrode tip after the DC time has not yet on the desired Value has dropped. Then, after the DC time has elapsed, a new one will appear DC time started in which the other electrode tip melted off becomes.
Anstatt der DC-Zeit kann auch eine Anzahl N vorgegeben werden, die die Anzahl der Kommutierungen vorgibt, die jeweils von der Steuereinrichtung unterdrückt wird. N wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass nach der Unterdrückung von N Kommutierungen die jeweilige Elektrodenspitze noch nicht auf die gewünschte Länge abgeschmolzen ist. Nach den N Kommutierungen wird dann eine weitere Anzahl von N Kommutierungen unterdrückt, bei der dann die jeweils andere Elektrodenspitze abgeschmolzen wird.Instead of The DC time can also be specified a number N, which is the number specifies the commutations, which is suppressed by the control device. N is preferably chosen as that after the suppression of N commutations the respective electrode tip is not yet on the desired Length melted off is. After the N commutations then another number of N commutations suppressed, in which then the other electrode tip is melted off.
Um den Abschmelzvorgang gleichmäßig auf die beiden Elektroden zu verteilen, kann die Unterdrückung von mehreren aufeinander folgenden Kommutierungen vorteilhaft durch das Aufheben einer Unterdrückung unterbrochen werden. Damit wechselt die Polarität des Lampenstroms und die jeweils andere Elektrodenspitze wird abgeschmolzen. Die Anzahl der aufgehobenen Unterdrückungen darf natürlich nicht so groß sein, dass keine Abschmelzung der Elektrodenspitzen mehr stattfindet.Around the Abschmelzvorgang evenly on the Distributing both electrodes can suppress the suppression of several following commutations advantageously interrupted by canceling a suppression become. This changes the polarity of the lamp current and the each other electrode tip is melted off. The number of reversed oppressions may of course not be that big that no melting of the electrode tips takes place.
Bei Elektroden, die eine kleine thermische Trägheit aufweisen, kann bereits das Unterdrücken von zwei aufeinander folgenden Kommutierungen zu einer Überhitzung der Elektrode führen. Dann ist es vorteilhaft nur jede m-te Kommutierung zu unterdrücken. Damit kann eine sehr präzise Steuerung des Abschmelzvorgangs vorgenommen werden.at Electrodes that have a small thermal inertia can already suppressing two successive commutations to overheating lead the electrode. Then it is advantageous to suppress only every mth commutation. In order to can be a very precise Control of Abschmelzvorgangs be made.
Das Unterdrücken von aufeinander folgenden Kommutierungen führt zu einem Abschmelzen nur derjenigen Elektrode, die gerade Anode ist. Eine solche Folge von unterdrückten Kommutierungen kann DC-Phase genannt werden, da in der Zeit, in der die Kommutierungen unterdrückt werden, ein DC-Strom durch die Lampe fließt. Es ist vorteilhaft, dass bei aufeinander folgenden DC-Phasen die Elektroden abwechselnd die Anode bilden. Die Elektroden werden dadurch gleichmäßig abgeschmolzen. Diese bezüglich der Elektroden abwechselnde DC-Phase wird realisiert mit Hilfe einer Speichereinrichtung, die erlaubt festzustellen, welche Elektrode bei der letzten DC-Phase Anode war. Die folgende DC-Phase startet dann, wenn gerade die andere Elektrode Anode ist. Selbstverständlich kann eine DC-Phase auch nur aus einer unterdrückten Kommutierung bestehen.The Suppress of successive commutations leads to a melting only that electrode that is just anode. Such a consequence of oppressed Commutations can be called DC phase, since in time, in the the commutations suppressed be, a DC current flows through the lamp. It is advantageous that in successive DC phases, the electrodes alternately Forming anode. The electrodes are thereby evenly melted off. These in terms of the electrodes alternating DC phase is realized by means of a Storage device that allows to determine which electrode is at the last DC phase was anode. The following DC phase then starts, if just the other electrode is anode. Of course you can a DC phase consist only of a suppressed commutation.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist nach einer DC-Phase mindestens in einer Pausenzeit von 150 Sekunden keine DC-Phase einzufügen. Eine höhere Wiederholrate von DC-Phasen kann zur Schädigung der Elektroden führen. Die Pausenzeit kann auch mit der Lampenspannung ansteigen.It has been shown to be beneficial after a DC phase at least Do not insert a DC phase in a pause time of 150 seconds. A higher Repetition rate of DC phases can lead to damage to the electrodes. The Pause time can also increase with the lamp voltage.
Weiterhin hat sich gezeigt, dass zwei DC-Phasen gleicher Länge, jedoch unterschiedlicher Polarität, eine unterschiedliche Erhöhung der Lampenspannung bewirken können. Die Erhöhung der Lampenspannung fällt größer aus, falls die Elektrode mit mehreren Elektrodenspitzen abgeschmolzen wird. Vorteilhaft können daher in einem Testzyklus zwei kurze DC-Phasen unterschiedlicher Polarität an die Lampe angelegt werden. In der auf den Testzyklus folgenden längeren DC-Phase wird nun die Polarität verwendet, die im Testzyklus die größere Lampenspannungsänderung bewirkt hat. Damit wir einerseits eine höhere Effizienz der DC-Phase erreicht und es wird die Elektrode mit mehreren Elektrodenspitzen abgeschmolzen.Farther It has been shown that two DC phases of equal length, but of different polarity, one different increase can cause the lamp voltage. The increase the lamp voltage drops bigger, if the electrode is melted with multiple electrode tips. Can be advantageous therefore, in a test cycle, two short DC phases are different polarity be applied to the lamp. In the following on the test cycle longer DC phase is now the polarity used in the test cycle, the larger lamp voltage change has effected. On the one hand we have a higher efficiency of the DC phase reaches and it becomes the electrode with multiple electrode tips melted.
Es ist üblich, die Kommutierungseinrichtung mit einer Vollbrücke bestehend aus 4 elektronischen Schaltern zu realisieren. Die Vollbrücke wird von der Gleichstromquelle gespeist und die Lampe liegt im Brückenzweig. Diagonal liegende Schalter werden gleichzeitig geschaltet. Damit wird die Gleichstromquelle mit wechselnder Polarität mit der Lampe gekoppelt. Eine Kommutierung besteht aus dem Ausschalten in einer Diagonale liegender Schalter und dem Einschalten in der anderen Diagonale liegender Schalter. Zwei nebeneinander liegende Schalter sind mit dem Minuspol der Gleichstromquelle gekoppelt. Die anderen beiden mit dem Pluspol. Der Minuspol stellt in der Regel das Bezugspotenzial der Schaltungsanordnung dar. Die mit dem Minuspol gekoppelten Schalter sind deshalb meist problemlos ansteuerbar. Die mit dem Pluspol gekoppelten Schalter werden als hoch liegende Schalter bezeichnet und sind bekanntermaßen nur aufwändig ansteuerbar. Zur Ansteuerung der hoch liegenden Schalter wird eine Ladungspumpe benötigt. Diese wird nur während einer Kommutierung mit Energie versorgt.It is common for the commutation device to realize with a full bridge consisting of 4 electronic switches. The full bridge is powered by the DC power source and the lamp is in the bridge branch. Diagonal switches are switched simultaneously. This couples the DC source with alternating polarity to the lamp. A commutation consists of turning off a diagonal switch and turning it on in the other diagonal switch. Two adjacent switches are coupled to the negative terminal of the DC power source. The other two with the plus pole. As a rule, the negative pole represents the reference potential of the circuit arrangement. The switches coupled to the negative pole are therefore usually easy to control. The coupled with the positive pole switch are referred to as high-lying switch and are known to be expensive to control. To control the high-lying switch, a charge pump is required. This is powered only during a commutation with energy.
Falls nun, wie es die vorliegende Erfindung vorschlägt, Kommutierungen unterdrückt werden, kann es vorkommen, dass die Ansteuerung der hoch liegenden Schalter nicht mehr gewährleistet ist. Vorteilhaft unterdrückt die Steuereinrichtung in diesem Fall nicht die Kommutierung, sondern erzeugt zwei schnell hinter einander folgende Kommutierungen. Durch diese schnell hinter einander folgenden Kommutierungen erhält die Ladungspumpe wieder Energie und die Ansteuerung der hoch liegenden Schalter ist sicher gestellt. Die zwei Kommutierungen müssen so schnell hintereinander folgen, dass die thermische Trägheit der Elektrodenspitzen eine Temperaturschwankung durch die zwei Kommutierungen unterbindet. Experimente haben gezeigt, dass bei einem zeitlichen Abstand von unter 30 Mikrosekunden die Temperatur der Elektrodenspitzen näherungsweise konstant bleibt.If now, as the present invention suggests, commutations can be suppressed It happens that the control of the high-lying switch is not more guaranteed is. Advantageously suppressed the controller in this case, not the commutation, but generates two commutations that follow each other quickly. By these fast successive commutations receives the charge pump energy again and the control of the high-lying switch is ensured. The two commutations must be so fast in a row follow that thermal inertia the electrode tips a temperature fluctuation through the two commutations in derogation. Experiments have shown that at a temporal Distance of less than 30 microseconds the temperature of the electrode tips approximately constant remains.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of the drawing (s)
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:in the Below, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments. The figures show:
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of invention
Die Vollbrückenschaltung bildet die Kommutierungseinrichtung. Den Eingang der Kommutierungseinrichtung bilden ein oberes und ein unteres Potenzial der Vollbrückenschaltung, die mit dem Plus- und dem Minuspol der Gleichstromquelle Q verbunden sind. Den Ausgang der Kommutierungseinrichtung bildet der Brückenzweig zwischen den Knoten A1 und A2.The Full bridge circuit forms the commutation device. The input of the commutation device form an upper and a lower potential of the full bridge circuit, which is connected to the plus and minus poles of the DC power source Q. are. The output of the commutation device forms the bridge branch between nodes A1 and A2.
Sind die Schalter S1 und S4 geschlossen, so fließt ein Lampenstrom vom Knoten A1 zum Knoten A2. Nach einer Kommutierung sind die Schalter S3 und S2 geschlossen und es fließt ein Lampenstrom vom Knoten A2 zum Knoten A1. Damit wird ein rechteckformiger Strom in der Lampe EL erzeugt.are the switches S1 and S4 are closed, a lamp current flows from the node A1 to the node A2. After a commutation, the switches S3 and S2 closed and it flows a lamp current from node A2 to node A1. This will be a rectangular Electricity generated in the lamp EL.
Gesteuert werden die Schalter von der Steuereinrichtung C. Gestrichelt sind die Ansteuerleitungen von der Steuereinrichtung C zu den Schaltern eingezeichnet. Die hoch liegenden Schalter S1 und S3 benötigen zur Ansteuerung eine Ladungspumpe, die in der Steuereinrichtung C mit enthalten sein kann und nicht dargestellt ist.controlled the switches will be dashed by the controller C. the drive lines drawn by the controller C to the switches. The high-level switches S1 and S3 require a control Charge pump to be included in the control device C. can and is not shown.
Über einen Messeingang M wird der Steuereinrichtung die Eingangsspannung der Vollbrücke zugeführt, die der Lampenspannung entspricht. Unterschreitet die Lampenspannung einen vorgegebenen Schwellwert, so unterdrückt die Steuereinrichtung C mindestens eine Kommutierung.About one Measuring input M, the control device is the input voltage of the Full bridge fed to the the lamp voltage corresponds. Below the lamp voltage a predetermined threshold, the controller C suppresses at least one commutation.
An einem Sync-Eingang S liegt ein Sync-Signal an das vom Antrieb eines nicht dargestellten, rotierenden Farbrades bereit gestellt wird. Eine Verbindung zwischen der Steuereinrichtung C und der Gleichstromquelle Q deutet an, dass die Steuereinrichtung C auch zur Regelung des Lampenstroms dienen kann.At a sync input S is a sync signal to that of the drive not shown, rotating color wheel is provided. A connection between the controller C and the DC power source Q indicates that the control device C is also used to control the Lamp current can serve.
In der Praxis ist es üblich, die Steuereinrichtung mit Hilfe eines Microcontrollers zu realisieren. Der Messeingang und der Sync-Eingang führen zu einem Analog- bzw. Digitaleingang des Microcontrollers. Über bekannte Treiberschaltungen steuert der Microcontroller die elektronischen Schalter, die im allgemeinen MOSFETS sind. Der Großteil der Erfindung ist in der Software des Microcontrollers realisiert.In practice, it is common for the Steuereinrich tion with the help of a microcontroller. The measuring input and the sync input lead to an analog or digital input of the microcontroller. Via known driver circuits, the microcontroller controls the electronic switches, which are generally MOSFETs. The majority of the invention is implemented in the software of the microcontroller.
In
In
In
Zu den Zeitpunkten t1 bis t4 wird jeweils eine DC-Phase ausgelöst. Zu den Zeitpunkten t1 und t3 mit einer ersten Polarität und zu den Zeitpunkten t2 und t4 mit einer zweiten Polarität, wobei die erste und die zweite Polarität unterschiedlich ist. Deutlich ist zu erkennen, dass mit bei der ersten Polarität eine größere Lampenspannungserhöhung erzielt wird. Diese Information kann vorteilhaft genutzt werden und eine weitere DC-Phase bei der ersten Polarität auszulösen. Damit wird gezielt die jenige Elektrode mit mehreren Elektrodenspitzen abgeschmolzen. Außerdem genügt eine kürzere DC-Phase um eine gewünschte Lampenspannungserhöhung zu bewirken.To At times t1 to t4, a DC phase is triggered in each case. To the Instances t1 and t3 with a first polarity and at the times t2 and t4 with a second polarity, wherein the first and second polarities are different. Clear It can be seen that with the first polarity a larger increase in the lamp voltage is achieved becomes. This information can be used to advantage and another DC phase at the first polarity trigger. This will target the person with multiple electrode tips melted. In addition, one is enough shorter DC phase to a desired lamp voltage increase cause.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP06069665 | 2006-12-13 | ||
EP2006/069665 | 2006-12-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007057772A1 true DE102007057772A1 (en) | 2008-06-19 |
Family
ID=39399950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007057772A Ceased DE102007057772A1 (en) | 2006-12-13 | 2007-11-30 | Switching arrangement for operating discharge lamp, has commuting device with inlet, coupled with direct current source, which is coupled with output that is coupled with discharge lamp, where polarity is coupled with direct current source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007057772A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL2004486A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-04 | Ushio Electric Inc | High pressure discharge lamp light source device. |
DE102011089592A1 (en) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Osram Gmbh | DLP projector and method for projecting at least one image onto a projection surface |
WO2013131802A1 (en) | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Osram Gmbh | Circuit arrangement and method for operating at least one discharge lamp |
WO2016055299A1 (en) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | Osram Gmbh | Projection device and method for projecting at least one image onto a projection surface |
WO2016058819A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-21 | Osram Gmbh | Method for operating a discharge lamp of a projection arrangement and projection arrangement |
-
2007
- 2007-11-30 DE DE102007057772A patent/DE102007057772A1/en not_active Ceased
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL2004486A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-04 | Ushio Electric Inc | High pressure discharge lamp light source device. |
DE102011089592A1 (en) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Osram Gmbh | DLP projector and method for projecting at least one image onto a projection surface |
WO2013092750A1 (en) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Osram Gmbh | Dlp projector and method for projecting at least one image onto a projection surface |
US9699875B2 (en) | 2011-12-22 | 2017-07-04 | Osram Gmbh | DLP projector and method for projecting at least one image onto a projection surface |
DE102011089592B4 (en) | 2011-12-22 | 2019-06-19 | Osram Gmbh | DLP projector with current increase, frequency modulation and current height modulation for a discharge lamp and corresponding method |
WO2013131802A1 (en) | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Osram Gmbh | Circuit arrangement and method for operating at least one discharge lamp |
CN104170531A (en) * | 2012-03-06 | 2014-11-26 | 欧司朗股份有限公司 | Circuit arrangement and method for operating at least one discharge lamp |
CN104170531B (en) * | 2012-03-06 | 2015-12-30 | 欧司朗股份有限公司 | For running circuit arrangement and the method for at least one discharge lamp |
US9253861B2 (en) | 2012-03-06 | 2016-02-02 | Osram Gmbh | Circuit arrangement and method for operating at least one discharge lamp |
WO2016055299A1 (en) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | Osram Gmbh | Projection device and method for projecting at least one image onto a projection surface |
US10073335B2 (en) | 2014-10-07 | 2018-09-11 | Osram Gmbh | Projection device and method for projecting at least one image onto a projection surface |
WO2016058819A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-21 | Osram Gmbh | Method for operating a discharge lamp of a projection arrangement and projection arrangement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2090143B1 (en) | Circuit arrangement for operation of discharge lamps, and method for operation of discharge lamps | |
EP2382847B1 (en) | Method and electronic power supply for operating a gas discharge lamp and a projector | |
DE2036627C3 (en) | Feed circuit for gas discharge lamps | |
DE10220509A1 (en) | Method and circuit arrangement for operating a high-pressure gas discharge lamp | |
DE60305576T2 (en) | ECG with dimming for discharge lamp | |
DE102007057772A1 (en) | Switching arrangement for operating discharge lamp, has commuting device with inlet, coupled with direct current source, which is coupled with output that is coupled with discharge lamp, where polarity is coupled with direct current source | |
DE102011089592B4 (en) | DLP projector with current increase, frequency modulation and current height modulation for a discharge lamp and corresponding method | |
DE69912101T2 (en) | CIRCUIT | |
EP2382846A2 (en) | Method and electronic operating device for operating a gas discharge lamp and projector | |
EP2417837B1 (en) | Circuit arrangement and method for operating a high-pressure discharge lamp | |
EP2604098A1 (en) | Method for operating a high-pressure discharge lamp outside the nominal power range thereof | |
DE2445033B2 (en) | DC CONVERTER | |
EP2156712B8 (en) | Circuit arrangement for operating discharge lamps and method for operating discharge lamps | |
DE1764624C3 (en) | Device for igniting a gas and / or vapor discharge tube by means of a high-frequency voltage and for feeding this tube | |
DE2165602C2 (en) | Arrangement for generating a high DC output voltage which changes cyclically and in steps at a high frequency | |
DE19922039A1 (en) | Fluorescent lamp choke for a gas discharge lamp and method for operating it includes a DC-AC converter fed by a DC source having a bridge circuit with first and second controllable switches fitted parallel to the DC source. | |
DE102010018325A1 (en) | Method and control circuit for the start of a gas discharge lamp | |
EP2236012B1 (en) | Method for the operation of and circuit arrangement for light sources | |
CH636210A5 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CHARGING A CAPACITOR, AND USE OF THE METHOD. | |
WO1982003744A1 (en) | Device for the supply of at least one fluorescent tube | |
EP2526741B1 (en) | Circuit arrangement and method for rapid commutation during square wave operation of high-pressure discharge lamps | |
DE102008016888A1 (en) | Switching arrangement for stabilized operation of high pressure discharge lamp in headlight for motor vehicle, has capacitor connected with inverter, such that commutation voltage increases lamp voltage during commutation phase of lamp | |
DE2323287C3 (en) | Circuit arrangement for igniting and operating a discharge lamp fed by an alternating current source | |
DE1811048A1 (en) | High frequency power supply circuit | |
DE2134544A1 (en) | LIGHTING DEVICE WITH GAS DISCHARGE TUBE WORKING IN PULSE OPERATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: OSRAM GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG, 81543 MUENCHEN, DE Effective date: 20111205 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: OSRAM GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: OSRAM AG, 81543 MUENCHEN, DE Effective date: 20130205 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: OSRAM GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GMBH, 81543 MUENCHEN, DE Effective date: 20130821 |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20141017 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |