用於驅動氣體放電燈的方法和設備的製作方法
2023-11-10 12:49:17
專利名稱：用於驅動氣體放電燈的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種利用交流燈電流來驅動氣體放電燈的方法
和設備。本發明特別涉及到驅動高強度放電燈(HID)，即比如高壓鈉 燈、高壓汞燈、金屬卣素燈之類的高壓燈。下面將具體針對HID燈來 解釋本發明，但是本發明的應用並不限於HID燈，本發明通常還可以 被應用於其他類型的氣體放電燈。
背景技術：
氣體放電燈在本領域內是已知的，因此在這裡不需要對氣體放電 燈詳作解釋。只要說氣體放電燈包括位於填充有可電離的氣體或蒸氣
的封閉容器內的兩個電極就足夠了。所述容器通常由石英或陶瓷製成， 具體來說有多晶氧化鋁(PCA)。所述電極被設置成彼此相距一定距 離，在操作期間，在這些電極之間保持電弧。
氣體放電燈的一個重要問題在於，通常在9kHz到lMHz的範圍內 可能發生聲共振(即壓力共振)，並且這一問題在HID燈的情況下特 別嚴重。作為聲共振的結果，所述電弧的行為變得不可預測並且可能 不穩定；所述電弧可能會觸及到容器並損壞容器，並且所述電弧可能 熄滅。此外，可聽頻率範圍內的聲共振可能會導致令人討厭的可聽噪 聲。聲共振包括共振壓力變化，並且壓力變化的一個重要來源是功率 變化；如果燈功率發生變化，則所述電弧中的功率耗散就會發生變化， 這會導致所生成的熱量發生變化並且進而導致壓力發生變化。因此， 期望在恆定功率下操作燈。
以恆定功率操作放電燈的一種顯而易見的方式是DC操作。但是 DC操作也包括一些缺點，其中包括電極的非對稱腐蝕。為了避免這些 缺點，已經知道利用換向DC電流來操作放電燈，所述換向DC電流即 具有恆定幅值但是具有交變方向的燈電流。
在理想情況下，電流換向(即電流方向的改變)是瞬時的，但是 在實踐中，電流幅值在一個非零時間間隔內減小到零並且隨後在相反 方向上增大。這就導致具有換向頻率的功率驟降(dip)，如上所述，
5這種功率變化可能會導致共振。
通常利用大約100Hz的電流頻率來操作氣體放電燈，但是有研究 在更高電流頻率下操作氣體放電燈的趨勢，因為這樣可以允許使用更 小的電路組件，從而可以降低成本。這種做法提高了遇到聲共振頻率 的風險。在這方面的一個問題在於，雖然更高的頻率範圍具有無共振 區域，但是共振頻率可能從燈到燈發生改變並且可能隨時間改變，因 此很難甚至不可能選擇一個在所有時間對於所有燈都將是安全的無共 振操作頻率的特定操作頻率。此外，當電流頻率增大時，電流周期減 小。另一方面，非零換向間隔的持續時間不與電流周期成比例；因此， 相對於電流周期，換向間隔獲得權重，並且相應的壓力變化變得更為 嚴重。
如果燈驅動器是半橋正向換向(HBCF)設計則將是有利的，因為 這種電路很容易獲得並且成本相對較低。但是在這種設計中，在生成 換向直流時會有相對較大的電流波紋，因此這種驅動器包括與燈並聯 的電容器，為了減小所述波紋，該電容器必須相對較大。另一方面， 換向所需要的時間至少部分地取決於該電容器，更大的電容將導致更 長的換向時間。
發明內容
本發明的一個目的是消除或者至少部分地減輕上面提到的問題。
具體來說，本發明的一個目的是提供一種利用換向燈電流驅動氣 體放電燈的方法以及一種用於執行該方法的燈驅動器，從而降低由電 流換向引發聲共振的概率。
根據本發明的一個重要方面，換向時刻被隨機化。作為結果，由 換向引發的壓力變化不再是具有一個特定頻率的周期性變化，而是分 散在一定頻率範圍內，同時顯著降低了各單一頻率下的功率貢獻。
在從屬權利要求中提到了其他有利的細節。
通過在下面參照附圖描述一個或多個優選實施例來進一步解釋本 發明的上述和其他方面、特徵以及優點，附圖中的相同附圖標記指代 相同或類似的部件，其中圖l是示意性地示出了一個燈驅動器的方框圖； 圖2A-D是示意性地示出了不同情況下的作為時間的函數的燈電 流和燈功率的時序圖3是示出了傅立葉係數的曲線圖4A是示意性地示出了根據本發明的燈驅動器的方框圖； 圖4B是示意性地示出了根據本發明的燈操作的時序圖； 圖5A-C示出了能量譜； 圖6A-B示出了能量譜；
圖7是示意性地示出了根據本發明的燈驅動器的方框圖。
具體實施例方式
下面將具體針對HBCF類型的燈驅動器的情況來解釋本發明，但 是應當注意到，本發明並不限於這種設計的驅動器，而是可以被應用 於同樣能夠提供優點的其他驅動器類型。
圖l是示意性地示出了根據現有技術的用於驅動氣體放電燈ll的 示例性燈驅動器10的方框圖。該燈驅動器10具有本領域技術人員應 當已知的的半橋正向換向設計。兩個開關Ml和M2與相應的二極體 D1、D2 —起被串聯設置在耦合到基本上恆定的電壓源V的兩條電壓軌 之間。該電壓源的設計與本發明不相關。兩個電容器C1和C2也被串 聯設置在所述兩條電壓軌之間。燈11耦合在一方面所述兩個開關Ml 和M2之間的結點與另一方面所述兩個電容器Cl和C2之間的結點之 間，其中電感器L與燈11串聯設置，電容器C與燈11並聯設置。所 述兩個開關Ml和M2由控制器12交替控制，從而使得它們絕不會同 時閉合(即導通)，正如下面所描述的那樣。
在所述電流周期的前一半內，下方開關M2打開(即非導通)， 上方開關Ml在相對較高的頻率下打開及閉合。所述燈電流具有第一 方向；當上方開關Ml閉合時電流幅值增大，當上方開關M1打開時電 流幅值減小，從而使得燈電流I具有DC平均值和高頻波紋。所述波紋 的大小取決於電容器C的大小為了得到更小的波紋，電容值必須更 高。
在所述電流周期的後一半內，上方開關Ml打開(即非導通)， 下方開關M2在相對較高的頻率下打開及閉合。所述燈電流具有與第一方向相反的第二方向；當下方開關M2閉合時電流幅值增大，當下 方開關M2打開時電流幅值減小，從而使得燈電流I具有DC平均值和 高頻波紋。該波紋的大小取決於電容器C的大小。在從電流周期的前 一半過渡到該電流周期的後一半時，電流必須從自電感器L流向第二 電容器C2的電流改變到自第一電容器C1流向電感器L的電流。這意 味著流經所述電容器C的電流方向發生反轉，也就是說該電容器必須 被放電並且在相反方向上充電。這一換向所需要的時間取決於線圈和 電容器C的大小為了減少換向時間，電容值必須更低。
因此，對於所述電容器C有兩個互相矛盾的要求，即為了減小波 紋而要求其增大，同時為了減少換向時間又要求其減小。最終選擇的 電容器大小將涉及到波紋大小與換向時間之間的折衷。根據本發明， 換向時刻如後面所解釋的那樣被隨機化，結果使得換向對於觸發可能 的共振的影響被減小，從而允許為了減小波紋而增大所述電容器C的 大小。
隨機化換向時刻的實際效果取決於幾個因素，特別是換向期間的 電流波形，這在很大程度上又由驅動器的硬體組件決定，甚至由所述 開關M1和M2的開關特性決定，因此對於給定的驅動器來說，功率驟 降的輪廓將被視為恆定的設備屬性。在實踐中將很難甚至不可能隨意 操縱換向波形的形狀。下面將給出一些模型，其全部都是對於實際功 率驟降的實時輪廓的某種程度上的近似，並且將得出以下結論在所 有實際情況下，本發明的想法都可以給出改進。
圖2A示意性地針對以換向電流操作的燈示出了作為時間的函數
的燈電流(上方曲線圖)和相應的燈功率(下方曲線圖)。燈電流I
具有恆定幅值(在該圖中忽略了電流波紋)，但是在換向時刻h、 t2、
t3、 t4、 ts處改變方向。在該圖中的換向是理想的，也就是說在零時間
內無限快地發生，因此燈功率P是恆定的。電流周期被表示為T。但
是在實踐中，由於電感器L的電感以及電容器C的電容的非零值，換
向並不是理想的，而是將需要非零換向時間，正如將利用下面的模型 所解釋的那樣。
圖2B示意性地示出了一個模型，其把燈電流描述為無限快地下降 到零又從零無限快地升高，但是在電流下降到零(例如在時間tx處) 與電流在相反方向上升高(例如在時間ty處)之間存在小的延遲時間
8td。換向間隔被表示在l處。圖2B的下方曲線圖示出了所得到的燈功 率P。在各換向間隔之外，燈功率P是恆定的；與各換向間隔相對應， 燈功率P表現出持續時間為U的矩形功率驟降2;這些驟降明顯具有 驟降重複周期T(^T/2。
圖2C示意性地示出了一個更為實際的換向模型，其中電流幅值根 據時間的線性函數減小到零、過零並且立即在相反方向上按照時間的 線性函數升高，從而使得電流的時間導數在從U到tB的換向間隔3期 間是恆定的。同樣地，換向間隔3具有被定義為tftB-U的持續時間。 與各換向間隔相對應，燈功率P表現出具有相同的驟降重複周期 T0=T/2的功率驟降4，但是所述功率驟降4現在為三角形。
圖2D示意性地示出了另一個更為實際的換向模型，其中電流幅值 以不斷增大的速度減小隨後以不斷減小的速度逼近零、過零並且在相 反方向上以不斷增大的速度升高隨後以不斷減小的速度逼近標稱電流 電平，從而在從U到tB的換向間隔5期間，燈功率表現出具有餘弦形 狀的功率驟降6。
應當注意到，所述功率驟降2、 4、 6代表能量，其能量的數量分 別對應於相應驟降的表面積。如果所述功率驟降2、 4、 6的持續時間 td彼此相等，則矩形功率驟降2的能含量是三角形功率驟降4和餘弦形 驟降6的能含量的兩倍大。為了允許在下面對於彼此相等的能含量進 行比較，對於每一種功率驟降形狀將把功率驟降持續時間定義成使得 所述能含量總是相同的，該能含量將被稱作"換向能量"Ec。對於上 面描述的模型，這意味著三角形功率驟降4的持續時間tdt等於餘弦形 功率驟降6的持續時間tde,並且是矩形功率驟降2的持續時間U的兩 倍長，正如圖2D的放大圖中所示出的那樣。對於下面的討論將根據 tdc=tdr=tdt/2=To/L來關於換向重複周期Tn定義功率驟降持續時間，其 中L是整數。此外，由於這些功率驟降是由換嚮導致的，因此其在下 文中還將被稱作"換向驟降"。
還應當注意到，用於近似換向驟降的輪廓的具有其他形狀的其他 模型也是可能的，但是這對於下面的討論的結果沒有什麼影響。
所述換向驟降2、 4、 6是周期性的，其驟降周期Tn=T/2。可以通 過把功率P視為時間的函數P(t)並且根據下面的公式把該周期性函數 展開成傅立葉級數來確定其頻譜內容打==一oo
f孕 『0 孕
係數Cn與頻率n/To相關，其中n是整數。圖3是示出了對應於 tdC=tdr=tdt/2=To/8的這些係數"的曲線圖，同時為了方便起見把燈功率 P歸一化到P4W。方形點表示對應於矩形功率驟降2的係數，三角形 點表示對應於三角形功率驟降4的係數，圓形點表示對應於餘弦形功 率驟降6的係數。對於矩形功率驟降2， |d|2=0.015並且|(^2|2=0.013。對 於三角形功率驟降4和餘弦形功率驟降6，所述係數僅僅略微更小。這 意味著與最壞情況形狀(矩形)相比平滑換向驟降的形狀並不會顯著 減小最強係數的幅值。
上面的情況在換向驟降精確地以重複周期T。發生時適用。根據本 發明，圍繞所述重複周期To隨機地調製換向時刻，即對換向時刻進行 隨機相位調製，正如將參照圖4A和4B解釋的那樣。
圖4A是與圖l可比的根據本發明的驅動器40的圖示，圖4B示出 了發生在燈11中的燈電流I (中間曲線圖)的與圖2B可比的曲線圖。 圖4B還示出了示例性時鐘信號Scl，其定義時間基礎並且由時鐘信號 發生器45生成。圖4A把時鐘信號發生器45顯示在控制器42外部， 但是應當注意到，時鐘信號發生器45也可以是控制器42的內部組件。
時鐘信號ScL定義了具有相等持續時間T。的相繼時間單元。在所 示出的該例中，單元邊界與時鐘信號Scl的上升沿重合。應當注意到， 在換向與時鐘信號SCL的上升沿重合或者由其觸發的情況下將獲得如 圖2A-2D所示的圖1的系統10的操作。在這種情況下，換向驟降在各 時間單元內的位置將總是相同的，並且換向驟降將是精確地周期性的。 但是根據本發明，換向驟降在各時間單元內的位置隨機地改變。所述 改變可以是連續的，但是所述改變也可以是離散的，這意味著時間單 元具有預定數目的L個用於換向驟降的可能位置，其對應於預定數目 的可能的換向開始時刻；這些時刻將被表示為換向相位(pc。此外，所 有可能位置的概率都彼此基本上相等。
在圖4B中針對矩形換向驟降示出了根據本發明的操作方法，但是
10可比的解釋也適用於三角形換向驟降或者任何其他形狀的換向驟降。
在圖4B中，用於換向驟降的可能位置的預定數目L等於8，但是應當 認識到，該數目僅僅是作為說明性實例選擇的。優選地根據公式L=T0/td 來選擇L，或者至少近似地按照該公式來選擇。相反，可以認為把所 述時間單元細分成具有相等持續時間A-To/L的L個時間片段，從而使 得在該優選實施例中A-td成立。
如圖4B所示，在開始於時間h的第一時間單元內，換向驟降51 位於第二時間片段中；
在開始於時間t2的第二時間單元內，換向驟降52位於第六時間片
段中；
在開始於時間t3的第三時間單元內，換向驟降53位於第四時間片
段中；
在開始於時間t4的第四時間單元內，換向驟降54位於第七時間片 段中。
為了執行上面的操作，驅動器40包括隨機發生器43和相位調製 器44，其可以如圖所示位於控制器42的外部，但是也可以是控制器 42的集成部件。可能位置的數目L可以是預定的固定數目，但是也有 可能的情況是相位調製器44具有用於接收關於L的選擇以作為輸入信 號的輸入端。可替換地還有可能的情況是相位調製器44具有用於接收 所述單元片段的持續時間A以作為輸入信號的輸入端。
在操作中，相位調製器44生成用於控制器42的相位信號X，該相 位信號X表示下一個時間單元內的換向相位cpc的值。作為說明，相位 信號X可以表示在1;L範圍內的整數。為了與所述時間單元同步，相 位調製器44可以如圖所示接收時鐘信號SCL。相位調製器44例如可以 由時鐘信號ScL的下降沿觸發來生成對應於其相位信號X的新值。
在接收到時鐘信號ScL的上升沿時，控制信號42等待根據
tDELAY-(X-l).A計算的延遲時間tDELAY以跳過(X-l)個單元片段，並且隨
後開始執行換向操作，從而使得換向驟降位於第X個單元片段中。在
連續操作中，tDELAY可以具有在零到To-A之間的任意值。應當注意到， 換向的開始的相位(PC由(pc-tDELAY/To給出，所述相位在一個時間單元 內的範圍是從0到1。
由於每一個時間單元都包含一個換向時刻，因此平均換向周期將仍然是Tn，但是在各單獨情況下，相繼的換向驟降之間的時間可能長 於Tc (比如在驟降51與52之間)或者短於TD (比如在驟降52與53 之間)。
當利用平均重複周期To隨機地調製實際換向時刻時，也就是說當 對換向時刻進行隨機相位調製時，可以用下面的公式來表示換向驟降 (其被視為構成能量脈衝)的能量譜(以W2/Hz計)
5'(/) = P2|K(/)|2{.SU/) + A'2(/)}
其中，SKf)描述隨機相位調製的連續部分，S2(f)描述離散部分。因 數lV(f^考慮脈衝的形狀。
顯而易見，在S(f)中，在f-L/To及其倍數處可以存在離散頻率， 但是不需要存在。這種情況不同於沒有調製的原始情況，在所述原始 情況中，離散頻率總是存在並且發生在f-l/To及其倍數處。
圖5A是針對L=8示出了作為相對頻率fT。的函數的函數S"f)(連
續曲線)和S2(f)(離散點)的曲線圖。通常來說，Si(f)對於汀0=11丄等
於零，其中n是整數，而S2(f)的離散貢獻則恰好出現在這些位置處。
圖5B是針對L=8示出了作為相對頻率汀o的函數的函數IV(f)卩的 曲線圖，其中示出了矩形驟降(曲線71)、三角形驟降(曲線72)以 及餘弦形驟降(曲線73)的實例。可以看出，對於這些實例來說，lV(f)l2 對於fT^n.L等於零，從而掩蔽了除f-O處之外的S2(f)的離散貢獻，其 中f-O對應於DC分量，由於其不引發共振因此在這裡不作進一步考慮。 在圖5C的曲線圖中對於大於零的頻率示出了通過把如圖5A中所 示的S"f)+ Sz(f)與如圖5B中所示的jV(f)卩相乘而獲得的相應函數S(f)。 可以看出，S(f)在這種情況下是連續函數，也就是說其沒有離散貢獻。 從該圖中可以進一步看出，平滑換向驟降的形狀對於汀o〈L的頻譜沒 有多大影響。在大約汀。-1.5.L處，矩形驟降情況表現出一個在其他兩 種情況中無法看到的較小的最大值。
在其中To-40jis、功率驟降持續時間為5fis並且1^8的一個實例中， 發現對於未經調製的情況，25kHz處的笫一傅立葉係數對於矩形驟降
12為ldf-0.015。同樣是對於矩形驟降，如果換向時刻被隨機調製，則頻 譜是連續的，最大值仍然處於25kHz處。但是如果計算100Hz帶寬(這 是對於燈共振帶寬的合理估計)內的功率變化，則發現其大約小了 250 倍。這是因為大多數功率波紋已被從所述共振帶中移出。因此，在沒 有關於共振頻率的具體知識的情況下降低了共振的風險。
對於任意驟降形狀，由lV(f)卩的零掩蔽S2(f)的情況不必然會發生，
這是因為IV(f)卩不必需在正確的頻率處具有所需的零。從Nyquist的理 論可知，使得這些零存在的標準是脈衝的各側圍繞該側的對應中點的 點對稱性(以及要求TclVL，其中T畫加表示功率驟降持續時間或 換向時間)。這種對稱性也被稱作遞/麼## "e幼'g/fl/^w附"o;,，具 有這種屬性的脈衝^皮稱作Nyquist脈衝。
在一般的實踐中，換向驟降可能不會表現出這種Nyquist形狀。但 是即使在這種情況下也仍然有可能優化L以便實現對S2(f)的離散分量 的顯著抑制。
首先，有可能簡單地選擇L的較大值。於是S2(f)的各離散頻率分 量處於高頻，因此在IV(f)f的尾部較遠處。因此其被強烈抑制。這在所 述驟降具有比如升餘弦形狀之類的平滑形狀的情況下特別是成立的。
其次，有可能通過把驟降寬度估計為並且根據 1^ToAcTc^來選擇L而得到一個近似。所述抑制將不是完美的，但 是在許多情況下仍然足夠好。這一點由下面的實例證明，其中脈沖形 狀被特意選擇成非最優的。假設換向驟降具有矩形形狀(最壞情況)， 並且特意把持續時間選取成25%過小。圖6A是與圖5B可比的曲線圖， 其中示出了原始的正確驟降(曲線77)和錯誤驟降(曲線78)的頻譜 IV(f)卩。顯而易見，不再有對於S2(f)的完全抑制。在圖6B中示出了對 於S(f)的影響，該圖是與圖5C可比的曲線圖。可以明顯看出，與最優 形狀的較大偏差導致再次存在較小的離散頻率分量(在該圖中被顯示 為鑽石形)。但是如果對於這種情況計算一次諧波並且將其與未經調 制的情況(圖3)的一次諧波進行比較就可以有以下發現
1) 所述一次諧波位於L倍的頻率處(這裡是8倍)；並且
2) —次諧波要弱得多(在這裡大約弱20倍)。
3) 此外，諧波的次數更低。
因此，即使在遠非最優的驟降形狀的情況下也可以實現改進。應當注意到，在實踐中不太可能出現所討論的偏差，因此可以合理地假
設本結論實際上對於任何實際脈衝形狀和適當選擇的L值都是有效 的。
圖7是根據本發明的驅動器80的與圖1可比的圖示，其包括配備 有隨機發生器功能的開關控制器82,所述隨機發生器功能可以處在控 制器82外部，但也可以是控制器82的集成部件。(出於筒單起見， 在該圖中沒有示出諸如時鐘發生器45和相位調製器44之類的組件)。 乘法器83接收來自燈電壓傳感器的燈電壓信號V(t)以及接收來自燈電 流傳感器的燈電流信號I(t),並且計算燈功率信號P(t)=V(t)*I(t)。估計 器84根據該燈功率信號P(t)估計對應於換向驟降的持續時間的 <Tc。mmHi。計算塊85根據L-T。/Te。，來計算L。該L值被提供到控 制器82。應當注意到，乘法器83和/或估計器84和/或計算塊85可以 是分開的，但是也可以是控制器82的集成部件。估計器84可以通過 在脈衝的半高度處取得脈衝的寬度來估計〈Te。m^值。還有可能的情況 是估計器84可以通過取得驟降的面積並且將其除以高度來估計
取代估計器84，驅動器80可以包括傅立葉計算器，其通過計算 FFT並且檢查對應於f-L/To的係數來計算離散頻率分量lc^，並且將結 果提供到控制器82。在這種情況下，控制器82被設計成改變L並且把 L設置在使得ldf足夠低的值。
可替換地，取代估計器84，驅動器80可以包括相關器，其被設計 成把瞬時功率與參考信號(其對於一次諧波處在頻率f-L/T。處)相關， 並且把結果提供到控制器82。在這種情況下，控制器82被設計成改變 L並且把L設置在使得所述結果被最小化的值。
總而言之，本發明提供一種利用換向燈電流驅動氣體放電燈的方 法，其中所述燈電流具有平均換向頻率1/To，所述燈電流優選地具有 恆定的幅值。為了反制對於聲共振的激勵，對換向時刻的相位(pc進行 隨機調製。結果使得燈功率中的離散頻率分量數目更少、頻率更高並 且更弱。從而降低了燈共振的風險。
雖然在附圖和前面的描述中詳細說明並描述了本發明，但是本領 域技術人員應當注意到，這種說明應被視為說明性或示例性而非限制 性的。本發明不限於所公開的實施例；相反，在如所附權利要求書限定的本發明的保護範圍內可能有幾種變型和修改。
例如，在實踐中可能發生這樣的情況對於一個特定的時間單元 有X=l,而對於緊接在前的時間單元則有X-L。這將對應於兩次換向 彼此緊隨的非優選情況。為了避免這種情況，有可能定義成使得控制 器42總是至少應用一個最小延遲TDELAY，min=A。還有可能從不使用最 後一個時間片段，這對應於相位信號X表示在[1;L-11範圍內的一個整 數的情況。還有可能從不使用第一個時間片段，這對應於相位信號X 表示在2;L範圍內的一個整數的情況。還有可能同時採取上述兩種措 施，這對應於相位信號X表示在2;L-1範圍內的一個整數的情況。
此外，雖然圖4的驅動器40被顯示為半橋，但是本發明用任意種 類的換向器技術來實現，比如全橋技術。
通過研究附圖、本公開內容和所附權利要求書，本領域技術人員
變。在權利要求書中，"包:"二詞不排l^其他元件i步驟，"一 個，，不排除多個。單一處理器或其他單元可以實現在權利要求書中引 述的幾個項目的功能。在互不相同的從屬權利要求中引述某些措施並 不表示不能使用這些措施的組合來獲益。可以把電腦程式存儲/分發 在適當的介質上，比如與其他硬體一起提供或者作為其他硬體的一部 分的光學存儲介質或固態介質，但是也可以通過其他形式來分發計算 機程序，比如通過網際網路或者其他有線或無線電信系統。權利要求中 的任何附圖標記不應被理解成限制其範圍。
在上面參照方框圖解釋了本發明，所述方框圖示出了根據本發明 的設備的各功能塊。應當理解的是，可以用硬體來實施這些功能塊當 中的一個或多個，其中通過單獨的硬體組件來執行這種功能塊的功能，
但是也有可能用軟體來實施這些功能塊當中的一個或多個，從而通過 電腦程式的一個或多個程序行或者諸如微處理器、微控制器、數字
信號處理器等可編程設備來執行這種功能塊的功能。
權利要求
1、利用換向燈電流驅動氣體放電燈(11)的方法，其中所述燈電流具有平均換向頻率(1/T0)；所述方法包括以下步驟對換向時刻的相位( top= "48" left = "37"/>)進行隨機調製。
2、 根據權利要求l的方法，所述方法包括以下步驟 生成燈電流；把時間(t)細分成具有彼此相等的持續時間(T。)的相繼時間單元；在每一個時間單元內確定一個換向時刻； 在各換向時刻反轉所述燈電流的方向，其中，在每一個時間單元內隨才幾確定相應的換向時刻的相位。
3、 根據權利要求2的方法，其中，在每一個時間單元內把相應的 換向時刻的開始的相位確定為具有從0到T。-td之間的連續範圍中隨機 選擇的值，其中td表示換向的持續時間。
4、 根據權利要求3的方法，其還包括以下步驟 接收表示相應的換向時刻的開始的相位的相位信號(X); 接收表示時間單元的起始的信號(Set);等待延遲時間(tDELAY)直到在所述時間單元內具有對應於所述相 位信號(X)的相位的時刻，並且隨後開始換向操作。
5、 根據權利要求2的方法，其還包括以下步驟 把所述各時間單元細分成具有彼此相等的持續時間A-1VL的數目為L的多個離散單元片段，其中L是預定整數；在每一個時間單元內隨機選擇其中 一個所述單元片段； 在該所選單元片段期間執行換向。
6、 根據權利要求5的方法，其中，A=td， td表示所述換向的持續時間。
7、 根據權利要求5的方法，其還包括以下步驟 接收表示所選單元片段的編號的相位信號(X); 接收表示時間單元的起始的信號(Sex);等待延遲時間(tDELAY)直到達到所選單元片段的起始，並且隨後 開始換向操作。
8、 根據權利要求5的方法，其中，如果把特定時間單元內的最後一個單元片段選擇用於換向，則防止選擇下一個時間單元內的第一個 單元片段。
9、 根據權利要求5的方法，其中，防止選擇各時間單元的最後一 個單元片段。
10、 根據權利要求5的方法，其中，根據I^To/Tc。mm來計算L，其 中〈Tc。加m〉是對換向持續時間的估計。
11、 根據權利要求10的方法，其中，通過監控燈功率(P)中的換 向驟降並且確定在換向驟降的半高度處的換向驟降的寬度來估計。
12、 根據權利要求10的方法，其中，通過監控燈功率(P)中的換 向驟降、確定所述換向驟降的面積以及把該面積除以所述換向驟降的 高度來估計〈T
13、 根據權利要求5的方法，其中，改變L，監控所述改變對能量 譜的影響，並且把L設置到導致最優能量譜的值。
14、 根據權利要求13的方法，其中，監控燈功率(P)，計算所述 燈功率(P)的快速傅立葉變換，確定對應於f-L/To的傅立葉係數，並 且把L設置成使得該傅立葉係數最小。
15、 根據權利要求13的方法，其中，監控燈功率(P)，把所述燈 功率(P)與頻率f-L/To處的參考信號相關，並且把L設置成使得所述 相關結果最小。
16、 根據權利要求l的方法，其中，所述電流具有基本上恆定的幅值。
17、 根據權利要求l的方法，其中，所述換向頻率(1/To)具有從 9kHz到lMHz範圍內的值。
18、 用於驅動氣體放電燈(11)的燈驅動器(40)，所述燈驅動 器被設計成執行根據權利要求l - 17當中的任一條的方法。
19、 根據權利要求18的燈驅動器，其具有包括串聯設置的兩個可 控開關(M1， M2)的半橋拓樸，所述燈耦合到所述兩個開關之間的節 點，並且所述燈驅動器還包括用於對所述兩個開關的開關進行控制的 控制器(42);其中，所述燈驅動器被設計成執行根據權利要求l - 17當中的任一 條的方法。
20、 根據權利要求19的燈驅動器，其還包括隨機發生器(43)和 與所述控制器(42)相關聯的相位調製器(44)。
21、 根據權利要求19的燈驅動器，其還包括與所述控制器(42) 相關聯的時鐘信號發生器(45)。
22、 根據權利要求19的燈驅動器，其具有半橋正向換向拓樸。
23、 根據權利要求19的燈驅動器，其還包括用於估計所述換向驟 降的持續時間的值〈Te。應〉的估計裝置(84)以及用於計算1V〈T師^ 的計算裝置。
24、 根據權利要求19的燈驅動器，其還包括用於計算所述換向驟 降的能量譜的離散頻率分量的傅立葉計算器。
全文摘要
本發明描述了一種利用換向燈電流驅動氣體放電燈(11)的方法，其中所述燈電流具有平均換向頻率(1/T0)，所述燈電流優選地具有恆定幅值。為了反制對於聲共振的激勵，對換向時刻的相位(C)進行隨機調製。
文檔編號H05B41/288GK101569242SQ200780047723
公開日2009年10月28日 申請日期2007年12月17日 優先權日2006年12月22日
發明者R·奧特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司