(57)【要約】  本発明は、高圧放電ランプを点弧および始動するための方法であって、バーストの所定の時間にわたって引継電圧を前記高圧放電ランプに印加し、前記引継電圧に点灯パルスを重畳することにより、該点灯パルスの電圧と該引継電圧とが加算され、２つのバースト間にポーズが設けられる方法において、バーストごとに、または１バースト内で、点灯パルスを前記引継電圧の正の半波値から該引継電圧の負の半波値に切り換え、該引継電圧の正の半波値から該引継電圧の負の半波値に切り換えることを特徴とする方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電ランプを点弧および始動するための方法であって、
バーストの所定の時間にわたって引継電圧を前記高圧放電ランプに印加し、
前記引継電圧に点弧パルスを重畳することにより、該点弧パルスの電圧と該引継電圧とが加算され、
２つのバースト間にポーズが設けられる方法において、
バーストごとに、または１バースト内で、点弧パルスを前記引継電圧の正半波から該引継電圧の負半波に切り換え、該引継電圧の負半波から該引継電圧の正半波に切り換えることを特徴とする方法。
【請求項２】
２つのバースト間の前記ポーズを短縮する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
バースト内で中止基準に達した場合、前記点弧パルスを前記引継電圧の正半波から該引継電圧の負半波に切り換え、該引継電圧の負半波から正半波に切り換え、該バーストを中止しない、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記引継電圧は、数ｋＨｚの周波数を有する正弦波電圧である、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記引継電圧は、１００Ｈｚ領域の方形波電圧である、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電ランプを点弧するための方法に関する。本発明はとりわけ、放電ランプの点弧性が極性に依存するという問題に対応し電子的動作回路で実施することができる点弧方法に関する。かなり以前から、電子的安定器を使用することが多くなってきている。高圧放電ランプは動作の点で、低圧放電ランプより扱うのが困難であるため、電子的動作回路にかかる手間はより大きい。高圧放電ランプは通常、低周波の方形波電流によって動作する。このような方形波電流は「揺動直流電流動作方式（wackelnder Gleichstrombetrieb）」とも称される。この方形波電流は１００Ｈｚ〜１ｋＨｚの間の領域で変化し、準直流動作にもかかわらずランプの電極にかかる負荷が均質になることを保証する。従来は、このような信号を生成するためにたいていはフルブリッジを使用していた。これによってコストが高くなるので、最近は信号を生成するためにハーフブリッジを使用し、４つの結合コンデンサから成る対称化ネットワークにランプを埋め込む方向に移行している。
【０００２】
背景技術
ＤＥ１０２００４０１７４７９Ａ１から、このような安定器が公知である。ここでは、ランプを低周波の方形波信号によって動作させる。このような動作回路は、点弧を行うためにしばしば、ランプに印加される電圧に数千Ｖの高い点弧電圧パルスを重畳する重畳点弧回路を備えることが多い。このような重畳は従来は、正極の象限または負極の象限のランプ電圧でしか行われなかった。それゆえ従来は、ランプに正または負の点弧パルスのみが印加されていた。このことにより、点弧パルスの電圧は、ランプに印加される無負荷電圧（いわゆる引継電圧）に対して常に一定になる。しかし、常に同じ極性の点弧パルスを印加されると異常な特性を呈するランプも存在する。その際にはランプは一種のダイオードとして作用し、これによって、ハーフブリッジおよび対称化コンデンサによる駆動制御時に問題が生じる。コンデンサの電荷は不均質になり、このことはランプの電圧にも影響を及ぼし、ランプを動作させることができなくなってしまう。動作回路は、ある程度の時間にわたってランプの点弧を試行する。この点弧が成功しないと、動作回路は電圧を比較的長い時間にわたってスイッチオフした後に再試行を開始する。この時間は、ランプが直ちに整流作用を引き起こすことがない状態になるために必要である。ユーザにはこのことは不快となる。というのも、照明器具が実際に光を出力するまで長時間待たなければならないからである。
【０００３】
発明が解決しようとする課題
それゆえ本発明の課題は、高圧放電ランプをより迅速に始動できるように該高圧放電ランプの点弧方法を改善することである。
【０００４】
本発明の開示
前記課題は、請求項１記載の方法によって解決される。高圧放電ランプの点弧は、通常はいわゆるバーストで行われる。このバースト時間は典型的には数秒であり、この時間中にランプに、数十Ｈｚ〜数千Ｈｚの周波数を有する点弧パルスが印加される。従来はこのバーストで、常に等しい極性の点弧パルスが生成されていた。次のようなランプ、すなわちこのような多数の点弧パルスの後に、該ランプに供給されたランプ電流を整流する状態になってしまうランプが幾つか存在する。このような整流作用により、結合コンデンサの電荷は均質でなくなる。このことは動作回路によって認識され、動作回路は点弧電圧およびランプ電圧を遮断する。というのも、このことは中止基準であるからだ。結合コンデンサ内の電荷を均質化して、ランプを、再度の点弧パルスで再び整流作用を引き起こすことがない状態にするためには、比較的長いポーズが必要である。それゆえ、中止基準の後のポーズを短縮し、次のバーストでは、引継電圧に対して相対的に９０°位相シフトされた点弧パルスを供給するか、または、中止基準に達した場合にバースト内で点弧パルスの位相位置を中止なしで切り換えることを提案する。このことの利点は、ランプ状態を正常化し、かつ、結合コンデンサを極性反転によって均質な電荷状態にできることである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】動作回路およびランプを備えた装置を示す。ランプ電圧ＵＬは動作回路とランプとの間で測定されている。
【図２】従来技術による点弧の流れを示す。
【図３】本発明の第１の実施形態による、正弦波形のランプ電圧による点弧の流れを示す。
【図４】本発明の第１の実施形態による、方形波形のランプ電圧による点弧の流れを示す。
【図５】本発明の第２の実施形態による、正弦波形のランプ電圧による点弧の流れを示す。
【０００６】
本発明の有利な実施形態
図１に、ランプ２が接続された電子的動作回路１を示す。ＵＬは、ランプ２に印加されるランプ電圧を示す。
【０００７】
図２に、従来技術による手法のこのようなランプ電圧を、時間軸に対してプロットしている。時点ｔ０において、動作回路はランプ点弧を開始する。その際には、‐ここでは正弦波形である‐ランプ電圧がランプに印加される。この電圧は通常は数百Ｖであり、電気的な降伏後にランプ電極間で気体放電を安定化するのに使用される。それゆえこの電圧は引継電圧と称される。というのもこの電圧は、点弧後に得られる電力をランプが引き継ぐことを保証するからである。第２の正の最大値ごとにそのつど、点弧パルスに数ｋＶの電圧を重畳する。点弧パルスは引継電圧に対して、同じ極性を有するかまたは逆の極性を有する。正弦波振動の周波数は、典型的には数ｋＨｚである。したがってランプには、１秒あたり非常に多数の点弧パルスが印加される。このことによって、上記ですでに言及したように、プラズマと電極との相互作用によってランプが整流特性を有するようになる。このことによって、結合コンデンサにかかる負荷は不均質になり、該結合コンデンサに蓄積される電荷も一層不均質になる。このことによってある程度の時間が経過すると、動作回路が点弧を時点ｔ１で中止する状態になる。その後、動作回路のシーケンスでは時点ｔ２まで比較的長いポーズが設けられる。このようなポーズは、結合コンデンサ内の電荷を均質にし戻し、充填物および電極を有するランプが通常の振舞いを有するまで該ランプを冷却するために必要である。
【０００８】
第１の実施形態
ちょうどここが本発明の出発点である。図３に、本発明の第１の実施形態の方法を示す。
【０００９】
第１のバーストでは、これら２つの方法に相違点はない。ランプに、引継電圧と同じ極性または逆の極性を有する点弧パルスを印加する。しかし本発明の方法では、ｔ１とｔ２との間の時間、すなわち中止基準３と第２のバーストとの間の時間はより短くなっている。その後、第２のバーストで、第１のバーストと逆の位相位置を有する点弧パルスをランプに印加する。このことにより、ランプが整流器のように振舞わないように該ランプのプラズマを形成することができる。
【００１０】
驚くべきことに、第２のバーストで点弧パルスを単純に極性反転することにより、従来技術で生じたランプ点弧の問題が解消されることが判明した。このような極性反転を行うことにより、２つのバーストの経過後に観察すると、結合コンデンサにかかる負荷はより均質になる。さらにランプは、引継電圧に対して異なる極性をとる点弧パルスにより、整流器のように作用する状態をとらないようにされる。このことにより、通常はランプを第２のバースト中に問題なく始動することができる。
【００１１】
このような方法を適用できるのは、もちろん、比較的高い周波数の正弦波電圧をランプに印加する機器だけではなく、方形波電圧を使用する動作回路にも本発明の方法を使用することができる。その際には、この方形波電圧をより低い周波数とすることもできる。図４に、このような回路の電圧経過を示す。ここでは、点弧電圧パルスは方形の中央に位置する。この点弧電圧パルスは方形のちょうど開始部分に重畳することもでき、また、終了部分または別の任意の箇所に重畳することもできる。
【００１２】
第２の実施形態
扱いが特に困難なランプの場合、該ランプがすでに第１のバーストで整流特性を示したためにすでにこの第１のバーストで中止基準３に達するという事態が発生することがある。それゆえ第２の実施形態では、第１の実施形態の発展形態として、中止基準３によって中止されることがなくなるようにされる。この実施形態では、中止基準３が満たされると直ちに（図５）、バースト内で点弧パルスの極性を変化する。このように極性を直ちに反転することは、整流作用に対して直ちに抗することになり、時点ｔ２におけるバーストの終了までランプを「通常状態」に近づけることができる。もちろんこの実施形態も、方形波電圧や他の任意の適切な交流電圧に適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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