用于操作高強度放電燈的方法和系統的制作方法

專利名稱：用于操作高強度放電燈的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于操作高強度放電燈的方法和系統。
背景技術：
高強度放電(HID)燈是一種電燈，其借助于裝在由例如熔融石英或熔融氧化鋁制 成的半透明或透明管內的電極之間的電弧產生光。所述管由氣體和金屬鹽兩者填充。該氣 體便于電弧的初始觸發。一旦電弧被啟動，該電弧加熱并蒸發金屬鹽形成等離子體，其大大 增加由電弧產生的光的強度并減小其功耗。高強度放電燈是一種弧光燈。HID燈類型的光 產生元件是包含在耐熔封套(弧光管)內的良好穩定的電弧放電。與熒光和白熾燈相比，HID燈具有更高的光效(luminous efficacy)，因為更大比 例的HID燈的輻射是在與熱相對的可見光中。它們的總光效也高得多，即，它們每瓦電輸入 給出更大量的光輸出。依據所期望的光強度、相關色溫、顯色指數(CRI)、能量效率以及使用期限的特性， 在HID燈的弧光管中使用各種不同類型的化學性質。HID燈的種類包括例如汞蒸氣燈、金屬 鹵化物(MH)燈、陶瓷MH燈、高壓和低壓鈉蒸氣燈以及氙短弧燈。例如，石英和陶瓷金屬鹵化物燈可被制成發出基本上中性的白光。中性白光對于 其中正常色表關鍵的應用是有用的，如TV和電影制作、電影放映機和放影機(beamers)、室 內或夜間體育比賽、汽車頭燈以及水族館照明。當在投影系統中使用時，放電燈優選用交變電流驅動。電流脈沖可以被用來穩定 電弧粘附(arc attachment)。這些脈沖用于有效地防止電弧跳躍。然而，電流脈沖在具有 時序彩色顯示器的投影系統中導致時間上不均勻的光發射并且可能產生色彩假象。該問題由于放電燈的使用期行為而進一步復雜化。通常，燈的電特性在其使用期 期間發生變化。常常由于電極燒回(burn back)導致燈電壓增加。為了保持電操作功率恒 定，燈電流需要相應減小。HID燈具有負增量阻抗，因此必須與電流控制鎮流器串聯操作。然而，基于電力電 子學的HID或UHP鎮流器不能作為理想的電流源。因此，最終的系統性能依賴于燈以及鎮 流器的動態特性，所謂的燈-鎮流器相互作用。一些組合傾向于阻尼不足，導致振蕩的燈電 流。為了操作大范圍的HID或UHP燈，主動控制的燈-鎮流器相互作用是所希望的。這種 控制對于當期望小電流過沖以及過臨界阻尼時在正常或減少的功率操作下實現穩定的燈 操作也是必要的。為了獲得對系統的欠阻尼模式的控制，現有技術公開了自適應電壓控制反饋環路 (VCL)0用于驅動HID或UHP燈的VCL原理例如在Philips專利申請W0-2006/056918-A1 中進行了描述。電壓控制環路(VCL)的阻尼水平優選盡可能低以避免類似反饋或陰極電壓下降階 梯等副作用。另一方面，太小的阻尼可能導致不穩定的燈電流行為。標準電流轉換(例如驅 動電流換向)期間的電流過沖被用于阻尼水平的平均設置。通過增加阻尼水平，使所述過沖減小。然而，追求零電流過沖或者甚至下沖可導致很高的阻尼水平和不穩定的燈-鎮流器 行為。為了穩定困難的波形轉換，必須采取額外的措施。為了避免圖片假象，光以及因此燈 電流必須非常精確地服從預定的電流設置。至今，這已經借助于經驗的控制表或迭代學習控制(ILC)得到實現，使得在燈 的使用期期間取得令人滿意的燈性能。針對UHP應用的ILC算法在Wiilips專利申請 W0-2006/046199-A1中公開。市場上許多UHP設備基于魯棒的ILC方法。不過，由于價格侵 蝕，需要有成本更為有效的方案。

發明內容
考慮到上述內容，本發明目的是提供用于設置燈電流的成本更為有效的方案。因此，本發明提供一種用于操作高強度放電(HID)燈的照明系統，該系統包括 -轉換器，用于將輸入電壓轉換成預定的DC電流；
-換向器，其耦合到轉換器上，用于將DC電流轉換成用于驅動燈的交變驅動電流； -電壓控制反饋環路，其連接在轉換器的輸出和輸入之間，用于調整DC電流； -處理器，用于控制所述反饋環路，其中處理器適于根據所測量的燈電流(Ilamp)調整 反饋環路的阻尼水平。本發明的照明系統可以測量燈電流。所測量的燈電流與預設的驅動電流相比較以 確定其差值。反饋環路的阻尼水平隨后(臨時)被調整。本發明的系統高度靈活、相對簡單 和廉價。該系統可以補償變化的燈-鎮流器相互作用，從而不需要早期的替換并增加了燈 的經濟使用期限。在實施例中，反饋環路具有第一阻尼水平以及至少一個可調整的第二阻尼水平。 第二阻尼水平可用于補償驅動電流轉換(如換向或電流脈沖)之后的燈電流偏差。第二阻尼 水平在預定的時間段期間可以是有效的。該時間段可適應于驅動電流轉換之后燈電流的設 置時間，并且可以相對較短。另外，第一阻尼水平可以將平均阻尼水平保持在預定范圍內。 此外，第一(較低)阻尼水平在第二阻尼水平增加時防止不穩定的燈-鎮流器行為。在另一實施例中，處理器適于 -測量燈電流；
-使用該燈電流計算高基準值； -使用燈電流和驅動電流計算低基準值；
-如果在下降沿轉換之后所測量的燈電流低于所述低基準值則增加阻尼水平；或者 -如果在下降沿轉換之后所測量的燈電流高于所述低基準值則降低阻尼水平。在另一實施例中，所述處理器適于 -測量燈電流；
-使用該燈電流計算高基準值；以及
-如果在上升沿轉換之后所測量的燈電流高于所述高基準值則增加阻尼水平；或者 -如果在上升沿轉換之后所測量的燈電流低于所述高基準值則降低阻尼水平。可選地，所述處理器適于在驅動電流轉換后的時間間隔期間獲得燈電流的多個樣 本。反饋環路可包括第一電阻器；以及與第一電阻器并聯連接的串聯的第二電阻器和二極管。從所附的附圖和以下對應的描述中將清楚其他特征和優點。


圖1示出了投影系統的示例圖2示出了用于驅動圖1的投影系統的燈的電流脈沖序列曲線圖； 圖3示出了按照本發明的照明系統的實施例的示圖； 圖4示出了按照本發明的照明系統的另一實施例的示圖5示出了按照本發明的照明系統的實際實例的設置的驅動電流Iset和VCL阻尼水 平的示例曲線圖6-9示出了設置的驅動電流Iset、燈電流Ilamp以及VCL阻尼水平的示例曲線以及
圖10示出了圖4的實施例的詳細實際實例的示圖。
具體實施例方式一種HID燈(超高壓(UHP)燈)是一項Wiilips發明，其已經成為用于投影系統的 優選光源。UHP燈的管內壓力例如大于約200大氣壓。該UHP燈的缺陷是電極表面上電極 粘附的不穩定性。該不穩定行為可能導致圖片中的可見的效果，如閃爍。投影系統中UHP 燈的應用對這些燈所產生的光的質量提出了新的以及更嚴格的要求。燈電流的變化轉換成 燈的光輸出的變化，這可能導致被投影的圖像中不期望的色彩效應。脈沖操作的UHP燈系 統的更詳細描述參見W0-00/36883。示例性投影系統10 (圖1)包括由電子鎮流器14驅動的燈12。投影系統10可以 包括濾色器以生成色彩時間段序列，每個都有不同的恒定色光輸出。當由鎮流器驅動時，燈 在濾色器的方向發射光16。濾色器例如是具有色段的可旋轉的色輪18。所述輪例如具有 三個段R，G，B，其中R=紅色，G=綠色以及B=藍色。該輪18還可以包括兩個或多于三個色 段。光16的光譜分布依賴于燈和燈電流，但是將基本包括所有的色彩。當色輪18旋轉時， 生成色彩調制的光序列20。該序列20指向投影屏幕30。可選地，遮光器沈被布置在屏幕 30和燈12之間以便在需要時減小光輸出水平。當濾色器18從一個色段切換到另一段時， 光暫時被濾色器阻擋。后續的色彩時間段之間的這個(相對較短的)時間段被稱為輪輻時間 段。上述的投影系統是時序系統。時序意味著燈12使用光路中的旋轉色輪18 (圖1) 在不同的時刻產生不同的色彩。該色輪分段取決于顯色性、亮度和灰度質量之間的折衷。 對于每個不同的色輪，設計匹配的燈電流脈沖序列。對于投影系統的詳細描述，參考例如 WO-2006/056926-Alo圖片幀50 (圖2)例如包括兩個圖片子幀52、54。每個圖片子幀包括一個光序列 20，所述光序列20包括連續的色彩時間段。色彩時間段60、62、64、66、68、70例如分別對應 于如下色彩藍色、青綠色、紅色、紅紫色、綠色和黃色。圖2還示出了驅動電流72。χ軸代表時間t，y軸代表作為被指示為100%的預定 最佳或基本驅動電流的百分比的驅動電流值。該基本驅動電流是方波交變電流。每個圖片子幀5254對應于基本驅動電流的半周期的持續時間。在每個色彩時段期間，驅動電流72可以基本上恒定或以暗脈沖(102，104，108)結 束以改進灰度分辨率。因此，色彩時間段序列包括第一電流脈沖80、82、84、86、88、90的序 列56。該序列周期性重復。該序列56還包括在各個色彩時間段之間的輪輻時間內結束的 暗脈沖時段102、104、108。在暗脈沖時段期間，驅動電流72暫時例如減小到基本驅動電流 的大約25%至50%。輪輻時間段引入了從一個恒定色彩時間段到另一個的轉換。電流平穩段80被稱為亮脈沖。在亮脈沖80期間，驅動電流相對于基本驅動電流 暫時例如增加到其大約125%至150%。亮脈沖80在調整投影系統的色彩平衡中起作用。序列56可以可選地恰好在改變驅動電流72以及因而燈電流(在交變電流的情況 下)的極性之前包括反平坦(anti flatter)脈沖100。反平坦脈沖100可被引入用來穩定 例如老化的燈的電弧粘附。另外，在暗場景期間，遮光器沈可以減小屏幕30 (圖1)上的光水平。暗脈沖時段102、104、108優選比第一電流脈沖80 — 90短。在輪輻時間段期間產 生的光不能被用于產生彩色圖像。在輪輻時間段期間，光輸出可以被完全阻擋或者被用于 照亮整個被投影的圖像而不考慮色彩。鎮流器14產生方波基本驅動電流，以及電流脈沖以穩定燈12的電弧。電流脈沖 被加到基本驅動電流上以提供驅動電流72。基本驅動電流具有對應于一個圖片幀50的持 續時間的周期。基本驅動電流的幅度在圖2中被指示為100%。鎮流器14產生第一電流脈沖以在 色彩時間段期間增加或減小驅動電流72，如圖2中通過箭頭在脈沖82、85、88和90中所指 示的。第一電流脈沖在一個或多個色彩時間段期間被疊加在基本驅動電流上。第一電流脈 沖可以在整個色彩時間段持續時間期間或僅在色彩時間段的一部分期間是有效的。第一電 流脈沖在相應色彩時間段期間相對于基本驅動電流有效地增加或減小了驅動電流。使用第一電流脈沖的技術可以增強色彩序列20的某些色彩。使用第一脈沖來增 加或減小某些色彩對于亮度和色溫有顯著影響，從而允許實現高亮度(增強白色)或較低色 溫(增強紅色)。在色彩時間段期間，驅動電流72以及因此燈電流借助于暗脈沖(102、104、108)的 幅度調制例如允許在灰度中產生多達2個額外比特和/或導致抖動噪聲大幅減小。在交變 驅動電流72的相同半周期期間使用兩種類型的電流脈沖(第一電流脈沖和暗脈沖周期)允 許通過靈活的途徑達到電弧穩定。為了避免圖片假象，光16以及因此燈電流還必須精確地遵守上述設置。鎮流器14 驅動燈12，因此該鎮流器必須精確地控制驅動電流和最終的燈電流。如圖3所示，鎮流器例如包括轉換器200、換向器202、電壓控制環路(VCL) 204以 及微處理器206。轉換器200可以被連接到電源，如市電電源。轉換器200例如是降壓轉換器，其用 于將交變市電電源電壓轉換成DC電壓，和/或用于將DC電壓轉換成另一種例如更高的DC 電壓。換向器202被連接到轉換器200的輸出上，并且適于將輸入電壓轉換成方波電流。 方波電流被提供給燈12。該換向器例如包括分別包含兩個或四個電子開關的半橋或全橋電路。在其它實施例中，換向器可以包括脈寬調制(PWM)或D類開關放大器裝置。換向器可 以包括任何數量的電子開關以提供預定的輸出電流。VCL 204被連接到在轉換器200和換向器202之間的節點210。在其另一端，VCL 被連接到轉換器200從而形成反饋環路。該VCL適于測量節點210處的電壓。微處理器206被連接到VCL、轉換器以及換向器以便控制它們。該微處理器206適 于控制轉換器200的輸出，該輸出基本對應于用于燈12的所設置的驅動電流。該微控制器 還耦合到換向器202以獲得或測量穿過燈12的實際燈電流。可選地(圖4)，鎮流器14的反饋路徑還包括第一電阻器212、第二電阻器214以及 二極管216。第一電阻器與串聯的第二電阻器214和二極管216并聯連接。該反饋路徑是 在VCL 204和轉換器200之間的連接。電壓控制環路(VCL)的阻尼水平優選盡可能低以避免類似陰極電壓下降階梯的反 饋等副作用。另外，太高的阻尼可能導致不穩定的燈電流行為。在標準電流轉換(例如方波 驅動電流換向)期間的電流過沖被用于平均增益設置。通過增加阻尼水平，使所述過沖減 小。然而，追求零過沖或者甚至下沖可導致很高的阻尼和不穩定的系統行為。優選采取措 施以進一步穩定困難的驅動電流波形轉換。VCL的阻尼水平與VCL增益水平有關。根據實際的實現，阻尼水平可以與VCL增益 水平成正比或反比。VCL阻尼水平可以借助于微處理器206硬件的軟件得到控制。在該過程中，驅動電 流轉換被識別并且在迭代過程中被優化以便達到快速地穩定(settling)以及低過沖。測 試已表明，優化驅動電流的下降沿導致欠阻尼上升沿。修改的阻尼水平可以優化驅動電流 的上升沿，使用于下降沿的快速穩定時間寬松。已發現，由于非線性燈一鎮流器相互作用行 為，上升沿電流轉換需要與下降沿電流轉換不同的VCL阻尼水平。本發明的照明系統應用波形相關VCL阻尼水平以優化(低頻方波)燈電流上疊加的 脈沖序列。本發明包括以下示例性實施例
1.與燈電流波形同步的可調整的VCL阻尼水平(圖3)；以及
2.包括非對稱電路的可調整的VCL阻尼水平(圖4)。VCL阻尼水平能夠(暫時地)被調整以便針對或者在燈電流的正和負轉換期間基于 迭代提供適當的阻尼水平。微處理器206適于調整VCL阻尼水平。微處理器包括適當的硬 件和/或軟件算法。該微處理器定義用于燈電流中的正和/或負沿的VCL阻尼水平。額外的硬件可以 給阻尼水平增加固定的量，其對應于燈電流的正和/或負上升沿。圖5示出了示例性圖，其中y軸代表提供給燈的驅動電流Iset以及對應的VCL阻 尼水平D。χ軸代表時間t。驅動電流可以與圖2中示出的電流72比較，該驅動電流具有第 一電流脈沖時段220和第二 (暗或亮)電流脈沖時段222。在第二電流脈沖時段222以及包 括驅動電流的上升沿期間，阻尼水平D暫時增加。在圖5的示例中，阻尼水平D具有兩個不同的水平230、232。該阻尼水平設置在相 對較低的基本阻尼水平232。在驅動電流Iset切換到較高幅度(上升沿)之前，該阻尼水平 增加到第二阻尼水平230。第二阻尼水平可根據驅動電流轉換之后所測量的燈電流的過沖或下沖來調整，如以下所解釋的。在一定時間間隔期間，阻尼水平D被增加到第二阻尼水平 230。微處理器可以調整該時間間隔。該時間間隔可以例如根據驅動電流的步長、轉換前或 轉換后驅動電流的幅度、驅動電流的下降或上升時間等來調整。將驅動電流切換到較高水平或幅度被指示為正的或上升沿。驅動電流切換到較低 水平被指示為負的或下降沿。在穩定時間和過沖方面的燈電流波形性能可以通過針對驅動電流的相應轉換引 入多于兩個VCL阻尼水平來進一步改進。所述轉換可以包括燈電流的上升和/或下降沿。為了調整VCL阻尼水平，微處理器執行以下步驟
1.在適當的時間間隔期間測量驅動電流轉換之后的燈電流過沖；
2.定義所觀測的燈電流樣本的最大值；
3.以預定步長增加或減小VCL阻尼水平；
4.再次測量燈電流響應；
5.如果驅動電流轉換之后燈電流的過沖被減小，則以預定步長再次增加阻尼水平。否 則，停止或減小阻尼水平；
6.在驅動電流轉換之后燈電流下沖情況下，以預定步長減小VCL阻尼水平。預定步長可以是可能的最小步長。例如，微處理器可以將預定步長確定為寄存器 的最低有效位。優選的電流轉換是提供最大的驅動電流變化的下降沿轉換。對于沒有下降沿的驅動電流的波形，優選具有最高上升沿的驅動電流轉換。該算法例如在預定的時間間隔期間執行，即該算法在該時間間隔的末端結束。該算法例如在加電之后或當功率水平改變時執行。此外，該算法可以以預定的時 間間隔重復，例如每5或10分鐘或每2小時重復。使用下降沿的示例
圖6 — 9每個圖示出了三個曲線，其具有代表時間t的對應χ軸。上方曲線的豎直y 軸代表所設置的驅動電流Iset。中間曲線的y軸代表燈電流Ilamp。下方曲線的y軸代表 阻尼水平D，即VCL的(可調整的)阻尼水平。圖6 — 9闡明了按照本發明的照明系統的使用的示例。圖6和圖7涉及的是依據 燈電流的下降沿來調整VCL阻尼水平。圖8和9涉及的是依據燈電流的上升沿來調整VCL 阻尼水平。首先，阻尼水平D被設置在預定的基本阻尼水平。該基本阻尼水平可與圖5中的 水平230比較并在圖6 - 9的下方曲線中進行描繪。其次，鎮流器14獲得多個燈電流樣本300。樣本300的平均值構成高基準值 (HighRef)。該高基準值例如為兩個樣本300的均值。當所測量的燈電流Ilamp的幅度降至所述高基準值以下時獲得多個第二樣本 310。第二樣本在測量時間Tm期間獲得。圖6和圖7描繪了 10個樣本310。不過，足以實 現預定精確度的任何數量的樣本310都是可以想象的。通過將高基準值乘以所設置的驅動電流Iset的陷落(dip)值來計算低基準值 (LowRef)。例如
HighRef=IOOH;陷落值=25% ； LowRef=IOOHX 25%=25H,
其中IOOH是示例值，代表100倍微處理器的寄存器的最小可能步長的值。在后續的步驟中，計算下降沿轉換之后的時間間隔Tm內的電流過沖(圖6中的OS ) 或下沖(圖7中的US)。通過取最低值定義樣本的最小值。通過從所述低基準(LowRef)值中減去該最小值確定過沖(OS)或下沖(US)。過沖(OS)意味著最小樣本310小于所述低基準值(圖6)，表明該系統處于欠阻尼。 阻尼水平隨后以小步長(例如微處理器206的寄存器的1個最低有效位(LSB))增加。箭頭 320指示增加反饋路徑的阻尼水平。在增加阻尼水平之后，重復上述步驟。如果過沖被減小，則阻尼水平增加又一個步 長，例如1 LSB。如果過沖增加，則阻尼水平以小步長(1 LSB)降低。為了防止系統在兩個 VCL阻尼水平值之間振蕩，所述方法在同樣兩個值之間來回切換多次(例如約5次)之后結
束ο下沖(US)意味著最小的樣本310大于所述低基準值(圖7)，表明該系統處于過阻 尼。該系統以小步長(1 LSB)減小阻尼水平。通過箭頭322指示減小反饋路徑的阻尼水平。在減小阻尼水平之后，重復以上步驟。如果下沖的量減小，那么該系統在后續的步 驟中降低阻尼水平。否則，該阻尼水平以小步長(1 LSB)增加。可選地，計算過沖或下沖的均值。過沖或下沖的均值被用于調整VCL阻尼水平。利 用例如三至五次測量的均值增加了精確度并防止了不穩定性。使用上升沿的示例
替代或除了上述方法外，可以使用調整與燈電流的上升沿有關的VCL阻尼水平的方法 (圖8、圖9)。首先，VCL阻尼水平設置在預定的基本阻尼水平處。該基本阻尼水平可與圖5中 的水平230比較，并描繪在圖8、圖9的下方曲線中。其次，鎮流器14獲得多個樣本300。樣本300的平均值構成高基準值(HighRef)。 該高基準值例如為兩個樣本300的均值。在圖8和圖9的示例中，所設置的驅動電流的上升沿330具有恒定的斜度，即di/ dt=恒量。所設置的驅動電流在時間To期間從較低值(例如基本驅動電流的25%)上升至 較高值(例如100%)。當所設置的驅動電流已經達到最高值時，該系統獲得測量時間Tm期間的多個樣 本332。圖8、圖9描繪了十個樣本332。然而，足以獲得預定精確度的任何數量的樣本332 都是可以想象的。在后續的步驟中，樣本332的最大值通過取其最高值而得到。從樣本332的所述最大值中減去高基準值(HighRef)以確定過沖(0S，圖8)或下 沖(US，圖 9)。過沖(OS)意味著樣本332的最大值高于高基準值(圖8)，表明該系統處于欠阻尼。 該阻尼水平隨后以小步長(例如微處理器206的寄存器的1個最低有效位(LSB))增加。 通過箭頭334指示增加反饋路徑的阻尼水平。
在增加總增益之后，重復上述步驟。如果過沖被減小，則阻尼水平增加又一個步 長，例如1 LSB。如果過沖增加，則阻尼水平以小步長(1 LSB)降低。為了防止系統在兩個 VCL阻尼水平值之間振蕩，所述方法在同樣兩個值之間來回切換多次(例如約5次)之后結
束ο下沖(US)意味著具有最大值的樣本332小于高基準值(圖9)，表明該系統處于過 阻尼。該系統以小步長(1 LSB)減小阻尼水平。通過箭頭336指示減小反饋路徑的阻尼水平。在減小阻尼水平后，重復上述步驟。如果下沖的量減小，該系統在后續的步驟中降 低阻尼水平D。否則，該阻尼水平以小步長(1 LSB)增加。可選地，計算過沖或下沖的均值。過沖或下沖的均值被用于調整VCL增益。利用 例如三至四次測量的均值增加了精確度并防止了不穩定性。該微處理器定義用于燈電流中的正和/或負沿的VCL阻尼水平。額外的硬件可能 給阻尼水平增加固定的量，其對應于燈電流的正和/或負上升沿(圖4)。圖10示出了圖4的系統的實際實施例的詳細電路圖。電阻器、運算放大器、二極 管、電容器和其它電氣部件利用它們的常規符號進行了描繪。值僅僅作為示例來指示。圖 10的實施例包括左邊的VCL輸入，其經由電阻器R400被提供給運算放大器U3。放大器U3 的輸出被提供給MOSFET Q400的柵極。在圖10的實施例中，VCL增益設置可以通過調整放大器U3的增益水平來調整。圖 10的反饋環路的阻尼水平與增益水平成反比。在實際實施例中，圖片幀50 (圖2)以大約50至60Hz的頻率重復。因此，對應的 基本驅動電流具有大約50至60Hz的頻率。還可以使用較高的重復率，要求改進的圖片質 量。所述圖片幀例如可以以大約100至120Hz的頻率重復。基本驅動電流將具有對應的大 約100至120Hz的頻率。微處理器可以以大約10至IOOkHz的取樣率(例如50kHz)獲得燈電流的樣本(圖 6)。樣本可以持續大約1至10(^8，例如大約2(^8。每個燈電流的上升和/或下降沿的 樣本數量可以在5至50個樣本的范圍，例如每個電流轉換大約10個樣本。測量時間Tm例 如在5至大于500 μ s的范圍內。本發明不限于上述實施例。不同實施例的特征可以例如組合。在所附權利要求的 范圍內，許多其它修改是可以想象的。
權利要求
1.用于操作高強度放電(HID)燈的照明系統(14)，包括 -轉換器(200)，用于將輸入電壓轉換成DC電流；-換向器(202)，其耦合到轉換器上，用于將DC電流轉換成用于驅動燈的交變驅動電流；-電壓控制反饋環路(VCL，204)，其連接在轉換器O00)的輸出和輸入之間，用于調整 所述DC電流；-處理器(206)，用于控制所述反饋環路，其中處理器適于根據所測量的燈電流 (Ilamp)調整反饋環路(204)的阻尼水平(D)。
2.權利要求1所述的系統，其中所述反饋環路(204)具有第一阻尼水平(232)以及至 少一個可調整的第二阻尼水平(230)。
3.權利要求2所述的系統，其中所述第一阻尼水平(232)低于所述第二阻尼水平 (230)。
4.權利要求2或3所述的系統，其中所述反饋環路在可調整的時間間隔期間具有所述 第二阻尼水平(230)。
5.權利要求4所述的系統，其中可調整的時間間隔與其間反饋環路具有所述第一阻尼 水平(232)的時間間隔相比相對較短。
6.任一前述權利要求所述的系統，其中處理器(206)適于 -測量燈電流(Ilamp)；-使用該燈電流計算高基準值(HighRef)； -使用燈電流和驅動電流計算低基準值(LowRef)；以及-如果在下降沿轉換之后所測量的燈電流低于所述低基準值則增加阻尼水平(D)；和/或-如果在下降沿轉換之后所測量的燈電流高于所述低基準值則降低阻尼水平(D)。
7.任一前述權利要求所述的系統，其中所述處理器(206)適于 -測量燈電流(Ilamp)；-使用該燈電流計算高基準值(HighRef)；以及-如果在上升沿轉換(330)之后所測量的燈電流高于所述高基準值則增加阻尼水平 Φ)；和/或-如果在上升沿轉換之后所測量的燈電流低于所述高基準值則降低阻尼水平(D)。
8.任一前述權利要求所述的系統，其中所述處理器(206)適于在驅動電流(Iset)轉換 后的時間間隔(Tm)期間獲得燈電流(Ilamp)的多個樣本(310，332)。
9.任一前述權利要求所述的系統，其中所述反饋環路(204)包括 -第一電阻器(212);以及-串聯的第二電阻器(214)和二極管(216)，與第一電阻器(212)并聯連接。
全文摘要
本發明提供一種用于操作高強度放電(HID)燈12的照明系統10，包括轉換器200，用于將輸入電壓轉換成DC電流；換向器202，其耦合到轉換器上，用于將DC電流轉換成交變驅動電流；電壓控制反饋環路204，用于調整所述DC電流，其連接在轉換器的輸出和輸入之間；處理器206，用于控制所述反饋環路，其中處理器適于根據所測量的燈電流通過控制反饋環路的增益水平來調整反饋環路的阻尼水平。該反饋環路具有一個或多個可調整的增益水平。處理器調整所述一個或多個增益水平以限制驅動電流轉換之后燈電流的過沖或下沖。該處理器可以利用燈電流的上升和/或下降轉換來調整VCL的增益水平。
文檔編號H05B41/288GK102132632SQ200980132598
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月17日 優先權日2008年8月22日
發明者H. J. 范卡斯特倫 D. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司