NL9000202A - Circuit arrangement for low-pressure discharge lamp - adjusts amplitude averaged over modulation period of sinusoidal modulated high-frequency current - Google Patents
Circuit arrangement for low-pressure discharge lamp - adjusts amplitude averaged over modulation period of sinusoidal modulated high-frequency current Download PDFInfo
- Publication number
- NL9000202A NL9000202A NL9000202A NL9000202A NL9000202A NL 9000202 A NL9000202 A NL 9000202A NL 9000202 A NL9000202 A NL 9000202A NL 9000202 A NL9000202 A NL 9000202A NL 9000202 A NL9000202 A NL 9000202A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- modulation
- lamp
- frequency
- amplitude
- switching device
- Prior art date
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
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
- H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
- H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
- H05B41/3925—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by frequency variation
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven.
"Schakelinrichting""Switching device"
De uitvinding heeft betrekking op een schakelinrichting,geschikt voor het bedrijven van een lagedrukkwikontladingslamp metbehulp van een hoogfrekwente pulsvormige stroom, bevattende - schakelmiddelen voor het opwekken uit een voedingsspanning van de hoog¬ frekwente pulsvormige stroom, - een modulator voor het nagenoeg sinusvormig amplitude-moduleren vanvan de hoogfrekwente pulsvormige stroom met een modulatiefrekwentiefen een modulatiediepte M, en - schakelmiddelen voor het instellen van een over een modulatieperiodegemiddelde amplitude A van de nagenoeg sinusvormig gemoduleerdehoogfrekwente pulsvormige stroom.The invention relates to a switching device suitable for operating a low-pressure mercury discharge lamp with the aid of a high-frequency pulse-shaped current, comprising - switching means for generating a high-voltage pulse-shaped current from a supply voltage, - a modulator for substantially sinusoidal amplitude modulation of the high-frequency pulse-shaped current with a modulation frequency and a modulation depth M, and - switching means for adjusting an amplitude A of the substantially sinusoidally modulated high-frequency pulse-shaped current over a modulation period.
Een schakelinrichting zoals in de aanhef beschreven, isbekend uit de Duitse ter inzage gelegde octrooiaanvrage 2,335,589.A switching device as described in the preamble is known from German Patent Application 2,335,589 laid open to public inspection.
Onder modulatiediepte M wordt verstaan de verhoudingtussen de amplitude A'van de nagenoeg sinusvormige modulatie en de overeen modulatie periode gemiddelde amplitude A van de hoogfrekwentepulsvormige stroom.Modulation depth M is understood to mean the ratio between the amplitude A'of the substantially sinusoidal modulation and the corresponding modulation period mean amplitude A of the high-frequency pulse-shaped current.
Bij de bekende schakelinrichting kan de lichtstroom vande lamp worden ingesteld door instelling van de amplitude A van denagenoeg sinusvormig gemoduleerde hoogfrekwente pulsvormige stroom.In the known switching device the luminous flux of the lamp can be adjusted by adjusting the amplitude A of the substantially sinusoidally modulated high-frequency pulse-shaped current.
Bij de aldus bedreven lamp worden striaties in de lampeffectief onderdrukt, ook wanneer de lichtstroom van de lamp relatiefklein is.With the lamp thus operated, striations in the lamp are effectively suppressed, even when the luminous flux of the lamp is relatively small.
Verandering van de amplitude A beïnvloedt echter nietalleen de lichtstroom, maar ook het kleurpunt van het door de lampuitgestraalde licht, wat in veel toepassingen als hinderlijk wordtervaren.However, changing the amplitude A does not only affect the luminous flux, but also the color point of the light emitted by the lamp, which is perceived as a nuisance in many applications.
De uitvinding beoogt een schakelinrichting te verschaffenwaarmee het kleurpunt van het door de lamp uitgestraalde licht in hogemate onafhankelijk is van de lichtstroom van de lamp.The object of the invention is to provide a switching device with which the color point of the light emitted by the lamp is highly independent of the luminous flux of the lamp.
Een schakelinrichting zoals in de aanhef beschreven isdaartoe volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de schakelinrichting voorts is voorzien van schakelmiddelen voor het instellen van demodulatiediepte M.According to the invention, a switching device as described in the preamble is characterized in that the switching device is further provided with switching means for adjusting demodulation depth M.
Gebleken is dat het kleurpunt van het door de lampuitgestraalde licht door het instellen van zowel de modulatiediepte Mals de amplitude A in aanzienlijke mate onafhankelijk is van de groottevan de lichtstroom.It has been found that the color point of the light emitted by the lamp by adjusting both the depth of modulation and the amplitude A is substantially independent of the magnitude of the luminous flux.
Een verder voordeel van de uitvindingsmaatregel is dathet kleurpunt van het door de lamp uitgestraalde licht bij een gekozenlichtstroom over een groot bereik instelbaar is door het instellen vande modulatiediepte H en de amplitude A.A further advantage of the inventive measure is that the color point of the light emitted by the lamp at a selected luminous flux is adjustable over a wide range by adjusting the modulation depth H and the amplitude A.
In een voordelige uitvoering van een schakelinrichtingvolgens de uitvinding is de schakelinrichting voorzien van een circuitvoor het instellen van de modulatiefrekwentie f van de nagenoegsinusvormig gemoduleerde hoogfrekwente pulsvormige stroom. Dit maakt hetmogelijk om bij een gekozen grootte van de lichtstroom van de lamp,naast de amplitude A en de modulatiediepte M ook de modulatiefrekwentief van de nagenoeg sinusvormig gemoduleerde hoogfrekwente pulsvormigestroom in te stellen. Hierdoor neemt het bereik, waarover het kleurpuntbij een gekozen grootte van de lichtstroom van de lamp instelbaar is,toe.In an advantageous embodiment of a switching device according to the invention, the switching device is provided with a circuit for adjusting the modulation frequency f of the substantially sinusoidally modulated high-frequency pulse-shaped current. This makes it possible to set the modulation frequency of the substantially sinusoidally modulated high-frequency pulse-shaped current in addition to the amplitude A and the modulation depth M at a selected magnitude of the luminous flux of the lamp. This increases the range over which the color point is adjustable at a selected magnitude of the luminous flux of the lamp.
De nagenoeg sinusvormig gemoduleerde laagfrekwentepulsvormige stroom kan zowel unipolair als bipolair zijn. In het eerstegeval is het veelal wenselijk om de stroom door de lamp laagfrekwent tecommuteren.The substantially sinusoidally modulated low-frequency pulse current can be both unipolar and bipolar. In the first case it is often desirable to commutate the current through the lamp at a low frequency.
Een schakelinrichting volgens de uitvinding is geschiktvoor het bedrijven van lagedrukkwikontladingslampen van verschillendesoort zoals bijvoorbeeld compacte lagedrukkwikontladingslampen,conventionele buisvormige lagedrukkwikontladingslampen en electrodelozelagedrukkwikontladingslampen.A switching device according to the invention is suitable for operating low-pressure mercury discharge lamps of various types, such as, for example, compact low-pressure mercury discharge lamps, conventional tubular low-pressure mercury discharge lamps and electrode-free low-pressure mercury discharge lamps.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand vaneen tekening van een uitvoeringsvoorbeeld.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing of an exemplary embodiment.
In de tekening toontIn the drawing shows
Figuur 1 een schematische weergave van de opbouw van eenuitvoeringsvoorbeeld van een schakelinrichting volgens de uitvinding eneen daarmee te bedrijven lamp;Figure 1 shows a schematic representation of the construction of an embodiment of a switching device according to the invention and a lamp to be operated therewith;
Figuur 2 toont de gedaante van een lampstroom van een opde schakelinrichting volgens figuur 1 bedreven lamp, enFigure 2 shows the shape of a lamp current of a lamp operated on the switching device according to Figure 1, and
Figuur 3 toont kleurpunten van de lamp, bedreven met deschakelinrichting volgens figuur 1, voor verschillende groottes van delichtstroom.Figure 3 shows color points of the lamp operated with the switching device of figure 1, for different magnitudes of the luminous flux.
De opbouw van de in figuur 1 aangegeven schakelinrichtingvolgens de uitvinding is als volgt.The structure of the switching device according to the invention shown in Figure 1 is as follows.
P en Q zijn aansluitklemmen, geschikt voor aansluiting opeen voedingsspanningsbron. I vormt een stroombron die uit devoedingsspanning een hoogfrekwente pulsvormige stroom opwekt. Eenuitgang van de stroombron I is aangesloten op een ingang van modulatorII, die met een modulatiefrekwentie f en een modulatiediepte M eenamplitude van de hoogfrekwente pulsvormige stroom nagenoeg sinusvormigmoduleert. Een uitgang van modulator II is aangesloten op een ingang vanschakelinrichting III, waarmee een over een modulatieperiode gemiddeldeamplitude A van de nagenoeg sinusvormig gemoduleerde stroom instelbaaris. Een lagedrukkwikontladingslamp IV is aangesloten tussen een uitgangvan de schakelinrichting III en een aardeklem.P and Q are terminals, suitable for connection to a power supply source. I forms a current source which generates a high-frequency pulse-shaped current from the supply voltage. An output of the current source I is connected to an input of modulatorII, which modulates almost sinusoidally with an modulation frequency f and a modulation depth M an amplitude of the high-frequency pulse-shaped current. An output of modulator II is connected to an input of switching device III, with which an average amplitude A of the substantially sinusoidally modulated current is adjustable over a modulation period. A low-pressure mercury discharge lamp IV is connected between an output of the switching device III and an earth terminal.
V en VI zijn respectievelijk een schakelinrichting voorhet instellen van de modulatiediepte M en een schakelinrichting voor hetinstellen van de modulatiefrekwentie f. Een uitgang van deschakelinrichting V voor het instellen van de modulatiediepte M, isverbonden met een ingang van modulator II en ook een uitgang van deschakelinrichting VI voor het instellen van de modulatiefrekwentie f isverbonden met een verdere ingang van modulator II.V and VI are a switching device for adjusting the modulation depth M and a switching device for adjusting the modulation frequency f, respectively. An output of the switching device V for adjusting the modulation depth M is connected to an input of modulator II and also an output of the switching device VI for adjusting the modulation frequency f is connected to a further input of modulator II.
De lampstroom door de lamp IV als functie van de tijdwordt getoond in figuur 2.Langs een horizontale as is dimensie tijd enlangs een verticale as dimensie stroom uitgezet. S is een nagenoegsinusvormig gemoduleerde hoogfrekwente pulsvormige stroom. A is eenover een modulatieperiode gemiddelde amplitude van de hoogfrekwentepulsvormige stroom S. A' is een amplitude van de nagenoeg sinusvormigemodulatie van de hoogfrekwente pulsvormige stroom S. De modulatiediepteM is gedefinieerd als A'/A. C is een periode van de nagenoegsinusvormige modulatie. De periode C hangt met de modulatiefrekwentie fsamen volgens de relatie C=1/f.The lamp current through the lamp IV as a function of time is shown in Figure 2. Dimension time is plotted along a horizontal axis and dimension current is plotted along a vertical axis. S is a substantially sinusoidally modulated high-frequency pulse-shaped current. A is an average amplitude of the high-frequency pulse-shaped current S over a modulation period. A 'is an amplitude of the substantially sinusoidal modulation of the high-frequency pulse-shaped current S. The modulation depth M is defined as A' / A. C is a period of near sinusoidal modulation. The period C is related to the modulation frequency f together according to the relationship C = 1 / f.
Figuur 3 toont verschillende kleurpuntsinstellingen bijverschillende groottes van de lichtstroom en verschillendemodulatiedieptes M.Figure 3 shows different color point settings and different magnitudes of the luminous flux and different modulation depths M.
In figuur 3 is een deel van de kleurendriehoek weergegeven, waarin vier curves R,S,T en V een verloop van een kleurpuntvan de lamp, zijnde in dit geval een compacte lagedrukkwiklamp,aangeven, wanneer de lichtstroom van de lamp bij een gelijkblijvendemodulatiediepte wordt veranderd. De gebruikte modulatiediepte wasrespectievelijk 0, 20, 50 en 100 % voor de curves R,S,T en V. In depunten 1 t/m 8 van elke curve was de lichtstroom van de lamprespectievelijk 600, 540, 480, 420, 360, 300, 240 en 180 lumen. Eenherhalingsfrekwentie van de hoogfrekwente pulsvormige stroom was 50kHz, en de modulatiefrekwentie f was 8 kHz.Figure 3 shows part of the color triangle, in which four curves R, S, T and V indicate a variation of a color point of the lamp, being in this case a compact low-pressure mercury lamp, when the luminous flux of the lamp is changed at a constant demodulation depth . The modulation depth used was 0, 20, 50 and 100% for curves R, S, T and V. In points 1 to 8 of each curve, the luminous flux of the lamp was 600, 540, 480, 420, 360, 300 respectively , 240 and 180 lumens. A repetition frequency of the high-frequency pulse-shaped current was 50 kHz, and the modulation frequency f was 8 kHz.
Uit de ligging van de curves in figuur 3 blijkt dat,indien bij het veranderen van de lichtstroom van de lamp naast deamplitude A ook de modulatiediepte M van de nagenoeg sinusvormiggemoduleerde hoogfrekwente pulsvormige stroom, waarmee de lamp bedrevenwordt, wordt ingesteld, de ligging van het kleurpunt in aanzienlijkemate onafhankelijk is van de grootte van de lichtstroom.The location of the curves in Figure 3 shows that, when changing the luminous flux of the lamp in addition to the amplitude A, the modulation depth M of the substantially sinusoidally modulated high-frequency pulse-shaped current with which the lamp is operated is set, the location of the color point is largely independent of the magnitude of the luminous flux.
Indien bijvoorbeeld uitgaande van het lampbedrijf datwordt aangegeven door punt 1 van curve R de lichtstroom van de lamp bijgelijkblijvende modulatiediepte wordt teruggebracht van 600 lumen tot360 lumen door de amplitude A op een andere waarde in te stellen,verschuift het kleurpunt naar punt 5 van curve R, wat een aanzienlijkeverschuiving betekent.For example, assuming the lamp operation indicated by point 1 of curve R, the luminous flux of the lamp with constant modulation depth is reduced from 600 lumens to 360 lumens by setting the amplitude A to a different value, the color point shifts to point 5 of curve R, which means a significant shift.
Indien echter naast het instellen van de amplitude Atevens de modulatie diepte M wordt veranderd van 0% tot 100%, treedtgeen meetbare verschuiving van het kleurpunt op: punt 1 van curve R valtsamen met punt 5 van curve V.However, if, in addition to setting the amplitude A, the modulation depth M is changed from 0% to 100%, no measurable shift of the color point occurs: point 1 of curve R falls together with point 5 of curve V.
Daarnaast illustreert de verspreide ligging van puntenmet een identieke lichtstroom in figuur 3 dat het kleurpunt van het doorde lamp uitgestraalde licht bij een gekozen lichtstroom over een grootbereik instelbaar is door het instellen van de modulatiediepte M en deamplitude A.In addition, the scattered location of points with an identical luminous flux in Figure 3 illustrates that the color point of the light emitted by the lamp at a selected luminous flux is adjustable over a wide range by adjusting the modulation depth M and the amplitude A.
Het nominale vermogen van de compacte lagedrukkwiklampwaarvan gebruik werd gemaakt bedroeg 9 Watt. Het lampvat was buisvormigmet een inwendige diameter van ongeveer 10 mm. In het lampvat was argonmet een vuldruk van 4 mBar (bij 300 K) en een hoeveelheid kwikgebracht. Op de wand van het lampvat was een luminescerende laagaangebracht, voorzien van een mengsel van rood luminescerend met Eu(3+) geactiveerd yttriumoxide en groen luminescerend met Tb (3+) geactiveerd ceriummagnesiumaluminaat. De in tabel I en tabel IIverkregen resultaten werden verkregen met dezelfde lamp.The rated power of the compact low-pressure mercury lamp used was 9 watts. The lamp vessel was tubular with an internal diameter of about 10 mm. Argon was charged into the lamp vessel with a filling pressure of 4 mBar (at 300 K) and an amount of mercury. A luminescent layer was applied to the wall of the lamp vessel, comprising a mixture of red luminescent Eu (3+) activated yttrium oxide and green luminescent Tb (3+) activated cerium magnesium aluminate. The results obtained in Table I and Table II were obtained with the same lamp.
Tabel I geeft het verloop van het kleurpunt van de lampweer voor het geval dat tijdens het dimmen van de lamp niet alleen deamplitude A en de modulatiediepte H worden ingesteld maar tevens demodulatiefrekwenttie f. Als maat voor de amplitude A is in tabel I deeffectieve lampstroom aangegeven. Te zien is dat het op deze wijzemogelijk is om het kleurpunt van het door de lamp uitgestraalde licht inaanzienlijke mate onafhankelijk van de lichtstroom te doen zijn.Table I shows the variation of the color point of the lamp in case not only the amplitude A and the modulation depth H are set during the dimming of the lamp, but also the demodulation frequency f. The effective lamp current is shown in Table I as a measure of the amplitude A. It can be seen that in this way it is possible to make the color point of the light emitted by the lamp to a considerable extent independent of the luminous flux.
Tabel II illustreert voor drie verschillende groottes vande lichtstroom dat het mogelijk is om, door de amplitude A, demodulatiefrekwentie f en de modulatiediepte M in te stellen, bij gegevengrootte van de lichtstroom het kleurpunt van het door de lampuitgestraalde licht over een groot bereik in te stellen. Ook in tabel IIis de effectieve waarde van de lampstroom als maat voor de amplitude Aaangegeven. De herhalingsdfrekwentie van de hoogfrekwente pulsvormigestroom S was 50 kHz.Table II illustrates for three different luminous flux sizes that it is possible, by setting the amplitude A, demodulation frequency f and the modulation depth M, for a given range of luminous flux to adjust the color point of the light emitted by the lamp over a wide range . Also in Table II the effective value of the lamp current as a measure of the amplitude A is indicated. The repetition frequency of the high-frequency pulse-shaped current S was 50 kHz.
TABEL ITABLE I
TABEL IITABLE II
f- if- i
Claims (2)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000202A NL9000202A (en) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Circuit arrangement for low-pressure discharge lamp - adjusts amplitude averaged over modulation period of sinusoidal modulated high-frequency current |
| EP90203466A EP0439861A1 (en) | 1990-01-29 | 1990-12-21 | Circuit arrangement |
| US07/639,495 US5150014A (en) | 1990-01-29 | 1991-01-09 | Lamp ballast control circuit and method |
| KR1019910001159A KR0182293B1 (en) | 1990-01-29 | 1991-01-24 | Circuit arrangement |
| HU91277A HU205516B (en) | 1990-01-29 | 1991-01-25 | Circuit arrangement for operating low-pressure mercury vapour discharge lamp |
| JP03025229A JP3092954B2 (en) | 1990-01-29 | 1991-01-28 | Circuit suitable for low pressure mercury discharge lamp lighting operation |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000202 | 1990-01-29 | ||
| NL9000202A NL9000202A (en) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Circuit arrangement for low-pressure discharge lamp - adjusts amplitude averaged over modulation period of sinusoidal modulated high-frequency current |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9000202A true NL9000202A (en) | 1991-08-16 |
Family
ID=19856491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9000202A NL9000202A (en) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Circuit arrangement for low-pressure discharge lamp - adjusts amplitude averaged over modulation period of sinusoidal modulated high-frequency current |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL9000202A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1705964A2 (en) * | 2005-03-22 | 2006-09-27 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Ballast with dimmer |
-
1990
- 1990-01-29 NL NL9000202A patent/NL9000202A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1705964A2 (en) * | 2005-03-22 | 2006-09-27 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Ballast with dimmer |
| EP1705964A3 (en) * | 2005-03-22 | 2010-01-27 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Ballast with dimmer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3092954B2 (en) | Circuit suitable for low pressure mercury discharge lamp lighting operation | |
| US6184633B1 (en) | Reduction of vertical segregation in a discharge lamp | |
| US6400100B1 (en) | System and method for determining the frequency of longitudinal mode required for color mixing in a discharge lamp | |
| WO2009099711A1 (en) | Color control of a discharge lamp during dimming | |
| JPH04212295A (en) | Circuit proper for low voltage mercury discharge lamp lighting operation | |
| JPH097788A (en) | Variable color temperature fluorescent lamp device | |
| EP0439864B1 (en) | Circuit arrangement | |
| JPH02299197A (en) | Acoustic resonantoperation method for xenon-metal halide lamp | |
| US6680582B1 (en) | System and method for employing pulse width modulation for reducing vertical segregation in a gas discharge lamp | |
| US6791285B2 (en) | Lamp color control for dimmed high intensity discharge lamps | |
| NL9000202A (en) | Circuit arrangement for low-pressure discharge lamp - adjusts amplitude averaged over modulation period of sinusoidal modulated high-frequency current | |
| JP2001006611A (en) | High-brightness discharge lamp | |
| EP0439862B1 (en) | Circuit arrangement | |
| JP4643496B2 (en) | Electrodeless induction discharge lamp dimmer | |
| JPH10326681A (en) | Device and method for lighting discharge lamp | |
| WO2004045257A1 (en) | Improved lamp colour control for dimmed high intensity discharge lamps | |
| JP3445926B2 (en) | Lighting method and lighting device for high pressure discharge lamp | |
| JP2000509890A (en) | Circuit device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |