專利名稱：用于調(diào)節(jié)通過至少一個放電燈的電流的電路裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)通過至少一個放電燈的電流的電路裝置，其具有調(diào)節(jié)回 路，該調(diào)節(jié)回路包括用于輸送期望值的期望值輸入端、用于輸送實際值的實際值輸入端和 用于提供與通過所述至少一個放電燈的電流相關(guān)的信號的輸出端，其中實際值與通過放電 燈的電流的值相關(guān)，并且該電路裝置具有期望值預給定裝置，其設(shè)計用于將期望值提供給 調(diào)節(jié)回路。此外，本發(fā)明還涉及一種用于借助這種電路裝置來調(diào)節(jié)通過至少一個放電燈的 電流的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及的問題是，燈電流在其通過電子鎮(zhèn)流器、線纜和燈本身的路徑上流過 帶有電感性、電容性和/或歐姆性質(zhì)的寄生部件的能夠振蕩的系統(tǒng)。由此，燈電流的形狀與 預先給定的期望值不同。期望值的預先給定通常通過DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、RC環(huán)節(jié)或者通 過R2R網(wǎng)絡(luò)來進行。DAC—方面過于昂貴，另一方面其最大工作頻率是期望值的最大變化頻 率。在RC環(huán)節(jié)中，可以通過改變激勵PWM信號的占空比來產(chǎn)生不同的期望值。在此，RC環(huán) 節(jié)具有時間常數(shù)t。如果RC環(huán)節(jié)設(shè)計為使得時間常數(shù)T小，則盡管期望值可以進行快速 的電平變化，然而在信號上的紋波(波動性)較大。相反，當t選擇得大時，盡管在燈電流 上的紋波較小，然而只能進行更緩慢的電平變化。在用于預先給定期望值的R2R網(wǎng)絡(luò)的情 況下，產(chǎn)生極大的開銷例如，為了實現(xiàn)8比特R2R網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)需要24個器件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，盡管有寄生的和限制性的影響，仍然盡可能快速且準確 地調(diào)節(jié)燈電流。特別地，要在紋波盡可能小的情況下實現(xiàn)期望值的高的變化速度。該任務(wù)借助帶有權(quán)利要求1的特征的電路裝置以及通過帶有權(quán)利要求13的特征 的方法來解決。本發(fā)明所基于的認識是，當能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)改變調(diào)節(jié)回路的時間常數(shù)時，可以解決 上述任務(wù)。于是，可以針對期望值的緩慢的變化實現(xiàn)調(diào)節(jié)回路的更緩慢的時間常數(shù)，而對于 期望值的快速變化可以啟動調(diào)節(jié)回路的快速的時間常數(shù)。相應(yīng)地，在根據(jù)本發(fā)明的電路裝 置中，期望值預給定裝置還包括帶有至少一個輸入端的微處理器，其中該微處理器設(shè)計為 將所述至少一個輸入端與至少兩個不同的電勢的組中的一個電勢耦合，并且該期望值預給 定裝置包括連接裝置；其帶有至少一個輸入端和至少一個輸出端，所述至少一個輸入端與 微處理器的所述至少一個輸入端耦合，并且所述至少一個輸出端與調(diào)節(jié)回路的至少一個點 華禹合。由此，可以在期望值的變化速度緩慢時可靠地將紋波最小化，而仍然可以實現(xiàn)期 望值的快速的變化速度。通過根據(jù)本發(fā)明的措施，可以極其精確地調(diào)節(jié)燈電流。這在投影應(yīng)用中得到不同 的優(yōu)點一方面，由此可以非常精確地控制光輸出。這在具有數(shù)字光調(diào)制、例如DLP的投影方法中是必要的，以便實現(xiàn)盡可能精確地調(diào)節(jié)圖像色彩。其次，通過該措施可以針對燈的要 求來優(yōu)化燈電流；例如脈沖和換向的定時影響燈電極上的峰值增長并且由此影響投影系統(tǒng) 的光產(chǎn)出。其三，可以避免開關(guān)過振蕩(Schaltueberschwinger)，由此降低了鎮(zhèn)流器的聲 學噪聲。此外，由此可以進一步激勵電子鎮(zhèn)流器中的電感，而沒有使這些電感進入飽和的危 險。最后，可以針對電子鎮(zhèn)流器的要求來優(yōu)化燈電流；例如，可以通過根據(jù)本發(fā)明的措施人 為地產(chǎn)生變緩的切換邊沿。由此，降低了由電子鎮(zhèn)流器的部件、特別是通過電感和電容器的 噪聲發(fā)射。優(yōu)選的是，調(diào)節(jié)回路的所述至少一個點(連接裝置的輸出端與該點耦合)是實際 值輸入端、期望值輸入端和/或調(diào)節(jié)回路的輸出端。相應(yīng)地，提供了不同的可能性，其中可 以參與到調(diào)節(jié)回路中，以便改變其時間常數(shù)。根據(jù)應(yīng)用，一種或者其他的變形方案可以是優(yōu) 選的。優(yōu)選的是，微處理器的電勢可以包括以下電勢中的至少兩種地、模擬值、高歐姆、 三態(tài)、帶有上拉電阻、不帶上拉電阻、帶有下拉電阻、不帶下拉電阻、開路(浮置)和供電電 壓。根據(jù)選擇了何種電勢，得到對可借助相同的連接裝置實現(xiàn)的時間常數(shù)的不同效果。特 別地，在不同的微處理器中有時只有所提及的電勢中的不同電勢可用，然而其中所有所提 及的電勢都可以用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的結(jié)果。特別優(yōu)選的是，微處理器設(shè)計為將所述至少一個輸入端周期性地以可預先給定的 占空比在兩個電勢之間、尤其是在地和供電電壓之間來回切換。由此，近似將PWM信號施加 到連接裝置上，通過該PWM信號的占空比和頻率可以根據(jù)希望來改變提供給調(diào)節(jié)回路的期望值。優(yōu)選的是，相應(yīng)地調(diào)節(jié)回路具有調(diào)節(jié)的時間常數(shù)，其中連接裝置包括至少一個用 于影響該時間常數(shù)的器件。優(yōu)選的是，出于該原因，連接裝置包括至少一個歐姆電阻和/或 至少一個電容器。由此，可以以成本特別低廉的方式和方法通過無源器件來實現(xiàn)該連接裝置。特別優(yōu)選的是，該連接裝置包括至少兩個器件，這些器件一方面分別與調(diào)節(jié)回路 的一個點、尤其是相同的點耦合，并且另一方面分別與微處理器的一個輸入端、尤其是不同 的輸入端耦合。由此，相應(yīng)的器件的作用可以獨立地被接通或者關(guān)斷，或者在其強度上變 化。此外優(yōu)選的是，連接裝置具有至少一個第一輸入端和至少一個第二輸入端，并且 微處理器具有至少一個第一輸入端和至少一個第二輸入端，其中連接裝置的第一輸入端與 微處理器的第一輸入端耦合，并且連接裝置的第二輸入端與微處理器的第二輸入端耦合， 其中微處理器的第一輸入端和第二輸入端與相同的電勢或者不同的電勢耦合。由此，連接 裝置的不同的器件可以與不同的電勢耦合，以便通過這種方式影響調(diào)節(jié)回路的時間常數(shù)。根據(jù)一個優(yōu)選的改進方案，微處理器具有接口，以便將至少一個輸入端與至少兩 個不同的電勢中的可預先給定的電勢耦合。此外優(yōu)選的是，期望值預給定裝置包括激勵裝置，其中該激勵裝置優(yōu)選可以通過 接口由微處理器控制。這開創(chuàng)了如下可能性在激勵裝置中設(shè)置DA轉(zhuǎn)換器，該DA轉(zhuǎn)換器于 是與調(diào)節(jié)回路的至少一個點耦合。由此，在耦合輸入點上為了產(chǎn)生期望值可以進行通過連 接裝置提供的信號和由DA轉(zhuǎn)換器提供的信號的疊加。由此，還得到根據(jù)希望來改變期望值的另外的可能性。其他的有利的實施形式由從屬權(quán)利要求中得到。參照根據(jù)本發(fā)明的電路裝置提出的優(yōu)選的實施形式及其優(yōu)點只要可用也相應(yīng)地 適用于根據(jù)本發(fā)明的方法。


現(xiàn)在在下面參照附圖進一步描述根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的實施例，該附圖在示意 圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的實施例。
具體實施例方式圖1在示意圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的一個實施例。該電路裝置在其輸 出端將燈電流l·提供給放電燈La。該電路裝置包括調(diào)節(jié)回路10，調(diào)節(jié)回路的參考量是期 望值Us。n，并且其反饋量是實際值Ulst，其中根據(jù)這些量通過減法形成調(diào)節(jié)差AU。調(diào)節(jié)差 AU輸送給該電路裝置的負載回路12，由此作為調(diào)節(jié)回路10的輸出量得到燈電流l·。實際 值Ulst由燈電流L通過測量環(huán)節(jié)14來產(chǎn)生，例如通過分流電阻，該分流電阻設(shè)置在負載回 路中的合適位置。此外，圖1的電路裝置包括激勵裝置16，該激勵裝置在其輸出端將參考量Us。n的 第一部分提供給耦合輸入點EP，并且為此優(yōu)選包括DA轉(zhuǎn)換器。參考量Usoll的的第二部分 由同樣與耦合輸入點EP耦合的連接裝置18提供，該連接裝置具有多個輸入端El至E4，它 們與微處理器20的相應(yīng)的輸入端E5至E8耦合。微處理器20設(shè)計為將其輸入端E5至E8 的每個與電勢VCC、開路(Open)、模擬(Analog)、GND之一耦合，如示例性地針對其輸入端E6 所示出的那樣。該耦合也可以構(gòu)建為使得微處理器周期性地在兩個或者更多個電勢之間來 回切換，由此似乎將PWM信號施加到連接裝置18上。通過PWM信號的占空比和頻率，確定 了提供給調(diào)節(jié)回路的期望值Us。u，尤其是其時間常數(shù)。連接裝置18包括歐姆電阻Rl，其耦合在連接裝置18的輸入端El和調(diào)節(jié)回路10 中的耦合輸入端EP之間。此外，連接裝置還包括歐姆電阻R2，其耦合在輸入端E2和耦合輸 入點EP之間。此外還設(shè)置了第一電容器Cl，其耦合在輸入端E3和耦合輸入點EP之間，以 及設(shè)置了電容器C2，其耦合在輸入端E4和耦合輸入點EP之間。此外，微處理器20包括接 口 22，該微處理器通過該接口控制激勵裝置16的DA轉(zhuǎn)換器。通過相應(yīng)地選擇相應(yīng)的輸入端與其耦合的電勢可以實現(xiàn)的是，相應(yīng)的歐姆電阻 Rl、R2和/或相應(yīng)的電容器Cl、C2來回切換，由此影響期望值預給定的時間常數(shù)。優(yōu)選進行在耦合輸入點EP上的有效電容的改變，用于持續(xù)地改變時間常數(shù)。為了 短時地改變時間常數(shù)，優(yōu)選改變在耦合輸入點EP上的有效歐姆電阻。如果例如將輸入端E5 連接到VCC，則由此可以快速提高耦合輸入點EP上的電平。如果將輸入端E5連接到地GND， 則由此可以快速降低在調(diào)節(jié)器的耦合輸入點上的電平。根據(jù)一個未示出的實施形式，耦合輸入點可以替選地或者附加地是調(diào)節(jié)回路10 的輸出端和/或?qū)嶋H值輸入端。同樣，替代微處理器20中示出的電勢可以存在其他的電勢， 例如高歐姆、三態(tài)、帶有上拉電阻、不帶上拉電阻、帶有下拉電阻、不帶下拉電阻。在一個優(yōu)選的實施形式中，省去了激勵裝置16。于是，在耦合輸入點EP上僅僅提供微處理器20通過連接裝置18提供的部分作為期望值Us。u。 通常，期望值的時間過程可以存儲在微處理器20中或者也可以通過未示出的接 口由外部輸送給微處理器20。
權(quán)利要求
一種用于調(diào)節(jié)通過至少一個放電燈的電流的電路裝置，具有 調(diào)節(jié)回路(10)，其包括 用于輸送期望值(USoll)的期望值輸入端； 用于輸送實際值(UIst)的實際值輸入端；和 用于提供與通過所述至少一個放電燈(La)的電流(IL)相關(guān)的信號的輸出端，其中實際值(UIst)與通過所述放電燈(La)的電流(IL)的值相關(guān)；以及 期望值預給定裝置(18，20)，其設(shè)計用于將期望值(USoll)提供給調(diào)節(jié)回路(10)；其特征在于，期望值預給定裝置(18，20)包括 帶有至少一個輸入端(E5；E6；E7；E8)的微處理器(20)，其中該微處理器(20)設(shè)計為將所述至少一個輸入端(E5；E6；E7；E8)與至少兩個不同的電勢(VCC；開路；模擬；GND)的組中的一個電勢(VCC；開路；模擬；GND)耦合；以及 連接裝置(18)，其帶有至少一個輸入端(E1；E2；E3；E4)和至少一個輸出端，所述至少一個輸入端與微處理器(20)的所述至少一個輸入端(E5；E6；E7；E8)耦合，并且所述至少一個輸出端與調(diào)節(jié)回路(10)的至少一個點(EP)耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于，調(diào)節(jié)回路(10)的與連接裝置(18)的 輸出端耦合的所述至少一個點(EP)是實際值輸入端、期望值輸入端和/或調(diào)節(jié)回路(10) 的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路裝置，其特征在于，微處理器(20)的電勢(VCC；開 路；模擬；GND)的組包括以下電勢中的至少兩種-地； -模擬值； -高歐姆； -三態(tài)；-帶有上拉電阻； -不帶上拉電阻； -帶有下拉電阻； -不帶下拉電阻； -開路(浮置)；以及 -供電電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于，微處理器設(shè)計為將所述至少一個輸 入端周期性地以可預先給定的占空比在兩個電勢(VCC ；開路；模擬；GND)之間、尤其是在地 (GND)和供電電壓(VCC)之間來回切換。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電路裝置，其特征在于，調(diào)節(jié)回路(10)具有 調(diào)節(jié)的時間常數(shù)(T)，其中連接裝置(18)包括至少一個用于影響該時間常數(shù)(T)的器件 (R1 ； R2 ；C1 ；C2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路裝置，其特征在于，連接裝置(18)包括至少一個歐姆電 阻(R1 ；R2)和/或至少一個電容器(C1 ；C2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電路裝置，其特征在于，該連接裝置(18)包括至少兩個 器件，所述器件一方面分別與調(diào)節(jié)回路(10)的一個點、尤其是相同的點耦合，并且另一方 面分別與微處理器(20)的一個輸入端(E5 ；E6 ；E7 ；E8)、尤其是不同的輸入端(E5 ；E6 ；E7 ； E8)華禹合o
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路裝置，其特征在于，連接裝置(18)至少具有第一輸入 端(E1 ；E2 ；E3 ；E4)和第二輸入端(E1 ；E2 ；E3 ；E4)，并且微處理器(20)至少具有第一輸入 端(E5 ；E6 ；E7 ；E8)和第二輸入端(E5 ；E6 ；E7 ；E8)，其中連接裝置(18)的所述第一輸入端 (E1 ；E2 ；E3 ；E4)與微處理器(20)的所述第一輸入端(E5 ；E6 ；E7 ；E8)耦合，并且連接裝置 (18)的所述第二輸入端(E1 ；E2 ；E3 ；E4)與微處理器(20)的所述第二輸入端(E5 ；E6 ；E7 ； E8)耦合，其中微處理器的所述第一輸入端(E5 ；E6 ；E7 ；E8)和所述第二輸入端(E5 ；E6 ；E7 ； E8)與相同的電勢(VCC ；開路；模擬；GND)或者不同的電勢(VCC ；開路；模擬；GND)耦合。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電路裝置，其特征在于，微處理器(20)具有接 口(22)，以便將至少一個輸入端與至少兩個不同的電勢(VCC;開路；模擬；GND)的組中的 可預先給定的電勢(VCC ；開路；模擬；GND)耦合。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電路裝置，其特征在于，期望值預給定裝置包 括激勵裝置(16)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路裝置，其特征在于，該激勵裝置(16)能夠通過接口 (22)由微處理器(20)控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電路裝置，其特征在于，激勵裝置(16)包括DA轉(zhuǎn)換 器，該DA轉(zhuǎn)換器與調(diào)節(jié)回路的所述至少一個點(EP)耦合。
13.一種用于借助電路裝置來調(diào)節(jié)通過至少一個放電燈(La)的電流(IJ的方法，該電 路裝置帶有調(diào)節(jié)回路(10)，其具有用于輸送期望值(Us。n)的期望值輸入端；用于輸送實 際值(uist)的實際值輸入端；和用于提供與通過所述至少一個放電燈(La)的電流(IJ相關(guān) 的信號的輸出端，其中實際值(UIst)與通過所述放電燈(La)的電流(IJ的值相關(guān)；該電路 裝置還帶有期望值預給定裝置(16)，其設(shè)計用于將期望值(Us。n)提供給調(diào)節(jié)回路(10)；其特征在于，該方法包括以下步驟a)提供帶有至少一個輸入端(E5；E6 ；E7 ；E8)的微處理器(20)；b)提供帶有至少一個輸入端(E1；E2 ；E3 ；E4)和至少一個輸出端的連接裝置(18)；c)將連接裝置(18)的所述至少一個輸入端(E1；E2 ；E3 ；E4)與微處理器(20)的所述 至少一個輸入端(E5 ；E6 ；E7 ；E8)耦合，并且將連接裝置(18)的所述至少一個輸出端與調(diào) 節(jié)回路(10)的所述至少一個點耦合；以及d)將微處理器(20)的所述至少一個輸入端(E5；E6 ；E7 ；E8)與至少兩個不同的電勢 (VCC ；開路；模擬；GND)的組中的電勢(VCC ；開路；模擬；GND)耦合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)通過至少一個放電燈的電流的電路裝置，帶有調(diào)節(jié)回路(10)，其包括用于輸送期望值(USoll)的期望值輸入端；用于輸送實際值(UIst)的實際值輸入端；和用于提供與通過所述至少一個放電燈(La)的電流(IL)相關(guān)的信號的輸出端，其中實際值(UIst)與通過放電燈(La)的電流(IL)的值相關(guān)；以及期望值預給定裝置(18，20)，其設(shè)計用于將期望值(USoll)提供給調(diào)節(jié)回路(10)；其中期望值預給定裝置(18，20)包括帶有至少一個輸入端(E5；E6；E7；E8)的微處理器(20)，其中該微處理器(20)設(shè)計為將所述至少一個輸入端(E5；E6；E7；E8)與至少兩個不同的電勢(VCC；開路；模擬；GND)的組中的一個電勢(VCC；開路；模擬；GND)耦合；以及連接裝置(18)，其帶有至少一個輸入端(E1；E2；E3；E4)和至少一個輸出端，所述至少一個輸入端與微處理器(20)的所述至少一個輸入端(E5；E6；E7；E8)耦合，并且所述至少一個輸出端與調(diào)節(jié)回路(10)的至少一個點(EP)耦合。此外，本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)節(jié)通過至少一個放電燈(La)的電流(IL)的相應(yīng)方法。
文檔編號H05B41/392GK101926231SQ200880125706
公開日2010年12月22日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者克里斯蒂安·布羅伊爾, 安德烈亞斯·胡貝爾, 馬丁·布呂克爾, 馬庫斯·貝爾 申請人:奧斯蘭姆有限公司