ES2312640T3 - Estabilizador electronico para lampara de descarga de alta presion. - Google Patents

Abstract

Un estabilizador electrónico para una lámpara HID, de descarga de alta presión, comprendiendo dicho estabilizador: un convertidor (30) de potencia que convierte un voltaje de CC de entrada en una potencia de salida de estabilizador para excitar dicha lámpara HID, un controlador (60) que controla dicho convertidor de potencia para variar dicha potencia de salida de estabilizador que está siendo suministrada a dicha lámpara HID, incluyendo además dicho estabilizador: un medio (200) de conmutación de potencia de lámpara que monitoriza un parámetro de salida de lámpara que exhibe dicha lámpara HID después de que comienza a descargar, y discrimina una potencia nominal de lámpara de dicha lámpara HID basándose en dicho parámetro monitorizado de salida de lámpara, proporcionando dicho medio de conmutación de potencia de lámpara una señal de potencia de lámpara indicativa de la potencia nominal discriminada de lámpara, recibiendo dicho controlador (60) dicha señal de potencia de lámpara y variando dicha potencia de salida de estabilizador para igualarla con dicha potencia nominal de lámpara, estando dicho estabilizador caracterizado porque dicho medio (200) de conmutación de potencia de lámpara comprende: un monitor (36) que monitoriza dicho parámetro de salida de lámpara antes de que dicha lámpara HID alcance una condición de funcionamiento estable de lámpara, y proporciona una señal de detección cuando dicho parámetro de salida de lámpara supera un nivel crítico, un cronómetro (210) que comienza a contar un tiempo cuando dicha lámpara HID comienza a descargar y para de contar el tiempo al recibir dicha señal de detección, dando, por lo tanto, un periodo de tiempo acumulado entre los dos eventos, un discriminador (220) de lámpara que compara dicho periodo de tiempo acumulado con un tiempo de referencia predeterminado y proporciona dicha señal de potencia de lámpara cuando dicho tiempo acumulado es mayor/menor que el tiempo de referencia predeterminado, en el que dicho controlador (60), en respuesta a dicha señal de potencia de lámpara, actúa para variar dicha potencia de salida de estabilizador en tal dirección que el periodo de tiempo acumulado se vuelva menor/mayor que el tiempo de referencia predeterminado.

Description

Estabilizador electrónico para lámpara de descarga de alta presión.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención versa acerca de un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión. Más específicamente, la invención versa acerca de un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión que permite que las lámparas de descarga de alta presión que tienen distintas potencias nominales se iluminen conforme a las potencias nominales.

Descripción de la técnica anterior

La Publicación de patente japonesa H7-66864 desvela un estabilizador para iluminar dos o más lámparas fluorescentes que tienen distintas potencias nominales. El estabilizador está diseñado para determinar la potencia nominal de una lámpara fluorescente aprovechando el hecho de que se aplican distintos voltajes de encendido para encender las lámparas fluorescentes que tienen distintas potencias nominales. Además, el estabilizador está diseñado para suministrar una corriente conforme a la potencia determinada. En otras palabras, el estabilizador determina las potencias nominales de las lámparas fluorescentes por la diferencia entre los voltajes de encendido aplicados para comenzar las descargas de las lámparas.

En cambio, aunque las lámparas de descarga de alta presión (HID) tengan distintas potencias nominales, se aplica un voltaje prácticamente idéntico para comenzar las descargas de las lámparas. Esto hace posible aplicar a las lámparas HID la técnica desvelada por la publicación anterior.

El documento JP 2001-210490 desvela un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión con un convertidor de potencia, un controlador que controla dicho convertidor de potencia y un medio para cambiar la potencia de la lámpara esencialmente según la porción introductoria de la reivindicación 1.

Se conocen otros aparatos de lámparas de descarga en los documentos EP 0 413 991 A1, JP 11 307291 y US 6.489.731 B1.

En vista de la técnica anterior recién mencionada, es un objeto de la presente invención proporcionar un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión que puede discriminar lámparas de descarga de alta presión que tienen distintas potencias nominales e iluminarlas a las potencias nominales discriminadas de la lámpara.

Este objeto se soluciona mediante un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión, lámpara HID, conforme a la reivindicación 1. Las reivindicaciones 2 a 10 versan acerca de realizaciones específicamente ventajosas del estabilizador electrónico conforme a la reivindicación 1.

El estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a la presente invención incluye un convertidor de potencia y un controlador. El convertidor de potencia convierte una entrada de voltaje de CC en una potencia de salida del estabilizador para suministrar corriente a la lámpara HID. La potencia de salida del estabilizador se aplica a la lámpara HID. El controlador controla el convertidor de potencia para variar la potencia de salida del estabilizador. El estabilizador incluye además un medio para conmutar la potencia de la lámpara. El medio de conmutación de la potencia de la lámpara monitoriza un parámetro de salida de la lámpara que exhibe la lámpara HID después de que comienza a descargar, y discrimina una potencia nominal de lámpara de la lámpara HID basándose en el parámetro monitorizado de salida de la lámpara, y proporciona una señal de potencia de lámpara indicativa de la potencia nominal discriminada de la lámpara. El controlador recibe la señal de potencia de lámpara y hace que el convertidor de potencia entregue la potencia de salida del estabilizador para igualar la potencia discriminada de la lámpara.

Así, es posible detectar el parámetro de salida de lámpara que exhibe la lámpara HID después de que comienza a descargar, y discriminar la potencia nominal de la lámpara basándose en el parámetro detectado. Esto hace posible discriminar de forma automática la potencia nominal de una lámpara HID en uso, proporcionando con ello una salida de estabilizador adecuada igual a la potencia nominal de la lámpara para que se pueda proporcionar una salida óptica suficiente para el rendimiento de la lámpara.

Para proporcionar rápidamente una salida óptica adecuada, es preferible que la discriminación anterior se lleve a cabo antes de que la lámpara HID alcance su condición de funcionamiento estable de la lámpara. En general, como se muestra en la Fig. 3, inmediatamente después de que una lámpara HID comienza a funcionar (0 < tiempo transcurrido T < t1), su voltaje de lámpara Vla es bajo, y su intensidad de corriente de lámpara Ila es grande, o sea, su impedancia de lámpara es baja, del orden de algunos ohmios. Según cambia la lámpara HID a su condición de funcionamiento estable de la lámpara (t1 < T < t2), la impedancia aumenta gradualmente. Cuando la lámpara HID se encuentra en la condición de funcionamiento estable de la lámpara (T > t2), la impedancia es del orden de algunos cientos de ohmios. Por lo tanto, la lámpara HID no cambia a una condición de funcionamiento estable de la lámpara en un instante. Es posible discriminar la potencia nominal de la lámpara aprovechando una característica de salida de la lámpara HID durante este periodo de transición. Por ejemplo, el parámetro de salida puede ser el voltaje de lámpara Vla, que varía enormemente con el tiempo durante el periodo de transición (T < t2), como se muestra en la Fig. 4. Esta variación difiere marcadamente en grado entre las potencias nominales de las lámparas HID en uso si está fijada la salida de potencia del estabilizador. Específicamente, si la potencia de salida del estabilizador es de 70 W, como se muestra en la Fig. 4, el voltaje de lámpara Vla de una lámpara HID que tenga una potencia nominal de lámpara de 70 W aumenta antes que el de una lámpara HID que tenga una potencia nominal de lámpara de 150 W. Una realización preferida de la presente invención está basada en el reconocimiento de que, durante el periodo de transición, antes del momento en el que la lámpara HID esté iluminada de manera estable, las características de salida de la lámpara, que están representadas por su voltaje de lámpara Vla, son efectivas al discriminar su potencia nominal de lámpara.

Como se muestra en la Fig. 4, las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales exhiben distintos voltajes de lámpara V1 y V2 en un punto T1 cuando ha pasado un tiempo predeterminado después de que las lámparas hayan comenzado a funcionar. Un procedimiento es aprovechar este hecho para comparar el voltaje de lámpara Vla de una lámpara HID en el punto T1 con un valor de referencia Vref predeterminado, discriminando por lo tanto la potencia nominal de la lámpara. En este caso, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor, un cronómetro y un discriminador de lámpara. El monitor monitoriza continuamente el parámetro de salida de lámpara antes de que la lámpara HID alcance la condición de funcionamiento estable de la lámpara. El cronómetro comienza a contar cuando la lámpara HID comienza a descargar, y produce una señal de validación cuando el tiempo medido supera un tiempo predeterminado. El comparador (el discriminador de lámpara) compara el parámetro de salida de la lámpara con un valor de referencia predeterminado al recibir la señal de validación, y proporciona la señal de potencia de lámpara cuando el parámetro de salida de lámpara satisface un criterio predeterminado. El controlador, como respuesta a la señal de potencia de la lámpara actúa para variar la potencia de salida del estabilizador en tal dirección que el resultante parámetro de salida de la lámpara no satisfaga el criterio predeterminado. Específicamente, si el parámetro de salida de la lámpara, que es, en este caso, el voltaje de lámpara Vla de una lámpara HID alimentada eléctricamente a una potencia constante de salida del estabilizador, satisface el valor de referencia Vref y el criterio (Vla < o > Vref), se determina que la potencia de salida del estabilizador difiere de la potencia nominal de la lámpara. En base a esta determinación, la potencia de salida del estabilizador se cambia en una dirección que iguala la potencia nominal de la lámpara.

Justo después de que hayan comenzado a funcionar las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales, como se muestra en la Fig. 4, sus voltajes de lámpara tardan distintos tiempos T1 y T2 en alcanzar un valor predeterminado V2. Otro procedimiento es aprovechar este hecho para comparar estos tiempos con un tiempo de referencia, discriminando por lo tanto las potencias nominales de las lámparas. En este caso, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor, un cronómetro y un discriminador de lámpara. El monitor monitoriza el parámetro de salida de la lámpara antes de que la lámpara HID alcance una condición de funcionamiento estable de lámpara, y proporciona una señal de detección cuando el parámetro de salida de lámpara supera un nivel crítico. El cronómetro comienza a contar un tiempo cuando la lámpara HID comienza a descargar, y para de contar el tiempo al recibir la señal de detección, dando, por lo tanto, un periodo de tiempo acumulado T1 o T2 entre los dos eventos. El discriminador de lámpara compara el periodo de tiempo acumulado con un tiempo de referencia Tref predeterminado y proporciona la señal de potencia de lámpara cuando el tiempo acumulado satisface un criterio predeterminado (por ejemplo, T2 > Tref). El controlador, como respuesta a la señal de potencia de lámpara, actúa para variar la potencia de salida del estabilizador en tal dirección que el parámetro de salida resultante de la lámpara no satisfaga el criterio predeterminado (por ejemplo, T2 < Tref). Por ejemplo, se puede proporcionar una potencia de salida del estabilizador de 70 W a una lámpara HID que tiene una potencia nominal de lámpara desconocida. En este caso, como se muestra en la Fig. 4, se determina que la potencia nominal de esta lámpara HID es de 150 W si el tiempo de referencia Tref se ve superado por el tiempo T2, que es lo que tarda el voltaje de lámpara Vla en alcanzar a V2 como un parámetro de salida de la lámpara detectado por el monitor. En base a esta determinación, la potencia de salida del estabilizador se ve incrementada hasta los 150 W.

El parámetro de salida de la lámpara no está limitado al voltaje de lámpara ilustrado, sino que puede ser la corriente de lámpara o la característica óptima que exhibe la lámpara HID después de que comienza a descargar y antes de que alcance una condición de funcionamiento estable de lámpara.

Es preferible que el medio de conmutación de potencia de la lámpara funcione para compensar la variación característica de salida de la lámpara HID cuando la lámpara se reinicia. Cuando se reinicia la lámpara HID, o sea, cuando se ilumina en un tiempo relativamente pequeño después de que ha sido apagada, la característica de salida de la lámpara durante este periodo de transición exhibe una variación distinta de la que hay durante el tiempo normal de iluminación. Para compensar esta variación, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye un contador regresivo. El contador regresivo registra un tiempo de descanso de la lámpara desde un apagado del estabilizador hasta un reinicio del estabilizador, y proporciona una señal de descanso que varía el valor de referencia o el tiempo de referencia conforme al tiempo de descanso de la lámpara. Esto hace que sea posible discriminar de manera precisa la potencia nominal de la lámpara incluso cuando se reinicia la lámpara HID.

Es preferible que el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluya además un monitor de envejecimiento de la lámpara. El monitor de envejecimiento de la lámpara monitoriza el parámetro de salida de la lámpara para determinar un grado de envejecimiento de la lámpara. El monitor de envejecimiento de la lámpara proporciona una señal de envejecimiento indicativa del grado en el que varía el valor de referencia o el periodo de tiempo acumulado para la compensación del envejecimiento de la lámpara al discriminar la potencia nominal de la lámpara. Esto hace posible que se pueda proporcionar una potencia de salida adecuada del estabilizador mediante la compensación de la potencia nominal de la lámpara, que varía según envejece la lámpara HID.

La potencia nominal de la lámpara HID puede ser discriminada después de que la lámpara alcance su condición de funcionamiento estable de lámpara. Después de que la lámpara HID alcance la condición de funcionamiento estable de lámpara, sus parámetros de salida de lámpara, que incluyen el voltaje de lámpara, son valores constantes. Sin embargo, los parámetros de salida de la lámpara varían con la potencia nominal de la lámpara. Se utiliza esta característica para discriminar la potencia nominal de la lámpara. Específicamente, como se muestra en la Fig. 8, por ejemplo, si la potencia de salida del estabilizador es de 70 W, una lámpara HID que tenga una potencia nominal de 70 W se estabiliza a un voltaje V1 de lámpara (punto A), mientras que una lámpara HID que tenga una potencia nominal de 150 W se estabiliza a un voltaje V2 de lámpara (punto B). Como también se muestra, si la potencia de salida del estabilizador es de 150 W, la lámpara HID que tenga una potencia nominal de 150 W se estabiliza al voltaje V1 de la lámpara (punto C). En consecuencia, conociendo dichas relaciones de antemano, es posible discriminar la potencia nominal de una lámpara HID en base al voltaje de lámpara que la lámpara exhibe después de recibir una potencia de salida del estabilizador y de que alcance su condición de funcionamiento estable de lámpara. En este caso, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor, un cronómetro, una memoria y un procesador. El monitor monitoriza continuamente el parámetro de salida de la lámpara después de que la lámpara HID alcanza la condición de funcionamiento estable de lámpara. El cronómetro comienza a contar un tiempo cuando la lámpara HID comienza a descargar y proporciona una señal de validación cuando el tiempo contado supera un tiempo predeterminado. La memoria almacena los parámetros de salida de lámpara que exhiben distintas lámparas HID después de alcanzar sus condiciones de funcionamiento estable de lámpara. Cada uno de los parámetros de salida de la lámpara está predeterminado para una combinación de potencia de salida del estabilizador y de la potencia nominal de la lámpara. Específicamente, la memoria almacena los parámetros de salida que exhiben las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales cuando se les suministra corriente a una potencia nominal de estabilizador predeterminada. Al recibir la señal de validación del cronómetro, el procesador consulta la memoria para localizar una de las potencias nominales de la lámpara que equivalga al parámetro de salida de lámpara que está siendo monitorizado, y proporciona la señal de potencia de lámpara indicativa de la potencia de lámpara localizada. Al recibir la señal de potencia de la lámpara, el controlador actúa para variar la potencia de salida del estabilizador para igualar la potencia nominal localizada de la lámpara. En consecuencia, después de que una lámpara HID alcanza su condición de funcionamiento estable de lámpara, es posible discriminar de manera fiable la potencia nominal de la lámpara y proporcionar una potencia de salida del estabilizador adecuada a la potencia discriminada. En este caso, el parámetro de salida de la lámpara tampoco está
limitado al voltaje de lámpara, sino que puede ser la corriente de lámpara, la característica óptica u otra característica.

La discriminación de la potencia nominal de la lámpara puede llevarse a cabo dos veces o más. Con este fin, el cronómetro proporciona otra señal de validación después de un intervalo predeterminado desde el momento en el que proporciona primero la señal de validación para que el procesador responda para proporcionar otra señal de potencia de la lámpara indicativa de la potencia nominal de la lámpara localizada en el momento de proporcionar la otra señal de validación, por la que el controlador actúa para variar la potencia de salida del estabilizador para igualar la última potencia nominal localizada de la lámpara.

En una realización preferida de la presente invención, al seleccionar opcionalmente una potencia de salida inicial del estabilizador, es posible seleccionar un sistema de iluminación para el que se considere importante tanto un encendido rápido como una larga vida. Para este fin, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye una memoria y un selector. La memoria almacena una pluralidad de distintas potencias de salida del estabilizador. El selector selecciona una de las potencias de salida del estabilizador como una por defecto para que sea suministrada inicialmente a la lámpara HID. El selector tiene un terminal de entrada para recibir una señal externa mediante la que el selector se activa para seleccionar cualquiera de las potencias de salida del estabilizador como la de por defecto. En consecuencia, por ejemplo, se puede utilizar un control remoto para establecer cualquiera de las potencias de salida del estabilizador. Esto permite que el usuario de la lámpara seleccione un sistema de iluminación preferido para el que sea importante un encendido rápido o una larga vida.

Es preferible que el medio de conmutación de potencia de la lámpara almacene en la memoria la potencia nominal de la lámpara como una potencia de lámpara actualizada cada vez que se discrimina. El selector debería asignar la potencia actualizada de lámpara como la de por defecto cada vez que se active el estabilizador. Esto hace posible que se configure de manera automática el estabilizador para que suministre una potencia de salida de estabilizador acorde con una duración prolongada de la lámpara y que iguale a la potencia nominal de la lámpara.

Si la potencia nominal de la lámpara HID varía enormemente según envejece la lámpara, o si la lámpara se reemplaza con una lámpara HID que tenga una potencia nominal muy distinta, es importante que se corte la salida del estabilizador para que el estabilizador pueda ser protegido, de tal forma que la potencia de salida del estabilizador no varíe más allá de un límite.

Es preferible que el medio de conmutación de potencia de la lámpara deba incluir un medio de verificación. El medio de verificación emite una señal de corte cuando la potencia nominal localizada de la lámpara no coincide con ninguna de las potencias de salida del estabilizador establecidas por defecto. El controlador, en respuesta a la señal de corte, actúa para dejar de proporcionar la potencia de salida del estabilizador. Esto evita que se den salidas inadecuadas, que no sean la potencia de salida del estabilizador establecida por defecto, seleccionada en el estabilizador.

Cuando una lámpara HID ha alcanzado la última etapa de su vida, puede recibir corriente a la mínima potencia de salida, sin que haya una potencia de salida excesiva proporcionada en respuesta a la lámpara que ha llegado al último periodo. Esto hace posible que se proteja el estabilizador y, al mismo tiempo, proporciona al usuario una señal óptica que indica cuándo hay que reemplazar la lámpara. Para este fin, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor de la vida de la lámpara, que monitoriza el parámetro de salida de la lámpara para proporcionar una señal de fin de vida cuando se determina mediante el parámetro de salida de la lámpara que la lámpara HID está cerca de una condición de fin de vida. Al recibir la señal de fin de vida, el controlador reduce la potencia de salida del estabilizador a un mínimo.

El fenómeno de resonancia acústica exhibido por una lámpara HID puede ser utilizado para discriminar la potencia nominal de la lámpara. Se reconoce que si una lámpara de halogenuro metálico, que es una lámpara HID, se ilumina a una frecuencia alta, resuena acústicamente. La frecuencia (frecuencia básica) a la que resuena acústicamente la lámpara HID depende de la forma del tubo de descarga de la lámpara y/o de la presión del vapor atrapado en el tubo. Sin embargo, en general, la frecuencia tiende a aumentar según disminuye la potencia nominal de la lámpara. En consecuencia, es posible discriminar las potencias nominales de las lámparas HID en base a la diferencia entre las frecuencias a las que las lámparas resuenan acústicamente. En este caso, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor de frecuencia, una memoria y un procesador. El monitor de frecuencia monitoriza continuamente la frecuencia a la que resuena acústicamente la lámpara HID después de que la lámpara HID alcanza su condición de funcionamiento estable de lámpara. La memoria almacena la frecuencia que exhibe la lámpara HID después de alcanzar la condición de funcionamiento estable de lámpara. La frecuencia está predeterminada para cada una de las distintas combinaciones de potencia de salida del estabilizador y de potencia nominal de la lámpara. El procesador consulta la memoria para localizar una de las potencias nominales de lámpara igual a la frecuencia que está siendo monitorizada, y proporciona la señal de potencia de lámpara indicativa de la potencia localizada de la lámpara. Al recibir la señal de potencia de la lámpara, el controlador actúa para variar la potencia de salida del estabilizador para igualar la potencia nominal localizada de la lámpara.

Se pueden utilizar las temperaturas de color o las desviaciones de color (cromaticidad) como parámetros de salida de lámpara para la discriminación de la lámpara. Una lámpara HID exhibe una temperatura de color distinta y una desviación de color distinta cuando se ilumina con la potencia de salida del estabilizador igual a su potencia nominal que cuando se ilumina con una potencia de salida del estabilizador superior o inferior. Para este fin, el medio de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor de temperatura de color o un monitor de desviación de color. La memoria almacena datos de las temperaturas de color o las desviaciones de color que exhiben las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales cuando se iluminan con distintas potencias de salida de estabilizador. El discriminador de lámpara compara la temperatura de color o la desviación de color detectadas con los datos que hay en la memoria para así discriminar la potencia nominal de la lámpara HID conectada al estabilizador. Esto hace posible proporcionar una potencia de salida de estabilizador adecuada a la potencia nominal de la
lámpara.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un esquema electrónico que muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una primera realización como referencia.

La Fig. 2 es un esquema electrónico que muestra el medio de conmutación de potencia de la lámpara de este estabilizador.

La Fig. 3 es un gráfico que muestra características de salida que exhibe la lámpara HID después de que comienza a funcionar.

La Fig. 4 es un gráfico que muestra las características de encendido de las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales.

La Fig. 5 es un gráfico que muestra el funcionamiento del estabilizador.

La Fig. 6 es un esquema electrónico que muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una segunda realización como referencia adicional.

Las Figuras 7 y 8 son gráficos que muestran el funcionamiento de este estabilizador.

La Fig. 9 es un esquema electrónico que muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una tercera realización y conforme a la presente invención.

La Fig. 10 es un esquema electrónico que muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una cuarta realización y conforme a la presente invención.

La Fig. 11 es un esquema electrónico que muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una quinta realización como referencia adicional.

La Fig. 12 es un gráfico característico de intensidad de corriente contra voltaje, que muestra el funcionamiento de este estabilizador en una condición de funcionamiento estable de la lámpara.

La Fig. 13 es un esquema electrónico que muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una sexta realización como referencia adicional.

La Fig. 14 es un esquema electrónico que muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una séptima realización como referencia adicional.

Descripción detallada de la realización preferida

Como referencia y para una mayor comprensión, la Fig. 1 muestra un estabilizador electrónico para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una primera realización, que puede ser una lámpara de halogenuro metálico. El estabilizador incluye un rectificador 10, un pulsador elevador 20, un pulsador reductor 30, un inversor 40 y un encendedor 50. El rectificador 10 está conectado a una fuente de energía de CA y proporciona un voltaje de CC rectificado. El pulsador elevador 20 eleva el voltaje de CC rectificado. El pulsador reductor 30 disminuye el voltaje de CC elevado y proporciona un voltaje de CC de control. El inversor 40 convierte el voltaje de CC de control en un voltaje de CC de onda rectangular y aplica el voltaje de CA a la lámpara HID L. El encendedor 50 enciende la lámpara HID L. El pulsador elevador 20 incluye un inductor 21 y un conmutador 22 de transistor, que están conectados en serie a ambos extremos del rectificador 10. El conmutador 22 de transistor es un MOSFET, que es encendido o apagado por un controlador 23 de voltaje a una frecuencia elevada, y acumula un voltaje filtrado por medio de un diodo 24 en un condensador filtrador 25. El controlador 23 de voltaje monitoriza el voltaje entre los extremos del condensador filtrador 25 y mantiene el voltaje de salida del pulsador elevador 20 constante de forma retro-
alimentada.

El pulsador reductor 30 incluye un conmutador 31 de transistor, un inductor 32 y un condensador filtrador 33, que están conectados en serie a ambos extremos del condensador filtrador 25. El conmutador 31 de transistor es un MOSFET, que se enciende o se apaga mediante un controlador 60 de potencia a una relación de trabajo variable. El conmutador 31 suministra al inversor 40 un voltaje variable y una corriente variable a través del inductor 32 y del condensador filtrador 33. En este sentido, el pulsador reductor 30 es un convertidor de potencia que convierte la energía suministrada a través del inversor 40 a la lámpara HID L. Un monitor 36 de voltaje monitoriza el voltaje entre los extremos del condensador filtrador 33 como indicativo del voltaje de lámpara Vla aplicado a la lámpara HID L. Un monitor 38 de corriente monitoriza la corriente a través de una resistencia 70 como indicativa de la intensidad de la corriente de lámpara Ila a través de la lámpara HID L. El controlador 60 de potencia detecta el voltaje de lámpara Vla y la intensidad de la corriente de lámpara Ila, y actúa para proporcionar una potencia predeterminada de salida del estabilizador a la lámpara HID L para que se ilumine la lámpara y se mantenga iluminada.

El inversor 40 incluye un par de conmutadores 41 y 42 de transistor y un par de conmutadores 43 y 44 de transistor. Los pares de conmutadores 41 - 44 de transistor están conectados en paralelo cada par entre sí y en serie a ambos extremos del condensador filtrador 33. El inversor 40 también incluye un condensador 45, que está conectado a ambos extremos de la lámpara HID L y un inductor 46. El inductor 46 está conectado en serie con la lámpara HID L entre el nodo entre los conmutadores 41 y 42 de transistor y el nodo entre los conmutadores 43 y 44 de transistor. Un oscilador 48 enciende y apaga de manera repetida los conmutadores 41 - 44 de transistor para proporcionar una corriente alterna. Los conmutadores 41 - 44 de transistor suministran la corriente alterna como corriente de lámpara Ila a la lámpara HID L.

El estabilizador incluye un medio 100 de conmutación de potencia de la lámpara. El medio 100 de conmutación de potencia de la lámpara discrimina la potencia nominal de la lámpara HID L conectada al estabilizador y controla el controlador 60 de potencia de forma que el estabilizador pueda producir una potencia conforme a la potencia nominal. El medio 100 de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor 36 de voltaje, un cronómetro 110 y un discriminador 120 de lámpara. El medio 100 de conmutación de potencia de la lámpara discrimina la potencia nominal de la lámpara HID L al analizar el voltaje de lámpara Vla en un punto T1 cuando ha pasado un tiempo predeterminado después de que la lámpara haya comenzado a funcionar, pero antes de que alcance su condición de funcionamiento estable de lámpara.

El estabilizador está diseñado para conmutar la potencia de salida del estabilizador entre un primer valor y un segundo valor, que pueden ser 70 W y 150 W respectivamente. En una condición inicializada, el estabilizador produce 70 W. Específicamente, la resistencia 70 es variable, la que se utiliza para que el controlador 60 de potencia, que controla la potencia de salida del estabilizador, detecte la intensidad de la corriente de lámpara Ila. Con la resistencia variable 70 conmutada entre dos valores de resistencia, se cambia la intensidad de la corriente de lámpara Ila detectada. El controlador 60 de potencia conmuta la potencia de salida del estabilizador entre 70 W y 150 W conforme a la intensidad de la corriente de lámpara Ila detectada. Como se muestra en la Fig. 2, la resistencia variable 70 incluye dos resistencias 71 y 72, donde siempre fluye la corriente de lámpara Ila, y una resistencia 73, donde la corriente fluye de manera selectiva. Cuando la corriente de lámpara Ila fluye solo a través de las resistencias 71 y 72, el controlador 60 de potencia actúa de tal forma que el estabilizador produce la potencia de 70 W. Cuando la corriente fluye también a través de la resistencia 73, el controlador 60 de potencia actúa de forma que el estabilizador produce la potencia de 150 W.

Como se muestra en la Fig. 2, el cronómetro 110 incluye dos resistencias 111 y 112, un condensador 113, un diodo Zener 114 y un comparador 115. El condensador 113 se carga mediante el voltaje Vcc proporcionado cuando la lámpara HID L comienza a funcionar. En el punto predeterminado T1, cuando se supera el valor umbral del diodo Zener 114, la salida del comparador 115 cambia a un nivel alto.

El discriminador 120 de lámpara incluye un comparador 121, que compara el voltaje de lámpara Vla del monitor 36 de voltaje con un valor de referencia Vref predeterminado. En el punto cuando el cronómetro 110 produce una señal de nivel alto que indica que el tiempo predeterminado se ha cumplido, se satisface un criterio predeterminado (Vla < Vref) si el voltaje de lámpara Vla es menor que el valor de referencia Vref. Esto hace que el comparador 121 produzca una señal de nivel alto, que configura una báscula RS 122. Una salida Q de la báscula RS 122 enciende un transistor 123, haciendo a la resistencia 73 conductora, de forma que cambie la intensidad de la corriente de lámpara Ila. En consecuencia, el controlador 60 de potencia actúa para cambiar la potencia de salida del estabilizador de 70 W a 150 W.

El funcionamiento de lo anterior se describirá haciendo referencia a las Figuras 4 y 5. Como se ha mencionado anteriormente, el estabilizador produce una potencia de 70 W en su condición inicializada. Si el estabilizador está conectado a una lámpara HID que tiene una potencia nominal de 150 W, como se muestra en las Figuras 4 y 5, se detecta que el voltaje de lámpara Vla se eleva siguiendo una curva B (70, 150) y es menor que el valor de referencia Vref en el tiempo T1 después del momento en que la lámpara comienza a descargar, de forma que se satisfaga el criterio (Vla < Vref). Esto conmuta la resistencia de la resistencia variable 70, cambiando, por lo tanto el valor detectado de la intensidad de la corriente de lámpara Ila para el control de potencia. En consecuencia, el controlador 60 de potencia conmuta la potencia de salida del estabilizador de 70 W a 150 W, de forma que el voltaje de lámpara Vla sigue creciendo a lo largo de una curva (70-150, 150) hasta que se alcanza la condición de funcionamiento estable de la lámpara. Inmediatamente después de un tiempo T1, cuando la potencia de salida del estabilizador es conmutada de 70 W a 150 W, el voltaje de lámpara Vla supera el valor de referencia Vref (Vla >= Vref), de forma que no se satisfaga el criterio (Vla < Vref). Sin embargo, después de este punto, debido a que la salida de la báscula 122 está activada a un nivel alto, la potencia de salida del estabilizador está fijada en 150 W.

La Fig. 6 muestra una segunda realización, como referencia, en la que un microprocesador 130 realiza las funciones del cronómetro 110 y del discriminador 120 de lámpara. Las realizaciones primera y segunda son idénticas salvo en el discriminador 120 de lámpara y en la estructura de la resistencia variable 70 que está asociada con el discriminador. A los elementos de circuito similares de estas realizaciones se les asignan los mismos números.

El microprocesador 130 incluye una memoria 132, que almacena datos, como se muestra a continuación en la Tabla 1, acerca de los voltajes de lámpara Vla detectados si se aplican dos voltajes de salida de estabilizador 70 W y 150 W a lámparas HID L que tengan potencias nominales de 70 W y 150 W.

TABLA 1

1

En el tiempo T1, que se determina por la salida del cronómetro 110, el discriminador 120 de lámpara recibe el voltaje de lámpara Vla, consulta los datos en la memoria 132 y localiza la potencia nominal de la lámpara asociada al voltaje de lámpara Vla detectado. Si la potencia nominal localizada de la lámpara difiere de la potencia de salida del estabilizador, el controlador 60 de potencia está controlado de tal forma que conmuta la potencia de salida del estabilizador de forma que el estabilizador pueda producir una potencia igual que la potencia nominal de la lámpara.

La resistencia variable 70 incluye un circuito en serie que incluye una resistencia 172 y un conmutador 122 de transistor, y un circuito en serie que incluye una resistencia 173 y conmutador 123 de transistor. Estos circuitos en serie están conectados en paralelo el uno con el otro a tierra. La resistencia variable 70 está configurada de tal forma que la salida del discriminador 120 de lámpara puede hacer que una de las resistencias sea conductora. Cuando la resistencia 172 es conductora, se selecciona la potencia de salida del estabilizador de 70 W. Cuando la resistencia 173 es conductora, se selecciona la potencia de salida del estabilizador de 150 W. La salida del discriminador 120 de lámpara hace que el transistor 123 esté normalmente encendido, de forma que el estabilizador suministre la potencia de salida de estabilizador de 150 W, como un valor predefinido. En esta condición, si se conecta una lámpara HID que tenga una potencia nominal de 70 W, el discriminador 120 de lámpara discrimina la potencia de salida del estabilizador de 70 W y produce señales que apagan el transistor 123 y encienden el transistor 122 al mismo tiempo, para hacer que la resistencia 172 sea conductora. Esto conmuta la potencia de salida del estabilizador de 150 W a 70 W. Si se localiza la potencia nominal de la lámpara que sea igual a la potencia de salida del estabilizador, el discriminador 120 de lámpara no produce ninguna señal de potencia para una conmutación de potencia, de forma que se mantiene la salida de potencia inicial del estabilizador.

La memoria 132 podría, en vez de almacenar los datos mostrados en la Tabla 1, almacenar únicamente el valor de referencia Vref, de forma que se pudiese discriminar la lámpara HID L al comparar el voltaje de lámpara Vla detectado con el valor de referencia Vref. En este caso, se comparan el voltaje de lámpara Vla detectado y el voltaje nominal Vref de la lámpara, y se cambia la potencia de salida del estabilizador una o más veces paso a paso de forma que la diferencia entre los voltajes desaparezca, para que la potencia nominal de la lámpara y la potencia de salida del estabilizador lleguen a ser eventualmente idénticas entre sí. La dirección en la que se cambia la potencia de salida del estabilizador puede depender de si el valor Vla-Vref (resultante del valor de referencia Vref restado del voltaje de lámpara Vla) es positivo o negativo. En este caso, se incrementa la potencia de salida del estabilizador si el valor Vla-Vref es negativo y se disminuye la potencia si el valor es positivo. En cualquier caso, si el voltaje de lámpara Vla detectado no satisface una relación predeterminada (Vla = Vref) entre sí mismo y el valor de referencia Vref, se cambia el voltaje de salida del estabilizador de tal forma que se satisfaga esta relación, de forma que se pueda seleccionar de manera automática el voltaje de salida del estabilizador adecuado a la potencia nominal de la lámpara HID L.

Cuando ha transcurrido un tiempo predeterminado después de que el discriminador 120 de lámpara haya discriminado la lámpara HID L, una vez ha comenzado a descargar la lámpara, el discriminador puede discriminar la lámpara al menos una vez más. En este caso, cuando ha pasado el tiempo predeterminado después de la primera discriminación, el cronómetro 110 proporciona otra señal de validación. Como respuesta a esta señal de validación, el discriminador 120 de lámpara discrimina la lámpara HID L al comparar el voltaje de lámpara Vla con otro valor de referencia Vref. La potencia nominal de lámpara resultante de la discriminación nueva se almacena en la memoria 132, de forma que la potencia nominal anterior de la lámpara se actualiza al valor establecido inicialmente, que designa el voltaje de salida del estabilizador para iluminar otra lámpara HID.

Las Figuras 7 y 8 muestran el funcionamiento del estabilizador al producir una potencia de 150 W y que está conectado a una lámpara HID que tiene una potencia nominal de 70 W. En la Fig. 7, una curva B (150, 70) representa la variación del voltaje de lámpara Vla de la lámpara HID. El voltaje Vla es V2 (Vla = V2) en el punto T1 después del momento en el que la lámpara HID comienza a descargar. Si esta lámpara se ilumina con una potencia de salida de estabilizador de 70 W, el voltaje de lámpara Vla es V3 (Vla = V3) en el punto T1. El voltaje de lámpara V2 es mayor que el voltaje de lámpara V3 (V2 > V3), y, en consecuencia, se discrimina la potencia nominal de la lámpara para el voltaje de lámpara V2. En este caso, la potencia discriminada de lámpara es de 70 W. Consecuentemente, la potencia de salida del estabilizador es conmutada de 150 W a 70 W y controlada a partir de entonces siguiendo una curva B (150-70, 70). Haciendo referencia a la Fig. 8, a la lámpara HID L se le suministra primero energía hacia el nodo D donde la curva característica de la potencia de salida del estabilizador de 150 W y la característica de lámpara de la potencia nominal de lámpara de 70 W se cruzan entre sí. En el punto T1, se determina que la potencia nominal de la lámpara es de 70 W, de forma que la potencia de salida del estabilizador se conmuta de 150 W a 70 W, y el punto de funcionamiento se desplaza a lo largo del curso o ruta representada mediante una línea de puntos en la Fig. 8, y pasando por el punto B hasta el punto A.

Como se muestra en la Fig. 3, al monitorizar el voltaje de lámpara Vla y/o la intensidad de la corriente de lámpara Ila, se puede determinar si la lámpara HID L ha comenzado a descargar. En consecuencia, se puede utilizar un medio para determinar si la lámpara HID ha comenzado a descargar al determinar si el voltaje de lámpara Vla o la intensidad de la corriente de lámpara Ila han superado un valor predeterminado. Después de que este medio haya detectado que la lámpara ha comenzado a descargar, el discriminador 120 de lámpara puede discriminar la potencia nominal de la lámpara en base al voltaje de lámpara Vla.

La Fig. 9 muestra un estabilizador para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una tercera realización y conforme a la presente invención. Este estabilizador incluye un microprocesador 230, al que están incorporados el monitor 38 de intensidad de corriente, el monitor 36 de voltaje y el controlador 60 de potencia están incorporados, además de un medio 200 de conmutación de potencia de lámpara. Inmediatamente después de encenderse, el controlador 60 de potencia suministra a la lámpara HID L una corriente constante para que comience a descargar (encendiéndola) de manera fiable. A partir de entonces, mientras que el controlador 60 de potencia monitoriza la intensidad de la corriente de lámpara Ila y el voltaje de lámpara Vla, suministra a la lámpara HID L una potencia constante, de forma que la lámpara cambie a su condición de funcionamiento estable de lámpara. Incluso a partir de entonces, el controlador de potencia 60 mantiene una potencia constante de salida del estabilizador. Los otros componentes de esta realización son idénticos a los homólogos de la primera realización.

El medio 200 de conmutación de potencia de la lámpara incluye un cronómetro 210, un discriminador 220 y una memoria 232. Después de que las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales comienzan a descargar, sus voltajes de lámpara Vla tardan distintos tiempos en alcanzar un valor V2 predeterminado. El estabilizador está diseñado para que aproveche este fenómeno para discriminar las potencias nominales de las lámparas HID. Específicamente, como se muestra en la Fig. 4, una lámpara HID que tiene una potencia nominal de 150 W y una lámpara que tiene una potencia nominal de 70 W pueden estar conectadas a un estabilizador que produce una potencia de 70 W. En este caso, los voltajes de lámpara Vla de estas lámparas tardan distintos tiempos T1 y T2 en alcanzar el valor V2 predeterminado. Se discriminan las potencias nominales de las lámparas en base a los distintos tiempos T1 y T2. Con este fin, el cronómetro 210 comienza a contar cuando la lámpara HID L conectada al estabilizador comienza a descargar. Cuando el voltaje de lámpara Vla de la lámpara HID L supera el valor V2 predeterminado en el monitor 36 de voltaje, el cronómetro para de contar y proporciona al discriminador 220 el tiempo acumulado desde que el cronómetro comenzó a contar hasta que paró de contar. La memoria 232 almacena los datos que representan los periodos de tiempo acumulados peculiares a los casos donde las lámparas HID que tienen potencias nominales de lámpara de 70 W y 150 W están conectadas al estabilizador que produce dos potencias de 70 W y 150 W. El discriminador 220 hace referencia a esta tabla y determina la potencia nominal de una lámpara HID L a partir del tiempo acumulado por el cronómetro 210. Entonces el discriminador 220 envía al controlador 60 de potencia una señal de potencia indicativa de la potencia de lámpara determinada. En respuesta a la señal de potencia, el controlador 60 de potencia cambia la potencia de salida del estabilizador para igualarla con la potencia de lámpara determinada. También en esta realización, el estabilizador está inicializado de forma que produce una primera potencia o una segunda potencia (70 W, por ejemplo). Si el discriminador 220 detecta una potencia nominal de lámpara distinta de la potencia de salida del estabilizador, produce una señal de potencia que ordena que se conmute la potencia de salida.

El medio 200 de conmutación de potencia de la lámpara incluye además un contador regresivo 240, que mide el tiempo desde el último apagado hasta que se vuelve a iluminar y compensa el tiempo acumulado por el cronómetro 210. El periodo de tiempo acumulado está compensado de forma que, en consideración de una subida rápida del voltaje de lámpara, como el que se da cuando el voltaje de lámpara aumenta durante el corto periodo de tiempo desde el apagado hasta que se vuelve a iluminar, es posible discriminar de manera precisa la salida de la lámpara cuando la lámpara HID L se vuelve a iluminar. Dado que el tiempo hasta que se vuelve a iluminar disminuye, disminuye el tiempo acumulado hasta que el voltaje de lámpara Vla alcanza el valor V2 predeterminado. Por lo tanto, el discriminador 220 funciona de tal forma que compensa el periodo de tiempo acumulado. La relación entre el tiempo hasta que se vuelve a iluminar y el tiempo acumulado hasta que el voltaje de lámpara Vla alcanza el valor V2 predeterminado se mide de antemano y se almacena en la memoria 232. El discriminador 220 reconoce el tiempo enviado desde el contador regresivo 240. Si este periodo de tiempo acumulado es pequeño, el discriminador 220 lo corrige, de forma que pueda discriminar de manera precisa la potencia de la lámpara.

Otro procedimiento para determinar la potencia nominal de la lámpara conlleva comparar el periodo de tiempo acumulado con un tiempo de referencia predeterminado. Si el periodo de tiempo acumulado es mayor (menor) que el tiempo de referencia, se determina que la potencia de salida actual del estabilizador difiere de la potencia nominal de la lámpara conectada. En consecuencia, se cambia la potencia de salida del estabilizador en tal dirección que el periodo de tiempo acumulado sea menor (mayor) que el tiempo de referencia. Conforme a este procedimiento, es posible compensar la determinación en el momento que se vuelve a iluminar al cambiar el tiempo de referencia. Si la lámpara de 150 W se vuelve a iluminar con la potencia de salida de estabilizador de 70 W, como se muestra en la Fig. 4, disminuye el tiempo T2 (periodo de tiempo acumulado) que tarda el voltaje de lámpara en alcanzar el valor V2 predeterminado. Se discrimina la lámpara HID de manera precisa al corregir el tiempo de referencia para su comparación con el tiempo T2 para acortar el tiempo de referencia. Por supuesto, la presente invención no está limitada a un procedimiento tan específico, pero se puede corregir el propio periodo de tiempo acumulado.

El estabilizador incluye un selector 250 para seleccionar opcionalmente un valor establecido inicial de potencia de salida del estabilizador. El selector 250 tiene un terminal 251 de entrada para recibir una señal desde un dispositivo externo, que puede ser un controlador remoto, de forma que el valor establecido inicial se conmute ya sea a 70 W o 150 W. El discriminador 220 de lámpara reconoce el valor seleccionado mediante el selector 250 y luego lo almacena en la memoria 232. Si el valor establecido inicial de la potencia de salida del estabilizador es grande, la vida de la lámpara se acorta, porque se impone un gran esfuerzo sobre la lámpara HID antes de que la lámpara se discrimine. Si el valor establecido inicial es la potencia de salida mínima del estabilizador, como ocurre en esta realización, se puede alargar la vida de la lámpara. En general, la salida óptica de una lámpara HID nueva aumenta lentamente. Sin embargo, si se selecciona la potencia de salida máxima del estabilizador como el valor establecido inicial por medio del selector 250, la demora del aumento de la salida óptica se puede eliminar, de forma que se pueda realizar una iluminación rápida. Si se considera que una iluminación rápida es más importante que la vida de la lámpara, se puede seleccionar la potencia de salida máxima del estabilizador como el valor establecido inicial por medio del selector 250. Si se considera que la vida de la lámpara es más importante que una iluminación rápida, se puede seleccionar la potencia de salida mínima del estabilizador por medio del selector 250.

En una modificación de esta realización, la memoria 232 puede almacenar las salidas del estabilizador para las potencias nominales de lámpara discriminadas por el discriminador 220 de lámpara, y se puede suministrar a otra lámpara HID la potencia de salida del estabilizador para la potencia nominal de lámpara discriminada para la lámpara. En este caso, hasta que la lámpara HID L sea reemplazada con una lámpara que tenga una potencia nominal distinta, sería posible mantener las lámparas iluminadas en condiciones óptimas.

Se podría utilizar el contador regresivo 240 igualmente en la realización o realizaciones precedentes.

El discriminador 220 de lámpara puede discriminar la lámpara HID L al menos una vez más cuando ha pasado un tiempo predeterminado después de que la lámpara se ha discriminado una vez, después de que comience a descargar. En este caso, el cronómetro 210 proporciona otra señal de validación cuando ha pasado el tiempo predeterminado después de que la lámpara HID L ha sido discriminada una vez. En respuesta a esta señal de validación, el discriminador 220 de lámpara discrimina la lámpara HID L al comparar el periodo de tiempo acumulado con referencia a los tiempos distintos del tiempo de referencia precedente. La memoria 232 almacena la última potencia de lámpara discriminada, que se actualiza según el valor establecido inicial que designa el voltaje de salida del estabilizador para iluminar otra lámpara HID.

El procedimiento para discriminar la potencia nominal de una lámpara HID en base al tiempo que tarda el voltaje de lámpara Vla de la lámpara en alcanzar un valor predeterminado podría reemplazar el procedimiento de discriminación en la realización mostrada en la Fig. 6.

La Fig. 10 muestra un estabilizador para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una cuarta realización y conforme a la presente invención. Esta realización es idéntica a la realización mostrada en la Fig. 9, excepto en que, en esta realización, el medio 200 de conmutación de potencia de la lámpara incluye un monitor 260 de envejecimiento en lugar de un contador regresivo. El monitor 260 de envejecimiento monitoriza el voltaje de lámpara Vla de la lámpara HID para monitorizar la variación de una característica de lámpara de la lámpara con el envejecimiento de la lámpara. Según se utiliza la lámpara HID durante mucho tiempo, su voltaje de lámpara Vla tiende a aumentar. Esta realización hace posible discriminar de manera precisa la potencia nominal de una lámpara HID aunque el voltaje de lámpara Vla de la lámpara varíe si se utiliza la lámpara durante mucho tiempo. El monitor 260 de envejecimiento envía al discriminador 220 de lámpara una señal indicativa del tiempo de utilización acumulado de la lámpara HID L. En base al tiempo de utilización acumulado, el discriminador 220 de lámpara corrige el periodo de tiempo acumulado y/o el tiempo de referencia. Con respecto a la cantidad de corrección, la memoria 232 almacena por adelantado las relaciones entre el tiempo de utilización acumulado y el periodo de tiempo acumulado y/o el tiempo de referencia. Consultando estos datos, el discriminador 220 de lámpara discrimina la potencia nominal de la lámpara.

El monitor 260 de envejecimiento se podría utilizar igualmente en la realización o realizaciones precedentes.

La Fig. 11 muestra un estabilizador para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una quinta realización como referencia. Como en el caso de la realización mostrada en la Fig. 10, el estabilizador incluye un microprocesador 330, al que se incorporan el monitor 38 de intensidad de corriente, el monitor 36 de voltaje y el controlador 60 de potencia, además de un medio 300 de conmutación de potencia de lámpara. El medio 300 de conmutación de potencia de lámpara difiere del homólogo u homólogos de la realización o realizaciones precedentes en que discrimina la potencia de lámpara en base al voltaje de lámpara Vla exhibido después de que la lámpara HID L alcanza su condición de funcionamiento estable de lámpara. En general, aunque las lámparas HID tengan distintas potencias nominales, exhiben casi los mismos voltajes nominales cuando se iluminan de forma estable a sus potencias nominales respectivas. Sin embargo, si la potencia nominal de cada una de las lámparas HID difiere de la potencia de salida del estabilizador, como ocurre antes de que la lámpara esté iluminada de forma estable, el voltaje de lámpara Vla difiere del voltaje nominal de lámpara incluso después de que esté iluminada de forma estable. Esta realización aprovecha este fenómeno para discriminar la potencia nominal de una lámpara HID L después de que la lámpara se ilumine de forma estable.

Al mismo tiempo que comienza a descargar la lámpara HID L, el cronómetro 310 comienza a contar el tiempo que se presume que tarda la lámpara en alcanzar un punto después del punto cuando está iluminada de forma estable. En el tiempo medido, se envía el voltaje de lámpara Vla detectado por el monitor 36 de voltaje al discriminador 320 de lámpara. La memoria 332 almacena por adelantado los voltajes de lámpara Vla que exhiben las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales y a las que se suministran distintas potencias de salida de estabilizador cuando han alcanzado sus condiciones de funcionamiento estable de lámpara. Como se muestra a continuación en la Tabla 2, la memoria 332 puede almacenar los voltajes de lámpara que exhiben las lámparas HID L que tienen potencias nominales de 70 W y 150 W si están iluminadas con potencias de salida de estabilizador de 70 W y 150 W.

TABLA 2

2

En consecuencia, al consultar los datos en la memoria 332 y al analizar el voltaje de lámpara Vla detectado por el monitor 36 de voltaje, es posible discriminar la potencia nominal de la lámpara HID L conectada en ese momento.

La Fig. 12 muestra la relación entre la característica de la potencia de salida del estabilizador y la característica de la potencia nominal de lámpara en puntos cuando las lámparas han alcanzado sus condiciones de funcionamiento estable de lámpara. Si una lámpara HID L que tiene una potencia nominal de 150 W se ilumina con una potencia de salida del estabilizador de 150 W, es estable con la corriente y el voltaje en un punto B de funcionamiento. Si la lámpara está iluminada con una potencia de salida de estabilizador de 70 W, es estable con la corriente y voltaje en un punto A de funcionamiento distinto del punto B de funcionamiento original. Sin embargo, se puede lograr el punto B de funcionamiento original porque la potencia de salida del estabilizador se conmuta de 70 W a 150 W por la razón anterior.

En la descripción anterior, para una comprensión sencilla del funcionamiento, las potencias de salida del estabilizador y las potencias nominales de lámpara son dos valores de 70 W y 150 W. Sin embargo, es posible discriminar tres o más lámparas HID que tienen distintas potencias nominales y seleccionar para ellas automáticamente potencias de salida de estabilizador. En este caso, como se ha mencionado anteriormente, la memoria 332 almacena datos sobre los voltajes de lámpara que exhiben tres o más lámparas HID que tienen distintas potencias nominales si se iluminan con tres o más potencias de salida de estabilizador correspondientes. La comparación del voltaje de lámpara Vla detectado con los datos hace posible discriminar la potencia nominal de la lámpara HID L conectada en el momento.

Se pueden discriminar lámparas HID L que tienen distintas potencias nominales aunque la memoria 332 almacene únicamente el voltaje nominal de lámpara, de forma que la cantidad de datos en la memoria pueda ser mínima. En este caso, en la memoria 332 se almacena un voltaje nominal de lámpara común a las lámparas HID L como valor de referencia Vref. El discriminador 320 de lámpara compara el voltaje de lámpara Vla detectado y el valor de referencia (voltaje nominal de lámpara Vref). La potencia de salida del estabilizador se cambia una o más veces paso a paso, de tal forma que la diferencia entre los voltajes detectado y de referencia desaparece, de forma que la potencia nominal de lámpara y la potencia de salida del estabilizador son al final iguales entre sí. La dirección hacia la que se cambia la potencia de salida del estabilizador puede depender de si el valor Vla-Vref (resto del valor de referencia Vref restado del voltaje de lámpara Vla) es positivo o negativo. En este caso, la potencia de salida del estabilizador se incrementa si el valor Vla-Vref es negativo, y la potencia se disminuye si el valor es positivo. En cualquier caso, si el voltaje de lámpara Vla detectado no satisface una relación predeterminada (Vla = Vref) entre sí mismo y el valor de referencia Vref, se cambia el voltaje de salida del estabilizador de tal forma que se satisfaga la relación, de forma que se pueda seleccionar automáticamente el voltaje de salida del estabilizador adecuado para la potencia nominal de la lámpara HID L.

El medio 300 de conmutación de potencia de lámpara incluye un monitor 360 de vida de lámpara para determinar si la lámpara HID L se acerca al final de su vida. Cuando una lámpara HID L se acerca al final de su vida, su voltaje de lámpara Vla aumenta enormemente. Al monitorizar el voltaje de lámpara Vla, es posible estimar la vida de la lámpara HID. Específicamente, si el voltaje de lámpara Vla supera un valor predeterminado, el monitor 360 de vida de lámpara proporciona al discriminador 320 una señal que indica que la lámpara HID está en la última etapa de su vida. En respuesta a esta señal, el discriminador 320 ordena al controlador 60 de potencia que minimice la potencia de salida del estabilizador. Esto evita que el estabilizador genere un voltaje excesivo y suprime la salida óptica de forma que el usuario pueda darse cuenta de la necesidad de reemplazar la lámpara HID.

Cuando ha pasado un tiempo predeterminado después de que el discriminador 320 de lámpara ha discriminado a la lámpara HID L una vez, después de que la lámpara ha comenzado a descargar, el discriminador puede discriminar la lámpara al menos una vez más. En este caso, cuando ha pasado el tiempo predeterminado después de la primera discriminación, el cronómetro 310 proporciona otra señal de validación. En respuesta a esta señal, el discriminador 320 de lámpara discrimina la lámpara HID L en base al voltaje de lámpara. La potencia nominal de lámpara que resulta de la nueva discriminación se almacena en la memoria 332, de forma que la potencia nominal anterior de la lámpara se actualice como el valor establecido inicial que designa el voltaje de salida de estabilizador para iluminar otra lámpara HID.

El medio 300 de conmutación de potencia de lámpara incluye un verificador 370. Si la potencia nominal de lámpara discriminada por el discriminador 320 de lámpara difiere del valor predefinido almacenado en la memoria 332, el verificador 370 envía una señal de corte al controlador 60 de potencia para parar el estabilizador. Esta configuración puede proteger el estabilizador y/o la lámpara HID al evitar que el estabilizador genere salidas impertinentes o irrelevantes si el discriminador 320 de lámpara discrimina la potencia nominal de la lámpara como distinta de la potencia de salida adaptable establecida en el estabilizador. La memoria 332 almacena dos o más potencias de salida de estabilizador establecidas por defecto. Cuando el verificador 370 determina que la potencia nominal de la lámpara difiere de todas las potencias predefinidas, se envía una señal de corte al controlador 60 de potencia, de forma que se corte la salida del convertidor 30 de potencia.

La Fig. 13 muestra un estabilizador para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una sexta realización como referencia adicional. Esta realización basa la discriminación de la potencia de lámpara en el fenómeno de resonancia acústica que produce la lámpara HID L después de que alcanza su condición de funcionamiento estable de lámpara. Se reconoce que una lámpara de halogenuro metálico, que es una lámpara HID, resuena acústicamente si se ilumina a una frecuencia elevada. Las lámparas HID que tienen distintas potencias nominales resuenan acústicamente a distintas frecuencias. En esta realización, este fenómeno se utiliza para discriminar la potencia nominal de la lámpara HID L. Como ocurre en la realización mostrada en la Fig. 11, el estabilizador incluye un microprocesador 430, al que se incorporan el monitor 38 de corriente, el monitor 36 de voltaje y el controlador 60 de potencia, además de un medio 400 de conmutación de potencia de lámpara. El medio 400 de conmutación de potencia de lámpara discrimina la potencia de la lámpara HID L en base al fenómeno de la resonancia acústica que se da cuando la lámpara alcanza su condición de funcionamiento estable de lámpara. El medio 400 de conmutación de potencia de lámpara puede identificar el fenómeno de resonancia acústica en base a la variación en el voltaje de lámpara, la corriente de lámpara o la potencia de lámpara causada cuando se da el fenómeno de resonancia. El medio 400 de conmutación de potencia de lámpara incluye dentro sí una unidad 470 de identificación de resonancia acústica, que identifica la incidencia del fenómeno de resonancia acústica en base a las variaciones del voltaje de lámpara. Si la unidad 470 de identificación identifica la incidencia de un fenómeno de resonancia acústica, envía una señal indicativa de este fenómeno al discriminador 420 de lámpara. En respuesta a esta señal, el discriminador 420 de lámpara obtiene del monitor 480 de frecuencia la frecuencia básica en el momento en que se dio el fenómeno de resonancia acústica. La memoria 432 almacena las frecuencias a las que resuenan acústicamente las lámparas HID L que tienen distintas potencias nominales. Consultando la memoria 432, el discriminador 420 de lámpara determina cuál de las potencias nominales de lámpara está asociada a la frecuencia detectada. El discriminador 420 de lámpara proporciona al controlador 60 de potencia una señal indicativa de potencia de la potencia de lámpara determinada de forma que se pueda ajustar la potencia de salida del estabilizador al valor adecuado. Mientras tanto, se le envía una orden al controlador 60 de potencia para iluminar la lámpara HID L a una frecuencia tan baja que no se produzca un fenómeno de resonancia acústico. De acuerdo con esta orden, se acciona el inversor 40 a la frecuencia adecuada. Inmediatamente después de que la lámpara HID L haya comenzado a funcionar, el cronómetro 410 comienza a contar el tiempo que se supone que tarda la lámpara en alcanzar un punto después del punto cuando está iluminada de forma estable. En el momento contado, el discriminador 420 realiza la discriminación anterior. Como en el caso de la realización o realizaciones anteriores, el selector 450 determina un valor establecido inicial de potencia de salida del estabilizador. El fenómeno de resonancia acústica podría ser identificado en base, no solo al voltaje de lámpara, sino también a un parpadeo o apagado de la salida óptica de la lámpara HID L. Con este fin, la unidad 470 de identificación de resonancia acústica podría identificar el fenómeno de resonancia acústica en base a la salida de un monitor de salida óptica.

La Fig. 14 muestra un estabilizador para una lámpara de descarga de alta presión conforme a una séptima realización como referencia adicional. Esta realización basa la discriminación de la potencia de lámpara en la temperatura de color Tc que exhibe una lámpara HID L después de que alcanza su condición de funcionamiento estable de lámpara. La temperatura de color Tc depende de la presión de vapor de los dos o más compuestos halógenos encerrados en el tubo de emisión de luz de la lámpara HID L. Si la potencia suministrada es excesiva o resulta poca en comparación con la que hay en el momento en que la lámpara HID está iluminada a su potencia nominal, el equilibrio de presión de vapor de los compuestos halógenos difiere del que se consigue cuando se suministra la potencia nominal. En este caso, la lámpara HID L exhibe una temperatura de color distinta de su temperatura nominal de color, que es la temperatura de color que exhibe la lámpara cuando está iluminada a su potencia nominal. Esta realización aprovecha este fenómeno para discriminar la potencia nominal de la lámpara HID L para así suministrar la potencia de salida adecuada de estabilizador. Por ejemplo, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. fabrica lámparas cerámicas de halogenuro metálico, que son lámparas HID, siendo su marca comercial Panabeam. Algunas de estas lámparas tienen una temperatura de color de 3500K y potencias nominales de 70 W y 150 W. Cuando se iluminaron las lámparas HID que tenían esta temperatura nominal de color y estas potencias nominales a potencias de salida de estabilizador de 70 W y 150 W, se midieron las temperaturas de color mostradas a continuación en la Tabla 3.

TABLA 3

3

La temperatura de color de 3400K medida en el momento de iluminación nominal se diferenciaba aproximadamente en 100K de la temperatura nominal de color de 3500K. La temperatura de color de 3800K, medida cuando cada una de las lámparas HID se iluminó a una potencia por encima o por debajo de su potencia nominal, se diferenciaba mucho, en 300K, de la temperatura nominal de color. Al aprovechar estas diferencias, es posible discriminar las potencias nominales de las lámparas HID L.

Como ocurre en la realización mostrada en la Fig. 12, este estabilizador incluye un microprocesador 530, al que se le incorpora el monitor 38 de corriente, el monitor 36 de voltaje y el controlador 60 de potencia, además de un medio 500 de conmutación de potencia de lámpara. El medio 500 de conmutación de potencia de lámpara incluye un monitor 590 de temperatura de color, que detecta la temperatura de color que exhibe una lámpara HID L después de que ha alcanzado su condición de funcionamiento estable de lámpara. Se envía una señal de temperatura de color indicativa de la temperatura de color detectada al discriminador 520. Una memoria 532 almacena la potencia de salida de estabilizador actual y las temperaturas de color que exhiben las lámparas HID L que tienen distintas potencias nominales después de que alcancen su condición de funcionamiento estable de lámpara. Consultando la memoria 532, el discriminador 520 determina cuál de las potencias nominales de lámpara está asociada con la temperatura de color detectada. El discriminador 520 proporciona una señal de potencia indicativa de la potencia de lámpara determinada al controlador 60 de potencia para ajustar la potencia de salida del estabilizador con el valor adecuado. Inmediatamente después de que la lámpara HID L comienza a funcionar, el cronómetro 410 comienza a contar el tiempo que se supone que tarda la lámpara en alcanzar un punto después del punto en el que está iluminada de forma estable. En el tiempo contado, el discriminador 520 realiza la discriminación anterior. Como ocurre en la realización o realizaciones anteriores, un selector 550 determina un valor establecido inicial de potencia de salida de estabilizador, que se almacena en la memoria 532. La potencia nominal de la lámpara discriminada por el discriminador 520 se envía a la memoria 532, donde se actualiza el valor establecido inicial con la potencia discriminada de lámpara.

La discriminación de la potencia nominal de lámpara puede estar basada en una desviación de color (cromaticidad) Duv del lugar geométrico de un cuerpo negro, en lugar de una temperatura de color. Si se ilumina una lámpara HID L a una potencia de salida de estabilizador distinta de su potencia nominal, su desviación de color Duv varía enormemente. Por ejemplo, si se iluminan las lámparas Panabeam HID que tienen una temperatura nominal de color de 3500K y unas potencias nominales de 70 W y 150 W a potencias de salida de estabilizador de 70 W y 150 W, se miden las desviaciones de color Duv mostradas a continuación en la Tabla 4.

TABLA 4

4

Por lo tanto, si se ilumina cada una de las lámparas HID a la potencia de salida de estabilizador por encima o por debajo de su potencia nominal, su desviación de color Duv es de 1,5 - 60 veces mayor que la que hay en el momento en el que está iluminada a su potencia nominal. Estas variaciones se pueden utilizar para discriminar la potencia nominal de una lámpara HID, de forma que se ajuste la potencia de salida del estabilizador al valor adecuado para la potencia discriminada. Un estabilizador para llevar a cabo este propósito es similar al estabilizador mostrado en la Fig. 13, pero difiere de él en que incluye un monitor de desviación de color en lugar del monitor 590 de temperatura de color de la Fig. 13. La memoria 532 almacena la potencia de salida actual del estabilizador y las desviaciones de color Duv que exhiben las lámparas HID L que tienen distintas potencias nominales después de que han alcanzado sus condiciones de funcionamiento estable de lámpara.

En cada una de las realizaciones, se discrimina la lámpara nominal de la lámpara HID conectada al estabilizador, y se cambia la salida del estabilizador de acuerdo con ella. Sin embargo, la presente invención no está limitada a las realizaciones, sino que también cubre una realización en la que, si una potencia nominal discriminada de lámpara difiere de las potencias de salida del estabilizador preestablecidas en un estabilizador, se corta la potencia de salida del estabilizador de un convertidor de potencia. Específicamente, tomando por ejemplo la realización de la Fig. 10, la memoria 232 podría almacenar una o más potencias de salida de estabilizador establecidas por defecto. Si la potencia nominal de lámpara discriminada por el discriminador 220 de lámpara difiere de la potencia o las potencias predefinidas, se le proporciona al controlador 60 de potencia una señal de corte para que corte la potencia de salida del estabilizador del convertidor de potencia.

En las realizaciones anteriores, se discriminan las potencias nominales de las lámparas HID en base a parámetros de salida de lámpara que son característicos de salida de las lámparas. Los parámetros de salida de lámpara son los voltajes de lámpara, las frecuencias a las que las lámparas resuenan acústicamente, las temperaturas de color y las desviaciones de color. Sin embargo, los parámetros de salida de lámpara para la presente invención no están limitados a estas características, sino que pueden incluir cualquier otra característica eléctrica u óptica.

Es posible, además, proporcionar estabilizadores útiles al combinar opcionalmente características originales o únicas en las realizaciones.

Claims (10)

1. Un estabilizador electrónico para una lámpara HID, de descarga de alta presión, comprendiendo dicho estabilizador:

\quad

un convertidor (30) de potencia que convierte un voltaje de CC de entrada en una potencia de salida de estabilizador para excitar dicha lámpara HID,

\quad

un controlador (60) que controla dicho convertidor de potencia para variar dicha potencia de salida de estabilizador que está siendo suministrada a dicha lámpara HID,

incluyendo además dicho estabilizador:

\quad

un medio (200) de conmutación de potencia de lámpara que monitoriza un parámetro de salida de lámpara que exhibe dicha lámpara HID después de que comienza a descargar, y discrimina una potencia nominal de lámpara de dicha lámpara HID basándose en dicho parámetro monitorizado de salida de lámpara, proporcionando dicho medio de conmutación de potencia de lámpara una señal de potencia de lámpara indicativa de la potencia nominal discriminada de lámpara,

\quad

recibiendo dicho controlador (60) dicha señal de potencia de lámpara y variando dicha potencia de salida de estabilizador para igualarla con dicha potencia nominal de lámpara,

estando dicho estabilizador caracterizado porque

dicho medio (200) de conmutación de potencia de lámpara comprende:

\quad

un monitor (36) que monitoriza dicho parámetro de salida de lámpara antes de que dicha lámpara HID alcance una condición de funcionamiento estable de lámpara, y proporciona una señal de detección cuando dicho parámetro de salida de lámpara supera un nivel crítico,

\quad

un cronómetro (210) que comienza a contar un tiempo cuando dicha lámpara HID comienza a descargar y para de contar el tiempo al recibir dicha señal de detección, dando, por lo tanto, un periodo de tiempo acumulado entre los dos eventos,

\quad

un discriminador (220) de lámpara que compara dicho periodo de tiempo acumulado con un tiempo de referencia predeterminado y proporciona dicha señal de potencia de lámpara cuando dicho tiempo acumulado es mayor/menor que el tiempo de referencia predeterminado,

\quad

en el que dicho controlador (60), en respuesta a dicha señal de potencia de lámpara, actúa para variar dicha potencia de salida de estabilizador en tal dirección que el periodo de tiempo acumulado se vuelva menor/mayor que el tiempo de referencia predeterminado.

2. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 1, en el que dicho parámetro de salida de lámpara es una característica transitoria de lámpara seleccionada de entre un grupo que consiste en un voltaje de lámpara, una corriente de lámpara y una característica óptica que exhibe la lámpara HID después de que comienza a descargar y antes de que alcance la condición de funcionamiento estable de lámpara.

3. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 2, en el que dicho parámetro de salida de lámpara es un voltaje de lámpara.

4. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 1, en el que dicho medio de conmutación de potencia de lámpara incluye además:

\quad

un contador regresivo (240) que registra un tiempo de descanso de lámpara desde un apagado de dicho estabilizador hasta un reinicio de dicho estabilizador, y proporciona a dicho comparador una señal de descanso que varía dicho valor de referencia de acuerdo con dicho tiempo de descanso de lámpara.

5. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 1, en el que dicho medio de conmutación de potencia de lámpara incluye además:

\quad

un monitor (260) de envejecimiento de lámpara que monitoriza dicho parámetro de salida de lámpara para determinar el grado de envejecimiento de lámpara, proporcionando dicho monitor de envejecimiento de lámpara una señal de envejecimiento indicativa de dicho grado que varía dicho tiempo de referencia para la compensación de dicho envejecimiento de lámpara en la discriminación de dicha potencia nominal de lámpara.

6. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 1, en el que dicho cronómetro proporciona otra señal de validación después de un intervalo predeterminado desde el momento en el que se proporciona dicha señal de validación de forma que dicho discriminador de lámpara responde para proporcionar otra señal de potencia de lámpara indicativa de la potencia nominal de lámpara localizada en el momento de proporcionar dicha otra señal de validación, por lo que dicho controlador actúa para variar dicha potencia de salida de estabilizador en correspondencia con la última potencia nominal localizada de lámpara.

7. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 1, en el que dicho medio de conmutación de potencia de lámpara incluye:

\quad

una memoria (232) que almacena una pluralidad de dichas distintas potencias de salida de estabilizador, y

\quad

un selector (250) que selecciona una de dichas potencias de salida de estabilizador como la de por defecto para que sea suministrada a dicha lámpara HID, teniendo dicho selector un terminal de entrada para recibir una señal externa mediante la que se activa el selector para seleccionar cualquiera de las potencias de salida de estabilizador como la de por defecto.

8. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 7, en el que

\quad

dicho medio de conmutación de potencia de lámpara almacena en dicha memoria la potencia nominal de lámpara como una potencia de lámpara actualizada cada vez que es discriminada,

\quad

dicho selector asigna dicha potencia de lámpara actualizada como la referida por defecto cada vez que se activa dicho estabilizador.

9. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 1, en el que dicho medio (200) de conmutación de potencia de lámpara comprende además:

\quad

una memoria (332) para almacenar una pluralidad de potencias de salida de estabilizador como habiendo sido establecidas por defecto,

\quad

un medio (370) de verificación que emite una señal de corte cuando dicha potencia nominal localizada de lámpara no coinciden con ninguna de dichas potencias de salida establecidas por defecto del estabilizador,

\quad

dicho controlador, en respuesta a dicha señal de corte, actúa para dejar de proporcionar dicha potencia de salida del estabilizador.

10. El estabilizador según se ha expuesto en la reivindicación 1, en el que

\quad

dicho medio (200) de conmutación de potencia de lámpara proporciona una señal de corte cuando dicha potencia nominal de lámpara discriminada de esta forma no coincide con un valor por defecto de dicha potencia de salida del estabilizador configurado en dicho estabilizador,

\quad

dicho controlador (60) recibe dicha señal de corte para hacer que dicho convertidor de potencia deje de proporcionar dicha potencia de salida del estabilizador.