Método de accionamiento de una lámpara de HID.

Un método de accionamiento de una lámpara de descarga de arco (1), comprendiendo dicho método las etapas de

- detectar una fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara

(1) que se produce como consecuencia de un desplazamiento físico del arco de descarga (2) provocado por el movimiento de la lámpara;

- determinar una característica (43, 51, 63) de la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1); y

- ajustar la potencia de la lámpara en función de la característica determinada (43, 51, 63) para reducir la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2011/051742.

Solicitante: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

Inventor/es: RIEDERER, XAVER, DABRINGHAUSEN,LARS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Circuitos o aparatos para la ignición o el funcionamiento... > H05B41/292 (Disposiciones para la protección de lámparas o de circuitos contra condiciones de funcionamiento anormales)

PDF original: ES-2474594_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Método de accionamiento de una lámpara de HID.
Ilustración 2 de Método de accionamiento de una lámpara de HID.
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Ilustración 5 de Método de accionamiento de una lámpara de HID.
Método de accionamiento de una lámpara de HID.

Fragmento de la descripción:

Método de accionamiento de una lámpara de HID

Campo de la invención La invención describe un método de accionamiento de una lámpara de descarga de arco, un accionador para una lámpara de descarga de arco, y un conjunto de iluminación.

Antecedentes de la invención El funcionamiento de una lámpara puede medirse según la eficacia de la lámpara en lúmenes/vatios, es decir, el flujo luminoso producido por la lámpara como una relación de la potencia requerida para producir dicho flujo luminoso. Para muchas aplicaciones de iluminación, es deseable un flujo de luz constante (y, en consecuencia, una 15 eficacia constante) . Para lámparas tales como las lámparas de descarga de gas de alta intensidad (HID) que funcionan aplicando una tensión alterna a través de dos electrodos, puede haber alguna fluctuación en la frecuencia de funcionamiento relativamente elevada de la lámpara. A medida que envejece la lámpara, cambia la topología del electrodo, provocando variaciones en la longitud del arco de descarga y una fluctuación asociada en la tensión de la lámpara, ya que la tensión de la lámpara está directamente relacionada con la longitud del arco de descarga. Se deduce que la salida de luz también fluctúa, ya que la salida de luz está estrechamente relacionada con la tensión de la lámpara. El documento US 2008/0088253 A1 estudia cómo detectar dicha fluctuación o "parpadeo" con el fin de determinar cuándo debe apagarse la lámpara por motivos de seguridad. Aunque un observador humano no puede percibir las fluctuaciones en la salida de luz a estas frecuencias elevadas, indican una caída en el rendimiento de la lámpara y, por tanto, no son deseables por tal motivo. Diversas realizaciones de accionadores de lámparas abordan este problema, por ejemplo, aumentando ligeramente la potencia de la lámpara antes de una conmutación de la tensión de la lámpara.

Sin embargo, la fluctuación en la salida de luz a frecuencias más bajas en el intervalo de varias decenas de Hz puede percibirse ciertamente como algo molesto. En particular, un observador humano puede detectar fácilmente fluctuaciones en la salida de luz en el intervalo de 5 - 20 Hz porque el ojo es particularmente sensible a fluctuaciones de luz en este intervalo de frecuencia. Un aumento o una disminución en la salida de luz de solo el 0, 5 % puede ser evidente. Dichas fluctuaciones perceptibles pueden inducirse física o mecánicamente mediante un movimiento o desplazamiento en arco dentro del recipiente de descarga, y pueden dar lugar a inestabilidades evidentes en el patrón de rayo. Los sistemas de faros HID automotrices pueden mostrar dichas inestabilidades en el patrón de rayo cuando se conduce por una carretera con baches, por ejemplo, un paso a nivel o una superficie empedrada, o en situaciones en las que la lámpara está sujeta a impacto mecánico, por ejemplo, al volver a arrancar el motor, al cerrar una puerta de un portazo, etc. No deben confundirse estas inestabilidades en el patrón de rayo con una inclinación hacia arriba o hacia abajo de todo el rayo frontal cuando un vehículo atraviesa una calzada irregular. En el documento FR2945246 A1 se estudia una solución para eliminar dichos desplazamientos del rayo.

En los sistemas actuales de iluminación delantera de automóviles, el accionador de la lámpara hace funcionar la lámpara en estado estacionario de manera que la potencia de la lámpara se mantiene esencialmente constante. Pueden utilizarse diversos algoritmos para estabilizar la potencia de la lámpara, dependiendo del hardware del accionador. Si la lámpara está sujeta a impacto mecánico, por ejemplo, en una de las situaciones mencionadas 45 anteriormente, se desplaza el arco dentro del recipiente de descarga, dando lugar a modulaciones en la tensión de la lámpara. Si la lámpara se desplaza repentinamente, el arco de descarga (un plasma que se extiende entre las dos puntas del electrodo) se desplaza en relación con el recipiente de descarga. Debido a su elevada temperatura, el arco de descarga tiene una densidad menor que el gas circundante en el recipiente de descarga y es, por tanto, más ligero. Si la lámpara está sujeta a un desplazamiento brusco hacia abajo, por ejemplo, el gas circundante (y, por tanto, más pesado) más frío, también desvía hacia abajo el arco de descarga, que se acorta en consecuencia. Por el mismo motivo, un desplazamiento brusco hacia arriba de la lámpara provoca que el gas circundante más pesado y más frío impulse hacia arriba el arco de descarga, que se alarga en consecuencia. En consecuencia, el arco de descarga puede “estirarse” o “comprimirse”, dependiendo de la dirección del desplazamiento espacial de la lámpara. La tensión de la lámpara aumenta o disminuye en consecuencia. Durante este tiempo, la salida de luz fluctúa para 55 seguir las fluctuaciones en la tensión de la lámpara. Cuando el accionador de la lámpara utiliza un algoritmo de control de potencia “lento”, las modulaciones de la tensión de la lámpara ocasionarán modulaciones de la potencia de la lámpara, que darán lugar a la modulación del flujo luminoso integral de la lámpara. Este flujo luminoso modulado ocasiona un parpadeo frontal perceptible (FFF) en el rayo cercano a la parte delantera del vehículo. Un algoritmo de control de potencia rápido, que a veces también se implementa actualmente en los accionadores, está asociado a una mejora del funcionamiento y los resultados en modulaciones del flujo luminoso menos graves. Incluso en el caso de dicho algoritmo de control de potencia rápido, un parpadeo frontal visible puede seguir siendo un problema debido a la fluctuación en la eficacia de la lámpara mientras el algoritmo de control de potencia ajusta la potencia de la lámpara. Las técnicas conocidas que abordan inestabilidades del arco de descarga no pueden aplicarse a este tipo de problema. Por ejemplo, el documento EP 0 713 352 A2 desvela el solapamiento de una 65 señal de CA en la tensión de la lámpara CC durante el encendido de la lámpara con el fin de limitar el alcance de la curvatura ascendente del arco de descarga resultante, pero no tiene en cuenta cómo reaccionar ante un desplazamiento físico posterior del arco de descarga durante el período de iluminación.

Por lo tanto, es un objeto de la invención proporcionar una forma mejorada de accionar una lámpara de descarga de 5 arco para reducir inestabilidades perceptibles del patrón de rayo frontal.

Sumario de la invención El objeto de la invención se alcanza mediante el método de accionar una lámpara de descarga de arco de acuerdo con la reivindicación 1, el accionador para una lámpara de descarga de arco de acuerdo con la reivindicación 10, y el conjunto de iluminación de acuerdo con la reivindicación 14.

De acuerdo con la invención, el método de accionar una lámpara de descarga de arco comprende las etapas de detectar una fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara que se produce como consecuencia de un desplazamiento físico del arco de descarga, determinando una característica de la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara, y ajustando la potencia de la lámpara en función de la característica determinada de reducir la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara.

Un desplazamiento o desviación física del arco de descarga de la lámpara puede ser causado por un movimiento repentino o una excitación mecánica de la lámpara, por ejemplo, cuando la lámpara sufre una sacudida. En el caso de una lámpara de iluminación delantera de automóvil, dicha sacudida o desplazamiento puede producirse cuando el coche atraviesa un bache u otra superficie irregular. Según se ha explicado anteriormente, la alteración en la longitud... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de accionamiento de una lámpara de descarga de arco (1) , comprendiendo dicho método las etapas de -detectar una fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) que se produce como consecuencia de un desplazamiento físico del arco de descarga (2) provocado por el movimiento de la lámpara;

-determinar una característica (43, 51, 63) de la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) ; y

-ajustar la potencia de la lámpara en función de la característica determinada (43, 51, 63) para reducir la 10 fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) .

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de detectar una fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) comprende detectar fluctuaciones en un intervalo de frecuencia de entre 5 Hz y 30 Hz.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) se detecta monitorizando la tensión de la lámpara para obtener un valor de tensión de la lámpara (41) .

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la característica (43) de la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) comprende una envoltura de modulación de tensión de la lámpara (43) , obteniéndose dicha envoltura de modulación de tensión de la lámpara (43) de una secuencia de valores de tensión de la lámpara (41) .

5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) se detecta monitorizando una aceleración de la lámpara (1) para obtener un valor de aceleración de la lámpara (61) .

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la característica (63) de la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) comprende un valor de vibración de la lámpara (63) , obteniéndose dicho valor de vibración de la lámpara (63) de una secuencia de valores de aceleración de la lámpara (61) .

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de ajustar la potencia de la lámpara comprende aplicar un cambio de fase (<) a la potencia de la lámpara, determinándose dicho cambio de fase (<) en función de la característica determinada (43, 63) .

8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la característica (51) de la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) comprende un valor de salida de luz 40 medido (51) de la lámpara (1) .

9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de ajustar la potencia de la lámpara comprende ajustar la amplitud de la tensión de la lámpara y/o la corriente de la lámpara en función de la característica determinada (43, 51, 63) .

10. Un accionador (3) para una lámpara de descarga de arco (1) , comprendiendo dicho accionador

-un medio de detección (40, 50, 60) para detectar una fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso

de la lámpara (1) que se produce como consecuencia de un desplazamiento físico del arco de descarga (2) 50 provocado por el movimiento de la lámpara;

-una unidad de determinación (42, 50, 62) para determinar una característica (43, 51, 63) de la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara (1) ; y

-una unidad de ajuste (8) para ajustar la potencia de una lámpara (Pc) en función de la característica

determinada (43, 51, 63) para reducir la fluctuación inducida mecánicamente en el flujo luminoso de la lámpara 55 (1) .

11. Un accionador de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el medio de detección (40) comprende un medio de medición de tensión (40) para obtener un valor de tensión de la lámpara (41) y/o un sensor de luz (50) para obtener un valor de salida de luz de la lámpara (51) y/o un sensor de aceleración de la lámpara (60) para obtener un valor de 60 aceleración de la lámpara (61) .

12. Un accionador de acuerdo con la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en el que la unidad de determinación (42, 50, 62) comprende un detector de modulación de tensión de la lámpara (42) y/o un sensor de luz (50) y/o un módulo de determinación de vibración de la lámpara (62) .

13. Un accionador de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el sensor de luz (50) está colocado en una unidad de base de la lámpara (1) .

14. Un conjunto de iluminación (9) que comprende una lámpara de descarga de gas de alta intensidad (1) y un accionador (3) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 para accionar la lámpara (1) de acuerdo con el método de las reivindicaciones 1 a 9.