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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für eine elektrische
Lampe mit einer ersten und einer zweiten Lampenwendel, wobei das elektronische
Vorschaltgerät
eine Heizvorrichtung mit einem Resonanzkreis zum Heizen der Lampenwendeln
aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben
einer elektrischen Lampe mittels einem elektronischen Vorschaltgerät.
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Stand
der Technik
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Elektrische
Lampen, insbesondere Gasentladungslampen, werden mittels elektronischen
Vorschaltgeräten
eingestellt und betrieben. Wesentlich ist dabei, dass die elektronischen
Vorschaltgeräte erst
dann eine elektrische Lampe starten bzw. zünden dürfen, wenn die elektrische
Lampe ordnungsgemäß in eine
Leuchte eingesetzt ist. Dazu ist es erforderlich, dass eine Abfrage
durchgeführt
wird, welche erkennen lässt,
ob Lampenwendeln ordnungsgemäß elektrisch
kontaktiert sind.
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Bei
herkömmlichen
elektrischen Vorschaltgeräten
ist dazu ein DC-Signalpfad ausgebildet, welcher eine derartige Wendelabfrage
ermöglicht.
Die Wendelabfrage erfolgt somit ausschließlich durch einen DC-Anlaufpfad über die
Lampenwendeln. Dieser DC-Anlaufpfad umfasst im Allgemeinen Hochvoltwiderstände, welche
jedoch ausfallgefährdet
sind. Dadurch kann das Erkennen, ob eine elektrische Lampe ordnungsgemäß in eine
Leuchte eingesetzt ist, nicht stets zuverlässig gewährleistet werden.
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Weist
ein elektronisches Vorschaltgerät
eine Heizvorrichtung zum Heizen der Lampenwende in Form einer transformatorischen
Wendelheizung auf, muss der DC Anlaufpfad mittels Dioden oder Kondensatoren
von der Heizwicklung entkoppelt werden.
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Bei
den bekannten elektronischen Vorschaltgeräten ist dadurch ein erheblicher
Schaltungsaufwand erforderlich, um eine Wendelabfrage durchführen zu
können.
Des Weiteren ist bei der Ausgestaltung eines elektronischen Vorschaltgeräts mit einem DC-Anlaufpfad
nur die Überwachung
einer Lampenwendel der elektrischen Lampe vorgesehen.
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Darstellung
der Erfindung
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Vorschaltgerät für eine elektrische
Lampe sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe
zu schaffen, mit welchem eine Lampenwendelabfrage sicher und aufwandsarm durchgeführt werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein elektronisches Vorschaltgerät, welches
die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren,
welches die Merkmale nach Patentanspruch 8 aufweist, gelöst.
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Ein
lösungsgemäßes elektronisches
Vorschaltgerät
ist zum Betrieb für
eine elektrische Lampe ausgebildet. Die elektrische Lampe weist
eine erste und eine zweite Lampenwendel auf. Das elektronische Vorschaltgerät umfasst
eine Heizvorrichtung, welche einen Resonanzkreis aufweist und welche zum
Heizen der Lampenwendeln ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst das elektronische
Vorschaltgerät
eine Auswerteeinheit, welche zum Auswerten zumindest eines Messwertes
eines elektrischen Parameters bei vorgebbaren und einstellbaren
Betriebsbedingungen des Resonanzkreises ausgebildet ist. Das elektronische
Vorschaltgerät,
und insbesondere die Auswerteeinheit, sind derart ausgebildet, dass
abhängig
von dem Messwert erkennbar ist, wie viele Lampenwendeln der elektrischen
Lampe mit dem elektronischen Vorschaltgerät ordnungsgemäß kontaktiert
sind. Abhängig
von dieser erkannten Anzahl ist die elektrische Lampe durch das
elektronische Vorschaltgerät
ein schaltbar. Das elektronische Vorschaltgerät ermöglicht in einfacher und aufwandsarmer
Weise eine sichere Erkennung, ob eine elektrische Lampe ordnungsgemäß in eine
Leuchte eingesetzt ist. Das elektronische Vorschaltgerät kann praktisch
ohne zusätzlichen
Schaltungsaufwand realisiert werden und ermöglicht dennoch die Überwachung aller
Lampenwendeln einer elektrischen Lampe im Hinblick auf ein ordnungsgemäßes Einsetzen
der elektrischen Lampe in die Leuchte und somit ein ordnungsgemäßes elektrisches
Kontaktieren.
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Das
elektronische Vorschaltgerät
ist in bevorzugter Weise ohne einen DC-Signalpfad zur Lampenwendelabfrage der
elektrischen Lampe ausgebildet. Der Schaltungsaufwand des elektronischen
Vorschaltgeräts
kann dadurch deutlich reduziert werden und die Abfrage der Lampenwendeln
kann nicht nur für
eine Lampenwendel sondern für
alle Lampenwendeln der elektrischen Lampe ermöglicht werden. Dies ermöglicht eine
deutlich zuverlässigere
Aussage dahingehend, ob die elektrische Lampe ordnungsgemäß in eine
Leuchte eingesetzt ist und dadurch ein sicheres Starten der elektrischen
Lampe durch das elektronische Vorschaltgerät ermöglicht werden kann.
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Vorzugsweise
ist die Auswerteeinheit derart ausgebildet, dass bei Einstellung
der Resonanzwerte der Betriebsparameter des Resonanzkreises ein Messwert
des elektrischen Parameters erfassbar ist und abhängig von
einem Vergleich des Messwerts mit einem vorgebbaren Schwellwert-Messwert
die Anzahl der angeschlossenen Lampenwendeln ermittelbar ist. Der
Schwellwert-Messwert
entspricht dabei einem theoretischen Wert eines elektrischen Parameters
im Resonanzfall des Resonanzkreises und abhängig von der Abweichung des
gemessenen Messwertes von diesem Schwellwert-Messwert kann erkannt
werden, ob keine, eine oder beide Lampenwendeln der elektrischen
Lampe elektrisch kontaktiert sind und die elektrische Lampe somit
ordnungsgemäß in die
Leuchte eingesetzt ist.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Messwert durch eine Leistungsmessung
an einem Widerstand einer Halbbrückenschaltung
des elektronischen Vor schaltgeräts
bestimmbar ist. Dadurch kann in einfacher und aufwandsarmer Weise
ein Messwert in einem Schaltungsbereich des elektronischen Vorschaltgeräts erfasst
werden, wobei dieser Schaltungsbereich des elektronischen Vorschaltgeräts ohnehin
ausgebildet ist. Ein zusätzlicher
Schaltungsaufwand ist daher nicht mehr erforderlich.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass ein separater Messpfad ausgebildet
ist, welcher mit dem Resonanzkreis elektrisch verbunden ist.
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Für ein Einschalten
der elektrischen Lampe durch das elektronische Vorschaltgerät ist vorzugsweise
die Anzahl der erkannten Lampenwendeln gleich der gesamten Anzahl
der Lampenwendeln der elektrischen Lampe. Somit wird die elektrische
Lampe durch das elektronische Vorschaltgerät erst dann in Betreib genommen,
wenn sicher erkannt wird, dass alle Lampenwendeln der elektrischen
Lampe am elektronischen Vorschaltgerät angeschlossen sind und die
elektrische Lampe ordnungsgemäß in die
Leuchte eingesetzt ist.
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In
vorteilhafter Weise ist das elektronische Vorschaltgerät nur für den Betrieb
eines einzigen Lampentyps einer elektrischen Lampe ausgebildet. Dies
ermöglicht
in genauer Weise einen Schwellwert-Messwert vorzugeben und abhängig davon
sicher zu erkennen in wieweit ein gemessener Messwert davon abweicht,
wodurch auch die sichere Aussage über die Anzahl der angeschlossenen
Lampenwendeln gewährleistet
werden kann.
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Bei
einem lösungsgemäßen Verfahren
wird eine elektrischen Lampe mittels einem elektronischen Vorschaltgerät betrieben,
wobei die elektrische Lampe eine erste und eine zweite Lampenwendel
aufweist und das elektronische Vorschaltgerät eine Heizvorrichtung mit
einem Resonanzkreis zum Heizen der Lampenwendeln umfasst. Bei vorgebbaren
Einstellungen von Betriebsbedingungen des Resonanzkreises, insbesondere
Resonanzbedingungen des Resonanzkreises, wird zumindest ein Wert eines
elektrischen Parameters gemessen und durch eine Auswerteeinheit
des elektronischen Vor schaltgeräts
ausgewertet. Abhängig
von diesem gemessenen Wert wird erkannt, wie viele Lampenwendeln
der elektrischen Lampe mit dem elektronischen Vorschaltgerät elektrisch
kontaktiert bzw. an dem elektronischen Vorschaltgerät angeschlossen
sind und abhängig
von dieser erkannten Anzahl wird die elektrische Lampe durch das
elektronische Vorschaltgerät
eingeschaltet oder nicht. Das lösungsgemäße Verfahren
ermöglicht
ein aufwandsarmes Abfragen der Lampenwendeln im Hinblick auf ein
sicheres Starten der elektrischen Lampe. Durch das vorgeschlagene
Verfahren können
alle Lampenwendeln einer elektrischen Lampe im Hinblick auf eine
ordnungsgemäße elektrische
Kontaktierung überprüft werden.
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Vorzugsweise
wird beim Einstellen der Resonanzwerte der Betriebsparameter des
Resonanzkreises ein Wert des elektrischen Parameters erfasst und
abhängig
von einem Vergleich dieses Messwertes von einem vorgebbaren Schwellwert-Messwert die
Anzahl der angeschlossenen Lampenwendeln ermittelt.
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Vorzugsweise
wird die elektrische Lampe durch das elektronische Vorschaltgerät dann eingeschaltet,
wenn die Anzahl der erkannten Lampenwendeln gleich der tatsächlichen
Anzahl der Lampenwendeln der elektrischen Lampe ist. Genau dann ist
die elektrische Lampe ordnungsgemäß in die Leuchte eingesetzt
und ein sicherer Betrieb kann dann erfolgen.
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Bei
dem vorgeschlagenen elektronischen Vorschaltgerät und dem vorgeschlagenen Verfahren, bei
dem ein resonantes Vorheizkonzept der Lampenwendeln mit einem Heiztransformator
verwendet wird, kann die Höhe
der sich ausbildenden Resonanz des Resonanzkreises dazu herangezogen
werden, zu unterscheiden, wie viele der Lampenwendeln der elektrischen
Lampe am elektronischen Vorschaltgerät angeschlossen sind. Erst
dann, wenn erkannt wird, dass alle Lampenwendeln der elektrischen Lampe
ordnungsgemäß angeschlossen
sind, beginnt das elektronische Vorschaltgerät einen normalen Start der
elektrischen Lampe. Die sich bei einer Abfrage der Lampenwendeln
einstellenden Spannungen über
der elektrischen Lampe können in
einfacher und aufwandsarmer Weise so gewählt werden, dass keine Sicherheitsnorm
für den
Betrieb verletzt werden. Das vorgeschlagene Konzept ist besonders
bei elektronischen Vorschaltgeräten
geeignet, bei denen ein relativ kostengünstiger Prozessor eingesetzt wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des elektronischen Vorschaltgeräts können als
vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens angesehen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung(en)
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Schaltungsanordnung eines elektronischen Vorschaltgeräts mit einer
elektrischen Lampe gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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2 ein
Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bevorzugte
Ausführung
der Erfindung
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1 zeigt
eine Schaltungsanordnung, bei der die wesentlichen Schaltungsteile
eines elektronischen Vorschaltgeräts 1 und einer elektrischen
Lampe 2 im Hinblick auf das Verständnis der Erfindung gezeigt
sind. Das elektronische Vorschaltgerät 1 ist zum Betrieb
und Einstellen eines einzigen Lampentyps einer elektrischen Lampe 2 ausgebildet.
Die elektrische Lampe 2 weist eine erste Lampenwendel 21 und
eine zweite Lampenwendel 22 auf. Zum ordnungsgemäßen Betrieb
wird die elektrische Lampe 2 in eine Leuchte eingesetzt
und die Lampenwendeln 21 und 22 mit dem elektronischen
Vorschaltgerät 1 elektrisch
kontaktiert.
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Das
elektronische Vorschaltgerät 1 ist
ohne einen DC-Anlaufpfad zur Abfrage der Lampenwendeln 21 und 22 ausgebildet.
Das elektronische Vorschaltgerät 1 umfasst
eine Heizvorrichtung in Form eines Heiztransformators zum Vorheizen
der Lampenwendeln 21 und 22.
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Diese
Heizvorrichtung umfasst einen Lampenwendel-Vorwiderstand 3,
welcher mit der ersten Lampenwendel 21 elektrisch verbunden
ist und als Wicklung eines Heiztransformators ausgebildet ist. Des
Weiteren umfasst die Heizvorrichtung einen Lampenwendel-Vorwiderstand 4,
welcher mit der zweiten Lampenwendel 22 elektrisch verbunden
ist. Darüber
hinaus weist die Heizvorrichtung einen Resonanzkreis 5 auf,
welcher einen Widerstand 51 und einen parallel dazu geschalteten
Kondensator 52 umfasst.
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Die
Lampenwendel-Vorwiderstände 3 und 4 bilden
eine Sekundärseite
des Heiztransformators. Die Primärseite
des Heiztransformators wird durch den Widerstand 51 des
Resonanzkreises gebildet, wobei abhängig von den Einstellungen
der Betriebsbedingungen des Resonanzkreises eine entsprechende Energieerzeugung
im Sekundärkreis
des Heiztransformators erfolgt.
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Mit
dem Resonanzkreis 5 ist ein Kondensator 6, welcher
als Trapez-Kondensator
ausgebildet ist, elektrisch verbunden. Durch diesen Kondensator 6 kann
ein entlastetes Schalten einer Halbbrückenschaltung 7 erreicht
werden. Des Weiteren ist eine Lampendrossel 8 sowie ein
Resonanz-Kondensator 9 und
ein Koppelkondensator 10 in die Schaltungsanordnung geschaltet.
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Darüber hinaus
umfasst das elektronische Vorschaltgerät 1 eine Auswerteeinheit 11,
welche zum Auswerten zumindest eines Messwertes eines elektrischen
Parameters bei vorgebbaren Einstellungen von Betriebsbedingungen
des Resonanzkreises 5 ausgebildet ist.
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In
einer ersten Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, dass die
Auswerteeinheit 11 zur Erfassung eines Messwertes ausgebildet
ist, welcher durch eine Leistungsmessung an einem Widerstand 7a der
Halbbrückenschaltung 7 des
elektronischen Vorschaltgeräts 1 bestimmbar
ist.
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Gemäß einer
zweiten alternativen Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass
die Auswerteeinheit 11 über
einen separaten Messpfad 12 mit dem Resonanzkreis 5 elektrisch
verbunden ist und eine Messwerterfassung über diesen Messpfad 12 erfolgen
kann.
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Abhängig von
dem erfassten Messwert, welcher durch die Auswerteeinheit 11 ausgewertet
wird, ist erkennbar, wie viele Lampenwendeln 21 und 22 der
elektrischen Lampe 2 mit dem elektronischen Vorschaltgerät 1 ordnungsgemäß kontaktiert
sind. Abhängig
von dieser erkannten Anzahl der ordnungsgemäß kontaktierten Lampenwendeln 21 und 22 kann
die elektrische Lampe 2 durch das elektronische Vorschaltgerät 1 gestartet
werden.
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In 2 ist
in einfacher Weise ein Ablaufdiagramm dargestellt, bei dem gemäß einem
Schritt S1 eine Abfrage der Lampenwendeln 21 und 22 der elektrischen
Lampe 2 gestartet wird. Dazu wird im Ausführungsbeispiel
die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises 5 eingestellt
und dann ein Messwert eines elektrischen Parameters, im Ausführungsbeispiel
eine elektrische Spannung, gemessen (Schritt S2).
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Gemäß einem
Schritt S3 wird dieser gemessene Wert mit einem vorgegebenen Schwellwert-Messwert
verglichen, welcher im Ausführungsbeispiel
einer Schwellwert-Spannung entspricht, welche der Resonanzspannung
im Resonanzfalle des Resonanzkreises 5 entspricht, wenn
alle Lampenwendeln 21 und 22 ordnungsgemäß kontaktiert
und somit die elektrische Lampe 2 betriebsbereit in die Leuchte
eingesetzt ist. Abhängig
von diesem Vergleich kann dann erkannt werden, ob keine oder eine oder
beide Lampenwendeln 21 und 22 an dem elektronischen
Vorschaltgerät 1 ordnungsgemäß angeschlossen
sind.
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Ist
bei dem in der Auswerteeinheit 11 durchgeführten Vergleich
der gemessene Messwert kleiner als der Schwellwert-Messwert, so
wird erkannt, dass keine oder lediglich eine der Lampenwendeln 21 oder 22 an
dem elektronischen Vorschaltgerät 1 angeschlossen
sind und somit die elektrische Lampe 2 nicht ordnungsgemäß in die
Leuchte eingesetzt ist. Bei einem derartigen Ergebnis des Vergleichs
der Messwerte wird erkannt, dass die elektrische Lampe somit nicht
gestartet werden darf.
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Es
erfolgt dann eine weitere Abfrage der Lampenwendeln 21 und 22 und
eine erneute Erfassung eines Messwertes gemäß dem Schritt S2. Diese Schleife
wird so oft durchlaufen, bis im Schritt S3 im Vergleich der gemessene
Messwert den Schwellwert-Messwert übersteigt. Bevorzugt sind Pausen zwischen
den Durchlaufzyklen vorgesehen. Bei diesem Ergebnis des Vergleichs
wird dann erkannt, dass im Ausführungsbeispiel
beide Lampenwendeln 21 und 22 mit dem elektronischen
Vorschaltgerät 1 elektrisch
kontaktiert sind und die elektrische Lampe 2 zum Durchführen eines
sicheren Betriebs in die Leuchte eingesetzt ist. Gemäß einem
Schritt S4 wird dann das elektronische Vorschaltgerät 1 gestartet und
die elektrische Lampe 2 durch das elektronische Vorschaltgerät 1 eingeschaltet.
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Die
gemessenen Werte sind bevorzugt gleichgerichtete Mittelwerte einer
Mehrzahl an Messwerten.