DE19822525A1 - Verfahren und Vorrichtung für Energiesparlampen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkürzung der Verzögerung bei Energiesparlampen bis zum Erreichen der vollen Helligkeit und Vorrichtungen dazu.

Description

Energiesparlampen mit Gasentladungsgefäßen haben den Nachteil, daß sie nach dem Einschalten und Zünden erst allmählich ihre volle Helligkeit erreichen. Das kann einige Minuten dauern und ist eindeutig ein Nachteil gegenüber Glühlampen, die sofort nach dem Einschalten ihre volle Lumenzahl aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil der Energiesparlampen zu beseitigen oder zumindest zu mildern.

Das Verfahren besteht darin, daß man nach dem Einschalten der Lampe vorübergehend eine höhere Leistung vorgibt, die in zweifacher Weise den beschriebenen Nachteil der Energiesparlampen korrigiert:

Erstens wird die Einschalthelligkeit erhöht, aber auch die sonst vorgegebene Verzögerungszeit bis zum Erreichen der vollen Helligkeit der Lampe wird verkürzt. Gleichzeitig wird, bei Annäherung an die Sollwerte der Lampe, die Leistung ebenfalls, allmählich auf den Nennwert zurückgeführt.

Die eventuelle Verkürzung der Lebensdauer der Lampe durch die Überlastung beim Einschalten ist für den praktischen Betrieb im Vergleich zum Vorteil der Erfindung unbedeutend.

Eine weitere Maßnahme zum Erreichen der Erfindungsaufgabe ist die gleich­ zeitige Erhöhung der Leistung, die den Elektroden des Gasentladungsgefässes zugeführt wird, was naturgemäß ebenfalls zu einer kürzeren Stabilisierung der Sollwerte beiträgt.

Die erfindungsgemäße, vorübergehende Erhöhung der Leistung kann durch zeitabhängige Bauelemente geschehen, oder durch thermische Regelelemente in der ohnedies erforderlichen Schaltung zur Strombegrenzung der Gasentladung. Bei temperaturabhängigen Bauelementen ist die eventuell erforderliche Verzögerungszeit nicht ohne weiteres erreichbar, daher wird vorgeschlagen mit solchen Bauelementen die Erwärmung von Bauteilen mit höherer Wärme­ speicherung zu messen.

Auch die Begrenzung der gesteigerten Leistung durch lichtabhängige Bauelemente wird vorgeschlagen.

Da die erfindungsgemäße erhöhte Leistungszufuhr bei kurzzeitiger Abschaltung der Lampe nicht erforderlich ist, wird vorgeschlagen eine Memoryschaltung vorzusehen, welche bei kurzen Pausen den beim Abschalten gegebenen Zustand wieder herstellt. Dies ist z. B. bei der thermischen Messung von Bauteilen mit höherer Wärmespeicherung praktisch ohne zusätzlichen Aufwand möglich.

Fig. 1 stellt schematisch den zeitlichen Verlauf der Helligkeitswerte einer erfin­ dungsgemäß geregelten Lampe im Vergleich zu einer ungeregelten Lampe dar.

Fig. 2 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf der Helligkeitswerte einer erfindungsgemäß geregelten Lampe mit Memoryschaltung bei einer kurzen Unterbrechung.

Fig. 3 ist ein Beispiel einer Konverterschaltung mit thermischer Verzögerung der Leistungsreduzierung nach dem Einschalten.

Die dargestellten Diagramme dienen lediglich dem besseren Verständnis des Erfindungsgedankens und sind keine erschöpfende Darstellung der Möglichkeiten die sich aus dem Erfindungsverfahren ergeben. Sie sind nur als Beispiele und in keiner Art für den Umfang der Erfindung als begrenzend aufzufassen.

Die folgende, ausführliche Beschreibung der Fig. 1 zeigt das Wesentliche der Erfindung: Über der Zeitlinie (T) ist die Nennleistung (N1) der Lampe mit 100% als konstante, gerade Linie eingetragen. Beim Einschalten beginnt die Lichtkurve (L1) z. B. bei nur 50% des Lichtstromes der erst im Zeitpunkt T1 erreicht wird. Diese Zeit kann je nach Qualität bis zu 5 Minuten oder länger dauern.

Anders verhält es sich bei einer erfindungsgemäß geregelten Lampe: Sie wird beim Einschalten z. B. mit 150% der Leistung starten. Bei gleichem Verhalten wird daher der Lichtstrom L2 bei 75% beginnen und etwa im Zeitpunkt T2 seinen stationären Wert erreichen. Nicht nur der Lichtstrom, sondern auch die Dauer bis zum Erreichen der vollen Lichtstärke sind somit wesentlich verbessert.

Die Fig. 2 beschreibt den zeitlichen Ablauf bei einer erfindungsgemäß geregelten Lampe und ihr Verhalten bei kurzem Abschalten und wieder Einschalten. Zunächst verläuft die Leistungskurve N2 und die Kurve des Lichtstromes L2 wie in Fig. 1 dargestellt. Wird die Lampe im Zeitpunkt T3 kurz abgeschaltet und im Zeitpunkt T4 wieder eingeschaltet, so muß man nicht wieder mit überhöhter Leistung beginnen, da die Gasentladungslampe ihre Betriebsbedingungen aufrecht hält, das heißt die Lampe wird sofort wieder mit vollem Lichtstrom brennen.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Beispiel in welcher Art man die erfindungsgemäßen Verfahren umsetzen kann:

Die Gasentladungslampe (1) mit ihren beheizten Elektroden (8) erhält vom Converter (2) eine hochfrequente Spannung die von der Drossel (7) begrenzt wird. Die Leitung (10) führt von der Drossel (7) zu der unteren beheizten Elektrode (8). Der zur Lampe (1) parallel liegende Kondensator (9) sorgt für einen zusätzlichen Heizstrom durch die Elektroden. Der Converter (2) erhält seinerseits über die Leitungen (5) von der Stromversorgung (3) die erforderliche Gleichspannung. Die Stromversorgung (3) ist über die Leitungen (4) mit dem Netz verbunden.

Mit dem Converter (3) ist eine Regelschaltung (6) eng verbunden oder integriert, die Zeit- oder temperaturabhängige Bauelemente enthält, welche die zeitweise überhöhte Leistungsvorgabe kontrollieren. Um die langen Verzögerungszeiten in einfacher Weise darstellen zu können, ist im Beispiel Fig. 3 ein Thermofühler (11) in wärmeleitendem Kontakt mit der Drossel (7) vorgesehen. Da eine solche Drossel (7) eine ziemlich große Wärmekapazität besitzt, ist eine passende Verzögerungszeit mit geringem Aufwand leicht zu erreichen. Die erforderliche Veränderung der Leistung ist aus zahlreichen Schaltungen bekannt. Am einfachsten ist dies z. B. durch eine Veränderung der Frequenz des Converters (2) zu erreichen, die mit Reduzierung der Schwingungszahl zu einem geringeren Spannungsabfall in der Drossel (7) und damit zu einer erhöhten Leistung der Lampe führt und umgekehrt. Dadurch kann auch eine kontinuierliche Anpassung der Leistung durch die ansteigende Temperatur der Drossel (7) erzielt werden.

Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Verfahren mit zahlreichen anderen gleich­ wertigen Schaltungen anzuwenden, die zumindest in den mittelbaren Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims (7)

1. Verfahren und Vorrichtung für Energiesparlampen veränderbarer Lichtlei­ stung, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschalten der Lampe eine höhere Leistung als die Nennleistung bei Dauerbetrieb eingeschaltet wird und die Lichtleistung mit Verzögerung auf den Nennwert bei Dauer­ betrieb zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Heizleistung der Elektroden sofort ohne Verzögerung auf einen höheren Wert als bei Betrieb mit der Nennleistung eingeschaltet und erst nach Ver­ zögerung auf den Sollwert bei Dauerbetrieb zurückgeführt wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zeitabhängige Bauelemente vorhanden sind, welche die Verzögerung bestimmen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Bauelemente mit thermisch veränderlichen Werten vorhan­ den sind, welche die Verzögerung bestimmen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bauelemente mit thermisch veränderlichen Werten von anderen Bauelementen mit größerer Wärmespeicherung durch Wärmeleitung fremderwärmt werden.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß lichtabhängige Bauelemente vorhanden sind, welche das Ein- und Abschalten der höheren Einschaltleistung beeinflussen.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Memoryschaltungen vorhanden sind, welche bei kurzzeiti­ gem Ab- und Wiedereinschalten den beim Abschalten vorhandenen Zu­ stand wiederherstellen.