[go: up one dir, main page]

WO2012109687A1 - Verfahren zu erkennen eines gleichrichtereffektes bei einer dimmbaren gasentladungslampe - Google Patents

Verfahren zu erkennen eines gleichrichtereffektes bei einer dimmbaren gasentladungslampe Download PDF

Info

Publication number
WO2012109687A1
WO2012109687A1 PCT/AT2012/000035 AT2012000035W WO2012109687A1 WO 2012109687 A1 WO2012109687 A1 WO 2012109687A1 AT 2012000035 W AT2012000035 W AT 2012000035W WO 2012109687 A1 WO2012109687 A1 WO 2012109687A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lamp
values
dimming
value
pref
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2012/000035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Salzmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
Publication of WO2012109687A1 publication Critical patent/WO2012109687A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2985—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3925—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by frequency variation

Definitions

  • the emitter material at the electrodes is consumed.
  • the emitter of the filament is consumed. This has the consequence that the exit energy of the electrons is increased.
  • the increased voltage drop also referred to as "cathode drop” results in an increase in power, which leads to an increase in the surface temperature to that in the region of the electrodes.
  • ions accelerate and strike the gas from the gas in the direction of the helix, resulting in the risk of melting the lamp socket end of life), ie they turn off the lamp as it approaches the end of its life, before the risk described above becomes reality.
  • a dimmable gas discharge lamp according to the independent claim 1 to make the rectifier effect recognizable by comparing a measuring signal fed back from the load circuit containing the gas discharge lamp with a reference value
  • the reference value is set as a discrete or continuous function depending on a parameter directly or indirectly representing the dimming value of the gas discharge lamp.
  • the reference value function may preferably have a curve profile obtained by interpolation of measured reference values.
  • a measurement signal is derived from the lamp voltage, the lamp current or the lamp power, which contains a corresponding DC component, if a rectifier effect occurs in the lamp
  • the DC component signal is compared with a stored reference signal which, depending on the respective dimming value, corresponds to an admissible limit value for the DC component signals
  • the reference signals can be used as a table of discrete individual reference values or as the discrete ones
  • Single reference values formed staircase function or as a non-continuous function in which the individual Reference values are connected by respective straight line sections, or stored as a continuous function of continuously successive reference values.
  • the straight-line sections of the non-continuous function can be determined by interpolation of the limiting individual reference values.
  • the individual reference values or the function formed by them are expediently chosen such that a reference value corresponding to a higher dimming value is greater than or equal to a reference value corresponding to a lower dimming value.
  • Means for generating an AC supply voltage for the lamp
  • Means which are connected to a load circuit enclosing the lamp and serve to generate a measurement signal which corresponds to the lamp current of the lamp voltage or the lamp power,
  • the storage means may be connected to a bus delivering the dimming values.
  • the reference value can additionally be selected depending on the type of the connected gas discharge lamp.
  • the reference values stored in the storage means can be individual values which correspond to certain spaced dimming values and form a staircase function.
  • the reference values may also form a non-continuous function dependent on the dimming values, which consists of straight line sections,
  • each straight line section extends between in each case two individual reference values
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a gas discharge lamp with detection of the rectifier effect and EoL shutdown
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the reference values as a function of the dimming values.
  • a gas discharge lamp L is operated with a high-frequency AC voltage U A c. This is generated from an operating voltage U D c by means of a switch half bridge 1.
  • the operating voltage U D c is generated for example by rectification of the mains voltage.
  • the rectifier is not shown here.
  • the switch half-bridge 1 consists of two series-connected electronic switch elements Sl, S2 in the form of FETs.
  • the two switch elements Sl and S2 are connected as a series circuit together with a resistor Rl between the positive terminal + U D c and ground.
  • the two switch elements Sl and S2 are switched in a push-pull by a control unit 3 conductive and non-conductive. This produces at the bridge point between the two switch elements Sl and S2 required for the operation of the gas discharge lamp L high-frequency
  • the excessive resonant voltage occurring across the resonant capacitor C1 is supplied via a coupling capacitor C2 of the one electrode of the gas discharge lamp L, whose other electrode is grounded via a shunt resistor R4 (current measuring resistor).
  • the lamp current I L flowing through the shunt resistor R4 causes a voltage drop at the shunt resistor R4, which is supplied as an actual value signal S to a control unit 3 controlling the switch elements S1 and S2.
  • a voltage divider In parallel with the series connection of the gas discharge lamp L and the shunt resistor R4 is also a voltage divider, which is formed by two resistors R2 and R3.
  • the voltage drop across the voltage divider R2, R3 corresponds to the AC lamp voltage ⁇ ⁇ .
  • the voltage R3 of this voltage is fed as measurement signal M to the control unit 3 on the one hand and to a DC evaluation circuit part 5 on the other hand.
  • one electrode of the gas discharge lamp L wears off more than the other. This results in a rectifier effect, which manifests itself in that the measurement signal M contains a DC component. This is detected by the DC evaluation circuit part 5.
  • a DC share signal P D c- This signal is a power value, which is indicated in watts.
  • the control unit 3 is connected to a bus, preferably a DALI bus. Via the DALI bus, digital dimming signals D (not shown) are transmitted to the control unit 3.
  • the dimming signals D are formed by eight bits. The eight bits defining a number between 0 and 256 yields.
  • the lamp L operates at full power and maximum brightness.
  • the greatest possible dimming is when the dimming value D reaches about 85.
  • the greatest possible dimming leads to the lowest possible brightness with the L lamp. That's the brightness that you just have not extinguished.
  • the control unit evaluates the dimming values D by changing the repetition frequency of the switching signals for the two switch elements Sl and S2 and / or the pulse width representing the switch-on duration.
  • the dimming values D sent by the control center via the bus are also fed to an EoL reference value memory 6.
  • reference values P REF corresponding to the dimming values are stored, either in the form of a table or a function curve.
  • Each reference value P REF represents a maximum permissible value for a DC component value P D c at a certain dimming value.
  • FIG. 2 shows two possibilities for a function curve. It can be seen that numerical values corresponding to dimming values D are plotted on the abscissa. The numbers are between 85 and 256. The ordinate plots reference values P REF in watts. The reference values P D c are between " o and 60 W. In each case, corresponding reference values P REF in watt are entered for discrete dimming values D, which are each spaced 15 watts apart.
  • the corner points of the staircase function are additionally connected by straight line sections with which the areas between the corner points have been bridged by extrapolation.
  • the corresponding reference values P RE F can be selected as a function of the dimming value and the lamp type.
  • the type of the connected gas discharge lamp can be carried out, for example, by means of a helix identification or a measurement of the power characteristic of the connected gas discharge lamp. For example, such a determination of the type of gas discharge lamp may be made at each restart or after each lamp replacement. In this way, an adaptation of the permissible DC component to the actual actual power of the gas discharge lamp is to be allowed in accordance with the dimming value.
  • the reference value (PREF) can additionally be selected depending on the type of the connected gas discharge lamp.
  • the DC component can be determined, for example, by supplying the measurement signal M to the DC evaluation circuit part 5.
  • Circuit parts 5 the measurement signal M of it with a reference voltage Vref (not shown) compared.
  • the result of the comparison is supplied to a duty cycle evaluation unit, which is a system clock is clocked.
  • the duty cycle can be determined, for example, by providing a digital counter which, for example, counts downwards in the case of a measuring signal M which is smaller than the reference voltage Vref and counts upwards in the case of a measuring signal M which is greater than the reference voltage Vref.
  • the deviation of the count from its output level is a measure of the DC component of the lamp voltage.
  • Such a determination of the DC component can also take place over several periods of the control of the switch half-bridge 1.
  • the DC component can also be effected, for example, by comparing the positive and the negative peak value of the lamp voltage or by integrating the lamp voltage over one or more periods of the activation of the switch half-bridge 1.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Gleichrichtereffekts bei einer dimmbaren Gasentladungslampe (L), wobei der Gleichrichtereffekt erkannt wird, indem ein aus dem Lastkreis (L,C1, C2, R2, R3, R4, L), der die Gasentladungslampe (1) enthält, zurückgeführtes Messsignal (M) mit einem Referenzwert (PREF) verglichen wird, wobei der Referenzwert (PREF) als diskrete oder stetige Funktion abhängig von einem den Dimmwert (D) der Gasentladungslampe (L) direkt oder indirekt wiedergebenden Parameter verstellt wird.

Description

Verfahren zu Erkennen eines Gleichrichtereffektes bei einer dimmbaren Gasentladungslampe
Während des Betriebes von Gasentladungslampen wird das Emittermaterial an den Elektroden verbraucht. Am Ende des Lampenlebens ist der Emitter der Wendel verbraucht. Dies hat zur Folge, dass die Austrittsenergie der Elektronen erhöht wird. Da die Betriebsgeräte für Gasentladungslampen wie eine Konstantstromquelle wirken, hat der erhöhte Spannungsabfall (auch als „Kathodenfall" bezeichnet) eine Leistungserhöhung zur Folge. Dies führt zu einem Ansteigen der Oberflächentemperatur an den im Bereich der Elektroden. Verstärkt wird dieser Effekt noch dadurch, dass die Ionen infolge des erwähnten Spannungsabfalls nahezu ungehindert aus dem Gas in Richtung auf die Wendel beschleunigen und auf diese auftreffen. Dadurch besteht das Risiko eines Schmelzens der Lampenfassung. Um diesem Risiko vorzubeugen, haben moderne Betriebsgeräte eine sog. EoL-Funktion („EoL" steht für end of life) , d.h. sie schalten die Lampe ab, wenn sie sich ihrem Lebensende nähert, und zwar bevor des vorstehend beschriebene Risiko Realität wird.
Der vorstehend beschriebene Kathodenfall tritt meistens an einer Wendel zuerst auf und hat einen Gleichrichtereffekt zur Folge. Das bedeutet, dass - obwohl die Lampe mit AC- Spannung betrieben wird - sich dennoch in einem aus dem Lastkreis der Lampe abgeleiteten Messsignal ein DC-Anteil feststellen lässt. Durch Detektion dieses DC-Anteils kann zur rechten Zeit eine zuverlässige Abschaltung der Lampe gewährleist werden. Für die EoL-Abschaltung von Gasentladungslampen gibt es Normbestimmungen, die in Abschnitt 17 der DIN EN 61347-2-3 festgelegt sind.
Mit dem Thema der Erkennung des Gleichrichtereffektes beschäftigen sich auch die EP 1 066 739 Bl und die WO 2008/116561 A9.
Die bisherigen Vorschläge beschränken sich jedoch auf den Fall, dass die Gasentladungslampen mit voller Leistung, also im ungedimmten Zustand arbeiten. Es versteht sich jedoch, dass eine EoL-Abschaltung u. U. nicht oder erst später erfolgen muss, wenn die Lampe mit verringerter Leistung also im gedimmten Zustand arbeitet. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde EoL- Abschaltregeln für dimmbare Gasentladungslampen anzugeben.
Zur Lösung der Aufgabe wird · für eine dimmbare Gasentladungslampe gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 vorgeschlagen, den Gleichrichtereffekt erkennbar zu machen, indem ein aus dem Lastkreis, der die Gasentladungslampe enthält, zurückgeführtes Messsignal mit einem Referenzwert verglichen wird,
wobei der Referenzwert als diskrete oder stetige Funktion abhängig von einem den Dimmwert der Gasentladungslampe direkt oder indirekt wiedergebenden Parameter eingestellt wird.
Dabei kann auf einen vorliegenden Gleichrichtereffekt geschlossen werden, wenn das Messsignal den Referenzwert übersteigt, und wobei der Referenzwert für das Verhältnis DC- Anteil/Gesamtlampenspannung umso höher gewählt wird, je niedriger der Dimmwert ist. Vorzugsweise wird kann die Referenzwertfunktion einen durch Interpolation von gemessenen Stützwerten gewonnenen Kurvenverlauf aufweisen.
Zur Lösung der Aufgabenstellung wird gemäß dem unabhängigen Anspruch 5 ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Gasentladungslampe mit EoL-Abschaltung vorgeschlagen,
bei dem der Lampe eine AC-Betriebsspannung zugeführt wird,
bei dem von der Lampenspannung, dem Lampenstrom oder der Lampenleistung ein Messsignal abgeleitet wird, welches einen entsprechenden DC-Anteil enthält, wenn bei der Lampe ein Gleichrichtereffekt auftritt,
bei dem aus dem Messsignal ein DC-Anteilssignal gewonnen wird,
bei dem das DC-Anteilssignal mit einem von gespeicherten Referenzsignal verglichen wird, welches in Abhängigkeit von dem jeweiligen Dimmwert einem zulässigen Grenzwerte für die DC-Anteilssignale entspricht, und
bei dem die Lampe abgeschaltet wird, wenn das DC-
Anteilssignal in vorbestimmter Weise von dem Referenzsignal abweicht.
Die Referenzsignale können dabei als Tabelle diskreter Einzel-Referenzwerte oder als aus den diskreten
Einzel-Referenzwerten gebildete Treppenfunktion oder als nicht-stetige Funktion, bei der die Einzel Referenzwerte durch entsprechende Geraden-Abschnitte miteinander verbunden sind, oder als stetige Funktion kontinuierlich aufeinanderfolgender Referenzwerte abgespeichert sein.
Dabei können die Geraden-Abschnitte der nicht-stetigen Funktion durch Interpolation der sie begrenzenden Einzel- Referenzwerte ermittelt werden.
Die Einzelreferenzwerte bzw. die von ihnen gebildete Funktion werden/wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass ein einem höheren Dimmwert entsprechender Referenzwert größer oder gleich groß wie ein einem niedrigeren Dimmwert entsprechender Referenzwert ist.
Zur Lösung der Aufgabenstellung wird ferner ein Betriebsgerät für eine Gasentladungslampe mit EoL-Funktion gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 vorgeschlagen,
umfassend
Mittel zur Erzeugung einer AC-Versorgungsspannung für die Lampe,
Mittel, welche mit einem die Lampe einschließenden Lastkreis verbunden sind und zur Erzeugung eines Messsignals dienen, das dem Lampenstrom der Lampenspannung oder der Lampenleistung entspricht,
Mittel zum Auswerten des Messsignals und zur Erzeugung eines DC-Anteilssignals, das dem durch einen Gleichrichtereffekt verursachten DC-Anteiles im Lampenstrom, der Lampenspannung oder der Lampenleistung entspricht, Speichermittel für Referenzwerte, welche in Abhängigkeit von den jeweiligen Dimmwerten zulässige Höchstwerte für die DC-Anteilssignale darstellen, und
Mittel zum Vergleichen eines dem aktuellen Dimmwert der Lampe entsprechenden Referenzwertes mit dem aktuell erzeugten DC-Anteilssignal und zum Abschalten der Lampe, wenn das DC-Anteilssignal in vorbestimmter Weise von dem Referenzwert abweicht. Die Speichermittel können dabei mit einem die Dimmwerte anliefernden Bus verbunden sein.
Der Referenzwert kann zusätzlich abhängig vom Typ der angeschlossenen Gasentladungslampe gewählt werden.
Die in den Speichermittel abgelegten Referenzwerte Einzelwerte können, welche bestimmten beabstandeten Dimmwerten entsprechen und eine Treppenfunktion bilden. Alternativ dazu können die Referenzwerte auch eine von den Dimmwerten abhängige nicht-stetige Funktion bilden, die sich aus Geraden-Abschnitten zusammensetzt,
wobei dem sich jeder Geraden-Abschnitt zwischen jeweils zwei Einzel-Referenzwerten erstreckt,
wobei dem die Einzel-Referenzwerte bestimmten beabstandeten Dimmwerten entsprechen, und
wobei dem die Geraden-Abschnitte durch Interpolation der sie begrenzenden Einzel-Referenzwerte gewonnen worden sind. Andere weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, die vollinhaltlich zur Offenbarung der Beschreibung zählen sollen. Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Figur 1 ein schematisiertes Blockschaltbild eine Gasentladungslampe mit Erkennung des Gleichrichtereffektes und EoL-Abschaltung,
Figur 2 eine grafische Darstellung der Referenzwerte in Abhängigkeit von den Dimmwerten.
In Figur 1 wird einen Gasentladungslampe L mit einer hochfrequenten Wechselspannung UAc betrieben. Diese wird aus einer Betriebsspannung UDc mittels einer Schalterhalbbrücke 1 erzeugt. Die Betriebsspannung UDc wird beispielsweise durch Gleichrichtung der Netzspannung erzeugt. Der Gleichrichter ist hier nicht gezeigt.
Die Schalterhalbbrücke 1 besteht aus zwei in Serie geschalteten elektronischen Schalterelementen Sl, S2 in Form von FETs. Die beiden Schalterelemente Sl und S2 sind als Serienschaltung gemeinsam mit einem Widerstand Rl zwischen den positiven Anschluss +UDc und Masse geschaltet. Die beiden Schalterelemente Sl und S2 werden im Gegentakt von einer Steuer-Einheit 3 leitend und nicht-leitend geschaltet. Dadurch entsteht am Brückenpunkt zwischen den beiden Schalterelementen Sl und S2 die zum Betrieb der Gasentladungslampe L erforderliche hochfrequente
Wechselspannung. Diese wird einem Serienschwingkreis zugeführt, der aus einer Resonanzinduktivität L und einem Resonanzkondensator Cl besteht. Der Serienschwingkreis L, Cl ist von dem Brückenpunkt der Schalterhalbbrücke 1 nach Masse geführt. Die Frequenz, mit der die beiden Schalterelemente Sl, S2 wechselweise geöffnet und geschlossen werden, liegt nahe an der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises L, Cl, wodurch sich an der Resonanzinduktivität L, vor allem aber auch an dem Resonanzkondensator Cl eine überhöhte Resonanzspannung ausbildet, die zum Zünden und zum anschließenden betreiben der Gasentladungslampe L geeignet ist .
Die über dem Resonanzkondensator Cl auftretende überhöhte Resonanzspannung wird über einen Koppelkondensator C2 der einen Elektrode der Gasentladungslampe L zugeführt, deren andere Elektrode über einen Shuntwiderstand R4 (Strommesswiderstand) an Masse geführt ist. Der durch den Shuntwiderstand R4 fließende Lampenstrom IL verursacht einen Spannungsabfall an dem Shuntwiderstand R4, der als Istwertsignal S an eine die Schalterelemente Sl und S2 steuernde Steuer-Einheit 3 geliefert wird.
Parallel zu der Serienschaltung aus der Gasentladungslampe L und dem Shuntwiderstand R4 liegt ferner ein Spannungsteiler, der von zwei Widerständen R2 und R3 gebildet ist. Die über dem Spannungsteiler R2, R3 abfallende Spannung entspricht der AC-Lampenspannung υΑα· Der über den Widerstand R3 dieser Spannung wird als Messsignal M einerseits zu der Steuer-Einheit 3 und andererseits zu einem DC-Auswertungs-Schaltungsteil 5 geführt . Gegen das Ende ihrer Lebenszeit nutzt sich die eine Elektrode der Gasentladungslampe L stärker ab als die andere. Das hat einen Gleichrichtereffekt zur Folge, der sich dadurch äußert, dass das Messsignal M einen DC-Anteil enthält. Dieser wird durch den DC-Auswertungs- Schaltungsteil 5 detektiert. Am Ausgang des DC-Auswertungs- Schaltungsteiles entsteht auf diese Weise ein den DC- Anteilssignal PDc- Dieses Signal ist ein Leistungswert, der in Watt angegeben wird.
Die Steuer-Einheit 3 ist mit einem Bus, vorzugsweise einem DALI-Bus verbunden. Über den DALI-Bus werden von einer (nicht dargestellten) Zentrale digitale Dimmsignale D an die Steuer-Einheit 3 übermittelt. Die Dimmsignale D sind von acht Bits gebildet. Die acht Bits definieren eine Zahl zwischen 0 und 256 ergibt.
Wenn keine Dimmung vorliegt, so entspricht der Dimmwert D der maximal hohen Zahl 28=256. In diesem Fall arbeitet die Lampe L mit voller Leistung und größtmöglicher Helligkeit. Die größtmögliche Dimmung liegt vor wenn der Dimmwert D etwa die Zahl 85 erreicht. Die größtmögliche Dimmung führt bei der Lampe L zu der geringstmöglichen Helligkeit. Das ist die Helligkeit, bei der dir Lampe gerade noch nicht erlischt .
Die Steuer-Einheit wertet die Dimmwerte D aus, indem sie die Folgefrequenz der Schaltsignale für die beiden Schalterelemente Sl und S2 und/oder die die Einschaltdauer repräsentierende Pulsweite verändert. Je weiter die Folgefrequenz von der Resonanzfrequenz des Serienschwingkreises L, Cl abweicht, desto geringer ist die überhöhte Spannung an dem Resonanzkondensator Cl und damit die der Lampe L zum Betrieb zugeführte Wechselspannung UAC und damit die der Lampe L zur Verfügung gestellte Leistung. Gleiches gilt für eine geringere Einschaltdauer der Schalterelemente Sl und S2.
Die von der Zentrale über den Bus gesendeten Dimmwerte D werden aber auch einem EoL-Referenzwert-Speicher 6 zugeführt. In diesem Speicher sind den Dimmwerten entsprechende Referenzwerte PREF abgespeichert, und zwar entweder in Form einer Tabelle oder einer Funktionskurve. Jeder Referenzwert PREF repräsentiert einen höchstzulässigen Wert für einen DC-Anteilswert PDc bei einem bestimmten Dimmwert.
In Figur 2 sind zwei Möglichkeiten für eine Funktionskurve gezeigt. Man erkennt, dass auf der Abszisse Zahlenwerte aufgetragen sind, die Dimmwerten D entsprechen. Die Zahlen liegen zwischen 85 und 256. Auf der Ordinate sind Referenzwerte PREF in Watt aufgetragen. Die Referenzwerte PDc liegen zwischen "o und 60 Watt. Zu diskreten - hier jeweils um 15 Watt beabstandeten Dimmwerten D sind jeweils entsprechende Referenzwerte PREF in Watt eingetragen. Auf diese Weise ergibt eine Treppenfunktion.
Die Eckpunkte der Treppenfunktion zusätzlich durch Geraden- Abschnitte verbunden, mit denen die Bereiche zwischen den Eckpunkten durch Extrapolation überbrückt worden sind.
Für einen bestimmten von dem jeweiligen Dimmwert abhängigen Wert eines DC-Anteilssignals PDcr das der DC-Auswertungs- Schaltungsteil 5 ausgibt, erscheint am Ausgang des EoL- Referenzwert-Speichers 6 ein entsprechendes ebenfalls von dem aktuellen Dimmwert abhängiges Referenzsignal PREF · Beide
Signale werden in einem Abschalt-Komparator 4 miteinander verglichen. Wenn der Zahlenwert in Watt des DC- Anteilssignals PDc den Zahlenwert des Referenzsignals PREF in Watt übersteigt, so veranlasst der Abschalt-Komparator 4 die Steuer-Einheit 3, die Lampe auszuschalten.
Bei den Figur 2 gezeigten Kurven sind die Referenzwerte PREF in Watt umso höher, je höher der Dimmwert ist bzw. je kleiner der den Dimmwert repräsentierende Zahlenwert ist. Je höher der Dimmwert ist, desto geringer ist die Leistung, mit der die Lampe L betrieben wird. Dementsprechend ist auch die Gefahr einer Überhitzung der Elektroden geringer als dann, wenn die Lampe mit voller Leistung betrieben wird. Das wiederum macht es möglich, bei geringerer Lampenleistung einen höheren DC-Anteil in der Lampenspannung, dem Lampenstrom oder der Lampenleistung zuzulassen.
Bei der in Figur 2 gezeigten treppenförmigen Kurve kann nicht ausgeschlossen werden, dass durch Toleranzen des Lampenspannungsteilers R2/R3 oder der Lampe L die Abschaltung zu früh oder zu spät erfolgt. Dieses Problem kann bei der interpolierten Kurve nicht mehr auftreten.
Auch ist es somit durch die Erfindung möglich, nicht lineare Funktionen als Kurven die Referenzwerte PREF ZU nutzen. Auf diese Weise ist eine verbesserte Fehlerabschaltung und eine höhere Betriebssicherheit für den Betrieb der Gasentladungslampe gegeben. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, da die Gasentladungslampe eine nichtlineare Kennlinie aufweist und gerade bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen sich die Kennwerte der Gasentladungslampe ändern können. Dies kann gerade bei dem' Betrieb bei sehr niedrigen Dimmwerten auftreten.
Es können auch mehrere Kurven für die Referenzwerte PREF für verschiedene Typen von Gasentladungslampen in dem EoL- Referenzwert-Speicher 6 abgelegt sein. Auf diese Weise können abhängig vom Typ der angeschlossenen Gasentladungslampe die entsprechenden Referenzwerte PREF in Abhängigkeit vom Dimmwert und dem Lampentyp gewählt werden. Der Typ der angeschlossenen Gasentladungslampe kann beispielsweise mittels einer Wendelidentifikation oder einer Messung der Leistungscharakteristik der angeschlossenen Gasentladungslampe erfolgen. Beispielsweise kann eine derartige Bestimmung des Typs der Gasentladungslampe bei jedem Neustart oder nach jedem Lampenwechsel erfolgen. Auf diese Weise ist auch eine Anpassung des zulässigen DC-Anteils an die tatsächliche aktuelle Leistung der Gasentladungslampe entsprechend dem Dimmwert zuzulassen. Es kann also der Referenzwert (PREF) zusätzlich abhängig vom Typ der angeschlossenen Gasentladungslampe gewählt werden.
Die Ermittlung des DC-Anteils kann beispielsweise erfolgen, indem das Messsignal M dem DC-Auswertungs-Schaltungsteil 5 zugeführt wird. Innerhalb des DC-Auswertungs-
Schaltungsteiles 5 wird das Messsignal M der es mit einer Referenzspannung Vref (nicht dargestellt) verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs wird einer Tastverhältnis- Auswerteeinheit zugeführt, die von einem Systemtakt getaktet wird. Das Tastverhältnis kann bspw. ermittelt werden, indem ein Digitalzähler vorgesehen wird, der bspw. bei einem Messsignal M, welches kleiner als die Referenzspannung Vref ist, abwärts zählt und bei einem Messsignal M, welches größer als die Referenzspannung Vref ist, aufwärts zählt. Am Ende einer Periode der Ansteuerung der Schalterhalbbrücke 1 stellt dann die Abweichung des Zählerstands von seinem Ausgangsstand ein Mass für den DC- Anteil der Lampenspannung dar. Eine derartige Ermittelung des DC-Anteils kann auch über mehrere Perioden der Ansteuerung der Schalterhalbbrücke 1 erfolgen. Somit erfolgen eine Auswertung und ein Vergleich der positiven und negativen Halbwelle der Lampenspannung zueinander, um den DC-Anteil zu ermitteln.
Es kann der DC-Anteil aber beispielsweise auch über einen Vergleich des positiven und des negativen Spitzenwerts der Lampenspannung oder über eine Integration der Lampenspannung über eine oder mehrere Perioden der Ansteuerung der Schalterhalbbrücke 1 erfolgen.

Claims

Ansprüche :
Verfahren zur Erkennung eines Gleichrichtereffekts bei einer dimmbaren und mit einer AC-Spannung betriebenen Gasentladungslampe (L) ,
wobei der Gleichrichtereffekt erkannt wird, indem ein aus dem Lastkreis (L,C1, C2, R2, R3, R4, L) , der die Gasentladungslampe (L) enthält, zurückgeführtes
Messsignal (M) mit einem Referenzwert (PREF) verglichen wird,
wobei der Referenzwert (PREF) als diskrete oder stetige Funktion abhängig von einem den Dimmwert (D) der
Gasentladungslampe (L) direkt oder indirekt
wiedergebenden Parameter eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
wobei das Messsignal (M) den DC-Anteil der
Lampenspannung absolut oder normiert auf die
Gesamtlampenspannung (UÄC) wiedergibt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei auf einen vorliegenden Gleichrichtereffekt geschlossen wird, wenn das Messsignal (M) den Referenzwert (PREF) übersteigt, und wobei der Referenzwert (PREF) für das Verhältnis DC- Anteil/Gesamtlampenspannung umso höher gewählt wird, je niedriger der Dimmwert (D) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Referenzwertfunktion einen durch Interpolation von gemessenen Stützwerten gewonnenen Kurvenverlauf aufweist. Verfahren zum Betreiben einer Gasentladungslampe mit EoL-Abschaltung,
bei dem der Lampe (L) eine AC-Betriebsspannung (UAc) zugeführt wird,
bei dem von der Lampenspannung, dem Lampenstrom oder der Lampenleistung ein Messsignal (M) abgeleitet wird, welches einen entsprechenden DC-Anteil enthält, wenn bei der Lampe ein Gleichrichtereffekt auftritt, bei dem aus dem Messsignal (M) ein DC- Anteilssignal (PDC) gewonnen wird,
bei dem das DC-Anteilssignal (PDC) mit einem von gespeicherten Referenzsignal (PREF) verglichen wird, welches in Abhängigkeit von dem jeweiligen Dimmwert (D) einem zulässigen Grenzwerte für die DC-
Anteilssignale (PDC) entspricht, und
bei dem die Lampe (L) abgeschaltet wird, wenn das DC-Anteilssignal (PDC) in vorbestimmter Weise von dem Referenzsignal (PREF) abweicht.
Verfahren nach Anspruch 5,
bei dem das Referenzsignale (PREF)
als Tabelle diskreter Einzel-Referenzwerte
oder
als aus den diskreten Einzel-Referenzwerten gebildete Treppenfunktion
oder
als nicht-stetige Funktion, bei der die Einzel- Referenzwerte durch entsprechende Geraden-Abschnitte miteinander verbunden sind,
oder
als stetige Funktion kontinuierlich aufeinanderfolgender Referenzwerte
abgespeichert ist. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
•bei dem die Geraden-Abschnitte der nicht-stetigen Funktion durch Interpolation der sie begrenzenden Einzel-Referenzwerte ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
bei die Einzelreferenzwerte bzw. die von ihnen gebildete Funktion so gewählt sind/ist, dass ein einem höheren Dimmwert (D) entsprechender Referenzwert (PREF) größer oder gleich groß wie ein einem niedrigeren Dimmwert (D) entsprechender Referenzwert (PREF) ist.
Verfahren zur EoL-Abschaltung einer mit einer AC- Betriebsspannung betriebenen Gasentladungslampe (L) , bei dem ermittelt wird, ob und in welcher Höhe ein von einem Lampenparameter, wie bspw. einem oder mehreren von Lampenspannung, Lampenstrom oder Lampenleistung, abgeleitetes Messsignal einen DC-Anteil aufweist, bei dem der DC-Anteil mit einem Referenzwert (PREF)
verglichen und die Lampe (L) abgeschaltet wird, wenn der DC-Anteil in vorbestimmter Weise von dem
Referenzwert (PREF) abweicht, und
bei dem eine Mehrzahl von Referenzwerten (PREF) für unterschiedliche Dimmwerte (D) festgelegt wird, wobei ein Referenzwert für einen höheren Dimmwert größer als ein Referenzwert für einen niedrigeren Dimmwert ist.
10. Betriebsgerät für eine Gasentladungslampe mit EoL- Funktion, umfassend
Mittel (UDc/ Sl, S2, Rl ) zur Erzeugung einer AC- Versorgungsspannung für die Lampe (L) ,
Mittel (R2, R3), welche mit einem die Lampe (L) einschließenden Lastkreis (L, Cl, C2, R4 , L) verbunden sind und zur Erzeugung eines Messsignals (M) dienen, das dem Lampenstrom (IL) der Lampenspannung (UAc) oder der Lampenleistung entspricht,
Mittel (5) zum Auswerten des Messsignals (M) und zur Erzeugung eines DC-Anteilssignals (PDC) das dem durch einen Gleichrichtereffekt verursachten DC- Anteiles im Lampenstrom (IL), der Lampenspannung (UAc) oder der Lampenleistung entspricht,
Speichermittel (6) für Referenzwerte (PREF) welche in Abhängigkeit von den jeweiligen Dimmwerten (D) zulässige Höchstwerte für die DC-Anteilssignale (PDC) darstellen,
Mittel (4) zum Vergleichen eines dem aktuellen Dimmwert (D) der Lampe (L) entsprechenden Referenzwertes (PREF) mit dem aktuell erzeugten DC- Anteilsssignal (PDC) und zum Abschalten der Lampe (L) , wenn das DC-Anteilsssignal (PDC) in vorbestimmter Weise von dem Referenzwert (PREF) abweicht.
11. Betriebsgerät nach Anspruch 10,
bei dem die Speichermittel (6) mit einem die Dimmwerte (D) anliefernden Bus (2) verbunden sind.
12. Betriebsgerät nach Anspruch 10 oder 11, bei der Referenzwerte (PREF) zusätzlich abhängig vom Typ der angeschlossenen Gasentladungslampe gewählt wird .
13. Betriebsgerät nach Anspruch 10, 11 oder 12,
bei dem die in den Speichermittel (6) abgelegten Referenzwerte (PREF) Einzelwerte sind, welche bestimmten beabstandeten Dimmwerten (D) entsprechen und eine Treppenfunktion bilden.
14. Betriebsgerät nach Anspruch 10, 11 oder 12,
bei dem die Referenzwerte (PREF ) eine von den Dimmwerten (D) abhängige nicht-stetige Funktion bilden, die sich aus Geraden-Abschnitten zusammensetzt ,
bei dem sich jeder Geraden-Abschnitt zwischen jeweils zwei Einzel-Referenzwerten (PREF) erstreckt,
bei dem die Einzel-Referenzwerte (PREF ) bestimmten beabstandeten Dimmwerten (D) entsprechen, und
bei dem die Geraden-Abschnitte durch Interpolation der sie begrenzenden Einzel- Referenzwerte (PREF) gewonnen worden sind.
PCT/AT2012/000035 2011-02-18 2012-02-20 Verfahren zu erkennen eines gleichrichtereffektes bei einer dimmbaren gasentladungslampe Ceased WO2012109687A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110004351 DE102011004351A1 (de) 2011-02-18 2011-02-18 Verfahren zum Erkennen eines Gleichrichtereffektes bei einer dimmbaren Gasentladungslampe
DE102011004351.9 2011-02-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012109687A1 true WO2012109687A1 (de) 2012-08-23

Family

ID=45991973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2012/000035 Ceased WO2012109687A1 (de) 2011-02-18 2012-02-20 Verfahren zu erkennen eines gleichrichtereffektes bei einer dimmbaren gasentladungslampe

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011004351A1 (de)
WO (1) WO2012109687A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012207002A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Tridonic Gmbh & Co. Kg Verfahren, Betriebsgerät und Beleuchtungssystem

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999034647A1 (de) * 1997-12-23 1999-07-08 Tridonic Bauelemente Gmbh Verfahren und vorrichtung zum erfassen des in einer gasentladungslampe auftretenden gleichrichteffekts
WO2003041457A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ballast circuit arrangement for operating a discharge lamp with end of lamp life detection
WO2008116561A1 (de) 2007-03-28 2008-10-02 Tridonicatco Gmbh & Co.Kg Fehlererfassung in einem betriebsgerät für leuchtmittel
DE102008013852A1 (de) * 2008-03-12 2009-09-17 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Fehlererfassung in einem Betriebsgerät für Leuchtmittel
US20100001650A1 (en) * 2008-06-25 2010-01-07 Tetsuya Hamana Lamp End of Life Protection Circuit and Method for an Electronic Dimming Ballast
US20100001649A1 (en) * 2008-06-25 2010-01-07 Masafumi Yamamoto Electronic Ballast with Lamp End of Life Detection and Protection Circuits
US20100096995A1 (en) * 2008-09-12 2010-04-22 Naokage Kishimoto Dimming electronic ballast with lamp end of life detection
US20100327763A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 General Electric Company Ballast with end-of-life protection for one or more lamps

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW381409B (en) * 1996-03-14 2000-02-01 Mitsubishi Electric Corp Discharging lamp lighting device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999034647A1 (de) * 1997-12-23 1999-07-08 Tridonic Bauelemente Gmbh Verfahren und vorrichtung zum erfassen des in einer gasentladungslampe auftretenden gleichrichteffekts
EP1066739B1 (de) 1997-12-23 2002-02-27 Tridonic Bauelemente GmbH Verfahren und vorrichtung zum erfassen des in einer gasentladungslampe auftretenden gleichrichteffekts
WO2003041457A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ballast circuit arrangement for operating a discharge lamp with end of lamp life detection
WO2008116561A1 (de) 2007-03-28 2008-10-02 Tridonicatco Gmbh & Co.Kg Fehlererfassung in einem betriebsgerät für leuchtmittel
DE102008013852A1 (de) * 2008-03-12 2009-09-17 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Fehlererfassung in einem Betriebsgerät für Leuchtmittel
US20100001650A1 (en) * 2008-06-25 2010-01-07 Tetsuya Hamana Lamp End of Life Protection Circuit and Method for an Electronic Dimming Ballast
US20100001649A1 (en) * 2008-06-25 2010-01-07 Masafumi Yamamoto Electronic Ballast with Lamp End of Life Detection and Protection Circuits
US20100096995A1 (en) * 2008-09-12 2010-04-22 Naokage Kishimoto Dimming electronic ballast with lamp end of life detection
US20100327763A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 General Electric Company Ballast with end-of-life protection for one or more lamps

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011004351A1 (de) 2012-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0338109B1 (de) Vorschaltgerät für eine Entladungslampe
DE3903520A1 (de) Hochfrequenz-energieversorgungsschaltung fuer gasentladungslampen
DE19923945A1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät für mindestens eine Niederdruck-Entladungslampe
EP1603219A1 (de) Verfahren und Schaltung zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC)
EP2512207B1 (de) Treiberschaltung und Verfahren zum Versorgen einer LED sowie Leuchtmittel
DE102009009915A1 (de) Verfahren, Betriebsgerät und Beleuchtungssystem
EP2408272A2 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zum betreiben mindestens einer Entladungslampe
WO2007104666A1 (de) Geregeltes vorschaltgerät für eine lampe
EP1492393B1 (de) Verfahren zum Betrieb mindestens einer Niederdruckentladungslampe und Betriebsgerät für mindestens eine Niederdruckentladungslampe
WO2012109687A1 (de) Verfahren zu erkennen eines gleichrichtereffektes bei einer dimmbaren gasentladungslampe
EP1424881B1 (de) Verfahren zum Betrieb mindestens einer Niederdruckentladungslampe und Betriebsgerät für mindestens eine Niederdruckentladungslampe
DE19916080A1 (de) Vorschaltgerät mit Fehlererkennung
EP1276355A2 (de) Schaltungsanordnung zum Bestimmen eines Vorheizleistungswerts
EP2130412A1 (de) Fehlererfassung in einem betriebsgerät für leuchtmittel
EP1920644B1 (de) Evg für entladungslampen mit eol-überwachungsschaltung
EP2198672A1 (de) Verfahren zum bestimmen von betriebsparametern einer mit einem elektronischen vorschaltgerät zu betreibenden gasentladungslampe sowie ein entsprechendes vorschaltgerät
EP3286988B1 (de) Schaltungsanordnung zum betreiben mindestens eines ersten und eines zweiten led-strangs
EP2425684B1 (de) Leistungsgeregelte betriebsschaltung für ein leuchtmittel sowie verfahren zum betreiben derselben
EP2849538B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur indirekten Bestimmung einer elektrischen Versorgung
EP2777131B1 (de) Betriebsgerät mit notlichtbetrieb
EP2380408A1 (de) Detektorschaltung und verfahren zur ansteuerung einer leuchtstofflampe
EP2395815B1 (de) Leuchtmittel mit LED und Treiberschaltung sowie Verfahren zum Betreiben eines Leuchtmittels
DE10127135B4 (de) Dimmbares elektronisches Vorschaltgerät
EP1793655B1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät mit Betriebszustandsüberwachung und entsprechendes Verfahren
DE102007040556B4 (de) Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe und entsprechendes elektronisches Vorschaltgerät

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12715561

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12715561

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1