| (19) |
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(11) |
EP 0 852 106 B1 |
| (12) |
EUROPEAN PATENT SPECIFICATION |
| (45) |
Mention of the grant of the patent: |
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13.02.2002 Bulletin 2002/07 |
| (22) |
Date of filing: 16.09.1996 |
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| (51) |
International Patent Classification (IPC)7: H05B 41/36 |
| (86) |
International application number: |
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PCT/SE9601/149 |
| (87) |
International publication number: |
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WO 9711/583 (27.03.1997 Gazette 1997/14) |
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| (54) |
A METHOD AND AN ARRANGEMENT FOR CONTROLLING GAS DISCHARGE LAMPS
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR STEUERUNG VON GASENTLADUNGSLAMPEN
PROCEDE ET DISPOSITIF DE REGULATION DE LAMPES A DECHARGE GAZEUSE
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| (84) |
Designated Contracting States: |
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AT BE CH DE DK ES FI FR GB IT LI NL |
| (30) |
Priority: |
19.09.1995 SE 9503252
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| (43) |
Date of publication of application: |
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08.07.1998 Bulletin 1998/28 |
| (73) |
Proprietor: Labino AB |
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171 36 Solna (SE) |
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| (72) |
Inventor: |
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- HÖGBERG, Bo
S-416 52 Göteborg (SE)
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| (74) |
Representative: Örtenblad, Bertil Tore et al |
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Noréns Patentbyra AB P.O. Box 10198 100 55 Stockholm 100 55 Stockholm (SE) |
| (56) |
References cited: :
EP-A- 0 241 279 WO-A-87/07996
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EP-A- 0 459 126 WO-A-92/12611
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| Note: Within nine months from the publication of the mention of the grant of the European
patent, any person may give notice to the European Patent Office of opposition to
the European patent
granted. Notice of opposition shall be filed in a written reasoned statement. It shall
not be deemed to
have been filed until the opposition fee has been paid. (Art. 99(1) European Patent
Convention).
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[0001] The present invention relates to a method and to an arrangement for controlling a
drive unit for gas discharge lamps.
[0002] The drive unit can be used for a number of purposes, for instance to drive gas discharge
lamps in vehicle headlamps.
[0003] Gas discharge lamps have long been used and consequently the technique for powering
and igniting such lamps is well known. An alternating voltage is applied to the lamp
connected in series to an inductance. The purpose of the inductance is to stabilize
the lamp current, since the characteristic of the lamp, particularly after ignition,
would otherwise result in current surge through the lamp and therewith damage the
lamp and the lamp drive means. Ignition of a lamp is achieved with the aid of induction
or series resonance with the help of the inductance for generating the ignition voltage
required by the lamp.
[0004] This known method has drawbacks, however.
[0005] A first drawback is that the start-up sequence after ignition is primarily determined
by the series inductance connected to the lamp. This has been dimensioned with respect
to a stable steady state of the lamp with a plasma heated to operating temperature.
The possibility of quickly obtaining the light yield obtained in the steady state
is therefore greatly limited.
[0006] Another drawback is that differences in the properties of different lamps, for instance
lamps from different manufacturers, are not easily compensated with the aforedescribed
most common drive arrangement.
[0007] A third drawback is that the use of auxiliary components for measuring current and/or
voltage in the lamp circuit is required for detecting a malfunction in either the
drive arrangement or the lamp.
[0008] Although the aforesaid second drawback has been essentially eliminated with the aid
of feedback control systems in conjunction with electronic drive units, no suitable
solution has been presented for the combination of the first and the second drawbacks
or for the combination of the second and the third drawbacks respectively.
[0009] The present invention relates to a method and to an arrangement which eliminate these
drawbacks.
[0010] The present invention thus relates to a method of controlling a drive unit for gas
discharge lamps where applied power consists of DC voltage applied to a converter
stage which functions to convert the DC voltage to an AC voltage suitable for the
lamp, wherein the AC voltage is applied to a lamp circuit that includes a lamp and
an inductance connected in series therewith, and wherein there is included a lamp
ignition circuit is included, wherein the method is characterized in that there is
connected in a current branch of the drive unit common to both the AC voltage side
and the DC voltage side a current measuring sensor whose output signal is used to
generate a first control signal corresponding to the power supplied to the lamp circuit,
and a second control signal corresponding to the peak current of the lamp circuit
or, alternatively, corresponding to the reactive power present in the lamp circuit;
in that the first signal and the second signal are compared; and in that a third control
signal which constitutes the dominant signal of the first and the second control signal,
the dominant signal being the higher signal, is caused to control the current supply
to the lamp in a feedback system.
[0011] The invention also relates to an arrangement of the kind defined in Claim 10 and
having the main characteristic features set forth therein.
[0012] The invention will now be described in more detail with reference to exemplifying
embodiments of the invention and also with reference to the accompanying drawings,
in which
- Figure 1 is a block schematic illustrating an inventive drive arrangement;
- Figure 2 illustrates an alternative embodiment;
- Figure 3 illustrates a first embodiment of a converter stage;
- Figure 4 illustrates a second embodiment of a converter stage; and
- Figure 5 illustrates a control circuit.
[0013] Figure 1 illustrates an arrangement for controlling a drive unit for gas discharge
lamps where supplied power is comprised of a DC voltage applied to a converter stage
1 which functions to convert the DC voltage to an AC voltage suitable for the lamp
2, wherein an AC voltage is applied to a lamp circuit which includes the lamp 2 and
an inductance 3 connected in series therewith, and wherein the arrangement also includes
a known lamp ignition circuit 4.
[0014] According to the invention, a current measuring sensor is connected in a current
branch of the drive unit common to both the AC voltage side and the DC voltage side;
c.f. Figures 3 and 4. The current measuring sensor functions to produce an output
signal on its output 10. In the illustrated embodiments, the current measuring sensor
5 is a resistor. However, other current measuring principles can be used, such as
"sense-FET" transistors having current measuring outputs, for instance.
[0015] The arrangement also includes a signal processing circuit 6 having an input 11 to
which the output signal 10 of the current sensor 5 is delivered; c.f. Figure 5. The
signal processing circuit 6 is adapted to form a first signal corresponding to the
mean current value, which is a measurement of the power delivered to the lamp, and
a second signal which corresponds to the peak current value or, alternatively, to
the reactive power present in the lamp circuit.
[0016] The signal corresponding to the mean signal value is formed in a mean value circuit
7, which may be an RC circuit. The signal corresponding to the peak value is formed
in a peak value circuit 8. This signal may be a rectified mean value. Alternatively,
the mean value of the negative half periods may be formed in a circuit 9 as a measurement
of the reactive power in the lamp circuit.
[0017] The signal processing circuit 6 also includes a comparison circuit 12 which functions
to compare the first and the second signals 13, 14 respectively. The first signal
13 is amplified in an amplifier 15 by a factor k which is greater than 1, since the
peak value is always greater than the mean value. If the AC voltage in the lamp circuit
is fully sinusoidal, k would be equal to the square root of 2. The factor k may vary,
although it will preferably lie in the range of 1.3 to 1.5.
[0018] The comparison circuit is adapted to control a switch 16 which functions to connect
the first signal 13 and the second signal 14 to the converter stage 1. It is the dominating
signal of the two compared signals 13, 14 that is used as a third control signal and
which is applied to the converter stage via an input 18. The third control signal
17 is used as a control signal for controlling the supply of current to the lamp 2.
[0019] In an alternative embodiment, the switch may be adapted so that the third signal
is comprised of a function of the first and the second signal. In this regard, the
comparison circuit and the switch will suitably be comprised of a microprocessor which
is adapted to receive the first and the second signal and to deliver the third signal
in accordance with said function.
[0020] As an alternative to comparing the signals 13 and 14 from the circuits 7 and 8, the
first signal 13 may instead be compared with an output signal 19 from the circuit
9 via a conductor indicated in broken lines in Figure 5.
[0021] According to one preferred embodiment, the power supplied to the drive arrangement
is comprised of rectified AC voltage delivered via a conductor 20.
[0022] According to a first embodiment, shown in Figure 1, the converter stage 1 includes
a first converter stage 21 adapted to convert an applied DC voltage 20 to a DC voltage
22 of another voltage level, and includes a second converter stage 23 which is adapted
to convert this latter DC voltage to an AC voltage which is applied to the lamp circuit.
The second converter stage is shown in Figures 3 and 4. The current measuring sensor
5 is coupled in the second converter stage. The aforesaid third control signal 17
is applied to the first converter stage 21 for converting the applied DC voltage to
a DC voltage of desired level. The first converter stage includes to this end an appropriate
known DC/DC converter.
[0023] According to a second embodiment, shown in Figure 2, the converter stage includes
a converter stage 24 which is adapted to convert an applied DC voltage 20 to an AC
voltage 25 of desired frequency, which is applied to the lamp circuit. The current
measuring sensor 5 is coupled in the converter stage 24. The third control signal
17 is applied to a control circuit 26 which is adapted to generate the frequency to
which the converter stage 24 is caused to convert the applied DC voltage. This frequency
is applied to the converter stage 24 via conductor 27. The control circuit 26 is of
a suitable known kind, such as a DC/AC converter which is frequency-controlling in
dependence on a control signal.
[0024] In this embodiment, the start-up sequence can be further speeded-up by causing said
frequency to be initially much lower than during the steady state, wherein the lamp
current is initially caused to be much higher than in the steady state by virtue of
the series choke.
[0025] Figure 3 illustrates an embodiment of said second converter stage 23 and said converter
stage 24 respectively. The converter stage 32, 24 includes a transformer 28 which
converts the DC voltage 20 to a suitable AC voltage while using bridge-coupled semiconductor
switches 29, 30 which are brought alternately to a conductive and a non-conductive
state. Diodes 31, 32 are connected in parallel over the semiconductor switches, these
diodes creating a current path for the reactive power that circulates in the lamp
circuit due to the effect of the inductance.
[0026] Figure 4 illustrates an alternative second embodiment of the converter stages 23,
24. This converter stage has, correspondingly, semiconductor switches 33, 34 over
which diodes 35, 36 are connected.
[0027] When the converter stage shown in Figure 3 or in Figure 4 is used in the Figure 1
embodiment, the semiconductor switches are controlled by means of an oscillator (not
shown) which delivers a suitable fixed frequency at which the semiconductor switches
thus operate.
[0028] When the converter stages in Figure 3 or Figure 4 are used in the Figure 2 embodiment,
the frequency delivered via the conductor 27 is applied to the semiconductor switches
so that said switches operate at this frequency.
[0029] The drive unit has been described in the aforegoing on the basis of conventional
electronic components. For series production of the drive unit, the drive unit can
instead be obtained with an arrangement that includes a microprocessor, a digital
signal processor or an integrated circuit developed particularly to this end, and
appropriate software.
[0030] During the start-up sequence, when the lamp plasma has not reached a steady state,
the lamp voltage is low and the effect of the inductance on the lamp current will
thus dominate. In comparison with the steady state, this becomes high although the
power delivered to the lamp will be low due to the low lamp voltage. Lamp tolerance
is not limited in this stage of maximum permitted lamp power, however, but rather
by the largest current that can be applied to the lamp without influencing its anticipated
length of life.
[0031] The first signal 13 is compared with the second signal 14. A heating state exists
when the second signal is higher than the first signal, wherein the second signal
14 is used as a control signal to the converter stage 1. In this regard, the lamp
is supplied with a higher current than that which corresponds to the steady state.
This shortens the start-up sequence. The lamp voltage increases with increasing lamp
temperature, wherein the first signal 13 rises and the second signal 14 falls due
to the increasing impedance in the lamp circuit. When the first signal becomes higher
than the second signal, the control signal to the converter stage 1 is switched to
be the first signal 13, wherein the signal that corresponds to the lamp power becomes
the control signal.
[0032] According to one preferred embodiment, the converter stage 23; 24 is adapted so that
when the control signal that corresponds to the peak current of the lamp circuit,
i.e. the second signal 14, constitutes the control signal to the second converter
stage, this stage will function to control the semiconductor switches 31, 32; 33,
34 so as to shorten the time in which the semiconductors are conductive and therewith
introduce a current limitation in the lamp circuit.
[0033] In addition to solely controlling the supply of current to the lamp during the start-up
sequence and during the steady state, the inventive control arrangement is able to
disclose a faulty state in the lamp circuit and the nature of the fault.
[0034] According to one preferred embodiment, the arrangement includes a timing and detection
circuit 37 which is activated when the lamp ignition circuit 4 is activated. The timing
and detection circuit 37 is constructed to detect a fault state when said second control
signal 14 is higher than said first control signal 13 after a predetermined time lapse,
this time period corresponding to the lamp having reached a steady state.
[0035] The fault is very probably caused by a short-circuit in the lamp or in the proximity
thereof. The detection circuit thus includes a comparison circuit.
[0036] According to a further preferred embodiment, the timing and detection circuit 37
is also constructed to detect a fault state after a predetermined timing period when
said first and said second control signals are both lower than a predetermined value.
This predetermined value is close to zero, i.e. when current flows in the lamp circuit
solely because of circuit defects. This fault is most probably due to the lamp being
unable to ignite. Alternatively, the circuit may have suffered an electric fault.
[0037] The invention has been described in the aforegoing with reference to a number of
exemplifying embodiments thereof.
[0038] The present invention shall therefore not be considered to be limited to the aforedescribed
embodiments, since modifications can be made within the scope of the following Claims.
1. A method of controlling a drive unit for gas discharge lamps where applied power consists
of DC voltage applied to a converter stage which functions to convert the DC voltage
to an AC voltage suitable for the lamp, wherein the AC voltage is applied to a lamp
circuit that includes a lamp (2) and an inductance (3) connected in series therewith,
and wherein there is included a lamp ignition circuit (4), characterized in that there is connected in a current branch of the drive unit (1) common to both the AC
voltage side and the DC voltage side a current measuring sensor (5) whose output signal
is used to generate a first control signal (13) corresponding to the power supplied
to the lamp circuit, and a second control signal (14) corresponding to the peak current
of the lamp circuit or, alternatively, corresponding to the reactive power present
in the lamp circuit; in that the first (13) signal and the second (14) signal are compared; and in that a third control signal (17) which constitutes the dominant signal of the first (13)
and the second (14) control signal, the dominant signal being the higher signal, is
caused to control the current supply to the lamp in a feedback system.
2. A method according to Claim 1, characterized in that the power delivered to the drive unit (1) is comprised of a rectified AC voltage.
3. A method according to Claims 1 or 2, characterized in that there is provided a signal processing circuit (6) to which the output signal of the
current sensor (5) is delivered; in that the signal processing circuit is caused to form a first control signal (13) corresponding
to the mean value of the current, this value being a measurement of the power delivered
to the lamp, and also a second control signal (14) which corresponds to the peak current
value; and in that the signal processing circuit (6) includes a comparison circuit (15) in which the
first and the second signal are compared, wherein the dominating signal is used as
said third control signal (17).
4. A method according to Claims or 2, characterized in that there is provided a signal processing circuit (6) to which the output signal of the
current sensor (5) is delivered; in that the signal processing circuit is caused to form a first control signal (13) corresponding
to the mean current value, which is a measurement of the power delivered to the lamp,
and also a second control signal (19) which corresponds to the reactive power present
in the lamp circuit; and in that the signal processing circuit (6) includes a comparison circuit (15) in which the
first control signal (13) and the second control signal (19) are compared, wherein the dominating signal is used as the third control signal (17).
5. A method according to Claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the converter stage includes a first converter stage (21) which is caused to convert
a delivered DC voltage to a DC voltage of another voltage level, and also includes
a second converter stage (23) which is caused to convert this latter DC voltage to
an AC voltage which is applied to the lamp circuit; and in that the current measuring sensor (5) is connected in the second converter stage (23);
and in that the third control signal (17) is applied to the first converter stage (21) so as
to thereby convert the delivered DC voltage to a DC voltage of desired level.
6. A method according to Claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the converter stage includes a converter stage (24) which is caused to convert a
delivered DC voltage to an AC voltage of desired frequency which is applied to the
lamp circuit; in that the current measuring sensor (5) is connected in said converter stage (24); and in that the third control signal (17) is applied to a control circuit (26) which is adapted
to generate the frequency to which the converter stage (24) is caused to convert the
delivered DC voltage.
7. A method according to any one of Claims 1-6, characterized in that said converter stage includes semiconductor switches (31, 32; 33, 34); and in that when the control signal which corresponds to the peak current of the lamp circuit,
i.e. the second signal (14), constitutes a control signal to said converter stage,
the control signal (17) is caused to actuate the semiconductor switches (31, 32; 33,
34) so as to shorten the time in which the semiconductors are conductive and therewith
obtain a current limitation in the lamp circuit.
8. A method according to any one of the preceding Claims, characterized in that there is provided a timing and detection circuit (37) which is preferably activated
when the lamp ignition circuit (4) is activated; and in that a fault state is detected after a predetermined time period when the second control
signal (14) is higher than the first control signal (13).
9. A method according to any one of Claims 1-8, characterized in that there is provided a timing and detection circuit (37) which is preferably activated
when the lamp ignition circuit (4) is activated; and in that a fault state is detected after a predetermined time period when said first control
signal (13) and said second control signal (14) are both lower than a predetermined
value.
10. An arrangement for controlling a drive unit for gas discharge lamps where supplied
power consists of a DC voltage applied to a converter stage which is adapted to convert
the DC voltage to an AC voltage suitable for the lamp, wherein the AC voltage is applied
to a lamp circuit which includes a lamp (2) and an inductance (3) connected in series
therewith, and wherein the arrangement also includes a lamp ignition circuit (4),
characterized in that there is connected in a current branch of the drive unit (1) common to both the AC
voltage side and the DC voltage side a current measuring sensor (5) which is adapted
to deliver an output signal; in that the arrangement also includes a signal processing circuit (6) to which the output
signal of said current sensor is delivered; in that the signal processing circuit (6) is adapted to form a first signal (13) corresponding
to the mean current value, which is a measurement of the power delivered to the lamp,
and also a second signal (14) corresponding to the peak current value, or, alternatively,
corresponding to the reactive power present in the lamp circuit; in that the signal processing circuit includes a comparison circuit (15) which functions
to compare the first signal (13) and the second signal (14), wherein a converter stage
(21; 26) is adapted to receive the dominant signal of said two signals, the dominant
signal being the higher signal, this dominating signal constituting a third control
signal (17) as a control signal for controlling the supply of current to the lamp.
11. An arrangement according to Claim 10, characterized in that the converter stage includes a first converter stage (21) which is adapted to convert
applied DC voltage to a DC voltage of another voltage level, and also includes a second
converter stage (23) which is adapted to convert this latter DC voltage to an AC voltage
which is applied to the lamp circuit; in that the current measuring sensor (5) is connected in the second converter stage (23);
and in that the third control signal (17) is applied to the first converter stage (21) for converting
the applied DC voltage to a DC voltage of desired level.
12. An arrangement according to Claim 10, characterized in that the converter stage includes a converter stage (24) adapted to convert applied DC
voltage to an AC voltage of desired frequency which is applied to the lamp circuit;
in that the current measuring sensor (5) is connected in the converter stage (24); and in that the third control signal (17) is applied to a control circuit (26) which is adapted
to generate the frequency to which the converter stage (24) is adapted to convert
the applied DC voltage.
13. An arrangement according to any one of Claims 10, 11 or 12, characterized in that the converter stages (23; 24) include semiconductor switches (31, 32; 33, 34); and
in that when the control signal that corresponds to the peak current of the lamp circuit,
i.e. the second signal (14), constitutes the control signal (17) to said converter
stage, said signal functions to control the semiconductor switches (31, 32; 33, 34)
such as to shorten the time in which the semiconductors are conductive and thereby
obtain a current limitation in the lamp circuit.
14. An arrangement according to any one of the preceding Claims, characterized in that the arrangement includes a timing and detection circuit (37) which is adapted to
be activated preferably when the lamp ignition circuit (4) is activated; and in that the timing and detection circuit is adapted to detect a fault state after a predetermined
time period when said second control signal (14) is higher than said first control
signal (13).
15. An arrangement according to any one of Claims 10-14, characterized in that the arrangement includes a timing and detection circuit (37) which is adapted to
be activated preferably when the lamp ignition circuit (4) is activated; and in that the timing and detection circuit is adapted to detect a fault state after a predetermined
time period when said first control signal (13) and said second control signal (14)
are both lower than a predetermined value.
1. Verfahren zum Steuern einer Antriebseinheit für Gasentladungslampen, wobei eine zugeführte
Leistung aus einer Gleichstromspannung besteht, die an eine Konverterstufe angelegt
ist, die dafür vorgesehen ist, die Gleichstromspannung in eine für die Lampe geeignete
Wechselstromspannung zu konvertieren, wobei die Wechselstromspannung an einen Lampenschaltkreis
angelegt ist, der eine Lampe (2) und eine damit in Serie geschaltete Induktivität
(3) umfaßt, und wobei ein Lampenzündschaltkreis (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Stromzweig der Antriebseinheit (1) gemeinsam sowohl mit der Wechselstromspannungsseite
als auch der Gleichstromspannungsseite ein Strommeßsensor (5) angeschlossen ist, dessen
Ausgangssignal dafür verwendet wird, ein erstes Steuersignal (13) zu erzeugen, das
der dem Lampenschaltkreis zugeführten Leistung entspricht, sowie ein zweites Steuersignal
(14), das dem Spitzenstrom des Lampenschaltkreises entspricht, oder, alternativ, der
in dem Lampenschaltkreis vorhandenen Blindleistung entspricht; daß das erste Signal
(13) und das zweite Signal (14) verglichen werden; und daß ein drittes Steuersignal
(17), das das dominante Signal aus dem ersten (13) und dem zweiten (14) Steuersignal
bildet, wobei das dominante Signal das höhere Signal ist, veranlaßt wird, die Stromzufuhr
zu der Lampe in einem Rückkoppelsystem zu steuern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Antriebseinheit (1) abgegebene Leistung eine korrigierte Wechselstromspannung
umfaßt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalverarbeitungsschaltkreis (6) vorgesehen ist, an den das Ausgangssignal
des Stromsensors (5) abgegeben wird; daß der Signalverarbeitungsschaltkreis dazu veranlaßt
wird, ein erstes Steuersignal (13) zu bilden, das dem Mittelwert des Stroms entspricht,
wobei dieser Wert eine Messung der an die Lampe abgegebenen Leistung ist, sowie außerdem
ein zweites Steuersignal (14), das dem Spitzenstromwert entspricht; und daß der Signalverarbeitungsschaltkreis
(6) einen Vergleichsschaltkreis (15) umfaßt, in dem das erste und das zweite Signal
verglichen werden, wobei das dominierende Signal als das dritte Steuersignal (17)
verwendet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalverarbeitungsschaltkreis (6) vorgesehen ist, an den das Ausgangssignal
des Stromsensors (5) abgegeben wird; daß der Signalverarbeitungsschaltkreis dazu veranlaßt
wird, ein erstes Steuersignal (13) zu bilden, das dem Strommittelwert entspricht,
der eine Messung der an die Lampe abgegebenen Leistung ist, und außerdem ein zweites
Steuersignal (19), das der in dem Lampenschaltkreis vorhandenen Blindleistung entspricht;
und daß der Signalverarbeitungsschaltkreis (6) einen Vergleichsschaltkreis (15) umfaßt,
in dem das erste Steuersignal (13) und das zweite Steuersignal (19) verglichen werden,
wobei das dominierende Signal als das dritte Steuersignal (17) verwendet wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverterstufe eine erste Konverterstufe (21) aufweist, die dazu veranlaßt wird,
eine abgegebene Gleichstromspannung in eine Gleichstromspannung eines anderen Spannungsniveaus
zu konvertieren, und daß sie außerdem eine zweite Konverterstufe (23) aufweist, die
dazu veranlaßt wird, diese letztere Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung
zu konvertieren, die an den Lampenschaltkreis angelegt wird; und daß der Strommeßsensor
(5) in der zweiten Konverterstufe (23) angeschlossen ist; und daß das dritte Steuersignal
(17) an die erste Konverterstufe (21) angelegt wird, um dadurch die abgegebene Gleichstromspannung
in eine Gleichstromspannung eines gewünschten Niveaus zu konvertieren.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverterstufe eine Konverterstufe (24) umfaßt, die dazu veranlaßt wird, eine
abgegebene Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung gewünschter Frequenz zu
konvertieren, die an den Lampenschaltkreis angelegt wird; daß der Strommeßsensor (5)
in der Konverterstufe (24) angeschlossen ist; und daß das dritte Steuersignal (17)
an einen Steuerschaltkreis (26) angelegt wird, der so ausgelegt ist, daß er die Frequenz
erzeugt, auf die die Konverterstufe (24) veranlaßt wird, die abgegebene Gleichstromspannung
zu konvertieren.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverterstufe Halbleiterschalter (31, 32; 33, 34) aufweist; und daß, wenn das
Steuersignal, das dem Spitzenstrom des Lampenschaltkreises entspricht, das heißt das
zweite Signal (14), ein Steuersignal für die Konverterstufe bildet, das Steuersignal
(17) dazu veranlaßt wird, die Halbleiterschalter (31, 32; 33, 34) zu betätigen, so
daß die Zeit verkürzt wird, in der die Halbleiter leitend sind, um damit eine Strombegrenzung
in dem Lampenschaltkreis zu erhalten.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeit- und Detektierschaltkreis (37) vorgesehen ist, der vorzugsweise aktiviert
wird, wenn der Lampenzündschaltkreis (4) aktiviert wird; und daß ein Fehlerzustand
nach einer vorgegebenen Zeitdauer ermittelt wird, wenn das zweite Steuersignal (14)
größer ist als das erste Steuersignal (13).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitund Detektierschaltkreis (37) vorgesehen ist, der vorzugsweise aktiviert
wird, wenn der Lampenzündschaltkreis (4) aktiviert wird; und daß ein Fehlerzustand
nach einer vorgegebenen Zeitdauer ermittelt wird, wenn das erste Steuersignal (13)
und das zweite Steuersignal (14) beide niedriger als ein vorgegebener Wert sind.
10. Anordnung zum Steuern einer Antriebseinheit für Gasentladungslampen, wobei eine zugeführte
Leistung aus einer Gleichstromspannung besteht, die an eine Konverterstufe angelegt
ist, die dafür ausgelegt ist, die Gleichstromspannung in eine für die Lampe geeignete
Wechselstromspannung zu konvertieren, wobei die Wechselstromspannung an einen Lampenschaltkreis
angelegt ist, der eine Lampe (2) und eine damit in Serie geschaltete Induktivität
(3) umfaßt, und wobei die Anordnung auch einen Lampenzündschaltkreis (4) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Stromzweig der Antriebseinheit (1) gemeinsam sowohl mit der Wechselstromspannungsseite
als auch der Gleichstromspannungsseite ein Stommeßsensor (5) angeschlossen ist, der
dafür ausgelegt ist, ein Ausgangssignal abzugeben; daß die Anordnung außerdem einen
Signalverarbeitungsschaltkreis (6) aufweist, an den das Ausgangssignal des Stromsensors
abgegeben wird; daß der Signalverarbeitungsschaltkreis (6) dafür ausgelegt ist, ein
erstes Signal (13) zu bilden, das dem Strommittelwert entspricht, der eine Messung
der an die Lampe abgegebenen Leistung ist, und außerdem ein zweites Signal (14), das
dem Spitzenstromwert entspricht, oder, alternativ, der in dem Lampenschaltkreis vorhandenen
Blindleistung entspricht; daß der Signalverarbeitungsschaltkreis einen Vergleichsschaltkreis
(15) aufweist, der derart arbeitet, daß er das erste Signal (13) und das zweite Signal
(14) vergleicht, wobei eine Konverterstufe (21; 26) dafür ausgelegt ist, das dominante
Signal der zwei Signale zu empfangen, wobei das dominante Signal das größere Signal
ist, wobei dieses dominierende Signal ein drittes Steuersignal (17) als ein Steuersignal
zum Steuern der Zufuhr von Strom zu der Lampe bildet.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverterstufe eine erste Konverterstufe (21) aufweist, die dafür ausgelegt ist,
eine angelegte Gleichstromspannung in eine Gleichstromspannung eines anderen Spannungsniveaus
zu konvertieren, und die außerdem eine zweite Konverterstufe (23) aufweist, die dafür
ausgelegt ist, diese letztere Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung zu
konvertieren, die an den Lampenschaltkreis angelegt ist; daß der Strommeßsensor (5)
in der zweiten Konverterstufe (23) angeschlossen ist; und daß das dritte Steuersignal
(17) an die erste Konverterstufe (21) angelegt ist, um die angelegte Gleichstromspannung
in eine Gleichstromspannung eines gewünschten Niveaus zu konvertieren.
12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverterstufe eine Konverterstufe (24) aufweist, die dafür ausgelegt ist, eine
angelegte Gleichstromspannung in eine Wechelstromspannung einer gewünschten Frequenz
zu konvertieren, die an den Lampenschaltkreis angelegt ist; daß der Strommeßsensor
(5) in der Konverterstufe (24) angeschlossen ist; und daß das dritte Steuersignal
(17) an einen Steuerschaltkreis (26) angelegt ist, der dafür ausgelegt ist, die Frequenz
zu erzeugen, auf die die Konverterstufe (24) ausgelegt ist, die angelegte Gleichstromspannung
zu konvertieren.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10, 11, oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverterstufen (23; 24) Halbleiterschalter (31, 32; 33, 34) aufweisen; und daß,
wenn das Steuersignal, das dem Spitzenstrom des Lampenschaltkreises entspricht, das
heißt das zweite Signal (14), das Steuersignal (17) für die Konverterstufe bildet,
das Signal so arbeitet, daß es die Halbleiterschalter (31, 32; 33, 34) derart steuert,
daß die Zeit verkürzt wird, in der die Halbleiter leitend sind, um dadurch eine Strombegrenzung
in dem Lampenschaltkreis zu erhalten.
14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Zeit- und Detektierschaltkreis (37) umfaßt, der dafür ausgelegt
ist, vorzugsweise aktiviert zu werden, wenn der Lampenzündschaltkreis (4) aktiviert
ist; und daß der Zeit- und Detektierschaltkreis dafür ausgelegt ist, einen Fehlerzustand
nach einer vorgegebenen Zeitdauer zu ermitteln, wenn das zweite Steuersignal (14)
größer ist als das erste Steuersignal (13).
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Zeit- und Detektierschaltkreis (37) aufweist, der dafür ausgelegt
ist, vorzugsweise aktiviert zu werden, wenn der Lampenzündschaltkreis (4) aktiviert
ist; und daß der Zeit- und Detektierschaltkreis dafür ausgelegt ist, einen Fehlerzustand
nach einer vorgegebenen Zeitdauer zu ermitteln, wenn das erste Steuersignal (13) und
das zweite Steuersignal (14) beide niedriger sind als ein vorgegebener Wert.
1. Procédé de régulation d'un ballast de lampes à décharge gazeuse dans lequel le courant
appliqué consiste en une tension de courant continu appliquée à un module de convertisseur
qui fonctionne pour convertir la tension de courant continu dans une tension de courant
alternatif adaptée à la lampe, dans lequel la tension de courant alternatif est appliqué
à un circuit de lampe qui comporte une lampe (2) et une induction (3) connectées en
série avec celui-là, et dans lequel est inclus un circuit d'allumage de la lampe (4),
caractérisé en ce que dans une dérivation de courant du ballast (1) commun à tous deux, le côté de tension
de courant alternatif et le côté de tension de courant continu, est connecté un capteur
de mesure de courant (5) dont le signal de sortie est utilisé pour générer un premier
signal de régulation (13) correspondant au courant fourni au circuit de lampe, et
un second signal de régulation (14) correspondant au courant de pointe du circuit
de lampe ou, alternativement, correspondant au courant réactif présent dans le circuit
de lampe ; en ce que le premier (13) signal et le second (14) signal sont comparés ; et en ce qu'un troisième signal de régulation (17) qui constitue le signal dominant du premier
(13) et du second (14) signal de régulation, le signal dominant étant le signal plus
élevé, est amené à régler l'alimentation en courant de la lampe dans un système de
rétroaction.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant livré au ballast (1) consiste en une tension de courant alternatif redressé.
3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un circuit de traitement de signaux (6) est prévu auquel est fourni le signal de sortie
du capteur de courant (5) ; en ce que le circuit de traitement de signaux est amené à former un premier signal de régulation
(13) correspondant à la valeur moyenne du courant, cette valeur étant une mesure du
courant livré à la lampe, et également un second signal de régulation (14) qui correspond
à une valeur de pointe du courant ; et en ce que le circuit de traitement de signaux (6) comporte un circuit de comparaison (15) dans
lequel le premier et le second signal sont comparés, dans lequel le signal dominant
est utilisé en tant que dit troisième signal de régulation (17).
4. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un circuit de traitement de signaux (6) est prévu auquel est fourni le signal de sortie
du capteur de courant (5) ; en ce que le circuit de traitement de signaux est amené à former un premier signal de régulation
(13) correspondant à la valeur moyenne du courant, qui est une mesure du courant livré
à la lampe, et également un second signal de régulation (19) qui correspond au courant
réactif présent dans le circuit de lampe; et en ce que le circuit de traitement de signaux (6) comporte un circuit de comparaison (15) dans
lequel le premier signal de régulation (13) et le second signal de régulation (19)
sont comparés, dans lequel le signal dominant est utilisé en tant que dit troisième
signal de régulation (17).
5. Procédé selon les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le module de convertisseur comporte un premier module de convertisseur (21) qui est
amené à convertir une tension de courant continu délivrée en une tension de courant
continu d'un autre niveau de tension, et qui comporte également un deuxième module
de convertisseur (23) qui est amené à convertir cette dernière tension de courant
continu en une tension de courant alternatif qui est appliquée au circuit de lampe
; et en ce que le capteur mesurant le courant (5) est connecté dans le second module de convertisseur
(23) ; et en ce que le troisième signal de régulation (17) est appliqué au premier module de convertisseur
(21) afin de convertir de la sorte la tension de courant continu délivrée en une tension
de courant alternatif de niveau souhaité.
6. Procédé selon les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le module de convertisseur comporte un module de convertisseur (24) qui est amené
à convertir une tension de courant continu délivrée en une tension de courant alternatif
de la fréquence souhaitée, qui est appliquée au circuit de lampe ; en ce que le capteur de mesure du courant (5) est connecté dans ledit module de convertisseur
(24) ; et en ce que le troisième signal de régulation (17) est appliqué à un circuit de régulation (26)
qui est adapté pour générer la fréquence à laquelle le module de convertisseur (24)
est amené à convertir la tension de courant continu délivrée.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit module de convertisseur comporte des interrupteurs à semi-conducteur (31, 32
; 33, 34) ; et en ce que le signal de régulation qui correspond au courant de pointe du circuit de lampe,
c'est-à-dire le second signal (14), constitue un signal de régulation pour ledit module
de convertisseur, le signal de régulation (17) est amené à activer les interrupteurs
à semi-conducteur (31, 32; 33, 34) de manière à réduire le temps pendant lequel les
semiconducteurs sont en conduction et à obtenir de la sorte une limitation de courant
dans le circuit de lampe.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un circuit de réglage de l'allumage et de détection (37) est prévu qui de préférence
est activé lorsque le circuit d'allumage de la lampe (4) est activé ; et en ce qu'un état de défaillance est détecté après une période de temps prédéterminée lorsque
le second signal de régulation (14) est plus élevé que le premier signal de régulation
(13).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un circuit de réglage de l'allumage et de détection (37) est prévu qui de préférence
est activé lorsque le circuit d'allumage de la lampe (4) est activé ; et en ce qu'un état de défaillance est détecté après une période de temps prédéterminée lorsque
ledit premier signal de régulation (13) et ledit second signal de régulation (14)
sont tous deux inférieurs à une valeur prédéterminée.
10. Dispositif de régulation d'un ballast de lampes à décharge gazeuse, dans lequel le
courant fourni consiste en une tension de courant continu appliquée à un module de
convertisseur qui est adapté pour convertir la tension de courant continu en une tension
de courant alternatif adaptée à la lampe, dans lequel la tension de courant alternatif
est appliquée à un circuit de lampe qui comporte une lampe (2) et une induction (3)
connectées en série avec celui-là et dans lequel le dispositif comporte également
un circuit d'allumage de la lampe (4), caractérisé en ce qu'est connecté dans une dérivation de courant du ballast (1) commun à tous deux, le
côté de tension de courant alternatif et le côté de tension du courant continu, un
capteur de mesure du courant (5) qui est adapté pour fournir un signal de sortie;
en ce que le dispositif comporte également un circuit de traitement de signaux (6) auquel le
signal de sortie dudit capteur de courant est livré ; en ce que le circuit de traitement de signaux (6) est adapté pour former un premier signal
(13) correspondant à la valeur moyenne du courant, qui constitue une mesure du courant
livré à la lampe, et également un second signal (14) correspondant à la valeur de
pointe du courant ou, alternativement, correspondant au courant réactif présent dans
le circuit de lampe ; en ce que le circuit de traitement de signaux comporte un circuit de comparaison (15) qui fonctionne
pour comparer le premier signal (13) au second signal (14), dans lequel un module
de convertisseur (21 ; 26) est adapté pour recevoir le signal dominant desdits deux
signaux, le signal dominant étant le signal plus élevé, ce signal dominant constituant
un troisième signal de régulation (17) en tant que signal de régulation pour régler
l'alimentation en courant de la lampe.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le module de convertisseur comporte un premier module de convertisseur (21) qui est
adapté pour convertir la tension de courant continu appliquée en une tension de courant
continu d'un autre niveau de tension, et qui comporte également un deuxième module
de convertisseur (23) qui est adapté pour convertir cette dernière tension de courant
continu en une tension de courant alternatif qui est appliquée au circuit de lampe
; en ce que le capteur mesurant le courant (5) est connecté dans le second module de convertisseur
(23) ; et en ce que le troisième signal de régulation (17) est appliqué au premier module de convertisseur
(21) pour convertir la tension de courant continu appliquée dans la tension de courant
continu de niveau souhaité.
12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le module de convertisseur comporte un module de convertisseur (24) adapté pour convertir
la tension de courant continu appliquée dans une tension de courant alternatif de
fréquence souhaitée qui est appliquée au circuit de lampe ; en ce que le capteur de mesure du courant (5) est connecté dans le module de convertisseur
(24); et en ce que le troisième signal de régulation (17) est appliqué à un circuit de régulation (26)
qui est adapté pour générer la fréquence à laquelle le module de convertisseur (24)
est adapté pour convertir la tension de courant continu appliquée.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10, 11 ou 12, caractérisé en ce que les modules de convertisseur (23 ; 24) comportent des interrupteurs à semi-conducteur
(31, 32 ; 33, 34) ; et en ce que le signal de régulation qui correspond à la pointe de courant du circuit de lampe,
c'est-à-dire le second signal (14), constitue le signal de régulation (17) pour ledit
module de convertisseur ; ledit signal fonctionne pour régler les interrupteurs à
semi-conducteur (31, 32 ; 33, 34) de manière à raccourcir le temps pendant lequel
les semiconducteurs sont en conduction et à obtenir de la sorte une limitation de
courant dans le circuit de lampe.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comporte un circuit de réglage de l'allumage et de détection (37) qui
est adapté pour être activé de préférence lorsque le circuit d'allumage de la lampe
(4) est activé ; et en ce que le circuit de réglage de l'allumage et de détection est adapté pour détecter un état
de défaillance après une période de temps prédéterminée lorsque ledit second signal
de régulation (14) est plus élevé que ledit premier signal de régulation (13).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le dispositif comporte un circuit de réglage de l'allumage et de détection (37) qui
est adapté pour être activé de préférence lorsque le circuit d'allumage de la lampe
(4) est activé ; et en ce que le circuit de réglage de l'allumage et de détection est adapté pour détecter un état
de défaillance après une période de temps prédéterminée lorsque ledit premier signal
de régulation (13) et ledit second signal de régulation (14) sont tous deux inférieurs
à une valeur prédéterminée.
