Elektronisches Vorschaltgerät mit Überwachungsschaltung zum Erkennen des in einer Gasentladungslampe auftretenden Gleichrichteffekts

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben mindestens einer Gasentladungslampe, welches eine Überwachungsschaltung aufweist, mit deren Hilfe ein in der Gasentladungslampe auftretender Gleichrichteffekt erkannt werden kann.

[0002] Wie bei anderen Lampen auch, tritt bei Gasentladungslampen aufgrund von Abnutzungserscheinungen der Heizwendeln am Ende der Lebensdauer der Gasentladungslampe der Effekt auf, dass sich die Lampenelektroden mit der Zeit ungleichmäßig abnutzen bzw. die Abtragung der Emissionsschichten auf den Lampenelektroden unterschiedlich ist. Als Folge dieser unterschiedlichen Abnutzung entstehen Unterschiede im Emissionsvermögen der beiden Lampenelektroden.

[0003] Dieses unterschiedliche Emissionsvermögen hat zur Folge, dass von der einen Lampenelektrode zu der anderen ein höherer Strom fließt als in ungekehrter Richtung, so dass der zeitliche Verlauf des Lampenstroms während einer der beiden Halbwellen eine Überhöhung aufweist. Durch die unterschiedliche Abtragung der beiden Lampenelektroden entstehen somit Asymmetrien, die nicht nur ein stärkeres Lichtflimmern am Lebensdauerende der Gasentladungslampe hervorrufen, sondern im Extremfall zu einem Betrieb nur während einer Halbwelle führen. Die Gasentladungslampe wirkt in diesem Fall wie ein Gleichrichter, weshalb dieser Effekt auch als sog. "Gleichrichteffekt" bezeichnet wird.

[0004] Eine weitere Folge des zuvor erläuterten Gleichrichteffekts besteht darin, dass sich die stärker abgenutzte Elektrode bei Inbetriebnahme der Gasentladungslampe stärker erhitzt, da die Austrittsarbeit dieser Elektrode höher ist. Dieser Effekt kann insbesondere bei dünnen Leuchtstoffröhren zu einer Gefährdung für die Umgebung führen, da aufgrund des geringen Durchmessers der Lampen zwangsläufig auch eine verstärkte Erwärmung auftritt. Diese Erwärmung kann sogar so weit gehen, dass Teile des Lampenglaskolbens schmelzen.

[0005] Um den bei einer Gasentladungslampe auftretenden Gleichrichteffekt zu erkennen, ist aus der WO 99/34647 A1 bekannt, die an einer zu überwachenden Gasentladungslampe anliegende Lampenspannung oder eine davon abhängige Größe zu erfassen und über eine oder mehrere Halbwellen zu integrieren. Falls das Integrationsergebnis von einem vorgegebenen Sollwert abweicht, wird dies als das Vorliegen eines Gleichrichteffekts interpretiert. Diese Lösung ermöglicht es, den Gleichrichteffekt in beiden Richtungen zu erkennen, also unabhängig davon, welche der beiden Lampenwendeln stärker abgenützt ist.

[0006] Die aus der WO 99/34647 A1 bekannte Lösung ermöglicht somit eine zuverlässige Erkennung des Gleichrichteffekts, wobei hierzu allerdings ein zusätzliches Bauelement in Form eines Integrators notwendig ist. Bei der Gestaltung neuer elektronischer Vorschaltgeräte besteht allerdings das Erfordernis, zusätzliche Bauelemente weitestgehend zu vermeiden.

[0007] Eine weitere Möglichkeit zur Überwachung des Lampenzustands ist aus der US 5,939,832 bekannt. Bei der in diesem Patent beschriebenen Schaltungsanordnung wird die an einem Koppelkondensator eines Lastkreises anliegende Spannung ausgewertet. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes dieser Spannung wird auf eine Lampenstörung geschlossen.

[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von der WO 99/34647 A1 die Aufgabe zugrunde, eine alternative Möglichkeit zum Erkennen eines Gleichrichteffekts anzugeben, welche möglichst einfach realisiert werden kann und eine zuverlässige Detektion eines Gleichrichteffekts ermöglicht.

[0009] Die Aufgabe wird durch ein elektronisches Vorschaltgerät, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist, gelöst. Die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung enthält ein Filter, mittels welchem aus der Lampenspannung der durch einen Gleichrichteffekt entstehenden Gleichspannungsanteil ermittelt wird. Ferner ist eine Auswerteschaltung vorgesehen, mittels welcher festgestellt wird, ob der Gleichspannungsanteil innerhalb oder außerhalb eines zulässigen Bereiches liegt, wobei eine Lage außerhalb des zulässigen Bereiches ein Anzeichen für das Vorliegen eines Gleichrichteffekts ist. Die Auswerteschaltung ist hierbei Bestandteil einer digital ausgestalteten Steuerschaltung, wobei die der Auswerteschaltung zugeführte Messspannung mit Hilfe eines Analog/Digital-Wandlers in einen aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert umgesetzt und auswertet wird.

[0010] Vorzugsweise wird das Filter durch einen an den Lastkreis angeschlossenen Spannungsteiler gebildet, über dem die Lampenspannung abfällt, wobei ein unterer Widerstand des Spannungsteilers von einem Kondensator überbrückt wird. Dieser Kondensator hat die Aufgabe, den Wechselstromanteil der zu messenden Spannung weitgehend zu unterdrücken, so dass an dem Verbindungspunkt der den Spannungsteiler bildenden Widerstände, an dem die Messspannung für die Auswerteschaltung abgenommen wird, eine Gleichspannung entsteht, die von einer geringen Wechselspannung überlagert ist. Durch diese Anordnung werden somit die Verhältnisse an der Lampe, bei der der Wechselstromanteil sehr viel höher ist als der evtl. Gleichstromanteil, weitestgehend umgekehrt, so dass anschließend eine einfache Auswertung ermöglicht wird. Die Schaltung zeichnet sich somit zunächst durch ihren einfachen Aufbau aus. Ferner ermöglicht die digitale Ausgestaltung eine größere Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Bestimmung des Gleichrichteffekts und trägt zu einer weitgehenden Integration der Schaltung bei.

[0011] Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So kann zur Erleichterung der Auswertung der abgegriffenen Messspannung vorgesehen sein, die Messspannung zuvor um einen vorgegebenen Wert in einen positiven Bereich anzuheben. Dies kann beispielsweise durch eine Stromquelle erfolgen, die an eine den Spannungsteiler mit der Auswerteschaltung verbindende Messleitung angeschlossen wird. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, an die Messleitung einen Widerstand anzuschließen, dessen weiterer Anschluss mit einem positiven Versorgungspotential verbunden wird.

[0012] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Steuerschaltung mindestens einen Betriebsparameter einer durch einen Schaltregler gebildeten Glättungsschaltung zum Erzeugen einer Zwischenkreisspannung erfasst und einen steuerbaren Schalter des Schaltreglers in Abhängigkeit von dem Wert des erfassten Betriebsparameters ansteuert, wobei der erfasste Betriebsparameter mit Hilfe eines Analog/Digital-Wandlers in einen aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert umgesetzt wird und die Steuerschaltung auf Basis dieses Digitalwerts in einem digitalen Regelteils eine Schaltinformation zum Betreiben des Schalters berechnet. Diese Schaltinformation wird anschließend an eine Treiberschaltung übermittelt, die diese in ein entsprechendes Steuersignal zum Ansteuern des Schalters umsetzt.

[0013] Bei dieser vorteilhaften Weiterbildung wird somit die Regelung der Zwischenkreisspannung digital und mit einer Genauigkeit von mehr als 2 bit realisiert, wodurch zum einen eine sehr hohe Stabilität für die Regelung erzielt wird und zum anderen eine Schaltung erhalten wird, die nur wenig Platz in Anspruch nimmt. In Weiterbildung dieses Gedankens kann vorgesehen sein, ferner mindestens einen Betriebsparameter des Lastkreises zu erfassen, diesen ebenfalls in einen aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert umzusetzen und Schaltinformationen zum Betreiben des Wechselrichters zu berechnen.

[0014] Ist die Überwachungsschaltung zum Erkennen des Gleichrichteffekts ebenfalls zumindest teilweise digital ausgeführt, kann bei einer ebenfalls digitalen Gestaltung der Regelkreise für die Zwischenkreisspannung und den Wechselrichter eine hohe Integration der gesamten Schaltung erreicht werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, anstelle einer Vielzahl von Analog/Digital-Wandler einen einzigen vorzusehen, der zum Umsetzen aller erfassten Betriebsparameter oder Messwerte im Zeitmultiplex für die jeweiligen Regelkreise bzw. die Überwachungsschaltung arbeitet. Vorzugsweise setzten der bzw. die Analog/Digital-Wandler die erfassten Werte in Digitalwerte mit einer Genauigkeit von 12 bit um.

[0015] Im folgenden soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1

ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts mit einer Überwachungsschaltung zum Erkennen eines Gleichrichteffekts;

Fig. 2 und 3

Diagramme zur Verdeutlichung der Auswertung des Messsignals zum Erkennen des Gleichrichteffekts; und

Fig. 4

eine Variante des erfindungsgemäßen Vorschaltgerätes.

[0016] Das in Fig. 1 dargestellte elektronische Vorschaltgerät ist eingangsseitig über ein Hochfrequenzfilter 1 an die Netzversorgungsspannung U₀ angeschlossen. Am Ausgang des Hochfrequenzfilters 1 befindet sich eine Gleichrichterschaltung 2 in Form eines Vollbrückengleichrichters, welche die Netzversorgungsspannung U₀ in eine gleichgerichtete Eingangsspannung für die Glättungsschaltung 3 umsetzt. Die Glättungsschaltung 3 dient zur Oberwellenfilterung und Glättung der gleichgerichteten Versorgungsspannung und umfasst einen Glättungskondensator C1 sowie einen eine Induktivität L1, einen steuerbaren Schalter in Form eines MOS-Feldeffekttransistors S1 und eine Diode D1 aufweisenden Hochsetzsteller. Anstelle des hier verwendeten Hochsetzstellers können allerdings auch andere Schaltregler-Typen verwendet werden.

[0017] Durch ein entsprechendes Schalten des MOS-Feldeffekttransistors S1 wird eine über dem sich die Glättungsschaltung 3 anschließenden Speicherkondensator C2 anliegende Zwischenkreisspannung U_Z erzeugt, die dem Wechselrichter 4 zugeführt wird. Der Wechselrichter 4 wird durch zwei weitere MOS-Feldeffekttransistoren S2 und S3, die in einer Halbbrückenanordnung angeordnet sind, gebildet. Durch ein alternierendes hochfrequentes Ansteuern der beiden Feldeffekttransistoren S2, S3 wird an deren Mittenabgriff eine Wechselspannung erzeugt, die dem Lastkreis 5 mit der daran angeschlossenen Gasentladungslampe LA zugeführt wird. Bei dieser Gasentladungslampe LA kann es sich insbesondere um eine Leuchtstoffröhre handeln.

[0018] Das Ansteuern der drei MOS-Feldeffekttransistoren S1 bis S3 der Glättungsschaltung 3 und des Wechselrichters 4 erfolgt durch eine Steuerschaltung 6, welche entsprechende Schaltinformationen erzeugt und an eine Treiberschaltung 7 übermittelt. Die Treiberschaltung 7 setzt die von der Steuerschaltung 6 erzeugten Schaltinformationen in entsprechende Steuersignale für die Gates der drei MOS-Feldeffekttransistoren S1 bis S3 um. Diese Schaltinformationen werden dabei unter Berücksichtigung mehrerer Betriebsparameter erzeugt, die an verschiedenen Stellen der Glättungsschaltung 3 und des Lastkreises 5 abgegriffen und der Steuerschaltung 6 zugeführt werden. Zum Regeln der Zwischenkreisspannung U_Z werden zum einen die Zwischenkreisspannung U_Z selbst sowie der durch die Induktivität L1 fließende Strom bzw. ein diesem Strom I_L entsprechender Spannungswert gemessen. Der für die Regelung des Wechselrichters 4 erfasste Betriebsparameter wird dem Lastkreis 5 entnommen und entspricht beispielsweise der Lampenspannung oder dem Lampenstrom.

[0019] Beide auf die oben beschriebene Weise gebildeten Regelkreise sind digital ausgeführt. Die Steuerschaltung 6 weist hierzu eingangsseitig drei Analog/Digital-Wandler ADC 1 bis ADC 3 auf, welche die von der Glättungsschaltung 3 bzw. dem Lastkreis 5 entnommenen analogen Betriebsparameter in Digitalwerte mit einer Genauigkeit von mindestens 2 bit, vorzugsweise von 12 bit umsetzen. Die drei Digitalwerte werden anschließend einem Rechenblock 8 zugeführt, der unter Berücksichtung dieser aktuellen Betriebsparameter Steuersignale für die drei Schaltelemente S1 bis S2 berechnet und an die Treiberschaltung 7 übermittelt. Diese digitale Ausführung ermöglicht zum einen eine sehr genaue Regelung der Zwischenkreisspannung U_Z und der Leistung für die Lampe LA und bietet zum anderen die Möglichkeit, die Steuerschaltung 6 weitgehend zu integrieren und damit sehr kompakt zu gestalten. Im vorliegenden Beispiel ist die Steuereinheit 6 als sog. anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application specific integration circuit - ASIC) ausgebildet. Eine Synchronisation der verschiedenen Komponenten der Steuerschaltung 6 erfolgt über einen zentralen Taktgeber 9, der entsprechende Taktsignale an die verschiedenen Einheiten übermittelt.

[0020] Im folgenden soll nunmehr die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung zum Erkennen eines Gleichrichteffekts in der Lampe LA erläutert werden. Hierzu ist eine Auswerteschaltung 10 vorgesehen, die ebenfalls in die Steuerschaltung 6 integriert ist. Zum Erkennen des Gleichrichteffekts ist der Lampe LA ein aus drei Widerständen R1 bis R3 und einem Kondensator C3 gebildeter Spannungsteiler 11 parallelgeschaltet, an dem ein Messsignal abgegriffen und der Auswerteschaltung 10 zugeführt wird. Der untere Zweig des Spannungsteilers 11 enthält dabei eine Parallelschaltung aus dem Widerstand R3 und dem Kondensator C3, wobei zwischen dieser Parallelschaltung und dem Abgriffpunkt für das Messsignal ein weiterer Widerstand R2 angeordnet ist. Dabei wird das Messsignal wiederum durch einen vierten Analog/Digital-Wandler ADC4 in einen aus mindestens 2 bit - vorzugsweise aus 12 bit - bestehenden Digitalwert umgesetzt und anschließend von der Auswerteschaltung 10 in digitaler Weise verarbeitet bzw. ausgewertet.

[0021] Die Funktion dieses Spannungsteilers 11 kann den Figuren 2a und 2b entnommen werden, die zum einen den zeitlichen Verlauf der Lampenspannung U_LA (Fig. 2a) und zum anderen das am Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen R1 und R2 abgegriffene und der Steuerschaltung 6 zugeführte Eingangssignal U_i (Fig. 2b) darstellen. Die Aufgabe des Kondensators C3 besteht darin, den Wechselstromanteil der Lampenspannung U_LA weitgehend zu unterdrücken. Aus dem in Fig. 2a dargestellten an der Lampe anliegenden Spannungssignal U_LA, das im wesentlichen aus einem Wechselstromsignal mit einem sehr geringen - durch die strichpunktierte Linie dargestellten - Gleichspannungsanteil besteht, wird dementsprechend ein Gleichspannungssignal gebildet und der Steuerschaltung 6 zugeführt, das von einer lediglich geringen Wechselspannung überlagert ist. Der Spannungsteiler 11 hat somit die Funktion eines Filters, das die an der Lampe LA vorliegenden Verhältnisse weitgehend umkehrt.

[0022] Um die Verarbeitung des Eingangssignal U_i durch den Analog/Digital-Wandler ADC4 zu vereinfachen, wird dieses mit einer off-set-Spannung ΔU belegt und in einen positiven Bereich angehoben. Dies erfolgt durch eine interne Stromquelle I_q innerhalb der Steuerschaltung 6, welche über einen steuerbaren Schalter S_q an die den Spannungsteiler 11 mit der Auswerteschaltung 10 verbindende Messleitung 12 angeschlossen werden kann. Das Ansteuern dieses Schaltelements S_q erfolgt dabei durch die Auswerteschaltung 10. Das sich auf diese Weise ergebende und von der Auswerteschaltung 10 tatsächlich auszuwertende Signal ist in Fig. 2c dargestellt.

[0023] Im Idealfall, in dem an der Lampe LA gar kein Gleichstromanteil anliegt, sollte das um den Wert ΔU verschobene Messsignal U_i periodisch um diesen Wert ΔU schwanken. In dem in den Fig. 2a bis 2c dargestellten Beispiel ist allerdings das Ausgangssignal, d.h. die an der Lampe LA anliegende Spannung U_LA, bereits mit einem gewissen Gleichstrom behaftet, so dass das Messsignal U_i ein wenig oberhalb des Referenzwertes ΔU liegt. Die Auswerteschaltung 10 bestimmt nun, ob diese Abweichung von dem Referenzsignal ΔU eine vorgegebene Höchstgrenze nach oben oder unten, was in Fig. 2c durch die beiden gepunkteten Linien dargestellt ist, überschreitet. In dem hier dargestellten Beispiel ist allerdings der Gleichstromanteil so gering, dass zu keinem Zeitpunkt die Ober- oder Untergrenze überschritten wird, so dass kein Gleichrichteffekts festgestellt wird.

[0024] Bei dem in den Fig. 3a bis 3c dargestellten Beispiel ist allerdings der Gleichspannungsanteil der an der Lampe LA liegenden Lampenspannung U_LA deutlich höher, so dass die um die off-set-Spannung ΔU verschobene Messspannung U_i mehrmals den oberen Grenzwert überschreitet. Dies wird von der Auswerteschaltung 10 erkannt und als Vorliegen eines Gleichrichteffekts interpretiert. Die Auswerteschaltung 10 übermittelt in Folge davon ein entsprechendes Signal an den Rechenblock 8 der Steuerschaltung 6, der in Reaktion auf dieses Signal entweder das elektronische Vorschaltgerät vollständig abschaltet oder zumindest die der Lampe LA zugeführte Leistung reduziert, um ein übermäßiges Erhitzen zu vermeiden.

[0025] Für die Dimensionierung des in dem Spannungsteiler 11 vorgesehenen Kondensators C3 gilt, dass dieser nicht zu groß sein darf, da die Auswertung ansonsten zu träge werden würde. Ferner wäre ein großer Kondensator verhältnismäßig teuer und würde die Kosten der Schaltungsanordnung erhöhen. Auf der anderen Seite darf der Kondensator nicht zu klein sein, da andernfalls die Unterdrückung des Wechselspannungsanteils nicht in ausreichender Weise erfolgt und dementsprechend die Genauigkeit der Auswertung reduziert werden würde.

[0026] Fig. 4 zeigt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts. Das Anheben des an dem Spannungsteiler 11 abgegriffenen Messsignals erfolgt hier nicht durch eine interne Stromquelle innerhalb der Steuerschaltung 6, sondern durch einen mit der Messleitung 12 verbundenen Widerstand R4, der mit seinem anderen Anschluss mit einem positiven Versorgungsspannungspotential V+ verbunden ist. Wie auch das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeichnet sich diese Variante durch ihren einfachen Aufbau und ihre hohen Zuverlässigkeit aus.

[0027] Der Vorteil der erfindungsgemäßen Überwachungsschaltung zum Erkennen des Gleichrichteffekts besteht darin, dass die Schaltung sehr einfach ist und keine komplizierten zusätzlichen Bauelemente benötigt. Durch die digitale Verarbeitung des Messsignals U_i wird zudem eine hohe Zuverlässigkeit beim Erkennen eines Gleichrichteffekts gewährleistet, wobei ein Gleichrichteffekt in beide Richtungen der Lampe LA erkannt werden kann. Im dargestellten Beispiel kann anstelle der vier Analog/Digital-Wandler ADC1 bis ADC4 auch lediglich ein einziger Analog/Digital-Wandler verwendet werden, der zum verarbeiten der verschiedenen Betriebsparameter bzw. Messwerte im Zeitmultiplex arbeitet. Eine andere Variante besteht darin, anstelle des vierten Analog/Digital-Wandlers ADC4 zwei Komperatoren zu verwenden, um festzustellen, ob dass Messsignal außerhalb oder innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.

Ansprüche

1. Elektronisches Vorschaltgerät für mindestens eine Gasentladungslampe (LA), vorzugsweise für eine Leuchtstoffröhre, mit einer an eine Wechselspannungsquelle (U₀) anschließbaren Gleichrichterschaltung (2), einer an den Ausgang der Gleichrichterschaltung (2) angeschlossenen Glättungsschaltung (3) zum Erzeugen einer Zwischenkreisspannung (U_Z) und einem mit der Zwischenkreisspannung (U_Z) gespeisten Wechselrichter (4), an dessen Ausgang ein Anschlüsse für die Lampe (LA) enthaltender Lastkreis (5) angeschlossen ist,
sowie mit einer Überwachungsschaltung zum Erkennen eines in der Gasentladungslampe (LA) auftretenden Gleichrichteffekts,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überwachungsschaltung ein Filter (11) enthält, mittels welchem aus der Lampenspannung der durch einen Gleichrichteffekt entstehenden Gleichspannungsanteil ermittelt wird,
und dass die Überwachungsschaltung ferner eine Auswerteschaltung (10) enthält, mittels welcher festgestellt wird, ob der Gleichspannungsanteil innerhalb oder außerhalb eines zulässigen Bereiches liegt, wobei eine Lage außerhalb des zulässigen Bereiches ein Anzeichen für das Vorliegen eines Gleichrichteffekts ist,
wobei die Auswerteschaltung (10) Bestandteil einer digital ausgestalteten Steuerschaltung (6) ist und die der Auswerteschaltung (10) zugeführte Messspannung mit Hilfe eines Analog/Digital-Wandlers (ADC4) in einen aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert umgesetzt und von der Auswerteschaltung (10) auswertet wird.

2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Filter durch einen an den Lastkreis (5) angeschlossenen Spannungsteiler (11) gebildet wird, wobei ein unterhalb des Abgriffpunktes des Spannungsteilers (11) angeordneter Widerstand (R3) des Spannungsteilers (11) von einem Kondensator (C3) überbrückt wird.

3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der aus dem Widerstand (R3) und dem Kondensator (C3) gebildeten Parallelschaltung und dem Abgriffpunkt eine weiterer Widerstand (R2) angeordnet ist.

4. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die an dem Spannungsteiler (11) abgegriffene Messspannung vor der Auswertung durch die Auswerteschaltung (10) um einen vorgegebenen Wert in einen positiven Bereich angehoben wird.

5. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Anheben der Messspannung eine Stromquelle (I_q) vorgesehen ist, die an die den Spannungsteiler (11) mit der Auswerteschaltung (10) verbindende Messleitung (12) anschließbar ist.

6. Elektronische Vorschaltgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschließen der Stromquelle (I_q) über ein von der Auswerteschaltung (10) angesteuertes Schaltelement (S_q) erfolgt.

7. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Anheben der Messspannung ein an die den Spannungsteiler (11) mit der Auswerteschaltung (10) verbindende Messleitung (12) angeschlossener Widerstand (R4) vorgesehen ist, der mit seinem weiteren Anschluss an ein Versorgungsspannungspotential (V+) angeschlossen ist.

8. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Glättungsschaltung (3) durch einen Schaltregler gebildet wird und die Steuerschaltung (6) mindestens einen Betriebsparameter (U_i, I_L, U_z) der Glättungsschaltung (3) erfasst und einen steuerbaren Schalter (S1) des Schaltreglers in Abhängigkeit von dem Wert des erfassten Betriebsparameters (U_i, I_L, U_Z) ansteuert, wobei die Steuerschaltung (6) mindestens einen Analog/Digital-Wandler (ADC1, ADC2) zum Umsetzen des erfassten Betriebsparameters (U_i, I_L, U_Z) in einen aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert aufweist,
und wobei die Steuerschaltung (6) auf Basis dieses Digitalwerts in einem digitalen Regelkreis (8) eine Schaltinformation zum Betreiben des steuerbaren Schalters (S1) des Schaltreglers berechnet und an eine Treiberschaltung (7) übermittelt, die diese Schaltinformation in ein entsprechendes Steuersignal zum Ansteuern des Schalters (S1) umsetzt.

9. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerschaltung (6) die Zwischenkreisspannung (U_Z) erfasst.

10. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerschaltung (6) ferner mindestens einen Betriebsparameter des Lastkreises (5) erfasst,
wobei die Steuerschaltung (6) einen weiteren Analog/Digital-Wandler (ADC3) zum Umsetzen dieses Betriebsparameters in einen aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert aufweist, auf Basis dieses Digitalwerts in einem digitalen Regelkreis (8) eine Schaltinformation zum Betreiben des Wechselrichters (4) berechnet und an die Treiberschaltung (7) übermittelt, welche diese Schaltinformation in ein entsprechendes Steuersignal zum Ansteuern des Wechselrichters (4) umsetzt.

11. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerschaltung (6) den Lampenstrom erfasst.

12. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerschaltung (6) zum Umsetzen aller erfassten Betriebsparameter oder Messwerte einen einzigen im Zeitmultiplex arbeitenden Analog/Digital-Wandler aufweist.

13. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der bzw. die Analog/Digital-Wandler (ADC1-ADC4) den bzw. die erfassten Betriebsparameter oder Messwerte in Digitalwerte mit einer Genauigkeit von 12 bit umsetzen.

14. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerschaltung (6) als anwendungsspezifische integrierte Schaltung ausgebildet ist.

15. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteschaltung (10) beim Erkennen eines Gleichrichteffektes das Elektronisches Vorschaltgerät abschaltet.

16. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteschaltung (10) beim Erkennen eines Gleichrichteffektes die der Lampe (LA) zugeführte Leistung reduziert.

Claims

1. Electronic ballast for at least one gas discharge lamp (LA), preferably for a fluorescent tube, having a rectifier circuit (2) connectable to an a.c. voltage source (U₀), a smoothing circuit (3), connected to the output of the rectifier circuit (2), for the generation of an intermediate circuit voltage (U_z), and an inverter (4) fed with the intermediate circuit voltage (U_z) to the output of which inverter there is connected a terminal for the load circuit (5) containing the lamp (LA), and
having a monitoring circuit for recognition of a rectifier effect arising in the gas discharge lamp (LA),
characterized in that,
the monitoring circuit contains a filter (11), by means of which there is detected from the lamp voltage the d.c. voltage component arising through a rectifier effect,
and in that the monitoring circuit further contains an evaluation circuit (10), by means of which it is determined whether the d.c. voltage component lies within or outside a permissible range, wherein a disposition outside the permissible range is an indication for the presence of a rectifier effect,
wherein the evaluation circuit (10) is part of a digitally configured control circuit (6) and the measurement voltage delivered to the evaluation circuit (10) is converted with the aid of an analog/digital converter (ADC4) into a digital value consisting of at least two bits and is evaluated by the evaluation circuit (10).

2. Electronic ballast according to claim 1,
characterized in that,
the filter is formed by means of a voltage divider (11) connected to the load circuit (5), wherein a resistance (R3) of the voltage divider (11) arranged below the tapping point of the voltage divider (11) is bridged by a capacitance (C3).

3. Electronic ballast according to claim 2,
characterized in that,
between the parallel circuit formed of the resistance (R3) and the capacitance (C3) and the tapping point, there is arranged a further resistance (R2).

4. Electronic ballast according to claim 2 or 3,
characterized in that,
the measurement voltage tapped by the voltage divider (11) is raised by a predetermined value into a positive range before evaluation by means of the evaluation circuit (10).

5. Electronic ballast according to claim 4,
characterized in that,
for raising the measurement voltage there is provided a current source (I_q) which is connectable to the voltage divider (11) with the measurement line (12) connecting the evaluation circuit (10).

6. Electronic ballast according to claim 5,
characterized in that,
the connection of the current source (I_q) is effected via a switch element (S_q) controlled by the evaluation circuit (10).

7. Electronic ballast according to claim 4,
characterized in that,
for raising the measurement voltage there is provided a resistance (R4), connected to the voltage divider (11) with the measurement line (12) connecting the evaluation circuit (10), which resistance is connected with its further terminal to a supply voltage potential (V+).

8. Electronic ballast according to any preceding claim,
characterized in that,
the smoothing circuit (3) is formed by means of a switched regulator and the control circuit (6) detects at least one operating parameter (U_i, I_L, U_Z) of the smoothing circuit (3) and controls a controllable switch (S1) of the switched regulator in dependence upon the value of the detected operating parameter (U_i, I_L, U_Z), wherein the control circuit (6) has at least one analog/digital converter (ADC1, ADC2) for conversion of the detected operating parameter (U_i, I_L, U_Z) into a digital value consisting of at least two bits,
and wherein the control circuit (6) calculates on the basis of this digital value, in a digital regulation circuit (8), switching information for operation of the controllable switch (S1) of the switched regulator and sends this to a driver circuit (7) which converts this switching information into a corresponding control signal for controlling the switch (S1).

9. Electronic ballast according to claim 8,
characterized in that,
the control circuit (6) detects the intermediate circuit voltage (U_Z).

10. Electronic ballast according to claim 8 or 9,
characterized in that,
the control circuit (6) further detects at least one operating parameter of the load circuit (5),
wherein the control circuit (6) has a further analog/digital converter (ADC3) for converting this operating parameter into a digital value consisting of at least two bits, on the basis of this digital value, in a digital regulation circuit (8), calculates switching information for operation of the inverter (4) and sends this to the driver circuit (7), which transforms this switching information into a corresponding control signal for controlling the inverter (4).

11. Electronic ballast according to claim 10,
characterized in that,
the control circuit (6) detects the lamp current.

12. Electronic ballast according to any of claims 8 to 11,
characterized in that,
the control circuit (6) has a single analog/digital converter, working in time multiplex, for the conversion of all detected operating parameters or measurement values.

13. Electronic ballast according to any of claims 8 to 12,
characterized in that,
the analog/digital converter or converters (ADC1-ADC4) convert(s) the detected operating parameter or parameters, or measurement values, into digital values having a precision of 12 bits.

14. Electronic ballast according to any of claims 8 to 13,
characterized in that,
the control circuit (6) is formed as an application specific integrated circuit.

15. Electronic ballast according to any preceding claim,
characterized in that,
the evaluation circuit (10) switches the electronic ballast off upon detection of a rectifier effect.

16. Electronic ballast according to any of claims 1 to 15,
characterized in that,
the evaluation circuit (10) reduces the power delivered to the lamp (LA) upon detection of a rectifier effect.

Revendications

1. Ballast électronique pour au moins une lampe à décharge gazeuse (LA), de préférence pour un tube fluorescent, comportant un montage redresseur (2), apte à être raccordé à une source de tension alternative (U₀), un circuit de filtrage (3), qui est raccordé à la sortie du montage redresseur (2) et qui est destiné à générer une tension de circuit intermédiaire (U_z) et un onduleur (4) qui est alimenté par la tension du circuit intermédiaire (U_z) et à la sortie duquel est raccordé un circuit de charge (5) contenant des raccords pour la lampe (LA), et comportant également un circuit de surveillance destiné à détecter un effet redresseur généré dans la lampe à décharge gazeuse (LA), caractérisé en ce que le circuit de surveillance comporte un filtre (11) qui permet de déterminer, à partir de la tension de la lampe, la part de tension continue produite par un effet redresseur, et en ce que le circuit de surveillance comporte en outre un circuit d'analyse (10) qui permet de constater si la part de tension continue se situe à l'intérieur ou à l'extérieur d'un domaine toléré, un positionnement en dehors du domaine toléré désignant un effet redresseur, le circuit d'analyse (10) étant une partie intégrante d'un circuit de commande (6) numérique et la tension de mesure acheminée vers le circuit d'analyse (10) étant convertie en une valeur numérique formée par au moins 2 bits au moyen d'un convertisseur analogique/numérique (ADC4) et étant analysée par le circuit d'analyse (10).

2. Ballast électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre est formé par un diviseur de tension (11) raccordé au circuit de charge (5), une résistance (R3) du diviseur de tension (11), agencée en dessous du point de prélèvement du diviseur de tension (11), étant pontée par un condensateur (C3).

3. Ballast électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une résistance (R2) supplémentaire est agencée entre le montage parallèle, formé par la résistance (R3) et le condensateur (C3), et le point de prélèvement.

4. Ballast électronique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la tension de mesure prélevée sur le diviseur de tension (11) est augmentée dans un domaine positif selon une valeur prédéfinie avant l'analyse par le circuit d'analyse (10).

5. Ballast électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour augmenter la tension de mesure, il est prévu une source de courant (L_q), qui peut être raccordée à la ligne de mesure (12) reliant le diviseur de tension (11) au circuit d'analyse (10).

6. Ballast électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source de courant (L_q) est raccordée par l'intermédiaire d'un élément de commutation (S_q) activé par le circuit d'analyse (10).

7. Ballast électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour augmenter la tension de mesure, il est prévu une résistance (R4), qui est raccordée à la ligne de mesure (12) reliant le diviseur de tension (11) au circuit d'analyse (10) et qui est raccordé à un potentiel de tension d'alimentation (V+) via son raccord supplémentaire.

8. Ballast électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de filtrage (3) est formé par un régulateur de commutation et le circuit de commande (6) détecte au moins un paramètre de service (U_I, I_L, U_Z) du circuit de filtrage (3) et active un commutateur (S1) réglable du régulateur de commutation en fonction de la valeur du paramètre de service (U_i, I_L, U_Z) détecté, le circuit de commande (6) comportant au moins un convertisseur analogique/numérique (ADAC1, ADAC2) pour convertir le paramètre de service (U_i, I_L, U_Z) détecté en une valeur numérique formée par au moins 2 bits, et le circuit de commande (6) calculant sur la base d'une valeur numérique dans un circuit de réglage (8) numérique une information de commutation pour l'actionnement du commutateur (S1) réglable du régulateur de commutation et la transmettant à un circuit d'excitation (7), qui transforme cette information de commutation en un signal de commande correspondant pour activer le commutateur (S1).

9. Ballast électronique selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit de commande (6) détecte la tension du circuit intermédiaire (U_Z).

10. Ballast électronique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le circuit de commande (6) détecte en outre au moins un paramètre de service du circuit de charge (5), le circuit de commande (6) comportant un convertisseur analogique/numérique (ADAC3) supplémentaire pour transformer ce paramètre de service en une valeur numérique formée par au moins 2 bits, calculant sur la base d'une valeur numérique dans un circuit de réglage (8) numérique une information de commutation pour l'actionnement de l'onduleur (4) et la transmettant au circuit d'excitation (7), qui transforme cette information de commutation en un signal de commande correspondant pour activer l'onduleur (4).

11. Ballast électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit de commande (6) détecte le courant de la lampe.

12. Ballast électronique selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le circuit de commande (6), pour convertir tous les paramètres de service détectés ou les valeurs de mesure détectées, comporte un seul convertisseur analogique/numérique fonctionnant en multiplexage.

13. Ballast électronique selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le ou les convertisseurs analogiques/numériques (ADAC1-ADAC4) convertissent le ou les paramètres de service détectés ou les valeurs de mesure détectées en valeurs numériques avec une précision de 12 bits.

14. Ballast électronique selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le circuit de commande (6) est conçu sous forme de circuit intégré spécifique à l'application.

15. Ballast électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit d'analyse (10) déconnecte le ballast électronique lorsqu'il détecte un effet redresseur.

16. Ballast électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le circuit d'analyse (10) réduit la puissance acheminée vers la lampe (LA) lorsqu'il détecte un effet redresseur.

Zeichnung