Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe.
Stand der Technik,
[0002] Niederdruckentladungslampen verfügen über Lampenelektroden, in der Regel zwei Elektroden
pro Lampe, die eine begrenzte Lebensdauer haben. Das Ende der Lebensdauer der Lampe
ist in der Regel durch das Ende der Lebensdauer einer Elektrode gegeben.
[0003] Es ist bekannt, dass Niederdruckentladungslampen möglichst ausgetauscht werden sollten,
wenn sich der Ausfall einer Elektrode abzeichnet. Dies liegt vor allem daran, dass
bei einer Elektrode kurz vor Ende ihrer Lebensdauer ein ungewöhnlich hoher Elektrodenfall
auftritt, der zu hohen Temperaturen der Elektrode und des benachbarten Bereichs der
Entladungslampe führt. Vor allem bei kleinen Niederdruckentladungslampen und wärmeempfindlichen
Montagesituationen können daraus Sicherheitsprobleme resultieren.
[0004] Zu diesem Zweck werden Erkennungsschaltungen für die Erkennung des Endes der Lebensdauer
der Elektroden eingesetzt (
"end-of-life"-Erkennung: im folgenden kurz als EOL-Erkennung bezeichnet). Eine bekannte
Möglichkeit zur EOL-Früherkennung besteht in der Messung der Spannung an einem sog.
Koppelkondensator, der eine Elektrode mit dem positiven oder negativen Anschluß der
Versorgung verbindet und die Lampe gleichstrommäßig abkoppelt sowie wechselstrommäßig
an die Versorgung ankoppelt. Dieser Koppelkondensator lädt sich im Normalbetrieb im
zeitlichen Mittelwert auf die Hälfte der Versorgungsspannung auf. Abweichungen von
diesem Wert können durch einen Vergleicher erfasst und zur Erkennung eines drohenden
Lebensdauerendes verwendet werden.
[0005] Diese Lösungsmöglichkeit hat sich hinsichtlich der Genauigkeit und des technischen
Aufwandes als nachteilig erwiesen.
Darstellung der Erfindung
[0006] Ausgehend davon liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Betriebsschaltung
für eine Niederdruckentladungslampe mit einer EOL-Erkennungsschaltung anzugeben, die
einfach ist und einen zuverlässigen und sicheren Lampenbetrieb ermöglicht.
[0007] Erfindungsgemäß ist hierzu eine Betriebsschaltung vorgesehen, bei der die EOL-Erkennungsschaltung
die Gleichspannung zwischen den Elektroden messen kann, um anhand der gemessenen Gleichspannung
die Früherkennung durchzuführen, und die Gleichspannung zwischen den Elektroden durch
eine Offset-Spannung so verändert werden kann, dass bei der Messung der veränderten
Gleichspannung zwischen den Elektroden durch die EOL-Erkennungsschaltung nur eine
Polarität auftritt.
[0008] Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Betriebsschaltung liegt darin, dass die EOL-Erkennungsschaltung
nunmehr die Gleichspannung zwischen den Elektroden der Niederdruckentladungslampe
misst. Bei völlig intakten Elektroden tritt im Betrieb idealisierterweise keine Gleichspannung
auf. Dabei ist in Erinnerung zu rufen, dass die Niederdruckentladungslampe mit reinem
Wechselstrom betrieben wird und gleichstrommäßig von der Betriebsschaltung entkoppelt
ist.
[0009] Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es bei zunehmender Elektrodendegeneration
zu einer Gleichspannung kommt, und zwar dadurch, dass sich vor der Elektrode, die
die voraussichtlich kürzere Lebensdauer haben wird, ein etwas stärkeres Elektrodenfallgebiet
ausbildet. Die Niederdruckentladungs-lampe hat damit insgesamt einen Gleichrichteffekt.
Diese Asymmetrie verstärkt sich mit fortschreitender Alterung der Elektrode mit der
kürzeren Lebensdauer bis zu deren Ausfall. Es kann empirisch ein Spannungsschwellenwert
festgelegt werden, bei dem die Früherkennung eines zu erwartenden Elektrodenausfalls
erfolgt.
[0010] Der Vorteil liegt darin, dass vergleichsweise kleine Spannungen gemessen werden,
die mit Halbleiterbauelementen verarbeitet werden können, ohne dass zu große Spannungsteilerverhältnisse
notwendig sind. Mit Spannungsteilerschaltungen mit großen Teilungsverhältnissen sind
nämlich grundsätzlich Genauigkeitsprobleme verknüpft, die nur durch eine kostenaufwendige
Bauteilselektion behoben werden können. Im übrigen ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise
der direkten Messung der Gleichspannung zwischen den Elektroden besonders einfach
und kaum von weiteren Einzelheiten der Betriebsschaltung abhängig.
[0011] Diese Vorteile sind erfindungsgemäß damit verknüpft, dass die EOL-Erkennungsschaltung
eine Elektrodenabfragefunktion aufweist. Durch die Elektrodenabfragefunktion kann
der durch die EOL-Früherkennung bereits erzielte Sicherheitsvorteil der Betriebsschaltung
weiter erhöht werden. Durch die Elektrodenabfrage wird nämlich festgestellt, ob der
oder die Anschlüsse einer mit der Betriebsschaltung verbundenen Fassung für die Niederdruckentladungslampe
mit der zugehörigen Elektrode verbunden ist/sind. Wenn eine Elektrode nicht vorliegt,
so ist die Niederdruckentladungslampe nicht richtig eingesetzt oder defekt. Wenn keine
Elektrode vorliegt, so ist vermutlich gar keine Entladungslampe eingesetzt, woraus
sich die Notwendigkeit ergibt, eine Hochspannungsbeaufschlagung der Fassung zu unterbinden,
um eine Gefährdung von Personen auszuschließen.
[0012] Die erfindungsgemäße Elektrodenabfragefunktion erfolgt dadurch, dass die EOL-Erkennungsschaltung
über die jeweilige Elektrode ein Bezugspotential erfassen kann. Wenn die Verbindung
zu dem Bezugspotential fehlt, so wird dies von der EOL-Erkennungsschaltung erfasst,
woraus sich eine Aussage über das Vorhandensein der Elektrode ergibt.
[0013] Die Erfindung soll schon realisiert sein, wenn nur eine Elektrode in der beschriebenen
Art und Weise abgefragt werden kann. Der Sicherheitsaspekt des Verhinderns einer Spannungsbeaufschlagung
bei fehlender Entladungslampe ergibt sich nämlich bereits dann. Insbesondere kann
dabei eine
"massenähere" Elektrode abgefragt werden, weil ein Berühren der
"massefernen" Elektrode weniger gefährlich wäre (Abfrage des
"kalten Endes").
[0014] Vorteilhafterweise ist jedoch eine Abfrage aller vorhandenen Elektroden vorgesehen,
also in der Regel zweier Elektroden. Daraus ergibt sich beispielsweise der Vorteil,
in jeder Situation auch einen Defekt einer gerade eingesetzten Entladungslampe erkennen
zu können. Bei dieser Ausführungsform muss die EOL-Erkennungsschaltung also mit jeweils
einem ersten Anschluss aller Elektroden verbunden sein, wobei deren jeweils anderer
Anschluss mit dem jeweiligen Bezugspotential verbunden ist.
[0015] Die Verwendung des als Masse dienenden Potentials der Betriebsschaltung für das oder
zumindest eines der Bezugspotentiale ist eine besonders vorteilhafte, weil einfache,
Variante der Erfindung.
[0016] Ferner sieht eine Ausführungsform vor, dass die Elektrodenabfrage denselben Messeingang
und dieselben Elektrodenabgriffe verwendet wie die Gleichspannungsmessung zum Zwecke
der EOL-Früherkennung.
[0017] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zur EOL-Früherkennung
verwendete Gleichspannung zwischen den Elektroden durch eine Offset-Spannung so verschoben
wird, dass bei der Messung durch die EOL-Erkennungsschaltung nur eine Polarität dieser
Gleichspannung auftritt. Die Offset-Spannung muss also mindestens so groß sein wie
der bereits erwähnte Spannungsschwellenwert. Aus dem Vorliegen nur eines Spannungsvorzeichens
ergeben sich Vereinfachungsmöglichkeiten für den Aufbau der Spannungsmesseinrichtung
der EOL-Erkennungsschaltung.
[0018] Es kann auch bei der Erfindung von Vorteil sein, eine Spannungsteilerschaltung zwischen
den Elektroden zu verwenden, um an einem Abgriffspunkt für die EOL-Erkennungsschaltung
einen Teil der Gleichspannung zwischen den Elektroden abgreifen zu können. Diese Spannungsteilerschaltung
ist jedoch gegenüber dem Stand der Technik dahingehend unproblematisch, dass die Gleichspannungen
zwischen den Elektroden bei weitem nicht die Höhe der halben Versorgungsspannung erreichen.
Daher sind die Spannungsteilerverhältnisse moderater, so dass die Empfindlichkeit
gegenüber Fehlern der verwendeten Widerstandselemente nicht so ausgeprägt ist wie
im Stand der Technik.
[0019] Die Messung der - gegebenenfalls offset-verschobenen und spannungsgeteilten - Gleichspannung
zwischen den Elektroden und die Elektrodenabfragefunktion werden vorzugsweise über
einen Mikrocontroller durchgeführt. Dieser Mikrocontroller kann ferner auch eine zur
Erzeugung der Offset-Spannung zu nutzende Ausgangsspannung liefern. Vorzugsweise wird
der für die Offset-Spannung genutzte Ausgang des Mikrocontrollers über einen Widerstand
an dem bereits erwähnten Abgriffspunkt der Spannungsteilerschaltung angeschlossen.
Es wird auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.
[0020] Weiterhin kann die erfindungsgemäße Betriebsschaltung so ausgestaltet sein, dass
sie bei der EOL-Früherkennung nur dann anspricht, wenn die die Erkennung auslösende
Gleichspannung zwischen den Elektroden schon eine bestimmte Mindestzeit aufgetreten
ist. Die Erfahrung zeigt nämlich, dass es beim Betriebsbeginn und auch im Dauerbetrieb
zu kurzfristigen Phänomenen in der Entladungslampe kommen kann, die eine EOL-Früherkennung
auslösen könnten, also entsprechend hohe Gleichspannungen zwischen den Elektroden
verursachen. Durch Definition einer Mindesterfassungszeit kann solchen Fehlerkennungen
vorgebeugt werden. In Frage kommen bei dem bereits erwähnten Mikrocontroller beispielsweise
Schleifenabfragen oder Mittelwertsbildungen über eine bestimmte Zahl von Messwerten.
Wegen der ohnehin gegebenen thermischen Trägheit der Entladungslampe selbst kann diese
Zeitverzögerung gefahrlos toleriert werden.
[0021] Im übrigen lässt sich die Betriebsschaltung auch für eine Mehrzahl von Entladungslampen
auslegen, beispielsweise für zwei Entladungslampen. Vorzugsweise ist dann eine Serienschaltung
der Elektroden einer der Entladungslampen und einer Elektrode der anderen Entladungslampe
vorgesehen. Die verbleibende Elektrode kann dann mit Masse verbunden sein. Es wird
auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0022] Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele zur näheren Veranschaulichung der Erfindung
beschrieben, wobei die offenbarten Einzelmerkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich
sein können.
- Figur 1
- zeigt ein Prinzipschema des Schaltungsaufbaus einer erfindungsgemäßen Betriebsschaltung
für eine Niederdruckentladungslampe;
- Figur 2
- zeigt einen entsprechenden Aufbau einer Betriebsschaltung für zwei Niederdruckentladungslampen;
und
- Figur 3
- zeigt einen entsprechenden Aufbau in der Betriebsschaltung für zwei Niederdruckentladungslampen
nach einer alternativen Ausführungsform.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
[0023] In Figur 1 ist mit 1 eine Niederdruckentladungslampe eingezeichnet, die zwei Elektroden
2 und 3 enthält. Wie bei Niederdruckentladungslampen üblich, handelt es sich dabei
um vorheizbare Wendelelektroden. Die Elektroden 2 und 3 werden von einer hier nicht
näher dargestellten und im übrigen konventionellen Halbbrückenoszillatorschaltung
mit einer hochfrequenten Versorgungsleistung versorgt, so dass in der Entladungslampe
1 eine Entladung gezündet und aufrechterhalten werden kann. Zum Vorheizen der Elektroden
2 und 3 sind entsprechende Vorheizschaltungen vorgesehen, die ebenfalls konventionell
sein könnten und nicht näher dargestellt sind.
[0024] Die in Figur 1 jeweils linken Anschlüsse der Elektroden 2 und 3 sind an eine aus
zwei Widerständen 4 und 5 bestehende Spannungsteilerschaltung angeschlossen, mit der
eine zwischen den Elektroden 2 und 3 anliegende Gleichspannung geteilt wird. Das Bezugspotential
(Masse) liegt an dem anderen Anschluss der Elektrode 3. An dem Abgriffspunkt zwischen
den Widerständen 4 und 5 ist ein Eingang 6 eines Mikrocontrollers 7 angeschlossen.
Dieser Spannungseingang 6 ist über einen Kondensator 8 mit Masse verbunden, so dass
der Mikrocontroller 7 lediglich Gleichspannungssignale auswertet.
[0025] Der Abgriffspunkt zwischen den Widerständen 4 und 5 und damit der Spannungseingang
6 des Mikrocontrollers 7 sind über einen weiteren Widerstand 9 an eine Hilfsspannungsquelle
10 angeschlossen, die bei diesem Beispiel tatsächlich ebenfalls von dem Mikrocontroller
7 zur Verfügung gestellt wird. Ferner ist der nicht an die Spannungsteilerschaltung
4, 5 angeschlossene Anschluss der in Figur 1 oberen Elektrode 2 über einen Widerstand
11 an eine weitere Hilfsspannungsquelle 12 angeschlossen. Alle Spannungen sind dementsprechend
gegen Masse definiert. Die Hilfsspannungsquelle 12 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel
einer ohnehin vorhandenen Versorgungsspannung der Analogelektronik (beispielsweise
von MOSFET-Treibern) im Bereich von 12 - 18 V. Ihr Potential ist bei diesem Beispiel
damit etwas höher als das der Hilfsspannungsquelle 10 des Mikrocontrollers 7.
[0026] Wenn im fortlaufenden Betrieb der Entladungslampe 1 zwischen den Elektroden 2 und
3 eine Gleichspannung auftritt, so wird diese entsprechend den Widerständen 4, 5 und
9 an dem Spannungseingang 6 des Mikrocontrollers 7 heruntergeteilt. Durch die Widerstände
4, 5 und 9 kann also eine Pegelanpassung an die technischen Voraussetzungen des Mikrocontrollers
7 im Hinblick auf den Spannungseingang 6 vorgenommen werden. Da die hochfrequenten
Versorgungsspannungsanteile zwischen den Elektroden 2 und 3 über den Kondensator 8
mit relativ niedriger Impedanz an Masse kurzgeschlossen sind, andererseits die Widerstände
4 und 5 relativ große Werte haben, ist der Spannungseingang 6 von solchen hochfrequenten
Anteilen praktisch frei.
[0027] Mit Hilfe der Hilfsspannungsquelle 10 kann über den Widerstand 9 das Spannungsniveau
zwischen den Elektroden 2 und 3 effektiv verschoben werden. Dazu gibt die Hilfsspannungsquelle
10 eine Offset-Spannung vor, so dass sich unter Berücksichtigung der Zahlenverhältnisse
zwischen den Widerständen 4, 5 und 9 bei allen zulässigen Gleichspannungen zwischen
den Elektroden 2 und 3 an dem Spannungseingang 6 des Mikrocontrollers 7 immer die
gleiche Polarität ergibt. Dabei kommt es unvermeidlicherweise zu einer gewissen Veränderung
der Potentialverhältnisse in der Entladungslampe 1 selbst. Dieser Effekt ist jedoch
eher theoretisch, wenn die Widerstände 4 und 5 ausreichend groß sind. Praktische Auswirkungen
ergeben sich hierdurch nicht. Sollten sich hier Störungen ergeben, könnten die Hilfsspannungsquellen
10 und 12 auch intermittierend betrieben werden, also nur in bestimmten Zeitabständen
aktiviert werden, um eine Abfrage durchzuführen. Dann wäre der Einfluss auf die Entladungsphysik
auf diese vergleichsweise kurzen Zeitspannen beschränkt.
[0028] Die zweite Hilfsspannung 12 bietet eine Möglichkeit zur Elektrodenabfrage bezüglich
der Elektrode 2. Wenn diese Elektrode 2 vorhanden ist und leitet, wird das Potential
am Spannungseingang 6 von der Hilfsspannungsquelle 12 beeinflusst. Wenn die Elektrode
2 nicht vorhanden ist oder nicht mehr leitet, wird das Potential an dem Spannungseingang
6 lediglich durch die Spannungsteilerschaltung 9, 4 beeinflusst. Der Widerstand 11
dient der Einspeisung eines Hilfsstromes in den Messzweig.
[0029] In ähnlicher Weise funktioniert die Elektrodenabfrage bezüglich der Elektrode 3,
wobei der Massenanschluss als Bezugspotential dient. Fällt die Elektrode 3 aus, so
wird das Potential an dem Spannungseingang 6 durch die Spannungsteilerschaltung 5,
9 und 11 sowie die Hilfsspannungsquellen 10 und 12 bedingt. Wenn gar keine Entladungslampe
1 eingesetzt ist oder beide Elektroden 2, 3 ausgefallen sind, so bestimmt allein die
Hilfsspannungsquelle 10 das Niveau des Spannungseingangs 6.
[0030] Unter Verwendung zweier Hilfsspannungsquellen 10 und 12 (theoretisch auch mit nur
einer Hilfsspannungsquelle) können mit einem einzigen Spannungsmesseingang 6 des Mikrocontrollers
7 sowohl eine sehr einfache EOL-Früherkennung als auch eine doppelte Elektrodenabfrage
durchgeführt werden.
[0031] Der Mikrocontroller 7 kann durch einfache digitale Vorgänge wie über eine bestimmte
Zahl von Messvorgängen erstreckte Mittelwertsbildungen (z.B. von 0,5 s oder etwas
mehr) oder Schleifenabfragen für eine Nichtberücksichtigung der EOL-Früherkennung
sorgen, wenn der Effekt nur kurz auftritt. Neben dem Mikrocontroller sind nur vier
zusätzliche Widerstände notwendig (jedenfalls wenn die Offset-Spannung und die doppelte
Elektrodenabfrage gleichzeitig vorliegen). Wegen des verhältnismäßig moderaten Teilungsverhältnisses
der Spannungsteilerschaltung ergeben sich keine praxisrelevanten Schwierigkeiten mit
der Genauigkeit der Widerstände. Bei geschickter Wahl der Hilfsspannungen und der
Widerstandswerte stehen die denkbaren Spannungswerte an dem Spannungsmesseingang 6
in einer direkten 1:1-Beziehung zu den verschiedenen zu ermittelnden Betriebszuständen.
Typische quantitative Werte liegen bei 0 - 5V als Messbereich für den Spannungsmesseingang
6, bei 1V - 5V als Spannungswert der Hilfsspannungsquelle 10 und bei 5V - 500V als
Spannungswert für die Spannungshilfsquelle 12. Die Werte der Widerstände können beispielsweise
bei 3,9 kΩ bis 1 MΩ für 4, bei 47 kΩ bis 2,2 MΩ für 5, bei 3,9 kΩ bis 330 kΩ für 9
bei 47 kΩ bis 10 MΩ für 11, sowie bei 100 pF bis 1 µF für den Kondensator 8 liegen.
[0032] Als Beispiel soll der Widerstand 4 56 kΩ betragen, der Widerstand 5 330 kΩ und der
Widerstand 9 47 kΩ, der Widerstand 11 470 kΩ und der Kondensator 8 100 nF. Die Werte
der Hilfsspannungsquellen 10 und 12 sind 5V bzw. 15V. Dann ergeben sich folgende beispielhafte
Zuordnungen zwischen verschiedenen Betriebszuständen und Spannungswerten an dem Spannungsmesseingang
6: Bei noch nicht gestarteter Lampe 1, die jedoch intakt ist, beträgt die Spannung
am Punkt 6 3,10V.
[0033] Wenn die Lampe 1 noch nicht gestartet ist und die obere Wendel defekt ist, beträgt
der Messwert 2,72V, wenn die untere Wendel defekt ist, beträgt er über 5V und kann
durch den Messeingang 6 begrenzt sein. Wenn die Lampe 1 gestartet und in Ordnung ist,
liegt der Messwert bei 2,52V. Wenn die Lampe gestartet ist und sich eine Gleichspannung
zwischen den Elektroden in positiver Richtung von beispielsweise 20 V entwickelt hat,
liegt der Messwert bei 3,96 V, bei der gleichen Gleichspannung in negativer Richtung
bei 1,09 V. Damit erkennt man, dass bei geeigneter Dimensionierung der Spannungswert
an dem Messeingang 6 in eindeutigen Zusammenhang mit den verschiedenen Betriebszuständen
gebracht werden kann.
[0034] Die obenstehenden Aussagen gelten entsprechend für das zweite Ausführungsbeispiel
aus Figur 2, das sich gegenüber Figur 1 dadurch auszeichnet, dass zwei Entladungslampen
1 und 1' vorgesehen sind. Die Elektroden sind dementsprechend mit 2, 3, 2', 3' bezeichnet.
Figur 2 zeigt, dass die Elektroden 2, 3 und 2' unter Zuhilfenahme eines weiteren Widerstandes
13 (zur Verhinderung eines Kurzschlusses zwischen den Elektroden 2 und 3) an die Hilfsspannungsquelle
12 angeschlossen sind, während die Elektrode 3' wiederum an Masse angeschlossen ist.
Der restliche Aufbau ist (abgesehen von der Dimensionierung der eigentlichen Versorgungsschaltung)
identisch zu Figur 1. Man erkennt, dass sowohl eine Gleichspannung zwischen den Elektrode
2 und 3 als auch eine Gleichspannung zwischen den Elektroden 2' und 3' erfasst werden
können, weil sie sich in der Spannungsteilerschaltung 4, 5 addieren. Der theoretisch
denkbare Fall, dass sich die Gleichspannungen zwischen den Elektroden 2 und 3 einerseits
und 2' und 3' andererseits zeitlich parallel in genau passendem Verhältnis gegensinnig
entwickeln, so dass sie sich vollständig kompensieren, ist vor allem auch im Hinblick
auf den zeitlichen Verlauf der Entwicklung der Gleichspannungen zwischen Elektroden
so unwahrscheinlich, dass er für die praktische Anwendung nicht ins Gewicht fällt.
[0035] Ferner sind die Elektroden 2, 3 und 2' über die Hilfsspannungsquelle 12 abfragbar.
Bei dieser Ausführungsform kann also der Ausfall oder das Nichtvorhandensein jeder
Elektrode detektiert werden.
[0036] Ein Ausfall der Elektroden 2, 3 und 2' ist jedoch über die Elektrodenabfrage nicht
unterscheidbar.
[0037] Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer Betriebsschaltung, die ebenfalls
über zwei Entladungslampen 1 und 1' ausgelegt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
erfolgt die beschriebene Wendelabfrage jeweils nur für die untere Elektrode 3 bzw.
3', weil diese bei der Anwendung das "kalte Ende" der Lampe 1 bzw. 1' bildet. Aus
diesem Grund können hier zwei parallel arbeitende Lampen 1 und 1' in besonders einfacher
Weise mit einer einheitlichen Schaltung überwacht werden. Die EOL-Früherkennung erfolgt
jeweils über die bereits erläuterten Widerstände 4 und 5 bzw. 4' und 5'. Wenn die
Gleichspannung zwischen den Elektroden 2 und 3 bzw. zwischen den Elektroden 2' und
3' zu groß wird, wird dies genauso erfasst wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
aus Figur 1. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass sich an dem Spannungsmesseingang
6 Gleichspannungen zwischen den Elektroden beider Lampen 1 und 1' bemerkbar machen.
Die theoretisch denkbare Situation einer genau gegenläufigen Entwicklung von Gleichspannungen
in den gleichen Lampen, die sich am Spannungsmesseingang 6 kompensieren, ist für die
Praxis irrelevant, weil äußerst unwahrscheinlich. Es kann allerdings vorkommen, dass
sich bei beiden Lampen 1 und 1' jeweils bereits Spannungen ausgebildet haben und somit
eine Auslösung bei Überschreiten eines Stellenwerts erfolgt, wenn keine der beiden
Gleichspannungen genau diesem Schwellenwert entspricht. Andererseits kommt es in der
Praxis auf die genaue Größe des Schwellenwertes nicht unbedingt an, so dass in der
in Figur 3 skizzierten Art und Weise praktisch gut gearbeitet werden kann.
1. Betriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe (1, 1') mit Lampenelektroden
(2, 3, 2', 3') und einer EOL-Erkennungsschaltung (4-13) für eine Früherkennung eines
zu erwartenden Elektrodenausfalls,
dadurch gekennzeichnet, dass die EOL-Erkennungsschaltung (4-13) die Gleichspannung zwischen den Elektroden (2,
3, 2', 3') messen kann, um anhand der gemessenen Gleichspannung die Früherkennung
durchzuführen,
und die EOL-Erkennungsschaltung (4-13) eine Elektrodenabfragefunktion aufweist,
wobei die EOL-Erkennungsschaltung (4-13) mit jeweils einem ersten Anschluss, zumindest
einer Elektrode (2, 3, 2', 3') verbunden ist, deren anderer zweiter Anschluss mit
einem Bezugspotential (12) verbunden ist, so dass durch Überprüfung der elektrischen
Verbindung über die Elektrode (2, 3, 2', 3') zu dem Bezugspotential (12) eine Elektrodenabfrage
durchgeführt werden kann.
2. Betriebsschaltung nach Anspruch 1, bei der die EOL-Erkennungsschaltung (4-13) mit
jeweils einem ersten Anschluss beider Elektroden (2, 3, 2', 3') verbunden ist, deren
jeweils anderer zweiter Anschluss mit einem jeweiligen Bezugspotential (12) verbunden
ist, so dass durch Überprüfen der elektrischen Verbindung über die jeweilige Elektrode
(2, 3, 2', 3') zu dem jeweiligen Bezugspotential (12) eine Elektrodenabfrage durchgeführt
werden kann.
3. Betriebsschaltung nach Anspruch 2, bei der das/eines der beiden Bezugspotential(e)
Masse ist.
4. Betriebsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die EOL-Erkennungsschaltung
(4-13) die Elektrodenabfrage über denselben Messeingang (6) und dieselben Elektrodenabgriffe
durchführt wie die Messung der Gleichspannung zwischen den Elektroden (2, 3, 2', 3').
5. Betriebsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Gleichspannung
zwischen den Elektroden (2, 3, 2', 3') durch eine Offset-Spannung (10) so verändert
werden kann, dass bei der Messung der veränderten Gleichspannung zwischen den Elektroden
(2, 3, 2', 3') durch die EOL-Erkennungsschaltung (4-13) nur eine Polarität auftritt.
6. Betriebsschaltung nach Anspruch 5, bei der zwischen den Elektroden (2, 3, 2', 3')
eine Spannungsteilerschaltung (4, 5) mit einem Abgriffspunkt für die EOL-Erkennungsschaltung
(4-13) vorgesehen ist.
7. Betriebsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die EOL-Erkennungsschaltung
(4-13) einen Mikrocontroller (7) zum Messen der Gleichspannung zwischen den Elektroden
(2, 3, 2', 3') und für die Elektrodenabfragefunktion aufweist.
8. Betriebsschaltung nach Anspruch 7, bei der der Mikrocontroller (7) eine Ausgangsspannung
(10) liefern kann, die zur Erzeugung der Offset-Spannung genutzt wird.
9. Betriebsschaltung nach Anspruch 6 und Anspruch 8, bei der der Ausgang (10) des Mikrocontrollers
(7) für die Offset-Spannung über einen Widerstand (9) an dem Abgriffspunkt der Spannungsteilerschaltung
(4, 5) angeschlossen ist.
10. Betriebsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die EOL-Erkennungsschaltung
(4-13) dazu ausgelegt ist, bei einer über einem bestimmten Wert liegenden Gleichspannung
zwischen den Elektroden (2, 3, 2', 3') nur dann ein die Früherkennung anzeigendes
Signal zu erzeugen, wenn die Gleichspannung schon eine bestimmte Mindestzeit aufgetreten
ist.
11. Betriebsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die für zwei Entladungslampen
(1, 1') ausgelegt ist, wobei die Elektroden (2, 3) einer der Entladungslampen (1)
und eine Elektrode (2') der anderen Entladungslampe (1') über einen Widerstand (13)
in Serie geschaltet und an einem Elektrodenabgriff angeschlossen sind und die andere
Elektrode (3') der anderen Entladungslampe (1') mit Masse verbunden ist.