Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Vorschaltgerät für
Entladungslampen, und zwar konkret für solche Entladungslampen, die vorheizbare Elektroden
aufweisen.
Stand der Technik
[0002] Elektronische Vorschaltgeräte für den Betrieb von Entladungslampen, auch solche,
welche dazu ausgelegt sind, Entladungslampen mit vorheizbaren Elektroden zu betreiben,
sind an sich bekannt. Grundsätzlich erzeugt ein elektronisches Vorschaltgerät aus
einer gegebenen Versorgung, beispielsweise einer Netzversorgung, eine Versorgungsleistung
für eine angeschlossene Entladungslampe, welche die für den Betrieb der Entladungslampe
notwendigen Charakteristika aufweist, insbesondere eine hochfrequente Wechselspannungsversorgung.
[0003] Oft werden die Elektroden einer Entladungslampe vor dem Zünden der Entladung vorgeheizt.
Auf diese Weise lässt sich die Emissionsfähigkeit der Elektroden verbessern und ihre
Lebensdauer verlängern. Ein Vorheizvorgang dauert typischerweise zwischen 0,4 s und
etwas mehr als 2 s und erfolgt nach einem in einer Ablaufsteuerung festgelegten Vorheizprogramm.
[0004] In der Schrift
EP 0 594 880 A1 (Tobler) ist ein Verfahren zum Vorheizen und Zünden von Leuchtstofflampen mit heizbaren Lampenkathoden
beschrieben. Das Verhältnis des Widerstands einer Lampenkathode im heißen Zustand
zum Widerstand im kalten Zustand legt die Dauer des Vorheizvorgangs fest.
[0005] In der Schrift
WO 02/19778 A2 (Giannopoulos) ist eine Kombination aus einer Gasentladungslampe und einem elektronischen Betriebsgerät
beschrieben. Die Lampe ist mit Impedanzelementen an ihren Elektroden ausgestattet
anhand derer das Betriebsgerät den Lampentyp erkennt.
[0006] In der Schrift
DE 198 50 441 A1 (Keggenhoff) ist ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchtstofflampe beschrieben. In einer speziellen
Ausführung dieses Verfahrens wird zur Lampenerkennung schrittweise ein Vorheizstrom
erhöht, bis sich ein vorgegebener Elektrodenwiderstand ergibt.
Darstellung der Erfindung
[0007] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein verbessertes Vorschaltgerät für Entladungslampen
mit vorheizbaren Elektroden anzugeben.
[0008] Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer
Entladungslampe gemäß Anspruch 1.
[0009] Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0010] Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein einfaches Ausführen eines vorgegebenen
Vorheizablaufes zu einem unbefriedigenden Ergebnis des Vorheizvorganges führen kann.
Auch wenn ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb von Entladungslampen des jeweils
immer gleichen Typs ausgelegt und benutzt wird; kann der Vorheizvorgang doch bei jeder
einzelnen Entladungslampe leicht unterschiedlich verlaufen. Ein von Lampe zu Lampe
unterschiedlicher Verlauf des Vorheizvorganges kann in Fertigungstoleranzen der vorheizbaren
Elektroden und Toleranzen der Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes begründet
sein.
[0011] Etwa könnten bei der Verwendung eines stereotypen Vorheizablaufes die vorheizbaren
Elektroden der einen Entladungslampe nach Ablauf der Vorheizzeit nicht die gewünschte
Temperatur erreichen, während im Extremfall die Vorheizspannung über den Elektroden
einer anderen Entladungslampe zum Zünden einer unerwünschten Querentladung führt.
[0012] Angestrebt ist eine möglichst kurze Vorheizzeit, d.h. es sollen möglichst große Vorheizströme
bzw. Vorheizspannungen verwendet werden, ohne dass über den Elektroden eine Spannung
auftritt, welche zu einer Querentladung führt.
[0013] Das erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät weist eine Messvorrichtung auf,
welche dazu ausgelegt ist, während des Vorheizvorganges die Temperatur mindestens
einer Elektrode mindestens einer angeschlossenen Entladungslampe zu messen. Zur Messung
der Elektrodentemperatur kann eine beliebige zu dieser korrelierte Eigenschaft gemessen
werden. Geeignete Größen werden im Rahmen der abhängigen Ansprüche abgehandelt.
[0014] Eine Steuervorrichtung vergleicht die Messwerte der Messvorrichtung mit Standardwerten
der zur Elektrodentemperatur korrelierten Größe. Bei einer Abweichung zwischen Mess-
und Standardwert passt die Steuereinrichtung durch Änderung eines Betriebsparameters
des elektronischen Vorschaltgerätes den folgenden Verlauf des Vorheizvorganges an,
so dass die zu erwartende Abweichung zwischen einer folgenden Messung und einem entsprechenden
Standardwert kleiner wird. Dieser Vorgang ist also vom Prinzip her eine Regelung.
[0015] Je mehr Messungen während des Vorheizvorganges durchgeführt werden, desto besser
kann der Verlauf der Elektrodentemperatur nachvollzogen werden und um so besser kann
die Steuereinrichtung anpassend in den Verlauf des Vorheizvorganges eingreifen. Viele
Messungen und Anpassungen bedeuten aber einen gewissen Aufwand; die Elektronik muss
entsprechend ausgelegt sein.
[0016] Bei einer diesbezüglich minimalistischen Ausführungsform der Erfindung wird nur einmal
eine zur Elektrodentemperatur korrelierte Größe gemessen, vorzugsweise im mittleren
Bereich des zu erwartenden Vorheizintervalles. Ansprechend auf diese Messung folgt,
wenn nötig, ein Eingriff der Steuervorrichtung.
[0017] Beispiele für Betriebsparameter des elektronischen Vorschaltgerätes, welche sich
zur Anpassung des Verlaufes der Elektrodentemperatur während des Vorheizvorganges
eignen, sind: der Vorheizstrom durch die Elektroden, die Vorheizspannung an den Elektroden,
die Frequenz der vom elektronischen Vorschaltgerät erzeugten hochfrequenten Wechselspannungsversorgung
und das Tastverhältnis eben dieser Wechselspannungsversorgung.
[0018] Die Standardwerte der zur Elektrodentemperatur korrelierten Größe können in einer
Speichervorrichtung innerhalb des elektronischen Vorschaltgerätes abgelegt sein, oder
aber auch fest verdrahtet in Form einer elektronischen Schaltung, beispielsweise einer
Schaltung, welche Schwellenwertelemente (Komparatoren) aufweist, denen die Messwerte
zugeführt werden und deren Schwellenwerte darüber entscheiden, ob eine Abweichung
von den Standardwerten vorliegt. Ein solche Schaltung könnte gleichzeitig auch die
Steuervorrichtung implementieren.
[0019] Aufgrund der Anpassung des Verlaufes des Vorheizvorganges an Standardwerte durch
die Steuervorrichtung kann ein erfindungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät auch
eine erhöhte Flexibilität bei der Verwendung unterschiedlicher Lampentypen aufweisen.
Obwohl unterschiedliche Lampentypen unterschiedliche Elektroden aufweisen können,
kann durch die Steuerschaltung auf einen effizienten Vorheizvorgang hingewirkt werden.
[0020] Vorzugsweise ist die Messvorrichtung dazu ausgelegt, als zu der Elektrodentemperatur
korrelierte Größe den Elektrodenwiderstand zu messen. Die Elektroden stellen einen
ohmschen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten dar. Der Elektrodenwiderstand
während der Vorheizzeit ergibt sich aus der Vorheizspannung und dem Vorheizstrom,
ist also leicht zu bestimmen.
[0021] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Messvorrichtung dazu
ausgelegt, den Kaltwiderstand einer der Elektroden einer angeschlossenen Entladungslampe
nach dem Einschalten des elektronischen Vorschaltgerätes und vor oder mit dem Beginn
des Vorheizvorganges zu messen. Unter dem Kaltwiderstand einer Elektrode wird hier
der Widerstand einer Elektrode verstanden, wenn ihre Temperatur der Umgebungstemperatur
entspricht. Auch bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Elektrodenwiderstand
während der Vorheizzeit von der Messvorrichtung gemessen. Der Quotient aus aktuellem
Elektrodenwiderstand, also dem Warmwiderstand, und dem Kaltwiderstand ist, genau wie
der Elektrodenwiderstand selbst, zur Temperatur der Elektroden näherungsweise proportional.
Da durch den Kaltwiderstand geteilt wird, wird aber eine diesbezüglich normierte Größe
verwendet. Dies ist interessant, weil der Kaltwiderstand durchaus von Lampe zu Lampe
variieren kann, aber nichts über den Temperaturverlauf während des Vorheizvorganges
aussagt. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung dazu ausgelegt sein, die Bestimmung
des Quotienten aus dem von der Messvorrichtung gemessenen Kaltwiderstand und dem ebenfalls
von der Messvorrichtung gemessenen Warmwiderstand vorzunehmen.
[0022] Der Quotient aus dem aktuellen Widerstand einer der Elektroden und dem Kaltwiderstand
ist nicht nur zur Anpassung an einen Standardverlauf des Vorheizvorganges interessant,
sondern auch, um mittels der Messvorrichtung außergewöhnliche Vorgänge festzustellen,
auf die mittels der Steuervorrichtung entsprechend reagiert werden kann.
[0023] Dass über die Steuervorrichtung in den Verlauf des Vorheizvorganges eingegriffen
werden kann, muss nicht heißen, dass der Verlauf der Elektrodentemperatur in jedem
Fall den Standardwerten entsprechen muss. Abweichungen sind, insbesondere bei wenigen
Messwerten, möglich. Beispielsweise kann die Elektrodentemperatur früher als erwartet
einen ausreichenden Wert erreichen. Um die Vorheizzeit zu minimieren, sollte dann,
beispielsweise über die Steuerschaltung, die Zündung veranlasst werden. Vorzugsweise
wird, sobald der Quotient aus aktuellem Elektrodenwiderstand und Kaltwiderstand während
der Vorheizzeit einen Wert zwischen 4 und 7 erreicht, die Entladung gezündet. Bevorzugter
ist eine untere Schranke für die Zündung der Entladung von 4,5 und unabhängig davon
eine obere Schranke von 6.
[0024] Übersteigt die Spannung an einer Elektrode einer angeschlossenen Entladungslampe
während des Vorheizvorganges einen kritischen Wert, so kann eine Querentladung auftreten.
Querentladungen sind nicht erwünscht, u.a. weil mit einer Querentladung die Elektrodentemperatur
wieder abnimmt. Bei geringerer Temperatur ist die Elektrode weniger emissionsfähig
und ein Zünden der Entladung bei einer zu geringen Temperatur erhöht den Verschleiß.
Querentladungen können an einem nicht monotonen Verlauf einer zur Elektrodentemperatur
korrelierten Größe erkannt werden. Ist eine Querentladung festgestellt, so ist eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dazu ausgelegt, eine Zündung einzuleiten.
[0025] Ein Rückgang der Temperatur über einer Elektrode kann anhand eines nichtmonotonen
Verlaufes einer zur Elektrodentemperatur korrelierten Größe innerhalb der Vorheizzeit
festgestellt werden. Etwa nimmt bei einer Querentladung über der Elektrode auch Ihr
Widerstand und die über ihr abfallende Spannung ab. Der Strom durch die Elektrode
nimmt jedoch aufgrund des geringeren Widerstandes zu. Wie stark diese Verhaltenweisen
ausgeprägt sind, hängt auch davon ab, ob die Heizleistungsversorgung eher eine Spannungsquellencharakteristik
oder eine Stromquellencharakteristik hat. Real werden die Eigenschaften der Heizleistungsversorgung
zwischen diesen Extremen liegen.
[0026] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zu der Elektrodentemperatur
korrelierte Größe, welche zur Querentladungsdetektion herangezogen wird, die Spannung
über einer der Elektroden
[0027] Hat das elektronische Vorschaltgerät eine ausgesprochene Stromquellencharakteristik,
so ist es sinnvoll, zur Querentladungsdetektion die Spannung über einer der Elektroden
zu beobachten. Ist das elektronische Vorschaltgerät eine ausgesprochene Spannungsquelle,
so bietet sich eine Querentladungsdetektion über den Quotienten aus Warm- und Kaltwiderstand,
welcher über eine Strommessung bestimmt wird, an.
[0028] Um die zur Temperatur korrelierende Größe einer der Elektroden während des Vorheizvorganges
zu verfolgen, wird diese Größe vorzugsweise zumindest alle 100 ms von der Messvorrichtung
gemessen. Bei den üblichen Vorheizzeiten sind so mehrere Messungen während des Vorheizvorganges
möglich.
[0029] Soll das elektronische Vorschaltgerät nicht nur mit einem, sondern mit mehreren verschiedenen
Lampentypen betrieben werden können, so kann vorteilhaft eine Lampentyperkennung eingesetzt
werden. Vorzugsweise wird der Lampentyp über eine Messung des Kaltwiderstandes einer
Elektrode einer angeschlossenen Entladungslampe festgestellt. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung ist die Speichervorrichtung dazu ausgelegt, für verschiedene
Lampentypen jeweils einen Satz passender Vorheizparameter zu speichern, beispielsweise
die Vorheizdauer, Standardwerte für den Heizstrom und die Heizspannung und die maximal
erlaubte Heizspannung. Hat das elektronische Vorschaltgerät anhand des Kaltwiderstandes
den angeschlossenen Lampentyp erkannt, so steuert die Steuervorrichtung den Vorheizvorgang
entsprechend den dem Lampentyp entsprechenden Standardwerten.
[0030] Beim Betrieb am Versorgungsnetz kann es vorkommen, dass zwischenzeitlich dieses Versorgungsnetz
ausfällt. Das elektronische Vorschaltgerät kann mit einem Zeitglied ausgestattet sein,
um festzustellen, ob die Netzunterbrechung kürzer war, als eine vorgegebene Dauer.
Ist dies der Fall, so wird nach der Netzunterbrechung keine Messung des Kaltwiderstandes
durchgeführt, anderenfalls schon.
[0031] Die vorstehende und die folgende Beschreibung der einzelnen Merkmale beziehen sich
auf die Vorrichtungskategorie und auch auf ein der Erfindung entsprechendes Verfahren,
ohne dass dies im Einzelnen noch explizit erwähnt wird.
[0032] Die Erfindung betrifft also grundsätzlich auch ein Verfahren zum Betrieb einer mit
vorheizbaren Elektroden ausgestatteten Entladungslampe, mit den Schritten: Anschließen
der Entladungslampe, Messen einer zu der durch das Vorheizen erhöhten Elektrodentemperatur
korrelierten Größe zumindest einer der Elektroden während des Vorheizvorganges mit
einer Messvorrichtung, Anpassen der Elektrodentemperatur während des Vorheizvorganges
durch Einstellung eines Betriebsparameters des elektronischen Vorschaltgerätes mittels
einer auf die Messung ansprechenden Steuervorrichtung, und bezieht sich auch auf die
vorstehend und nachfolgend implizit auch für dieses Verfahren erläuterten Ausgestaltungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0033] Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert
werden. Die dabei offenbarten Einzelmerkmale können auch in anderen Kombinationen
erfindungswesentlich sein.
- Figur 1
- zeigt ein Schaltungsdiagramm eines erfindungsgemäßen elekt- ronischen Vorschaltgerätes.
- Figur 2
- zeigt einen Zeitverlauf einer zur Elektrodentemperatur korrelier- ten Größe.
- Figur 3
- zeigt einen Zeitverlauf einer zur Elektrodentemperatur korrelier- ten Größe und eines
zugehörigen Heizstromes, welcher wäh- rend des Vorheizvorganges angepasst wird.
- Figur 4
- zeigt eine Variation der Figur 2.
- Figur 5
- zeigt eine weitere Variation der Figur 2.
- Figur 6
- zeigt noch eine Variation der Figur 2.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
[0034] Figur 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts.
[0035] Das elektronische Vorschaltgerät wird aus den Netzversorgungsleitungen N1 und N2
gespeist. Ein Generator G erzeugt aus der gegebenen Netzversorgung N1, N2 eine Versorgungsleistung
für eine angeschlossene Niederdruckentladungslampe LA. Der Generator G enthält einen
Gleichrichter zur Gleichrichtung der Wechselspannungsversorgung, eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung
für eine möglichst sinusförmige Stromentnahme aus der Netzversorgung, einen Zwischenkreiskondensator
und einen Halbbrückeninverter, wobei über dem Zwischenkreiskondensator die zur Versorgung
des Halbbrückeninverters notwendige Gleichspannung anliegt. Der Halbbrückeninverter
erzeugt eine hochfrequente Wechselspannung zwischen dem Ausgang A1 und dem Bezugspotential
GND bzw. dem anderen Potential der Zwischenkreisspannung.
[0036] Zwischen dem ersten Ausgang A1 und dem Bezugspotential GND ist eine Serienschaltung
aus einer Lampendrossel L, einem Koppelkondensator CC, einem Lampenanschluss KL1A,
der Niederdruckentladungslampe LA, einem Lampenanschluss KL2A und einem Widerstand
R1 geschaltet. Parallel zu der Serienschaltung aus dem Lampenanschluss KL1A, der Niederdruckentladungslampe
LA und dem Lampenanschluss KL2A ist eine Serienschaltung aus einem Lampenanschluss
KL1 B, einem Resonanzkondensator CR und einem Lampenanschluss KL2B geschaltet. Zwischen
den Lampenanschlüssen KL1 A und KL1 B liegt die Elektrode E1 und zwischen den Lampenanschlüssen
KL2A und KL2B liegt die Elektrode E2.
[0037] Zwischen dem Lampenanschluss KL2A und dem Widerstand R1 liegt ein Verbindungsknoten
K1. Zwischen einen zweiten Ausgang am Generator A2 und den Verbindungsknoten K1 ist
eine Steuervorrichtung C und eine Messvorrichtung M geschaltet. Die Steuervorrichtung
C und die Messvorrichtung M sind Teil eines Mikrocontrollers, und sind daher mit einer
gemeinsamen Umfassung gezeichnet. Sowohl die Steuervorrichtung C als auch die Messvorrichtung
M weisen einen Bezug zum Bezugspotential GND auf. Die Steuervorrichtung C kann über
eine Steuerleitung SL Betriebsparameter des Generators G einstellen, hier den Heizstrom.
Die Messvorrichtung ist über den Knoten K1 in Serie zum Bezugspotential GND geschaltet.
Weiter ist die Messvorrichtung M über den Lampenanschluss KL2B in Serie zu dem Resonanzkondensator
CR geschaltet. Zwischen dem Resonanzkondensator CR und der Messvorrichtung M liegt
ein Verbindungsknoten K2. An diesem Verbindungsknoten ist der Lampenanschluss KL2B
angeschlossen.
[0038] Die über dem Widerstand R1 abfallende Spannung ist proportional zu dem durch die
Elektrode E2 zwischen den Lampenanschlüssen KL2A und KL2B fließenden Strom. Die Spannung
über dem Widerstand R1 kann von der Messvorrichtung M erfasst werden. Die Spannung
zwischen den Lampenanschlüssen KL2A und KL2B kann von der Messvorrichtung M auch erfasst
werden.
[0039] Figur 2 zeigt einen typischen Verlauf einer zur Elektrodentemperatur der Niederdruckentladungslampe
LA korrelierten Größe während des Vorheizvorganges. Die Messvorrichtung M misst, hier
10 mal, während der Vorheizzeit den Widerstand RW der Elektrode E2 zwischen den Lampenanschlüssen
KL2A und KL2B. Der Vorheizvorgang beginnt zur Zeit t0 und endet zur Zeit t1. Mit steigender
Temperatur nimmt auch der Widerstand RW der Elektrode zu und erreicht zum Ende t1
der Vorheizzeit, hier nach 0,5 s, seinen bis dahin höchsten Wert. Bevor der Vorheizvorgang
zu einer wesentlichen, Aufheizung geführt hat, hat der Elektrodenwiderstand den Wert
RK, seinen Kaltwiderstand. Als zur Elektrodentemperatur korrelierte Größe ist hier
der Quotient aus RW und RK als Funktion der Zeit dargestellt, welcher am Ende t1 der
Vorheizzeit den Wert 5 erreicht, was einer Elektrodentemperatur von fast 800 °C entspricht.
[0040] Figur 3a zeigt einen Zeitverlauf des Quotienten aus Warm- und Kaltwiderstand und
Figur 3b zeigt den zugehörigen Heizstrom IE2, den Heizstrom durch Elektrode 2, welcher
während des Vorheizvorganges angepasst wird. In der Steuervorrichtung C sind für verschiedene
Lampentypen jeweils fünf im Laufe des Vorheizvorgangs auftauchende Standardwerte für
den Quotienten aus Warm- und Kaltwiderstand und den Heizstrom abgelegt. Vor Beginn
des Vorheizvorganges bestimmt die Messvorrichtung M den Kaltwiderstand der Elektrode
E2. Anhand des Kaltwiderstandes RK der Elektrode E2 wird der Lampentyp detektiert
und die dem detektierten Lampentyp entsprechenden Standardwerte als Vergleichsmaßstab
für die Steuervorrichtung C für den Vorheizvorgang selektiert. Die Kreuze in den Figuren
3a und 3b entsprechen jeweils den in der Steuervorrichtung abgelegten Standardwerten.
Die durchgezogene Linie in Figur 3a entspricht dem tatsächlichen Verlauf des Quotienten
aus Warm- und Kaltwiderstand und die durchgezogene Linie in Figur 3b entspricht dem
tatsächlichen Verlauf des Heizstromes während der Vorheizzeit. In Figur 3a sieht man,
dass der Quotient aus Warm- und Kaltwiderstand zunächst nicht schnell genug zunimmt,
um den Standardwerten zu entsprechen. Die Steuervorrichtung greift anpassend ein und
erhöht den Heizstrom, so dass der Quotient aus Warm- und Kaltwiderstand eine größere
Steigung aufweist. Die Heizstromänderung ist hier proportional gewählt zur Differenz
aus dem gemessenen Quotienten aus Warm- und Kaltwiderstand und dem zugehörigen Standardwert.
[0041] Figur 4 zeigt den Quotienten aus RW und RK als Funktion der Zeit während des Vorheizvorganges
für zwei unterschiedliche Vorheizvorgänge. Bei dem ersten Vorheizvorgang (punktgestrichelte
Linie) sieht man einen typischen Verlauf, wie in Figur 2. Der Vorheizvorgang ist zum
Zeitpunkt t1 beendet. Bei dem zweiten Vorheizvorgang (durchgezogene Linie) erreicht
der Quotient den Wert 5 vor dem erwarteten Ende t1 der Vorheizzeit. Wenn allerdings
der Quotient den Wert 5 erreicht, ist die Elektrode heiß genug und die Entladung wird
gezündet.
[0042] Tritt während des Vorheizvorganges an der Elektrode E2 eine Querentladung auf, so
fällt die zunächst angestiegene Temperatur der Elektrode wieder ab. Dies ist in Figur
5 gezeigt und äußert sich auch darin, dass der Quotient aus dem aktuellen Elektrodenwiderstand
RW und dem Kaltwiderstand RK absinkt. Die Messvorrichtung M nimmt hier in dem Intervall
zwischen t0 und t1 zehn Messungen des Elektrodenwiderstandes RW vor. Fällt der Elektrodenwiderstand
innerhalb dieses Intervalls, nachdem er zunächst gestiegen ist, so ist dies ein Anzeichen
für eine Querentladung; die Entladung wird gezündet.
[0043] Ähnlich verhält es sich mit Figur 6. Tritt eine Querentladung über einer der Elektroden
auf, so bricht die Spannung über dieser Elektrode ein. Die Spannung UKL2 über der
Elektrode E2 wird von der Messvorrichtung M gemessen. Fällt die Spannung UKL2 während
des Vorheizvorganges, nachdem sie zunächst gestiegen ist, so wird auch hier über die
Steuervorrichtung C die Zündung der Entladung veranlasst.
1. Elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer Entladungslampe (LA) mit vorheizbaren
Elektroden (E1, E2), aufweisend
- eine Messvorrichtung (M), welche dazu ausgelegt ist, während des Vorheizvorganges
eine zu der durch einen Vorheizstrom erhöhten Elektrodentemperatur korrelierte Größe
(RW, UKL2) zumindest einer der Elektroden (E1, E2) einer angeschlossenen Entladungslampe
(LA) zu messen,
- eine Steuerschaltung (C), die dazu ausgelegt ist, den Quotienten (RW/RK) aus dem
aktuellen Warmwiderstand (RW) und dem anfänglichen Kaltwiderstand (RK) einer der Elektroden
(E1, E2) zu ermitteln,
- eine Speichervorrichtung (C), in der Standardwerte für den Quotienten aus Warm-
und Kaltwiderstand (RW/RK) abgelegt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (C) den Vorheizstrom proportional zur Differenz aus den in
Zeitabständen gemessenen Quotienten aus Warm- und Kaltwiderstand (RW/RK) und dem zugehörigen
Standardwert ändert.
2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1, welches dazu ausgelegt ist, die Entladung
zu zünden, wenn der Quotient (RW/RK) aus Warm- und Kaltwiderstand (RW, RK) eine obere
Schranke überschreitet.
3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 3, bei dem die obere Schranke größer oder
gleich 4 und kleiner oder gleich 7 ist.
4. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die
Steuerschaltung (C) dazu ausgelegt ist, bei einem nicht monotonen Verlauf einer zu
Elektrodentemperatur korrelierten Größe (RW, UKL2) während des Vorheizvorganges die
Entladung zu zünden.
5. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 4, bei dem die korrelierte Größe die Spannung
(UKL2) über einer der Elektroden (E1, E2) ist.
6. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die
Messvorrichtung (M) dazu ausgelegt ist, die zur Elektrodentemperatur korrelierte Größe
(RW, U) zumindest einer der Elektroden (E1, E2) zumindest alle 100 ms zu messen.
7. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches eine
Speichervorrichtung (C) aufweist und bei der in der Speichervorrichtung (C) für verschiedene
Lampentypen jeweils Standardwerte abgelegt sind und bei dem die Messvorrichtung (M)
dazu ausgelegt ist,
- nach dem Einschalten des elektronischen Vorschaltgerätes und vor Beginn des Vorheizvorganges
der Elektroden (E1, E2), den Kaltwiderstand (RK) einer der Elektroden (E1, E2) zu
erfassen,
- anhand des Kaltwiderstandes (RK) einer der Elektroden (E1, E2), den Lampentyp zu
detektieren und
- die dem detektierten Lampentyp entsprechenden Standardwerte als Vergleichsmaßstab
für die Steuervorrichtung (C) für den Vorheizvorgang zu selektieren.
8. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Betrieb einer
Niederdruckentladungslampe (LA).
1. Electronic ballast for operating a discharge lamp (LA) having preheatable electrodes
(E1, E2), having
- a measuring apparatus (M), which is designed to measure, during the preheating process,
a variable (RW, UKL2), which is correlated with the electrode temperature increased
by a preheating current, of at least one of the electrodes (E1, E2) of a connected
discharge lamp (LA),
- a control circuit (C), which is designed to determine the quotient (RW/RK) of the
present warm resistance (RW) and the initial cold resistance (RK) of one of the electrodes
(E1, E2),
- a storage apparatus (C), in which standard values for the quotient of the warm resistance
and the cold resistance (RW/RK) are stored,
characterized in that the control apparatus (C) changes the preheating current proportionally with respect
to the difference between the quotients of the warm resistance and the cold resistance
(RW/RK), which quotients are measured at time intervals.
2. Electronic ballast according to Claim 1, which is designed to ignite the discharge
if the quotient (RW/RK) of the warm resistance and the cold resistance (RW, RK) exceeds
an upper barrier.
3. Electronic ballast according to Claim 2, in which the upper barrier is greater than
or equal to 4 and less than or equal to 7.
4. Electronic ballast according to one of the preceding claims, in which the control
circuit (C) is designed to ignite the discharge in the case of a non-monotonic profile
of a variable (RW, UKL2), which is correlated with the electrode temperature, during
the preheating process.
5. Electronic ballast according to Claim 4, in which the correlated variable is the voltage
(UKL2) across one of the electrodes (E1, E2).
6. Electronic ballast according to one of the preceding claims, in which the measuring
apparatus (M) is designed to measure the variable (RW, U), which is correlated with
the electrode temperature, of at least one of the electrodes (E1, E2) at least every
100 ms.
7. Electronic ballast according to one of the preceding claims, which has a storage apparatus
(C) and in the case of which in each case standard values are stored in the storage
apparatus (C) for various lamp types and in the case of which the measuring apparatus
(M) is designed
- to detect the cold resistance (RK) of one of the electrodes (E1, E2) once the electronic
ballast has been switched on and prior to the start of the preheating process of the
electrodes (E1, E2),
- to detect the lamp type on the basis of the cold resistance (RK) of one of the electrodes
(E1, E2), and
- to select the standard values corresponding to the detected lamp type as the comparison
scale for the control apparatus (C) for the preheating process.
8. Electronic ballast according to one of the preceding claims for operating a low-pressure
discharge lamp (LA).
1. Ballast électronique pour faire fonctionner une lampe ( LA ) à décharge ayant des
électrodes ( E1,E2 ) pouvant être préchauffées au préalable, comprenant
- un dispositif ( M ) de mesure conçu pour mesurer, pendant l'opération de chauffage
préalable, une grandeur ( RW,UKL2 ) d'au moins l'une des électrodes ( E1,E2 ) d'une
lampe ( LA ) à décharge raccordée, corrélée à la température d'électrode élevée par
un courant de chauffage préalable,
- un circuit ( C ) de commande conçu pour déterminer le quotient ( RW/RK ) de la résistance
( RW ) à chaud instantanée et de la résistance ( RK ) à froid initiale de l'une des
électrodes ( E1,E2 ),
- un dispositif ( C ) de mémoire dans lequel sont mémorisées des valeurs normalisées
des quotients de la résistance à chaud à la résistance à froid ( RW/RK ),
caractérisé en ce que le dispositif ( C ) de commande modifie le courant de chauffage préalable proportionnellement
à la différence des quotients ( RW/RK ), mesurés à des intervalles de temps, de la
résistance à chaud à la résistance à froid et de la valeur normalisée associée.
2. Ballast électronique suivant la revendication 1, conçu pour amorcer la décharge lorsque
le quotient ( RW/RK ) de la résistance à chaud ( RW ) à la résistance ( RK ) à froid
dépasse une limite supérieure.
3. Ballast électronique suivant la revendication 2, dans lequel la limite supérieure
est supérieure ou égale à 4 et inférieure ou égale à 7.
4. Ballast électronique suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel le
circuit ( C ) de commande est conçu pour amorcer la décharge si le tracé d'une grandeur
( RW,UKL2 ) corrélée à la température de l'électrode n'est pas monotone pendant l'opération
de chauffage préalable.
5. Ballast électronique suivant la revendication 4, dans lequel la grandeur corrélée
est la tension ( UKL2 ) aux bornes de l'électrode ( E1,E2 ).
6. Ballast électronique suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le dispositif
( M ) de mesure est conçu pour mesurer au moins toutes les 100 ms la grandeur ( RW,
U ) d'au moins l'une des électrodes ( E1,E2 ), qui est corrélée à la température de
l'électrode.
7. Ballast électronique suivant l'une des revendications précédentes, qui a un dispositif
( C ) de mémoire et dans lequel des valeurs normalisées pour des types de lampes différentes
sont mémorisées dans le dispositif ( C ) de mémoire et dans lequel le dispositif (
M ) de mesure est conçu pour,
- relever, après la mise en circuit du ballast électronique pendant le début des opérations
de chauffage préalables des électrodes ( E1,E2 ), la résistance ( RK ) à froid de
l'une des électrodes ( E1,E2 ),
- détecter le type de lampe au moyen de la résistance ( RK ) de l'une des électrodes
( E1,E2 ) et
- sélectionner pour l'opération de chauffage préalable les valeurs normalisées correspondant
au type de lampe détectée comme barème de comparaison pour le dispositif ( C ) de
commande.
8. Ballast électronique suivant l'une des revendications précédentes pour faire fonctionner
une lampe ( LA ) à décharge à basse pression.