(19)
(11) EP 2 328 386 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
01.06.2011  Patentblatt  2011/22

(21) Anmeldenummer: 10014981.4

(22) Anmeldetag:  25.11.2010
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H05B 41/285(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(30) Priorität: 26.11.2009 DE 102009055720

(71) Anmelder: BAG engineering GmbH
59759 Arnsberg (DE)

(72) Erfinder:
  • Honerkamp, Stefan
    49152 Bad Essen (DE)

(74) Vertreter: Lippert, Stachow & Partner 
Patentanwälte Postfach 30 02 08
51412 Bergisch Gladbach
51412 Bergisch Gladbach (DE)

   


(54) Elektronisches Vorschaltgerät und Beleuchtungsgerät


(57) Elektronisches Vorschaltgerät zur Erzeugung einer Versorgungswechselspannung für wenigstens ein insbesondere als Gasentladungslampe ausgebildetes Leuchtmittel, mit einer Fehlerfaliabschaltung und einem IC, der zur Steuerung wenigstens eines Schalters des Vorschaltgeräts ausgebildet ist und einen Messeingang (LVS) aufweist, der zur Ermittlung eines überhöhten Gleichstromanteils oder einer überhöhten Wechselspannung an einem Leuchtmittelanschluss (2) vorgesehen ist, wobei auf einen wenigstens einen ohmschen Widerstand (R1,R2) umfassenden und zwischen Messeingang (LVS) und Leuchtmittelanschluss (2) ausgebildeten Leitungszweig (3) wenigstens eine einen Kondensator (C1,C2, C3) aufweisende Impedanz aufgeschaltet ist, wobei die Impedanz variierbar ausgebildet ist, um die im Betrieb am Leuchtmittelanschluss (2) anliegende Spannung in Abhängigkeit der Anzahl und/oder der Art der zu betreibenden Leuchtmittel und/oder eines Dimmbetriebs in einen für eine Abschaitschwette der Fehlerfallabschaliung angepassten Strom am Messeingang (LVS) zu überführen sowie Beleuchtungsgerät mit einem elektronischen Vorschaltgerät.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) zur Erzeugung einer insbesondere als Versorgungswechselspannung für wenigstens ein insbesondere als Gasentladungslampe ausgebildetes Leuchtmittel, mit einer Fehlerfallabschaltung und einem IC, der zur Steuerung wenigstens eines Schalters des Vorschaltgeräts ausgebildet ist und einen Messeingang aufweist, der zur Ermittlung eines überhöhten Gleichstromanteils oder einer überhöhten Wechselspannung an einem Leuchtmittelanschluss vorgesehen ist, wobei auf einen wenigstens einen ohmschen Widerstand umfassenden und zwischen Messeingang und Leuchtmittelanschluss ausgebildeten Leitungszweig wenigstens eine einen Kondensator aufweisende Impedanz aufgeschaltet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Beleuchtungsgerät mit einem vorbeschriebenen Vorschaltgerät, wobei das Beleuchtungsgerät wenigstens ein vorzugsweise als Gasentladungslampe ausgebildetes Leuchtmittel umfasst.

[0002] Leuchtmittel, insbesondere Gasentladungslampen, werden häufig von elektronischen Vorschaltgeräten mit einer Wechselspannung versorgt, die um eine Mittenspannung variiert. Zum Ende der Lebensdauer des Leuchtmittels ("End of Life" = EOL), stellenweise jedoch auch schon früher, ist aufgrund eines ungleichmäßigen Abnutzens einer Kathode ein Gleichspannungs-Offset im Leuchtmittelspannungssignal zu beobachten. Dieser führt zu einer hohen Verlustleistung in der betroffenen Kathode. Im Extremfall können die Verluste so groß werden, dass der Glaskolben des Leuchtmittels schmilzt. Zusätzlich oder alternativ kann es zu einer überhöhten Leuchtmittelwechselspannung kommen, die zu einer Überlastung und ebenfalls zu einem kritischen Leuchtmittelzustand führen kann.

[0003] Um diese Fehlerfälle beherrschen zu können, weisen neuere Generationen von IC, die zur Steuerung von wenigstens einem Schalter einer Brücken-Topologie verwendet werden, eine Fehlerfallabschaltung auf. Bei Überschreiten bestimmter Schwellwerte aufgrund von EOL-Effekten an einer Kathode im Leuchtmittelbetrieb wird das Leuchtmittel abgeschaltet. Ein möglicher Schwellwert wird beispielsweise für eine Überlasterkennung mit einem Peak-Wert eines Messsignals aufgrund einer am Lampenanschluss auftretenden Wechselspannung verglichen. Ein weiterer Schwellwert wird mit eventuell auftretender Gleichanteilverschiebung des Messsignals verglichen,

[0004] Statt einer Definition der Abschaltschwelle mittels Stromwerten können diese gegebenenfalls auch über Spannungspegel definiert werden.

[0005] Zur Ermittlung eines überhöhten Gleichstromanteils und/oder einer überhöhten Wechselspannung an einem Leuchtmittelanschluss weist der IC mindestens einen Messeingang auf, der mit einem Leuchtmittelanschluss elektrisch leitend verbunden ist. Der Leitungszweig zwischen Leuchtmittelanschluss und Messeingang weist wenigstens einen ohmschen Widerstand auf, darüber hinaus ist auf diesen Leitungszweig wenigstens eine einen Kondensator aufweisende Impedanz aufgeschaltet. Die quergeschaltete Impedanz dient der Begrenzung des Wechselstroms in den Messeingang. Hierzu wird von den IC-Herstellern empfohlen, den Kondensator so groß zu wählen, dass er für die Berechnung der Widerstandswerte keinen Einfluss hat.

[0006] Ein elektronisches Vorschaltgerät soll üblicherweise für eine Vielzahl von Anwendungsbeispielen ausgebildet werden. Hierzu zählen Applikationen wie Dimmen des Leuchtmittels oder der Betrieb mehrerer Leuchtmittel -auch mit mehreren benötigten Leistungen- durch dasselbe Vorschaltgerät. Für diese unterschiedlichen Einsatzbedingungen ist die üblicherweise verwendete Schaltung nicht flexibel genug, da die eingestellten Abschaltpegel für alle Betriebsbedingungen gleichermaßen gelten. So weist beispielsweise ein gedimmtes leuchtmittel in der Regel eine wesentlich höhere Leuchtmittelspannung auf als in einem Betrieb ohne Dimmung. Die Überlastabschaltschwelle müsste durch Dimensionierung des ohmschen Widerstands nach der Empfehlung der Hersteller so hoch gelegt werden, dass sie im Fehlerfall bei maximaler Helligkeit, d.h. ohne Dimmung, nicht wirksam werden kann.

[0007] Eine Überspannungs- bzw. Überlastabschaltung muss dementsprechend für ein Vorschaltgerät, das Leuchtmittel mit deutlich unterschiedlichen Leuchtmittelströmen betreiben kann, auf die höchste auftretende Leuchtmittelspannung abgestimmt werden. Die Abschaltschwelle muss mit einem gewissen Sicherheitsabstand über diesem Spannungswert liegen. Diese vorgegebenen Werte treffen in der Regel die Leuchtmittel mit relativ niedrigem Leuchtmittelstrom und entsprechend höherer Spannung. Hierdurch kann die Schwelle aber möglicherweise für ebenfalls zu betreibende Leuchtmittel mit höherem Leuchtmittelstrom und entsprechend niedriger Leuchtmittelspannung zu hoch sein. Sofern Leuchtmittelspannung und damit Leuchtmittelleistung übermäßig ansteigen, schaltet ein derart dimensioniertes Gerät im Fehlerfall trotz der Fehlerfallabschaltung nicht ab.

[0008] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dasselbe elektronische Vorschaltgerät für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle einsetzbar zu gestalten. Entsprechendes gilt für ein Beleuchtungsgerät.

[0009] Die Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Vorschaltgerät gemäß Anspruch 1, 9 oder 10. Ebenfalls löst ein Gegenstand gemäß Anspruch 11 die Aufgabe. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen befinden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.

[0010] Ein elektronisches Vorschaltgerät ist erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass die Impedanz variierbar ausgebildet ist, um die im Betrieb am Leuchtmittelanschluss anliegende Spannung in Abhängigkeit der Anzahl der zu betreibenden Leuchtmittel und/oder eines Dimmbetriebs auf einen für eine Abschaltschwelle der Fehierfallabschaltung angepassten Strom in den Messeingang überführen zu können. Alternativ kann über eine variierbare Impedanz gegebenenfalls auch die Spannung am Messeingang angepasst werden.

[0011] Hierzu ist der nach dem Stand der Technik groß zu wählende Kondensator entgegen den Herstellerempfehlungen so klein zu wählen, dass sein Blindwiderstand einen so großen Widerstandswert aufweist, dass er zumindest von seinem Betrag her im Bereich des Werts des Widerstands oder der Widerstände des Leitungszweigs bzw. etwaiger weiterer Widerstände der Impedanz liegt. Durch die Frequenzabhängigkeit des Blindwiderstands eines Kondensators im Frequenzbereich des EVG lässt sich dieser dergestalt auswählen, dass die in dem Betrieb und hierbei mit höheren Frequenzen einhergehenden höheren Spannungen im Leitungszweig zum Messanschluss eine stärkere Reduzierung erfahren. Dies entspricht einer Anhebung der effektiven Abschaltschwelle. Die interne Abschaltschwelle des IC wird dann erst bei größeren Spannungen und einem damit einhergehenden Strom erreicht, wodurch die Abschaltung später erfolgt.

[0012] Eine solche Variation des durch die an der Leuchtmittelspannung generierten Messsignals am Messeingang kann sowohl während eines Einschaltvorganges wie auch während eines Start- und Brennvorganges eines zu betreibenden Leuchtmittels er folgen. Hierbei ist die Impedanz vorzugsweise an Masse gelegt. Besonders bevorzugt ist ein ohmscher Widerstand der Impedanz, also die Kombination aus zumindest Kondensator und ohmschen Widerstand zwischen zwei Widerstände des Leitungszweigs eingekoppelt, was die Anpassbarkeit der Schaltung deutlich verbessert.

[0013] Vorzugsweise weist der Betrag des Blindwiderstands des Kondensators einen Wert auf, der insbesondere bei jeder eingestellten Betriebsfrequenz mindestens ein Zehntel des Widerstandswertes eines in Reihe geschalteten Widerstands beträgt. Die Impedanz des in den Leitungszweig zwischen Leuchtmittelanschluss und Messeingang eingekoppelten weiteren Leitungszweig wird durch den Blindwiderstand des Kondensators gerade mitbestimmt. Besonders bevorzugt weist der Kondensator einen Widerstandswert auf, der zumindest in der gleichen Größenordnung wie der des ohmschen Widerstands desselben (weiteren) Leitungszweigs ist, noch bevorzugter ist er zumindest um einen Faktor 3 größer. Hierzu wurde festgestellt, dass eine Vielzahl typischer Anwendungsfälle von Vorschaltgeräten für den Betrieb mit Gasentladungslampen mit einer Topologie erfassbar sind, bei der der Blindwiderstand des Kondensators um einen Faktor 3, noch bevorzugter sogar zumindest um einen Faktor 5 größer als der des die Impedanz mit ausbildenden Widerstands ist.

[0014] Alternativ oder ergänzend kann das elektronische Vorschaltgerät dergestalt weitergebildet sein, dass die Impedanz durch Parallelschaltung einer weiteren Kapazität und vorzugsweise eines weiteren ohmschen Widerstands variierbar ist. Auch dieser Leitungszweig ist bevorzugt auf Masse zu legen. Hierbei kann durch Zuschalten zumindest eines weiteren RC-Gliedes der Strom, der in den angeschlossenen Messeingang fließt, reduziert werden und damit die effektive Abschaltschwelle vergrößert werden. Folglich wird am Leuchtmittel eine höhere Leuchtmittelspannung, wie sie beispielsweise bei Dimmung auftritt, zugelassen. Die Ansteuerung kann insbesondere bei den dimmbaren Anwendungen z.B. aus einem anliegenden Schnittstellensignal generiert werden, dass Aufschluss über den eingestellten Dimmlevel gibt. So kann z.B. aus der Überwachung des Leuchtmittelstroms die Ansteuerung dann einen Schalter aktivieren, wenn das Leuchtmittel unter einen bestimmten Wert gedimmt wird. Hierzu können auch einfache Mikroprozessoren bzw. einzelne funktionelle Gruppe des IC verwendet werden.

[0015] Eine besonders einfache Topologie lässt sich über die Verwendung eines Schalters, der beispielsweise in Abhängigkeit der vorbeschriebenen Steuermittel betätigbar ist, erreichen. Dieser kann beispielsweise eine weitere, parallel geschaltete Impedanz in Abhängigkeit einer Signalsauswertung auf Masse legen und damit den Leitungszweig, der parallel geschaltet wird, einschalten.

[0016] Vorzugsweise handelt es sich bei dem Schalter um einen extern vorzusehenden Schalter, es kann sich jedoch auch um einen Schalter des IC handeln.

[0017] In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der bei seiner Betätigung zu einer Änderung der Impedanz führende Schalter in Abhängigkeit einer vom Vorschaltgerät zu betreibenden Anzahl von Leuchtmittel betätigbar ausgebildet. So kann dieser auch bei einer unterschiedlichen Anzahl zu betreibender Leuchtmittel auf die Änderung der zum Messeingang geleiteten Spannung bzw. des Stroms reagieren.

[0018] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Impedanz mit einer Serienkapazität, die in Abhängigkeit der Frequenz überbrückt werden kann, zu versehen. Eine Serienschaltung von Kondensatoren in Verbindung mit mindestens einem Schalter kann ebenfalls dazu benutzt werden, den in den Messeingang fließenden Strom so zu beeinflussen, dass er bei einem überbrückten Kondensator deutlich kleiner ist als bei einem in Serie geschalteten Kondensator. Hierzu ist zumindest ein Schalter vorzusehen, der der überbrückung eines der zumindest zwei Serienkapazitäten an Masse dient. Eine Gesamtkapazität aus zwei Kapazitäten, die deutlich kleiner ist als die eines Kondensators ergibt insbesondere in Verbindung mit einem weiteren ohmschen Widerstand eine wesentlich höhere Impedanz. Hierzu sollte der weitere Kondensator so gewählt werden, dass der Betrag seines Widerstands im Frequenzbereich des EVG in einer ähnlichen Größenanordnung liegt ist wie ein etwaiger in dem Leitungszweig der Impedanz vorzusehender Widerstand.

[0019] In einzelnen Fällen kann ein elektronisches Vorschaltgerät dann vorteilhaft ausgebildet sein, wenn die Fehlerfallabschaltung durch eine Schaltbarkeit des Messeingangs oder des Leitungszweigs an Masse (reversibel) deaktivierbar ausgebildet ist. Dies gilt insbesondere für eine Dimmbetriebsstellung. In einem solchen Fall wird dann ebenso wirksam auch das unbeabsichtigte Abschalten durch eine Überlasterkennung oder aufgrund eines aufgeprägten Gleichanteils verhindert.

[0020] Je nach Anwendungsfall ist ein elektronisches Vorschaltgerät erfindungsgemäß aus-und/oder weitergebildet, wenn ein Kompensationsstrom in den Leitungszweig zum Messeingang einspeisbar ist. Dieser kann vorzugsweise über die Impedanz in den Leitungszweig eingespeist werden, um einen höheren Gleichstromanteil der Leuchtmittelspannung vorzugsweise bei und in Abhängigkeit vom Betrieb mit niedrigen Helligkeiten auszugleichen. Mit einer solchen Maßnahme kann das sogenannte Rollen, d.h. das Durchlaufen von Hell-, Dunkel-Unterschieden des Leuchtmittels, wirksam unterdrückt werden. Hierdurch kann darüber hinaus eine unsymmetrische Behandlung von positivem und/oder negativem Gleichrichtereffekt durch den IC ausgeglichen werden.

[0021] Die Aufgabe wird des Weiteren gelöst durch ein Beleuchtungsgerät mit einem elektronischen Vorschaltgerät, das wie vor- und/oder wie nachbeschrieben, ausgebildet ist. Dem Beleuchtungsgerät, welches insbesondere für den Betrieb in verschiedenen Dimmbetriebszuständen bzw. mit mehreren LeuchtmitteIn ausgebildet ist, kommen die jeweiligen Vorteile des Vorschaltgeräts ebenfalls zu.

[0022] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnehmen. In den schematischen Darstellungen der Figuren zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsebeispiel der Erfindung,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 eine Grafik Leuchtmittelspannung über Frequenz,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.



[0023] Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind -sofern dienlich- mit identischen Bezugsziffern versehen. Einzelne technische Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch mit den Merkmalen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zu erfindungsgemäßen Weiterbildungen führen.

[0024] In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät ausschnittsweise dargestellt. Das Vorschaltgerät dient dem Betrieb eines Leuchtmittels 1, welches insbesondere als Gasentladungslampe ausgebildet ist. Ein nicht näher dargestellter IC weist einen Messeingang LVS auf, der über zwei ohmsche Widerstände R1 und R2 mit einem strichlinierten, nur schematisch dargestellten Leuchtmittelanschluss 2 des EVG verbunden ist. Mittels eines ebenfalls nicht näher dargstellten Schalters einer Brückenschaltung wird von dem elektronischen Versorgungsgerät eine Versorgungsleistung bereitgestellt. In den zwischen Leuchtmittelanschluss 2 und Messeingang LVS ausgebildeten Leitungszweig 3 ist ein weiterer Widerstand R3 nach Art eines Spannungsteilers eingekoppelt. Dieser ist über einen Kondensator mit Masse verbunden und bildet mit diesem eine Impedanz zwischen Leuchtmittelanschluss 2 und Messeingang LVS.

[0025] Am Messeingang LVS wird ein Strom ILvs aufgenommen, der der Ermittlung eines überhöhten Gleichstromanteils oder einer überhöhten Wechselspannung am Leuchtmittelanschluss 2 dient. Hierzu ist die Impedanz variierbar ausgebildet, dergestalt, dass sie die im Betrieb am Leuchtmittelanschluss 2 anliegende Spannung in Abhängigkeit der Anzahl und/oder der Art der zu betreibenden Leuchtmittel und/oder eines Dimmbetriebs im Leitungszweig n für eine Abschaltschwelle der Fehlerfallabschaltung angepassten Strom in den Messeingang LVS überführt.

[0026] Hierzu wird die Kapazität des Kondensators C1 so gewählt, dass sein Blindwiderstand (bei diesem Ausführungsbeispiel) zumindest über den Frequenzbereich des EVG wenigstens der Größe von R3 entspricht. Wenn die Arbeitsfrequenz im Betrieb des Leuchtmittels klein ist, führt dies zu einer hohen Serienimpedanz der Kombination aus R3 und C1, was zu einem kleinen Strom IR3C1 führt. Demzufolge ist der Strom ILvs größer und die Abschaltschwelle im Betrieb mit kleinen Arbeitsfrequenzen wird entsprechend schnell erreicht. Bei damit einhergehender maximaler Helligkeit des Leuchtmittels 1 sind daher nur vergleichsweise kleine Leuchtmittelspannungen erlaubt. Die Überlastschwelle ist bei größeren Arbeitsfrequenzen durch entsprechende Anpassung der Impedanz aus der Kombination R3 und R1 geändert. Wenn die Arbeitsfrequenzen zum Betrieb des Leuchtmittels groß werden, führt dies zu einer kleinen Serienimpedanz der Kombination aus R3 und C1, so dass ein größerer Strom IR3c1, entsteht. Demzufolge verringert sich der Strom ILvs, wodurch die Abschaltschwelle weniger schnell erreicht wird. Es sind höhere Leuchtmittelspannungen erlaubt, was bei dem Betrieb von Leuchtmitteln im Dimmbereich benötigt wird. Entsprechendes gilt auch für eine Impedanz, bei der der Blindwiderstand des Kondensators C1 deutlich größer, d.h. beispielsweise um einen Faktor 10 größer ist als der Wert des ohmschen Widerstands R3.

[0027] In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Impedanz entsprechend dergestalt ausgebildet sein, dass sie die Spannung im Leitungszweig zwischen Messeingang und LVS variiert, um eine andere, effektivere als die IC-interne Abschaltschwelle auszubilden.

[0028] In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird durch Zuschalten zumindest eines weiteren R-C-Gliedes der Wechselstrom, der in den angeschlossenen Messeingang LVS fließt, reduziert, so dass die interne Abschaltschwelle des IC weniger schnell erreicht wird.

[0029] Bei mittleren bis niedrigen Dimmstellungen oder bei dem Betrieb mehrerer Leuchtmittel wird durch die Erhöhung der zwischen R1 und R2 eingekoppelten Impedanz die Gesamtimpedanz variiert. Ein Schalter S1 wird hierzu in Abhängigkeit einer Signalauswertung 4 betrieben. Dieser empfängt Signale von einer Schnittstelle 5, die Aufschluss über den eingestellten Dimmlevel gibt. Sie kann ergänzend oder alternativ auch auf Signale einer Leuchtmittelstromauswertung und/oder eines Mikrokontrollers 7 zurückgreifen.

[0030] Bei geschlossenem Schalter S1 ist die Parallel-Impedanz umfassend einen Widerstand R4 und einen Kondensator C2 parallel zur Impedanz aus R3 und C1 geschaltet. Der in den Messeingang fließende Strom ILvs ergibt sich somit aus der Subtraktion der Ströme IR3C1 und IR4C2 von dem Wechselstrom IAC. Ein sehr groß gewählter Kondensator C2 würde bei geschlossenem S1 die Deaktivierung der Überlastabschaltung bedeuten, was z. B. beim Dimmen von LeuchtmitteIn in kalter Umgebung vorteilhaft sein kann.

[0031] Bei der Ausführung eines elektronischen Vorschaltgeräts gemäß Fig. 3 wird eine Serienschaltung aus Kondensator C1 und C3 dazu genutzt, den in den Messeingang LVS fließenden Wechselstrom so zu beeinflussen, dass er bei überbrücktem Kondensator C3 deutlich kleiner ist als bei geöffnetem Schalter S1. Die Gesamtkapazität aus C1 und C3 ist kleiner als C1, so dass sich in Verbindung mit dem Widerstand R3 eine wesentlich höhere Impedanz ergibt. Hierzu ist C3 so zu wählen, dass sich der Betrag seines Blindwiderstands im Frequenzbereich des elektronischen Vorschaltgeräts in einer ähnlichen Größenordnung befindet wie der Wert des Widerstands R3. Für die Stromvektoren ergibt sich somit wiederum, dass sich der Strom in den Messeingang LVS aus der Subtraktion der Ströme IAC und IRc ergibt.

[0032] Bei geschlossenem Schalter ist der Kondensator C3 einerseits auf Masse gelegt, wie dies auch für die Kondensatoren C1 aus den Figuren 1 und 2 gilt. Die Überbrückung der Serienimpedanz durch Schließen des Schalters S1 erfolgt vorzugsweise bei mittleren bis niedrigen Dimmstellungen oder bei Anwendungen mit mehreren Leuchtmitteln entsprechend der jeweiligen Leuchtmittelcharakteristiken. Eine zugehörige Signalauswertung 4 kann ebenfalls wieder auf Informationen einer Schnittstelle 5 und/oder einer Leuchtmittelstromauswertung 6 und/oder eines Mikrokontrolles 7 zurückgreifen. Vorzugsweise ist der Kondensator C3 deutlich kleiner als der Kondensator C1, d.h. zumindest um einen Faktor 5. Darüber hinaus ist der Blindwiderstand von C3 frequenzabhängig. Demnach hat bei geöffnetem Schalter S1 die Arbeitsfrequenz einen ausreichenden Einfluss auf die eingestellte Abschaltschwelle, wie dies auch bereits beim Ausführungsbeispiel in Fig. 1 beschrieben wurde.

[0033] Figur 4 zeigt schematisch Funktionen von Spannung über der Frequenz respektive dem Leuchtmittelstrom. Gestrichelt dargestellt ist der Verlauf der sich aus der Schaltung ergebenen Abschaltschwelle nach dem Stand der Technik. Da hierzu der Kondensator, beispielsweise C1, so groß zu wählen ist, dass dieser keinen Einfluss auf die Wechselspannung hat, ergibt sich eine Gerade parallel zur Frequenzachse. Bei einem Vorschaltgerät gemäß der Erfindung ergibt sich jedoch die maximal zugelassene Leuchtmittelspannung, d.h. der Wert der Spannung, ab dem das am Messeingang anliegende Signal so groß ist, dass eine Fehlerfallabschaltung erfolgt, als frequenzabhängige Funktion. Bei maximaler Helligkeit, d.h. bei kleinen Frequenzen, ist die Impedanz groß, so dass die Abschaltschwelle entsprechend niedrig ist (beispielsweise Fall A). Bei großen Frequenzen und damit einhergehender minimaler Helligkeit (Fall B) ist die maximal zulässige Spannung größer, die Impedanz reduziert den Strom zum LVS stärker. Die punktstrichliniert dargestellte tatsächliche Leuchtmittelspannung wird durch die mit einem in etwa konstanten Offset nach oben verschobene maximal zugelassene Leuchtmittelspannung deutlich besser nachgebildet. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts liegt somit insbesondere darin, dass bei maximaler Helligkeit eine relativ niedrige Überspannungsschwelle etabliert wird, die zuverlässig z.B. bei 50% oberhalb der nominalen Leuchtmittelspannung zu einer Abschaltung führt, und bei hohen Frequenzen trotzdem höhere Leuchtmittelspannung zugelassen werden.

[0034] In der erfindungsgemäßen Weiterbildung gemäß Fig. 5 wird über eine Signalauswertung, die eine Gleichrichtung eines Signals durchführt, über einen Schalter S1 ein Gleichstrom in die Impedanz eingespeist. Statt des Schalters S1 ist beispielsweise auch eine Diode denkbar. Mit dieser Weiterbildung der aus Fig. 1 bekannten lmpedanz wird nachgeführt ein höherer Gleichspannungsanteil der Leuchtmittelspannung bei mittleren bis niedrigen Dimmstellungen kompensiert, was das Rollen des Leuchtmittels unterbinden soll. Eine solche Vorgehensweise kann beispielsweise auch Anwendung finden, wenn die Fehlerfallabschaltung, die in einem IC realisiert wird, frequenzabhängige Unsymmetrien hinsichtlich der Abschaltschwellen für positiven und negativen Gleichrichtereffekt aufweist. Entsprechend wird der Strom in Abhängigkeit der Aufnahmen aus Schnittstelle, Leuchtmittelstromauswertung und/oder eines Mikrokontrollers über S1 eingespeist und variiert mit dem eingestellten Offset und/oder dem bekannten Offset des IC.


Ansprüche

1. Elektronisches Vorschaltgerät zur Erzeugung einer Versorgungswechselspannung für wenigstens ein insbesondere als Gasentladungslampe ausgebildetes Leuchtmittel, mit einer Fehlerfallabschaltung und einem IC, der zur Steuerung wenigstens eines Schalters des Vorschaltgeräts ausgebildet ist und einen Messeingang (LVS) aufweist, der zur Ermittlung eines überhöhten Gleichstromanteils oder einer überhöhten Wechselspannung an einem Leuchtmittelanschluss (2) vorgesehen ist, wobei auf einen wenigstens einen ohmschen Widerstand (R1,R2) umfassenden und zwischen Messeingang (LVS) und Leuchtmittelanschluss (2) ausgebildeten Leitungszweig (3) wenigstens eine einen Kondensator (C1 ,C2, C3) aufweisende Impedanz aufgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz variierbar ausgebildet ist, um die im Betrieb am Leuchtmittelanschluss (2) anliegende Spannung in Abhängigkeit der Anzahl und/oder der Art der zu betreibenden Leuchtmittel und/oder eines Dimmbetriebs in einen für eine Abschaltschwelle der Fehlerfallabschaltung angepassten Strom am Messeingang (LVS) zu überführen.
 
2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C1,C2, C3) einen Widerstandswert aufweist, der mindestens 1/10 eines ohmschen Widerstands (R3,R4) desselben den Kondensator (C1,C2, C3) aufweisenden Leitungszweigs beträgt.
 
3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz durch Parallelschaltung einer weiteren Kapazität (C2) und vorzugsweise eines weiteren ohmschen Widerstands (R4) variierbar ist.
 
4. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter, dessen Betätigung zu einer Änderung der Impedanz führt, in Abhängigkeit eines Dimmbetriebs des Vorschaltgeräts betätigbar ausgebildet ist.
 
5. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein/der Schalter, dessen Betätigung zu einer Änderung der Impedanz führt, in Abhängigkeit einer vom Vorschaltgerät zu betreibenden Anzahl und/oder der Art von Leuchtmitteln betätigbar ausgebildet ist.
 
6. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz einen in Serie zuschaltbaren Kondensator (C3) aufweist.
 
7. Elektrisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einenends an Masse und anderenends auf den Leitungszweig (3) geschaltete Impedanz einen ohmschen Widerstand (R3,R4) aufweist.
 
8. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C1,C2, C3) einen Widerstandswert aufweist, der zumindest in derselben Größenordnung liegt wie der des ohmschen Widerstands (R3,R4).
 
9. Elektronisches Vorschaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, vorzugsweise nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlerfallabschaltung durch Schaltung des Messeingangs (LVS) an Masse deaktivierbar ausgebildet ist.
 
10. Elektronisches Vorschaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nachgeführter Kompensationsstrom in den Leitungszweig (3) einspeisbar ist.
 
11. Beleuchtungsgerät mit einem elektronischen Vorschaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit wenigstens einem vorzugsweise als Gasentladungslampe ausgebildeten Leuchtmittel (1), wobei das elektronische Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist.
 




Zeichnung



















Recherchenbericht