(19)
(11) EP 1 841 294 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
03.10.2007  Patentblatt  2007/40

(21) Anmeldenummer: 07103960.6

(22) Anmeldetag:  12.03.2007
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H05B 41/295(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR MK YU

(30) Priorität: 27.03.2006 JP 2006084611

(71) Anmelder: Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
81543 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Kondo, Kazuyoshi
    220-0004, Yokohama (CN)

(74) Vertreter: Raiser, Franz 
Osram GmbH Postfach 22 16 34
80506 München
80506 München (DE)

   


(54) Elektronisches Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen


(57) Aufgabe: Das Ziel ist es, ein elektronisches Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen vorzulegen, das dadurch, dass es, wenn es das Verhältnis der Widerstände Rh/Rc der jeweiligen Glühfäden erkennt und dabei einen Wert von Rh/Rc = 4,0 feststellt, vom Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand umschaltet, und somit die Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe verlängern kann.
Mittel zur Lösung: Gekennzeichnet ist die vorliegende Erfindung dadurch, dass sie mit einer Ausgangsschaltung 5, die zwischen dem Zustand des Vorheizens, der elektrische Spannung zum Vorheizen der Glühfäden 6a, 6b generiert, und dem gezündeten Zustand, der elektrische Spannung für das Zünden, die größer ist als die für dieses Vorheizen benötigte, generiert, hin und her schaltbar ist, und einem Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode 7, der den Wert der Widerstände der Glühfäden 6a, 6b berechnet, und einem Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen 4a, der durch das errechnete Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc, wobei Rc der Wert des Widerstandes des Glühfadens 6a vor dem Vorheizen ist, der berechnet wird, indem unmittelbar vor dem Angehen der fluoreszierenden Lampe eine kleine Menge an elektrischem Strom in einem Ausmaß, dass die Werte der Widerstände der Glühfäden 6a, 6b nicht verändert werden, zum Fließen gebracht wird, und Rh der Wert des Widerstands des Glühfadens 6a nach dem Vorheizen ist, der beim Angehen der fluoreszierenden Lampe 6 vom Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode 7 berechnet wurde, der Zeitpunkt, zu dem die Ausgangsschaltung 5 vom Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand umgestellt wird, gesteuert wird, ausgestattet ist.




Beschreibung

Anwendungsgebiet der Erfindung



[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen, welches das Vorheizen des Glühfadens optimiert.

Stand der Technik



[0002] Die Entladung von fluoreszierenden Lampen mit Glühkathoden wird gewöhnlich dadurch aufrechterhalten, dass durch das Zünden durch Wechselstrom die Elektrode vorgeheizt wird, die Emission der Elektrode (Angehen) stattfindet, und Elektrizitätsenergie als Medium der Entladung zugeführt wird. Bei fluoreszierenden Lampen mit Glühkathoden wird durch das Einschalten des Stromes in den sich gegenüberliegenden Glühkathoden jede Glühkathode vorgeheizt, aus der elektronenemittierten Substanz werden Thermoelektronen freigesetzt, und in der Glasröhre beginnt die Entladung. Durch den Resonanzübergang der Quecksilberatome, welche durch die Entladungsenergie, die den Beginn der Entladung begleitet, angeregt wurden, werden hauptsächlich ultraviolette Strahlen ausgesendet, die ultravioletten Strahlen werden durch die fluoreszierende Schicht auf der Fläche der Wand innerhalb der Glasröhre zu langwelligen Strahlen umgewandelt und so funktioniert die Leuchtstofflampe als fluoreszierende Lampe. Der Zustand des Vorheizens der Entladungselektrode beeinflusst u.a. die Beschaffenheit des Angehens der fluoreszierenden Lampe und die Lebensdauer der Lampe.

[0003] Wenn das Vorheizen der Elektrode beim Angehen unzureichend ist, treten Phänomene wie Glimmentladung, Zerfall der Elektrode, Abnutzung der emittierenden Materie oder Schwärzung auf. Wenn andererseits die Elektrode übermäßig vorgeheizt wird, kommt es zu Phänomenen wie u.a. Verdampfen oder der Abnutzung der emittierenden Materie.

[0004] Fig. 3 ist eine Figur eines Stromkreises, die eine herkömmliche Vorrichtung zum Zünden einer Entladungslampe zeigt. An eine Spannungsquelle 1 ist ein Rauschfilterstromkreis 101 angeschlossen, dieser Rauschfilterstromkreis 101 ist mit einem Kondensator C1, einer Gleichtaktdrossel Tr1 und einem Kondensator C2 ausgestattet, und an diesem Rauschfilterstromkreis 101 sind Eingangspolklemmen des Zweiweggleichrichters 102 wie z.B. einer Diodenbrücke angeschlossen, und an den Ausgangspolklemmen dieses Zweiweggleichrichters 102 ist ein Kondensator C3 für die Glättung angeschlossen.

[0005] An diesen Kondensator C3 ist ein Betriebsstromkreis 103 in Halbbrückenart der Serienresonanzart für Hochfrequenzen, welcher als Betriebsstromkreis zwischen dem Zustand des Vorheizens, der elektrische Spannung für das Vorheizen generiert, und dem gezündeten Zustand, der höhere elektrische Spannung als im Zustand des Vorheizens benötigte zum Zünden generiert, hin und her schaltbar, angeschlossen. An diesen Betriebsstromkreis 103 sind ein Transistor Q1 sowie ein Transistor Q2 in Serienschaltung angeschlossen, und an den Sockel dieses Transistors Q1 sowie des Transistors Q2 ist ein Steuerstromkreis 104 angeschlossen.

[0006] Des Weiteren ist zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors Q2 jeweils ein Ende der Glühfäden FLa, FLb der Entladungslampe FL angeschlossen, und gleichzeitig ist durch die Vorschaltdrossel L1 ein Serienresonanzkreis 106 angeschlossen, und an diesen Serienresonanzkreis 106 sind ein Kondensator C4 für die Resonanz und eine Primärwicklung Tr2a eines Transformators Tr2 zum Vorheizen des Glühfadens in Parallelschaltung sowie ein Gleichstromkreis des Kondensators C5 für die Unterbrechung des Gleichstromes in Serienschaltung angeschlossen.

[0007] Des Weiteren sind an die Glühfäden FLa, FLb Spulen zum Vorheizen der Glühfäden Tr2b, Tr2c des Transformators zum Vorheizen des Glühfadens Tr2 angeschlossen, und zwischen dem Glühfaden FLb sowie der Spule zum Vorheizen des Glühfadens Tr2c ist ein Nebenschlusswiderstand R1, der elektrischen Strom in elektrische Spannung umwandelt, angeschlossen.

[0008] An den Nebenschlusswiderstand R1 ist als Einrichtung für die Erkennung der Temperatur des Glühfadens, welche die elektrische Spannung des Nebenschlusswiderstands R1 erkennt, und als Einrichtung für die Erkennung des Widerstands des Glühfadens sowie als Einrichtung für die Erkennung des elektrischen Strom des Glühfadens eine Auslöseschaltung 107 angeschlossen, und diese Auslöseschaltung 107 ist an den Steuerstromkreis 104 angeschlossen.

[0009] Wenn nun der elektrische Strom dieses Nebenschlusswiderstands R1 unter einen festgelegten Wert fällt, bedeutet das, dass der Glühfaden FLb optimal vorgeheizt wurde, wodurch mittels einer Erkennung des elektrischen Stromes des Nebenschlusswiderstands R1 die Vorheiztemperatur des Glühfadens FLb ermittelt werden kann, und so kann die Entladungslampe FL bei optimaler Temperatur eingeschaltet werden (siehe z.B. Patentliteratur 1).

Patentliteratur 1: Patentoffenlegung JP 1998-340791


Veröffentlichung der Erfindung


Aufgabe der Erfindung



[0010] Bei der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Vorrichtung zum Zünden einer Entladungslampe wird, wenn beim vorbereitenden Erhitzen der Elektrode der Wert des Widerstandes des Glühfadens FLb bei oder über einem festgelegten Wert liegt, der Betriebsstromkreis vom Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand umgestellt und die Entladungslampe durch Zünden eingeschaltet, wodurch sich das Problem ergab, dass das Verhältnis der Widerstände Rh/Rc der einzelnen Glühfäden nicht beachtet wurde. Hierbei ist Rc der Wert des Widerstandes des Glühfadens vor dem vorbereitenden Erhitzen (kalter Widerstandswert), und Rh der Wert des Widerstandes des Glühfadens nach dem vorbereitenden Erhitzen. Üblicherweise wird das Verhältnis der Widerstände Rh/Rc als Funktion der Temperatur dargestellt, und Rh/Rc = 4,0 entspricht gewöhnlich der Emissionstemperatur des Emitters, und eine Umstellung von der vorbereitenden Erhitzung in den gezündeten Zustand bei Rh/Rc = 4,0 gilt im Hinblick auf eine Verlängerung der Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe als optimal.

[0011] Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der Probleme geschaffen und hat als Ziel, ein elektronisches Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen vorzulegen, welches das Verhältnis der Widerstände der einzelnen Glühfäden Rh/Rc erkennt, und welches, wenn es Rh/Rc = 4,0 feststellt, aus dem Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand umschaltet, wodurch die Lebensdauer von fluoreszierenden Lampen verbessert werden kann.

Mittel zur Lösung der Aufgabe



[0012] Das elektronische Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist ein elektronisches Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen, welches den Glühfaden der fluoreszierenden Lampe vorheizt und nach der Vollendung des Vorheizens die fluoreszierende Lampe zündet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangsschaltung, die als Betriebsstromkreis zwischen dem Zustand des Vorheizens, der die elektrische Spannung für das Vorheizen des Glühfadens generiert, und dem gezündeten Zustand, der höhere elektrische Spannung als die für dieses Vorheizen benötigte generiert, hin und her schaltbar ist, ein Stromkreis für die Berechnung der Beschaffenheit der Elektrode, der die elektrische Spannung des Glühfadens sowie den elektrischen Strom erkennt und den Wert des Widerstands dieses Glühfadens berechnet, und ein Element zum Steuern des Vorheizstromes, welches den Widerstand Rc des Glühfadens vor dem Vorheizen errechnet, indem unmittelbar vor dem Angehen der fluoreszierenden Lampe auf den Glühfaden ein kleiner Stromfluss gegeben wird, der den Wert des Widerstandes nicht verändert, und aus diesem Widerstand Rc des Glühfadens vor dem Vorheizen und aus dem Widerstand Rh, der beim Starten der erwähnten fluoreszierenden Lampe vom erwähnten Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode errechnet, das Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc errechnet, und durch dieses Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc den Zeitpunkt der Umstellung des erwähnten Ausgangsschalters aus dem Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand steuert, vorgesehen sind.

[0013] Ferner ist das elektronische Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Verhältnisses der Widerstände der negativen Pole von Rh/Rc = 4,0 die Ausgangsschaltung vom Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand versetzt wird.

Effekt der Erfindung



[0014] Das elektronische Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann durch die Struktur die Lebensdauer von fluoreszierenden Lampen erhöhen.

Geeignete Form für die Ausführung der Erfindung


Ausgestaltung 1 der Ausführung



[0015] Figuren 1 bis 2 sind Figuren, welche Ausführungsform 1 zeigen, wobei Figur 1 die Figur des Stromkreises des elektronischen Vorschaltgeräts für fluoreszierende Lampen 10 und Figur 2 eine Figur, welche den Zusammenhang zwischen der Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe und dem Verhältnis der Widerstände der negativen Pole zeigt, ist.

[0016] Wie in Figur 1 dargestellt ist bei dem elektronischen Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen 10 an eine Spannungsquelle 1 (auch Wechselstromstromquelle genannt) ein Gleichrichter 2, der aus einer Diodenbrücke gebildet wird, angeschlossen. An die Ausgangspolklemmen dieses Gleichrichters 2 ist ein Glättungsstromkreis 3 angeschlossen. Der Glättungsstromkreis 3 ist mit einem Glättungskondensator ausgestattet.

[0017] An den Glättungsstromkreis 3 ist eine Ausgangsschaltung 5 als Betriebsstromkreis, der zwischen dem Zustand des Vorheizens, der elektrische Spannung für das Vorheizen des Glühfadens generiert, und dem gezündeten Zustand, der höhere elektrische Spannung als die für dieses Vorheizen benötigte generiert, hin und her schaltbar angeschlossen.

[0018] Bei der Ausgangsschaltung 5 sind der Transistor Q1 sowie der Transistor Q2 in Serienschaltung angeschlossen, und an den Eingängen des Transistors Q1 sowie des Transistors Q2 ist ein Steuerstromkreis 4 angeschlossen.

[0019] Der Steuerstromkreis 4 ist mit einem wie im Folgenden beschriebenen Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen 4a ausgestattet.

[0020] Am Kollektor des Transistors Q2 ist über die Vorschaltdrossel L1 ein Ende des Glühfadens 6b der fluoreszierenden Lampe 6 angeschlossen.

[0021] An den Emitter des Transistors Q2 ist über den Kondensator für die Unterbrechung des Gleichstromes C2 sowie über den Nebenschlusswiderstand R1 ein Ende des Glühfadens 6a der fluoreszierenden Lampe 6 angeschlossen.

[0022] Darüber hinaus ist an das jeweils andere Ende des Glühfadens 6a und des Glühfadens 6b ein Kondensator zum Vorheizen C1 angeschlossen.

[0023] Der Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode 7 erkennt die elektrische Spannung des Glühfadens 6a und gleichzeitig erkennt er den elektrischen Strom des Glühfadens 6a indem er die elektrische Spannung des Nebenschlusswiderstands R1 erkennt. Aus den erkannten Werten des elektrischen Stroms und der elektrischen Spannung des Glühfadens 6a wird der Wert des Widerstands des Glühfadens 6a errechnet.

[0024] Der Wert des Widerstands des Glühfadens 6a, den der Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode 7 errechnet hat, wird an den Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen 4a des Steuerstromkreises 4 geschickt.

[0025] Figur 2 ist eine Figur, welche den Zusammenhang zwischen der Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe und dem Verhältnis der Widerstände der negativen Pole zeigt, wobei gegenüber dem Verhältnis der Widerstände der negativen Pole (Rh/Rc) die Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe etwa eine Gaußsche Kurve zeigt. Hierbei ist Rc der Wert der Widerstände der Glühfäden 6a, 6b vor dem vorbereitenden Erhitzen (kalter Widerstandswert), und Rh ist der Wert der Widerstände der Glühfäden 6a, 6b nach dem vorbereitenden Erhitzen. Des Weiteren liegt in der Nähe von Rh/Rc = 4,0 die Spitze der Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe.

[0026] Der Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen 4a bringt unmittelbar vor dem Starten der fluoreszierenden Lampe 6 im Glühfaden 6a eine kleine Menge an elektrischem Strom in einem Ausmaß, dass der Wert des Widerstands des Glühfadens 6a nicht verändert wird (z.B.: 5 mA), zum Fließen. Der Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode 7 errechnet den Wert des Widerstands des Glühfadens 6a vor dem Vorheizen Rc (kalter Widerstandswert).

[0027] Beim Starten der fluoreszierenden Lampe errechnet der Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode 7 den Wert des Widerstandes des Glühfadens 6a nach dem Vorheizen Rh.

[0028] Der Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen 4a errechnet aus den Werten der Widerstände Rc und Rh des Glühfadens 6a, welche ihm vom Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode 7 übermittelt wurden, das Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc, und durch das Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc wird der Zeitpunkt, an dem die Ausgangsschaltung 5 vom Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand umgestellt wird, gesteuert.

[0029] Der Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen 4a steuert die Ausgangsschaltung 5 in einer Weise, dass in der Nähe des Verhältnisses der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc = 4,0 aus dem Zustand des Vorheizens, der elektrische Spannung zum Vorheizen der Glühfäden 6a, 6b generiert, in den gezündeten Zustand, der elektrische Spannung für das Zünden, die höher ist als die für das Vorheizen benötigte, generiert, umgeschaltet wird.

[0030] Dadurch kann, auch wenn sich die fluoreszierende Lampe 6 ändert, und auch wenn zwar die fluoreszierende Lampe 6 die selbe bleibt aber sich der Zustand des Stoffes der emittierten Thermoelektronen ändert, gewöhnlich im optimal vorgeheizten Zustand zum Zünden übergegangen werden, und damit die Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe 6 erhöht werden.

[0031] Da ferner der Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen 4a durch das Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc den Zeitpunkt, zu dem die Ausgangsschaltung 5 aus dem Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand umgestellt wird, steuert, kann z.B. bei einer Evaluierungsprüfung der Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe 6 das Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc, bei dem die Ausgangsschaltung 5 aus dem Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand umgestellt wird, beliebig ausgewählt werden.

Kurze Beschreibung der Figuren:



[0032] 

Figur 1: Figur, welche die Ausführungsform 1 zeigt, und welche eine Figur des Stromkreises des elektrischen Vorschaltgeräts für fluoreszierende Lampen 10 ist.

Figur 2: Figur, welches die Ausführungsform 1 zeigt, und welche eine Figur ist, die den Zusammenhang zwischen der Lebensdauer der fluoreszierenden Lampe und dem Verhältnis der Widerstände der negativen Pole zeigt.

Figur 3: Figur eines Schaltdiagramms, das eine Vorrichtung zum Zünden einer herkömmlichen Entladungslampe zeigt.


Erklärung der Zeichen:



[0033] 
1
Spannungsquelle
2
Brückengleichrichter
3
Glättungsstromkreis
4
Steuerstromkreis
4a
Teil zur Steuerung des elektrischen Stromes zum Vorheizen
5
Ausgangsschaltung
6
fluoreszierende Lampe
6a
Glühfaden
6b
Glühfaden
7
Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode
101
Rauschfilterstromkreis
102
Zweiweggleichrichter
103
Betriebsstromkreis
104
Steuerstromkreis
106
Serienresonanzkreis
107
Auslöseschaltung.



Ansprüche

1. Elektronisches Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen, welches den Glühfaden der fluoreszierenden Lampe vorheizt und nach der Vollendung des Vorheizens die fluoreszierende Lampe zündet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangsschaltung, die als Betriebsstromkreis zwischen dem Zustand des Vorheizens, der die elektrische Spannung für das Vorheizen des erwähnten Glühfadens generiert, und dem gezündeten Zustand, der höhere elektrische Spannung als die für dieses Vorheizen benötigte generiert, hin und her schaltbar ist, ein Stromkreis für die Berechnung der Beschaffenheit der Elektrode, der die elektrische Spannung des erwähnten Glühfadens sowie den elektrischen Strom erkennt und den Wert des Widerstands dieses Glühfadens berechnet, und ein Element zum Steuern des Vorheizstromes, welches den Widerstand Rc des Glühfadens vor dem Vorheizen errechnet, indem unmittelbar vor dem Angehen der fluoreszierenden Lampe auf den Glühfaden ein kleiner Stromfluss gegeben wird, der den Wert des Widerstandes nicht verändert, und aus diesem Widerstand Rc des Glühfadens vor dem Vorheizen und aus dem Widerstand Rh, der beim Starten der erwähnten fluoreszierenden Lampe vom erwähnten Stromkreis zum Erkennen der Beschaffenheit der Elektrode errechnet wird, das Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc errechnet, und durch dieses Verhältnis der Widerstände der negativen Pole Rh/Rc den Zeitpunkt der Umstellung des erwähnten Ausgangsschalters aus dem Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand steuert, vorgesehen sind.
 
2. Elektronisches Vorschaltgerät für fluoreszierende Lampen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Verhältnisses der Widerstände der negativen Pole von Rh/Rc= 4,0 die Ausgangsschaltung vom Zustand des Vorheizens in den gezündeten Zustand versetzt wird.
 




Zeichnung