EP2247167A2 - Method for determining a type of a gas discharge lamp and electronic preswitching device for operating at least two different types of gas discharge lamp - Google Patents
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- EP2247167A2 EP2247167A2 EP10160067A EP10160067A EP2247167A2 EP 2247167 A2 EP2247167 A2 EP 2247167A2 EP 10160067 A EP10160067 A EP 10160067A EP 10160067 A EP10160067 A EP 10160067A EP 2247167 A2 EP2247167 A2 EP 2247167A2
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- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
Definitions
- the present invention relates to a method for determining a type of gas discharge lamp by means of an electronic ballast for operating different types of gas discharge lamps, wherein the different types of gas discharge lamps differ in at least one operating parameter, the method comprising the steps of: preheating at least one coil of the Gas discharge lamp for a predetermined preheat time, measuring a physical quantity characteristic of the type of the gas discharge lamp at the end of the preheat time and providing the measured value of that magnitude, and determining the lamp type from the provided measurement value.
- the invention also relates to a corresponding electronic ballast for operating at least two different types of gas discharge lamps.
- Electronic ballasts are known, which are suitable for the operation of different types of gas discharge lamps, in particular for the operation of different types of low-pressure discharge lamps.
- Such devices are referred to as multi-lamp devices or as intelligent electronic ballasts.
- operating parameters are stored for the types of lamps that can be operated with this device.
- different types of lamps differ in the lamp current required for their operation.
- the device selects the operating parameters to be used depending on the type of the connected lamp. For this it must first recognize the lamp type.
- a part of the currently known devices detects the lamp type by evaluating the cold resistance of a filament of the lamp at each start.
- the heat resistance of a lamp filament can also be evaluated at the end of the preheating phase.
- it can lead to error detection. If the lamp type is changed, then the Vortexparametersatz still used by the previous lamp is used for the newly connected lamp, so that it is not preheated optimally. This can lead to the determined value for the heat resistance of the coil being within a range that can not be clearly assigned to a lamp type. This can lead to error detection.
- a lamp is operated with incorrect parameter values, it may not ignite properly or the lamp life will be shortened.
- the object of the present invention is therefore to develop an aforementioned method and an aforementioned electronic ballast in such a way error detection of the lamp type can be avoided.
- the present invention is based on the finding that this object can be achieved if the duration of preheating is prolonged.
- the preheating time is extended by a predetermined period of time and a renewed determination of the lamp type is carried out at the end of the extended preheating time. It has been found that then there is an unambiguous assignability of the determined value for the heat resistance of the lamp filament to a lamp type, if the preheating time is chosen to be sufficiently long.
- the manufacturers of electronic ballasts for gas discharge lamps strive to keep the preheating time as short as possible in order to avoid that between the switching on and the ignition of the lamp a noticeable pause for the user.
- a preheating time which is preferably less than or equal to one second for preheating the set lamp type, and extending the preheating time only in those cases where unambiguous identification is not possible ,
- the method further comprises the step of storing the determined lamp type.
- the method also particularly preferably comprises the steps to be carried out at the start of the method of reading the stored lamp type and determining the predetermined preheating time as a function of the read-out type of lamp based on a stored in the electronic ballast between types of gas discharge lamps to be operated with the electronic ballast and associated operating parameters ,
- a lamp type is stored at the factory, which is used to determine the operating parameters to be used for the first preheating. Storing the determined lamp type is only required if this differs from the already stored lamp type.
- the physical quantity characteristic of the type of gas discharge lamp is the value of a value related to the electrical resistance of the preheated coil.
- the duration of the extended preheating time is preferably selected such that the measured value provided is located in a nearly stationary area.
- the heat resistance of the coil increases with the preheat time and asymptotically approaches a limit.
- the curve behavior in the steeply increasing range depends on the age of the coil, while the influence of the age of the coil in the stationary region of the curve is negligible.
- the lamp type is determined on the basis of the provided measured value by comparing the provided measured value with a table of values, then checking whether the provided measured value falls within a range of the table of values unambiguously attributable to a lamp type, and finally at unique assignability of the provided measured value to a lamp type of this lamp type is selected as the determined lamp type.
- different value tables are used for different operating parameters used in the preheating of the at least one helix. This also helps to increase the reliability of the lamp detection.
- Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an electronic ballast according to the invention.
- This comprises an input with a first input terminal E1 and a second input terminal E2, between which a mains voltage U N is applied.
- the input E1 and E2 are followed by a rectifier GL, which is designed to rectify the mains voltage U N.
- a power-factor correction circuit PFC is provided, which up-regulates the rectified voltage to a constant value and ensures a sinusoidal current drain from the grid.
- a half-bridge circuit is coupled to a first half-bridge switch S1 and a second half-bridge switch S2.
- a connected to the electronic ballast to be operated gas discharge lamp La load circuit is connected.
- This comprises a series resonant circuit which is composed of a choke coil L D and a resonant capacitor C R coupled between a first output terminal A1 and ground.
- a gas discharge lamp La to be operated with the electronic ballast is coupled.
- This in Fig. 1 embodiment shown represents an electronic ballast for operating a gas discharge lamp.
- the second output terminal A2 is also coupled via a coupling capacitor C K1 to ground.
- a second coupling capacitor C K2 Between the high potential terminal of the switch S1 and the second output terminal A2 may optionally be provided a second coupling capacitor C K2 , which is indicated in the figure by dashed lines.
- the present invention relates to a preheating device of the electronic ballast, which serves to preheat at least one and preferably both coils W1 and W2 of the gas discharge lamp La.
- the preheater has for this purpose a heating transformer with a primary winding TP and two secondary windings TS1 and TS2.
- the primary winding TR is connected via a switch S3 and a trapezoidal capacitor C T to the output of the half-bridge between the two switches S1 and S2.
- the first secondary winding TS1 is coupled to the first lamp filament W1, while the second secondary winding TS2 is coupled to the second lamp winding W2.
- the other end of the primary winding TP is for detecting a current flowing through the primary winding TP TP current I which is proportional to the current flowing through the secondary windings and through the lamp filaments streams connected to a measuring circuit 20th
- the measuring circuit 20 includes a shunt resistor and provides at its output derived from this voltage U mess .
- This voltage U mess is supplied to an input ME1 of a microcontroller 10.
- the microcontroller 10 also has outputs MA1, MA2 and MA3, via which it controls the switches S1 and S2 of the half-bridge and the switch S3, via which the heating device is coupled to the half-bridge.
- Fig. 1 also shows a memory 12 of the microcontroller 10 for storing data required for the operation of the gas discharge lamp La.
- the memory 12 is part of the microcontroller 10. Instead of a memory but could also be provided more memory, which could be arranged outside the microcontroller. If the intention is to operate several lamps of the same type simultaneously with the electronic ballast, the heating transformer comprises four instead of two secondary windings in the case of a device designed for the operation of two lamps. In the case of devices designed to operate more than two lamps, a heating transformer with one primary winding and one secondary winding for each coil to be heated is provided in each case for two lamps, the primary windings of the heating transformers being connected in parallel.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Typs einer Gasentladungslampe mittels eines elektronischen Vorschaltgeräts zum Betreiben von unterschiedlichen Typen von Gasentladungslampen, wobei sich die unterschiedlichen Typen von Gasentladungslampen in mindestens einem Betriebsparameter unterscheiden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vorheizen von mindestens einer Wendel der Gasentladungslampe für eine vorbestimmte Vorheizzeit, Messen einer für den Typ der Gasentladungslampe charakteristischen physikalischen Größe am Ende der Vorheizzeit und Bereitstellen des Messwerts dieser Größe, und Ermitteln des Lampentyps anhand des bereitgestellten Messwerts. Die Erfindung betrifft überdies ein entsprechendes elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben von mindestens zwei unterschiedlichen Typen von Gasentladungslampen.The present invention relates to a method for determining a type of gas discharge lamp by means of an electronic ballast for operating different types of gas discharge lamps, wherein the different types of gas discharge lamps differ in at least one operating parameter, the method comprising the steps of: preheating at least one coil of the Gas discharge lamp for a predetermined preheat time, measuring a physical quantity characteristic of the type of the gas discharge lamp at the end of the preheat time and providing the measured value of that magnitude, and determining the lamp type from the provided measurement value. The invention also relates to a corresponding electronic ballast for operating at least two different types of gas discharge lamps.
Es sind elektronische Vorschaltgeräte bekannt, die für den Betrieb von unterschiedlichen Typen von Gasentladungslampen, insbesondere für den Betrieb von unterschiedlichen Typen von Niederdruckentladungslampen, geeignet sind. Solche Geräte werden als Multilampengeräte oder als intelligente elektronische Vorschaltgeräte bezeichnet. In einem Multilampengerät sind Betriebsparameter für die Typen von Lampen gespeichert, die mit diesem Gerät betrieben werden können. Insbesondere unterscheiden sich verschiedene Typen von Lampen in dem zu ihrem Betrieb erforderlichen Lampenstrom. Das Gerät wählt die zu verwendenden Betriebsparameter in Abhängigkeit vom Typ der angeschlossenen Lampe aus. Dazu muss es vorher den Lampentyp erkennen.Electronic ballasts are known, which are suitable for the operation of different types of gas discharge lamps, in particular for the operation of different types of low-pressure discharge lamps. Such devices are referred to as multi-lamp devices or as intelligent electronic ballasts. In a multi-lamp device, operating parameters are stored for the types of lamps that can be operated with this device. In particular, different types of lamps differ in the lamp current required for their operation. The device selects the operating parameters to be used depending on the type of the connected lamp. For this it must first recognize the lamp type.
Ein Teil der derzeit bekannten Geräte erkennt den Lampentyp, indem es bei jedem Start den Kaltwiderstand einer Wendel der Lampe auswertet. Bei Gasentladungslampen, bei denen die Lampenwendeln vorgeheizt werden, kann auch der Warmwiderstand einer Lampenwendel am Ende der Vorheizphase ausgewertet werden. Dabei kann es jedoch zu Fehlerkennungen kommen. Wird der Lampentyp gewechselt, dann wird für die neu angeschlossene Lampe der noch von der vorherigen Lampe vorhandene Vorheizparametersatz verwendet, so dass diese nicht optimal vorgeheizt wird. Das kann dazu führen, dass der ermittelte Wert für den Warmwiderstand der Wendel in einem Bereich liegt, der nicht eindeutig einem Lampentyp zugeordnet werden kann. Dies kann zu Fehlerkennungen führen. Wird eine Lampe jedoch mit falschen Parameterwerten betrieben, so zündet sie möglicherweise nicht richtig durch oder die Lebensdauer der Lampe verkürzt sich.A part of the currently known devices detects the lamp type by evaluating the cold resistance of a filament of the lamp at each start. In the case of gas discharge lamps in which the lamp filaments are preheated, the heat resistance of a lamp filament can also be evaluated at the end of the preheating phase. However, it can lead to error detection. If the lamp type is changed, then the Vorheizparametersatz still used by the previous lamp is used for the newly connected lamp, so that it is not preheated optimally. This can lead to the determined value for the heat resistance of the coil being within a range that can not be clearly assigned to a lamp type. This can lead to error detection. However, if a lamp is operated with incorrect parameter values, it may not ignite properly or the lamp life will be shortened.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein eingangs genanntes Verfahren und ein eingangs genanntes elektronisches Vorschaltgerät derart weiterzubilden, dass Fehlerkennungen des Lampentyps vermieden werden.The object of the present invention is therefore to develop an aforementioned method and an aforementioned electronic ballast in such a way error detection of the lamp type can be avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein elektronisches Vorschaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.This object is achieved by a method having the features of
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn die Dauer des Vorheizens verlängert wird. Dazu wird, falls der Lampentyp im ersten Schritt nicht eindeutig ermittelt werden kann, die Vorheizzeit um eine vorbestimmte Zeitspanne verlängert und es wird am Ende der verlängerten Vorheizzeit eine erneute Ermittlung des Lampentyps durchgeführt. Es hat sich herausgestellt, dass dann eine eindeutige Zuordenbarkeit des ermittelten Werts für den Warmwiderstand der Lampenwendel zu einem Lampentyp gegeben ist, wenn die Vorheizzeit ausreichend lang gewählt wird. Allerdings sind die Hersteller von elektronischen Vorschaltgeräten für Gasentladungslampen bestrebt, die Vorheizzeit möglichst kurz zu halten, um zu vermeiden, dass zwischen dem Einschalten und dem Zünden der Lampe eine für den Benutzer wahrnehmbare Pause entsteht. Dieser Interessenkonflikt wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass zuerst eine zum Vorheizen des eingestellten Lampentyps übliche Vorheizzeit gewählt wird, die vorzugsweise kleiner oder gleich einer Sekunde ist, und nur in den Fällen, in denen keine eindeutige Erkennung möglich ist, die Vorheizzeit verlängert wird.The present invention is based on the finding that this object can be achieved if the duration of preheating is prolonged. For this purpose, if the lamp type can not be determined unambiguously in the first step, the preheating time is extended by a predetermined period of time and a renewed determination of the lamp type is carried out at the end of the extended preheating time. It has been found that then there is an unambiguous assignability of the determined value for the heat resistance of the lamp filament to a lamp type, if the preheating time is chosen to be sufficiently long. However, the manufacturers of electronic ballasts for gas discharge lamps strive to keep the preheating time as short as possible in order to avoid that between the switching on and the ignition of the lamp a noticeable pause for the user. This conflict of interest is solved in accordance with the present invention by first selecting a preheating time, which is preferably less than or equal to one second for preheating the set lamp type, and extending the preheating time only in those cases where unambiguous identification is not possible ,
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Speicherns des ermittelten Lampentyps. Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren außerdem die zu Beginn des Verfahrens auszuführenden Schritte des Auslesens des gespeicherten Lampentyps und des Bestimmens der vorbestimmten Vorheizzeit in Abhängigkeit des ausgelesenen Lampentyps anhand einer in dem elektronischen Vorschaltgerät gespeicherten Zuordnung zwischen Typen von mit dem elektronischen Vorschaltgerät zu betreibenden Gasentladungslampen und zugehörigen Betriebsparametern. Für die erste Inbetriebnahme wird werkseitig ein Lampentyp abgespeichert, der der Bestimmung der für das erste Vorheizen zu verwendenden Betriebsparameter zugrunde gelegt wird. Ein Abspeichern des ermittelten Lampentyps ist nur dann erforderlich, wenn dieser sich von dem bereits gespeicherten Lampentyp unterscheidet.According to a preferred embodiment of the invention, the method further comprises the step of storing the determined lamp type. The method also particularly preferably comprises the steps to be carried out at the start of the method of reading the stored lamp type and determining the predetermined preheating time as a function of the read-out type of lamp based on a stored in the electronic ballast between types of gas discharge lamps to be operated with the electronic ballast and associated operating parameters , For the first commissioning, a lamp type is stored at the factory, which is used to determine the operating parameters to be used for the first preheating. Storing the determined lamp type is only required if this differs from the already stored lamp type.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden, anstatt den ermittelten Lampentyp abzuspeichern, dem ermittelten Lampentyp zugeordnete Betriebsparameter anhand einer in dem elektronischen Vorschaltgerät gespeicherten Zuordnung zwischen Typen von mit dem elektronischen Vorschaltgerät zu betreibenden Gasentladungslampen und zugehörigen Betriebsparametern bestimmt und die bestimmten Betriebsparameter zur Verwendung für das nächste Vorheizen bereitgestellt.According to an alternative preferred embodiment of the invention, instead of storing the determined lamp type, associated with the determined lamp type operating parameters based on a stored in the electronic ballast between types of to be operated with the electronic ballast gas discharge lamps and associated operating parameters and determined operating parameters for use for the next preheating provided.
Bevorzugt wird als für den Typ der Gasentladungslampe charakteristische physikalische Größe der Wert einer mit dem elektrischen Widerstand der vorgeheizten Wendel in Beziehung stehenden Größe gemessen.Preferably, the physical quantity characteristic of the type of gas discharge lamp is the value of a value related to the electrical resistance of the preheated coil.
Ferner wird die Dauer der verlängerten Vorheizzeit vorzugsweise so gewählt, dass der bereitgestellte Messwert in einem nahezu stationären Bereich liegt. Der Warmwiderstand der Wendel steigt mit der Vorheizzeit an und nähert sich asymptotisch einem Grenzwert. Dabei hängt insbesondere das Kurvenverhalten im steil ansteigenden Bereich vom Alter der Wendel ab, während der Einfluss des Alters der Wendel im stationären Bereich der Kurve vernachlässigbar ist. So lässt sich im stationären Bereich der Kurve besonders zuverlässig von dem elektrischen Widerstand der Wendel auf den Typ der Wendel und damit auf den Typ der Lampe schließen.Furthermore, the duration of the extended preheating time is preferably selected such that the measured value provided is located in a nearly stationary area. The heat resistance of the coil increases with the preheat time and asymptotically approaches a limit. In particular, the curve behavior in the steeply increasing range depends on the age of the coil, while the influence of the age of the coil in the stationary region of the curve is negligible. Thus, in the stationary region of the curve, it is possible to conclude particularly reliably from the electrical resistance of the coil to the type of coil and thus to the type of the lamp.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Lampentyp anhand des bereitgestellten Messwerts ermittelt, indem der bereitgestellte Messwert mit einer Wertetabelle verglichen wird, danach geprüft wird, ob der bereitgestellte Messwert in einen Bereich der Wertetabelle fällt, der einem Lampentyp eindeutig zuzuordnen ist, und schließlich bei eindeutiger Zuordenbarkeit des bereitgestellten Messwerts zu einem Lampentyp dieser Lampentyp als der ermittelte Lampentyp ausgewählt wird. Vorzugsweise werden dabei für verschiedene beim Vorheizen der mindestens einen Wendel verwendete Betriebsparameter verschiedene Wertetabellen verwendet. Dies trägt ebenfalls dazu bei, die Zuverlässigkeit der Lampenerkennung zu erhöhen.According to a preferred embodiment of the invention, the lamp type is determined on the basis of the provided measured value by comparing the provided measured value with a table of values, then checking whether the provided measured value falls within a range of the table of values unambiguously attributable to a lamp type, and finally at unique assignability of the provided measured value to a lamp type of this lamp type is selected as the determined lamp type. Preferably, different value tables are used for different operating parameters used in the preheating of the at least one helix. This also helps to increase the reliability of the lamp detection.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwähnten bevorzugten Ausführungsformen sind zusammen mit ihren Vorteilen auch bei einem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät realisierbar.The preferred embodiments mentioned in connection with the method according to the invention, together with their advantages, can also be realized in the case of an electronic ballast according to the invention.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.
Im Nachfolgenden wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- in schematischer Darstellung ein Ausführungsbei- spiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vor- schaltgeräts;
- Fig. 2
- in schematischer Darstellung Wertetabellen für verschiedene Vorheizparameter;
- Fig. 3
- den Warmwiderstand Rw einer Wendel und eine damit zusammenhängende gemessene Spannung Umess in Abhän- gigkeit von der Vorheizzeit; und
- Fig. 4
- ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfah- rens zum Ermitteln eines Lampentyps.
- Fig. 1
- a schematic representation of an exemplary embodiment of an electronic ballast according to the invention;
- Fig. 2
- schematic representation of value tables for various preheating parameters;
- Fig. 3
- the heat resistance R w of a coil and a related measured voltage U mess as a function of the preheating time; and
- Fig. 4
- a flow diagram of a method according to the invention for determining a lamp type.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorheizeinrichtung des elektronischen Vorschaltgeräts, die dazu dient, mindestens eine und vorzugsweise beide Wendeln W1 und W2 der Gasentladungslampe La vorzuheizen. Durch das Vorheizen der Lampenwendeln vor dem Zünden der Lampe wird ein schonenderer Lampenstart und damit eine längere Lebensdauer der Lampe erreicht. Die Vorheizeinrichtung weist dazu einen Heiztransformator mit einer Primärwicklung TP und zwei Sekundärwicklungen TS1 und TS2 auf. Die Primärwicklung TR ist über einen Schalter S3 und einen Trapezkondensator CT mit dem Ausgang der Halbbrücke zwischen den beiden Schaltern S1 und S2 verbunden. Die erste Sekundärwicklung TS1 ist mit der ersten Lampenwendel W1 gekoppelt, während die zweite Sekundärwicklung TS2 mit der zweiten Lampenwicklung W2 gekoppelt ist. Das andere Ende der Primärwicklung TP ist zum Erfassen eines durch die Primärwicklung TP fließenden Stroms ITP, welcher zu den durch die Sekundärwicklungen und damit durch die Lampenwendeln fließenden Strömen proportional ist, mit einer Messschaltung 20 verbunden. Die Messschaltung 20 enthält einen Shuntwiderstand und stellt an ihrem Ausgang eine von diesem abgeleitete Spannung Umess bereit. Diese Spannung Umess wird einem Eingang ME1 eines Mikrocontrollers 10 zugeführt. Der Mikrocontroller 10 weist außerdem Ausgänge MA1, MA2 und MA3 auf, über die er die Schalter S1 und S2 der Halbbrücke und den Schalter S3, über den die Heizeinrichtung mit der Halbbrücke gekoppelt ist, ansteuert.
Im Folgenden soll die Funktionsweise des elektronischen Vorschaltgeräts beschrieben werden, soweit es die Erkennung des Typs der angeschlossenen Gasentladungslampe La betrifft. Bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät handelt es sich um ein Multilampengerät, das dazu ausgelegt ist, verschiedene Typen von Gasentladungslampen zu betreiben, wobei die Gasentladungslampen sich durch mindestens einen Betriebsparameter unterscheiden. Insbesondere handelt es sich bei den Gasentladungslampen um Niederdruckentladungslampen, die sich durch den für ihren Betrieb erforderlichen Lampenstrom unterscheiden. Mit dem elektronischen Vorschaltgerät gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung lassen sich insbesondere drei Typen von Lampen unterscheiden. Diese unterschiedlichen Lampentypen haben unterschiedliche Wendeln, die sich in ihrem elektrischen Widerstand voneinander unterscheiden. Um mit einem Gerät unterschiedliche Lampen betreiben zu können, ist in dem Speicher 12 eine Zuordnung zwischen den einzelnen Lampentypen und den für ihren Betrieb erforderlichen Betriebsparametern abgelegt. Zu den Betriebsparametern gehören unter anderem der Lampenstrom, der nach dem Zünden der Lampe durch diese fließt und die Vorheizzeit, während der die Lampenwendeln W1 und W2 vor dem Zünden der Lampe vorgeheizt werden, indem der Schalter S3 geschlossen wird und über den Heiztransformator ein Stromfluss durch die Wendeln W1 und W2 induziert wird. Die für eine Lampe optimale Vorheizzeit hängt ebenfalls vom Lampentyp ab, wobei man bestrebt ist, diese möglicht kurz zu halten. Momentan wird eine Vorheizzeit von maximal 1 s toleriert. Da sich die Wendeln der unterschiedlichen Lampentypen in ihrem elektrischen Widerstand unterscheiden, wird eine mit dem elektrischen Widerstand der Wendeln in Beziehung stehende Größe gemessen. Insbesondere misst man dazu die von dem mit der Primärwicklung TP des Heiztransformators in Reihe geschalteten Shuntwiderstand der Messschaltung 20 abgeleitete Spannung Umess am Ende der Vorheizzeit. Zur Ermittlung des Lampentyps stützt man sich dabei auf Erwartungswerte für den Warmwiderstand einer Wendel, die mit den richtigen Betriebsparametern beheizt wurde. Wenn jedoch nach einem Lampenwechsel eine Lampe anderen Typs als vorher angeschlossen ist, so wird die neue Lampe nicht mit den für sie optimalen Parametern beheizt. Daher werden gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Ermitteln des Lampentyps aus der gemessenen Spannung Umess für verschiedene Vorheizparameter verschiedene Wertetabellen verwendet, die eine Zuordnung zwischen dem Lampentyp und der am Ende der Vorheizphase gemessenen Spannung Umess in Abhängigkeit von den verwendeten Vorheizparametern angeben. Diese Wertetabellen sind ebenfalls in dem Speicher 12 oder in einem eigenen Speicher abgelegt.
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Fig. 2 zeigt beispielhaft zwei solche Wertetabellen. Für die linke Wertetabelle wurden alle drei Lampentypen mit den Vorheizparameternfür den Typ 1 beheizt und am Ende der Vorheizzeit wurde die auf der senkrechten Achse aufgetragene Spannung Umess gemessen. Für jeden Lampentyp ergibt sich dabei ein Wertebereich, in dem die gemessene Spannung Umess eindeutig einem Lampentyp zugeordnet werden kann. Dazwischen befinden sich die schraffierten Bereiche, in denen keine eindeutige Zuordnung möglich ist. Für die rechte Wertetabelle wurden alle drei Lampentypen mit den Vorheizparameternfür den Typ 2 beheizt. Es zeigt sich gegenüber der linken Tabelle eine leichte Verschiebung der Wertebereiche nach oben. Jedoch kann es selbst bei Verwendung von an die Vorheizparameter angepassten Wertetabellen vorkommen, dass ein Messwert der Spannung Umess in den schraffierten Bereich fällt, in dem keine eindeutige Zuordnung zu einem Lampentyp möglich ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich das Aufheizverhalten und der Wendelwiderstand auch mit dem Alter einer Lampe ändern oder die eingelegte Lampe beziehungsweise deren Wendel außerhalb der erlaubten Fertigungstoleranzen liegt. -
Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit des Warmwiderstands Rw sowie der gemessenen Spannung Umess von der Vorheizzeit. Wie der Figur zu entnehmen ist, steigt der Warmwiderstand Rw zuerst steil und dann immer flacher an und nähert sich schließlich einem Grenzwert. Da die Vorheizzeit möglichst kurz sein soll, liegt die einem Lampentyp zugeordnete Vorheizzeit M1, die vorzugsweise etwa 0,9 s beträgt, im ansteigenden Bereich der Kurve Rw. Mit zunehmendem Alter der Wendel wird der Anstieg der Kurve steiler, was in der Figur durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die Kurve für die gemessene Spannung Umess verhält sich entsprechend und fällt mit zunehmendem Alter steiler ab. Dies bedingt eine Abweichung des zur Zeit M1 gemessenen Wertes von dem Sollwert für eine neue Lampe und kann zu Fehlerkennungen des Lampentyps führen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher, wenn bei der ersten Messung der Wert der gemessenen Spannung Umess in einen schraffierten Bereich der Wertetabelle fällt, die Vorheizzeit auf den Wert M2 verlängert und am Ende der verlängerten Vorheizzeit M2 eine erneute Messung der Spannung Umess durchgeführt. Die verlängerte Vorheizzeit M2 wird dabei so gewählt, dass die Kurven Rw und Umess sich dort ihrem stationären Bereich nähern, in dem sich das Alter der Wendel nicht mehr so stark bemerkbar macht. Dies ermöglicht eine zuverlässige Lampenerkennung. Die verlängerte Vorheizzeit M2, die für alle mit dem elektronischen Vorschaltgerät zu betreibenden Lampentypen gleich gewählt werden kann, ist zwar über 1 s. Dies ist jedoch tolerierbar, da sie nur in den Fällen zur Anwendung kommt, in denen nach der Vorheizzeit M1 eine eindeutige Lampenerkennung noch nicht möglich war. -
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Schritt S10 wird das elektronische Vorschaltgerät durch einen Benutzer eingeschaltet. Nach dem Einschalten erfolgt in einem Schritt S12 das Auslesen des abgespeicherten Lampentyps durchden Mikrocontroller 10. Für die erste Inbetriebnahme des elektronischen Vorschaltgeräts ist werkseitig ein Lampentyp abgespeichert. Im nächsten Schritt S14 werden die Betriebsparameter in Abhängigkeit des Lampentyps anhand der gespeicherten Zuordnung der Betriebsparameter zu einem Lampentyp festgestellt. Insbesondere fungiert der Lampentyp als Zeiger, der auf einen Satz von Betriebsparametern zeigt. Anschließend werden in dem Schritt S16 die Wendeln W1 und W2 der Lampe La vorgeheizt, indem der Mikrocontroller 10 ein Schließen des Schalters S3 veranlasst. Während des Vorheizens wird in einem Schritt S18 geprüft, ob die für den Lampentyp vorgesehene Vorheizzeit M1 abgelaufen ist. Sobald dies der Fall ist, wird in einem Schritt S20 die an dem Eingang ME1 des Mikrocontrollers 10 anliegende Spannung Umess erfasst. In einem Schritt S22 wird die erfasste Spannung Umess mit der für die Vorheizparameter des Lampentyps geltenden Wertetabelle verglichen und geprüft, ob der Wert der Spannung Umess einem Lampentyp eindeutig zuordenbar ist. Ist dies der Fall, so wird der ermittelte Lampentyp in einem Schritt S24a abgespeichert und das Verfahren ist beendet. Ist am Ende der Vorheizzeit M1 noch keine eindeutige Zuordnung der erfassten Spannung Umess zu einem Lampentyp möglich, so wird in einem Schritt S24b die Vorheizphase fortgesetzt. Während der Fortsetzung der Vorheizphase wird in einem Schritt S26b geprüft, ob die verlängerte Vorheizzeit M2 erreicht ist. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt S28b wiederum die an dem Eingang ME1 des Mikrocontrollers 10 anliegende Spannung Umess erfasst und in einem Schritt S30b der zugehörige Lampentyp anhand der für die verwendeten Vorheizparameter geltenden Wertetabelle ermittelt. In einem Schritt S32b wird der ermittelte Lampentyp abgespeichert, womit das Verfahren beendet ist. Statt den ermittelten Lampentyp in den Schritten S24a und S32b immer abzuspeichern, kann auch zuvor geprüft werden, ob der ermittelte Lampentyp mit dem bereits abgespeicherten Lampentyp übereinstimmt. Ein erneutes Abspeichern des Lampentyps ist dann nur erforderlich, wenn dies nicht der Fall ist.
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Fig. 2 shows by way of example two such value tables. For the left value table, all three lamp types were heated with the preheating parameters fortype 1 and at the end of the preheating time, the voltage U meas applied to the vertical axis was measured. For each lamp type, this results in a range of values in which the measured voltage U mess can be clearly assigned to a lamp type. In between are the hatched areas in which no clear assignment is possible. For the right value table, all three lamp types were heated with the preheat parameters fortype 2. There is a slight shift of the value ranges upwards compared to the left table. However, even when using value tables adapted to the preheating parameters, it may happen that a measured value of the voltage U mess falls within the shaded area, in which no clear assignment to a lamp type is possible. This is due to the fact that the heating behavior and the filament resistance also change with the age of a lamp or the inserted lamp or its filament lies outside the permitted manufacturing tolerances. -
Fig. 3 shows the dependence of the heat resistance R w and the measured voltage U mess of the preheating time. As can be seen from the figure, the warm resistance R w first increases steeply and then flatter and finally approaches a limit value. Since the preheating time should be as short as possible, the preheating time M1 associated with one lamp type, which is preferably approximately 0.9 s, lies in the rising region of the curve R w . With increasing age of the helix the rise of the curve becomes steeper, which in the Figure is indicated by dashed lines. The curve for the measured voltage U mess behaves accordingly and decreases steeper with increasing age. This causes a deviation of the value measured at the time M1 from the setpoint value for a new lamp and can lead to false identifications of the lamp type. In the method according to the invention, therefore, if in the first measurement the value of the measured voltage U mess falls within a shaded area of the value table, the preheating time is extended to the value M2 and a renewed measurement of the voltage U mess is carried out at the end of the extended preheating time M2. The extended preheating time M2 is chosen so that the curves R w and U mess approach there to their stationary area, in which the age of the coil is no longer so strongly noticeable. This allows reliable lamp detection. The prolonged preheating time M2, which can be selected to be the same for all lamp types to be operated with the electronic ballast, is more than 1 s. However, this is tolerable, since it is used only in those cases in which after the preheating M1 an unambiguous lamp detection was not yet possible. -
Fig. 4 shows a flowchart of a preferred embodiment of the method according to the invention. In step S10, the electronic ballast is turned on by a user. After switching on, the readout of the stored lamp type by themicrocontroller 10 takes place in a step S12. For the first startup of the electronic ballast, a lamp type is stored at the factory. In the next step S14, the operating parameters become dependent the lamp type determined based on the stored assignment of the operating parameters to a lamp type. In particular, the lamp type acts as a pointer pointing to a set of operating parameters. Subsequently, in step S16, the filaments W1 and W2 of the lamp La are preheated by causing themicrocontroller 10 to close the switch S3. During preheating, it is checked in a step S18 whether the preheating time M1 provided for the lamp type has expired. As soon as this is the case, the voltage U mess applied to the input ME1 of themicrocontroller 10 is detected in a step S20. In a step S22, the detected voltage U mess is compared with the table of values applicable to the preheating parameters of the lamp type and it is checked whether the value of the voltage U mess can be unambiguously assigned to a lamp type. If this is the case, the determined lamp type is stored in a step S24a and the method is ended. If at the end of the preheating time M1 no clear assignment of the detected voltage U mess to a lamp type is possible, the preheating phase is continued in a step S 24b. During the continuation of the preheat phase, it is checked in a step S26b whether the extended preheat time M2 has been reached. If this is the case, the voltage U mess applied to the input ME1 of themicrocontroller 10 is again detected in a step S28b, and in a step S30b the associated lamp type is determined on the basis of the value table valid for the preheating parameters used. In a step S32b, the determined lamp type is stored, thus completing the process. Instead of always storing the determined lamp type in steps S24a and S32b, it is also possible to check beforehand whether the determined lamp type matches the already stored lamp type matches. A renewed storage of the lamp type is only required if this is not the case.
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorheizzeit um eine vorbestimmte Zeitspanne verlängert und die Schritte b) und c) wiederholt werden, falls der Lampentyp in Schritt c) nicht eindeutig ermittelt werden kann.
characterized in that
the preheating extended by a predetermined period of time and the steps b) and c) are repeated, if the lamp type in step c) can not be determined uniquely.
gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: d) Speichern des ermittelten Lampentyps.Method according to claim 1,
characterized by the following further step: d) storing the determined lamp type.
gekennzeichnet durch folgende vor dem Schritt a) auszuführende Schritte:
Abhängigkeit des ausgelesenen Lampentyps anhand einer in dem elektronischen Vorschaltgerät gespeicherten Zuordnung zwischen Typen von mit dem elektronischen Vorschaltgerät zu betreibenden Gasentladungslampen und zugehörigen Betriebsparametern.
characterized by the following steps to be carried out before step a):
Dependence of the lamp type read on the basis of a stored in the electronic ballast association between types to be operated with the electronic ballast gas discharge lamps and associated operating parameters.
gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
characterized by the following further steps:
die vorbestimmte Vorheizzeit (M1) kleiner oder gleich einer Sekunde ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that
the predetermined preheat time (M1) is less than or equal to one second.
in Schritt b) der Wert einer mit dem elektrischen Widerstand der vorgeheizten Wendel (W1, W2) in Beziehung stehenden Größe gemessen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that
in step b) the value of a value related to the electrical resistance of the preheated coil (W1, W2) is measured.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dauer der verlängerten Vorheizzeit (M2) so gewählt wird, dass der bereitgestellte Messwert (Umess) in einem nahezu stationären Bereich liegt.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the duration of the extended pre-heating time (M2) is selected such that the measured value (U mess ) provided is in a virtually stationary range.
dadurch gekennzeichnet, dass
Schritt c) folgende Teilschritte enthält:
mit einer Wertetabelle;
einen Bereich der Wertetabelle fällt, der einem Lampentyp eindeutig zuzuordnen ist; und
characterized in that
Step c) contains the following substeps:
with a value table;
falls within a range of the look-up table that is unique to a lamp type; and
dadurch gekennzeichnet, dass
in Abhängigkeit von beim Vorheizen der mindestens einen Wendel (W1, W2) verwendeten Betriebsparametern verschiedene Wertetabellen verwendet werden.Method according to claim 8,
characterized in that
depending on the operating parameters used in preheating the at least one helix (W1, W2) different value tables are used.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (10) weiterhin dazu ausgelegt ist, die Dauer der Vorheizzeit um eine vorbestimmte Zeitspanne zu verlängern, wenn der Lampentyp anhand des am Ende der dem der zumindest einen Speichereinrichtung (12) zu entnehmenden Lampentyp zugeordneten Vorheizzeit (M1) bereitgestellten Messwerts (Umess) nicht eindeutig ermittelbar ist, und
die Steuereinheit (10) außerdem dazu ausgelegt ist, den Lampentyp anhand des am Ende der verlängerten Vorheizzeit (M2) bereitgestellten Messwerts (Umess) ein weiteres Mal zu ermitteln.
characterized in that
the control unit (10) is further adapted to extend the duration of the preheating time by a predetermined period of time if the lamp type is provided by the measured value (U mess ) is not clearly determinable, and
the control unit (10) is furthermore designed to determine the lamp type once more based on the measured value (U mess ) provided at the end of the extended preheat time (M2).
dadurch gekennzeichnet, dass
in der zumindest einen Speichereinrichtung (12) oder in einem zusätzlichen Speicher eine Zuordnung zwischen von der Messeinrichtung bereitgestellten Messwerten (Umess) und den mindestens zwei unterschiedlichen Lampentypen in Abhängigkeit von den in der Vorheizphase verwendeten Betriebsparametern abgelegt ist, wobei es für jeden Lampentyp einen Kernbereich von Messwerten (Umess) gibt, die dem Lampentyp eindeutig zuzuordnen sind.Electronic ballast according to claim 10,
characterized in that
in the at least one memory device (12) or in an additional memory, an association between measured values (U mess ) provided by the measuring device and the at least two different lamp types is stored as a function of the operating parameters used in the preheating phase, wherein there is one core area for each lamp type of measured values (U mess ), which can be clearly assigned to the lamp type.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorheizeinrichtung mindestens einen Heiztransformator mit einer Primärinduktivität (TP) und jeweils einer Sekundärinduktivität (TS1, TS2) für jede zu beheizende Wendel (W1, W2) umfasst; und
die Messeinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, den in der Vorheizphase durch die mindestens eine Primärinduktivität (TP) fließenden Strom (ITP) zu bestimmen.Electronic ballast according to claim 10 or 11,
characterized in that
the preheating device comprises at least one heating transformer having a primary inductance (TP) and in each case a secondary inductance (TS1, TS2) for each filament (W1, W2) to be heated; and
the measuring device (20) is designed to determine the current (I TP ) flowing in the preheating phase through the at least one primary inductance (TP).
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messeinrichtung (20) einen Shuntwiderstand umfasst, der mit der mindestens einen Primärinduktivität (TP) des Heiztransformators in Reihe geschaltet ist; und
die Messeinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, eine von dem Shuntwiderstand abgeleitete Spannung (Umess) bereitzustellen.Electronic ballast according to claim 12,
characterized in that
the measuring device (20) comprises a shunt resistor which is connected to the at least one primary inductance (TP) of the heating transformer is connected in series; and
the measuring device (20) is designed to provide a voltage derived from the shunt resistor (U mess ).
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