CN102084725B - 与操作装置相连的气体放电灯的类型识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种识别灯类型并调节工作参数以便根据所确定的发光装置类型来操作发光装置的方法，具有以下步骤：-恒定控制被供给发光装置的功率，-确定在功率恒定时在点亮的发光装置上出现的电压降或者流过该发光装置的电流，以及-根据该电压降选择至少一个工作参数。

Description

与操作装置相连的气体放电灯的类型识别方法

技术领域

本发明一般涉及发光装置的操作装置的领域，确切说，涉及能与不同类型的发光装置可靠连接的操作装置，其中，该操作装置随后在同一点亮过程中或对于随后的点亮过程无需人为干预地自动调节出与实际存在的发光装置类型匹配的工作参数。该过程以下称为“灯类型识别”。

背景技术

EP-A-0413991公开了确定相连的气体放电灯的点亮电压并依据所确定的点亮电压来推断出灯类型。可是，点亮电压的确定尤其取决于生产厂商、老化程度、气体充填量和灯变热，因此在确定点亮电压时可能一般出现在10％至20％范围内的波动。

EP702508A1公开了在气体放电灯投入工作之后预定出不同的灯电流额定值并且根据该额定值调节出灯电流。对于每个灯电流额定值，将确定该气体放电灯的待监测工作参数的对应实际值。由此获得的多个工作参数实际值被相互组合，从而随后可以依据实际值并根据预定的灯电流额定值来推断相连的气体放电灯的灯类型。为此，例如可以想到评价多个灯类型的不同预定特性曲线。因此，例如可以识别不同灯类型的电流/电压特性曲线。如上所述，调节出不同的电流额定值并且根据所调节出的电流额定值相应确定灯电压。依据所确定的电流/电压值对和不同的现有电流/电压特征曲线，可以推断出相连的气体放电灯的灯类型。尤其规定，作为用于灯类型识别的工作参数，确定气体放电灯的灯电压(Uist)或者灯丝电阻(Rist)。

如果确定了相连的气体放电灯的灯类型，则它优选以不同的工作参数形式或以相应的灯特性曲线形式被存储在存储器中，从而不必总检查和确定灯类型，只要相应的气体放电灯未被更换。灯的更换此时可以通过确认可能发生的灯丝电流电路中断来确定。

DE19850441A1公开了一种用于操作配备有荧光灯的照明装置的镇流器，其中某些可用该方法识别的灯类型的工作数据，至少其灯额定电压以及灯额定电流被存在寄存器中，该荧光灯在启动阶段中在预定时间内以电流强度已知的调光电流工作，在启动阶段之后，荧光灯的当前灯电压被测量，随后在寄存器中搜索最接近该荧光灯的被测灯电压的灯额定电压，随后调节出荧光灯工作所需的工作数据，该工作数据通过寄存器对应于测得的灯电压。

源于灯丝参数(例如其欧姆电阻)的灯类型识别有以下缺点，它不是总能实现明确无疑的灯识别。其原因在于，对于单一的灯类型，一方面灯丝的欧姆电阻例如可能波动高达25％，同时，不同类型灯的灯丝电阻大致可能在该数量级内。此外，原则上不同的灯类型也可以具有相同的灯丝电阻。

关于所述的DE19850441A1和EP702508A1要注意的是，其所用的方法具有许多缺点。依据电流调节的灯类型识别的缺点是，无法识别或者说不能区分可能有的大部分灯类型。因为灯的特性，所以对于不同类型的灯在取决于环境温度的动作电流的情况下可能出现几乎相等的点亮电压，该点亮电压在注意到生产厂商容差的情况下是无法再分辨的。一旦无法识别环境温度或灯温，则该方法只适用于很有限的温度范围。

发明内容

为了让使用者在此时不用执行温度测量的情况下获得尽量宽的环境温度范围，因此提出了本发明的方法。

该任务通过独立权利要求的特征来完成。从属权利要求特别有利地改进了本发明的中心构想。

本发明的第一方面涉及一种识别灯类型并调节工作参数以便根据所确定的发光装置类型来操作发光装置的方法，其中该方法具有以下步骤：

-恒定控制被供给发光装置的功率，

-确定在功率恒定时在点亮的发光装置上出现的电压降或者流过该发光装置的电流，以及

-根据该电压降或者该发光装置电流选择至少一个工作参数。

该发光装置可以源于接受恒定直流电压的逆变器被供以交流电压。

发光装置功率的恒定控制可以在将流过该逆变器的两个串联开关中的电位较低的开关的电流考虑进来的情况下实现。

作为逆变器，可以采用包括两个串联的且交替脉冲化的开关的半桥电路。

作为发光装置，可以采用一个或多个气体放电灯。

灯类型识别可以无需测量流过发光装置的电流来实现。

在上述的灯类型识别之前可以进行灯类型预分类，此时相连的发光装置例如根据气体放电灯的灯丝参数被预分类。

在发光装置上的电压降可借助从发光装置的电位较高侧延伸到大地的分压器来确定。

根据电压降，可以通过控制器来识别是否有一个或多个发光装置串联连接到操作装置上。

为了识别灯类型，可以在恒定控制的功率时确定流过发光装置的电流并且一个控制器根据流过发光装置的电流识别是否一个或多个并联发光装置由操作装置供电。

该发光装置可以源于由控制器控制的逆变器来供以电流，该逆变器被供以恒定的或被控制为恒定的直流电压，其中该控制器将逆变器的占空比和/或频率作为功率参数的控制参量。

本发明还涉及集成控制电路尤其是ASIC，其用于支持上述类型的方法。该控制电路能以数字形式构成，其中优选所有的反馈信号或测量信号经过A/D转换，随后其被进一步处理。

本发明还涉及具有这样的控制电路的用于发光装置的操作装置、以及带有这样的操作装置的照明装置。

附图说明

图1表示能识别灯类型地操作灯R_l的本发明电路的示意电路图。

图2表示如在图1的电路上出现的信号。

具体实施方式

图1示出了用于操作发光装置的电路，其中该发光装置示意地通过欧姆电阻R_L表示。

从电网电压给整流器GR供电，从而经过整流的电网电压可以被供给斩波电路PFC。一个带有标记“C”的优选集成的和/或数字的控制电路例如ASIC、微控制器或其复合体例如可以将斩波电路PFC的开关脉冲化并且从PFC区域获得一个或多个测量信号。PFC将蓄能元件K1例如电容器(如电解质电容器)充电，从而在此蓄能元件K1上出现稳定化的直流电压U_z。以也常被称为总线电压或中间电路电压的该电压U_z供应包括串联的开关S1和S2的逆变器。开关S1和S2因此构成半桥逆变器。或者，当然也可以设置全桥逆变器。

一个负载电路作用于两个开关S1、S2的中点，该负载电路具有发光装置R_L。该负载电路确切地说具有包括线圈L和电容器C1以及AC耦合电容器C2的串联共振电路，从该负载电路起又连接有与共振电容器C1并联的该发光装置R_L。用W1和W2来示意表示呈灯丝形式的发光装置电极，就像例如对气体放电灯典型的那样。示意化示出了灯丝W1和W2，确切说其呈欧姆电阻和电感LH的组合件形式。

为了加热，设有与逆变器WR的电位较低的开关S2并联的加热电路，其具有电容器C3、主加热电路线圈LH'以及同样可由控制器C脉冲化的开关S3。就是说，加热功率以变压器形式从主线圈LH'被传递至灯丝LH、W1、W2。

与逆变器WR的电位较低的开关S2串联地设有测量电阻(并联电阻)SH，可以在测量电阻上抽出信号，该信号表示流过逆变器的电位较低的开关S2的电流(在该开关接通时)。该信号I_H确切说被用于电容器C4的充电，该电容器作为电流I_H积分的实施例。电容器C4的充电电压作为表示可供负载电路使用的功率P_A的信号被供给控制器C。控制器C可以根据中间电路电压U_z的已知(测定)值连同关于逆变器WR的多个开关周期被积分的电流值P_H确定可供负载电路使用的实际功率。

根据本发明，现在将采取功率控制，在此功率控制中，实际功率值与内设或外设的额定功率值比较。该额定功率值可以是外设的，用于例如实现调光。用于功率控制的控制参量是逆变器WR的开关S1、S2的开关频率和/或占空比，尤其结合串联共振电路L、C1的共振曲线。

根据本发明，还可以与该发光装置R_L并联地设置欧姆电阻分压器R1、R2，可在欧姆电阻分压器上抽出信号U_L并且可供给该控制器C，其中该信号U_L可确定在发光装置上降低的电压。

作为代替或补充，也可以设置另一个测量电阻R3，可以在该测量电阻上抽出一个信号I_L并供给控制器C，在这里，信号I_L表示流过发光装置R_L的电流。

如果该发光装置由一个由多个发光装置构成的串联电路组成，则如此设计分压器R1、R2，即，表示发光装置电压U_L的信号表示在所有串联的发光装置上的总电压突袭。

如果多个发光装置R_l是并联的，则测量电阻(并联电阻)R3如此设置，即，该发光装置电流信号Il表示流过所有并联的发光装置R_l的总电流。

就是说，根据本发明设置多灯装置，它在灯类型识别过程中执行灯功率控制。这如上所述地优选如此实现，即，在中间电路电压被恒定控制时，测定与该逆变器(在这里是半桥电路)的电位较低的开关串联的测量电阻上的电流。因此，根据中间电路电压与该电流的乘积(而且还乘以校正系数，该校正系数在逆变器对称脉冲节拍化时等于2)可以确定灯功率。

灯功率的控制因此可以通过逆变器的控制参量“频率”或“占空比”并且还附加地或替代地通过中间电路电压的控制来实现。

就是说，没有为了识别真正的灯类型而考虑灯电流测量。相反，在预定额定功率时，出现在灯上的点亮电压被测量并且基于此例如通过与查找表进行比较来如此执行灯类型识别，即匹配于所识别的灯类型来选择工作参数(例如为了预热、点亮操作和/或亮灯工作)，就是说取决于本身出现的点亮电压来选择。这通过优选集成的控制器C来完成。

根据本发明的灯类型识别，即利用预定灯功率被恒定控制时的参数“点亮电压”的灯类型识别，也可以被用作多级中的一级，尤其是多级灯类型识别方法的两级。例如，第一级可以是灯丝参数识别，其执行所考虑的灯类型的预选方式。

因为分压器R1、R2从热灯丝接地以便于点亮电压测定，也可以结合点亮电压测量(即超出灯类型识别)识别是否一个或多个灯串联。

代替比较容易测定的灯点亮电压，又在灯功率被预定地恒定控制时，也可以测定灯电流，因此灯类型识别在被恒定控制的灯发光装置功率时结合测定灯电流来实现。

另外，也可以通过灯电流测量结合总电流来确定是否有一个或多个灯并联，该灯由同一个逆变器供电。

就是说，在两个灯的串联电路中点亮电压被加倍，在两个同类的灯并联时的测定总电流加倍。

根据本发明，当然也可以将灯电压测量与灯电流测量相结合，这如上所述总是在灯功率被恒定控制时。在图2中看到逆变器并联电阻信号I_H的变化曲线以及旁边求平均的(或者说积分)的功率信号P_A，该功率信号以在电容器C4上的电压形式出现。

Claims (11)

1.一种识别发光装置类型并调节工作参数以便根据所确定的发光装置类型来操作该发光装置的方法，具有以下步骤：

-恒定控制被供给发光装置的功率，

-确定在功率恒定时在点亮的发光装置上出现的电压降，以及

-根据该电压降选择至少一个工作参数，

其中所述发光装置是一个或多个气体放电灯，其灯丝参数还用于识别灯类型。

2.一种识别发光装置类型并调节工作参数以便根据所确定的发光装置类型来操作该发光装置的方法，具有以下步骤：

恒定控制被供给发光装置的功率，

确定流过该发光装置的电流，以及

根据该发光装置电流选择至少一个工作参数,

其中，所述发光装置是一个或多个气体放电灯，其灯丝参数还用于识别灯类型。

3.根据权利要求1或2的方法，其中该发光装置被从接受恒定直流电压的逆变器供以交流电压。

4.根据权利要求3的方法，其中该发光装置的功率的恒定控制在考虑流过逆变器的两个串联开关中的电位较低的开关的电流的情况下实现。

5.根据权利要求3的方法，其中采用包括两个串联的且被交替脉冲化的开关的半桥电路作为所述逆变器。

6.根据权利要求1的方法，其中在功率恒定时在点亮的发光装置上出现的电压降被考虑用于灯类型识别。

7.根据权利要求6的方法，其中在灯类型识别之前进行灯类型预分类，在灯类型预分类中，相连的发光装置依据气体放电灯的灯丝参数被预分类。

8.根据权利要求1的方法，其中在发光装置上的电压降借助从该发光装置的电位较高侧延伸接地的分压器来测定。

9.根据权利要求8的方法，其中根据该电压降来识别是否有一个或多个发光装置串联连接在执行根据权利要求1或2的方法的操作装置上。

10.根据权利要求1或2的方法，其中为了灯类型识别而在恒定控制的功率下确定流过该发光装置的电流并且结合流过该发光装置的电流来识别是否有一个或多个并联的发光装置通过执行根据权利要求1或2的方法的操作装置供电。

11.根据权利要求1的方法，其中该发光装置被从逆变器供电，该逆变器被供以恒定的或被控制恒定的直流电压，并且该逆变器的占空比和/或频率被用作该发光装置的功率参数的控制参量。