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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden einer
Gasentladungslampe gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Ausgangspunkt
der vorliegenden Erfindung ist ein Vorschaltgerät, wie es beispielsweise aus
der
EP 847 680 A1 der
Anmelderin bekannt ist. Dieses bekannte Vorschaltgerät weist
einen sogenannten intelligenten Timer auf, der den Vorgang des Lampenstarts
und der Lampenzündung überwacht.
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Um
zu vermeiden, dass das Vorschaltgerät dauerhaft erfolglos versucht,
eine defekte Gasentladungslampe zu zünden, überwacht der Timer den Startvorgang
der Lampe. Bei dem bekannten Vorschaltgerät ist eine feste Gesamtzündzeit von
beispielsweise 20 Min. vorgegeben. Sollte diese Gesamtzündzeit erfolglos
ablaufen, d.h., sollte es innerhalb der 20 Min. nicht möglich sein,
die Gasentladungslampe erfolgreich zu zünden, werden weitere Zündvorgänge abgebrochen
und die gesamte Schaltung wechselt in einen sog. SLEEP-Modus über, in dem
die Lampe nicht weiter angesteuert wird. Nach Durchführung eines
Resets allerdings, der insbesondere durch ein Aus- und Einschalten
der Netzversorgungsspannung ausgelöst werden kann, erfolgt automatisch
ein neuer Lampenstart.
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Das
Abbrechen weiterer Zündversuche
nach Ablauf der Gesamtzündzeit
bringt den Vorteil mit sich, dass die Gasentladungslampe und weitere elektronische
Komponenten der Schaltung durch weitere dauerhafte Zündversuche
nicht zusätzlich geschädigt werden.
Darüber
hinaus führt
diese Maßnahe
auch zu ökonomischen
Vorteilen, da letztendlich durch die Vermeidung weiterer Zündversuche Energie
eingespart wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ausgehend
von dem bekannten Vorschaltgerät
weitere Verbesserungen vorzunehmen, durch die ein optimierter Lampenstart durchgeführt werden
kann. Insbesondere soll vermieden werden, dass nach Durchführung eines
Resets eine nach wie vor defekte Lampe über einen längeren Zeitraum hinweg erfolglos
angesteuert wird.
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Die
Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung, welche die Merkmale
des Anspruches 1 aufweist, sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer
Gasentladungslampe gemäß Anspruch
11 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ebenso
wie beim Stand der Technik ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung
nach erfolglosem Ablauf der Gesamtzündzeit in einen SLEEP-Modus
wechselt, also keine weiteren Zündversuche
unternimmt. Erfindungsgemäß ist nunmehr allerdings
vorgesehen, dass die Information, dass der Lampenstart erfolglos
war, in einem Speicherelement abgelegt wird. Die Speicherung kann
sowohl software- als auch hardwaremäßig erfolgen. Nach Durchführung eines
Resets steht dann beispielsweise der Schaltungsanordnung diese Information
zur Verfügung,
so dass diese in geeigneter Weise darauf reagieren kann.
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Die
Information, dass der letzte Lampenstart erfolglos war, kann auf
unterschiedliche Weise genutzt werden. Bei einer einfachen Variante
ist beispielsweise vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung ein
Anzeigeelement – beispielsweise
in Form einer LED – aufweist,
welche die Informationen, dass der letzte Startversuch erfolglos
war und sich die Schaltungsanordnung deswegen im SLEEP-Modus befindet,
nach außen
anzeigt. Für
einen Elektriker ist somit in einfacher Weise erkennbar, an welchen
Vorschaltgeräten
ein Lampenwechsel erforderlich ist.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist allerdings vorgesehen, dass bei einem
erneuten Lampenstart nach einem Reset die Gesamtzündzeit für den Fall,
dass der letzte Lampenstart erfolglos war, deutlich herabgesetzt
wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Gesamtzündzeit derart
gewählt wird,
dass eine ordnungsgemäße Lampe
sicher gezündet
werden kann. Beispielsweise wäre
es denkbar, als verkürzte
Gesamtzündzeit
einen Zeitraum von 10 Sekunden zu wählen. Für den Fall, dass in dieser
verkürzten
Gesamtzündzeit
nach wie vor keine Zündung
der Lampe erfolgt, geht die Schaltungsanordnung dann vorzeitig wieder
in den SLEEP-Modus über,
da die erfolglosen Zündversuche
darauf schließen
lassen, dass die defekte Lampe noch nicht ausgetauscht wurde. Kann
allerdings ein Lampenstart erfolgreich durchgeführt werden, so wird die Information,
dass der letzte Lampenstart erfolglos war, wieder gelöscht, da
davon ausgegangen werden kann, dass ein Lampenwechsel durchgeführt wurde.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
liegt darin, dass beim erneuten Einschalten der Netzversorgungsspannung
eine möglicherweise
defekte Lampe nur für
einen verhältnismäßig kurzen
Zeitraum angesteuert wird, so dass einerseits Energie gespart wird
und andererseits zusätzliche Beschädigungen
an der Lampe sowie den mit der Lampe verbundenen Bauteilen durch
die Hochspannungs-Zündimpulse
vermieden werden. Gleichzeitig ist der Zeitraum allerdings ausreichend
lang, so dass eine neuwertige und ordnungsgemäße Lampe mit Sicherheit gezündet werden
kann. Die Betriebssicherheit wird somit bei verbesserter Energieersparnis weiter
erhöht.
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Die
vorliegende Erfindung soll nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 ein
elektronisches Vorschaltgerät
mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten
Schaltungsanordnung zum Starten und Zünden einer Gasentladungslampe
und
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2 ein
Flußdiagramm
zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
ein allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehenes elektronisches
Vorschaltgerät, welches
zum Ansteuern und Betreiben einer Gasentladungslampe LA ausgestaltet
ist. Eingangsseitig weist das Vorschaltgerät 1 Anschlüsse zur
Verbindung mit der allgemeinen Stromversorgung auf, am Ausgang des
Vorschaltgeräts 1 befindet
sich ein erfindungsgemäß ausgestaltetes
Zündgerät 3,
welches für
die Durchführung
des Lampenstarts sowie für
die Zündung
der Gasentladungslampe LA verantwortlich ist. Der allgemeine Betrieb
des Vorschaltgeräts 1 wird durch
eine Steuereinheit 2 überwacht,
welche in Verbindung mit dem Zündgerät 3 steht.
Auf die Darstellung der weiteren Komponenten des Vorschaltgeräts 1,
die beispielsweise für
die Umsetzung der Netzversorgungsspannung U0 in
eine zum Lampenbetrieb erforderliche Spannung vorgesehen sind, wurde
aus Gründen
der Einfachheit verzichtet. Die Ausgestaltung und Funktionen dieser
Komponenten sind bereits hinlänglich
bekannt und müssen
hier nicht näher erläutert werden.
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Das
Zündgerät 3 ist
dazu ausgestaltet, auf einen Befehl der Steuereinheit 2 hin
einen Lampenstart durchzuführen
und insbesondere die Lampe LA zu zünden. Je nach Lampentyp müssen hierbei
zunächst
die Lampenwendeln geheizt werden, bevor die Lampe LA dann durch
Anlegen von Hochspannungsimpulsen gezündet wird.
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Eine
funktionsfähige,
neuwertige Lampe kann üblicherweise
innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums gezündet werden. Dieser Zeitraum
beträgt beispielsweise
10 bis 15 Sekunden, in dem eine Lampe auch im Rahmen eines sogenannten
Kaltstarts, bei dem also keine Vorheizung der Lampenwendeln erfolgt,
gezündet
werden kann. Ältere Lampen
hingegen können
aufgrund von Abnutzungserscheinungen manchmal nicht sofort gezündet werden,
so dass mitunter mehrere Zündversuche
erforderlich sind, bis die Lampe letztendlich erfolgreich gestartet
wird.
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Ist
die an das Vorschaltgerät 1 angeschlossene
Lampe LA allerdings defekt, so ist es auch nach einer Vielzahl von
Zündversuchen
nicht möglich,
einen erfolgreichen Lampenstart durchzuführen. Da dauerhaft von dem
Zündgerät 3 angelegte
Hochspannungsimpulse zu einer zusätzlichen Beschädigung der
Lampe LA sowie der angeschlossenen elektronischen Komponenten führen könnten und darüber hinaus
auch unnötig
Energie verbraucht werden würde,
weist das Zündgerät 3 eine
Timerschaltung 4 auf, deren Aufgabe es ist, die Dauer der Start-/Zündphase
zu überwachen. Üblicherweise
ist vorgesehen, dass nach Beginn des Startversuchs maximal 20 Minuten
lang versucht wird, die Gasentladungslampe LA zu zünden. Kann
innerhalb dieser sog. Gesamtzündzeit
allerdings keine Zündung durchgeführt werden,
so teilt die Timerschaltung 4 dem Zündgerät 3 mit, dass die
Gesamtzündzeit
abgelaufen ist. Das Zündgerät 3 verzichtet
daraufhin auf weitere Startversuche und geht in einen SLEEP-Modus über. In
diesem SLEEP-Modus, in den auch die Steuereinheit 2 sowie
die weiteren Komponenten des elektronischen Vorschaltgeräts 1 versetzt
werden, erfolgt nur noch ein minimaler Stromverbrauch, so dass letztendlich
Energie gespart wird.
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Die übliche Vorgehensweise
ist nunmehr, dass bei Erkennen des SLEEP-Modus die Gasentladungslampe
LA ausgewechselt und anschließend ein
Reset des Vorschaltgeräts 1 durchgeführt wird,
in dem die Stromversorgung U0 kurzfristig
aus- und wieder
eingeschaltet wird. Dies wird durch die Steuereinheit 2 erkannt,
die daraufhin dem Zündgerät 3 eine entsprechende
Information übermittelt,
wodurch dieses dazu veranlasst wird, einen erneuten Lampenstart
durchzuführen.
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Es
kann nunmehr allerdings der Fall auftreten, dass ein Reset der Stromversorgung
U0 durchgeführt wird, ohne dass zuvor die
defekte Lampe LA ausgetauscht wurde. In diesem Fall würde das
Zündgerät 3 erneut
für einen
Zeitraum von 20 Min. versuchen, die Lampe LA zu starten, was einen
unnötigen Energieverbrauch
darstellen würde.
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Um
dieses Fehlverhalten zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass das Zündgerät 3 zusätzlich ein
Speicherelement 5 aufweist, in dem die Information abgelegt
wird, ob der letzte Startversuch erfolgreich war oder nicht. Das
Speicherelement 5 kann dabei sowohl ein softwaremäßig ausgestaltetes Element
als auch ein Element sein, welches die Information hardwaremäßig speichert.
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Die
in dem Speicherelement 5 enthaltene Information kann dann
auf verschiedene Weise genutzt werden.
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In
einer einfachen Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Information in dem Speicherelement, d.h.
die Information, ob der letzte Lampenstart erfolgreich war oder
nicht, extern angezeigt wird, so dass für ein Wartungspersonal auf
einfache Weise erkennbar ist, ob ein Lampenwechsel durchgeführt werden
muß oder
nicht. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist hierfür
ein Anzeigeelement in Form einer LED 6 vorgesehen, die
an der Gehäuse-Außenseite
des Vorschaltgeräts 1 angeordnet ist
und in Verbindung mit dem Zündgerät 3 steht. Zeigt
das Speicherelement 5 an, dass der letzte Lampenstart erfolglos
war, so wird dies durch die LED 6 angezeigt. Ein Elektriker
kann nunmehr auf einfache Weise erkennen, dass die Lampe LA aller
Voraussicht nach defekt ist und dementsprechend ausgewechselt werden
sollte.
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Eine
besonders vorteilhafte Möglichkeit
zur Verwertung der in dem Speicherelement 5 enthaltenen
Information besteht darin, die bei einem neuen Lampenstart festzulegende
Gesamtzündzeit
in Abhängigkeit
von dieser Information zu wählen.
Wie eingangs erwähnt
wurde, wird üblicherweise
ein Zeitraum von 20 Min. für
die Durchführung
des Lampenstarts festgelegt. Wird nun allerdings ein Reset der Stromversorgungsspannung
durchgeführt
und zeigt die Information in dem Speicherelement an, dass der letzte
Lampenstart erfolglos war, so bestehen zwei Möglichkeiten. Zum einen könnte der
Reset versehentlich durchgeführt
worden sein, ohne zu zuvor die defekte Lampe LA auszutauschen. In
diesem Fall wäre
es sinnlos, über
einen erneuten Zeitraum von 20 Min. hinweg zu versuchen, die Lampe
LA zu starten. Darüber
hinaus würde
dies auch einen unnötigen Energieverbrauch
darstellen. Wurde allerdings die Lampe LA gegen eine neue ersetzt,
so ist eine Gesamtzündzeit
von 20 Min. ebenfalls zu lang, da davon ausgegangen werden kann,
dass eine neuwertige Lampe innerhalb von einem deutlich kürzeren Zeitraum
gestartet werden kann.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Variante der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend
vorgesehen, dass zu Beginn eines Lampenstarts die Gesamtzündzeit in
Abhängigkeit
von der in dem Speicherelement 5 enthaltenen Information
festgelegt wird. Zeigt das Speicherelement 5 an, dass der
letzte Lampenstart erfolgreich war, so wird in üblicher Weise eine Gesamtzündzeit von
beispielsweise 20 Min. festgelegt. Wurde allerdings der sog. Startabbruch-Marker
gesetzt, d.h., zeigt das Speicherelement 5 an, dass der
letzte Lampenstart erfolglos war, so wird bei einem erneuten Start
ein deutlich verkürzte
Gesamtzündzeit
festgelegt. Vorzugsweise könnte hierfür ein Zeitraum
von 10 bis 15 Sekunden eingestellt werden, der auf der einen Seite
mit Sicherheit ausreichend ist, um eine neuwertige Lampe LA zu zünden, der
auf der anderen Seite allerdings auch kurz genug ist, um einen unnötigen Energieverbrauch
beim Versuch, eine defekte Lampe zu starten, zu vermeiden. Wird
nun in der verkürzten
Gesamtzündzeit
ein Lampenstart erfolgreich durchgeführt, so kann darauf geschlossen
werden, dass die Lampe LA ausgewechselt wurde und das Speicherelement 5 enthält nunmehr
die Information, dass ein erfolgreicher Lampenstart durchgeführt wurde.
Der Startabbruch-Marker wird also wieder gelöscht. Bei einem erneuten Startvorgang
würde dementsprechend
wieder die längere
Gesamtzündzeit
von 20 Min. eingestellt werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorgehensweise
ist schematisch in 2 zusammengefasst. Der erste Schritt
nach dem Start 10, d.h. der Inbetriebnahme der Leuchte
besteht darin, den Speicherinhalt als Default-Einstellung zu löschen (Schritt 11).
Es wird also davon ausgegangen, dass zu Beginn eine funktionsfähige Lampe
vorhanden ist.
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Durch
ein Einschalten der Stromversorgung (Schritt 12) wird dem
Vorschaltgerät
nun mitgeteilt, dass ein Lampenstart durchgeführt werden soll. In dem darauffolgenden
Schritt 13 wird dann auf Basis der in dem Speicherelement 5 enthaltenen
Informationen die Gesamtzündzeit
festgelegt. Wie zuvor erläutert
wurde, wird für
den Fall, dass der letzte Lampenstart erfolgreich war bzw. der Startabbruch-Marker
gelöscht
ist, eine lange Gesamtzündzeit
gewählt, während hingegen
für den
Fall, dass der letzte Lampenstart erfolglos war und dem dementsprechend der
Startabbruch-Marker
gesetzt ist, eine kurze Gesamtzündzeit
eingestellt wird.
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In
dem darauffolgenden Schritt 14 wird nunmehr ein Lampenstart
mit ggf. mehreren Zündversuchen
durchgeführt,
wobei innerhalb des Zeitraums der Gesamtzündzeit permanent in Schritt 15 überwacht
wird, ob die Lampe gezündet
wurde oder nicht. Ist dies der Fall, so wird in den normalen Lampenbetrieb
gewechselt (Schritt 16). Gleichzeitig wird ein evtl. gesetzter
Startabbruch-Marker in dem Speicherelement 5 gelöscht, was
damit gleichbedeutend ist, dass beim nächsten Start auf eine lange
Zündzeit
gewechselt wird, also bei einem erneuten Lampenstart der längere Zeitraum
eingestellt wird.
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Konnte
die Lampe hingegen innerhalb der in Schritt 13 eingestellten
Gesamtzündzeit
nicht gestartet werden, so werden weitere Zündversuche eingestellt und
das Vorschaltgerät
wechselt in den SLEEP-Modus (Schritt 17), in dem ein minimaler Stromverbrauch
erfolgt. Gleichzeitig wird allerdings in dem Speicherelement 5 der
Startabbruch-Marker gesetzt, was damit gleichbedeutend ist, dass
bei einem erneuten Startversuch eine kurze Zündzeit gewählt wird.
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Ein
Reset, durch den automatisch ein erneuter Lampenstart initiiert
wird, erfolgt nun dadurch, dass zunächst die Stromversorgung abgeschaltet wird
(Schritt 18). Ein Wiedereinschalten der Stromversorgung
wird dann von dem Vorschaltgerät
erkannt und als Startsignal interpretiert, wobei dann der Lampenstart
beginnend mit Schritt 12 erneut und ggf. mit geänderter
Gesamtzündzeit
durchgeführt
wird.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung ist
also sichergestellt, dass unnötige
Versuche, eine defekte Lampe zu starten, vermieden werden. Neben
einer Energieeinsparung können
hierdurch evtl. Beschädigungen
vermieden werden.
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Die
Speicherung der Information, ob die letzte Lampenzündung erfolgreich
war oder nicht, bringt darüber
hinaus auch den Vorteil mit sich, dass für einen Benutzer auf einfache
Weise erkennbar ist, ob ein Lampenwechsel durchgeführt werden
muß. Anzumerken
ist hierbei, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, in dem Speicherelement
auch die Information abzulegen, dass die letzte Zündung erfolgreich war.
Letztendlich ist es – wie
oben beschrieben – ausreichend,
einen bestimmten Marker oder ein sog. Tag zu setzen, falls eine
Zündung
erfolglos war, und für den
Fall, dass eine erneute Zündung
erfolgreich war, diesen Marker wieder zu löschen. Darüber hinaus ist anzumerken,
dass die vorliegende Erfindung unabhängig von dem Typ des verwendeten
Zündgeräts ist.
Sowohl Überlagerungszündgeräte als auch
Pulser-Zündgeräte beispielsweise
können
in gleicher Weise erfindungsgemäß ausgestaltet
werden.