DE102005003450A1

DE102005003450A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für Lampen

Info

Publication number: DE102005003450A1
Application number: DE102005003450A
Authority: DE
Inventors: Werner Longhino; Andreas Mitze; Thomas Mudra
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-07-27
Also published as: EP1691587A1; PL1691587T3; CN1819734A; CA2533374A1; US7291982B2; US20060164019A1; EP1691587B1; ATE388611T1; DE502006000408D1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für ein Lampe, insbesondere für eine Leuchtstofflampe weist eine Regelschleife auf, in die eine erste Wendel (W1), ein Betriebsparameter-Erfassungsglied (E), ein Heizregler (H) sowie ein erstes Stellglied (S1) geschaltet sind. Mittels des Betriebsparameter-Erfassungsgliedes (E) wird die Heizleistung der ersten Wendel (W1) erfasst und in Abhängigkeit davon eine Stellgröße (SG) bestimmt, mit der diese erste Wendel (W1) geregelt wird. Des Weiteren wird zumindest eine zweite Wendel (W2 bis Wn), welche nicht in der Regelschleife verschaltet ist, in Abhängigkeit der bestimmten Stellgröße (SG) gesteuert.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen.

Für Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen, ist es erforderlich, Wendelheizungen einzusetzen. Bei bekannten Wendelheizungen ist es üblich, dass diese ungeregelt sind. Insbesondere bei dimmbaren Leuchtstofflampen tritt bei einem Vorgang, bei dem mittels eines Dimmers das Licht der Lampen reduziert wird, eine Reduktion des Entladungsstroms auf. Dies führt dazu, dass die Heizung der Wendel ebenfalls reduziert wird und es daher erforderlich ist, extern eine Zuheizung durchzuführen. Bei den bekannten Wendelheizungen ist es daher erforderlich, dass je nach Anzahl der zu betreibenden Lampen eigene Vorschaltgeräte entwickelt wurden, weil die Zuheizung lampenzahlabhängig war.

Darstellung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem bzw. bei der die Zuheizung von Wendeln aufwandsarm durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1, und eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 6 aufweist, gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für Lampen ausgelegt. Insbesondere die Wendelheizung für Leuchtstofflampen kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geregelt und gesteuert werden. In einem ersten Schritt wird ein Betriebsparameter von zumindest einer ersten Wendel erfasst. Diese erste Wendel ist in einer Regelschleife angeordnet. In einem weiteren Schritt wird eine Stellgröße in Abhängigkeit des erfassten Betriebsparameters bestimmt. In Abhängigkeit dieser Stellgröße wird die erste Wendel geregelt. Des Weiteren wird ein Steuern einer zumindest zweiten Wendel in Abhängigkeit dieser Stellgröße durchgeführt, wobei die zweite Wendel außerhalb der Regelschleife angeordnet ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann erreicht werden, dass eine aufwandsarme Zuheizung von Wendeln für Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen, realisiert werden kann. Es kann somit erreicht werden, dass lediglich von einer einzigen Wendel ein Betriebsparameter erfasst wird und aus den gewonnenen Informationen des Betriebsparameters eine Stellgröße ermittelt wird, welche einerseits dazu verwendet wird, die erste Wendel zu regeln und eine weitere Wendel mittels dieser Stellgröße zu steuern. Für die Zuheizung muss somit lediglich von einer Wendel Information bezüglich des Heizverhaltens dieser Wendel gewonnen werden, um eine entsprechende Veränderung der Zuheizung beider Wendeln aufwandsarm durchführen zu können. Alle Wendeln werden somit immer optimal betrieben.

In vorteilhafter Weise wird das Erfassen des Betriebsparameters und das Bestimmen der Stellgröße unabhängig von der Anzahl der Wendeln und der mit den Wendeln elektrisch verbundenen Lampen durchgeführt. Die Zuheizung der Wendeln, insbesondere die geregelte Zuheizung der Wendeln, ist unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Wendeln bzw. der angeschlossenen Lampen. Die Anzahl der mitgeführten Wendeln hat somit keinen Einfluss auf die Regelung. Es kann somit erreicht werden, dass mittels der Informationen eines Betriebsparameters lediglich einer einzigen Wendel eine Stellgröße bestimmt wird mittels der die Zuheizung einer relativ großen Anzahl an Wendeln, welche alle außerhalb der Regelschleife geschaltet sind, gesteuert wird.

Es kann vorgesehen sein, dass als Betriebsparameter der geregelten Wendel die Heizleistung dieser geregelten Wendel erfasst wird. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die bestimmte Stellgröße über ein erstes Stellglied an die erste Wendel und über ein zweites Stellglied an die zweite Wendel übertragen wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der erfasste Betriebsparameter der ersten Wendel an einen Heizregler übertragen und die Stellgröße mittels des Heizreglers bestimmt.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für eine Lampe, insbesondere für eine Leuchtstofflampe weist eine Regelschleife auf. In diese Regelschleife ist eine erste Wendel, Mittel zum Erfassen eines Betriebsparameters dieser ersten Wendel und Mittel zum Erzeugen einer Stellgröße zum Regeln dieser ersten Wendel, geschaltet. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Wendel, welche außerhalb der Regelschleife angeordnet ist bzw. außerhalb der Regelschleife in die Vorrichtung geschaltet ist. Diese zweite Wendel ist mittels der durch die Regelschleife bestimmten Stellgröße steuerbar. Mittels der Erfindung kann eine Vorrichtung geschaffen werden, welche eine aufwandsarme Zuheizung der Wendeln für eine Lampe ermöglicht.

In bevorzugter Weise umfasst die Regelschleife ein Erfassungsglied zum Erfassen eines Betriebsparameters der ersten Wendel und ein erstes Stellglied, wobei das erste Stellglied und das Erfassungsglied mit der ersten Wendel elektrisch verbunden sind. In einer vorteilhaften Ausführung ist zwischen dem Erfassungsglied und dem ersten Stellglied ein Heizregler in die Regelschleife geschaltet. Ferner kann vorgesehen sein, dass die zumindest zweite Wendel mit dem ersten oder einem zweiten Stellglied elektrisch verbunden ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Heizregler mit dem ersten und zweiten Stellglied elektrisch verbunden ist.

Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn die Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung oder eine vorteilhafte Ausgestaltung davon als Vorschaltgerät für Lampen verwendet wird. Besonders geeignet ist der Einsatz als dimmbares Vorschaltgerät für Lampen, insbesondere für Leuchtstofflampen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für Leuchtstofflampen, die als Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen verwendet wird.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In 1 ist eine erste Wendel W1 dargestellt, welche zur Heizung einer Lampe, die im Ausführungsbeispiel als Leuchtstofflampe L1 ausgebildet ist, dient. Die Wendel W1 ist mit einem ersten Ende mit der Leuchtstofflampe L1 elektrisch verbunden. Des Weiteren ist die erste Wendel W1 mit einem zweiten Ende mit einem ersten Stellglied S1 elektrisch verbunden. Ferner ist in der 1 ein Erfassungsglied E gezeigt. Das Erfassungsglied E ist im Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass ein Betriebsparameter der ersten Wendel W1 erfasst werden kann. Das Erfassungsglied E ist mit einem Heizregler H elektrisch verbunden. Des Weiteren ist der Heizregler H im Ausführungsbeispiel mit dem Stellglied S1 elektrisch verbunden. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird die Regelschleife durch die erste Wendel W1, das Erfassungsglied E, den Heizregler H und das erste Stellglied S1 als die wesentlichen Elemente gebildet.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäß 1 weiter zu erkennen ist, ist eine zweite Wendel W2 mit einem ersten Ende mit der Leuchtstofflampe L1 und mit einem zweiten Ende mit einem zweiten Stellglied S2 elektrisch verbunden. Des Weiteren sind Wendeln W3 bis Wn mit dem zweiten Stellglied S2 und Lampen L2 bis Ln elektrisch verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus eine elektrische Verbindung zwischen dem Heizregler H und dem zweiten Stellglied S2 ausgebildet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das zweite Stellglied S2 nicht vorhanden ist und die Wendeln W2 bis Wn mit dem ersten Stellglied S1 elektrisch verbunden sind. Es sei angemerkt, dass die Wendeln W2 bis Wn außerhalb der Regelschleife angeordnet sind bzw. außerhalb der Regelschleife in die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie in 1 dargestellt ist, geschaltet sind.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Erfassungsglied E mit einer anderen Wendel, beispielsweise mit der Wendel W2, elektrisch verbunden ist. In diesem Fall müsste die Schaltungsanordnung der Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass anstatt der ersten Wendel W1 die zweite Wendel W2 in der Regelschleife angeordnet ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Wendeln mit dem Erfassungsglied E elektrisch verbunden sind und in eine entsprechende Regelschleife geschaltet sind. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel werden die Betriebsparameter von zwei oder mehr Wendeln erfasst und aus den entsprechenden Informationen dieser Betriebsparameter der mehreren Wendeln eine entsprechende Stellgröße durch den Heizregler H ermittelt. Das Stellglied S1 und das Stellglied S2 sind im Ausführungsbeispiel als Spannungsquellen mit Tastverhältnisänderung ausgebildet.
Nachfolgend wird noch auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Regeln und Steuern der Wendelheizung näher eingegangen. Ein Betriebsparameter der ersten Wendel W1, der im Ausführungsbeispiel die Heizleistung dieser ersten Wendel W1 ist, wird mittels des Erfassungsgliedes E erfasst. Die erfasste Heizleistung wird als Regelgröße R an den Heizregler H übertragen. Mittels des Heizreglers H wird eine entsprechende Leistungserfassung durchgeführt. Des Weiteren bestimmt der Heizregler H in Abhängigkeit der erhaltenen Regelgröße R eine Stellgröße SG, die an das erste Stellglied S1 und an das zweite Stellglied S2 übertragen wird. Die Stellgröße SG ist ein Signal, welches ein Tastverhältnis als Information beinhaltet. Indem im Ausführungsbeispiel das erste Stellglied S1 und das zweite Stellglied S2 als Spannungsquellen mit Tastverhältnisänderung ausgebildet sind, kann mittels der übertragenen Stellgröße SG das Tastverhältnis an den Stellgliedern S1 und S2 verändert werden. Durch das Übertragen dieser Stellgröße SG an das erste Stellglied S1 wird eine Tastverhältnisänderung und auf Grund der Tastverhältnisänderung der Spannungsquelle bzw. des ersten Stell gliedes S1 eine Regelung der ersten Wendel W1 durchgeführt. Des Weiteren wird durch das Übertragen dieser Stellgröße SG an das zweite Stellglied S2 bzw. an diese zweite Spannungsquelle mit Tastverhältnisänderung auch dort eine Änderung dieses Tastverhältnis erreicht. Entsprechend werden die Wendeln W2 bis Wn mittels des zweiten Stellgliedes S2 gesteuert. Es wird damit erreicht, dass durch das Erfassen eines Betriebsparameters einer einzigen Wendel, im Ausführungsbeispiel der ersten Wendel W1, eine Regelgröße R und in Abhängigkeit davon eine Stellgröße SG erzeugt wird, mit der einerseits diese erste Wendel W1 geregelt und andererseits zusätzliche Wendeln W2 bis Wn, welche nicht in die Regelschleife geschaltet sind, aber in der Vorrichtung angeordnet bzw. verschaltet sind, gesteuert werden.
Die Regelung der Zuheizung von Wendeln, welche insbesondere bei dimmbaren Leuchtstofflampen erforderlich ist, da beim Dimmen eine Entladungsstromreduktion sowie daraus resultierend eine Reduktion der Heizung der Wendeln eintritt, erfolgt erfindungsgemäß anhand einer einzigen Wendel W1. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Regelung der Zuheizung mit zumindest zwei Wendeln, welche in die Regelschleife geschaltet sind, durchgeführt werden. Indem die Stellgröße SG auch den Stellgliedern zugeführt wird, welche nicht in der Regelschleife angeordnet sind, wird die Heizung derjenigen Wendeln, welche außerhalb der Regelschleife in der Vorrichtung angeordnet sind, entsprechend der der geregelten Wendeln mitgeführt. Anzumerken ist, dass eine Veränderung der Lampenzahl in 1 unabhängig von der Regelung der Heizung ist. Dies bedeutet, dass auch dann, wenn die Zahl der Lampen verändert wird, beispielsweise erhöht wird, der Regelungsvorgang davon nicht betroffen ist. Eine Veränderung der Lampenzahl führt somit zu keiner Veränderung der Zuheizung. Alle Wendeln können optimal betrieben werden, denn die Anzahl der mitgeführten Wendeln hat keinen Einfluss auf die Regelung. Das erfindungsgemäße Prinzip ist unabhängig von der Art des oder der Resonanzkreise bzw. unabhängig von der Art der Entladungsstromerzeugung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung einer gemischt geregelten/gesteuerten Wendelheizung ist bevorzugt als dimmbares Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen eingesetzt.

Claims

Verfahren zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen, welches folgende Schritte aufweist: a) Erfassen eines Betriebsparameters von zumindest einer ersten in einer Regelschleife angeordneten Wendel (W1); b) Bestimmen einer Stellgröße (SG) in Abhängigkeit des erfassten Betriebsparameters; c) Regeln der ersten Wendel (W1) und Steuern einer zumindest zweiten, außerhalb der Regelschleife angeordneten Wendel (W2 bis Wn) in Abhängigkeit der Stellgröße (SG).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Betriebsparameters und das Bestimmen der Stellgröße (SG) unabhängig von der Anzahl der Wendeln (W1 bis Wn) und der mit den Wendeln (W1 bis Wn) elektrisch verbundenen Lampen (L1 bis Ln) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter die Heizleistung der ersten Wendel (W1) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Stellgröße (SG) über ein erstes Stellglied (S1) an die erste Wendel (W1) und über ein zweites Stellglied (S2) an die zweite Wendel (W2) übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Betriebsparameter der ersten Wendel (W1) an einen Heizregler (H) übertragen wird und die Stellgröße (SG) mittels des Heizreglers bestimmt wird.
Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für eine Lampe, insbesondere für eine Leuchtstofflampe mit – einer Regelschleife, welche zumindest eine erste Wendel (W1), Mittel zum Erfassen eines Betriebsparameters der ersten Wendel (W1) und Mittel zum Erzeugen einer Stellgröße (SG) zum Regeln der ersten Wendel (W1) aufweist; und – einer zumindest zweiten Wendel (W2 bis Wn), welche außerhalb der Regelschleife in die Vorrichtung geschaltet ist und mittels der die durch die Regelschleife bestimmte Stellgröße (SG) steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschleife ein Erfassungsglied (E) zum Erfassen eines Betriebsparameters der ersten Wendel (W1) und ein erstes Stellglied (S1) aufweist, wobei das erste Stellglied (S1) und das Erfassungsglied (E) mit der ersten Wendel (W1) elektrisch verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Erfassungsglied (E) und dem ersten Stellglied (S1) ein Heizregler (H) in die Regelschleife geschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zweite Wendel (W2 bis Wn) mit dem ersten Stellglied (S1) oder einem zweiten Stellglied (S2) elektrisch verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizregler (H) mit dem ersten (S1) und dem zweiten Stellglied (S2) elektrisch verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das erste (S1) und das gegebenenfalls vorhandene zweite Stellglied (S2) als Spannungsquellen mit Tastverhältnisänderung ausgebildet sind.
Verwendung der Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11 als Vorschaltgerät, insbesondere als dimmbares Vorschaltgerät für Lampen, insbesondere für Leuchtstofflampen.