DE102006060805A1

DE102006060805A1 - Method for determining the temperature at the Tc point of a ballast and ballast

Info

Publication number: DE102006060805A1
Application number: DE102006060805A
Authority: DE
Inventors: Andreas Huber; Werner Longhino; Thomas Mudra
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-06-26
Also published as: EP1937037A2; EP1937037A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur am TC-Punkt (24) eines Vorschaltgerätes sowie ein Vorschaltgerät (10). Das Verfahren umfasst folgende Schritte: a) Mittels eines im Bereich des TC-Punktes angeordneten Temperaturmessfühlers (20) wird eine Temperatur TM ermittelt, b) die mit dem Temperaturmessfühler ermittelte Temperatur TM wird von einem elektronischen Bauteil (16) verarbeitet und ausgegeben, c) auf der Grundlage der von dem elektronischen Bauteil (16) ausgegebenen Temperatur TM wir die Temperatur TC am TC-Punkt (24) ermittelt.The invention relates to a method for determining the temperature at the T C point (24) of a ballast and a ballast (10). The method comprises the following steps: a) A temperature T M is determined by means of a temperature sensor (20) arranged in the region of the T C point, b) the temperature detected by the temperature sensor Temperature T M is processed and output by an electronic component (16), c) based on the temperature T M output from the electronic component (16), we set the temperature T C determined at T C point (24).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur am T_C-Punkt eines Vorschaltgerätes sowie ein Vorschaltgerät.The invention relates to a method for determining the temperature at the T _C point of a ballast and a ballast.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Praxis sind Vorschaltgeräte bekannt, welche beispielsweise bei Gasentladungslampen und Leuchtstoffröhren zur Strombegrenzung eingesetzt werden. In der Norm DIN EN 61347-1 (VDE 0712-30) werden Anforderungen für Geräte für Lampen, zu denen auch Vorschaltgeräte zählen, festgelegt. Gemäß dieser Norm ist festgelegt, dass auf Vorschaltgeräten ein Temperaturmesspunkt, der so genannte T_C-Punkt anzugeben ist. Dieser T_C-Punkt dient der Erwärmungsbewertung des Vorschaltgerätes in der Leuchtenanwendung.From practice ballasts are known, which are used for example in gas discharge lamps and fluorescent tubes for current limiting. The standard DIN EN 61347-1 (VDE 0712-30) specifies requirements for devices for lamps, including ballasts. According to this standard, it is stipulated that a temperature measuring point, the so-called T _C point, should be specified on ballasts. This T _C point is used for the heating evaluation of the ballast in the luminaire application.

Hersteller von Vorschaltgeräten verbinden mit dem T_C-Punkt verschiedene Geräteeigenschaften. Insbesondere wird eine maximal zulässige Temperatur festgelegt, die zum sicheren Betrieb der Lampe bzw. des Vorschaltgerätes nicht überschritten werden soll.Manufacturers of ballasts connect with the T _C point different device properties. In particular, a maximum allowable temperature is set, which should not be exceeded for safe operation of the lamp or the ballast.

Üblicherweise wird bei der Leuchtenqualifizierung der T_C-Punkt mit einem Thermoelement versehen. Dieses Thermoelement wird zur Bestimmung einer maximal zulässigen Temperatur (T_a) der jeweiligen Leuchte eingesetzt.Usually, the T _C point is provided with a thermocouple in the luminaire qualification. This thermocouple is used to determine a maximum allowable temperature (T _a ) of the respective lamp.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives und kostengünstiges Verfahren zur Bestimmung der Temperatur am T_C-Punkt eines Vorschaltgerätes zur Verfügung zu stellen. Ferner soll ein Vorschaltgerät zur Verfügung gestellt werden, mit welchem die Temperatur am T_C-Punkt bestimmbar ist und welches kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Vorschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.The invention has for its object to provide an alternative and inexpensive method for determining the temperature at the T _C point of a ballast available. Furthermore, a ballast is to be provided, with which the temperature at the T _C point can be determined and which is inexpensive to produce. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a ballast having the features of claim 8.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Temperatur T_M mittels eines im Bereich eines T_C-Punktes angeordneten Temperaturmessfühlers ermittelt. Diese Temperatur T_M wird dann von einem elektronischen Bauteil verarbeitet und ausgegeben, und auf der Grundlage der von dem elektronischen Bauteil ausgegebenen Temperatur T_M wird dann die Temperatur T_C am T_C-Punkt ermittelt. Gemäß der Erfindung ist es also zur Ermittlung der Temperatur T_C am T_C-Punkt nicht mehr zwingend erforderlich, am T_C-Punkt selbst eine Temperaturmessung durchzuführen, sondern es genügt, wenn die Temperatur T_M im Bereich des T_C-Punktes erfasst wird. Aufgrund dieser Temperatur T_M wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Temperatur T_C am T_C-Punkt ohne weitere Temperaturmessung ermittelt. Dies hat den Vorteil, dass bereits in einem Vorschaltgerät vorhandene, nicht am T_C-Punkt selbst angeordnete Temperaturmessfühler zur Bestimmung der Temperatur T_C am T_C-Punkt verwendbar sind und die Temperatur T_C somit ohne Zusatzkosten für einen weiteren Temperaturfühler bestimmbar ist. Die Vorschaltgerätetemperatur kann daher mit diesem Verfahren einfacher erfasst werden, was den Aufwand für eine Leuchtenqualifikation deutlich verringert.According to the method according to the invention, a temperature T _{M is determined} by means of a temperature sensor arranged in the region of a T _C point. This temperature T _M is then processed and output by an electronic component, and based on the temperature T _M output by the electronic component, the temperature T _C at the T _C point is then determined. According to the invention, it is therefore no longer absolutely necessary to carry out a temperature measurement at the T _C point to determine the temperature T _C at the T _C point, but it is sufficient if the temperature T _M in the region of the T _C point is detected , On the basis of this temperature T _M , the temperature T _C at the T _C point is determined without further temperature measurement by the method according to the invention. This has the advantage that even existing in a ballast, not at the T _C point itself arranged temperature sensor for determining the temperature T _C at T _C point can be used and the temperature T _{C is} thus determined without additional costs for another temperature sensor. The ballast temperature can therefore be detected more easily with this method, which significantly reduces the effort for a luminaire qualification.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Especially advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Bevorzugt wird zur Ermittlung der Temperatur T_C am T_C-Punkt eine Korrelationstabelle verwendet, welche für ermittelte Temperaturen T_M entsprechend korrelierte Temperaturen T_C am T_C-Punkt umfaßt. Eine solche Korrelationstabelle kann beispielsweise durch Versuche bereits von einem Vorschaltgerätehersteller für jeden Vorschaltgerätetyp und für jede Lampenkombination ermittelt werden. Bereits durchgeführte Versuche haben gezeigt, dass die Bestimmung der Temperatur T_C am T_C-Punkt mittels ermittelter Temperaturen T_M im Bereich des T_C-Punktes mit hinreichender Genauigkeit ermittelbar ist. Der Temperaturmessfühler zur Bestimmung der Temperatur T_M sollte innerhalb des Vorschaltgerätes liegen. Besonders genaue Korrelationswerte ergeben sich, wenn der Abstand des Temperaturmessfühlers vom T_C-Punkt geringer als 50 mm, insbesondere geringer als 20 mm beträgt.For determining the temperature T _C at the T _C point, a correlation table is preferably used which, for determined temperatures T _M , comprises correspondingly correlated temperatures T _C at the T _C point. Such a correlation table can be determined, for example, by tests already by a ballast manufacturer for each ballast type and for each lamp combination. Already performed tests have shown that the determination of the temperature T _C T _C at the point determined by means of temperature T _M in the region of T _C point location can be determined with sufficient accuracy. The temperature sensor for determining the temperature T _M should be within the ballast. Particularly accurate correlation values result when the distance of the temperature sensor from the T _C point is less than 50 mm, in particular less than 20 mm.

Selbstverständlich kann statt einer Korrelationstabelle auch eine Berechnungsfunktion oder eine sonstige Zuordnung von Temperaturwerten verwendet werden.Of course you can instead of a correlation table also a calculation function or another assignment of temperature values can be used.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird als elektronisches Bauteil ein Microcontroller verwendet. Microcontroller sind nicht nur kostengünstig verfügbar, sondern eignen sich ferner dazu, neben der Verarbeitung der Signale des Temperaturmessfühlers weitere Funktionen auszuführen.In a further preferred embodiment is used as an electronic component, a microcontroller. microcontrollers are not only cost effective available, but are also suitable, in addition to the processing of the signals of the temperature sensor perform additional functions.

Insbesondere ist es möglich, eine Korrelationstabelle in den Microcontroller zu hinterlegen und den Microcontroller auch zur automatischen Bestimmung der Temperatur T_C am T_C-Punkt einzusetzen. Dann sind für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur sehr wenige Hardwareelemente erforderlich, so dass sich die für das Verfahren benötigten Elemente auch in sehr kompakte Vorschaltgeräte integrieren lassen.In particular, it is possible to deposit a correlation table in the microcontroller and also to use the microcontroller for the automatic determination of the temperature T _C at the T _C point. Then only very few hardware elements are required for carrying out the method according to the invention, so that the elements required for the method can also be integrated into very compact ballasts.

In einer besonders einfachen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die Korrelationstabelle genau eine Temperatur T_M und eine korrelierte Temperatur T_C, wobei der Microcontroller eine Leistungsreduzierung veranlasst, sobald die Temperatur T_C am T_C-Punkt erreicht oder überschritten wird. Die in der Korrelationstabelle dieser Ausführungsvariante enthaltende Temperatur T_C ist eine vorgegebene Höchsttemperatur T_a, welche nicht überschritten werden soll, um Schädigungen einzelner Bauteile des Vorschaltgerätes zu verhindern. Die Temperatur T_a wird daher insbesondere so ausgelegt, dass etwaig im Vorschaltgerät enthaltende Elektrolytkondensatoren nicht unverhältnismäßig austrocknen und etwaig enthaltene Halbleiterbauteile keinen Schaden aufgrund Überhitzung nehmen.In a particularly simple embodiment variant of the method according to the invention the correlation table exactly one temperature T _M and a correlated temperature T _C , wherein the microcontroller causes a power reduction as soon as the temperature T _{C is} reached or exceeded at the T _C point. The temperature T _C contained in the correlation table of this embodiment is a predetermined maximum temperature T _a , which should not be exceeded in order to prevent damage to individual components of the ballast. The temperature T _a is therefore designed in particular so that any electrolytic capacitors contained in the ballast do not disproportionately dry out and any semiconductor components contained therein do not suffer any damage due to overheating.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die ermittelte Temperatur T_M und/oder die Temperatur T_C am T_C-Punkt von dem elektronischen Bauteil, insbesondere von einem Microcontroller, erfasst und über eine digitale Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Dies ermöglicht es, jederzeit die Temperatur T_C bzw. T_M abzufragen. Es können sogar permanent Temperaturüberwachungen erfolgen und aufgrund dieser Tempe raturüberwachungen Rückschlüsse auf die Lebensdauer des Vorschaltgerätes gezogen werden. Ferner ist es möglich, die Temperaturen T_C und/oder T_M z. B. mittels einer internen oder externen Anzeigevorrichtung anzuzeigen. Mit solchen Informationen können Analysen durchgeführt werden. So ist beispielsweise durch einfache Beobachtung feststellbar, wann eine erhöhte Temperatur T_C vorliegt. Ggf. kann sogar die Ursache für die erhöhte Temperatur T_C festgestellt und beseitigt werden. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn die Temperatur T_C deshalb erhöht ist, weil sich das Vorschaltgerät in unmittelbarer Nähe einer externen Wärmequelle befindet. Das Verfahren schafft durch die Anzeigevorrichtung ferner die Möglichkeit, die Lebensdauer des Vorschaltgerätes abzuschätzen.In a further preferred embodiment variant of the method according to the invention, the determined temperature T _M and / or the temperature T _C at the T _C point is detected by the electronic component, in particular by a microcontroller, and made available via a digital interface. This makes it possible to query the temperature T _C or T _M at any time. It can even be done permanent temperature monitoring and due to these tempera ture conclusions about the life of the ballast can be drawn. Furthermore, it is possible, the temperatures T _C and / or T _M z. B. by means of an internal or external display device. With such information analyzes can be carried out. For example, it can be determined by simple observation when an elevated temperature T _C is present. Possibly. even the cause of the increased temperature T _C can be detected and eliminated. This would be the case, for example, if the temperature T _C is increased because the ballast is in the immediate vicinity of an external heat source. The method also provides the display device with the ability to estimate the life of the ballast.

Ferner ermöglicht es eine digitale Schnittstelle, die erwartete Gerätelebensdauer aufgrund einer Temperaturanalyse zu bestimmen und diese ebenfalls anzuzeigen.Further allows It's a digital interface, the expected device life based on a temperature analysis and this too display.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante steuert die digitale Schnittstelle einen Funksender an und ermöglich es somit Informationen über ermittelte Temperaturen T_M bzw. T_C drahtlos auch über größere Entfernungen an Anzeige- oder Verarbeitungsvorrichtungen mit Funkempfang zu übermitteln. Dadurch können, insbesondere dort, wo sehr viele mit Vorschaltgeräten ausgestattete Lampen betrieben werden, beispielsweise in Filmstudios, von einer zentralen Stelle aus überwacht werden.In a particularly preferred embodiment variant, the digital interface controls a radio transmitter and thus makes it possible to transmit information about determined temperatures T _M or T _C wirelessly over longer distances to display or processing devices with radio reception. As a result, in particular where very many lamps equipped with ballasts are operated, for example in film studios, they can be monitored from a central location.

Die vorstehend anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebenen Vorteile zeigen sich auch an einem erfindungsgemäßen Vorschaltgerät. Auf diese Vorteile wird hiermit verwiesen.The described above with reference to the method according to the invention Advantages are also evident in a ballast according to the invention. To this Benefits are hereby referred to.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the dependent claims as well as from the description in connection with the drawing.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en).Brief description of the drawing (s).

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt:in the Below, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It shows:

1 eine Leuchte mit einem erfindungsgemäßen Vorschaltgerät in einer schematischen Darstellung. 1 a lamp with a ballast according to the invention in a schematic representation.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of invention

1 zeigt eine Leuchte 8, umfassend ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät 10 sowie eine Lampe 12. Da es sich bei 1 um eine schematische Darstellung handelt, sind nur solche Elemente der Leuchte 8 gezeigt, welche zur Erläuterung der Erfindung besondere Bedeutung haben. 1 shows a lamp 8th comprising a ballast according to the invention 10 as well as a lamp 12 , As it is at 1 is a schematic representation, are only such elements of the lamp 8th which are of particular importance for explaining the invention.

Wie in 1 gezeigt, weist das erfindungsgemäße Vorschaltgerät 10 einen T_C-Punkt 24 auf, an welchem bei der Leuchtenzulassung eine Temperaturmessung erfolgt.As in 1 shown, has the ballast according to the invention 10 a T _C point 24 on which a temperature measurement takes place at the luminaire admission.

Das erfindungsgemäße Vorschaltgerät 10 weist ferner einen Temperaturmessfühler 20 auf, welcher etwa 20 mm von dem T_C-Punkt entfernt und somit im Bereich des T_C-Punktes 24 angeordnet ist. Der Temperaturmessfühler 20 steht in Verbindung mit einem Microcontroller 16, in welchem vorliegend eine Korrelationstabelle (nicht gezeigt) hinterlegt ist. Der Microcontroller ist dazu ausgebildet, die von dem Temperaturmessfühler 20 erfassten analogen Signale in digitale Signale umzuwandeln und ferner mit Hilfe der integrierten Korrelationstabelle aufgrund der ermittelten Temperatur T_M am Temperaturfühler 20 die Temperatur T_C am T_C-Punkt zu ermitteln. Wird eine Temperatur T_C ermittelt, die zu einer Schädigung der Leuchte 8 oder einer ihrer Elemente führen könnte, reduziert der Microcontroller 16 die Leistung. Der gezeigte Microcontroller 16 kann die Leistung stufenlos reduzieren und somit die Leistung derart regeln, dass eine vorgegebenen Maximaltemperatur T_a nicht überschritten wird. Es ist jedoch auch möglich, kostengünstigere und einfachere Microcontroller einzusetzen, welche die Leistung nur stufenweise reduzieren können bzw. bei Überschreiten einer zulässigen Temperatur T_a die Leistung auf null reduzieren, bis die vorgegebene Maximaltemperatur T_a wieder unterschritten wird.The ballast according to the invention 10 also has a temperature sensor 20 which is about 20 mm from the T _C point and thus in the range of the T _C point 24 is arranged. The temperature sensor 20 is in connection with a microcontroller 16 in which in the present case a correlation table (not shown) is stored. The microcontroller is designed to be that of the temperature sensor 20 converted analog signals into digital signals and also with the help of the integrated correlation table due to the determined temperature T _M at the temperature sensor 20 to determine the temperature T _C at the T _C point. If a temperature T _{C is} determined which leads to damage to the luminaire 8th or one of their elements could lead to reduced microcontroller 16 the performance. The microcontroller shown 16 can continuously reduce the power and thus regulate the power such that a predetermined maximum temperature T _{a is} not exceeded. However, it is also possible to use cheaper and simpler microcontroller, which can reduce the power only gradually or reduce the power to zero at an allowable temperature T _a , until the predetermined maximum temperature T _{a is} fallen below again.

Der Microcontroller 16 steht ferner in Verbindung mit einer Schnittstelle 14, welche vorliegend eine digitale Schnittstelle ist. Die Schnittstelle umfaßt einen Anschluß für eine Datenverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) sowie für einen Funksender (nicht gezeigt). Über die Schnittstelle 14 ist es möglich, Temperaturen T_M bzw. T_C anzuzeigen, zu exportieren und weiterzuverarbeiten..The microcontroller 16 is also associated with an interface 14 which are present a digital interface is. The interface comprises a connection for a data processing device (not shown) as well as for a radio transmitter (not shown). About the interface 14 it is possible to display, export and process temperatures T _M and T _C, respectively.

In der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungemäßen Vorschaltgerätes ist es nicht vorgesehen, dass die Schnittstelle selbst eine Anzeigevorrichtung aufweist, da das Vorschaltgerät in der Leuchte verbaut ist. In anderen Ausführungsformen von Leuchten mit externen Vorschaltgeräten kann es jedoch vorteilhaft sein, die Schnittstelle selbst mit einer Anzeigevorrichtung zu versehen, welche permanent die ermittelten Werte der Temperatur T_M und/oder der Temperatur T_C anzeigt, denn dann kann der Verwender der Leuchte unmittelbar am Vorschalt gerät die aktuelle Temperatur T_M und/oder der Temperatur T_C ablesen.In the in 1 shown embodiment of the inventive ballast, it is not intended that the interface itself has a display device, since the ballast is installed in the lamp. In other embodiments of luminaires with external ballasts, however, it may be advantageous to provide the interface itself with a display device which permanently displays the determined values of the temperature T _M and / or the temperature T _C , because then the user of the lamp can directly on Vorschalt device read the current temperature T _M and / or the temperature T _C.

Claims

Method for determining the temperature T _C at the so-called T _C point ( 24 ) of a ballast ( 10 ), characterized by the following steps: a) by means of a temperature sensor arranged in the region of the T _C point ( 20 ), A temperature T _M is determined, b) the temperature T _M detected by the temperature sensor is (from an electronic component 16 ) and issued, c) on the basis of the electronic component ( 16 ) temperature T _M is the temperature T _C at the T _C point ( 24 ).

Method according to claim 1, characterized in that the determination of the temperature T _C at the T _C point ( 24 ) (With the aid of a correlation table that correlates determined for temperatures T _M temperatures T _C T _C at the point 24 ) and / or performed by means of a calculation function.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that as an electronic component ( 16 ) a microcontroller ( 16 ) is used.

Method according to Claim 3, characterized in that the correlation table in the microcontroller ( 16 ) and the temperature T _C at the T _C point of the microcontroller ( 16 ) is automatically determined on the basis of the stored correlation table.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the correlation table exactly one temperature T _M and a correlated temperature T _C comprises and that the microcontroller causes a power reduction as soon as the temperature T _{C is} reached or exceeded.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the determined temperature T _M and / or the temperature T _C at T _C point ( 24 ) of the electronic component ( 16 ) to a digital interface ( 14 ) is transmitted.

Method according to claim 6, characterized in that the digital interface ( 14 ) drives a radio transmitter.

Ballast for a lamp ( 12 ) with one in the region of a T _C point ( 24 ) arranged temperature sensor ( 20 ) for determining a temperature T _M , one with this temperature sensor ( 20 ) related electronic component ( 16 ) for processing with the temperature sensor ( 16 ) determined temperature T _M , characterized in that the electronic component ( 16 ) Means for determining the temperature T _C at a T _C point ( 24 ).

Ballast according to claim 8, characterized in that the electronic component ( 16 ) for the determination of the temperature T _C at the T _C point has access to a correlation table.

Ballast according to claim 9, characterized in that the correlation table in the electronic component ( 16 ) is integrated.

Ballast according to one of claims 8 to 10, characterized in that the electronic component ( 16 ) a microcontroller ( 16 ).

Ballast according to claim 11, characterized in that the microcontroller ( 16 ) comprises a module for controlling and regulating the lamp operation.

Ballast according to claim 11 or 12, characterized in that the microcontroller ( 16 ) connect to a digital interface ( 14 ) having.

Ballast according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the digital interface ( 14 ) has a radio transmitter.

Luminaire characterized by a ballast after one the claims 8 to 14.