DE102008022198A1 - Type recognition of a gas discharge lamp to be operated with an electronic ballast - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Typs einer mit einem elektronischen Vorschaltgerät zu betreibenden Gasentladungslampe.The The invention relates to a method for determining the type of a an electronic ballast to be operated gas discharge lamp.
Ein
derartiges Verfahren ist nach der
Nach
der
Nach
der
In
der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung
Ausgehend
von dem eingangs beschriebenen Verfahren (
Unter „Lampentyperkennung” ist dabei optional auch zu verstehen, dass die Anzahl parallel oder seriell durch das Betriebsgerät versorgter Gasentladungslampen mit Heizwendeln ermittelbar ist.Under "Lamp Type Detection" is Optionally also to understand that the number of parallel or serial by the operating device supplied gas discharge lamps can be determined with heating coils.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäße gelöst durch die Kombination der im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.The Task is solved by the invention the combination of specified in the characterizing part of claim 1 Characteristics.
Die erfindungsgemäße Lösung übernimmt das Prinzip der Widerstandsmessung bei während der Vorheizzeit konstant gehaltener Heizleistung bzw. konstant gehaltenem Heizstrom. Zusätzlich zu dieser Maßnahme wird jedoch aus dem gemessenen Heißwiderstand und dem gemessenen Kaltwiderstand der Differenzwiderstand gebildet, der jedenfalls dann unabhängig von der Starttemperatur ist, wenn eine Wendelspannungsbegrenzung noch nicht eingesetzt hat.The Solution according to the invention takes over Principle of resistance measurement during during preheating time kept constant heating power or constant heating current. In addition to this measure, however, is off the measured hot resistance and the measured cold resistance the difference resistance is formed, which in any case then independent from the start temperature is when a helical voltage limit not yet used.
Die optionale Erkennung eines Substitutionswiderstands als Ersatzlast kann ein spezielles, vom Normalbetrieb abweichendes Verhalten auslösen. Zum einen können für diesen Fall abweichende Betriebsparameter für den nachfolgenden Betrieb eingestellt werden, wobei z. B. auch die Vorheizzeit oder das Ablaufverhalten des Lampenstarts geändert werden kann, es können dem EVG aber auch Betriebsparameter über den erkannten Wert des Substitutionswiderstands für den späteren Betrieb, d. h. nach dem nächsten Lampenstart, vorgegeben werden. Dies kann als eine Art Programmierung des EVG verstanden werden, wobei auch die jeweiligen Typen der zu erkennenden Lampen vorgegeben werden können. Ein Beispiel dafür kann sein, dass eine EVG die Parametersätze für die Kombination einer 14 W und 24 W Lampe sowie die Kombination einer 21 W und 39 W Lampe gespeichert hat. Je nach Vorgabe durch den einmalig anzuschließenden Rsub kann das EVG später zwischen einer 14 W und 24 W Lampe oder einer 21 W und 39 W Lampe unterscheiden.The optional detection of a substitution resistance as a substitute load can trigger a special behavior deviating from normal operation. On the one hand, deviating operating parameters can be used for this case be set for subsequent operation, where z. B. also the preheating time or the drainage behavior of the lamp start but it can also be changed by the TOE Operating parameters over the detected value of the substitution resistance for later operation, d. H. after the next Lamp start, be specified. This can be considered a kind of programming of the electronic ballast, whereby the respective types of can be given to recognizing lamps. An example it may be that an ECG the parameter sets for the combination of a 14 W and 24 W lamp as well as the Combination of a 21 W and 39 W lamp has saved. Depending on the specification through the once to be connected Rsub the ECG later between a 14 W and 24 W lamp or a 21 W and 39 W lamp.
Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt, dass die Referenzwerte für die Differenzwiderstände für jeden Lampentyp einen festgelegten Variationsbereich abdecken. Damit ist eine Bestimmung des Lampentyps jedenfalls dann möglich, wenn der ermittelte Differenzwiderstand in einen dieser Variationsbereiche fällt. Wenn sich zwischen zwei Variationsbereichen ein undefinierter Abstandsbereich befindet und ein ermittelter Differenzwiderstand in diesen Abstandsbereich fällt, kann derjenige Lampentyp zur Bestimmung ausgewählt werden, der zuletzt eindeutig erkannt worden ist. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, denjenigen Lampentyp zur Bestimmung auszuwählen, dessen zugeordneter Variationsbereich dem Abstandsbereich benachbart ist und Differenzwiderstände abdeckt, die kleiner als der ermittelte Differenzwiderstand.The solution according to the invention allows the reference values for the differential resistances to cover a defined variation range for each lamp type. Thus, a determination of the lamp type is in any case possible if the determined differential resistance falls within one of these ranges of variation. If there is an undefined distance range between two variation ranges and a determined differential resistance falls within this distance range, the lamp type which was last recognized unambiguously can be selected for the determination. Alternatively, however, it is also possible to select the lamp type for the determination whose assigned variation range is adjacent to the distance range and Diffe covering resistance, which is smaller than the determined differential resistance.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der vom Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.further developments the process of the invention are the subject the dependent of claim 1 claims.
Die Erfindung betrifft ferner ein Vorschaltgerät für mindestens eine Gasentladungslampe, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Die Merkmale für ein solches Vorschaltgerät sind im Anspruch 11 angegeben.The The invention further relates to a ballast for at least one gas discharge lamp for execution the method of the invention is suitable. The features of such a ballast are specified in claim 11.
Die von Anspruch 11 abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen dieses Vorschaltgerätes.The relating to claim 11 dependent claims advantageous developments of this ballast.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anzahl parallel und/oder seriell von dem Betriebsgerät versorgter Gasentladungslampen eines bestimmten Typs erkannt werden.According to a development of the invention, the number of parallel and / or serially powered by the operating device gas discharge lamps of a certain type.
Dazu wird bspw. überprüft, ob der validierte Differenzwiderstand dem n-fachen eines der mehreren Korridorbereiche entspricht. Falls ja, kann daraus geschlossen werden, dass n Lampen desjenigen Lampentyps in Serie am Ausgang des Betriebsgeräts verschaltet sind, der diesem Korridorbereich zugeordnet ist.To For example, it checks whether the validated differential resistance corresponds to n times one of the several corridor areas. If yes, it can be concluded that n lamps of the lamp type are connected in series at the output of the operating device, which is assigned to this corridor area.
Es kann weiterhin überprüft werden, ob der validierte Differenzwiderstand dem 1/n-fachen eines der mehreren Korridorbereiche entspricht. Falls ja, kann daraus geschlossen werden, dass n Lampen desjenigen Lampentyps parallel am Ausgang des Betriebsgeräts verschaltet sind, der diesem Korridorbereich zugeordnet ist.It can still be checked if the validated Difference resistance to 1 / n times one of the several corridor areas equivalent. If so, it can be concluded that n lamps of that Lamp type connected in parallel at the output of the control gear are assigned to this corridor area.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.embodiments The invention will be described below with reference to the drawings.
Es zeigen:It demonstrate:
Das
in
Zur
Erzeugung der Betriebsspannung für die Lampe L wird von
einem Gleichrichter
Ein
mit einem Bus verbundener Programmgeber
Die
von den Wendelstrom-Messmitteln
Der
Differenzwertbildner
Es
sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass die einzelnen
Blöcke in
Die
logische Abfolge der einzelnen Verfahrensschritte zur Ermittlung
des Lampentyps, also die softwaremäßige Darstellung
der Erfindung, ist in
Die
Darstellung in
Zu Beginn der Vorheizphase werden von den beiden Lampen die Kaltwiderstände Rcold1 und Rcold2 gemessen. Aus den beiden Messwerten wird der Absolutwert der Differenz |Rdiff| berechnet. Danach werden drei Fälle unterschieden. Wenn |Rdiff| kleiner als ein erster Referenzwert Ref1 ist, so bedeutet dass, dass die beiden Lampen vom gleichen Typ sind. Es geht dann weiter im ”Fall 1”.To At the beginning of the pre-heating phase of the two lamps, the cold resistances Rcold1 and Rcold2 measured. The two measured values become the absolute value the difference | Rdiff | calculated. After that, three cases distinguished. If | Rdiff | smaller than a first reference value Ref1 is, so that means that the two lamps of the same type are. It then continues in "Case 1".
Wenn |Rdiff| größer als der erste Referenzwert Ref1 aber kleiner als ein zweiter Referenzwert Ref2 ist, so bedeutet dass, dass Lampen zwar betriebsbereit, jedoch nicht vom gleichen Typ sind. In diesem Fall wird der Pfad ”Fall 2” beschritten. Das Ergebnis hat in der Regel zur Folge, dass eine Lampe ausgetauscht wird.If | R diff | greater than the first reference value Ref1 but smaller than a second reference value is Ref2, that means that, while lamps are ready, but not the same Type are. In this case, the path "Case 2" is taken. The result usually results in a lamp being replaced becomes.
Nunmehr soll der Pfad ”Fall 1” weiter verfolgt werden, bei dem die weitere Auswertung mit derjenigen Lampe durchgeführt wird, deren Wendel den geringeren Kaltwiderstand aufweist.Now the path "Case 1" should be pursued further, in which the further evaluation is carried out with that lamp is whose helix has the lower cold resistance.
Es versteht sich, dass man zu diesem Punkt in dem Flussdiagramm auch kommt, wenn nur eine Lampe vorhanden ist. In diesem Fall entfällt die Aufspaltung der Kaltwiderstände in zwei Pfade. Der weitere Verlauf des Flussdiagramms ist ohnehin nur auf einen Differenzwiderstand beschränkt, sei es der Lampe mit der Wendel mit dem geringeren Kaltwiderstand oder der einzigen Lampe.It it goes without saying that you can get to that point in the flowchart as well comes when only one lamp is present. In this case is omitted the splitting of the cold resistances into two paths. Of the further course of the flowchart is anyway only on a differential resistance limited, be it the lamp with the helix with the lower one Cold resistance or the single lamp.
Des Weiteren wird nun geprüft, ob der Differenzwiderstand Rdiff kleiner als ein vordefinierter Substitutionswiderstand Rsub ist. Dieser Fall ist dann gegeben, wenn die Lampe zur Testzwecken durch einen solchen Substitutionswiderstand ersetzt ist. Wenn das der Fall ist, unterscheiden sich der Kaltwiderstand und der Heißwiderstand nicht. Deshalb wird – wenn die Entscheidung ”Ja” lautet – der Differenzwiderstand Rdiff gleich dem Heißwiderstand Rhot gesetzt.Of Furthermore, it is now checked whether the differential resistance Rdiff is less than a predefined substitution resistance Rsub. This case is given when the lamp is used for testing purposes such substitution resistance is replaced. If that is the Case is different, the cold resistance and the hot resistance Not. Therefore, if the decision is "yes" - the Difference resistance Rdiff equal to the hot resistance Rhot set.
Im Falle des Erkennens eines Substitutionswiderstandwertes kann ein spezielles, vom Normalbetrieb abweichendes Verhalten auslöst werden. Beispielweise können für diesen Fall abweichende Betriebsparameter für den nachfolgenden Betrieb eingestellt werden, wobei auch die Vorheizzeit oder das Ablaufverhalten des Lampenstarts geändert werden kann, es können dem Vorschaltgerät aber auch Betriebsparameter über den erkannten Wert des Substitutionswiderstandes für den späteren Betrieb, d. h. nach dem nächsten Lampenstart, vorgegeben werden. Dies kann als eine Art Programmierung des Vorschaltgerätes verstanden werden, wobei auch die jeweiligen Typen der zu erkennenden Lampen vorgegeben werden können. Ein Beispiel dafür kann sein, dass ein Vorschaltgerät die Parametersätze für die Kombination einer 14 W und 24 W Lampe sowie die Kombination einer 21 W und 39 W Lampe gespeichert hat. Je nach Vorgabe durch den Wert des einmalig anzuschließendem Substitutionswiderstandes kann das Vorschaltgerät später zwischen einer 14 W und 24 W Lampe oder einer 21 W und 39 W Lampe unterscheiden und somit dass Problem umgehen, dass sich die 14 W Lampe und die 21 W Lampe anhand ihrer Wendeln nicht unterscheiden lassen.in the A case of recognizing a substitution resistance value may be Special, deviates from normal operation behavior become. For example, may differ for this case Operating parameters set for subsequent operation where also the preheating time or the flow behavior of the Lamp starts can be changed, it can be Ballast but also operating parameters via the recognized value of the substitution resistance for the later operation, d. H. after the next lamp start, be specified. This can be considered a kind of programming of the ballast understood, with the respective types of recognizable Lamps can be specified. An example for may be that a ballast the parameter sets for the combination of a 14 W and 24 W lamp as well as the combination saved a 21 W and 39 W lamp. Depending on the specification by the value of the one-time substitution resistance can the ballast later between a 14 W and 24 W lamp or a 21 W and 39 W lamp differ and thus that deal with that problem, the 14W bulb and the 21W bulb can not be distinguished by their coils.
Wenn der Differenzwiderstand Rdiff größer als der Substitutionswiderstand Rsub ist, d. h., wenn sich – weil eine Lampe eingesetzt ist – Rcold und Rhot ausreichend unterscheiden, so lautet das Ergebnis der Entscheidung ”Nein”.If the difference resistance Rdiff greater than the substitution resistance Rsub is, i. h., if - because a lamp used is - Rcold and Rhot sufficiently different, that is the result of the decision "no".
Als nächstes steht die Entscheidung an, ob der Differenzwiderstand Rdiff kleiner als ein erster gespeicherter Widerstandswert ”Pegel 1” ist. Wenn Differenzwiderstand Rdiff kleiner als dieser Pegel 1 ist, so wird die Entscheidung getroffen, dass es sich hier um den Lampentyp 1 handelt.When Next, the decision is whether the differential resistance Rdiff less than a first stored resistance value "level 1 "is. If differential resistance Rdiff less than this Level is 1, so the decision is made that it is here is the lamp type 1.
Wenn der Differenzwiderstand Rdiff zwischen den bereits genannten Pegel 1 und einem weiteren höher gelegenen Pegel 2 liegt, so wird die Entscheidung getroffen, dass ein Lampentyp 2 vorliegt.If the difference resistance Rdiff between the already mentioned levels 1 and another higher level 2, so the decision is made that a lamp type 2 is present.
Wenn der Differenzwiderstand Rdiff zwischen dem Pegel 2 und einem weiteren Pegel 3 liegt, so wird die Entscheidung getroffen, dass der Lampentyp 3 vorliegt.If the difference resistance Rdiff between the level 2 and another Level 3, then the decision is made that the lamp type 3 is present.
Die
Begriffe ”Pegel 1”, ”Pegel 2” und ”Pegel 3” werden
nachfolgend noch in Verbindung mit
Sofern sich der Differenzwiderstand Rdiff in die genannten Grenzen fällt und der Lampentyp dadurch bestimmt werden kann, so wird mit dem Setzen der Lampenparameter entsprechend dem ermittelten Lampentyp fortgefahren.Provided the differential resistance Rdiff falls within the mentioned limits and the lamp type can be determined by this, is with the Set the lamp parameters according to the determined lamp type continued.
Wenn dagegen kein Bereich gefunden worden ist, in den der Differenzwiderstand Rdiff eingeordnet werden kann, so wird mit dem zuletzt gespeicherten Wert weitergearbeitet.If on the other hand, no area has been found in which the difference resistance Rdiff can be classified, so is saved with the last Value continued.
Bei der ersten Wendel ist der Kaltwiderstand Rcold1 2 WW, und der Heißwiderstand Rhot1 3,88 W, wobei WW für eine Widerstandswert-Einheit steht.at the first helix is the cold resistance Rcold1 2 WW, and the hot resistance Rhot1 3.88 W, where WW stands for a resistance unit.
Bei der Wendel des zweiten Lampentyps beträgt der Kaltwiderstand Rcold2 4 WW. Er steigt während der Vorheizphase auf den Heißwiderstand Rhot2 mit 14 WW an.at the helix of the second lamp type is the cold resistance Rcold2 4 WW. He rises during the preheat phase on the Hot resistance Rhot2 with 14 WW on.
Die Wendel des dritten Lampentyps beginnt mit dem Kaltwiderstand Rcold3 bei 8 WW. Dieser Widerstand steigt während der Vorheizphase auf den Heißwiderstand Rhot3 mit 40 WW.The The filament of the third lamp type starts with the cold resistor Rcold3 at 8 WW. This resistance increases during the preheat phase on the Rhot3 hot resistor with 40 WW.
Man erkennt, wie Widerstandswerte mit der thermischen Erwärmung aufspreizen. Voraussetzung ist dabei, dass den Wendeln während der Vorheizphase immer die gleiche Heizleistung bzw. der gleiche Heizstrom zugeführt wird.you Detects how resistance values with thermal heating spread apart. The prerequisite is that the coils during the preheating always the same heat output or the same Heating current is supplied.
Bildet man nun jeweils aus dem Heißwiderstand Rhot und dem Kaltwiderstand Rcold den Differenzwiderstand, so ergibt sich für den ersten Lampentyp ein Differenzwiderstand Rdiff1 von 1,88 W. Der Differenzwiderstand Rdiff2 ist des zweiten Lampentyps beträgt 10 W. Der Differenzwiderstand Rdiff3 für den dritten Lampentyp beträgt 32 W.If the difference resistance is now formed in each case from the hot resistance R hot and the cold resistance R cold, the difference resistance Rdiff1 for the first lamp type is 1.88 W. The difference resistance Rdiff2 for the second lamp type is 10 W. The difference resistance Rdiff3 for the third Lamp type is 32 W.
Die Aufspreizung der Heißwiderstände Rhot1, Rhot2 und Rhot3 erlaubt es, für die Differenzwiderstände Rdiff1, Rdiff2 und Rdiff3 Variationsbereiche zu definieren, die voneinander einen Abstand haben. Die Variationsbereiche sind mit Schraffurlinien gekennzeichnet.The Spreading of the hot resistors Rhot1, Rhot2 and Rhot3 allows it for the differential resistors Rdiff1, Rdiff2 and Rdiff3 define ranges of variation that have a distance from each other. The variation ranges are with Hatch lines marked.
Eine sichere Identifizierung ist jedenfalls dann gegeben, wenn der ermittelte Differenzwiderstand der Heizwendel einer Lampe in einen der drei schraffierten Bereiche fällt.A sure identification is given in any case if the determined Difference resistance of the heating coil of a lamp in one of the three hatched Areas falls.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine zufriedenstellende Bestimmung des Lampentyps auch dann möglich ist, wenn man mit den drei eingezeichneten Pegeln arbeitet. Der erste Pegel ”Pegel 1” ist mit dem Kaltwiderstand Rcold1 des ersten Lampentyps identisch. Der zweite Pegel ”Pegel 2” ist mit dem Heißwiderstand Rhot2 des zweiten Lampentyps identisch. Der dritte Pegel ”Pegel 3” liegt mit beachtlichem Abstand über dem Heißwiderstand Rhot3 des Lampentyps.It However, that has proved to be a satisfactory provision of the lamp type is also possible, if one with the three drawn levels works. The first level "level 1 "is the cold resistance Rcold1 of the first lamp type identical. The second level "Level 2" is with the Hot resistor Rhot2 of the second lamp type identical. The third level "Level 3" is considerable Distance above the lamp resistor type Rhot3.
Mit den rechts in der Darstellung eingezeichneten Distanzpfeilen ist durch gestrichelte Linien dargestellt, dass die Bestimmungsbereiche für den betreffenden Lampentyp über den unteren nicht definierten Bereich hinaus bis zu dem nächsten Pegel reichen.With is the distance arrows shown on the right in the illustration represented by dashed lines, that the determination areas for the relevant lamp type over the lower one range not defined to the next level.
Die über die schraffierten Bereiche hinausgehenden Identifizierungszonen sind nicht zwingend, sondern fallspezifisch gewählt worden. Wesentlich ist, dass die schraffierten Bereiche, also die Variationsbereiche für die Differenzwiderstände eine Identifizierung des Lampentyps mit großer Sicherheit erlauben.The above the shaded areas going beyond identification zones are not mandatory, but have been selected case-specifically. It is essential that the hatched areas, ie the variation areas for the differential resistances an identification allow the lamp type with great certainty.
Bei
dem Lampentyp 3 wäre es jedoch denkbar, dass – bei
entsprechender vorheriger Erhitzung – der Kaltwiderstand
Rcold3 im Verlauf der Vorheizzeit von 500 ms so weit ansteigt, dass
der Heißwiderstand Rhot3 weit über dem Wert (40
WW) liegt, der in
Wie oben erläutert wird erfindungsgemäss der validierte Differenzwiderstand der Heizwendel mit vorgegebenen Bereichen verglichen. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kann dieser Ansatz auch verwendet werden, um die Anzahl parallel und/oder seriell von dem Betriebsgerät versorgter Gasentladungslampen. Auch bei einer derartigen Multilampen-Anwendung kann weiterhin auf den verwendeten Lampentyp geschlossen werden (d. h. die zugehörigen Betriebsparameter bspw. für den Vorheiz-, Zünd- und/oder Brennbetrieb gesetzt werden), solange ein einheitlicher Lampentyp eingesetzt wird.As explained above is the validated according to the invention Difference resistance of the heating coil compared with predetermined areas. According to a development of the invention, this approach also be used to calculate the number in parallel and / or serially the control gear supplied gas discharge lamps. Also in such a multi-lamp application can continue on the used lamp type are closed (ie the associated Operating parameters, for example for the preheating, ignition and / or burning operation are set), as long as a uniform Lamp type is used.
Dazu wird genauer gesagt überprüft, ob der validierte Differenzwiderstand dem n-fachen eines der mehreren Korridorbereiche entspricht. Falls ja, kann daraus geschlossen werden, dass n Lampen desjenigen Lampentyps in Serie am Ausgang des Betriebsgeräts verschaltet sind, der diesem Korridorbereich zugeordnet ist.For this purpose, it is more precisely checked whether the validated differential resistance corresponds to n times one of the several corridor ranges. If so, can be concluded that n lamps of that lamp type are connected in series at the output of the operating device, which is assigned to this corridor area.
Es wird weiterhin überprüft, ob der validierte Differenzwiderstand dem 1/n-fachen eines der mehreren Korridorbereiche entspricht. Falls ja, kann daraus geschlossen werden, dass n Lampen desjenigen Lampentyps parallel am Ausgang des Betriebsgeräts verschaltet sind, der diesem Korridorbereich zugeordnet ist.It will continue to check if the validated differential resistance which corresponds to 1 / n times one of the several corridor areas. If yes, it can be concluded that n lamps of the lamp type are connected in parallel at the output of the operating device, which is assigned to this corridor area.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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