DE102011082239B3 - Electronic ballast and method of operating a discharge lamp - Google Patents

Electronic ballast and method of operating a discharge lamp Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer Entladungslampe (FL). Dabei ist eine Regelvorrichtung (R) vorgesehen, die ausgelegt ist, den Lampenstrom (I) zu regeln. Ein Hilfsmesskreis ist zum Messen des momentanen Entladungswiderstands der Entladungslampe (FL) vorgesehen und ausgelegt bei abnehmender Helligkeit der Entladungslampe (FL) aus dem anwachsenden Entladungswiderstand eine Hilfsgröße abzuleiten, um diese der Regelvorrichtung (R) zuzuführen. Der Hilfsmesskreis umfasst einen ersten Hilfskondenslt, die die Hilfsregelgröße (H) darstellt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, mittels einer Korrekturvorrichtung (10) einen Wechselanteil über der Spannung über dem ersten Hilfskondensator (C2), der auf einen Flickerbetrieb hindeutet, zu erfassen und ein entsprechendes Signal der Regelvorrichtung (R) zuzuführen. Diese kann dann geeignete Maßnahmen einleiten. Die Erfindung betrifft überdies ein entsprechendes Verfahren.The present invention relates to an electronic ballast for operating a discharge lamp (FL). In this case, a control device (R) is provided, which is designed to control the lamp current (I). An auxiliary measuring circuit is provided for measuring the instantaneous discharge resistance of the discharge lamp (FL) and designed as the brightness of the discharge lamp (FL) decreases to derive an auxiliary quantity from the increasing discharge resistance in order to feed it to the regulating device (R). The auxiliary measuring circuit comprises a first auxiliary capacitor, which represents the auxiliary control variable (H). According to the invention, by means of a correction device (10) to detect an alternating component of the voltage across the first auxiliary capacitor (C2), which indicates a flicker operation, and to supply a corresponding signal to the control device (R). This can then take appropriate action. The invention also relates to a corresponding method.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer Entladungslampe mit einem Eingang mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung, einem Ausgang mit mindestens einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Koppeln mit der Entladungslampe, einer Brückenschaltung mit zumindest einem ersten und einem zweiten elektronischen Schalter, die unter Ausbildung eines ersten Brückenmittelpunkts seriell zwischen den ersten und den zweiten Eingangsanschluss gekoppelt sind, einer Regelvorrichtung, die zumindest einen ersten und einen zweiten Ausgang umfasst zum Ansteuern zumindest des ersten und des zweiten elektronischen Schalters, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem Ist-Wert, der aus einem gemessenen Momentanwert der Lampenleistung oder des Lampenstroms abgeleitet ist, sowie einem entsprechenden, auf die Lampenleistung bzw. den Lampenstrom bezogenen in seiner Höhe einstellbaren Soll-Wert mittels eines Soll-Istwert-Vergleichs und einer daraus resultierenden Regelabweichung sowohl einen Dauerbetrieb mit stabilisierter Helligkeit als auch eine Helligkeitsregelung der Entladungslampe zu ermöglichen, einem Lastkreis, der mit dem ersten Brückenmittelpunkt gekoppelt ist, umfassend eine Lampendrossel, die zwischen den ersten Brückenmittelpunkt und den ersten Ausgangsanschluss gekoppelt ist, und einen Zündkondensator, der dem ersten und dem zweiten Ausgangsanschluss parallelgeschaltet ist, einem Hilfsmesskreis zum Messen den momentanen Entladungswiderstands der Entladungslampe, der ausgelegt ist, bei abnehmender Helligkeit der Entladungslampe aus dem anwachsenden Entladungswiderstand eine Hilfsregelgröße abzuleiten, um diese in der Regelvorrichtung der Regelabweichung zu überlagern, wobei der Hilfsmesskreis einen Hilfswiderstand umfasst, der einem Koppelkondensator parallelgeschaltet ist, wobei diese Parallelschaltung seriell zur Lampendrossel angeordnet ist, wobei der Anschluss der Parallelschaltung, der dem ersten Ausgangsanschluss zugewandt ist, mit einem ohmschen Spannungsteiler gekoppelt ist, wobei zwischen den Abgriff des ohmschen Spannungsteilers und ein Bezugspotential ein erster Hilfskondensator gekoppelt ist, wobei die über dem ersten Hilfskondensator im Betrieb abfallende Spannung die Hilfsgröße darstellt. Sie betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe.The present invention relates to an electronic ballast for operating a discharge lamp having an input with a first and a second input terminal for coupling to a supply voltage, an output having at least a first and a second output terminal for coupling to the discharge lamp, a bridge circuit having at least a first and a second electronic switch serially coupled to form a first bridge center between the first and second input terminals, a control device including at least first and second outputs for driving at least the first and second electronic switches, the controller being configured , in dependence on an actual value, which is derived from a measured instantaneous value of the lamp power or the lamp current, and a corresponding, related to the lamp power or the lamp current in its height one To make setpoint target value by means of a target-actual value comparison and a resulting deviation both a continuous operation with stabilized brightness and a brightness control of the discharge lamp to a load circuit which is coupled to the first bridge center, comprising a lamp inductor, which between the first Bridge center and the first output terminal is coupled, and a firing capacitor, which is connected in parallel to the first and the second output terminal, an auxiliary measuring circuit for measuring the instantaneous discharge resistance of the discharge lamp, which is designed to derive an auxiliary control variable with decreasing brightness of the discharge lamp from the growing discharge resistor to superimpose these in the control device of the control deviation, wherein the auxiliary measuring circuit comprises an auxiliary resistor which is connected in parallel to a coupling capacitor, said parallel circuit angeord serially to the lamp choke is, wherein the terminal of the parallel circuit, which faces the first output terminal, is coupled to a resistive voltage divider, wherein between the tap of the resistive voltage divider and a reference potential, a first auxiliary capacitor is coupled, wherein the voltage drop across the first auxiliary capacitor during operation voltage Auxiliary size represents. It further relates to a corresponding method for operating a discharge lamp.

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft Probleme, die beim Betrieb von Entladungslampen mittels eines elektronischen Vorschaltgeräts bei starkem Dimmen, also niedrigen Lampenströmen, und insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen auftreten. Dabei steigt die Brennspannung der Entladungslampe stark an und kann Werte erreichen, die ein kostengünstiges, einfaches Vorschaltgerät nicht mehr bereitstellen kann. Dadurch kommt es zum Abreißen der Gasentladung. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn eine oder beide Wendeln der Lampe am Lebensdauerende der Lampe keine ausreichende Emissionsfähigkeit mehr aufweist/aufweisen. Auch in diesem Fall steigt die Brennspannung deutlich an.The present invention relates to problems encountered in the operation of discharge lamps by means of an electronic ballast with strong dimming, ie low lamp currents, and in particular at low ambient temperatures. In this case, the burning voltage of the discharge lamp increases sharply and can reach values that can no longer provide a cost-effective, simple ballast. This causes the gas discharge to break off. The same effect occurs when one or both filaments of the lamp do not have sufficient emissivity at the end of life of the lamp. Also in this case, the burning voltage increases significantly.

In diesem Zusammenhang ist ein gattungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät aus der EP 0 422 255 B1 bekannt. Ein derartiges elektronisches Vorschaltgerät dient der Überwachung und Regelung des Entladungsstroms vor allem bei sehr kleinen Werten. Dabei wird der Entladungswiderstand der Lampe indirekt gemessen und eine entsprechende Hilfsregelgröße der Regelvorrichtung zugeführt. Diese Hilfsregelgröße, die als Spannung über einem Hilfskondensator realisiert wird, steigt bei zunehmendem Entladungswiderstand kurz vor dem Abreißen der Gasentladung drastisch an. Ein Ansteigen dieser Hilfsregelgröße, also der Spannung über dem Hilfskondensator, veranlasst die Regelvorrichtung, den Betrieb des elektronischen Vorschaltgeräts so zu verändern, dass dieses wieder mehr Strom für die Entladung bereitstellt.In this context, a generic electronic ballast from the EP 0 422 255 B1 known. Such electronic ballast is used to monitor and control the discharge current, especially at very low values. In this case, the discharge resistance of the lamp is measured indirectly and fed to a corresponding auxiliary control variable of the control device. This auxiliary control variable, which is realized as a voltage across an auxiliary capacitor, increases drastically with increasing discharge resistance shortly before the gas discharge is broken off. An increase in this auxiliary control variable, that is, the voltage across the auxiliary capacitor, causes the control device to change the operation of the electronic ballast so that this again provides more power for the discharge.

Aus der US 7,973,493 B2 sowie der US 2005/0023995 A1 sind ebenfalls gattungsgemäße elektronische Vorschaltgeräte bekannt. Diese zeigen insbesondere einen Hilfsmesskreis zum Messen des Entladungswiderstands der Entladungslampe durch gezieltes Einspeisen eines Gleichspannungsanteils in den Laststromkreis der Entladungslampe sowie eine Korrekturschaltung, welche aus diesem Messwert eine Hilfsregelgröße zur Korrektur der Leistungsregelung bei niedrigen Lampenströmen erzeugt. Überdies offenbart die US 7,973,493 B2 eine zusätzliche Schaltung zur Erfassung des Mittelwerts der Wechselspannung, dort der Lampenbrennspannung zur Erkennung des Lebensdauerendes dieser Lampe, unter Verwendung einer Ladungspumpe sowie einer Vorrichtung zur Bildung des zeitlichen Mittelwerts.From the US 7,973,493 B2 as well as the US 2005/0023995 A1 are also known generic electronic ballasts. These show in particular an auxiliary measuring circuit for measuring the discharge resistance of the discharge lamp by selectively feeding a DC voltage component into the load circuit of the discharge lamp and a correction circuit which generates an auxiliary control variable for correcting the power control at low lamp currents from this measured value. Moreover, the US 7,973,493 B2 an additional circuit for detecting the mean value of the alternating voltage, there the lamp burning voltage for detecting the end of life of this lamp, using a charge pump and a device for forming the time average.

Wird dieses Regelprinzip umgesetzt, ergibt sich jedoch unter sehr ungünstigen Betriebsbedingungen, beispielsweise sehr niedrigen Temperaturen oder mangelhafter Emissionsfähigkeit der Lampenwendeln, bei kostengünstigen Vorschaltgeräten, die nur eine begrenzte Brennspannung bereitstellen können und deren Leistungsbauteile entsprechend dimensioniert sind, das Problem, dass ein visuell deutlich erkennbares Flickern auftritt. Durch ein derartiges Flickern werden die Wendeln sehr stark belastet und können dabei überhitzen. Dadurch kann die Produktsicherheit gefährdet werden.However, this principle is implemented under very unfavorable operating conditions, such as very low temperatures or poor emissivity of the lamp filaments, cost-effective ballasts, which can provide only a limited burning voltage and the power components are dimensioned accordingly, the problem that a visually noticeable flicker occurs. By such a flicker the coils are very heavily loaded and can overheat. This can endanger product safety.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein gattungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzubilden, dass auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen ein Flickern zuverlässig verhindert wird.The object of the present invention is therefore to develop a generic electronic ballast or a generic method such that even under unfavorable operating conditions flicker is reliably prevented.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Vorschaltgerät mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 11.This object is achieved by an electronic ballast with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 11.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem gattungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät die Lampe gezündet wird, woraufhin das Vorschaltgerät aufgrund einer vorgegebenen niedrigen Dimmstellung den Lampenstrom reduziert. Dadurch steigt die Brennspannung an und der Entladungswiderstand nimmt zu. Bei dem gattungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät steigt zwar daraufhin die Hilfsregelgröße an, das heißt das elektronische Vorschaltgerät versucht, den Lampenstrom zu erhöhen, jedoch reißt die Gasentladung dennoch aufgrund eventuell zu geringer Regelgeschwindigkeit oder nicht ausreichender Ausgangsspannung des elektronischen Vorschaltgeräts ab. Daraufhin steigt die Hilfsregelgröße weiter an und bringt das elektronische Vorschaltgerät in einen Zustand, in dem eine für eine erneute Zündung der Lampe erforderliche Leerlaufspannung erreicht und daher die Lampe wieder gezündet wird. Durch dieses periodische Verlöschung und Wiederzünden der Gasentladung in der Lampe entstehen die visuell erkennbaren Flicker.The present invention is based on the finding that in a generic electronic ballast, the lamp is ignited, whereupon the ballast reduces the lamp current due to a predetermined low dimming position. As a result, the burning voltage increases and the discharge resistance increases. Although in the generic electronic ballast then the auxiliary control variable increases, that is, the electronic ballast tries to increase the lamp current, but the gas discharge tears nevertheless due to possibly too low control speed or insufficient output voltage of the electronic ballast from. Thereafter, the auxiliary control variable continues to increase and brings the electronic ballast in a state in which reaches a required for re-ignition of the lamp open circuit voltage and therefore the lamp is ignited again. This periodic extinguishment and reignition of the gas discharge in the lamp, the visually recognizable flicker.

Bei genauerer Betrachtung wird nach der Zündung der Entladungslampe der Koppelkondensator auf eine Spannung mit einem Gleichanteil geladen, der der halben, am Eingang anliegenden Versorgungsspannung, die üblicherweise die Zwischenkreisspannung darstellt, entspricht. Das bedeutet, dass der erste Hilfskondensator näherungsweise entladen ist. Die Spannung über ihm beträgt in etwa null. Wird der Lampenstrom stark reduziert, wie dies beim Dimmen der Fall ist, steigt der Entladungswiderstand der Lampe an. Dadurch reduziert sich der Gleichanteil der Spannung über dem Koppelkondensator, da die Höhe des Stroms durch den Hilfswiderstand die Größenordnung des effektiven Entladungswiderstands der Lampe erreicht. Der reduzierte Gleichanteil der Spannung über dem Koppelkondensator ist als zunehmende Spannung über dem ersten Hilfskondensator messbar.On closer inspection, after the ignition of the discharge lamp of the coupling capacitor is charged to a voltage with a DC component, which corresponds to half, applied to the input supply voltage, which usually represents the intermediate circuit voltage. This means that the first auxiliary capacitor is approximately discharged. The tension above it is about zero. If the lamp current is greatly reduced, as is the case with dimming, the discharge resistance of the lamp increases. This reduces the DC component of the voltage across the coupling capacitor, since the magnitude of the current through the auxiliary resistor reaches the order of magnitude of the effective discharge resistance of the lamp. The reduced DC component of the voltage across the coupling capacitor can be measured as an increasing voltage across the first auxiliary capacitor.

Reißt nun die Entladung ab, steigt die Spannung über dem ersten Hilfskondensator auf einen im Wesentlichen durch die Zwischenkreisspannung sowie die Widerstände des ohmschen Spannungsteilers bestimmten, maximalen Wert an. Führt dieser Spannungsanstieg dazu, dass mithilfe der Regelvorrichtung die Entladungslampe wieder gezündet wird, wird der erste Hilfskondensator wieder entladen, da der Gleichanteil der Spannung über dem Koppelkondensator bedingt durch den bei der Zündung fließenden Strom wieder auf den halben Wert der Zwischenkreisspannung ansteigt. Im Falle des Flickerns oszilliert die Spannung über dem ersten Hilfskondensator also zwischen einem unteren Wert und dem oben genannten Maximalwert.If the discharge now breaks, the voltage across the first auxiliary capacitor rises to a maximum value determined essentially by the intermediate circuit voltage and the resistances of the ohmic voltage divider. If this voltage rise causes the discharge lamp to be re-ignited with the aid of the regulating device, the first auxiliary capacitor is discharged again since the DC component of the voltage across the coupling capacitor rises again to half the value of the intermediate circuit voltage due to the current flowing during the ignition. In the case of flicker, the voltage across the first auxiliary capacitor thus oscillates between a lower value and the above-mentioned maximum value.

Da der zeitliche Mittelwert der Spannung über dem ersten Hilfskondensator in diesem Flickerfall nicht unbedingt deutlich über dem Wert liegt, der sich im stabilen Dimmbetrieb bei normalen Bedingungen einstellt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, speziell die Spannungsänderungen über dem ersten Hilfskondensator auszuwerten. Zu diesem Zweck umfasst ein erfindungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät weiterhin eine Korrekturvorrichtung, wobei die Korrekturvorrichtung eine Ladungspumpe und eine Vorrichtung zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts umfasst, wobei die Ladungspumpe mit dem Abgriff des ohmschen Spannungsteilers gekoppelt ist, wobei der Ausgang der Ladungspumpe mit der Vorrichtung zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts gekoppelt ist, wobei der Ausgang der Vorrichtung zur Bildung des zeitlichen Mittelwerts mit der Regelvorrichtung gekoppelt ist.Since the time average of the voltage across the first auxiliary capacitor in this Flickerfall not necessarily significantly above the value that sets in stable dimming operation under normal conditions, the invention proposes to evaluate specifically the voltage changes across the first auxiliary capacitor. For this purpose, an electronic ballast according to the invention further comprises a correction device, wherein the correction device comprises a charge pump and a device for forming a time average, wherein the charge pump is coupled to the tap of the resistive voltage divider, wherein the output of the charge pump with the device for forming a Time average is coupled, wherein the output of the device for forming the time average is coupled to the control device.

Ein unerwünschtes Oszillieren der Spannung am ersten Hilfskondensator führt demnach bei geeigneter Dimensionierung zu einem Ausgangssignal an der Korrekturvorrichtung. Liegt demnach ein Ausgangssignal am Ausgang der Korrekturvorrichtung vor, ist dies ein Indiz dafür, dass sich die Lampe im Flickerbetrieb befindet. Wird dies erkannt, können geeignete Konsequenzen eingeleitet werden, die zu einer Beendigung des Flickerbetriebs führen. Auf diese Weise kann eine Überlastung der Wendeln zuverlässig verhindert werden. Auch an dem durch eine nicht mehr ausreichende Emissionsfähigkeit mindestens einer Wendel gekennzeichneten Lebensdauerende einer Entladungslampe kann mit einem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät ein Sicherheitsrisiko durch Überhitzung zuverlässig ausgeschlossen werden.An undesired oscillation of the voltage at the first auxiliary capacitor thus leads, with suitable dimensioning, to an output signal at the correction device. Accordingly, if there is an output signal at the output of the correction device, this is an indication that the lamp is flickering. If this is detected, suitable consequences can be initiated which lead to an end of the flicker operation. In this way, an overload of the coils can be reliably prevented. Even at the end of life of a discharge lamp, which is characterized by an insufficient ability to emit at least one filament, a safety risk due to overheating can be reliably ruled out with an electronic ballast according to the invention.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist demnach die Regelvorrichtung ausgelegt, dann, wenn das Signal am Ausgang der Vorrichtung zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, eine Schutzmaßnahme für die Entladungslampe zu initiieren. Auf diese Weise kann ein kurzzeitiger Flickerbetrieb, der noch zu keiner Schädigung der Wendeln führt, ermöglicht werden. Erst wenn der Flickerbetrieb eine Zeitdauer überschreitet, die möglicherweise die Wendeln schädigt, leitet die Regelvorrichtung entsprechende Schutzmaßnahmen für die Entladungslampe ein.In a preferred embodiment, therefore, the control device is designed, then, when the signal at the output of the device for forming a time average exceeds a predetermined threshold, to initiate a protective measure for the discharge lamp. In this way, a brief flicker operation, which still leads to no damage to the coils, are made possible. Only when the flicker operation exceeds a period of time, possibly the coils damaging, the control device initiates appropriate protective measures for the discharge lamp.

In diesem Zusammenhang kann die Regelvorrichtung ausgelegt sein, dann, wenn das Signal am Ausgang der Vorrichtung zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts den vorgebbaren Schwellwert überschreitet, die Ansteuerung zumindest des ersten und des zweiten elektronischen Schalters in vorgebbarer Weise zu modifizieren. Dadurch kann insbesondere die Entladungslampe dauerhaft deaktiviert werden; die Entladungslampe zumindest für eine vorgebbare Zeitdauer deaktiviert werden oder die Schaltfrequenz der Ansteuersignale zumindest des ersten und des zweiten elektronischen Schalters zur Einstellung eines geeigneten Betriebszustands geändert werden.In this context, the control device may be designed, when the signal at the output of the device for forming a time average exceeds the predefinable threshold, to modify the control of at least the first and the second electronic switch in a predeterminable manner. As a result, in particular the discharge lamp can be permanently deactivated; the discharge lamp are deactivated at least for a predefinable period of time, or the switching frequency of the drive signals of at least the first and the second electronic switch are changed to set a suitable operating state.

Die Regelvorrichtung kann insbesondere ausgelegt sein, den an die Entladungslampe bereitstellbaren Lampenstrom in vorgebbarer Weise zu erhöhen. Auf diese Weise kann der Lampenstrom so angehoben werden, dass das elektronische Vorschaltgerät die Entladungslampe stabil betreiben kann.The control device may in particular be designed to increase the lamp current that can be supplied to the discharge lamp in a predeterminable manner. In this way, the lamp current can be raised so that the electronic ballast can operate the discharge lamp stable.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ladungspumpe einen zweiten Hilfskondensator sowie eine erste und eine zweite Diode, wobei der zweite Hilfskondensator einerseits mit dem Abgriff des ohmschen Spannungsteilers gekoppelt ist und andererseits mit dem Kopplungspunkt der ersten und der zweiten Diode, wobei die erste Diode mit einem Bezugspotential gekoppelt ist und die zweite Diode mit dem Ausgang der Ladungspumpe. Auf diese Weise lässt sich mit einer geringen Anzahl von Bauelementen und damit besonders kostengünstig eine für die vorliegende Erfindung geeignete Ladungspumpe realisieren.In a particularly preferred embodiment, the charge pump comprises a second auxiliary capacitor and a first and a second diode, wherein the second auxiliary capacitor is coupled on the one hand to the tap of the ohmic voltage divider and on the other hand to the coupling point of the first and the second diode, wherein the first diode with a Reference potential is coupled and the second diode to the output of the charge pump. In this way, a charge pump suitable for the present invention can be realized with a small number of components and therefore particularly cost-effectively.

In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn der Serienschaltung des zweiten Hilfskondensators und der ersten Diode ein ohmscher Widerstand parallelgeschaltet ist. Dadurch lässt sich erkennen, wenn der erste Hilfskondensator langsam auf eine Spannung aufgeladen wird, beispielsweise durch Driftvorgänge. Auch diese führen demnach zu einem Ausgangssignal an der Korrekturvorrichtung.In this context, it is particularly preferred if the series connection of the second auxiliary capacitor and the first diode is connected in parallel with an ohmic resistance. This can be seen when the first auxiliary capacitor is slowly charged to a voltage, for example by drifting. These also lead to an output signal to the correction device.

Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts und/oder der zweite Hilfskondensator derart ausgelegt, dass der Wechselanteil der Spannung am ersten Hilfskondensator infolge des Wechselanteils der Spannung am Eingang des elektronischen Vorschaltgeräts bei einem Normalbetrieb der Entladungslampe ein Signal am Ausgang der Vorrichtung zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts liefert, das unter dem vorgebbaren Schwellwert liegt. Dies berücksichtigt, dass die Zwischenkreisspannung üblicherweise einen niederfrequenten Wechselanteil aufweist, der insbesondere dem Doppelten der Netzwechselspannung, die üblicherweise zur Versorgung des elektronischen Vorschaltgeräts verwendet wird, entspricht. Ein derartiger Wechselanteil führt nach dieser Maßnahme nicht zu einem Ausgangssignal an der Korrekturvorrichtung.Particularly preferably, the device for forming a time average and / or the second auxiliary capacitor is designed such that the alternating component of the voltage at the first auxiliary capacitor due to the alternating component of the voltage at the input of the electronic ballast during normal operation of the discharge lamp, a signal at the output of the device for forming a time average that is below the predetermined threshold. This takes into account that the intermediate circuit voltage usually has a low-frequency alternating component, which in particular corresponds to twice the mains alternating voltage, which is usually used to supply the electronic ballast. Such an alternating component does not lead to an output signal at the correction device after this measure.

Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts die Parallelschaltung eines Kondensators und eines ohmschen Widerstands. Auf diese Weise lässt sich besonders kostengünstig der zeitliche Mittelwert des Signals am Ausgang der Ladungspumpe bilden.Particularly preferably, the device for forming a time average comprises the parallel connection of a capacitor and an ohmic resistor. In this way, the time average of the signal at the output of the charge pump can be formed particularly cost-effectively.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Messung des Ist-Werts des Lampenstroms eine Lampenstrommessvorrichtung vorgesehen ist, wobei das elektronische Vorschaltgerät weiterhin eine Kurzschlussvorrichtung umfasst, wobei die Lampenstrommessvorrichtung mit der Kurzschlussvorrichtung gekoppelt ist, wobei die Kurzschlussvorrichtung ausgelegt und angeordnet ist, den ersten Hilfskondensator kurzzuschließen, wobei die Lampenstrommessvorrichtung ausgelegt ist, bei Überschreiten zumindest eines vorgebbaren Schwellwerts für den Lampenstrom ein Signal zum Kurzschließen des ersten Hilfskondensators an die Kurzschlussvorrichtung zu koppeln. Diese spezielle Weiterbildung ist genauer dargestellt in der parallelen Anmeldung 10 2011 082 245.3 der Anmelderin mit dem gleichen Anmeldetag wie die vorliegende Anmeldung. Diese Maßnahme dient dazu, einen Lichtblitz zu verhindern, der unmittelbar nach dem Zünden der Entladungslampe in den gedimmten Betrieb auftritt. Durch diese Maßnahme wird das Einsetzen des Lampenstroms detektiert und im Augenblick der Zündung der erste Hilfskondensator schlagartig entladen. Weitere Details hierzu können der erwähnten parallelen Anmeldung entnommen werden. Es ist besonders darauf hinzuweisen, dass durch diese erwähnte Maßnahme die bei der vorliegenden Erfindung benötigte Ladungspumpe besser funktioniert, so dass sich ein Synergieeffekt durch die Kombination der Maßnahmen zur Verhinderung des Flickerns und der Maßnahmen zur Verhinderung der Lichtblitze ergibt. Das Kurzschließen des ersten Hilfskondensators im Augenblick der Zündung führt nämlich zu einer Vergrößerung des Wechselanteils am ersten Hilfskondensator. Dadurch ergibt sich ein größeres und damit leichter auswertbares Signal am Ausgang der Korrekturvorrichtung.A particularly preferred development is characterized in that a lamp current measuring device is provided for measuring the actual value of the lamp current, wherein the electronic ballast further comprises a short circuit device, wherein the lamp current measuring device is coupled to the short circuit device, wherein the short circuit device is designed and arranged, the to short-circuit the first auxiliary capacitor, wherein the lamp current measuring device is designed to couple a signal for short-circuiting the first auxiliary capacitor to the short-circuiting device when at least a predefinable threshold value for the lamp current is exceeded. This specific development is shown in more detail in the parallel application 10 2011 082 245.3 of the Applicant with the same filing date as the present application. This measure serves to prevent a flash of light which occurs immediately after the ignition of the discharge lamp in the dimmed operation. By this measure, the onset of the lamp current is detected and discharged at the moment of ignition of the first auxiliary capacitor abruptly. Further details can be found in the aforementioned parallel application. It should be particularly noted that by this mentioned measure, the charge pump required in the present invention works better, so that a synergy effect results through the combination of the measures for preventing the flicker and the measures for preventing the flashes of light. The short-circuiting of the first auxiliary capacitor at the moment of ignition leads namely to an increase in the alternating component of the first auxiliary capacitor. This results in a larger and thus easier to evaluate signal at the output of the correction device.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred embodiments emerge from the subclaims.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Verfahren.The preferred embodiments presented with reference to the electronic ballast according to the invention and their advantages apply accordingly, as applicable, for the inventive method.

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

Im Nachfolgenden werden nunmehr Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts; 1 a schematic representation of an embodiment of an electronic ballast according to the invention;

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kurzschlussvorrichtung; 2 a first embodiment of a short circuit device according to the invention;

3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lampenstrommessvorrichtung; 3 an embodiment of a lamp current measuring device according to the invention;

4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kurzschlussvorrichtung; 4 A second embodiment of a short-circuiting device according to the invention;

5 den zeitlichen Verlauf verschiedener Größen des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts ohne die optionale Kurzschlussvorrichtung T bei Flickerbetrieb; und 5 the time course of different sizes of in 1 illustrated embodiment of an electronic ballast according to the invention without the optional short-circuiting device T flicker operation; and

6 den zeitlichen Verlauf verschiedener Größen des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts, das Einrichtungen zur Verhinderung eines Lichtblitzes nach der Zündung enthält. 6 the time course of different sizes of in 1 illustrated embodiment of an electronic ballast according to the invention, which includes means for preventing a flash of light after ignition.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts. Dieses umfasst einen Eingang mit einem ersten E1 und einem zweiten Eingangsanschluss E2 zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung, vorliegend der so genannten Zwischenkreisspannung UZW. Eine Brückenschaltung, die vorliegend als Halbbrückenschaltung ausgebildet ist, umfasst einen ersten M1 und einen zweiten elektronischen Schalter M2, zwischen denen ein erster Brückenmittelpunkt BM1 ausgebildet ist. Die Schalter M1 und M2 sind seriell zwischen die Eingangsanschlüsse E1 und E2 gekoppelt. Ein Ausgang mit einem ersten A1 und einem zweiten Ausgangsanschluss A2 dient zum Koppeln mit einer Entladungslampe FL. Zwischen dem Brückenmittelpunkt BM1 und dem Ausgangsanschluss A1 ist die Serienschaltung eines Koppelkondensators C1 und einer Lampendrossel L1 vorgesehen. Der Koppelkondensator C1 ist mit einem ohmschen Widerstand R1 überbrückt. Zwischen den ersten Ausgangsanschluss A1 und ein Bezugspotential ist überdies ein Zündkondensator C3 gekoppelt. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an electronic ballast according to the invention. This comprises an input with a first E1 and a second input terminal E2 for coupling to a supply voltage, in the present case the so-called intermediate circuit voltage U ZW . A bridge circuit, which in the present case is designed as a half-bridge circuit, comprises a first M1 and a second electronic switch M2, between which a first bridge center BM1 is formed. The switches M1 and M2 are serially coupled between the input terminals E1 and E2. An output having a first A1 and a second output terminal A2 is for coupling to a discharge lamp FL. Between the bridge center BM1 and the output terminal A1, the series connection of a coupling capacitor C1 and a lamp inductor L1 is provided. The coupling capacitor C1 is bridged with an ohmic resistor R1. In addition, a firing capacitor C3 is coupled between the first output terminal A1 and a reference potential.

Ein zwischen der Parallelschaltung des Koppelkondensators C1 und des ohmschen Widerstands R1 einerseits und der Lampendrossel L1 andererseits liegender Knoten ist mit A bezeichnet. Mit dem Knoten A ist ein ohmscher Spannungsteiler gekoppelt, der die ohmschen Widerstände R2 und R3 umfasst. Parallel zum ohmschen Widerstand R3 ist ein erster Hilfskondensator C2 gekoppelt. Die über dem Hilfskondensator C2 abfallende Spannung UC2 wird als Hilfsregelgröße H einer Regelvorrichtung R zugeführt. Dieser Regelvorrichtung R wird weiterhin ein Soll-Wert SW für den Lampenstrom I zugeführt.A node lying between the parallel connection of the coupling capacitor C1 and the ohmic resistor R1 on the one hand and the lamp inductor L1 on the other hand is designated A. With the node A, an ohmic voltage divider is coupled, which comprises the ohmic resistors R2 and R3. A first auxiliary capacitor C2 is coupled in parallel with the ohmic resistor R3. The voltage drop across the auxiliary capacitor C2 voltage U C2 is supplied as an auxiliary control variable H of a control device R. This control device R is further supplied to a desired value SW for the lamp current I.

Zwischen den Ausgangsanschluss A2 und das Bezugspotential ist eine Lampenstrommessvorrichtung S gekoppelt. Diese stellt den Ist-Wert IW des Lampenstroms I an die Regelvorrichtung R bereit. Die Regelvorrichtung R umfasst einen ersten und einen zweiten Ausgang zum Ansteuern des ersten M1 und des zweiten elektronischen Schalters M2. Die Regelvorrichtung ist dabei ausgelegt, beispielsweise durch entsprechende Wahl der Betriebsfrequenz der Halbbrücke, in Abhängigkeit von dem Ist-Wert sowie einem entsprechenden Soll-Wert mittels eines Soll-Istwert-Vergleichs und einer daraus resultierenden Regelabweichung sowohl einen Dauerbetrieb mit stabilisierter Helligkeit als auch eine Helligkeitsregelung der Entladungslampe zu ermöglichen. Ein Hilfsmesskreis, der die ohmschen Widerstände R1, R2, R3 sowie den ersten Hilfskondensator C2 umfasst, dient zum Messen des momentanen Entladungswiderstands der Entladungslampe FL und ist ausgelegt, bei abnehmender Helligkeit der Entladungslampe aus dem anwachsenden Entladungswiderstand eine Hilfsregelgröße abzuleiten, um diese in der Regelvorrichtung dem Soll-Wert SW hinzuzuaddieren.Between the output terminal A2 and the reference potential, a lamp current measuring device S is coupled. This provides the actual value IW of the lamp current I to the control device R. The control device R comprises a first and a second output for driving the first M1 and the second electronic switch M2. The control device is designed, for example, by appropriate selection of the operating frequency of the half-bridge, depending on the actual value and a corresponding desired value by means of a reference-actual value comparison and a resulting control deviation both a continuous operation with stabilized brightness and a brightness control to allow the discharge lamp. An auxiliary measuring circuit, which comprises the ohmic resistors R1, R2, R3 and the first auxiliary capacitor C2, serves to measure the instantaneous discharge resistance of the discharge lamp FL and is designed to derive an auxiliary control variable from the increasing discharge resistance as the brightness of the discharge lamp decreases, in order to reduce this in the control device add to the target value SW.

Erfindungsgemäß ist eine Korrekturvorrichtung 10 vorgesehen, deren Eingang mit dem Abgriff des ohmschen Spannungsteilers R2, R3 gekoppelt ist. Sie umfasst eine Ladungspumpe 12 sowie eine damit gekoppelte Vorrichtung 14 zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts. Am Ausgang stellt sie ein Signal F bereit, das der Regelvorrichtung R zugeführt wird. Mittels der Ladungspumpe 12, die vorliegend einen Kondensator C4 sowie die Dioden D3 und D4 umfasst, wird eine Wechselspannung über dem Kondensator C2 erfasst und der Vorrichtung 14 zur Bildung des zeitlichen Mittelwerts zugeführt. Diese umfasst vorliegend die Parallelschaltung eines ohmschen Widerstands R8 und eines Kondensators C5. Der Serienschaltung des zweiten Hilfskondensators C4 und der ersten Diode D3 kann ein ohmscher Widerstand R9 parallelgeschaltet sein, um Driftvorgänge mittels der erfindungsgemäßen Korrekturvorrichtung 10 ebenfalls zu erfassen.According to the invention, a correction device 10 provided, whose input is coupled to the tap of the ohmic voltage divider R2, R3. It includes a charge pump 12 and a device coupled thereto 14 for the formation of a time average. At the output, it provides a signal F which is fed to the control device R. By means of the charge pump 12 , which in the present case comprises a capacitor C4 and the diodes D3 and D4, an AC voltage across the capacitor C2 is detected and the device 14 supplied to the formation of the time average. In the present case, this comprises the parallel connection of an ohmic resistor R8 and a capacitor C5. The series connection of the second auxiliary capacitor C4 and the first diode D3 may be connected in parallel with an ohmic resistor R9 to drift processes by means of the correction device according to the invention 10 also to be recorded.

Durch ein Oszillieren der Spannung UC2 am Kondensator C2 wird der Kondensator C5 aufgeladen. Die Regelvorrichtung R wertet die Spannung UC5 über dem Kondensator C5 aus. Die Spannung UC5 über dem Kondensator C5 ist ein Indikator für das Flickern der Entladungslampe FL. Durch eine geeignete Wahl eines Schwellwerts in der Regelvorrichtung R ist es nun möglich, beim Auftreten von Flickern entsprechende Maßnahmen einzuleiten. Beispielsweise kann die Lampe dauerhaft oder für eine bestimmte Zeit deaktiviert werden oder der Lampenstrom kann so angehoben werden, dass das Vorschaltgerät die Lampe FL stabil betreiben kann. Der Widerstand R8 sowie die Kondensatoren C4 und C5 sind so dimensioniert, dass der Wechselspannungsanteil der Spannung über dem Kondensator C2 im normalen Dimmbetrieb, bedingt durch den Wechselanteil der Zwischenkreisspannung UZW, nicht ausreicht, den Kondensator C5 über die vorgebbare Schwelle aufzuladen.By oscillating the voltage U C2 on the capacitor C2, the capacitor C5 charged. The control device R evaluates the voltage U C5 across the capacitor C5. The voltage U C5 across the capacitor C5 is an indicator of the flicker of the discharge lamp FL. By a suitable choice of a threshold value in the control device R, it is now possible to initiate appropriate measures when flicker occurs. For example, the lamp can be deactivated permanently or for a certain time, or the lamp current can be raised so that the ballast can stably operate the lamp FL. The resistor R8 and the capacitors C4 and C5 are dimensioned such that the AC voltage component of the voltage across the capacitor C2 in the normal dimming operation, due to the AC component of the intermediate circuit voltage U ZW , is insufficient to charge the capacitor C5 above the predefinable threshold.

Optional können Maßnahmen zur Verhinderung eines Lichtblitzes unmittelbar nach dem Zünden der Entladungslampe FL vorgesehen sein. Zu diesem Zweck ist vorliegend eine Kurzschlussvorrichtung T vorgesehen, die mit der Lampenstrommessvorrichtung S gekoppelt ist. Die Kurzschlussvorrichtung T ist ausgelegt und angeordnet, den ersten Hilfskondensator C2 kurzzuschließen, wobei die Lampenstrommessvorrichtung S ausgelegt ist, bei Überschreiten zumindest eines vorgebbaren Schwellwerts für den Lampenstrom ein Signal zum Kurzschließen des ersten Hilfskondensators an die Kurzschlussvorrichtung T zu koppeln.Optionally, measures to prevent a flash of light can be provided immediately after the ignition of the discharge lamp FL. For this purpose, a short-circuit device T is provided in the present case, which is coupled to the lamp current measuring device S. The short-circuit device T is designed and arranged to short-circuit the first auxiliary capacitor C2, the lamp current measuring device S being designed to couple a signal for short-circuiting the first auxiliary capacitor to the short-circuit device T when at least one predeterminable threshold value for the lamp current is exceeded.

Durch eine derartige Weiterbildung lässt sich die Amplitude der über dem Kondensator C2 abfallenden Spannung UC2 vergrößern, da bei jeder Wiederzündung der Lampe der Kondensator C2 schlagartig vollständig entladen wird. Dadurch wird ein größerer Spannungsanstieg über dem Kondensator C5 im Falle einer flickernden Lampe erzielt.By such a further development, the amplitude of the voltage dropped across the capacitor C2 the voltage U C2 can be increased, since it is completely discharged abruptly at each restarting of the lamp, the capacitor C2. This achieves a greater voltage rise across the capacitor C5 in the case of a flickering lamp.

2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Kurzschlussvorrichtung T. Diese umfasst einen Transistor T1, dem in Serie zur Basis ein Widerstand R6 geschaltet ist. Zwischen dessen Basis und dessen Emitter ist ein Widerstand R7 gekoppelt. Mittels des Teilerverhältnisses der Widerstände R6, R7 lässt sich der Schwellwert, das heißt die Schaltschwelle, einstellen. 2 shows a preferred embodiment of a short-circuit device T. This includes a transistor T1, which is connected in series with the base of a resistor R6. Between its base and its emitter, a resistor R7 is coupled. By means of the divider ratio of the resistors R6, R7, the threshold value, that is to say the switching threshold, can be set.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lampenstrommessvorrichtung S. In der einfachsten Form umfasst die Lampenstrommessvorrichtung S lediglich einen ohmschen Widerstand, der zwischen den Anschluss A2 und das Bezugspotential gekoppelt ist. In der in 3 dargestellten Ausführungsform umfasst sie die Serienschaltung eines ohmschen Widerstands R4 und eines ohmschen Widerstands R5, wobei der ohmsche Widerstand R4 zwischen den ohmschen Widerstand R5 und das Bezugspotential gekoppelt ist, wobei der ohmsche Widerstand R5 von einer ersten D1 und einer zweiten Diode D2, die antiparallel zueinander geschaltet sind, überbrückt ist. Diese Variante ermöglicht eine bessere Messung des Lampenstroms, da im Vergleich zu lediglich einem ohmschen Widerstand bei kleinen Lampenströmen höhere Signalwerte erzielt werden können. Bei großen Lampenströmen werden durch die beiden Dioden die Verluste begrenzt. 3 shows an embodiment of a lamp current measuring device S according to the invention in the simplest form, the lamp current measuring device S comprises only one ohmic resistance, which is coupled between the terminal A2 and the reference potential. In the in 3 In the embodiment shown, it comprises the series connection of an ohmic resistor R4 and an ohmic resistor R5, wherein the ohmic resistor R4 is coupled between the ohmic resistor R5 and the reference potential, wherein the ohmic resistor R5 of a first D1 and a second diode D2, the anti-parallel to each other are switched, bridged. This variant allows a better measurement of the lamp current, since higher signal values can be achieved in comparison with only one ohmic resistance with small lamp currents. With large lamp currents, the losses are limited by the two diodes.

4 zeigt eine verbesserte Kurzschlussvorrichtung T. Diese basiert darauf, dass bei der in 2 dargestellten Kurzschlussvorrichtung nur eine positive Ausgangsspannung der Lampenstrommessvorrichtung S zu einem Entladen den Kondensators C2 führen kann. Sollte der Entladungsstrom des Zündkondensators C3 in negativer Richtung erfolgen, würde erst die zweite Lampenstromhalbwelle zu einem Entladen des Kondensators C2 über die Kurzschlussvorrichtung T führen. Erfahrungsgemäß ist der theoretisch durch die ersten beiden Lampenstromhalbwellen erzeugte Lichtblitz nicht wahrnehmbar. 4 shows an improved shorting device T. This is based on that in the in 2 shown shorting device only a positive output voltage of the lamp current measuring device S can lead to a discharge of the capacitor C2. If the discharge current of the ignition capacitor C3 takes place in the negative direction, only the second lamp half-current would lead to a discharge of the capacitor C2 via the short-circuit device T. Experience has shown that the light flash generated theoretically by the first two half-wave lamp half-waves is imperceptible.

Bei der in 4 dargestellten Kurzschlussvorrichtung T ist ein vierter elektronischer Schalter T1' mit einer Arbeitselektrode, einer Bezugselektrode und einer Steuerelektrode vorgesehen, wobei diese Bezugselektrode mit der Lampenstrommessvorrichtung S gekoppelt ist, wobei seine Steuerelektrode erstens über einen ohmschen Widerstand R6' mit der Bezugelektrode des dritten elektronischen Schalters T gekoppelt ist und zweitens über einen ohmschen Widerstand R7' mit der Lampenstrommessvorrichtung S. Die Arbeitselektroden des dritten T1 und des vierten elektronischen Schalters T1' sind miteinander gekoppelt.At the in 4 1, a fourth electronic switch T1 'having a working electrode, a reference electrode and a control electrode is provided, this reference electrode being coupled to the lamp current measuring device S, its control electrode being firstly coupled to the reference electrode of the third electronic switch T via an ohmic resistor R6' and, second, an ohmic resistance R7 'with the lamp current measuring device S. The working electrodes of the third T1 and the fourth electronic switch T1' are coupled together.

Durch die Maßnahmen zur Lichtblitzverhinderung wird erreicht, dass unmittelbar nach der Zündung keine Hilfsregelgröße H zum eingestellten Soll-Wert SW hinzuaddiert wird und somit die Regelvorrichtung R den tatsächlichen Lampenstrom IW sofort auf den gewünschten eingestellten Soll-Wert SW regelt. Dem Gedanken des durch den beginnenden Stromverlust durch die Entladungslampe FL auszulösenden Kurzschließens des Kondensators C2 liegt auch zugrunde, dass der erste durch die Entladungslampe FL fließende Strom ohnehin nicht regelungstechnisch beeinflusst werden kann, weil er im Wesentlichen durch die in dem für die Zündung erforderlichen Zündkondensator C3 enthaltenen Energie bestimmt wird. Der Lampenstrom, der durch das Entladen des Zündkondensators C3 durch die Lampe fließt, ist jedoch so kurz, dass er visuell praktisch nicht wahrnehmbar ist.By the measures for light flash prevention is achieved that immediately after the ignition no auxiliary control variable H is added to the set target value SW and thus the control device R controls the actual lamp current IW immediately to the desired set target value SW. The idea of the short-circuiting of the capacitor C2 to be triggered by the incipient loss of current through the discharge lamp FL is also based on the fact that the first current flowing through the discharge lamp FL can not be influenced in any case because it is essentially controlled by the ignition capacitor C3 required in the ignition contained energy is determined. However, the lamp current flowing through the discharge of the ignition capacitor C3 through the lamp is so short that it is virtually imperceptible visually.

Des Weiteren wurde festgestellt, dass die Amplitude des durch das Entladen des Zündkondensators C3 fließenden Lampenstroms immer relativ groß ist und somit über die Lampenstrommessvorrichtung S für den Lampenstrom als ein deutliches Signal erfassbar ist, das die Zündung der Entladungslampe FL anzeigt.Furthermore, it has been found that the amplitude of the lamp current flowing through the discharging of the starting capacitor C3 is always relatively large and thus detectable via the lamp current measuring device S for the lamp current as a clear signal indicating the ignition of the discharge lamp FL.

Fließt nun durch die Entladungslampe FL unmittelbar bei der Zündung erstmalig ein Strom, entsteht an der Lampenstrommessvorrichtung S ein Spannungsabfall, der dazu führt, dass die Kurzschlussvorrichtung T einschaltet und damit den Kondensator C2 entlädt. Dadurch wird erreicht, dass die Hilfsregelgröße H null beträgt und damit der Regelvorrichtung R nur der tatsächlich gewollte Soll-Wert SW zugeführt wird. Damit wird der Lampenstrom sofort auf den gewünschten Wert SW geregelt.If a current flows through the discharge lamp FL for the first time immediately upon ignition, a voltage drop occurs at the lamp current measuring device S, which causes the short-circuiting device T to switch on and thus discharges the capacitor C2. This ensures that the auxiliary control variable H is zero and thus the control device R only the actual desired target value SW is supplied. Thus, the lamp current is immediately regulated to the desired value SW.

Die Maßnahmen zur Lichtblitzverhinderung machen sich den Effekt zunutze, dass die Hilfsregelgröße H nur im stark gedimmten Betrieb regelungstechnisch verwendet wird, indem nur sehr kleine Signale an der Strommessvorrichtung S entstehen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Kurzschlussvorrichtung T den Kondensator C2 im Dimmbetrieb nicht entlädt und somit die Regelung des Lampenstroms nicht negativ beeinflusst.The measures for light-flash prevention make use of the effect that the auxiliary control variable H is only used in highly dimmed operation control technology, by only very small signals to the current measuring device S arise. As a result, it can be ensured that the short-circuit device T does not discharge the capacitor C2 in the dimming mode and thus does not adversely affect the regulation of the lamp current.

Umgekehrt stört das theoretische Entladen des Kondensators C2 durch die Kurzschlussvorrichtung T bei größeren Helligkeitswerten nicht, da dann die Hilfsregelgröße H ohnehin näherungsweise null beträgt.Conversely, the theoretical discharge of the capacitor C2 through the short-circuit device T does not interfere with larger brightness values, since then the auxiliary control variable H is approximately zero anyway.

Die 5 und 6 zeigen den zeitlichen Verlauf des Lampenstroms I, Spannung UC2 über dem Kondensator C2 sowie Spannung UC5 über dem Kondensator C5. Mit P ist jeweils das erstmalige Abreißen der Entladung beim Übergang in einen Flickerbetrieb gekennzeichnet.The 5 and 6 show the time course of the lamp current I, voltage U C2 across the capacitor C2 and voltage U C5 across the capacitor C5. With P is the first time tearing off the discharge at the transition to a flicker operation marked.

5 zeigt die entsprechenden Größen beim Auftreten eines Flickerbetriebs nach dem Zeitpunkt P. Deutlich zu erkennen ist, dass vor dem Zeitpunkt P die Spannung UC2 einen Wechselanteil aufweist, der von der Netzwechselspannung herrührt. Dieser ist jedoch klein im Vergleich zum Wechselanteil, der im Flickerbetrieb – nach dem Zeitpunkt P – auftritt. Durch entsprechende Dimensionierung, vergleiche die Ausführungen oben, wird sichergestellt, dass die Spannung UC5 erst beim Auftreten von Wechselanteilen, die auf ein Flickern hinweisen, anwächst, siehe den entsprechenden Verlauf der Spannung UC5. Die Peaks im Stromverlauf I weisen auf Wiederzündungen der Entladungslampe FL hin. 5 clearly shows that before the time P, the voltage U C2 has an AC component, which results from the AC line voltage. However, this is small compared to the AC component, the flicker operation - after the time P - occurs. By appropriate dimensioning, compare the explanations above, it is ensured that the voltage U C5 increases only when alternating parts which indicate a flicker increase, see the corresponding curve of the voltage U C5 . The peaks in the current course I indicate re-ignition of the discharge lamp FL.

Für die in 6 dargestellten zeitlichen Verläufe gelten die Ausführungen zu 5 entsprechend, wobei jedoch darauf hinzuweisen ist, dass die Amplitude der Spannung UC2 nach dem erstmaligen Abreißen der Entladung zum Zeitpunkt P beim Auftreten von Lichtblitzen deutlich größer ist als beim Auftreten von Flickern. Wie ein Vergleich der 5 und 6 zeigt, geht die Spannung UC2 ohne Maßnahmen zur Lichtblitzverhinderung nicht auf den Wert null zurück. Erst durch eine Kombination der Maßnahmen zur Verhinderung von Flickern und zur Verhinderung von Lichtblitzen kann eine Vergrößerung der Amplitude der Spannung über dem Kondensator C2 erreicht werden.For the in 6 The explanations regarding 5 Accordingly, it should be noted, however, that the amplitude of the voltage U C2 after the first tearing of the discharge at time P in the occurrence of flashes of light is significantly greater than the occurrence of flicker. Like a comparison of 5 and 6 shows, the voltage U C2 does not return to the value zero without measures for light flash prevention. Only by combining the measures to prevent flicker and to prevent flashes of light can be achieved an increase in the amplitude of the voltage across the capacitor C2.

Claims (11)

Elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer Entladungslampe (FL) mit – einem Eingang mit einem ersten (E1) und einem zweiten Eingangsanschluss (E2) zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung (U); – einem Ausgang mit mindestens einem ersten (A1) und einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) zum Koppeln mit der Entladungslampe (FL); – einer Brückenschaltung mit zumindest einem ersten (M1) und einem zweiten elektronischen Schalter (M2), die unter Ausbildung eines ersten Brückenmittelpunkts (BM1) seriell zwischen den ersten (E1) und den zweiten Eingangsanschluss (E2) gekoppelt sind; – einer Regelvorrichtung (R), die zumindest einen ersten und einen zweiten Ausgang umfasst zum Ansteuern zumindest des ersten (M1) und des zweiten elektronischen Schalters (M2), wobei die Regelvorrichtung (R) ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem Ist-Wert (IW), der aus einem gemessenen Momentanwert der Lampenleistung oder des Lampenstroms (I) abgeleitet ist, sowie einem entsprechenden, auf die Lampenleistung bzw. den Lampenstrom (I) bezogenen in seiner Höhe einstellbaren Soll-Wert (SW) mittels eines Soll-Istwert-Vergleichs und einer daraus resultierenden Regelabweichung sowohl einen Dauerbetrieb mit stabilisierter Helligkeit als auch eine Helligkeitsregelung der Entladungslampe (FL) zu ermöglichen; – einem Lastkreis, der mit dem ersten Brückenmittelpunkt (BM1) gekoppelt ist, umfassend: eine Lampendrossel (L1), die zwischen den ersten Brückenmittelpunkt (BM1) und den ersten Ausgangsanschluss (A1) gekoppelt ist, und einen Zündkondensator (C3), der dem ersten und dem zweiten Ausgangsanschluss (A2) parallelgeschaltet ist, – einem Hilfsmesskreis zum Messen des momentanen Entladungswiderstands der Entladungslampe (FL), der ausgelegt ist, bei abnehmender Helligkeit der Entladungslampe (FL) aus dem anwachsenden Entladungswiderstand eine Hilfsregelgröße (H) abzuleiten, um diese in der Regelvorrichtung (R) der Regelabweichung zu überlagern, wobei der Hilfsmesskreis einen Hilfswiderstand (R1) umfasst, der einem Koppelkondensator (C1) parallelgeschaltet ist, wobei diese Parallelschaltung seriell zur Lampendrossel (L1) angeordnet ist, wobei der Anschluss (A) der Parallelschaltung, der dem ersten Ausgangsanschluss (A1) zugewandt ist, mit einem ohmschen Spannungsteiler (R2, R3) gekoppelt ist, wobei zwischen den Abgriff des ohmschen Spannungsteilers (R2, R3) und ein Bezugspotential ein erster Hilfskondensator (C2) gekoppelt ist, wobei die über dem ersten Hilfskondensator (C2) im Betrieb abfallende Spannung die Hilfsregelgröße (H) darstellt; dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Vorschaltgerät weiterhin eine Korrekturvorrichtung (10) umfasst, wobei die Korrekturvorrichtung (10) eine Ladungspumpe (12) und eine Vorrichtung (14) zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts umfasst, wobei die Ladungspumpe (12) mit dem Abgriff des ohmschen Spannungsteilers (R2, R3) gekoppelt ist, wobei der Ausgang der Ladungspumpe (12) mit der Vorrichtung (14) zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts gekoppelt ist, wobei der Ausgang der Vorrichtung (14) zur Bildung des zeitlichen Mittelwerts mit der Regelvorrichtung (R) gekoppelt ist.An electronic ballast for operating a discharge lamp (FL) having - an input having a first (E1) and a second input terminal (E2) for coupling to a supply voltage (U); An output having at least a first (A1) and a second output terminal (A2) for coupling to the discharge lamp (FL); A bridge circuit comprising at least a first (M1) and a second electronic switch (M2) serially coupled to form a first bridge center (BM1) between the first (E1) and second input terminals (E2); - A control device (R) comprising at least a first and a second output for driving at least the first (M1) and the second electronic switch (M2), wherein the regulating device (R) is designed, depending on an actual value ( IW), which is derived from a measured instantaneous value of the lamp power or the lamp current (I), as well as a corresponding desired value (SW), which can be set in terms of its height, by means of a setpoint actual value relative to the lamp power or the lamp current (I). To allow comparison and a resulting deviation both a continuous operation with stabilized brightness and a brightness control of the discharge lamp (FL); A load circuit coupled to the first bridge center (BM1) comprising: a lamp inductor (L1) coupled between the first bridge center (BM1) and the first output terminal (A1) and a firing capacitor (C3) connected to the first bridge center (BM1) an auxiliary measuring circuit for measuring the instantaneous discharge resistance of the discharge lamp (FL), which is designed to derive an auxiliary control variable (H) as the brightness of the discharge lamp (FL) decreases from the increasing discharge resistance in the control device (R) to superimpose the control deviation, wherein the auxiliary measuring circuit comprises an auxiliary resistor (R1) which is connected in parallel to a coupling capacitor (C1), said parallel circuit is arranged in series with the lamp inductor (L1), wherein the terminal (A) of the parallel circuit , which faces the first output terminal (A1), with a resistive voltage divider (R2, R3) gekopp elt is, being between the Tap the ohmic voltage divider (R2, R3) and a reference potential, a first auxiliary capacitor (C2) is coupled, wherein the above the first auxiliary capacitor (C2) in operation falling voltage represents the auxiliary control variable (H); characterized in that the electronic ballast further comprises a correction device ( 10 ), wherein the correction device ( 10 ) a charge pump ( 12 ) and a device ( 14 ) to form a time average, the charge pump ( 12 ) is coupled to the tap of the ohmic voltage divider (R2, R3), wherein the output of the charge pump ( 12 ) with the device ( 14 ) is coupled to form a time average, the output of the device ( 14 ) is coupled to the averaging device (R) for forming the time average. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (R) ausgelegt ist, dann, wenn das Signal am Ausgang der Vorrichtung (14) zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, eine Schutzmaßnahme für die Entladungslampe (FL) zu initiieren.Electronic ballast according to claim 1, characterized in that the regulating device (R) is designed, when the signal at the output of the device ( 14 ) exceeds a predeterminable threshold value to initiate a protective measure for the discharge lamp (FL). Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (R) ausgelegt ist, dann, wenn das Signal am Ausgang der Vorrichtung (14) zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts den vorgebbaren Schwellwert überschreitet, die Ansteuerung zumindest des ersten (M1) und des zweiten elektronischen Schalters (M2) in vorgebbarer Weise zu modifizieren.Electronic ballast according to claim 2, characterized in that the control device (R) is designed, when the signal at the output of the device ( 14 ) exceeds the predefinable threshold value for the formation of a time average, to modify the control of at least the first (M1) and the second electronic switch (M2) in a predeterminable manner. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (R) ausgelegt ist, zumindest den ersten (M1) und den zweiten elektronischen Schalter (M2) derart anzusteuern, dass – die Entladungslampe (FL) dauerhaft deaktiviert wird; – die Entladungslampe (FL) zumindest für eine vorgebbare Zeitdauer deaktiviert wird; oder – die Schaltfrequenz von deren Ansteuersignalen zur Einstellung eines geeigneten Betriebszustands geändert wird.Electronic ballast according to claim 3, characterized, the control device (R) is designed to control at least the first (M1) and the second electronic switch (M2) in such a way that - the discharge lamp (FL) is permanently deactivated; - The discharge lamp (FL) is deactivated at least for a predetermined period of time; or - The switching frequency of the drive signals for setting a suitable operating state is changed. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (R) ausgelegt ist, den an die Entladungslampe (FL) bereitstellbaren Lampenstrom (I) in vorgebbarer Weise zu erhöhen.Electronic ballast according to claim 2, characterized in that the control device (R) is designed to increase the output to the discharge lamp (FL) lamp current (I) in a predeterminable manner. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungspumpe (12) einen zweiten Hilfskondensator (C4) sowie eine erste (D3) und eine zweite Diode (D4) umfasst, wobei der zweite Hilfskondensator (C4) einerseits mit dem Abgriff des ohmschen Spannungsteilers (R2, R3) gekoppelt ist und andererseits mit dem Kopplungspunkt der ersten (D3) und der zweiten Diode (D4), wobei die erste Diode (D3) mit einem Bezugspotential gekoppelt ist und die zweite Diode (D4) mit dem Ausgang der Ladungspumpe (12).Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that the charge pump ( 12 ) comprises a second auxiliary capacitor (C4) and a first (D3) and a second diode (D4), wherein the second auxiliary capacitor (C4) on the one hand with the tap of the ohmic voltage divider (R2, R3) is coupled and on the other hand with the coupling point of the first (D3) and the second diode (D4), wherein the first diode (D3) is coupled to a reference potential and the second diode (D4) to the output of the charge pump ( 12 ). Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Serienschaltung des zweiten Hilfskondensators (C4) und der ersten Diode (D3) ein ohmscher Widerstand (R9) parallel geschaltet ist.Electronic ballast according to claim 6, characterized in that the series connection of the second auxiliary capacitor (C4) and the first diode (D3) an ohmic resistor (R9) is connected in parallel. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (14) zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts und/oder der zweite Hilfskondensator (C4) derart ausgelegt sind/ist, dass der Wechselanteil der Spannung am ersten Hilfskondensator (C2) in Folge des Wechselanteils der Spannung am Eingang des elektronischen Vorschaltgeräts bei einem Normalbetrieb der Entladungslampe (FL) ein Signal am Ausgang der Vorrichtung (14) zur Bildung eines zeitlichen Mittelwerts liefert, das unter dem vorgebbaren Schwellwert liegt.Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 14 ) are designed to form a time average and / or the second auxiliary capacitor (C4) such that the alternating component of the voltage at the first auxiliary capacitor (C2) due to the alternating component of the voltage at the input of the electronic ballast during normal operation of the discharge lamp (FL ) a signal at the output of the device ( 14 ) to provide a time average that is below the predetermined threshold. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (14) zur Bildung eines zeitlichen Mittelswerts die Parallelschaltung eines Kondensators (C5) und eines ohmschen Widerstands (R8) umfasst.Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 14 ) comprises, for the formation of an average time value, the parallel connection of a capacitor (C5) and an ohmic resistor (R8). Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung des Ist-Werts (IW) des Lampenstroms (I) eine Lampenstrommessvorrichtung (S) vorgesehen ist, wobei das elektronische Vorschaltgerät weiterhin eine Kurzschlussvorrichtung (I) umfasst, wobei die Lampenstrommessvorrichtung (S) mit der Kurzschlussvorrichtung (I) gekoppelt ist, wobei die Kurzschlussvorrichtung (I) ausgelegt und angeordnet ist, den ersten Hilfskondensator (C2) kurzzuschließen, wobei die Lampenstrommessvorrichtung (S) ausgelegt ist, bei Überschreiten zumindest eines vorgebbaren Schwellwerts für den Lampenstrom (I) ein Signal zum Kurzschließen des ersten Hilfskondensators (C2) an die Kurzschlussvorrichtung (I) zu koppeln.Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that for measuring the actual value (IW) of the lamp current (I) a lamp current measuring device (S) is provided, wherein the electronic ballast further comprises a short-circuiting device (I), wherein the lamp current measuring device ( S) is coupled to the short-circuit device (I), the short-circuit device (I) being designed and arranged to short-circuit the first auxiliary capacitor (C2), the lamp current measuring device (S) being designed to exceed at least one predefinable threshold value for the lamp current (I ) to couple a signal for shorting the first auxiliary capacitor (C2) to the short-circuiting device (I). Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe (FL) an einem elektronischen Vorschaltgerät mit einem Eingang mit einem ersten (E1) und einem zweiten Eingangsanschluss (E2) zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung (UZW); einem Ausgang mit mindestens einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) zum Koppeln mit der Entladungslampe (FL); einer Brückenschaltung mit zumindest einem ersten (M1) und einem zweiten elektronischen Schalter (M2), die unter Ausbildung eines ersten Brückenmittelpunkts (BM1) seriell zwischen den ersten (E1) und den zweiten Eingangsanschluss (E2) gekoppelt sind; einer Regelvorrichtung (R), die zumindest einen ersten und einen zweiten Ausgang umfasst zum Ansteuern zumindest des ersten (M1) und des zweiten elektronischen Schalters (M2), wobei die Regelvorrichtung (R) ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem Ist-Wert (IW), der aus einem gemessenen Momentanwert der Lampenleistung oder des Lampenstroms (I) abgeleitet ist, sowie einem entsprechenden, auf die Lampenleistung bzw. den Lampenstrom (I) bezogenen in seiner Höhe einstellbaren Soll-Wert (SW) mittels eines Soll-Istwert-Vergleichs und einer daraus resultierenden Regelabweichung sowohl einen Dauerbetrieb mit stabilisierter Helligkeit als auch eine Helligkeitsregelung der Entladungslampe (FL) zu ermöglichen; einem Lastkreis, der mit dem ersten Brückenmittelpunkt (BM1) gekoppelt ist, umfassend: eine Lampendrossel (L1), die zwischen den ersten Brückenmittelpunkt (BM1) und den ersten Ausgangsanschluss (A1) gekoppelt ist, und einen Zündkondensator (C3), der dem ersten und dem zweiten Ausgangsanschluss (A2) parallelgeschaltet ist, einem Hilfsmesskreis zum Messen des momentanen Entladungswiderstands der Entladungslampe (FL), der ausgelegt ist, bei abnehmender Helligkeit der Entladungslampe (FL) aus dem anwachsenden Entladungswiderstand eine Hilfsregelgröße (H) abzuleiten, um diese in der Regelvorrichtung (R) der Regelabweichung zu überlagern, wobei der Hilfsmesskreis einen Hilfswiderstand (R1) umfasst, der einem Koppelkondensator (C1) parallelgeschaltet ist, wobei diese Parallelschaltung seriell zur Lampendrossel (L1) angeordnet ist, wobei der Anschluss (A) der Parallelschaltung, der dem ersten Ausgangsanschluss (A1) zugewandt ist, mit einem ohmschen Spannungsteiler (R2, R3) gekoppelt ist, wobei zwischen den Abgriff des ohmschen Spannungsteilers (R2, R3) und ein Bezugspotential ein erster Hilfskondensator (C2) gekoppelt ist, wobei die über dem ersten Hilfskondensator (C2) im Betrieb abfallende Spannung die Hilfsregelgröße (H) darstellt; gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Erfassen eines Wechselanteils der über dem ersten Hilfskondensator (C2) abfallenden Spannung mittels einer Ladungspumpe (12); – Bilden des zeitlichen Mittelwerts des Signals am Ausgang der Ladungspumpe (12); und – Koppeln des zeitlichen Mittelwerts an die Regelvorrichtung (R).A method of operating a discharge lamp (FL) on an electronic ballast having an input having a first (E1) and a second input terminal (E2) for coupling to a supply voltage (U ZW ); an output having at least first and second output terminals (A2) for coupling to the discharge lamp (FL); a bridge circuit having at least a first (M1) and a second one electronic switches (M2) serially coupled to form a first bridge center (BM1) between the first (E1) and second input terminals (E2); a control device (R) comprising at least a first and a second output for driving at least the first (M1) and the second electronic switch (M2), the control device (R) being designed in dependence on an actual value (IW ), which is derived from a measured instantaneous value of the lamp power or the lamp current (I), and a corresponding, on the lamp power or the lamp current (I) related in its height adjustable target value (SW) by means of a reference-actual value comparison and a resulting deviation allow both a continuous operation with stabilized brightness and a brightness control of the discharge lamp (FL); a load circuit coupled to the first bridge center (BM1), comprising: a lamp inductor (L1) coupled between the first bridge center (BM1) and the first output terminal (A1) and a firing capacitor (C3) connected to the first and the second output terminal (A2) in parallel, an auxiliary measuring circuit for measuring the instantaneous discharge resistance of the discharge lamp (FL), which is designed to derive an auxiliary control variable (H) from the increasing discharge resistance as the brightness of the discharge lamp (FL) decreases Control device (R) to be superimposed on the control deviation, wherein the auxiliary measuring circuit comprises an auxiliary resistor (R1) which is connected in parallel to a coupling capacitor (C1), this parallel circuit is arranged in series with the lamp inductor (L1), wherein the connection (A) of the parallel circuit, the the first output terminal (A1) facing, with a resistive voltage divider (R2, R3) is coupled, wherein between the tap of the resistive voltage divider (R2, R3) and a reference potential, a first auxiliary capacitor (C2) is coupled, wherein the above the first auxiliary capacitor (C2) in operation falling voltage represents the auxiliary control variable (H); characterized by the following steps: detecting an alternating component of the voltage drop across the first auxiliary capacitor (C2) by means of a charge pump ( 12 ); - Forming the time average of the signal at the output of the charge pump ( 12 ); and - coupling the time average to the control device (R).
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