DE102012207002A1 - Procedure, control gear and lighting system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels (4), wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung (2), wobei zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des Leuchtmittels (4) ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert (SOCP) verglichen wird, der Schwellenwert (SOCP) abhängig von einem das Leuchtmittel (4) aufweisende Gleichrichtereffekt einstellbar ist.The invention relates to a method for operating at least one luminous means (4), such as. Gas discharge lamp, starting from a clocked circuit (2), wherein for detecting a fault condition of the operation of the illuminant (4), a measurement signal having a first electrical parameter is compared with a threshold value (SOCP), the threshold value (SOCP) is adjustable as a function of a rectifier effect having the luminous means (4).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Betriebsgeräte für Leuchtmittel, insbesondere für Gasentladungslampen, sowie auf ein Beleuchtungssystem.The present invention relates to control gear for lamps, in particular for gas discharge lamps, as well as to a lighting system.
Es ist Aufgabe der Erfindung, in effizienter Weise eine Regelung oder eine Fehlerkennung beim Betrieb von Leuchtmitteln durchzuführen.It is an object of the invention to efficiently perform a control or a misrecognition in the operation of bulbs.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung besonders vorteilhaft weiter.This object is achieved by the features of the independent claims. The dependent claims further form the central idea of the invention particularly advantageous.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung. Zur Erkennung eines Zustands, insbesondere eines Fehlerzustands, des Betriebs des Leuchtmittels wird ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert ist abhängig von einem das Leuchtmittel aufweisende Gleichrichtereffekt einstellbar.A first aspect of the invention relates to a method for operating at least one luminous means, such as, for example, a gas discharge lamp, starting from a clocked circuit. For detecting a state, in particular an error state, of the operation of the luminous means, a measurement signal which reproduces a first electrical parameter with respect to the luminous means operation is compared with a threshold value. The threshold value can be set as a function of a rectifier effect having the luminous means.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung. Zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des Leuchtmittels wird ein Messsignal, das einen elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert ist abhängig von dem Gleichanteil der Leuchtmittelspannung einstellbar.A further aspect of the invention relates to a method for operating at least one luminous means, such as. Gas discharge lamp, starting from a clocked circuit. In order to detect a fault state of the operation of the luminous means, a measurement signal which represents an electrical parameter with regard to the luminous means operation is compared with a threshold value. The threshold value can be set as a function of the DC component of the luminous flux.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe. Ein Gleichrichtereffekt des Leuchtmittels wird derart ermittelt, dass aus einem Vergleich eines diesen Gleichrichtereffekt wiedergebenden Wertes (Sbase) mit einem Schwellenwert (SEOL+) ein Fehlerzustand (EOL) ableitbar ist. Der ermittelte Gleichrichtereffekt wird beim Überwachen eines weiteren Fehlerzustands berücksichtigt.Another aspect of the invention relates to a method for operating at least one light source, such as. Gas discharge lamp. A rectifier effect of the luminous means is determined in such a way that an error state (EOL) can be derived from a comparison of a value (Sbase) that reproduces this rectifier effect with a threshold value (SEOL +). The determined rectifier effect is taken into account when monitoring another fault condition.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuerschaltung, insbesondere ASIC oder Mikrokontroller, die für ein derartiges Verfahren ausgelegt ist.Another aspect of the invention relates to a control circuit, in particular ASIC or microcontroller, which is designed for such a method.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere für Gasentladungslampen, aufweisend eine derartige Steuerschaltung.Another aspect of the invention relates to an operating device for lighting means, in particular for gas discharge lamps, comprising such a control circuit.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem, aufweisend eine Steuereinheit und wenigstens ein damit vorzugsweise über eine Busleitung verbundenes derartiges Betriebsgerät.Another aspect of the invention relates to a lighting system, comprising a control unit and at least one such preferably connected via a bus line such operating device.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Schaltung zum Betrieb eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe, aufweisend eine Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltung zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung für das wenigstens eine Leuchtmittel, und eine Steuerschaltung zur Regelung des Betriebs der Leuchtmittel und/oder Fehlererkennung. Zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des Leuchtmittels wird ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert ist abhängig von einem das Leuchtmittel aufweisende Gleichrichtereffekt einstellbar.A further aspect of the invention relates to a circuit for operating a luminous means, such as. Gas discharge lamp, comprising a half-bridge or full bridge circuit for providing a supply voltage for the at least one lamp, and a control circuit for controlling the operation of the lighting means and / or error detection. In order to detect a fault state of the operation of the luminous means, a measurement signal which reproduces a first electrical parameter with regard to the luminous means operation is compared with a threshold value. The threshold value can be set as a function of a rectifier effect having the luminous means.
Diese Aspekte könne folgendermaßen weitergebildet werden.These aspects can be further developed as follows.
Der Gleichrichtereffekt kann durch direkte oder indirekte Überwachung eines Gleichrichtereffekt-Parameters erfasst werden. Der Gleichrichtereffekt-Parameter kann die am Leuchtmittel abfallende Spannung, der Leuchtmittelstrom, die Leuchtmittelimpedanz und/oder die vom Leuchtmittel bezogene Leistung abbilden.The rectifier effect can be detected by directly or indirectly monitoring a rectifier effect parameter. The rectifier effect parameter can map the voltage dropping at the light source, the luminous flux, the luminous flux impedance and / or the power consumed by the luminous means.
Der Gleichrichtereffekt kann durch direkte oder indirekte Überwachung eines Gleichrichtereffekt-Parameters erfasst werden. Der Gleichrichtereffekt-Parameter kann die am Leuchtmittel abfallende Gleichspannung oder die Unsymmetrie des Lampenstroms wiedergeben.The rectifier effect can be detected by directly or indirectly monitoring a rectifier effect parameter. The rectifier effect parameter can reflect the DC voltage drop across the lamp or the unbalance of the lamp current.
Der Schwellenwert kann derart einstellbar sein, dass eine Variation des Gleichrichtereffekt-Parameters eine entsprechende Variation des Schwellenwerts zur Folge hat.The threshold may be adjustable such that a variation of the rectifier effect parameter results in a corresponding variation of the threshold.
Der Schwellenwert kann bei jedem Takt bzw. bei jeder Periode der getakteten Schaltung einstellbar sein.The threshold may be adjustable at each clock or period of the clocked circuit.
Eine erfasste Änderung des Gleichrichtereffekt-Parameters kann im nächsten Takt der getakteten Schaltung zur Anpassung des Schwellenwerts führen.A detected change in the rectifier effect parameter may result in the adjustment of the threshold in the next clock of the clocked circuit.
Innerhalb eines Takts kann die maximal zulässige Änderung des Schwellenwerts begrenzt sein.Within a cycle, the maximum permissible change of the threshold value can be limited.
Ein Fehlerzustand kann ausgelöst werden, sobald der Gleichrichtereffekt-Parameter einen Schwellenwert erreicht bzw. mehrmals erreicht.An error condition can be triggered as soon as the rectifier effect parameter reaches or reaches several times.
Das Messsignal kann den Strom durch einen Schalter der getakteten Schaltung wiedergeben, und zur Erkennung eines Überstroms mit einem Schwellenwert verglichen werden. The measurement signal can reproduce the current through a switch of the clocked circuit, and be compared to detect an overcurrent with a threshold value.
Der Schwellenwert kann zur Erkennung eines spannungslosen Wiedereinschalten eines Schalters der getakteten Schaltung dienen.The threshold can be used to detect a dead reset of a switch of the clocked circuit.
Der Schwellenwert kann zur Erkennung eines kapazitiven Betriebs des Leuchtmittels dienen.The threshold value can serve to detect a capacitive operation of the luminous means.
Weitere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der Erfindung sollen nunmehr Bezug nehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen erläutert werden.Further advantages, characteristics and features of the invention will now be explained with reference to the figures of the accompanying drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Zunächst soll schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Messschaltung für ein Betriebsgerät
Die Netzwechselspannung wird über einen Filter
Ein Wechselrichter
Zur Vereinfachung wird in
Der Halbbrückenstrom wird über einen Messwiderstand R102 in Serie zu dem potentialniedrigeren Schalter Q2 der Halbbrücke erfasst. Die Lampenspannung wird über einen Widerstandsteiler R104 erfasst. Beide Messsignale werden vorzugsweise über einen einzelnen Pin SDV lamp einer Steuerschaltung
Der ASIC
Dem Pin SDV_lamp liegt also eine Addition der Spannungen des Lampenspannungs-Widerstandsteiler R104 und des Messwiderstands R102 an. Es ist jedoch auch möglich, die 2 Signale mit unterschiedlichen Anschlüssen des ASICs zu verbinden. Der ASIC
Das Signal des Halbbrückenstroms weist ein regelmäßiges Zeitintervall auf, mit vorzugsweise einer halben Periodenlänge, in der es 0 ist. Grund hierfür ist, dass während dieser Zeitdauer der Schalter Q2 geöffnet ist und daher kein Halbbrückenstrom gemessen wird. In diesem Zeitraum liegt folglich am Pin SDVlamp nur die Lampenspannung an. Dieser Umstand kann zur Diskriminierung der beiden Signale ausgenutzt werden.The signal of the half-bridge current has a regular time interval, with preferably half a period length in which it is zero. The reason for this is that during this period, the switch Q2 is open and therefore no half-bridge current is measured. In this period, therefore, only the lamp voltage is applied to the pin SDV lamp . This circumstance can be exploited to discriminate the two signals.
Das Signal der Lampenspannung weist eine Sinuskurve auf, die durch Messung von Frequenz und Amplitude hinreichend bestimmt werden kann.The signal of the lamp voltage has a sinusoid, which can be sufficiently determined by measuring frequency and amplitude.
Weiterhin kann zu Diskriminierung ausgenutzt werden, dass Lampenspannungs-Fehlerzustände verhältnismäßig langsame Erscheinungen sind, während die Fehlerzustände beim Halbbrückenstrom mit verhältnismäßig großer Amplitude und dafür kurzzeitig auftreten.Furthermore, it can be exploited to discriminate that lamp voltage error conditions are relatively slow phenomena, while the error conditions in the case of Half-bridge current with a relatively large amplitude and for a short time occur.
Mit Hilfe der beiden Signale kann wie im Folgenden näher beschrieben ein Überstrom, bspw. bei Drosselsättigung im Lampenzündvorgang oder ein Überstrom im Lampenbetrieb bestimmt werden. Des Weiteren können ein kapazitiver Betrieb der Lampe und ein EOL-Effekt (End of Lamp life) der Lampe erkannt werden.With the aid of the two signals, as described in more detail below, an overcurrent, for example at throttle saturation in the lamp ignition process or an overcurrent during lamp operation, can be determined. Furthermore, a capacitive operation of the lamp and an EOL effect (end of lamp life) of the lamp can be detected.
Die Dämpfung der Wechselspannungskomponente der Lampenspannung erfolgt bei der Schaltung gemäß
Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass beide Werte in für den ASIC geeignete Bereiche gedämpft werden können. Dies ist notwendig, da die Spannungsspitzen der Wechselspannungskomponente im Zündungsvorgang um ein Vielfaches höher sind, als die Gleichspannungskomponente, deren DC-Offset zur Identifizierung eines EOL verwendet wird. Wenn der Kondensator C10X einen ausreichend großen Wert aufweist, kann der hochfrequente Wechselspannungsanteil der Lampenspannung herausgefiltert werden, so dass das erfasste Signal am Eingang SDVLamp sich aus dem Gleichspannungsanteil der Lampenspannung und dem Halbbrückenstrom zusammensetzt. Somit kann während der Phase, in der kein Halbbrückenstrom erfasst wird, der Gleichspannungsanteil der Lampenspannung gemessen werden, während in der Phase, in der ein Halbbrückenstrom fließt, unter Beachtung des ermittelten Gleichspannungsanteils der Lampenspannung der Halbbrückenstrom erfasst werden.This has the advantage that both values can be damped in areas suitable for the ASIC. This is necessary because the voltage spikes of the AC component in the ignition process are many times higher than the DC component whose DC offset is used to identify an EOL. If the capacitor C10X has a sufficiently large value, the high-frequency AC voltage component of the lamp voltage can be filtered out, so that the detected signal at the input SDV Lamp is composed of the DC voltage component of the lamp voltage and the half-bridge current. Thus, during the phase in which no half-bridge current is detected, the DC component of the lamp voltage can be measured, while in the phase in which a half-bridge current flows, the half-bridge current is detected, taking into account the determined DC voltage component of the lamp voltage.
Das AC-Signal des Halbbrückenstroms kann bspw. zur Identifikation einer Sättigung der Drossel sowie zur Erkennung von einem Überstrom, einem kapazitivem Betrieb oder auch zur Vorheizregelung verwendet werden.The AC signal of the half-bridge current can be used, for example, to identify a saturation of the throttle as well as to detect an overcurrent, a capacitive operation or for preheat control.
Bei der Zünderkennung wird beispielsweise zusätzlich überwacht, ob die Drossel nicht mehr in Sättigung geht. Es kann auch eine Zündregelung erfolgen, bei der die Drossel bis in die Sättigung getrieben wird. Bei der Zündung einer zündunwilligen oder defekten Lampe wird die Schaltung in die Sättigung getrieben, da die Frequenz sehr nahe an Resonanz geschoben wird). Im Falle einer Sättigung kann zumindest ein Halbbrückenschalter früher geöffnet werden, jedoch wird vorzugsweise der nächste Schalttakt mit der vorherigen Einschaltzeit eingeleitet. Das Wegfallen der Sättigung, bzw. eines hohen Zündstromes, kann auch als Zünderkennungssignal genutzt werdenIn the ignition detection, for example, additionally monitors whether the throttle is no longer in saturation. It can also be an ignition control, in which the throttle is driven to saturation. Ignition of an ignition-deficient or defective lamp will cause the circuit to saturate as the frequency is pushed very close to resonance). In the case of saturation, at least one half-bridge switch can be opened sooner, but preferably the next switching clock is initiated with the previous switch-on time. The omission of the saturation, or a high ignition current, can also be used as an ignition detection signal
Weitere vorteilhafte Auswertungsmöglichkeiten des Stromsignals werden im Folgenden gezeigt. Hierfür kann der Halbbrückenstrom und/oder der Lampenstrom erfasst werden. Damit der Lampenstrom für eine Messung beim Vorheizen verwendet werden kann, bedarf es einer besonderen Vorschaltung, so dass auch beim Vorheizen dieser Lampenstrom gemessen werden kann. Das Lampenstromsignal kann an dem Punkt ”lamp voltage” gemessen werden. Der Halbbrückenstrom kann über die Messpannung an dem Halbbrückenshunt R101 erfasst werden:
- – Eine Halbbrückenstrommessung und/oder Lampenstrommessung kann zur „Closed Loop”-Regelung (d. h. Regelung mit geschlossener Regelschleife) der Lampenleistung oder der Vorheizenergie verwendet werden.
- – Außerdem kann eine Messung zur Erkennung der Lampenwendeln anhand der übermittelten Vorheizenergie, bzw. des Glühdrahts durchgeführt werden. Somit kann eine Lampenerkennung durchgeführt werden.
- – Es kann eine „Relamp”-Erkennung durchgeführt werden, d. h. ob eine (neue) Lampe eingesetzt worden ist, nämlich an dem Verhalten des Ausgangskreises
- – Eine Halbbrückenstrommessung und/oder Lampenstrommessung kann zur Fehler Erkennung eingesetzt werden: Es kann die Gefahr einer Sättigung während der Zündung oder eines zu hohen Stroms auch während des Betriebs verringert werden.
- – Außerdem kann ein Schutz vor einem kapazitiven Lampenbetrieb und/oder einer Überlastung der Schalter beim Einschalten erreicht werden.
- – Eine Halbbrückenstrommessung und/oder Lampenstrommessung kann zur Stromregelung verwendet werden.
- – Der Halbbrückenstrom kann auch zur Regelung der Heizenergie, insbesondere der Vorheizenergie, verwendet werden.
- – Der Lampenstrom kann zur Regelung der Lampenleistung oder zur Regelung der Vorheizenergie verwendet werden.
- – Es kann auch eine Sättigung (insbesondere während der Zündung) oder eine Überspannung im Lastkreis anhand der Spannungsmessung erkannt werden.
- - A half-bridge current measurement and / or lamp current measurement can be used for "closed-loop" control of the lamp power or preheat energy.
- - In addition, a measurement to detect the lamp filaments based on the transmitted preheating, or the filament are performed. Thus, a lamp detection can be performed.
- A "relamp" detection can be carried out, ie whether a (new) lamp has been used, namely on the behavior of the output circuit
- - A half-bridge current measurement and / or lamp current measurement can be used for fault detection: It can reduce the risk of saturation during ignition or too high a current even during operation.
- - In addition, protection against a capacitive lamp operation and / or overload of the switch can be achieved at power.
- - A half-bridge current measurement and / or lamp current measurement can be used to control the current.
- - The half-bridge current can also be used to control the heating energy, in particular the preheating energy.
- - The lamp current can be used to control the lamp power or to control the preheat energy.
- - It can also saturation (especially during ignition) or an overvoltage in the load circuit can be detected by the voltage measurement.
Weitere vorteilhafte Anwendungen der Spannungsauswertung werden im Folgenden gezeigt.
- – Eine Spannungsmessung kann zur End-Of-Life-Erkennung der Lampe eingesetzt werden.
- – Eine Lampenspannungsmessung kann durchgeführt werden
- – Es kann eine Erkennung des Heizdrahts durchgeführt werden, beispielsweise bei Vorhandensein eines zusätzlichen DC-Pfads von der Bus-Spannung über eine Wendel. Dadurch kann ebenfalls erkannt werden, ob überhaupt eine Lampe eingesetzt ist.
- – Es kann eine „Relamp”-Erkennung durchgeführt werden, d. h. ob eine neue Lampe eingesetzt worden ist.
- – Es kann eine Lampenzündung erkannt werden.
- - A voltage measurement can be used for the end-of-life detection of the lamp.
- - A lamp voltage measurement can be performed
- Detection of the heating wire can be carried out, for example in the presence of an additional DC path from the bus voltage via a helix. As a result, it can also be recognized whether a lamp is used at all.
- - A "Relamp" detection can be performed, ie if a new lamp has been used.
- - It can be detected a lamp ignition.
Dabei ist zu beachten, dass jegliche Auswertungsmöglichkeiten der Strommessung mit denen der Spannungsmessung kombiniert werden können.It should be noted that any evaluation options of the current measurement can be combined with those of the voltage measurement.
Zum Starten einer Lampe werden zunächst die Heizungswendeln der Lampe
Am Ende der Vorheizzeit wird die Zündung der Lampe
In der Vorheizphase fliesst ein geringer Strom durch die Lampe. Der DC-Offset, der durch den EOL-Effekt verursacht wird, ist sehr gering. Dieser kann daher hier ignoriert werden. Daher ist hier keine Kompensation eines DC-Offsets durch eine interne DC-Stromquelle A notwendig. So ist es möglich, die interne Stromquelle A erst nach der Zündung der Lampe mit einem voreingestelltem Wert einzuschalten.In the preheating phase, a small current flows through the lamp. The DC offset caused by the EOL effect is very low. This can therefore be ignored here. Therefore, no compensation of a DC offset by an internal DC power source A is necessary here. Thus, it is possible to turn on the internal power source A only after the ignition of the lamp with a preset value.
Die interne Stromquelle A kann auch als stufenweise schaltbare Stromquelle oder als Parallelschaltung von zwei Stromquellen realisiert werden. Dadurch können verschiedene Ströme zur Kompensation eines DC-Offsets durch die interne Stromquelle A eingeprägt werden und somit während der unterschiedlichen Betriebsphasen unterschiedliche Kompensationen bzw. Abschaltempfindlichkeiten erreicht werden. Vorzugsweise kann während der Zündung ein geringerer Strom für die interne Stromquelle A eingestellt werden, so dass eine geringere Empfindlichkeit entsprechend der zu erwartenden hohen Spannungen eingestellt werden kann.The internal current source A can also be realized as a stepwise switchable current source or as a parallel connection of two current sources. As a result, different currents for compensation of a DC offset can be impressed by the internal current source A and thus different compensations or switch-off sensitivities can be achieved during the different operating phases. Preferably, a lower current for the internal power source A can be set during ignition, so that a lower sensitivity can be set according to the expected high voltages.
Die Erkennung von Fehlern wie beispielsweise die Erkennung des EOL-Effekts kann abhängig vom Betriebszustand der Lampe bzw. der Schaltung aktiviert werden.The detection of errors such as the detection of the EOL effect can be activated depending on the operating state of the lamp or the circuit.
Im Folgenden wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Vermeidung von Überstrom bei der Lampenzündung beschrieben.The following is an example of a method for avoiding overcurrent in lamp ignition.
Nach dem Start des Vorgangs in einem ersten Schritt werden die Heizungswendeln vorgeheizt. Im nächsten Schritt wird Schalter Q1 des Wechselrichters geschlossen. Schalter Q2 ist zu dieser Zeit geöffnet. Nach einer Zeit tR wird der Schalter Q1 wieder geöffnet. Bei tR handelt es sich vorzugsweise um die halbe Periodendauer der aktuellen Betriebsfrequenz des Wechselrichters, es kann sich jedoch auch um eine kürzere Zeitdauer handeln.After starting the process in a first step, the heating coils are preheated. In the next step, switch Q1 of the inverter is closed. Switch Q2 is open at this time. After a time t R , the switch Q1 is opened again. At t R , it is preferably half the period of the current operating frequency of the inverter, but it may also be a shorter period of time.
Im darauf folgenden Schritt wird der Schalter Q2 geschlossen. Zwischen dem Öffnen des Schalters Q1 und dem Schließen des Schalters Q2 kann eine Verzögerungszeit tD liegen.In the following step, the switch Q2 is closed. There may be a delay time t D between the opening of the switch Q1 and the closing of the switch Q2.
Im nächsten Schritt wird das an Pin SDVlamp anliegende Signal gemessen. Befindet es sich über einem Schwellenwert Vlamp peak (pk) so wird der Lampe ein unzulässig hoher Strom zugeführt. Es ist jedoch auch denkbar, einen unzulässig hohen Strom erst dann zu konstatieren, wenn der Schwellenwert mehrmals, beispielsweise fünfmal übertreten wurde.In the next step, the signal applied to Pin SDV lamp is measured. If it is above a threshold value V lamp peak (pk), the lamp is supplied with an excessively high current. However, it is also conceivable to detect an inadmissibly high current only when the threshold has been exceeded several times, for example five times.
Zusätzlich kann auch der Anstieg des Stromes bewertet werden und ein unzulässig hoher Anstieg als zusätzliches Bewertungskriterium genutzt werden.In addition, the increase in the current can also be assessed and an inadmissibly high rise can be used as an additional assessment criterion.
Bei Bestimmung des Schwellenwerts muss an der im ASIC zu analysierende Kennlinie ständig das Signal der Lampenwechselspannung berücksichtigt werden. Hierfür muss das Signal der Lampenspannung vom ASIC analog ohne Verzögerung kompensiert werden. Mit Hilfe des Zeitfensters, in dem Schalter Q2 geöffnet und dementsprechend der gemessene Halbbrückenstrom null ist, kann das Lampenspannungssignal ermittelt werden.When determining the threshold value, the signal to be analyzed by the AC voltage must always be taken into account in the characteristic to be analyzed in the ASIC. For this purpose, the signal of the lamp voltage from the ASIC must be compensated analogously without delay. By means of the time window in which switch Q2 is opened and, accordingly, the measured half-bridge current is zero, the lamp voltage signal can be determined.
Bei einer Glättung bzw. Dämpfung der Wechselspannungskomponente der Lampenspannung durch einen Kondensator (s.
Zur Rückführung des Halbbrückenstroms in zulässige Bereiche wird nunmehr der Schalter Q2 sofort wieder geöffnet. Dies kommt einer Erhöhung der aktuellen Schaltfrequenz gleich. Die eigentliche Betriebsfrequenz des Wechselrichters wird jedoch nicht verändert. Der Vorgang wird stattdessen mit Beibehalten der aktuellen Betriebsfrequenz, vorzugsweise nach einer Totzeit, durch einen Rücksprung zu dem Schritt des Schließens des Schalters Q1 wiederholt. Es ist jedoch auch möglich, die Rückführung des Halbbrückenstroms in zulässige Bereiche zu erreichen, indem die Betriebsfrequenz des Wechselrichters kurzfristig erhöht wird.For returning the half-bridge current to permissible ranges, the switch Q2 is now opened again immediately. This is equivalent to an increase in the current switching frequency. The actual operating frequency of the inverter is not changed. The process is instead using Maintaining the current operating frequency, preferably after a dead time, repeated by a return to the step of closing the switch Q1. However, it is also possible to achieve the return of the half-bridge current in allowable ranges by the operating frequency of the inverter is increased in the short term.
Befindet sich das an Pin SDVlamp anliegende Signal unterhalb eines Schwellenwerts Vlamp_peak (pk), wird nach der Zeit tR der Schalter Q2 wieder geöffnet. Der Schalter Q2 kann jedoch auch in einer Zeit t < tR wieder geöffnet werden.If the signal applied to the pin SDV lamp is below a threshold value V lamp_peak (pk), the switch Q2 is opened again after the time t R. However, the switch Q2 can also be opened again in a time t <t R.
In einem darauf folgenden Schritt wird die Einschaltdauer tR vergrößert. Somit wird auch die Betriebsfrequenz des Wechselrichters verkleinert. Der Vorgang wiederholt sich in weiterer Folge mehrmals. Zwischen den Schritten des Öffnens und Schließens der Schalter kann eine Verzögerungszeit tD liegen.In a subsequent step, the duty cycle t R is increased. Thus, the operating frequency of the inverter is reduced. The process is repeated several times in succession. There may be a delay time t D between the steps of opening and closing the switches.
Im Normalbetrieb der Lampe kann der unzulässige Zustand auftreten, dass die Lampe kapazitiv betrieben wird. Bei diesem Zustand fließt beim Einschalten bereits ein Strom durch den Schalter. Hierdurch kann der Schalter zerstört werden. Des Weiteren funktioniert im kapazitiven Betrieb die Regelung der Lampe durch den ASIC nicht mehr.During normal operation of the lamp, the inadmissible state may occur that the lamp is operated capacitively. In this state, a current flows through the switch when switching on. This can destroy the switch. Furthermore, in capacitive operation, the regulation of the lamp by the ASIC no longer works.
Im folgenden Beispiel wird ein Verfahren zur Vermeidung eines kapazitiven Betriebs der Lampe gezeigt. Zur Identifizierung eines kapazitiven Betriebs wird hier eine Gradientenmessung zwischen der Phase von Lampenspannung und Halbbrückenstrom vorgenommen. (Anstelle der Lampenspannung kann auch eine andere Spannung im Lastkreis überwacht werden, beispielsweise die Spannung über der Drossel oder über einem Transformator, sofern dieser vorhanden ist.) The following example shows a method for avoiding capacitive operation of the lamp. To identify a capacitive operation, a gradient measurement is made here between the phase of the lamp voltage and the half-bridge current. (Instead of the lamp voltage, it is also possible to monitor another voltage in the load circuit, for example the voltage across the choke or via a transformer, if present).
Nach einer erfolgreichen Zündung befindet sich die Lampe im Normalbetrieb. Es werden nunmehr mindestens zwei Messungen zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten am Pin SDVlamp vorgenommen. Bei den Messungen handelt es sich um Abtastwerte (Samples). Die Messungen werden zu einem Zeitpunkt gewählt, wenn der Schalter Q2 gerade noch nicht geöffnet worden ist.After a successful ignition, the lamp is in normal operation. At least two measurements are now taken at successive times at the pin SDV lamp . The measurements are samples. The measurements are taken at a time when switch Q2 has just not been opened.
Es wird dann die Differenz der mindestens 2 Messungen berechnet.The difference of the at least 2 measurements is then calculated.
Ist der nachfolgende Abtastwert niedriger als der vorige, so besteht ein induktiver Betrieb der Lampe. Dieser Betrieb ist zulässig.If the subsequent sample is lower than the previous one, then there is an inductive operation of the lamp. This operation is permissible.
Es wird der Messvorgang mehrmals wiederholt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit erst nach einem Zeitintervall, oder erst nach der Veränderung von Parametern, z. B. der Lampendimmung, erneut eine Messung vorzunehmen.The measuring process is repeated several times. However, there is also the possibility only after a time interval, or only after the change of parameters, eg. B. lamp dimming, make a new measurement.
Ist der nachfolgende Abtastwert höher als der vorige, so besteht ein kapazitiver Betrieb der Lampe. Dieser Betrieb ist unzulässig.If the subsequent sample value is higher than the previous one, then there is a capacitive operation of the lamp. This operation is prohibited.
Es ist jedoch auch denkbar, einen unzulässig kapazitiven Betrieb erst dann zu konstatieren, wenn der nachfolgende Abtastwert mehrmals, beispielsweise fünfmal nacheinander höher als der vorige war.However, it is also conceivable to detect an impermissibly capacitive operation only when the subsequent sample value has been higher than the previous one several times, for example five times in succession.
Daraufhin wird der Schalter Q2 geöffnet.Then the switch Q2 is opened.
Nach einer Totzeit wird der Schalter Q1 wieder geschlossen. Bei der Totzeit handelt es sich vorzugsweise um einen vorgegebenen Wert, es ist jedoch auch denkbar ein adaptives Verfahren zur Bestimmung der Totzeit zu verwenden. So wäre beispielsweise eine Verlängerung der Totzeit bei einmaligem oder erneutem Auftreten eines kapazitiven Betriebs möglich. Die Totzeit kann auch dadurch angepasst werden, dass der Halbbrückenstrom kurz vor Einschalten des Schalters Q2 (also während schon ein Strom durch die Freilaufdiode vom Schalter Q2 fließt) gemessen und geprüft wird. Bei einem unzulässigen Wert für den Halbbrückenstrom kann die Totzeit erhöht werden und somit der Schalter Q2 vor einem Überstrom bzw. einer Überlastung geschützt werden.After a dead time, the switch Q1 is closed again. The dead time is preferably a predetermined value, but it is also conceivable to use an adaptive method for determining the dead time. For example, an extension of the dead time would be possible with a single or renewed occurrence of a capacitive operation. The dead time can also be adjusted by measuring and checking the half-bridge current shortly before switching on the switch Q2 (ie while a current is already flowing through the free-wheeling diode from the switch Q2). With an impermissible value for the half-bridge current, the dead time can be increased and thus the switch Q2 can be protected from an overcurrent or an overload.
Nach Schließen des Schalters Q1 wird zurück gesprungen und der Messvorgang wiederholt.After closing the switch Q1 jumps back and the measuring process is repeated.
Ein weiteres Verfahren zur Vermeidung eines kapazitiven Betriebs der Lampe wird im Folgenden erläutert. Zur Identifizierung eines kapazitiven Betriebs wird hier eine Differenzmessung von Absolutwerten vorgenommen.Another method for avoiding capacitive operation of the lamp is explained below. To identify a capacitive operation, a differential measurement of absolute values is made here.
An Stelle der Differenzmessung ist jedoch auch eine Absolutwerterfassung denkbar. Hierbei wird ein Vergleich des Stromwerts vor dem Ausschalten von Schalter Q2 mit einem Schwellenwert vorgenommen.However, an absolute value detection is also conceivable instead of the difference measurement. Here, a comparison of the current value is made before turning off switch Q2 with a threshold.
Nach einer erfolgreichen Zündung befindet sich die Lampe im Normalbetrieb. Es wird eine Messung S1 unmittelbar vor dem Ausschalten von Schalter Q2 am Pin SDVlamp vorgenommen.After a successful ignition, the lamp is in normal operation. A measurement S1 is made immediately before switching off switch Q2 on pin SDV lamp .
Ein weitere Messung S2 wird unmittelbar nach dem Einschalten von Schalter Q1 vorgenommen.Another measurement S2 is made immediately after switching on switch Q1.
Dann wird der Schwellenwert mit der Differenz S1–S2 verglichen.Then the threshold value is compared with the difference S1-S2.
Ist die Differenz S1–S2 größer als der Schwellenwert, so besteht ein induktiver Betrieb der Lampe. Dieser Betrieb ist zulässig. Es wird zurückgesprungen und der Messvorgang wiederholt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit erst nach einem Zeitintervall, oder erst nach der Veränderung von Parametern, z. B. der Lampendimmung, erneut eine Messung vorzunehmen. If the difference S1-S2 is greater than the threshold, then there is an inductive operation of the lamp. This operation is permissible. It will jump back and the measurement process repeated. However, there is also the possibility only after a time interval, or only after the change of parameters, eg. B. lamp dimming, make a new measurement.
Ist die Differenz S1–S2 kleiner als der Schwellenwert, so besteht ein kapazitiver Betrieb der Lampe. Dieser Betrieb ist unzulässig. Es ist jedoch auch denkbar, einen unzulässig kapazitiven Betrieb erst dann zu konstatieren, wenn die Differenz mehrmals, beispielsweise fünfmal nacheinander kleiner als der Schwellenwert war.If the difference S1-S2 is smaller than the threshold, then there is a capacitive operation of the lamp. This operation is prohibited. However, it is also conceivable to detect an impermissibly capacitive operation only when the difference has been smaller than the threshold value several times, for example five times in succession.
Die Ansteuerfrequenz der Halbbrücke wird im Weiteren erhöht. Dadurch gelangt der Lampen Betrieb wieder in den induktiven Ast der Resonanzkurve.The driving frequency of the half-bridge is subsequently increased. As a result, the lamp operation returns to the inductive branch of the resonance curve.
Falls über eine vorgegeben Anzahl von Messungen hinaus ein unzulässiger kapazitiver Betrieb erfasst wird, wird die Lampe abgeschaltet.If an inadmissible capacitive operation is detected beyond a predetermined number of measurements, the lamp is turned off.
Hierfür kann ein Zähler x genutzt werden, der jeweils um eins erhöht wird.For this purpose, a counter x can be used, which is increased by one.
Der Wert des Zählers x wird mit einem Referenzwert Xmax verglichen.The value of the counter x is compared with a reference value X max .
Ist x ≥ Xmax, so wird die Lampe abgeschaltet. Hierbei kann der der Zähler x auf 0 zurück gesetzt werden.If x ≥ X max , the lamp is switched off. In this case, the counter x can be reset to 0.
Anstatt eines sofortigen Abschaltens, ist auch jede andere Maßnahme denkbar, beispielsweise ein Signal, das vor einem kapazitiven Betrieb warnt.Instead of an immediate shutdown, any other measure is conceivable, for example, a signal that warns of a capacitive operation.
Es bleibt zu vermerken, dass selbstverständlich auch die Lösungsansätze aus den obigen Beispielen vertauscht werden können. Das bedeutet, dass bei einer Gradientenmessung ebenfalls eine Frequenzerhöhung der Halbbrücke, sowie bei einer Absolutwertmessung ein frühes Öffnen von Schalter
Nach einer erfolgreichen Zündung der Lampe wird die Ladung in Kondensator C101 langsam kleiner. Diese Ladung wurde während der Zündphase durch einen hohen Halbbrückenstrom verursacht. Die interne Gleichstromquelle und die Gleichspannungskomponente der Lampenspannung laden jedoch auf Grund eines EOL (End of Lamp Life)-Effekts den Kondensator C101 zur selben Zeit wieder auf. Auf diese Weise stabilisiert sich die Ladung auf einem gewissen Niveau.After a successful ignition of the lamp, the charge in capacitor C101 slowly becomes smaller. This charge was caused by a high half-bridge current during the ignition phase. However, the internal DC power source and the DC component of the lamp voltage re-charge the capacitor C101 at the same time due to an EOL (End of Lamp Life) effect. In this way, the charge stabilizes at a certain level.
Mit Hilfe einer Messung vor oder während des Ausschaltens des Schalters Q1 kann die Gleichspannungskomponente der Lampenspannung einfach überwacht werden.By means of a measurement before or during the switching off of the switch Q1, the DC component of the lamp voltage can be easily monitored.
Das Signal Vgs/Q1 gibt die Gate-Source-Spannung oder die Steuerspannung des potentialhöheren Schalters Q1 des Wechselrichters
Hinsichtlich des potentialniedrigen Schalters Q2 ist in
Das Signal SDEOL entspricht dem oben beschriebenen Signal SDVLamp, das am Pin von ASIC vorliegt und das die Messung des Halbbrückenstroms und der Lampenspannung wiedergibt.The signal SDEOL corresponds to the signal SDV Lamp described above, which is present at the pin of ASIC and which represents the measurement of the half-bridge current and the lamp voltage.
Erfindungsgemäß kann wie oben beschrieben auf einen Gleichrichtereffekt zurückgeschlossen werden. Insbesondere wird dieser Effekt aufgrund des Signals SDEOL erkannt, z. B. wenn der Gleichanteil der Lampenspannung höher ist als ein erster Schwellenwert SEQL+. Alternativ oder zusätzlich dazu wird ein Gleichrichtereffekt erkannt, wenn der Gleichanteil der Lampenspannung kleiner ist als ein zweiter Schwellenwert SEQL–.According to the invention, as described above, a rectifier effect can be deduced. In particular, this effect is detected due to the signal SDEOL, z. B. when the DC component of the lamp voltage is higher than a first threshold SEQL +. Alternatively or additionally, a rectifier effect is detected if the DC component of the lamp voltage is smaller than a second threshold value SEQL-.
Der Gleichrichtereffekt kann z. B. an älteren Gasentladungslampen bzw. Leuchtstofflampen auftreten und zu einer Überlastung des Betriebsgerät
Ein langsamer auftretender Gleichrichtereffekt wird erfindungsgemäß erkannt. Dies erfolgt z. B. mittels des Signals SDEOL, in dem der Wert dieses Signals SDEOL während der Ausschaltzeit des potentialhöheren Schalters Q1 bzw. während der Einschaltzeit des potentialniedrigen Schalters Q2 detektiert wird. Der einzige gemessene Gleichanteil des Signals SDEOL kommt in dieser Zeitspanne in der Tat von der Lampenspannung. Befindet sich der gemessene Wert der DC-Lampenspannung nicht zwischen den beiden vorgesehenen Schwellenwerten SEOL+ und SEOL–, so wird ein unzulässiger Gleichrichtereffekt erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen.A slower occurring rectifier effect is recognized according to the invention. This is done z. Example by means of the signal SDEOL, in which the value of this signal SDEOL during the off-time of the higher-potential switch Q1 and during the turn-on of the potential-low switch Q2 is detected. The only measured DC component of the signal SDEOL indeed comes from the lamp voltage during this period. If the measured value of the DC lamp voltage is not between the two prescribed threshold values SEOL + and SEOL-, an inadmissible rectifier effect is detected and appropriate measures are taken.
Der Gleichrichtereffekt kann alternativ auch dadurch erkannt werden, dass Unsymmetrien im Lampenstrom auftreten. Eine zu hohe Unsymmetrie würde dann zu einem Fehlerzustand führen. Als Überwachungssignal kann also auch der Lampenstrom dienen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Messung des Lampenstroms mit Hilfe des oben beschriebenen Signals SDVILamp. Dieses Signal SDVILamp ist an einem Pin des ASICs vorhanden, dem die Messung des Halbbrückenstroms, der Lampenspannung und des Lampenstroms zugeführt werden. Alternativ kann zur Messung des Lampenstroms ein Messwiderstand (nicht gezeigt) vorgesehen sein.Alternatively, the rectifier effect can also be recognized by the fact that asymmetries in the lamp current occur. An excessive asymmetry would then lead to a fault condition. As a monitoring signal so can also serve the lamp current. According to one exemplary embodiment of the invention, the measurement of the lamp current takes place with the aid of the above-described signal SDVI lamp . This signal SDVI lamp is present at a pin of the ASIC to which the measurement of the half-bridge current, the lamp voltage and the lamp current are supplied. Alternatively, a measuring resistor (not shown) may be provided for measuring the lamp current.
Eine aufgrund des Gleichrichtereffekts auftretende Stromverschiebung zwischen einzelnen Lampenzweigen kann alternativ auch durch die Auswertung der Impedanz oder der Leistung der Lampe
Bei eingeschaltetem potentialniedrigem Schalter Q2 wird mit Hilfe des Signals SDEOL das oben bereits beschriebene Verfahren zur Vermeidung von Überstrom durchgeführt. Während dieser Zeitspanne wird der Lampenstrom mit einem Schwellenwert für den Lampenstrom SOCP verglichen. Übersteigt der gemessene Lampenstrom diesen Schwellenwert SOCP, so wird ein Fehlerzustand OCP (Overcurrent Protection) ausgelöst, d. h. ein zu hoher Strom fließt durch den Widerstand in Serie zu dem potentialniedrigeren Schalter der Halbbrücke. Vorzugsweise sind die oben beschriebenen entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen.When the potential-low switch Q2 is switched on, the above-described method for avoiding overcurrent, which has already been described above, is carried out with the aid of the signal SDEOL. During this period, the lamp current is compared with a threshold for the lamp current SOCP. If the measured lamp current exceeds this threshold value SOCP, an error condition OCP (Overcurrent Protection) is triggered, i. H. too high a current flows through the resistor in series with the lower-potential switch of the half-bridge. Preferably, the above-described corresponding measures are to be taken.
Erfindungsgemäß wird dieser Schwellenwert für den Lampenstrom SOCP abhängig von einem erkannten Gleichrichtereffekt eingestellt. Beim Ausführungsbeispiel der
In ähnlicher Weise werden erfindungsgemäß auch der Schwellenwert SCCD für den Fehlerzustand bzgl. eines kapazitiven Zustands, und der Schwellenwert für das Schalten der Schalter des Halbbrücken-Wechselrichters bei Nullspannungszustand entsprechend der DC-Lampenspannung angepasst.Similarly, according to the invention, the threshold value SCCD for the fault state with respect to a capacitive state, and the threshold value for the switching of the switches of the half-bridge inverter in the zero-voltage state are adapted in accordance with the DC lamp voltage.
In der ersten Periode zwischen 0 und TP misst die Steuerschaltung
In dieser zweiten Periode zwischen TP und 2TP wird eine DC-Lampenspannung Δ1 gemessen. Dieser Wert wird erfindungsgemäß zur Anpassung des Schwellenwerts SOCP berücksichtigt. So wird in der dritten Periode zwischen 2TP und 3TP der Schwellenwert SOCP entsprechend erhöht, vorzugsweise auf SOCP/0 + Δ2.In this second period between TP and 2TP, a DC lamp voltage Δ1 is measured. This value is taken into account according to the invention for adapting the threshold value SOCP. Thus, in the third period between 2TP and 3TP, the threshold SOCP is increased accordingly, preferably to SOCP / 0 + Δ2.
Aus der
Eine Variation Δ1 der DC-Lampenspannung führt dazu, dass der neue Schwellenwert um den Wert Δ2 verändert wird. Nach einem Ausführungsbeispiel steigt bzw. sinkt der Schwellenwert entsprechend der Variation der DC-Lampenspannung. In diesem Fall ergibt sich Δ2 = Δ1. Alternativ kann die Anpassung des Schwellenwerts proportional zur Variation Δ1 der DC-Lampenspannung veranlasst werden: Δ2 = k·Δ1, wobei k ein vorzugsweise positiver Wert ist. Vorzugsweise ist die Variation Δ2 des Schwellenwerts SOCP eine Funktion der Variation Δ1 der DC-Lampenspannung.A variation Δ1 in the DC lamp voltage causes the new threshold value to be changed by the value Δ2. According to one embodiment, the threshold increases or decreases according to the variation of the DC lamp voltage. In this case, Δ2 = Δ1. Alternatively, the adjustment of the threshold value may be made proportional to the variation Δ1 of the DC lamp voltage: Δ2 = k · Δ1, where k is a preferable one positive value. Preferably, the variation Δ2 of the threshold SOCP is a function of the variation Δ1 in the DC lamp voltage.
Die Erfindung schlägt somit vorzugsweise vor, eine Vielzahl von möglichen Fehlerzuständen beim Betrieb einer Gasentladungslampe an einem Pin eines ASICs zu erfassen. Die Erfassung an verschiedenen Pins ist auch vorgesehen. Diese Fehlerzustände sind, wie bereits erwähnt:
OCP (Overcurrent Protection), d. h. zu hoher Strom durch den Shunt in Serie zu dem potentialniedrigeren Schalter der Halbbrücke,
EOL (End of Lifetime), Gleichrichtereffekt der Lampe,
CCD (Capacitive Current Detection), kapazitiver Strom bzw. kapazitiver Betrieb,
SättigungThe invention thus preferably proposes to detect a multiplicity of possible fault states during operation of a gas discharge lamp at a pin of an ASIC. The detection on different pins is also provided. These error conditions are, as already mentioned:
OCP (Overcurrent Protection), ie too high current through the shunt in series with the lower-potential switch of the half-bridge,
EOL (End of Lifetime), rectifier effect of the lamp,
CCD (Capacitive Current Detection), Capacitive Current or Capacitive Operation,
saturation
Denkbar wäre es auch, ein Schalten der Schalter des Halbbrücken-Wechselrichters bei Nullspannungszustand zu detektieren.It would also be conceivable to detect a switching of the switches of the half-bridge inverter in the zero-voltage state.
Indessen werden die Schwellenwerte für OCP und CCD sowie optionale weitere Fehler wie Sättigung oder Schalten bei Nullspannungszustand adaptiv eingestellt. Dazu wird der Referenzwert (SOCP, SCCD) in jedem Zyklus, in dem der potentialhöhere Schalter Q1 eingeschaltet ist, neu gesetzt.Meanwhile, OCP and CCD thresholds as well as optional other errors such as zero saturation saturation or switching are adaptively adjusted. For this purpose, the reference value (SOCP, SCCD) is reset in each cycle in which the higher-potential switch Q1 is turned on.
Bei einer Manipulation der Spannung an dem Erfassungspin während des Zeitraums, während der potentialhöhere Schalter Q1 eingeschaltet ist, können die entsprechenden Schwellenwerte (SOCP, SCCD) in dem darauf folgenden Zyklus verändert werden.Upon manipulation of the voltage on the sense pin during the period during which higher potential switch Q1 is turned on, the corresponding thresholds (SOCP, SCCD) may be changed in the subsequent cycle.
Erfindungsgemäß erfolgt somit eine Abschaltung aufgrund eines OCP-, CCD-, und/oder eines weiteren Fehlerzustands abhängig von einer DC-Lampenspannung. Beispielsweise kann die Abschaltung erst bei einem höheren (SOCP/0 + Δ2) oder bereits bei einem sehr viel niedrigeren Schalterstrom (OCP-Zustand) erfolgen.According to the invention, therefore, a shutdown due to an OCP, CCD, and / or another fault condition is dependent on a DC lamp voltage. For example, the shutdown can be done only at a higher (SOCP / 0 + Δ2) or even at a much lower switch current (OCP state).
Die DC-Lampenspannung, in
Es können indessen auch Störungen eingekoppelt werden, beispielsweise durch Taktung anderer Schalter im Betriebsgerät, PFC-Schalter, Heizungsschalter, etc. Eine Weiterentwicklung der Erfindung schlägt somit vor, solche kurzfristige Störungen bei der Anpassung der verschiedenen Schwellenwerte SOCP, SCCD möglichst zu ignorieren bzw. nicht unmittelbar zu berücksichtigen. Solcher Störungen werden erfindungsgemäß nur schrittweise bzw. Takt-Weise bis zu einem bestimmten Maß berücksichtigt, in dem im Zuge der Anpassung eine maximale Variation eines Schwellenwerts pro Takt festgelegt wird.However, interference can also be coupled in, for example by the timing of other switches in the operating device, PFC switches, heating switches, etc. A further development of the invention therefore proposes to ignore such short-term disturbances when adapting the various threshold values SOCP, SCCD as far as possible or not immediately to be considered. According to the invention, such disturbances are taken into account only stepwise or clockwise to a certain extent in which, in the course of the adaptation, a maximum variation of a threshold per cycle is determined.
Der Filter
Die Eingangs- und Ausgangssignale INPUT, OUTPUT des Filters
Auf
Erfindungsgemäß ist bei jedem Zyklus die maximale Variation des Schwellenwerts SOCP, SCCD begrenzt. Der Filter
Am Ausgang wird bereits nach 0,001 s, d. h. nach 20 Takten, der Eingangswert von 20 berücksichtigt.At the output is already after 0.001 s, d. H. after 20 cycles, the input value of 20 is taken into account.
In
Der Wert des Ausgangssignals steigt rapide, d. h. bereits nach 0,0025 s, auf den vorgegebenen Eingangswert von 50. Danach bleibt das Ausgangssignal und somit auch der Schwellenwert SOCP, SCCD stabil auf den gewünschten Wert. Die sprunghafte Störung bei t = 0,010 führt lediglich dazu, dass das Ausgangssignal für zwei Zyklen jeweils um den maximal zugelassenen Wert 1 erhöht wird. Nach zwei Zyklen ist die Störung vorüber und das Eingangssignal fällt wieder auf den Wert 50 zurück. Entsprechend fällt das Ausgangssignal innerhalb von zwei weiteren Zyklen auf den gewünschten Wert. Die kurzfristige Störung hat somit keinen negativen Einfluss auf die Fehlererkennung OCP, CCD.The value of the output signal increases rapidly, d. H. already after 0.0025 s, to the specified input value of 50. Thereafter, the output signal and thus also the threshold value SOCP, SCCD remain stable at the desired value. The erratic disturbance at t = 0.010 merely results in the output signal being increased by the maximum
Das von der Erfindung vorgeschlagene adaptive Nachführen der Schwellenwerte SOCP, SCCD ist besonders vorteilhaft in einem Zustand, in dem bereits ein gewisser EOL-Beitrag geliefert wird, die EOL-Abschaltschwellen SEOL+, SEOL– aber noch nicht erreicht wurden.The adaptive tracking of the threshold values SOCP, SCCD proposed by the invention is particularly advantageous in a state in which a certain EOL contribution is already provided, but the EOL switch-off thresholds SEOL +, SEOL- have not yet been reached.
Der DC-Offset der Lampenspannung kann gewisse Schwankungen unterliegen. Indessen ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass diese Schwankungen adaptiv zur entsprechenden Verschiebung der Abschaltschwelle SOCP, SCCD in dem nächsten Zyklus führen.The DC offset of the lamp voltage may be subject to certain fluctuations. However, according to the present invention, it is contemplated that these variations adaptively result in the corresponding shift of the turn-off threshold SOCP, SCCD in the next cycle.
Zusätzlich oder alternativ kann auch ein etwaiger Gleichspannungsoffset am Eingang SDV Lamp bereits in der Phase vor der Zündung der Lampe ermittelt werden und dann bei dem Betrieb der Lampe, also nach dem Zünden, mit bei den Auswertungen der Messungen und beim Setzen der Schwellwerte mit berücksichtigt werden.Additionally or alternatively, also a possible DC offset at the input SDV lamp can be determined already in the phase before the ignition of the lamp and then taken into account in the operation of the lamp, ie after ignition, in the evaluations of the measurements and when setting the thresholds ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Betriebsgerätcontrol gear
- 22
- Wechselrichterinverter
- 33
- Steuerschaltung mit interner GleichstromquelleControl circuit with internal DC power source
- 44
- Leuchtelementlight element
- 55
- Lastload
- 66
- Speicherkondensatorstorage capacitor
- 77
- AC/DC-WandlerAC / DC converter
- 88th
- Filterfilter
- Q1Q1
- potentialhöherer Schalter (HS = High Side)higher potential switch (HS = High Side)
- Q2Q2
- potentialniedrigerer Schalter (LS = Low Side)potential lower switch (LS = low side)
- R102R102
- Messwiderstand in Serie zur Halbbrücke zur Messung des HalbbrückenstromsMeasuring resistor in series with the half-bridge for measuring the half-bridge current
- R104R104
- Spannungsteilerwiderstand parallel zum Leuchtelement zur Messung der LampenspannungVoltage divider resistor parallel to the light element for measuring the lamp voltage
- SDVLamp SDV lamp
- Pin des ASICs, dem die Messung des Halbbrückenstroms und der Lampenspannung zugeführt werdenPin of the ASIC to which the measurement of the half-bridge current and the lamp voltage are supplied
- SDVILamp SDVI lamp
- Pin des ASICs, dem die Messung des Halbbrückenstroms, der Lampenspannung und des Lampenstroms zugeführt werdenPin of the ASIC to which the measurement of the half-bridge current, the lamp voltage and the lamp current are supplied
- AA
- interne Gleichstromquelle des ASICsinternal DC power source of the ASIC
- R101R101
- Messwiderstand („Shunt”)Measuring resistor ("shunt")
- C101C101
- WechselstromfilterAC filter
- R107R107
- Messwiderstand in Serie zum Leuchtelement zur Messung des LampenstromsMeasuring resistor in series with the luminous element for measuring the lamp current
- C62C62
- Koppelkondensatorcoupling capacitor
- L60L60
- Drossel des SerienresonanzschwingkreisesThrottle of the series resonant circuit
- C63C63
- Kondensator des SerienresonanzschwingkreisesCapacitor of the series resonant circuit
- ISW I SW
- HalbbrückenstromHalf-bridge current
- ILampiLamp
- Lampenstromlamp current
- VLampVlamp
- Lampenspannunglamp voltage
Claims (17)
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