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Die
Erfindung betrifft ein Zündgerät für Gasentladungslampen,
insbesondere mit elektromagnetischem Vorschaltgerät sowie
ein Verfahren zum Zünden
und Wiederzünden
von Gasentladungslampen.
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Gasentladungslampen
wie beispielsweise Natriumdampflampen, Metalldampfhalogenlampen, insbesondere
wenn sie als Hochdruckgasentladungslampen ausgebildet sind, sind
in der Regel empfindlich gegen Netzspannungsschwankungen. Der Netzspannung überlagerte
Störspannungen
können
die Hochdruckgasentladungslampen zum Erlöschen bringen. Das Wiederzünden bedarf
in der Regel einer vom Lampentyp abhängigen Zeit, die im Bereich
von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten liegen kann. Dies gilt
insbesondere, wenn das Zündgerät Zündspannung
abgibt, die zwar zum Zünden
einer kalten nicht aber zum Zünden
einer heißen
Lampe ausreichen.
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Häufen sich
Netzstörungen
führt dies
zum Erlöschen
einzelner Hochdruckgasentladungslampen, die dann wiedergezündet werden
müssen.
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Ein
grundsätzlich
anderer Vorgang spielt sich ab, wenn sich die Gasentladungslampe
ihrem Lebensdauerende nähert.
Die Brennspannung steigt dann auf Werte an, die zum stochastischen
Verlöschen
der Gasentladungslampe führen
können. Auch
in diesem Fall nimmt ein Zündgerät eine Wiederzündung der
Lampe vor, wobei die Gasentladungslampe jedoch in der Regel wieder
verlischt, sobald sie brennt und sich unter Anstieg ihrer Brennspannung
erwärmt.
Wegen der mit dem Betrieb gealterter Lampen verbundenen Gefahren
und wegen des lästigen
Blinkens solcher Lampen ist es deshalb bekannt geworden, die Zahl
der Zündversuche
zu erfassen. Dazu offenbart die
EP 0 847 680 B1 ein Verfahren zum Betrieb
bzw. zum Zünden
von Hochdruckgasentladungslampen, bei dem nach einem unbeabsichtigten
Abschalten der Lampe die Anzahl von Lampenzündungen gezählt wird und die Zündschaltung
abgeschaltet wird, wenn die Lampe nach einer vorgegebenen Anzahl
von Lampenzündungen
erneut unbeabsichtigt abschaltet.
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Dies
ist auch aus der
US-PS 4 853
599 bekannt. Auch diese Druckschrift offenbart ein Vorschalt-
bzw. Zündgerät, das die
Anzahl der Wiedereinschaltvorgänge
erfasst und bei Erreichen einer vorbestimmten Zahl abschaltet.
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Solche
Zündgeräte können zwar
das unerwünschte
Blinken von Hochdruckgasentladungslampen verhindern. Sie neigen
aber andererseits auch dazu, vollkommen intakte Hochdruckgasentladungslampen
abzuschalten, obwohl diese ihr Lebensdauerende noch nicht erreicht
haben. Dieser Effekt ist abhängig
von der Netzqualität.
Treten gelegentliche, zum Verlöschen
von Lampen führende
Netzstörungen
auf und verursachen diese ein unbeabsichtigtes Abschalten, d.h.
Verlöschen
der Hochdruckgasentladungslampe werden diese Lösch- oder Abschaltvorgänge gezählt. Bei
Netzen mit hoher Störbelastung kann
dies zum Stillsetzen von intakten Lampen führen, was nicht beabsichtigt
ist. Dies ist insbesondere bei Dauerbeleuchtungen, wie z.B. Straßentunneln, unerwünscht.
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Davon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zündgerät für Hochdruckgasentladungslampen
und entsprechende Verfahren zum Betrieb von Hochdruckgasentladungslampen
zu schaffen, mit dem sich das Stillsetzen intakter Gasentladungslampen
nach unbeabsichtigtem Abschalten weitgehend vermeiden lässt.
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Diese
Aufgabe wird mit dem Zündgerät nach Anspruch
1 sowie mit den Zündverfahren
nach Anspruch 4 oder 5 gelöst:
Die
Lösung
der Aufgabe liegt in der Festlegung einer kritischen Brennzeit und
der Überwachung
ob die Hochdruckgasentladungslampe länger als diese Zeit brennt.
Erfüllt
die Hochdruckgasentladungslampe diese Bedingung, wird sie als betriebsfähig eingestuft und
weiter betrieben. Schaltet sie jedoch innerhalb der kritischen Brennzeit
ab, wird dies registriert. Folgen mehrere solcher Registrierungen
aufeinander, werden diese Registrierungen gezählt. Übersteigt der Zählwert einen
vorgegebenen oder alternativ auch vorgebbaren Wert, wird die Lampe
als verschlissen eingestuft und stillgesetzt. Dieser Wert wird beispielsweise
auf drei Ereignisse gesetzt. Er kann jedoch bedarfsweise auch größer oder
kleiner festgelegt werden. Die kritische Brennzeit wird so festgelegt,
dass sie einerseits so groß ist,
dass ein am Lebensdauerende auftretendes periodisches Verlöschen in
Zeitabständen
erfolgt, die kürzer
sind als die kritische Brennzeit, wohingegen andererseits die Wahrscheinlichkeit
mehrere aufeinander folgender Netzstörungen, die zum Lampenverlöschen führen können, innerhalb
der kritischen Brennzeit sehr gering ist. Beispielsweise kann die
kritische Brennzeit auf ein oder mehrere Stunden gesetzt werden.
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Mit
der Überwachung
des Einhaltens der kritischen Brennzeit bzw. des nicht mehrfach
aufeinander folgenden Unterschreitens derselben, wird eine praktisch
sehr sichere Unterscheidung von Lampenlöschungen, die am Lebensdauerende
auftreten, und Lampenlöschungen,
die infolge von Netzstörungen auftreten,
erreicht.
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Das
Zündgerät enthält einen
Diskriminator zur Unterscheidung von Kalt- und Warmstart. Dieser auch
als Kaltstarterkennungseinrichtung bezeichnete Diskriminator setzt
den rücksetzbaren
Löschzähler bei
Erkennung eines Kaltstarts vorzugsweise auf seinen Anfangswert,
so dass auch im voraus gegangenen Brennzyklus als Defekt abgeschaltete
Hochdruckgasentladungslampen zunächst
gezündet
werden. Ist der Zähler
auf den Wert 3 gesetzt, bleiben sie nach dem dritten unbeabsichtigten
Verlöschen
dauerhaft abgeschaltet und zwar bis zum nächsten Kaltstart. Werden beispielsweise
Geschäftslagen,
anderweitige öffentliche
Räume oder
sonstige Räume,
die einer Dauerbeleuchtung bedürfen,
wie beispielsweise Tunnel und dergleichen, gewartet, werden beim nächsten Betriebsstart
alle Lampen gezündet
und zwar auch solche, die in Folge an sich unwahrscheinli cher aber
doch möglicher
kurzfristig aufeinander folgender Netzstörungen abgeschaltet haben.
Nach kurzer Wartezeit haben die Zündgeräte dann die wirklich defekten
Lampen abgeschaltet. Sie können dann
ausgewechselt werden. Bei Geschäftsauslagen und ähnlichen
Beleuchtungen, die periodisch täglich abgeschaltet
werden und beispielsweise lediglich nachts leuchten, wird durch
die Unterscheidung zwischen Kalt- und Warmstart außerdem sicher
gestellt, dass beim Kaltstart (Einschalten der Lampen beispielsweise
am Abend) alle Lampen gestartet werden und nach einer Einschwingzeit
zum Abschalten der defekten Lampen keinerlei Lampe mehr blinkt.
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Weitere
Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung oder
von Unteransprüchen.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 bis 3 Gasentladungslampen mit Vorschalt-
und Zündgerät in unterschiedlichen
Ausführungsformen
in schematisierten Schaltbildern,
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3a eine Steuerschaltung
für die
Vorschaltgeräte
nach 1 bis 3 in vereinfachter Darstellung,
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4 eine andere Steuerschaltung
für die Vorschaltgeräte nach 1 bis 3 in vereinfachter Darstellung,
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4a, 4b Schaltungsvarianten für eine Erkennungseinrichtung,
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5 einen Teil der Steuerschaltung
nach 4 als Blockschaltbild
und
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6 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung
der Betriebsweise des Zündgeräts.
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In 1 ist das Schaltbild einer
Gasentladungslampe 1 sowie eines zugehörigen Vorschaltgeräts 2 und
eines Zündgeräts 3 veranschaulicht.
Die Gasentladungslampe 1 ist beispielsweise eine Natriumdampflampe,
eine Halogen-Metalldampflampe oder eine anderweitige Gasentladungslampe.
Während
ihr einer Anschluss an ein Bezugspotential N angeschlossen ist,
ist ihr anderer Anschluss über
einen Zündimpulstransformator 4 und
das Vorschaltgerät 2 an
eine wechselspannungsführende
Leitung L angeschlossen. Das Bezugspotential N und die Leitung L
können
miteinander vertauscht werden. Das Vorschaltgerät 2 besteht im einfachsten
Fall aus einer Vorschaltdrossel die dazu dient, den Lampenstrom
der Gasentladungslampe 1 zu begrenzen und die Gasentladung
zu stabilisieren. Der Zündimpulstransformator 4 weist
eine Sekundärwicklung
auf, die zwischen das Vorschaltgerät 2 und die Gasentladungslampe 1 geschaltet
ist. Seine Primärwicklung ist
an das Zündgerät 3 angeschlossen.
Dieses enthält
einen Zündkondensator 5,
der mit einem Ende an die Primärwicklung
des Zündimpulstransformators 4 und
zugleich an ein Ende der Sekundärwicklung
sowie an das Vorschaltgerät 2 angeschlossen ist.
Mit seinem anderen Ende ist er an ein Zwischenpotential 6 angeschlossen.
Das andere Ende der Primärwicklung
des Zündimpulstransformators 4 ist über ein
Durchbruchs-Schalterbauelement, wie beispielsweise das Sidac 7,
angeschlossen, dessen anderes Ende mit dem Zwischenpotential 6 verbunden ist.
Letzteres ist über
einen Strombegrenzungswiderstand 8 und einen Kondensator 9 mit
dem Bezugspotential N verbunden. Der Zündimpulstransformator 4 bildet
gemeinsam mit dem Zündgerät 3 einen
Hochspannungsgenerator 11. Diesem ist eine Steuerschaltung 12 zugeordnet,
dessen Anschlüsse 13, 14 im
Sinne einer Parallelschaltung an das Sidac 7 angeschlossen
sind. Die Steuerschaltung 12 kann auch parallel zum Kondensator 5 geschalten
werden. Die Steuerschaltung 12 ist aus Sicht des Sidacs 7 ein Schalter 15,
der das Sidac 7 kurzschließen kann, um die Erzeugung
von Zündimpulsen
zu unterbinden.
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Die
Steuerschaltung 12 enthält
eine elektronische Schaltung 16 zur Ansteuerung des Schalters 15.
Die Steuerschaltung überwacht
dazu die an den Anschlüssen 13, 14 anliegende
Spannung und wertet diese aus. Sie ist im bevorzugten Fall durch
einen Mikrocontroller 17 gebildet, der mit der aus 4 schematisch ersichtlichen
Außenbeschaltung
versehen ist. Der Schalter 15 wird durch einen Thyristor
mit vorgeschalteter Graetz-Brücke 18 gebildet.
Dem Thyristor ist ein Arbeitswiderstand 19 in Reihe geschaltet.
Der Mikrocontroller 17 steuert den Thyristor an seinem
Gate.
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Aus
der von der Graetz-Brücke 18 gelieferten
Spannung zweigt ein Widerstand 21 in Verbindung mit einer
Z-Diode 22 die Betriebsspannung für den Mikrocontroller 17 ab.
Der Z-Diode 22 kann ein Pufferkondensator 23 parallel
geschaltet sein. Die Z-Diode 22 kann auch durch einen Spannungsregler ersetzt
werden.
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Dem
Mikrocontroller 17 ist eine Erkennungseinrichtung 24 zugeordnet,
um kurzzeitige Betriebsspannungseinbrüche, die zu einem unbeabsichtigten Verlöschen der
Gasentladungslampe führen
oder führen
können,
zu erkennen. Diese Erkennungseinrichtung 24 liefert bei
Betriebsspannungsunterbrechungen, die von dem Pufferkondensator 23 überbrückt werden,
einen kurzen Signalimpuls an einen entsprechenden Eingang des Mikrocontrollers 17, um
diesem zu signalisieren, dass nun ein Wiederzündvorgang ansteht. Zu der Erkennungseinrichtung 24 gehören bei
der Ausführungsform
nach 4, 4a oder 4b eine
mit der Graetz-Brücke 18 und
somit der ungefilterten Betriebsspannung verbundenen Z-Diode 25,
deren andere Elektrode (Anode) mit dem zugeordneten Eingang des
Mikrocontrollers 17 verbunden ist (gestrichelte Bauelemente
sind optional). Mit diesem sind außerdem ein Widerstand 27 und
optional ein Kondensator 26 verbunden, die beide gegen
Masse geschaltet und somit wiederum mit dem anderen Ende der Graetz-Brücke 18 verbunden
sind. Die Z-Diode 25 kann auch durch einen Widerstand ersetzt
werden.
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Der
Mikrocontroller 17 ist programmgesteuert. Seine Programmierung
erfolgt in der für
den konkreten Typ geeigneten Sprache zur Durchführung der nachfolgend beschriebenen
Funktion.
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Die
Schaltung nach 1 und
die Steuerschaltung 12 nach 4 arbeiten
wie folgt:
War die Schaltung längere Zeit vom Netz getrennt, beispielsweise
indem an der Leitung L keine Netzspannung angelegt war, befindet
sich die Steuerschaltung 12 im Ruhezustand und der Schalter 15 ist offen
(nicht stromleitend). Wird nun Betriebsspannung angelegt (z.B. 220
V, 50 Hz sin) liegt diese über das
Vorschaltgerät 2 und
den Zündimpulstransformator 4 an
der hochohmigen Gasentladungslampe 1 an. Über den
Widerstand 8 und den Kondensator 9 wird zudem
der Kondensator 5 aufgeladen bis die Durchbruchspannung
des Sidacs 7 erreicht ist. Mit Durchbrechen wird dieses
niederohmig, so dass der Kondensator 5 sich an der Primärwicklung
des Zündimpulstransformators 4 entlädt. Sinkt
der Strom dabei unter einen Haltewert ab, wird das Sidac 7 wieder hochohmig
und der Kondensator 5 wird wiederum über den Widerstand 8 und
den Kondensator 9 nachgeladen. Dieses Spiel kann sich bei
jeder Netzhalbwelle mehrere Mal wiederholen. Der Zündimpulstransformator
erzeugt deshalb eine Folge von Zündimpulsen.
Bei kalter Lampe führen
diese in der Regel sofort zum Zünden
der Gasentladungslampe 1. Diese zündet somit bei der ersten Netzhalbwelle
oder kurz danach. Brennt die Gasentladungslampe 1 sinkt die
Spannung zwischen dem Vorschaltgerät 2 und der Gasentladungslampe 1 soweit
ab, dass der Kondensator 5 die Durchbruchspannung des Sidacs 7 nicht
mehr erreicht. Es werden somit auch keine Zündimpulse mehr erzeugt.
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Es
kann nun vorkommen, dass die Betriebsspannung kurzzeitig unterbrochen
wird oder dass ihr ein Störimpuls überlagert
ist, der wie eine ganz kurzzeitige Betriebsspannungsunterbrechung
wirkt und die Gasentladungslampe 1 zum Verlöschen bringt. Während der
Zeit der Betriebsspannungsunterbrechung bleibt der Mikrocontroller 17 weiter
aktiv. Obwohl an den Anschlüssen 13, 14 die
Speisung der Steuerschaltung 12 kurzzeitig wegfallen kann
wird dies von dem Pufferkondensator 23 überbrückt. Die Z-Diode 25 gibt
den Betriebseinbruch oder den sonstigen Störimpuls jedoch unmittelbar
an den Eingang des Mikrocontrollers 17 weiter, so dass
dieser insbesondere anhand des plötzlichen Spannungsanstiegs zwischen
den Anschlüssen 13, 14 erkennt,
dass die Gasentladungslampe 1 zwischenzeitlich verloschen ist.
Er führt
nun den Start der Gasentladungslampe 1 in der Betriebsart „Warmzünden" bzw. „Wiederzündbetriebsart" durch. Dies beginnt
mit dem Schließen des
Schalters 15 der somit stromleitend wird. Dadurch wird
die Erzeugung von Zündimpulsen
seit Beginn t1 des Wiederzündvorgangs
für eine
vorgegebene Wartezeit von beispielsweise 12 Sekunden oder auch 24
Sekunden unterdrückt.
Danach können
beispielsweise 12 Sekunden lang Zündimpulse erzeugt und an die
Gasentladungslampe 1 gelegt werden. Dieses Wechselspiel
von Pause und Zündversuch kann
nun fortwährend
wiederholt werden bis die Gasentladungslampe 1 zündet.
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Durch
die verzögerte
Erzeugung von Zündimpulsen
in der Wiederzündbetriebsart
wird der Gasentladungslampe 1 zunächst Gelegenheit gegeben, etwas
abzukühlen
bevor überhaupt
Zündversuche
unternommen werden. Dies erhöht
die Wahrscheinlichkeit der sofortigen Zündung beim ersten Wiederzündversuch
erheblich. Zündet
die Gasentladungslampe 1 jedoch nicht sofort wird durch
das getaktete Anlegen von Zündimpulsen
der übermäßige Energieeintrag
in die Gasentladungslampe vermieden, der ansonsten zu einer Verlangsamung
der Abkühlung
der Gasentladungslampe führen
würde.
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Ist
die Betriebsspannung hingegen längere Zeit
unterbrochen erkennt dies die Erkennungseinrichtung 24 ebenfalls.
Beim Kaltstart sind der Kondensator 26 und der Pufferkondensator 23 leer.
Der plötzliche
Spannungsanstieg an den Anschlüssen 13, 14 wird
zunächst
an dem Kondensator 26 und somit an dem entsprechenden Steuereingang
des Mikrocontrollers 17 sichtbar. Erst dann erhält dieser
mit anwachsender Spannung auf dem Pufferkondensator 23 seine
Betriebsspannung. Der Steuerimpuls, der ihn in die Wiederzündbetriebsart
versetzen würde,
ist zu diesem Zeitpunkt schon Vergangenheit und bleibt unwirksam.
In Folge dessen bleibt der Mikrocontroller 17 in seiner
Kaltzündbetriebsart
und lässt die
sofortige Generierung von Zündimpulsen
zu.
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Bei
einer verbesserten Ausführungsform wird
insbesondere in der Wiederzündbetriebsart überwacht,
wie lange die erfolglose Abgabe von Zündimpulsen an die Gasentladungslampe 1 dauert. Überschreiten
diese Zündversuche
eine Zeitgrenze von beispielsweise fünf oder zehn Minuten kann daraus
geschlossen werden, dass an das Zündgerät 3 eine warm nur
schwer wiederzündbare
Gasentladungslampe, wie beispielsweise eine so genannte Keramikbrennerlampe,
angeschlossen ist. In diesem Fall können dann die Pausen zwischen
einzelnen Zündversuchen
verlängert
werden, beispielsweise auf 52 Sekunden oder auf 1 Mi nute. Andererseits kann
auch die Dauer der Zündversuche
verlängert werden,
beispielsweise auf 24 Sekunden.
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Bei
einer weiter abgewandelten Ausführungsform,
die sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform durch die Programmierung
des Mikrocontrollers 17 unterscheidet, wird beim Warmzünden (Wiederzünden) die
Zeit vom Verlöschen
der Lampe bis zum erfolgreichen Wiederzünden oder alternativ die Anzahl
der durchgeführten
Zündversuche überwacht
und beim nächsten
Wiederzündvorgang berücksichtigt.
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In
einer weiter möglichen
Abwandlung kann die Anzahl der in einem gegebenen Zeitraum auftretenden
Wiederzündversuche
bei unbeabsichtigtem Verlöschen
der Gasentladungslampe 1 überwacht werden und jeglicher
neuer Wiederzündversuch
unterbunden werden, falls eine gegebene Grenzzahl überschritten
ist. Hierdurch wird vermieden, dass am Lebensdauerende angekommene
Lampen, die zum ständigen
Wiederverlöschen
neigen, ständig
wiedergezündet
werden, wodurch unangenehme Blinkeffekte entstehen würden.
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2 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform
der Schaltung gemäß 1, wobei für gleiche
Schaltungsteile unter Rückgriff
auf die vorherige Beschreibung gleiche Bezugszeichen zugrunde gelegt
werden. Die Ausführungsform
nach 2 unterscheidet
sich von der nach 1 durch
die Anordnung der Steuerschaltung 12' in einem lampenstromführenden
Pfad. Die Steuerschaltung 12' enthält einen
Schalter 15',
der normalerweise geschlossen ist, während der Schalter 15 nach 1 normalerweise offen ist.
Zur Unterbrechung des Zündbetriebs
der Gasentladungslampe 1 wird der Schalter 15 geöffnet. Ansonsten
stimmt die Schaltung 16' mit der
Schaltung 16 nach
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1 und 4 überein.
Ebenso gilt die Funktionsbeschreibung entsprechend.
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3 veranschaulicht eine Ausführungsform
der Schaltung für
die Gasentladungslampe 1, die ohne Zündimpulstransformator auskommt.
Dazu ist das Vorschaltgerät 2 mit
einer Anzapfung versehen. Diese Anzapfung ist über einen Kondensator 28, ein
Triac 29 und einen optionalen Strombegrenzungswiderstand 31 oder
alternativ eine Drossel an das Bezugspotential N angeschlossen.
Die Steuerelektrode des Triacs 19 ist über ein Diac 32 an
einen aus zwei Widerständen 33, 34 bestehenden
Spannungsteiler, der die Lampenspannung abgreift, angeschlossen.
Dem Widerstand 34 ist ein Phasenschieberkondensator 35 parallel
geschaltet.
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Der
Schalter 15 dient der Unterbindung von Ansteuerimpulsen
des Diacs 29, um das Erzeugen von Hochspannungsimpulsen
zu verhindern. Ist er offen werden Hochspannungsimpulse erzeugt
bis die Gasentladungslampe 1 zündet. Ist er hingegen geschlossen,
unterbleibt die Erzeugung der Zündimpulse.
Die Schaltung 16 öffnet
und schließt
den Schalter 15 gemäß der Diagramme 5 und 6 sowie
der zugehörigen
Beschreibung.
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3a veranschaulicht eine
abgewandelte Ausführungsform
der Schaltung für
die Gasentladungslampe 1, die ohne Zündimpulstransformator auskommt.
Auch hier ist das Vorschaltgerät 2 mit
einer Anzapfung versehen, die über
einen Kondensator 28, ein Triac 29 und einen optionalen
Strombegrenzungswiderstand 31 oder alternativ eine Drossel an
das Bezugspotential N angeschlossen ist. Die oben beschriebene Steuerschaltung 16 dient
hier nicht zur Steuerung eines Schalters 15, der Zündimpulse
des Triacs 29 kurzschließt, sondern sie steuert das
Triac 29 direkt an. Soll die Generierung von Lampenzünd impulsen
unterbleiben erhält
das Triac 29 keine Zündimpulse
mehr von der Steuerschaltung 16. Sie ist an das Phasenschiebernetzwerk
bestehend aus den Widerständen 33, 34 und
dem Kondensator 35 angeschlossen, um bedarfsweise die Zündimpulse
für das
Triac 29 zu generieren. Die Erkennung von Warmstartsituationen
erfolgt wie bei der Schaltung nach 4 wobei
die entsprechenden Schaltungsteile hier nicht einzeln angegeben
sind.
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5 veranschaulicht die Funktion
des Mikrocontrollers 17 als Blockschaltbild. Sein Eingang 36 führt zu einem
Zeitfilter 37, das ankommende Impulse daraufhin untersucht,
ob sie in einem zeitlichen Abstand ankommen der größer ist
als eine Mindestzeit. Das Zeitfilter 37 dient dazu, aufeinander
folgendes Verlöschen
der Hochdruckgasentladungslampe, wie es als mehrmaliges Blinken
beim Zünden
derselben auftreten kann, von unbeabsichtigtem Verlöschen zu
unterscheiden, das während
des ruhigen Brennens der Hochdruckgasentladungslampe 1 in Folge
von Netzstörungen
auftreten kann. Das Zeitfilter 37 kann beispielsweise auf
1, 3 oder 5 Sekunden festgelegt werden. Die von ihm festgelegte
Mindestzeit ist jedoch deutlich geringer als die am Lebensdauerende
der Hochdruckgasentladungslampe 1 auftretenden Blinkzeiten.
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Parallel
zu dem Zeitfilter 37 ist an den Eingang 36 eine
Kaltstarterkennungseinrichtung 38 angeschlossen, die dazu
dient, einen Kaltstart von einem Warmstart zu unterscheiden. Sie
vergleicht beispielsweise das zeitliche Verhältnis des Eintreffens der Betriebsspannung
des Mikrocontrollers 17 mit dem Eintreffen eines Signals
an dem Eingang 36. Trifft dieses Signal eher ein als die
durch den Pufferkondensator 23 verzögerte Betriebsspannung gibt die
Kaltstarterkennungseinrichtung 38 an ihrem Ausgang 39 ein
Rücksetzsignal
ab. Dieses wird zu einem von zwei alternativen Rücksetzeingängen 41, 42 eines
Zählblocks 43 geleitet.
Der Zählblock 43 hat
einen Zähleingang 44,
der an den Ausgang des Zeitfilters 37 angeschlossen ist.
Sein eigener Ausgang 45 führt zu einem Eingang eines
Odergatters 46, dessen Ausgang 47 den Ausgang
des Mikrocontrollers 17 bildet und das Gate des Thyristors 15 steuert.
Der andere Eingang des Odergatters 46 führt Sperrimpulse, die aus weiteren
nicht veranschaulichten Blöcken des
Mikrocontrollers 17 z.B. zur Unterbrechung des Zündbetriebs
stammen können.
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Die
an den Zähleingang 44 geleiteten
Impulse gelangen außerdem
zu einer Timerschaltung 48, die eine kritische Brennzeit
festlegt. Die kritische Brennzeit kann beispielsweise auf ein oder
zwei Stunden festgelegt sein. Der Ausgang der Timerschaltung 48 ist
mit dem Rücksetzeingang 42 verbunden.
Erhält
der Zählerblock 43 an
seinem Rücksetzeingang 41 oder
an seinem Rücksetzeingang 42 ein
Signal wird er auf seinen Ursprungswert zurückgesetzt. An seinem Ausgang 45 gibt
er ein Signal ab, wenn er an seinem Eingang 44 eine vorbestimmte Anzahl
von Zählimpulsen
erhalten hat ohne zwischenzeitlich zurückgesetzt worden zu sein.
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Die
Erkennung des Lebensdauerendes der Hochdruckgasentladungslampe 1 und
die Ausblendung von Netzstörungen
im Rahmen dieses Erkennungsvorgangs funktioniert wie folgt:
In 6 ist das Brennen (B) bzw.
Nichtbrennen (N) der Gasentladungslampe 1 als Zeitdiagramm
veranschaulicht. Zum Zeitpunkt t0 wird die Gasentladungslampe 1 kalt
eingeschaltet. Der Zählblock 43 wird
dadurch in Folge eines Ausgangssignals der Kaltstarterkennungseinrichtung 38 auf
seinen Grundwert von beispielsweise 3 zurückgesetzt.
Verlischt nun zu einem Zeit punkt t1 die Gasentladungslampe 1 beispielsweise
in Folge. einer Netzstörung
und ist dies zeitnah, d.h. vor Ablauf der kritischen Brennzeit Z, der
Fall wird der Zählblock 43 dekrementiert.
Er nimmt den Wert 2 an. Verlischt zu einem Zeitpunkt t2 die Gasentladungslampe 2 wiederum
in Folge einer Netzstörung
und zwar wiederum bevor die kritische Brennzeit Z abgelaufen ist,
wird der Zählblock 43 nochmals
dekrementiert. Er hat nun den Wert 1. Erfolgt dann kein Verlöschen der
Gasentladungslampe 1 mehr, läuft die kritische Brennzeit
Z ab und die vom letzten Zählimpuls
getriggerte Timerschaltung 48 liefert dann an ihrem Ausgang
zu einem Zeitpunkt t3 ein Rücksetzsignal
für den
Zählblock 43.
Er hat nunmehr wiederum den Wert 3. Die Gasentladungslampe 1 brennt
ungestört
fort. Alternativ kann an Stelle des vollständigen Rücksetzens des Zählblocks 43 auch ein
Zählen
in Gegenrichtung (inkrementieren) erfolgen. Es ist auch möglich, in
einem solchen Fall um mehrere Schritte x hochzuzählen (n: = n+x)). Die Schrittzahl
x kann eine gegebene Konstante oder eine Variable sein, die sich
aus der Vorgeschichte bestimmt.
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In
der unteren Hälfte
des Diagramms der 6 sind
drei aufeinander folgende Löschereignisse
zu den Zeitpunkten t4, t5 und t6 veranschaulicht, wobei keiner der
Zeitabstände
länger
als die kritische Brennzeit Z ist. Das zum Zeitpunkt t6 auftretende
Löschereignis
setzt den Zählblock 43 deshalb
auf Null, womit das an dem Ausgang des Zählblocks 43 auftretende
Signal über
das Odergatter 46 als Signal für den Schalter 15 nach
außen
gegeben wird, um diesen zu schließen und weiteres Zünden der
Gasentladungslampe 1 zu unterbinden. Ist der Zähler soweit abgelaufen
kann er auch nicht mehr durch das Signal der Timerschaltung 48 zurückgesetzt
werden. Sein Rücksetzeingang 42 ist
insoweit unterprivilegiert. Er ist wenn er den kriti schen Zählwert von
Null erreicht hat, nur noch über
ein Rücksetzsignal
an dem Rücksetzeingang 41 rücksetzbar.
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Es
wird ein Zündverfahren
und ein Zündgerät vorgeschlagen,
bei dem die Abstände
zwischen Löschereignissen
einer Hochdruckgasentladungslampe 1 überwacht werden. Die Überwachung
des Brennens oder Löschens
erfolgt durch Überwachen
der Brennspannung. Es wird nur eine bestimmte Anzahl kurzzeitig
aufeinander folgender Löschereignisse
zugelassen. Wird die Maximalzahl von Löschereignissen kurzfristig
aufeinander folgend erreicht oder überschritten wird das Zündgerät bzw. die
Gasentladungslampe stillgesetzt. Wird diese Maximalzahl nicht erreicht
wird ein Ereigniszähler
auf seinen Ausgangswert rückgesetzt
oder es wird um ein oder mehrere Schritte in Gegenrichtung gezählt (n+1
oder n+x).