DE19620672A1

DE19620672A1 - Procedure for controlling studio fluorescent tube lighting with dimmable ballast units

Info

Publication number: DE19620672A1
Application number: DE1996120672
Authority: DE
Inventors: Andre Kuhn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-11-27

Abstract

A procedure for output control of studio lighting with dimmable ballast units uses phase control. The steps are (a) a control signal is derived from the power supply (1) which is proportional to the phase angle; (b) an auxiliary power supply (15) for the lamps and the ballast units (10) is derived from the main power supply that is independent of the phase angle; (c) the control signal is passed to the control inputs (11) of the ballast units. The control signal generator circuit has a time-measuring device. The auxiliary power supply has a switch which separates the ballast units from the main supply when the phase angle falls below a value corresponding to a minimum lamp voltage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungssteuerung von Studio-Leuchtstoffröhren sowie eine Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens.The invention relates to a method for controlling the power of Studio fluorescent tubes and a device for performing procedure.

In Film- und Fernsehstudios sind zur Beleuchtung gesonderte Stromversorgungen mit Phasenanschnittsteuerung fest in stalliert, über welche die üblichen Studioleuchten, meist Ha logenbrenner, mit Strom versorgt werden. Durch die Phasenan schnittsteuerung, die von einem zentralen Lichtmischpult aus eingestellt wird, kann die Helligkeit der jeweiligen Lampen eingestellt werden.In film and television studios there are separate ones for lighting Power supplies with phase control in installed, over which the usual studio lights, mostly Ha logen burners to be supplied with electricity. Through the phases cut control from a central light mixer is set, the brightness of the respective lamps can be set.

Wenn nun Leuchtstoffröhren verwendet werden sollen, die seit jüngerer Zeit samt dimmbaren Vorschaltgeräten mit hinreichender Leistung im Handel sind, so können diese nicht an derartigen Stromversorgungen betrieben werden. Für derartige Leuchten wer den dann "normale" Stromanschlüsse und gesonderte Steuerleitung gen installiert.If now fluorescent tubes are to be used, which since more recently including dimmable ballasts with sufficient Performance are in the trade, they can not participate in such Power supplies are operated. For such lights who then the "normal" power connections and separate control line gene installed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vor richtung zur Leistungssteuerung von Studioleuchtstoffröhren mit dimmbaren Vorschaltgeräten unter Verwendung einer Stromversor gung mit Phasenanschnittsteuerung aufzuzeigen.The invention is based, task and method direction for the performance control of studio fluorescent tubes with dimmable ballasts using a power supply demonstration with leading edge control.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die im Anspruch 1 und vorrichtungsmäßig durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale gelöst.This task is procedurally by the in claim 1 and device-wise by the features specified in claim 2 solved.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß einerseits aus der Stromversorgungsspannung bzw. aus dem Spannungsverlauf der Stromversorgung ein (gesondertes) Steuer signal gewonnen wird, welches für die verwendeten Leuchtstoff röhren-Vorschaltgeräte als Steuersignal geeignet ist, und daß andererseits aus der Stromversorgung eine Hilfsstromversorgung für die Leuchtstoffröhren derart gewonnen wird, daß diese im wesentlichen unabhängig vom Phasenanschnittswinkel mit im we sentlichen maximaler Leistung betrieben werden können. Diese Hilfsstromversorgung kann auch in dem jeweils verwendeten Vor schaltgerät angeordnet sein. So werden beispielsweise bereits einige Vorschaltgeräte angeboten, welche auch bei sehr niedri gen Eingangs-Wechselspannungen noch die volle Zünd- und Brenn spannung an die Leuchtstoffröhren abgeben können. Erfindungsge mäß wird aber in jedem Fall dafür gesorgt, daß eine zum Zünden der Leuchtstoffröhren hinreichend hohe Spannung im Vorschaltge rät erzeugt werden kann.An essential point of the invention is that on the one hand from the power supply voltage or from the Voltage curve of the power supply a (separate) tax signal is obtained, which for the phosphor used tube ballasts is suitable as a control signal, and that on the other hand, an auxiliary power supply from the power supply is obtained for the fluorescent tubes in such a way that these in essentially independent of the leading edge angle with the we considerable maximum performance can be operated. This Auxiliary power supply can also be used in the respective before switching device to be arranged. For example, already some ballasts offered, which even at very low full ignition and combustion can deliver voltage to the fluorescent tubes. Invention Ge moderately but in any case it is ensured that one to ignite the fluorescent tubes have a sufficiently high voltage in the ballast advises can be generated.

Vorzugsweise wird das Steuersignal über eine Art Zeitmeßein richtung gewonnen, welche die Phasenanschnittsdauer und damit den Phasenanschnittswinkel mißt. Diese Zeitmeßeinrichtung kann das Steuersignal als Analogsignal oder auch als Digitalsignal zur Verfügung stellen, je nach dem, welche Art von Vorschaltge rät verwendet wird. Handelsübliche sind solche mit einem Steuereingang, der eine 1-10V-Steuerspannung benötigt, und auch solche, die mit einem 8 Bit Steuereingang ausgestattet sind. Preferably, the control signal will be some kind of time measurement direction won, which the phase gating duration and thus measures the leading edge angle. This timepiece can the control signal as an analog signal or as a digital signal make available depending on the type of ballast advises is used. Commercially available are those with one Control input that needs a 1-10V control voltage, and also those that are equipped with an 8 bit control input.

Vorzugsweise wird die Hilfsstromversorgungseinrichtung mit ei nem Schalter ausgestattet, der dann, wenn der Restphasenwinkel einen Minimalbetrag unterschreitet, das Vorschaltgerät voll ständig abtrennt, also stromlos macht. Dadurch wird sicherge stellt, daß das Vorschaltgeräte nicht mit einer zu geringen Eingangswechselspannung betrieben werden kann, die dem Vor schaltgerät schadet und ein sicheres Zünden der Leuchtstoffröh ren nicht mehr zuläßt.The auxiliary power supply device is preferably provided with an egg nem switch equipped when the residual phase angle falls below a minimum amount, the ballast is full constantly disconnects, i.e. de-energizes. This ensures represents that the ballasts are not too low AC input voltage can be operated that the before switching device damages and a safe ignition of the fluorescent tube no longer permits.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen:An embodiment of the invention is described below with reference to Illustrations explained in more detail. Here show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfin dung und Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the inven tion and

Fig. 2 ein Blockschaltbild der in Fig. 1 angedeuteten Hilfs stromversorgungseinrichtung. Fig. 2 is a block diagram of the auxiliary power supply device indicated in Fig. 1.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Stromversorgung 2 (hier als Eingangsklemmen angedeutet) vorgesehen, die einen gedimmten Wechselstrom, also einen Wech selstrom, dessen Phase angeschnitten ist, zur Verfügung stellt. Je nach Phasenanschnittswinkel wird eine angeschlossene Glühlampe mit höherer oder niedrigerer Leistung betrieben.As shown in FIG. 1, a power supply 2 (indicated here as input terminals) is provided according to the present invention, which provides a dimmed alternating current, that is, an alternating current, the phase of which is cut off. Depending on the phase angle, a connected light bulb is operated with higher or lower power.

An der Stromversorgung 2 ist eine Hilfsstromversorgungseinrich tung 15 angeschlossen, die einerseits ein oder mehrere Vor schaltgeräte 10, 10′ für Leuchtstoffröhren 1 mit Strom ver sorgt, andererseits ein Ausgangssignal liefert, welches an Steuereingänge 11 der Vorschaltgeräte 10, 10′ geführt ist.At the power supply 2 , an auxiliary power supply device 15 is connected, which on the one hand provides one or more switching devices 10 , 10 'for fluorescent tubes 1 with current ver, on the other hand provides an output signal which is guided to control inputs 11 of the ballasts 10 , 10 '.

Die Hilfsstromversorgungseinrichtung 15 ist derart ausgebildet, daß die Leuchtstoffröhren 1 über ihre Vorschaltgeräte 10, 10′ bis zu minimalen Restphasenwinkeln der Stromversorgung 2 mit hinreichender Zünd- und Brennspannung versorgt werden. Würden also die Vorschaltgeräte 10, 10′ mit offenen Steuereingängen 11, 11′ betrieben, so würde ein Dimmen der Stromversorgung 2 nur ein Ausschalten bei sehr kleinen Restphasenwinkeln bewir ken, ansonsten würde die Helligkeit der Leuchtstoffröhren 1 sich nicht verändern.The auxiliary power supply device 15 is designed such that the fluorescent tubes 1 are supplied with sufficient ignition and burning voltage via their ballasts 10 , 10 'to minimal residual phase angles of the power supply 2 . So if the ballasts 10 , 10 'operated with open control inputs 11 , 11 ', dimming the power supply 2 would only cause switching off at very small residual phase angles, otherwise the brightness of the fluorescent tubes 1 would not change.

Aus dem Phasenwinkel der Stromversorgung 2 wird mittels einer Steuersignalerzeugungseinrichtung 20 ein Steuersignal gene riert, das hinsichtlich seines Wertes, der ein Analog- oder auch ein Digitalwert sein kann, im wesentlichen proportional zum Phasenwinkel der Stromversorgung 2 aufgebaut ist. Dieses Steuersignal wird nun den Vorschaltgeräten 10, 10′ zugeführt, so daß diese die Helligkeit der Leuchtstoffröhren 1 entspre chend dem eingegebenen Steuerwert einstellen.A control signal is generated riert from the phase angle of the power supply 2 by means of a control signal generating means 20 which is constructed in terms of its value, which may be an analog or a digital value substantially proportional to the phase angle of the power supply. 2 This control signal is now supplied to the ballasts 10 , 10 'so that they adjust the brightness of the fluorescent tubes 1 accordingly to the entered control value.

Nachfolgend wird ein möglicher Aufbau der Hilfsstromversor gungseinrichtung 15 anhand von Fig. 2 näher erläutert.A possible structure of the auxiliary power supply device 15 is explained in more detail with reference to FIG. 2.

Nach dieser Abbildung umfaßt die Hilfsstromversorgungseinrich tung 15 ein Filter 21, das die bei gedimmten Stromversorgungen üblichen Oberwellen bis zu Frequenzen im Kilohertz-Bereich ab trennt, da diese den Betrieb der Vorschaltgeräte 10, 10′ stö ren. Die so gefilterte Spannung der Stromversorgung 2 wird über eine Signalabtrennung 26 als potentialfreie Signalspannung ei ner Zeitmeßeinrichtung 23 zugeführt, welche den Phasenwinkel vom Null-Durchgang der Netzspannung bis zur Einschaltflanke mißt und ein dieser Zeitspanne bzw. diesem Phasenwinkel propor tionales Signal (als Analogwert oder als Digitalwert) einem Grenzwertbildner 25 zuführt. Weiterhin wird das Signal der Zeitmeßeinrichtung 23 im Steuereingang 11 eines Vorschaltgerä tes 10 zugeführt.According to this illustration, the auxiliary power supply device 15 comprises a filter 21 which separates the harmonics usual in dimmed power supplies up to frequencies in the kilohertz range, since these disturb the operation of the ballasts 10 , 10 '. The voltage of the power supply 2 thus filtered becomes Via a signal separation 26 as a potential-free signal voltage egg ner time measuring device 23 which measures the phase angle from the zero crossing of the mains voltage to the switch-on edge and a signal proportional to this time period or phase angle (as an analog value or as a digital value) supplies a limit value generator 25 . Furthermore, the signal of the time measuring device 23 is fed to the control input 11 of a ballast 10 .

Der Grenzwertbildner 25 überprüft den phasenwinkelproportiona len Wert und vergleicht ihn mit einem gespeicherten Minimal wert. Unterschreitet der Restphasenwinkel diesen Minimalwert entsprechend einer sehr niedrigen Spannung bzw. "Leistung" der Stromversorgung 2, so steuert der Grenzwertbildner 25 einen Schalter 22 derart an, daß dieser das an seinen Ausgang ange schlossene Vorschaltgerät 10 von der Stromversorgung 2 (mit nachgeschaltetem Filter 21) abtrennt. Die Zeitmeßeinrichtung 23 wiederum ist derart ausgebildet, daß ihr Ausgangssignal, das als Steuersignal in dem Steuereingang 11 eines Vorschaltgerätes 10 zugeführt wird, derart eingestellt ist, daß eine minimale Helligkeit der Leuchtstoffröhre 1 bei dem oben genannten mini malen Restphasenwinkel eingestellt wird.The limit value generator 25 checks the phase angle proportional value and compares it with a stored minimum value. If the residual phase angle falls below this minimum value corresponding to a very low voltage or “power” of the power supply 2 , the limit value generator 25 controls a switch 22 in such a way that it switches the ballast 10 connected to its output from the power supply 2 (with a downstream filter 21 ). separates. The time measuring device 23 in turn is designed such that its output signal, which is supplied as a control signal in the control input 11 of a ballast 10 , is set such that a minimum brightness of the fluorescent tube 1 is set at the mini residual phase angle mentioned above.

Zur Betriebsstromversorgung der Zeitmeßeinrichtung 23 und des Grenzwertbildners 25 ist ein Netzteil 24 vorgesehen, welches derart dimensioniert ist, daß es auch bei minimalem Phasenwin kel noch eine hinreichend hohe Versorgungsspannung für die ge nannten Baugruppen liefert.For operating power supply of the time measuring device 23 and the limit value generator 25 , a power supply unit 24 is provided, which is dimensioned such that it still supplies a sufficiently high supply voltage for the above-mentioned modules even with a minimal phase angle.

Aus obiger Beschreibung ergibt sich, daß die Anordnung der ein zelnen Baugruppen entweder als separate Bauteile oder innerhalb eines Vorschaltgerätes vorgenommen werden kann.From the above description it follows that the arrangement of a individual assemblies either as separate components or within a ballast can be made.

BezugszeichenlisteReference list

1 Leuchtstoffröhre
2 Stromversorgung
10, 10′ Vorschaltgerät
11, 11′ Steuereingang
15 Hilfsstromversorgungseinrichtung
20 Steuersignalerzeugungsschaltung
21 Filter
22 Schalter
23 Zeitmeßeinrichtung
24 Netzteil
25 Grenzwertbildner
26 Signalabtrennung 1 fluorescent tube
2 power supply
10 , 10 ' ballast
11 , 11 ' control input
15 auxiliary power supply device
20 control signal generating circuit
21 filters
22 switches
23 time measuring device
24 power supply
25 limit value generator
26 Signal separation

Claims

1. Method for controlling the performance of studio fluorescent tubes with dimmable ballasts using a power supply with phase control, comprising the following steps:

- A control signal is obtained from the power supply, which is essentially proportional to the phase angle;
- From the power supply, an essentially phase-controlled auxiliary power supply for the fluorescent tubes or their ballasts is obtained, the voltage of which ensures ignition of the fluorescent tubes:
- The control signal is fed to a control input of the switching device.

2. Lamp control for power control of studio fluorescent tubes ( 1 ) using a power supply ( 2 ) with phase control, comprising:

- A dimmable ballast ( 10 ) for the fluorescent tube ( 1 ) with a control input ( 11 );
- A control signal generating circuit ( 20 ) which is connected to the power supply ( 2 ) and is formed such that a phase angle of the power supply ( 2 ) substantially proportional control signal is generated, the control input ( 11 ) of the ballast ( 10 ) is fed;
- An auxiliary power supply device ( 15 ) which is connected to the power supply ( 2 ) and is formed in such a way that the ballast ( 11 ) or the fluorescent tube ( 1 ) for operating the fluorescent tube ( 1 ) sufficient supply voltage substantially independent of Voltage of the power supply ( 2 ) is supplied.

3. Lamp control according to claim 2, characterized in that the control signal generating circuit ( 20 ) comprises a Zeitmeßein direction ( 23 ) which measures the phase gating duration.

4. Lamp control according to one of claims 2 or 3, characterized in that the auxiliary power supply device ( 15 ) comprises a switch ( 22 ) which, when the residual phase angle corresponding to a minimum voltage of the power supply ( 2 ) falls below a minimum amount, the ballast ( 10 ) from the power supply ( 2 ).