DE3009725A1

DE3009725A1 - Fluorescent lamp electronic starting and protection circuit - has bistable, astable and monostable sawtooth waveform generators to operate thyristor firing transistor

Info

Publication number: DE3009725A1
Application number: DE19803009725
Authority: DE
Inventors: Peter 5884 Halver Kastner
Original assignee: Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Vossloh Werke GmbH
Priority date: 1980-03-13
Filing date: 1980-03-13
Publication date: 1981-09-17

Abstract

The electronic starting and protection circuit is for fluorescent lamps having different loadings, e.g. between 20 and 65W and having preheated electrodes and includes a switching system incorporating three sawtooth waveform generator stages. These carry out three ignition testing operations in sequence to control a transistor so that a thyristor acting as the switch is fired, to ignite the lamp. The three generators are formed by a bistable stage (3), an astable stage (4) and a monostable stage (5). The bistable stage after operation by the astable stage through a transistor, releases an output signal to the transistor connected to the thyristor. After the monostable stage has been operated, it takes up a quasi-stable state and is returned to the stable by a back coupling through an output signal from two transistors, then one of these transistors passes an output signal to the thyristor control transistor.

Description

Elektronische Start- und Schutzvorrichtung zum Electronic start and protection device for

Zünden von Leuchtstofflampen. Ignition of fluorescent lamps.

Die Erfindung betrifft eine elektronische Start- und Schutzvorrichtung zum Zünden von Leuchtstofflampen unterschiedlicher Leistungsaufnahme mit vorheizbaren Elektroden und zum Abschalten von deaktivierten Leuchtstofflampen, welche sowohl als Einbauteil in eine Leuchte, als auch als Teil einer Leuchtstofflampenfassung ausbildbar ist, mit einem elektronischen Einwegschalter.The invention relates to an electronic starting and protection device for igniting fluorescent lamps with different power consumption with preheatable Electrodes and for switching off deactivated fluorescent lamps, which both as a built-in part in a luminaire and as part of a fluorescent lamp socket can be trained with an electronic one-way switch.

Aus der DE-AS 1 95 7672 ist bereits eine elektronische Startvorrichtung bekannt, die eine Schutzfunktion durch selbsttätiges Unterbrechen des Zündvorgangs nach einer beschränkten Anzahl von Zündversuchen ermöglicht, um Rundfunkstörungen und eine Beeinträchtigung der Lebensdauer der Leuchtstofflampe zu vermeiden, wobei über eine Gleichrichterdiode aufladhare Kondensatoren und entsprechend-dimensionierte Ableitwiderstände verwendet werden, an denen nach einer vorgegebenen Zeitspanne eine solche Kondensatoraufladung erfolgt, daß eine in der Schaltung liegende Diode nicht mehr leitet und die Zündung durch eine Schaltdiode nicht mehr erfolgt, womit die Startvorrichtung ihren Betrieb einstellt.From DE-AS 1 95 7672 an electronic starting device is already known to have a protective function by automatically interrupting the ignition process after a limited number of ignition attempts allows radio interference and to avoid impairment of the life of the fluorescent lamp, wherein Chargeable capacitors and appropriately sized capacitors via a rectifier diode Bleeder resistors are used, at which after a predetermined period of time such a capacitor charge takes place that one in the circuit lying Diode no longer conducts and ignition by a switching diode no longer occurs, with which the starting device stops operating.

Die bekannte Anordnung kann für Leuchtstofflampen unterschiedlicher Leistung arbeiten, jedoch ist beim Übergang von einem Leistungsbereich von 20W - 65 W eine Bestückung mit anderen Widerständen für ein einwandfreies Funktionieren geboten.The known arrangement can be different for fluorescent lamps Working power, however, when transitioning from a power range of 20W - 65 W equipping with other resistors for proper functioning commanded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Start-und Schutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einem weiten Temperaturbereich von 0-80°C unabhängig von der Leistung der verwendeten Leuchtstofflampe in einen Bereich von 18-65 W bei ausreichender Heizung der Leuchtstofflampenelektroden ein sicheres Zünden gewährleistet, wobei die Abmessungen der Vorrichtung so gering sind, daß ein Einbau auch in eine Leuchtstofflampen-Fassung möglich ist.The invention is based on the object of a starting and protection device to create the type mentioned in a wide temperature range of 0-80 ° C regardless of the power of the fluorescent lamp used in one area from 18-65 W with sufficient heating of the fluorescent lamp electrodes a safe Ignition guaranteed, the dimensions of the device are so small that installation in a fluorescent lamp socket is also possible.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen elektronischen Start- und Schutzvorrichtung dadurch gelöst, daß der elektronische Einwegschalter die Leuchtstofflampe über einen von drei verschieden arbeitenden Kippstufen ansteuerbaren Transistor innerhalb einer vorbestimmten Zeit - gegebenenfalls unter selbsttätiger Vornahme mehrerer Zündversuche - zündet.This task is achieved in the electronic starter according to the invention and protection device solved in that the electronic one-way switch the fluorescent lamp via one of three differently working multivibrators controllable transistor within a predetermined time - if necessary, automatically several ignition attempts - ignites.

Als elektronischer Einwegschalter wird zweckmäßig ein Thyristor oder ein Leistungstransistor, der zum Sperren von hohen Spannungen' die beim Zünden von Leuchtstofflampen auftreten, geeignet ist, verwendet.As an electronic one-way switch, a thyristor or a power transistor, which is used to block high voltages that occur when igniting Fluorescent lamps occur, is suitable, used.

In weiterer Ausgestaltung der elektronischen Start- und Schutzvorrichtung besteht der Steuerungsteil der Schaltung, nämlich die den Transistor steuernden Kippstufen, aus einer bistabilen, astabilen und monostabilen Kippstufe.In a further embodiment of the electronic start and protection device consists of the control part of the circuit, namely those controlling the transistor Flip-flops, from a bistable, astable and monostable flip-flop.

Gemäß einem alternativen Lösungsvorschlag ist die elektronische Start- und Schutzvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Einwegschalter die Leuchtstofflampe über einen von einer bistabilen Kippstufe ansteuerbaren Transistor zündet, und die Zündung durch einen Zähler überwacht wird, dessen Eingangsimpulse von den Versorgungsnetzhälbwilen abgeleitet sind, wobei durch Dekodieren vorgegebener Zählerstände Steuersignale für die Zündversuche mit Hilfe des Einwegschalters oder für die Ansteuerung einer Schutzvorrichtung geliefert werden, mittels welcher bei einem bestimmten Zählerstand das dekodierte Signal den elektronischen Einwegschalter für die restliche Einschaltdauer sperrt und außerdem zur Verhinderung eines Überschreitens der Zählerkapazität den Zähler blockiert, der erst nach Unterbrechung des Lampenstromkreises bei erneutem Einschalten zurückgesetzt und wieder freigegeben wird.According to an alternative proposed solution, the electronic start and protection device according to the invention characterized in that the electronic One-way switch the fluorescent lamp can be controlled by a bistable flip-flop The transistor ignites, and the ignition is monitored by a counter whose input pulses are derived from the supply network halves, whereby predetermined by decoding Counter readings Control signals for ignition attempts using the one-way switch or for the control of a protective device, by means of which at a certain count the decoded signal the electronic one-way switch blocks for the rest of the switch-on time and also to prevent it from being exceeded the counter capacity blocks the counter only after the lamp circuit has been interrupted is reset when switched on again and enabled again.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der elektronischen Start- und Schutzvorrichtung und den Anschluß derselben an eine am Versorgungsnetz liegende Leuchtstofflampe, Fig. 2 einen Schaltplan der elektronischen Start- und Schutzvorrichtung, und Fig. 3 ' ein Blockschaltbild einer abgeänderten Ausführungsform der elektronischen Start- und Schutzvorrichtung unter Vervzenung eines Impulszählers.The invention will then be explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows a block diagram of the electronic starting and protection device and the connection of the same to a fluorescent lamp connected to the supply network, FIG. 2 shows a circuit diagram of the electronic starting and protection device, and FIG. 3 'a block diagram of a modified embodiment of the electronic starter and protection device using a pulse counter.

Gemäß Figur 1 liegt eine Leuchtstofflampe L, deren Leistung im Bereich zwischen 18 und 65 W liegen kann, über eine Voschaltdrossel D und gegebenenfalls eine Kompensationsschaltung K an den Klemmen a, b eines Versorgungsnetzes,dessen Spannungsbereich beispielsweise 220 V + 10 % umfaßt.According to FIG. 1, there is a fluorescent lamp L whose output is in the range can be between 18 and 65 W, via a switching throttle D and possibly a compensation circuit K at the terminals a, b of a supply network whose Voltage range includes, for example, 220 V + 10%.

Bei einer Lampenleistung von 18 bzw. 20 W erfolgt der Anschluß an das Netz ohne Kompensationsschaltung. Die elektronische Start- und Schutzvorrichtung 8 ist mit ihren Klemmen A, B parallel zur Leuchtstofflampe L geschaltet.With a lamp output of 18 or 20 W, the connection is made to the network without compensation circuit. The electronic start and protection device 8 is connected with its terminals A, B in parallel to the fluorescent lamp L.

Die elektronische Statt- und Schutzvorrichtung besteht aus den Blöcken I-VI, wobei Block I den Eingangskreis bildet, Blockiidie Spannungsversorgung der Elektronik, die aus Dioden V3 - V6 und einem Kondensator C2 zur Spannungsglättung besteht, während Block iii den elektronischen Einwegschalter aufnimmt, der im Schaltbild gemäß Fig. 2 als Diode V2 ausgebildet ist. Die BlöckeIV,V undvi bilden den Steuerungsteil 8a der elektronischen Start- und Schutzvorrichtung, wobei der Block IVdie bistabile Kippstufe umfaßt, in welcher unterschieden wird, ob die Leuchtstofflampe gezündet hat oder nicht, wobei abhängig hiervon ein Impuls an einen Transistor V14 im Blockilizur Steuerung des Thyristors abgegeben wird. Block V enthält die astabile Kippstufe, in der Impulse zur Einleitung der Zündversuche erzeugt werden, die über den Transistor V14 im Blockiiiauf den Thyristor V2 übertragen werden.Block VI umfaßt die monostabile Kippstufe, mittels welcher nach einem Zeitabschnitt von ca. 10 Sekunden der im Block iir beffndliche Transistor V14 angesteuert und damit der Startvorgang unterbrochen wird. Erst nach einer kurzzeitigen Spannungsunterbrechung durch Abschalten oder Auswechseln der Leuchtstofflampe läuft ein erneuter Zeitabschnitt ab, an dessen Ende die Unterbrechung des Startvorgangs erfolgt. Die Funktion des Blocks IV erfolgt parallel zu den Funktionen der Block IV und V, ohne diese zu beeinflussen.The electronic control and protection device consists of the blocks I-VI, where block I forms the input circuit, blockiidhe voltage supply of the Electronics consisting of diodes V3 - V6 and a capacitor C2 for voltage smoothing consists, while block iii takes up the electronic one-way switch, which is shown in the circuit diagram 2 is designed as a diode V2. The blocks IV, V and vi form the control part 8a of the electronic starting and protection device, block IV being the bistable Includes flip-flop in which a distinction is made as to whether the fluorescent lamp is ignited has or not, depending on this a pulse to a transistor V14 in the block Control of the thyristor is output. Block V contains the astable flip-flop, in which the impulses to initiate the ignition attempts are generated via the transistor V14 can be transferred to thyristor V2 in block III. Block VI comprises the monostable Tilting stage, by means of which the block in the block after a period of approx. 10 seconds The transistor V14 is triggered and the starting process is interrupted will. Only after a brief voltage interruption by switching off or Replacing the fluorescent lamp expires a new period of time at which At the end of the start process is interrupted. The function of block IV takes place parallel to the functions of the block IV and V without affecting them.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, treten ein rägersignalund ein Kippsignal (2) in die bistabile Kippstufe des Blocks in ein, während jeweils ein Sperrsignal 3 vom Block IV, ein Sperrsignal 9 on dem die astabile Kippstufe umfassenden Block V und ein Sperrsignal 5 von dem die monostabile Kippstufe umfassenden Block VI den Block III mit dem elektronischen Einwegschalter zugeführt werden.As can be seen from Fig. 1, a carrier signal and a toggle signal occur (2) in the bistable multivibrator of the block in one, while each time a locking signal 3 from block IV, a blocking signal 9 on the block comprising the astable flip-flop V and a blocking signal 5 from the block VI comprising the monostable multivibrator Block III with the electronic one-way switch can be supplied.

In Block I ist gemäß Fig. 2 eine Gleichrichterschaltung V1 angeordnet, sowie zur Entstörung parallel hierzu eine Serienschaltung aus einem Widerstand R1 und einem Kondensator C1.In block I, a rectifier circuit V1 is arranged according to FIG. 2, as well as a series circuit consisting of a resistor R1 in parallel for interference suppression and a capacitor C1.

Da gleichspannungsseitig von V1 nur Stromwellen einer Richtung anliegen, kann man den Laststrom über einem elektronischen Einwegschalter steuern. Bei der dargestellten Schaltung besteht dieser Einwegschalter aus dem Thyristor V2. Jedoch könnte stattdessen auch ein Leistungstransistor, der zum Sperren von hohen Spannungen,die beim Zünden von Leuchtstofflampen auftreten, geeignet ist, verwendet werden. Die Steuerelektrode des Thyristors V2 ist mit dem Emitter eines Transistors V14 verbunden. Bei gesperrtem Transistor V14 wird der elektronische Einwegschalter V2 über einen Widerstand R2 angesteuert, der zwischen der Anode der Gleichrichterbrücke und der Steuerelektrode des Thyristors V2 liegt. Bringt man den Transistor V14, der von mehreren,über eine ODER-Funktion verknüpften Signalen über den strombegrenzenden Widerstand R3 angesteuert wird,in den leitenden Zustand, so schließt er die Steuerelektrode des Thyristors V2 mit der Katode des Thyristors kurz, wodurch der Thyristor nach dem Unterschreiten seines Haltestroms in den Sperrzustand übergeht.Since on the DC side of V1 there are only current waves in one direction, you can control the load current via an electronic one-way switch. In the This one-way switch consists of the thyristor V2. However could instead use a power transistor, which is used to block high voltages, the occur when igniting fluorescent lamps, is suitable to be used. the The control electrode of the thyristor V2 is connected to the emitter of a transistor V14. When the transistor V14 is blocked, the electronic one-way switch V2 is via a Resistor R2 controlled, which is between the anode of the rectifier bridge and the Control electrode of the thyristor V2 is located. If you bring the transistor V14, which is from several signals linked via an OR function via the current-limiting Resistor R3 is activated in the conductive state, so it closes the control electrode of the thyristor V2 with the cathode of the Thyristor short, which makes the Thyristor goes into the blocking state after falling below its holding current.

Um das Zündverhalten der Leuchtstofflampe zu verbessern, muß eine Zwangskommutierung vorgenommen werden. Dazu ist es erforderlich, den Thyristor V2 vor dem Unterschreiten des Haltestroms durch die abfallende Flanke der Netzhalbwelle zu löschen.In order to improve the ignition behavior of the fluorescent lamp, one must Forced commutation can be made. This requires the thyristor V2 before the holding current falls below the falling edge of the mains half-wave to delete.

Für eine Zwangskoinrtiiiierung bestehen zwei Möglichkeiten: 1. Die klassische Zwangskommutierung, bei der der Hauptthyristor mit einem Löschkreis, bestehend aus einer RCL-Schaltung und einem Hilfsthyristor beschaltet wird, 2. Ein dem Thyristor parallel liegender Leistungstransistor übernimmt für einige ,usec den Laststrom und entlastet dadurch den Thyristor. Der Strom, der dann noch durch den Thyristor fließt unterschreitet den Wert des Haltestroms, wodurch der Thyristor abschaltet.There are two possibilities for a forced reporting: 1. The classic forced commutation, in which the main thyristor with a quenching circuit, consisting of an RCL circuit and an auxiliary thyristor is connected, 2. One The power transistor lying parallel to the thyristor takes over for some, usec the load current and thereby relieves the thyristor. The current that still goes through the thyristor flows below the value of the holding current, causing the thyristor turns off.

Die für den Steuerungsteil der Schaltung benötigte Versorgungsspannung wird an der Reihenschaltung der Dioden V3 bis V6, die mit dem Thyristor V2 in Reihellegen, abgegriffen und durch den Kondensator C2 geglättet. An Stelle der Dioden V3 bis V6 kann man auch eine Leistungs-Zenerdiode einsetzen. Die Versorgungsspannung ist gleich der Summe der Durchlaßspannungen der Dioden V3 bis V6; sie wird durch den im Lastkreis, bestehend aus V1 bis V6 sowie V14 und R2, fließenden Strom kaum beeinflußt. Bedingt durch diese Tatsache, ist es möglich, trotz der unterschiedlichen Heizströme im Startstromkreis von Leuchtstofflampen unterschiedlicher Leistung die gleiche elektronische Start- und Schutzvorrichtung zu verwenden.The supply voltage required for the control part of the circuit is connected to the series connection of the diodes V3 to V6, which are in series with the thyristor V2, tapped and smoothed by the capacitor C2. Instead of the diodes V3 bis V6 you can also use a power zener diode. The supply voltage is equal to the sum of the forward voltages of the diodes V3 to V6; it becomes through the In the load circuit, consisting of V1 to V6 as well as V14 and R2, the current flowing is hardly affected. Due to this fact, it is possible despite the different heating currents in the Starting circuit of fluorescent lamps of different power the same electronic Use starter and protection device.

Der durch die Diodenschaltung V3 bis V6 fließende Strom entspricht bei leitendem Thyristor V2 dem Heizstrom, der - entsprechend der Lampenleistung - über das Vorschaltgerät und die Leuchtstofflampenelektroden fließt. Bei leitendem Transistor V 14 und gesperrtem Thyristor V2 begrenzt der Widerstand R2 den durch die Dioden V3 bis V6 fließenden Strom.The current flowing through the diode circuit V3 to V6 corresponds to with conductive thyristor V2 the heating current, which - according to the lamp power - flows through the ballast and the fluorescent lamp electrodes. At senior The resistor R2 limits the transistor V 14 and the blocked thyristor V2 the diodes V3 to V6 flow current.

a) astabile Kippstufe (Block V) Die im Block V enthaltene astabile Kippstufe besteht aus Widerständen R8-R12, Kondensatoren C4-C5, einer Diode V11 und Transistoren V20-V23. Die astabile Kippstufe pendelt dauernd zwischen 2 Steuerungszuständen hin und her. Über den Transistor V20 gibt die astabile Kippstufe in vorgegebenen Zeitabständen Impulse an den Transistor V14 ab, wobei die LO-Flanke dieser Impulse die Zündversuche der Schaltung einleiten. Die Diode V11 an der Basis von V23 erhöht die Steuerspannung des Transistors V23, wodurch die astabile Kippstufe beim Anlegen der Versorgungsspannung eine Vorzugslage einnimmt, indem sie ihre Schwingungen mit einer Impulspause von ca. 450 Millisekunden beginnt und danach einen Impuls von ca. 50 Millisekunden Länge abgibt.a) Astable flip-flop (block V) The astable contained in block V Trigger stage consists of resistors R8-R12, capacitors C4-C5, a diode V11 and transistors V20-V23. The astable multivibrator oscillates continuously between 2 control states back and forth. Via the transistor V20, the astable multivibrator gives a preset Periods pulses to transistor V14, the LO edge of these pulses initiate the ignition attempts of the circuit. The diode V11 at the base of V23 is raised the control voltage of the transistor V23, whereby the astable multivibrator when applied the supply voltage assumes a preferred position by taking its oscillations with it a pulse pause of approx. 450 milliseconds and then a pulse of emits approx. 50 milliseconds in length.

Hierdurch wird erreicht, daß nach Anlegen der Netzspannung an die Leujhtenschaltung erst ein Zyklus zum Aufheizen der Leuchtstofflampenelektroden abläuft, bevor die Schaltung den erste Zündversuch unternimmt. Ein Kaltstartversuch der Leuchtstofflampe wird dadurch ausgeschlossen. Von dem Ausgangsimpuls der astabilen Kippstufe wird ein weiteres Signal abgeleitet und der bistabilen Kippstufe zugeführt. Über dieses Signal meldet die astabile Kippstufe der bistabilen Kippstufe den Beginn eines Zündversuches.This ensures that after the mains voltage has been applied to the Leujhtenschaltung only one cycle to heat up the fluorescent lamp electrodes expires before the circuit makes the first ignition attempt. A cold start attempt the fluorescent lamp is excluded. From the output pulse of the astable Flipper becomes another signal derived and the bistable Tilt stage fed. The astable multivibrator reports the bistable via this signal Flip-flop the beginning of an ignition attempt.

b) bistabile Kippstufe (Block IV) Die bistabile Kippstufe, bestehend aus den Widerständen R4 bis R7, dem Kondensator C3, den Dioden V7 bis V 10 und den Transistoren V 15 bis V19 wertet über die am Thyristor V2 anliegende Spannung aus, ob die Leuchtstofflampe bei dem vorangegangenen Zündversuch gezündet hat. Ein Teil der an dem gesperrten Thyristor V2 anliegenden Spannung wird über einen Spannungsteiler, der aus den Zener-Dioden V7 bis ViO besteht und den Widerständen R4 und R5 gebildet wird, um den Spannungsunterschied an V2 zwischen gezündeter und nicht gezündeter Leuchtstofflampe genau zu unterscheiden, dem als Komperator arbeitenden Transistor V16 zugeführt.b) bistable multivibrator (block IV) The bistable multivibrator, consisting from the resistors R4 to R7, the capacitor C3, the diodes V7 to V 10 and the Transistors V 15 to V19 evaluate the voltage applied to thyristor V2, whether the fluorescent lamp ignited during the previous ignition attempt. A part the voltage applied to the blocked thyristor V2 is divided by a voltage divider, which consists of the Zener diodes V7 to ViO and the resistors R4 and R5 is used to determine the voltage difference at V2 between ignited and non-ignited To distinguish fluorescent lamp exactly, the transistor working as a comparator V16 supplied.

Übenqcireitet die an R5 anliegende Spannung den zugeordneten Schwellwert, so bringt V16 die bistabile Kippstufe in ihre erste stabile Lage, wodurch der Transistor V14 über V15 nicht mehr angesteuert werden kann. Dieser Zustand ist stabil, so daß die bistabile Kippstufe diese Lage auch nicht verläßt, wenn V2 leitend wird und die an R5 anliegende Spannung unter die Kippspannung absinkt. Erst mit dem den Zündversuch einleitenden Signal bekommt die bistabile Kippstufe über ihren Transistor V19 von der astabilen Kippstufe einen Impuls, durch den sie in ihre zweite stabile Lage kippt. Dieser Impuls wird während der gesamten Dauer des Zündversuches aufrechterhalten; für die Dauer, in der sich die bistabile Kippstufe in ihrer zweiten stabilen Lage befindet, steuert sie über den Transistor V15 den Transistor V14 an, der wiederum den Thyristor V2 sperrt. Nach dem Zündversuch wird die an dem Thyristor V2 anliegende Spannung über den Spannungsteiler geteilt und der Basis von V16, der als Komparator arbeitet, zugeführt.The voltage applied to R5 exercises the assigned threshold value, so V16 brings the bistable multivibrator into its first stable position, whereby the transistor V14 can no longer be controlled via V15. This state is stable, so that the bistable multivibrator does not leave this position when V2 becomes conductive and the voltage applied to R5 drops below the breakover voltage. Only with the attempt to ignite The bistable multivibrator receives the introductory signal via its transistor V19 from the astable flip-flop a pulse through which it is in its second stable position tilts. This Impulse is given for the entire duration of the ignition attempt maintain; for the duration in which the bistable multivibrator is in its second is stable, it controls transistor V14 via transistor V15, which in turn blocks the thyristor V2. After the ignition attempt, the on the thyristor V2 applied voltage divided over the voltage divider and the base of V16, the works as a comparator, supplied.

War der Zündversuch erfolgreich - d.h. die Leuchtstofflampe ist in Betrieb - , so liegt an dem noch gesperrten Thyristor V 2 die Betriebsspannung der Leuchtstofflampe über Vi an.If the ignition attempt was successful - i.e. the fluorescent lamp is in Operation - the operating voltage of the is on the still blocked thyristor V 2 Fluorescent lamp above Vi on.

Da der maximale Spitzenwert der Betriebsspannung kleiner ist als der minimale Spitzenwert-der Netzspannung, liegt der an R5 anliegende Teil der durch den Spannungsteiler geteilten Betriebsspannung der Leuchtstofflampe unter der für den Kippvorgang erforderlichen Steuerspannung. Dies hat zur Folge, daß die bistabile Kippstufe ihre zweite stabile Lage beibehält und über das vom Transistor V15 an einen Transistor V14 abgegebene Steuersignal den Thyristor V2 sperrt.Since the maximum peak value of the operating voltage is smaller than the minimum peak value of the mains voltage, the part of the voltage applied to R5 is through the voltage divider divided operating voltage of the fluorescent lamp below that for the control voltage required for the tilting process. As a result, the bistable Flip-flop maintains its second stable position and via the transistor V15 on a transistor V14 output control signal blocks the thyristor V2.

War der Zündversuch nicht erfolgreich - die Leuchtstofflampe ist außer Betrieb -, so liegt an dem noch gesperrten Thyristor V2 die volle Netzspannung über V1 an. Diese reicht aus, um den an R5 anliegenden Spannungsanteil über die Kippschwelle zu bringen. Ausgelöst durch den Transistor V16, kippt die bistabile Kippstufe wieder zurück und löscht das Steuersignal am Transistor V14, wodurch der Thyristor V2 erneut über R2 angesteuert wird und dadurch ein neuer Zyklus zum Aufheizen der Leuchtstofflampen-Elektroden mit anschließendem Zündversuch ablaufen kann. Der Kondensator C3 liegt parallel zum Widerstand R; und unterdrückt die am Widerstand anfallenden Störspitzen, die sonst den Transistor V 16 beeinflussen könnten. Dieser Vorgang läuft so lange ab, bis die Leuchtstofflampe zündet oder bei Nichtzünden der Leuchtstofflampe die Abschaltvorrichtung gemäß der nachstehend beschriebenen monostabilen Kippstufe anspricht.If the ignition attempt was unsuccessful - the fluorescent lamp is out Operation - the full mains voltage is present on the still blocked thyristor V2 V1 on. This is sufficient to keep the voltage component present at R5 above the breakover threshold bring to. Triggered by the transistor V16, the bistable multivibrator flips over again back and clears the control signal on transistor V14, causing thyristor V2 again is controlled via R2 and thereby a new cycle for heating up the fluorescent lamp electrodes with a subsequent ignition attempt. The capacitor C3 is in parallel to the Resistance R; and suppresses those arising at the resistance Interference peaks that could otherwise affect transistor V 16. This process runs until the fluorescent lamp ignites or if the fluorescent lamp does not ignite the disconnection device according to the monostable multivibrator described below appeals to.

Die Widerstände R6 und R7 und die Transistoren V17 und V18 bilden die bistabile Kippstufe, die in herkömmlicher Weise arbeitet.Resistors R6 and R7 and transistors V17 and V18 form the bistable multivibrator, which works in a conventional manner.

Der Spannungsteiler läßt sich anstatt mit Zener-Dioden-und Widerständen auch als reines Widerstandsnetzwerk aufbauen.The voltage divider can be used instead with Zener diodes and resistors also build up as a pure resistor network.

c) monostabile Kippstufe (Block VI) Parallel zu den Funktionen der astabilen und bistabilen Kippstufe läuft die Funktion der monostabilen Kippstufe, die als Abschaltautomatik arbeitet, ab. Sie besteht aus den Widerständen R 13 bis R 18, den Kondensatoren C 6 bis C8, den Transistoren V24 und V29 und den Dioden V12 und V13. Durch die ansteigende Flanke an den Dioden V3 bis V6 beim Einschalten der Versorgungsspannung wird die monostabile Kippstufe über die Diode V13 und den Kondensator C8 getriggert. Dabei nimmt sie einen quasistabilen Zustand ein und steuert den Transistor V 14 nicht an, wodurch sie keinen Einfluß auf die Zündversuche ausübt.c) monostable multivibrator (block VI) parallel to the functions of the astable and bistable flip-flop the function of the monostable flip-flop runs, which works as an automatic switch-off. It consists of the resistors R 13 bis R 18, the capacitors C 6 to C8, the transistors V24 and V29 and the diodes V12 and V13. By the rising edge at the diodes V3 to V6 when switching on the supply voltage is the monostable multivibrator via the diode V13 and the Capacitor C8 triggered. In doing so, it assumes a quasi-stable state and controls the transistor V 14 does not turn on, so that it has no influence on the ignition attempts.

Mit Anlegen der Versorgungsspannung beginnt auch der Auf ladevorgang des Kondensators C6 über den Widerstand R13. Tritt während des Aufladevorganges eine Spannungsunterbrechung auf, so entlädt sich der Kondensator C6 über die dem Widerstand R13 parallel liegende Diode V12.When the supply voltage is applied, the also begins on charging process of the capacitor C6 via the resistor R13. Occurs during charging If a voltage interruption occurs, the capacitor C6 discharges via the dem Resistor R13 parallel diode V12.

Hierdurch wird verhindert, daß sich die Kondensator ladungen bei mehreren,in kürzesten Abständen aufeinanderfolgenden Ein- und Ausschaltvorgängen addieren. ueber den Widerstand R14 liegt die Spannung von C6 an der Basis des Transistors V26. Überschreitet die Spannung von C6 einen bestimmten Wert, so löst V26 mit dem steuerstrombegrenzenden Widerstand R15 über V27 einen Kippvorgang aus, durch den die monostabile Kippstufe von dem quasistabilen in den stabilen Zustand kippt. Die monostabile Kippstufe bleibt in diesem Zustand stehen, solange als die Versorgungsspannung anliegt.This prevents the capacitor charges when several, in Add up the shortest intervals of successive switch-on and switch-off processes. above the resistor R14, the voltage of C6 is applied to the base of the transistor V26. Exceeds the voltage of C6 has a certain value, then V26 triggers with the control current limiting Resistor R15 via V27 a flip-flop process through which the monostable flip-flop from the quasi-stable to the stable state. The monostable multivibrator remains stand in this state as long as the supply voltage is applied.

Erst durch Unterbrechen der Versorgungsspannung und anschließendes Einschalten wird die monostabile Kippstufe erneut getriggert und nimmt den quasistabilen Zustand ein.Only by interrupting the supply voltage and then Switching on, the monostable multivibrator is triggered again and takes the quasi-stable State a.

Das Ausgangssignal, das die monostabile Kippstufe in dem stabilen Zustand abgibt, steuert die Transistoren V24 und V25 über ihren Basiswiderstand R18 an. Der Kondensator C7 sorgt dafür, daß die Transistoren V24 und V25 verzögert auf den Kippvorgang der monostabilen Kippstufe reagieren. Über V24 entlädt sich das den Kippvorgang auslösende zeitbestimmende Glied C6. Da sich der Kondensator C6 schon während des laufenden Schaltzyklus entladen kann, ist die Wiedereinsatzbereitschaftszeit, d.h. die Zeit, die zwischen Abschalten und Wiedereinschalten der Leuchtstofflampe vergehen muß, um der Steuerung Gelegenheit zu geben, ihre Ausgangsstellung erneut einzunehmen, extrem kurz. Der Transistor V25 steuert den Transistor V14 an, der wiederum den Thyristor V2 in den Sperrzustand bringt. Diese Stellung der Steuerung bleibt bis zur nächsten Spannungsunterbrechung, die durch Abschalten der Leuchte oder Wechseln der Leuchtstofflampe verursacht werden kann, stabil.The output signal that the monostable multivibrator in the stable State, controls the transistors V24 and V25 via their base resistance R18 on. The capacitor C7 ensures that the transistors V24 and V25 are delayed react to the tilting process of the monostable multivibrator. Over V24 discharges the time-determining element C6 which triggers the tilting process. As the capacitor C6 can discharge during the current switching cycle, is the readiness for use time, i.e. the time between switching off the fluorescent lamp and switching it on again must pass in order to give the controller the opportunity to return to its starting position take, extremely short. The transistor V25 controls the transistor V14, the again brings the thyristor V2 in the blocking state. This position of the control remain until the next voltage interruption, which is caused by switching off the luminaire or changing it the fluorescent lamp can be caused to be stable.

Die Funktionen der beschriebenen Schaltung laufen nach jedem Einschaltvorgang der Leuchte oder dem Leuchtstofflampenwechsel erneut ab. Hierdurch prüft die Schaltung, ob die eingesetzte Leuchtstofflampe defekt ist oder ob eine defekte Leuchtstofflampe durch eine intakte ersetzt wurde.The functions of the circuit described run after each switch-on process the luminaire or the fluorescent lamp replacement again. This checks the circuit, whether the used fluorescent lamp is defective or whether a defective fluorescent lamp was replaced by an intact one.

innerhalb der Zeit, in der sich die monostabile Kippstufe in ihrem quasistabilen Zustand befindet, führt die Schaltung, ausgelöst durch die astabile Kippstufe, periodisch Zündversuche durch. Die Zündversuche laufen so lange, bis die bistabile Kippstufe feststellt, daß ein Zündversuch erfolgreich war oder die monostabile Kippstufe von dem quasistabilen Zustand in den monostabilen Zustand kippt. Die Zeit für den quasistabilen Zustand der monostabilen Kippstufe ist so bemessen, daß eine intakte Leuchtstoff lampe genügend Zeit zur Verfügung hat, um sicher zu zünden; sie beträgt ca.within the time in which the monostable multivibrator is in its quasi-stable state, the circuit, triggered by the astable Flip-flop, periodic ignition attempts. The ignition attempts run until the bistable flip-flop determines that an ignition attempt was successful or the monostable flip-flop from the quasi-stable state to the monostable state tilts. The time for the quasi-stable state of the monostable multivibrator is like this dimensioned that an intact fluorescent lamp has enough time to safe to ignite; it amounts to approx.

10 Sekunden. Ist es einer Leuchtstofflampe nicht gelungen, innerhalb dieser vorgegebenen Zeit zu zünden, kann angenommen werden, daß diese Leuchtstofflampe defekt ist. Die elektronische Schaltung geht dabei nach dem Kippvorgang der monostabilen Kippstufe in den Sperrzustand über, den sie bis zum nächsten Abschaltvorgang beibehält Der Startstromkreis der Leuchtstofflampe bleibt unterbrochen. Hierdurch wird verhindert, daß die an den Leuchtstofflampen-Elektroden auftretende Wärme - über den Lampensockel aeleitet - das Fassungsmaterial schädigt. Eine Überlastung des Vorschaltgerätes wird ebenfalls verhindert. Das bedeutet, daß durch die elektronische Schaltung eine defekte Leuchtstofflampe keine Energie verbraucht, wie es bei den z. Z.10 seconds. A fluorescent lamp failed inside Ignite this predetermined time, it can be assumed that this fluorescent lamp is defective. The electronic circuit then goes to the monostable after the tilting process Flip-flop to the locked state, which it maintains until the next switch-off process The starting circuit of the fluorescent lamp remains interrupted. This prevents that the heat generated by the fluorescent lamp electrodes - via the lamp cap aeleit - damages the frame material. An overload of the ballast is also prevented. This means that through the electronic circuit a defective fluorescent lamp does not consume energy as it does at the z. Z.

am meisten gebrauchten Startern mit Bimetall-Schaltern der Fall ist.most used starters with bimetal switches is the case.

Die elektronische Schaltung unterbindet auch den optischen Störeffekt, der durch das ständige Flackern einer defekten Leuchtstofflampe verursacht wird, und die von einem ständig arbeitenden Starten mit Bimetall-Schalter verursachten Funks törun gen.The electronic circuit also prevents the optical interference, caused by the constant flickering of a defective fluorescent lamp, and caused by constantly working starting with a bimetallic switch Radio interference.

Die den Zustand der monostabilen Kippstufe speichernde Schaltung, bestehend aus R16 und R17 sowie V28 und V29 arbeitet in bekannter Weise Im Gegensatz zur vorherigen Schaltung können die astabile und monostabile Kippstufe durch eine Zähetschaltung ersetzt werden, wodurch die in Fig. 3 dargestellte Schaltung erhalten wird.The circuit storing the state of the monostable multivibrator, In contrast, consisting of R16 and R17 as well as V28 and V29 works in a known way to the previous circuit, the astable and monostable multivibrator can be replaced by a Counting circuit can be replaced, whereby the circuit shown in Fig. 3 is obtained will.

Um die zum Zünden und Überwachen einer Leuchtstofflampe benötigten Signale zu erzeugen, wird dabei ein Zähler eingesetzt.To the ones needed to ignite and monitor a fluorescent lamp A counter is used to generate signals.

Die Impulse für den Zähler werden über ein impulsaufbereitungsglied von den Stromhalbwellen abgeleitet, wodurch sich die Kapazität des Zählers ergibt. Soll der das Zünden kontrollierende Überwachungsteil nach einer Zeit von 10 Sekunden ansprechen, so muß der Zähler an einem 50 Hz-Netz eine Kapazität von 1000 Schritten besitzen.The pulses for the counter are processed by a pulse processing element derived from the current half-waves, which results in the capacity of the meter. Should the monitoring part controlling the ignition take place after a period of 10 seconds respond, the counter must have a capacity of 1000 steps on a 50 Hz network own.

Da die Zählimpulse mit den vorderen Flanken der Stromhalbwellen zusammenfallen, liegt zwischen den einzelnen Schritten eine Zeit von 10 msek. Durch Dekodieren von bestimmten Zählerständen lassen sich zeitlich aufeinanderfolgende Steuersignale erzeugen.Since the counting pulses coincide with the leading edges of the current half-waves, there is a time of 10 msec between the individual steps. By decoding specific counter readings can be used to generate control signals that follow one another in time produce.

Beim Anlegen einer Wechselspannung an die Start- und Schutzvorrichtung 8a wird der Zähler durch ein differenziertes Signal der ersten Flanke gelöscht und zählt dann von da ab die Halbwellen des speisenden Netzes. Wählt man für die Leuchtstofflampe eine Heizperiode von 450 msek. und eine Zündzeit von 50 msek. so muß der den Heizstrom schaltende Einwegleistungsschalter für die Dauer von 45 Zähltakten leitend sein und danach für 5 Zähltakte gesperrt werden. Dieser Ablauf wiederholt sich solange, bis die Leuchtstofflampe zündet oder der Zählerstand für die Ansteuerung des Überwachungsteiles erreicht ist.When applying AC voltage to the starter and protection device 8a, the counter is cleared by a differentiated signal on the first edge and then counts the half-waves of the feeding network from then on. One chooses for the fluorescent lamp a heating period of 450 msec. and an ignition time of 50 msec. so must the heating current switching one-way circuit breakers must be conductive for a period of 45 counting cycles and then be blocked for 5 counting cycles. This process is repeated as long as until the fluorescent lamp ignites or the counter reading for the control of the monitoring part is reached.

Mit dem fünften Impuls der Zündzeit wird eine Schaltung getriggert, die über die am gesperrten Einwegleistungsschalter abfallende Spannung auswertet, ob die Leuchtstofflampe zünden konnte oder nicht. Hat sie nicht gezündet, so wird bei noch nicht abgelaufener Überwachungszeit die nächste Heizperiode mit anschließendem Zündversuch eingeleitet. Bei gezündeter Leuchtstofflampe wird der Einwegleistungsschalter nach der Zündzeit nicht erneut angesteuert.With the fifth pulse of the ignition time, a circuit is triggered, evaluates the voltage drop across the blocked one-way circuit breaker, whether the fluorescent lamp could ignite or not. If it has not ignited, it will If the monitoring time has not yet expired, the next heating period with the following Ignition attempt initiated. When the fluorescent lamp is ignited, the one-way circuit breaker is not activated again after the ignition time.

Um das Startverhalten der Schaltung zu verbessern, ist es erforderlich, den elektronischen Einwegschalter zu einem Zeitpunkt in den Sperrzustand zu bringen, der nicht mit einem Zähltakt der Netzfrequenz zusammenfällt. Zur Festlegung eines Abschaltpunktes, der zwischen zwei Zählimpulsen der Halbwellen liegt, gibt es zwei Möglichkeiten: 1. Durch den 45. Zählimpuls der Heizperidde wird ein Zeitglied getriggert, das nach Ablauf einer Verzögerungszeit innerhalb dieser Halbwelle ein Signal abgibt. Mit diesem Signal kann man den Einwegleistungsschalter in den Sperrzustand bringen.In order to improve the starting behavior of the circuit, it is necessary to to put the electronic one-way switch in the locked state at a time, which does not coincide with a counting cycle of the mains frequency. Establishing a There are two switch-off point, which lies between two counting pulses of the half-waves Possibilities: 1. A timer is triggered by the 45th counting pulse of the heating period, which emits a signal within this half-wave after a delay time has elapsed. This signal can be used to switch the one-way circuit breaker to the blocking state.

-2. Außer dem Halbwellenzähler ist noch ein zweiter Zähler vorhanden, der von einem Oszillator angesteuert wird, dessen Frequenz ein Vielfaches der NetzErequenz beträgt.-2. In addition to the half-wave counter, there is a second counter, which is controlled by an oscillator whose frequency is a multiple of the mains frequency amounts to.

Mit dem 45. Zählimpuls der Heizperiode wird der zweite Zähler freigegeben und zählt die Impulse des Oszillators. The second counter is enabled with the 45th counting pulse of the heating period and counts the pulses of the oscillator.

Durch Dekodierung eines oder mehrerer Zählerstände stehen während dieser Halbwelle am Ausgang entsprechende Signale zum Steuern des Einwegleistungsschalters zur Verfügung. Durch den nächsten Zählimpuls der Halbwellen wird der Zähler gesperrt und zurückgesetzt. By decoding one or more meter readings stand during signals corresponding to this half-wave at the output for controlling the one-way circuit breaker to disposal. The counter is blocked by the next counting pulse of the half-waves and reset.

Konnte die Leuchtstofflampe nicht zünden, bevor der Zähler seinen letzten Wert erreicht hat, so sperrt dieses dekodierte Signal den Einwegleistungsschalter für die restliche Einschaltdauer. Außerdem sperrt dieses Signal den Zähler, was ein Überschreiten der Zählerkapazität verhindert. Erst nach einer Unterbrechung des Lampenstromkreises wird beim erneute Einschalten der Zähler durch ein differenziertes Signal zurückgesetzt und anschließend freigegeben.Couldn't light the fluorescent lamp before the meter ran out has reached the last value, this decoded signal blocks the one-way circuit breaker for the remaining duty cycle. Also, this signal locks the counter, what prevents the counter capacity from being exceeded. Only after an interruption of the lamp circuit is differentiated when the counter is switched on again Signal reset and then enabled.

Ist ein anderes Teilerverhältnis zwischen Heizperiode und Zündzeit erforderlich, so kann man dies durch entsprechende Dekodierung der Zählerstände einstellen. Auch eine Verkürzung oder Verlängerung der Überwachungszeit läßt sich durch einen anderen dekodierten Zählerstand oder Vergrößerung der Zählerkapazität erreichen.Is a different division ratio between heating period and ignition time required, this can be done by decoding the counter readings accordingly to adjust. It is also possible to shorten or lengthen the monitoring time by a different decoded counter reading or an increase in the counter capacity reach.

Claims

Electronic starting and protection device Claims: 1. Electronic Starting and protection device for igniting different fluorescent lamps Power consumption with preheatable electrodes and to switch off deactivated ones Fluorescent lamps, 'which both as a built-in part in a luminaire, and as a part a fluorescent lamp socket can be designed with an electronic one-way switch, in that the electronic one-way switch controls the fluorescent lamp controllable via one of three differently working flip-flops (1V, V, VI) Transistor (V 14) within a predetermined time - possibly under automatic tv'orllalu several ignition attempts - ignites.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that as an electronic one-way switch a thyristor (V2) or a power transistor ' the one used to lock high Voltages that occur when lighting fluorescent lamps occur, is suitable, is used.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the control part of the circuit, namely the transistor (V 14) controlling multivibrators (IV, V, VI) from a bistable (IV), astable (V) and monostable (VI) flip-flop.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the bistable multivibrator (IV) after it has been controlled by the astable multivibrator (via transistor V19) at transistor (V15) an output signal for the transistor (V14) delivers.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the periodic switching processes of the astable multivibrator (V) by feedback of the essentially rectangular output signal of the multivibrator via RC elements (R10 and C4; R11 and C5) to the control connections of the transistors (V23 or V22), which (via V21 and V22) provide an output signal for the transistor (V14).

6. The device according to claim 3, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the monostable multivibrator (VI) - after it has been triggered - a quasi-abile State from which the switchover to the stable state by feedback an output signal of the flip-flop via the control connections of the with the flip-flop pre-connected transistors (V24 and V25) and then the transistor (V25) Output signal for the transistor (V14) supplies.

7. Device according to claims 1-6, thereby g e k e n nz e i c h n e t that it is due to the different, on the ballast during the Switching on occurring voltages for fluorescent lamps with different power consumption suitable is.

8. Electronic starting and protection device for igniting fluorescent lamps different power consumption with preheatable electrodes and for switching off of deactivated fluorescent lamps, which can be used as a built-in part in a luminaire as can also be designed as part of a fluorescent lamp socket, with an electronic one One-way switch, indicated that the electronic one-way switch the fluorescent lamp can be controlled by a bistable flip-flop (IV) Transistor (V14) ignites, and the ignition is monitored by a counter whose Input pulses are derived from the supply system half-waves, whereby through Decoding of given counter readings with the help of control signals for the ignition attempts the one-way switch or for controlling a protective device are, by means of which the decoded signal at a certain count electronic one-way switch locks for the remaining duty cycle and also blocks the counter to prevent the counter capacity from being exceeded, which is only reset after the lamp circuit has been interrupted when it is switched on again and is released again.