DE3437514A1

DE3437514A1 - Luminaire having a discharge lamp and an electronic ballast unit

Info

Publication number: DE3437514A1
Application number: DE19843437514
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. 8221 Stein Klein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1986-04-17
Also published as: DE3437514C2

Abstract

It is known for the electronic ballast unit to be switched off by a bistable switching device if the lamp has not started. According to E-PS 0,050,131, a multivibrator is used for this purpose which switches as a function of voltage and has an RC element on the input side which is charged by voltage pulses derived from the lamp current. According to the present invention, an optoelectric transducer (P) is provided which is connected on one side to the RC element and is coupled on the other side to the discharge lamp (E), via a light duct. A logic circuit (M, U) ensures that the switching device (S) is controlled into the malfunction state only when the lamp (E) has not yet started after a starting interval which is predetermined by a timer (M). <IMAGE>

Description

Leuchte mit einer Entladungslampe und einem elektronischenLuminaire with a discharge lamp and an electronic one

Vorschaltgerät Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer Entladungslampe und einem elektronischen Vorschaltgerat gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.Ballast The invention relates to a lamp with a discharge lamp and an electronic ballast according to the preamble of claim 1.

Bei einem aus der E-PS O 050 131 bekannten Vorschaltgerät mit Wechselrichter und bistabiler Schalteinrichtung ist ein spannungsabhängig schaltendes Kippglied vorgesehen, an dessen Eingang ein Speicherkondensator mit parallel geschaltetem Entladewiderstand liegt; diesem RC-Glied wird eine dem Lampenstrom proportionale Spannung zugeführt, die nur während der Zündversuche groß genug ist, um den Speicherkondensator soweit aufzuladen, daß das Kippglied anspricht und die Schalteinrichtung dadurch in den Störungszustand kippt und den Wechselrichter abschaltet.In the case of a ballast with inverter known from E-PS O 050 131 and bistable switching device is a voltage-dependent switching trigger element provided, at the input of which a storage capacitor connected in parallel Discharge resistance is located; this RC element is proportional to the lamp current Voltage is supplied which is large enough to run the storage capacitor only during the ignition attempts to the extent that the flip-flop responds and the switching device thereby switches to the fault state and switches off the inverter.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abschaltung des Vorschaltgerätes bei nicht zündender Lampe von einer anderen Größe abhängig zu machen.The present invention is based on the task of switching off of the ballast depends on a different size when the lamp does not ignite close.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet; sie beruht darauf, daß unmittelbar das Licht der Lampe ausgewertet wird.The inventive solution to this problem is characterized in claim 1; it is based on the fact that the light from the lamp is evaluated immediately.

Hierzu ist ein fotoelektrischer Wandler vorgesehen, dessen Lichteintrittsfläche über einen Lichtkanal, beispielsweise einen Lichtleiter, direkt an die Entladungslampe an- gekoppelt ist. Vorzugsweise ist der lichtelektrische Wandler mit seiner Lichteintrittsfläche im Vorschaltgerät über einer Gehäuseöffnung angebracht und letztere im Leuchtengehäuse so angeordnet, daß die Lichteintritsfläche gegen die Lampe gerichtet ist und zwischen der Gehäuseöffnung des Vorschaltgerätes und der Lampe liegende Gehäuse- und/oder Spiegelteile entsprechende, fluchtende Öffnungen aufweisen, so daß das Licht der Lampe direkt auf die Lichteintrittsfläche des Wandlers fallen kann.For this purpose, a photoelectric converter is provided, the light entry surface of which via a light channel, for example a light guide, directly to the discharge lamp at- is coupled. The photoelectric converter is preferably mounted with its light entry surface in the ballast over a housing opening and the latter arranged in the luminaire housing so that the light entry surface against the lamp is directed and between the housing opening of the ballast and the housing and / or mirror parts lying on the lamp corresponding, aligned openings have so that the light from the lamp directly onto the light entry surface of the converter can fall.

Als optoelektrischer Wandler kann ein Fotowiderstand, eine Fotozelle ebenso dienen wie Fotodioden oder Fototransistoren; entscheidend ist, daß mit dessen Hilfe ein vom Lichtstrom der Lampe abhängiges Signal erzeugbar ist.A photo resistor, a photo cell, can be used as an opto-electrical converter also serve as photodiodes or phototransistors; it is crucial that with that Help a signal dependent on the luminous flux of the lamp can be generated.

Bei der Erfindung kann die vom Wandler gelieferte Spannung nicht direkt zur Abschaltung bei nicht zündender Lampe verwendet werden, da die Spannung bei gezündeter Lampe größer als bei nicht zündender Lampe ist. Bei der Erfindung ist daher ein Logikglied vorgesehen, das für eine Abschaltung dann sorgt, wenn an einem an den Wandler angeschlossenen RC-Glied nach Ablauf eines durch ein Zeitglied vorgegebenen Zündintervalles noch keine ausreichend hohe, für eine gezündete Lampe charakteristische Spannung liegt.In the invention, the voltage supplied by the converter cannot be direct can be used to switch off the lamp when the lamp does not ignite, since the voltage is at ignited lamp is larger than when the lamp does not ignite. In the invention is therefore a logic element is provided which then ensures a shutdown when at one RC element connected to the converter after a predetermined time has elapsed The ignition interval is not yet sufficiently high, which is characteristic of an ignited lamp Tension lies.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert: Von dem elektronischen Vorschaltgerät ist in der Figur lediglich die bistabile Schalteinrichtung S und der Wechselrichter W dargestellt, der von einer nicht gezeigten Gleichspannungsquelle mit den Klemmen P, N gespeist wird und an den ein Lastkreis mit einer Entladungslampe E mit heizbaren Elektroden, einem Serienresonanzkreis mit einem Kondensator C1 und einer Drossel L1, und einem Entkoppelkondensator C2 in Serienschaltung angeschlossen ist; der Kondensator C1 des Serienresonanzkreises liegt dabei zwischen den Elektroden der Entladungslampe.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the figure explained: Only the electronic ballast is shown in the figure bistable switching device S and the inverter W shown by a DC voltage source, not shown, is fed to the terminals P, N and on a load circuit with a discharge lamp E with heatable electrodes, a series resonance circuit with a Capacitor C1 and a choke L1, and a decoupling capacitor C2 is connected in series; the capacitor C1 of the series resonant circuit lies between the electrodes of the discharge lamp.

Der Wechselrichter W enthält im wesentlichen zwei abwechselnd leitende Transistoren T1, T2, von denen der eine - T2 - zwischen dem vorerwähnten Lastkreis und der Gleichspannungsquelle und der andere - T1 - parallel zu dem Lastkreis geschaltet ist. Im Steuerkreis jedes dieser Transistoren ist eine Sekundärwicklung L21, L22 eines Sättigungstransformators angeordnet, dessen Primärwicklung L20 im Lastkreis liegt. Schaltung und Arbeitsweise eines solchen Wechselrichters gehören zum Stand der Technik und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.The inverter W essentially contains two alternately conductive Transistors T1, T2, one of which - T2 - between the aforementioned load circuit and the DC voltage source and the other - T1 - connected in parallel to the load circuit is. In the control circuit of each of these transistors is a secondary winding L21, L22 a saturation transformer arranged, the primary winding L20 in the load circuit lies. The circuit and mode of operation of such an inverter are part of the stand technology and do not require any further explanation.

Die bistabile Schalteinrichtung S enthält als Schaltglied T3 einen Thyristor, dessen Schaltstrecke einerseits über eine Diode D2 einer weiteren Wicklung L23 des Sättigungstransformators und über einen Widerstand R2 einem Zündkondensator C3 parallel geschaltet ist; ferner liegt die Schaltstrecke in einem Haltestromkreis, der von der Gleichspannungsquelle - P, N - über eine der Elektroden der Entladungslampe E und einen Widerstand Rl geführt ist.The bistable switching device S contains a switching element T3 Thyristor, whose switching path on the one hand via a diode D2 of a further winding L23 of the saturation transformer and an ignition capacitor via a resistor R2 C3 is connected in parallel; Furthermore, the switching path is in a holding circuit, that from the DC voltage source - P, N - via one of the electrodes of the discharge lamp E and a resistor Rl is performed.

Der Zündkondensator C3 liegt über eine Diode Dl parallel zur Schaltstrecke des Transistors T2 und über einen Widerstand R3 und eine spannungsabhängige Schaltdlode T4 parallel zur Steuerstrecke von T2: Er kann sich daher nach dem Anschalten der Gleichspannung an den Wechselrichter über die Widerstände R1, R2 soweit aufladen, bis die Schaltdiode T4 durchschaltet und er sich über die Steuerstrecke von T2 entladen kann. Der Wechselrichter schwingt dann an, wobei der Zündkondensator C3 über D1 ständig entladen wird.The ignition capacitor C3 is parallel to the switching path via a diode Dl of the transistor T2 and a resistor R3 and a voltage-dependent switching diode T4 parallel to the control path from T2: It can therefore switch itself on after switching on the Charge the DC voltage to the inverter via the resistors R1, R2 until until the switching diode T4 turns on and it discharges via the control path from T2 can. The inverter then starts to oscillate, with the ignition capacitor C3 via D1 is constantly being discharged.

Bei nicht zündender Lampe erhält der Thyristor T3 an seiner Steuerstrecke ein Auslösesignal, durch das er in den leitenden Zustand kippt, in dem er durch den Haltestromkreis solange gehalten wird, bis die Entladungslampe gewechselt und dadurch der Haltestromkreis unterbrochen wird. Bei gezündetem Thyristor T3 ist die Wicklung L23 des Sättigungstransformators kurzgeschlossen, so daß der Wechselrichter nicht schwingen kann. Ferner kann sich auch der Zündkondensator C3 nicht mehr aufladen.When the lamp does not ignite, the thyristor receives T3 on its control path a trigger signal, through which it toggles into the conductive state, in which it through the holding circuit is held until the discharge lamp is changed and thereby the holding circuit is interrupted. When the thyristor T3 is triggered, the Winding L23 of the saturation transformer short-circuited so that the inverter cannot vibrate. Furthermore, the ignition capacitor C3 can no longer be charged.

Das Auslösesignal für T3 wird vom Ausgang eines UND-Cliedes U mit zwei invertierenden Eingängen a', b' geliefert.The trigger signal for T3 is from the output of an AND element U with two inverting inputs a ', b' supplied.

Der eine Eingang - a' - ist an den Ausgang eines monostabilen Kippgliedes M angeschlossen, das eingangsseitig über einen Kondensator C5 an die Gleichspannungsquelle P, N angeschlossen ist: Es wird somit beim Anschalten der Gleichspannung gesetzt und liefert von da bis zum Rückkippzeitpunkt ein Signal, dessen Dauer ein Zündintervall definiert. Da dieses Signal an einem invertierenden Eingang des UND-Gliedes liegt, ist dieses während dieses Zündintervalles gesperrt. Mit anderen Worten: Während des Zündintervalles wird der Zustand der Entladungslampe nicht abgefragt.One input - a '- is connected to the output of a monostable flip-flop M connected, the input side via a capacitor C5 to the DC voltage source P, N is connected: It is set when the DC voltage is switched on and supplies a signal from then to the point in time of tipping back, the duration of which is an ignition interval Are defined. Since this signal is at an inverting input of the AND element, this is blocked during this ignition interval. In other words: during of the ignition interval, the status of the discharge lamp is not queried.

Der zweite invertierende Eingang - b' - des UND-Gliedes ist über ein Kippglied in Form einer Zener-Diode T5 an einen Speicherkondensator C4 angeschlossen, dem ein Entladewiderstand R4 parallel geschaltet ist und der an die elektrischen Klemmen des optoelektrischen Wandlers in Form eines Fotoelementes P angeschlossen ist. Die optische Ankopplung des Fotoelementes P an die Entladungslampe E über einen Lichtkanal K ist angedeutet.The second inverting input - b '- of the AND gate is via a Flip-flop in the form of a Zener diode T5 connected to a storage capacitor C4, to which a discharge resistor R4 is connected in parallel and to the electrical Terminals of the opto-electrical converter in the form of a photo element P connected is. The optical coupling of the photo element P to the discharge lamp E via a Light channel K is indicated.

Wegen des Entladewiderstandes R4 ist die Spannung an dem Speicherkondensator C4 bei gezündeter Lampe höher als während der Zündphase. Das RC-Glied und die Ansprechschwelle des Kippgliedes T5 sind so bemessen, daß das Kippglied nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn die Lampe gezündet hat. Da dieses Ausgangssignal ebenfalls an einem invertierenden Eingang des UND-Gliedes U liegt, kann dieses also auch bei gezündeter Lampe kein Auslösesignal an den Thyristor T3 abgeben.Because of the discharge resistor R4, the voltage is across the storage capacitor C4 higher than when the lamp is lit. during the ignition phase. The RC element and the response threshold of the flip-flop T5 are dimensioned so that the flip-flop only provides an output signal when the lamp has ignited. Because this output signal is also at an inverting input of the AND element U, so this can Do not send a trigger signal to the thyristor T3 even when the lamp is ignited.

Die für die Abgabe eines Auslösesignales und damit für die Abschaltung des Wechselrichters notwendige UND-Bedingung ist folglich nur dann erfüllt, wenn nach dem Ende des Zündinvervalles - kein Signal an a' - die Entladungslampe noch nicht gezündet hat und somit auch an dem Eingang b' kein Signal anliegt.The one for the delivery of a trigger signal and thus for the shutdown The AND condition necessary for the inverter is therefore only fulfilled if after the end of the ignition interval - no signal at a '- the discharge lamp still has not ignited and therefore no signal is present at input b 'either.

Begriffsliste Leuchte E Entladungslampe Elektronisches Vorschaltgerät W Wechselrichter S Schalteinrichtung T3 Schaltglied Betriebszustand Störungszustand Haltestromkreis Steuerkreis Auslösesignal C4 Speicherkondensator R4 Entladewiderstand T5 Kippglied Ausgangssignal M Zeitglied Zündintervall P Optoelektrischer Wandler Lichteintrittsfläche K LichtkanalList of terms Luminaire E Discharge lamp Electronic ballast W Inverter S Switching device T3 Switching element Operating status Fault status Holding circuit Control circuit Trigger signal C4 Storage capacitor R4 Discharge resistor T5 flip-flop output signal M timing element firing interval P opto-electrical converter Light entry surface K light channel

Claims

Claims lamp with a discharge lamp (E) and an electronic one Ballast, an inverter (W) feeding the lamp and a bistable Switching device (S) with a switching element (T3) contains an operating state in which the inverter is switched on, which has a fault state, in which the inverter is shut down that has a holding circuit over which it keeps in the fault state and which has a control circuit through which it receives a trigger signal through which it goes into the fault state if the lamp cannot ignite is controlled, characterized in that an opto-electrical converter (P) is provided whose light entry surface is optically connected to the lamp via a light channel (K) is coupled that the switching device (S) has a storage capacitor (C4) parallel-connected discharge resistor (R4) and a flip-flop (T5), wherein these components are dimensioned so that the flip-flop (T5) only when the lamp is ignited at its output provides an output signal that the switching device (S) a Contains timer (M) that is set when the inverter is switched on and supplies a signal defining an ignition interval at its output, and that between the control circuit of the switching element (T3) and the output of the timing element (M) and that of the flip-flop element (T5), a logic element (U) is connected in such a way that the switching element (T3) is only controlled in the fault state if at the output of the flip-flop (T5) there is still no output signal after the ignition interval has elapsed.

2. Luminaire according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the logic element is an AND element with two inverting inputs (a ', b') and the timing element is a monostable multivibrator, the output of which is connected to one of the inputs of the AND element is connected.

3. Lamp according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the flip-flop (T5) is a voltage-dependent conductive diode.