DE3437514C2

DE3437514C2 -

Info

Publication number: DE3437514C2
Application number: DE19843437514
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. 8221 Stein De Klein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1990-09-20
Also published as: DE3437514A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer Entladungslampe und einem elektronischen Vorschaltgerät gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.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 DE 33 01 632 A1 bekannten Vorschaltgerät mit Wechselrichter und bistabiler Schalteinrichtung ist ein span nungsabhängig schaltendes Kippglied vorgesehen, an dessen Ein gang ein Speicherkondensator mit parallel geschaltetem Entlade widerstand liegt; diesem RC-Glied wird eine dem Lampenstrom proportionale Spannung zugeführt, die nur während der Zündver suche groß genug ist, um den Speicherkondensator soweit aufzu laden, daß das Kippglied anspricht und die Schalteinrichtung dadurch in den Störungszustand kippt und den Wechselrichter abschaltet.With a ballast known from DE 33 01 632 A1 Inverter and bistable switching device is a span depending on the switching switching element provided, at its on a storage capacitor with parallel discharge resistance lies; this RC element becomes the lamp current proportional voltage supplied only during the Zündver is looking large enough to open the storage capacitor load that the flip-flop responds and the switching device this tilts into the fault state and the inverter switches off.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Abschaltung des Vorschaltgerätes bei nicht zündender Lampe eine von einem anderen Abschaltkriterium Gebrauch machende weitere Lösung anzugeben.The present invention has for its object Switching off the ballast when the lamp does not ignite others making use of another switch-off criterion Specify solution.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentan spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the in patent claim 1 specified features solved.

An sich ist es bereits durch die Literaturstelle DE 31 27 876 A1 bekannt, einen zur Unterstützung des Zündvorgangs einer Gas entladungslampe vorgesehenen, an eine Hochspannungselektrode angeschlossenen Hochspannungsgenerator wahlweise über einen Zeitschalter am Ende der Zündzeit oder aber über einen Fotowi derstand nach erfolgreicher Zündung der Lampe abzuschalten. Abgesehen davon, daß hier der Hochspannungsgenerator unabhängig davon, ob ein Zündvorgang erfolgreich oder nicht erfolgreich ist, in jedem Falle am Ende eines Zündvorganges abgeschaltet wird, stellen der Zeitschalter und der Fotowiderstand zwei voneinander unabhängige Schaltelemente dar.In itself it is already through the literature DE 31 27 876 A1 known, one to support the ignition process of a gas Discharge lamp provided to a high voltage electrode connected high voltage generator optionally via a Time switch at the end of the ignition time or via a Fotowi switch off after successfully igniting the lamp. Apart from the fact that here the high voltage generator is independent whether an ignition process is successful or unsuccessful is switched off in any case at the end of an ignition process the timer and the photo resistor set two are independent switching elements.

Die Lichteintrittsfläche des optoelektrischen Wandlers ist über einen Lichtkanal, beispielsweise einen Lichtleiter, direkt an die Entladungslampe angekoppelt. Vorzugsweise ist der optoelek trische Wandler mit seiner Lichteintrittsfläche im Vorschaltge rät über einer Gehäuseöffnung angebracht und letztere im Leuch tengehäuse so angeordnet, daß die Lichteintrittsfläche gegen die Lampe gerichtet ist und zwischen der Gehäuseöffnung des Vorschaltgerätes und der Lampe liegende Gehäuse- und/oder Spie gelteile entsprechende, fluchtende Öffnungen aufweisen, so daß das Licht der Lampe direkt auf die Lichteintrittsfläche des Wandlers fallen kann.The light entry surface of the optoelectric converter is over directly to a light channel, for example a light guide the discharge lamp is coupled. The optoelek is preferred trical converter with its light entry surface in the ballast advises above a case opening and the latter in the lamp tengehäuse arranged so that the light entry surface against the lamp is directed and between the housing opening of the Ballast and the lamp lying housing and / or game gel parts have corresponding, aligned openings, so that the light of the lamp directly onto the light entry surface of the Converter may 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 Serve photocell as well as photodiodes or phototransistors; it is crucial that with the help of a luminous flux of Lamp dependent signal can be generated.

Bei der Erfindung kann die vom Wandler gelieferte Spannung nicht direkt zur Abschaltung bei nicht zündender Lampe verwen det 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 charak teristische Spannung liegt.In the invention, the voltage supplied by the converter can do not use directly to switch off the lamp if it does not ignite be detected because the voltage when the lamp is ignited is greater than at non-igniting lamp. In the invention is therefore a Logic element provided, which then ensures a shutdown, when connected to an RC element connected to the converter Expiration of an ignition interval specified by a timer not yet high enough, for a lit lamp charak teristic tension.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes nach dem Patent anspruch 1 sind in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben.Appropriate configurations of the object according to the patent Claim 1 are specified in claims 2 and 3.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fi gur näher erläutert: An embodiment of the invention is based on the Fi explained in more detail:

Von dem elektronischen Vorschaltgerät ist in der Figur ledig lich die bistabile Schalteinrichtung S und der Wechselrichter W dargestellt, der von einer nicht gezeigten Gleichspannungsquel le mit den Klemmen P, N gespeist wird und an den ein Lastkreis mit einer Entladungslampe E mit heizbaren Elektroden, einem Serienresonanzkreis mit einem Kondensator C 1 und einer Drossel L 1, und einem Entkoppel kondensator C 2 in Serienschaltung angeschlossen ist; der Kondensator C 1 des Serienresonanzkreises liegt dabei zwi schen den Elektroden der Entladungslampe.From the electronic ballast, the figure shows only the bistable switching device S and the inverter W , which is fed by a DC voltage source (not shown) with the terminals P , N and to which a load circuit with a discharge lamp E with heatable electrodes, a series resonant circuit with a capacitor C 1 and a choke L 1 , and a decoupling capacitor C 2 is connected in series; the capacitor C 1 of the series resonant circuit lies between the electrodes of the discharge lamp.

Der Wechselrichter W enthält im wesentlichen zwei abwech selnd leitende Transistoren T 1, T 2, von denen der eine - T2 - zwischen dem vorerwähnten Lastkreis und der Gleich spannungsquelle und der andere - T1 - parallel zu dem Lastkreis geschaltet ist. Im Steuerkreis jedes dieser Transistoren ist eine Sekundärwicklung L 21, L 22 eines Sättigungstransformators angeordnet, dessen Primärwick lung L 20 im Lastkreis liegt. Schaltung und Arbeitsweise eines solchen Wechselrichters gehören zum Stand der Tech nik und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.The inverter W essentially comprises two abwech nately type transistors T 1, T 2, of which one - T2 - voltage source between the aforementioned load circuit and the DC and the other - is connected in parallel with the load circuit - T1. In the control circuit of each of these transistors, a secondary winding L 21 , L 22 of a saturation transformer is arranged, the primary winding L 20 lies in the load circuit. The circuit and mode of operation of such an inverter belong to the state of the art and require no further explanation.

Die bistabile Schalteinrichtung S enthält als Schaltglied T 3 einen Thyristor, dessen Schaltstrecke einerseits über eine Diode D 2 einer weiteren Wicklung L 23 des Sättigungs transformators und über einen Widerstand R 2 einem Zünd kondensator C 3 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 R 1 geführt ist.The bistable switching device S contains as a switching element T 3 a thyristor, the switching path on the one hand via a diode D 2 of a further winding L 23 of the saturation transformer and via a resistor R 2 an ignition capacitor C 3 is connected in parallel; furthermore, the switching path lies in a holding circuit which is led by the direct voltage source - P , N - via one of the electrodes of the discharge lamp E and a resistor R 1 .

Der Zündkondensator C 3 liegt über eine Diode D 1 parallel zur Schaltstrecke des Transistors T 2 und über einen Wi derstand R 3 und eine spannungsabhängige Schaltdiode T 4 parallel zur Steuerstrecke von T 2: Er kann sich daher nach dem Anschalten der Gleichspannung an den Wechselrich ter über die Widerstände R 1, R 2 soweit aufladen, bis die Schaltdiode T 4 durchschaltet und er sich über die Steuer strecke von T 2 entladen kann. Der Wechselrichter schwingt dann an, wobei der Zündkondensator C 3 über D 1 ständig entladen wird. The ignition capacitor C 3 is connected via a diode D 1 in parallel to the switching path of transistor T 2 and via a resistor R 3 and a voltage-dependent switching diode T 4 in parallel with the control path of T 2 : it can therefore ter after switching on the DC voltage to the inverter Charge through the resistors R 1 , R 2 until the switching diode T 4 switches through and it can discharge itself from the control section of T 2 . The inverter then vibrates, with the ignition capacitor C 3 being continuously discharged via D 1 .

Bei nicht zündender Lampe erhält der Thyristor T 3 an sei ner Steuerstrecke ein Auslösesignal, durch das er in den leitenden Zustand kippt, in dem er durch den Haltestrom kreis solange gehalten wird, bis die Entladungslampe ge wechselt und dadurch der Haltestromkreis unterbrochen wird. Bei gezündetem Thyristor T 3 ist die Wicklung L 23 des Sättigungstransformators kurzgeschlossen, so daß der Wechselrichter nicht schwingen kann. Ferner kann sich auch der Zündkondensator C 3 nicht mehr aufladen.If the lamp does not ignite, the thyristor T 3 receives a trigger signal on its control path, by which it tilts into the conductive state, in which it is held by the holding current circuit until the discharge lamp changes and the holding circuit is thereby interrupted. When the thyristor T 3 is ignited, the winding L 23 of the saturation transformer is short-circuited, so that the inverter cannot oscillate. Furthermore, the ignition capacitor C 3 can no longer charge.

Das Auslösesignal für T 3 wird vom Ausgang eines UND-Glie des U mit zwei invertierenden Eingängen a′, b′ geliefert. Der eine Eingang - a′ - ist an den Ausgang eines monosta bilen Kippgliedes M angeschlossen, das eingangsseitig über einen Kondensator C 5 an die Gleichspannungsquelle P, N angeschlossen ist: Es wird somit beim Anschalten der Gleichspannung gesetzt und liefert von da bis zum Rück kippzeitpunkt ein Signal, dessen Dauer ein Zündintervall definiert. Da dieses Signal an einem invertierenden Ein gang des UND-Gliedes liegt, ist dieses während dieses Zündintervalles gesperrt. Mit anderen Worten: Während des Zündintervalles wird der Zustand der Entladungslampe nicht abgefragt.The trigger signal for T 3 is supplied by the output of an AND gate of the U with two inverting inputs a ', b '. One input - a ' - is connected to the output of a monostable flip-flop M , which is connected on the input side via a capacitor C 5 to the DC voltage source P , N : It is thus set when the DC voltage is switched on and supplies the tipping point from there until the return a signal, the duration of which defines an ignition interval. Since this signal is due to an inverting input of the AND gate, this is blocked during this ignition interval. In other words: the state of the discharge lamp is not queried during the ignition interval.

Der zweite invertierende Eingang - b′ - des UND-Gliedes ist über ein Kippglied in Form einer Zener-Diode T 5 an einen Speicherkondensator C 4 angeschlossen, dem ein Ent ladewiderstand R 4 parallel geschaltet ist und der an die elektrischen Klemmen des optoelektrischen Wandlers in Form eines Fotoelementes G angeschlossen ist. Die opti sche Ankopplung des Fotoelementes G an die Entladungslam pe E über einen Lichtkanal K ist angedeutet.The second inverting input - b ' - of the AND gate is connected via a flip-flop in the form of a Zener diode T 5 to a storage capacitor C 4 , which is connected in parallel with a charging resistor R 4 and which is connected to the electrical terminals of the optoelectric converter in Form of a photo element G is connected. The optical coupling of the photo element G to the discharge lamp E via a light channel K is indicated.

Wegen des Entladewiderstandes R 4 ist die Spannung an dem Speicherkondensator C 4 bei gezündeter Lampe höher als während der Zündphase. Das RC-Glied und die Ansprech schwelle des Kippgliedes T 5 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 Auslöse signal an den Thyristor T 3 abgeben.Because of the discharge resistance R 4 , the voltage across the storage capacitor C 4 when the lamp is ignited is higher than during the ignition phase. The RC element and the response threshold of the flip-flop T 5 are dimensioned so that the flip-flop only delivers an output signal when the lamp has ignited. Since this output signal is also at an inverting input of the AND gate U , this can therefore not give a trigger signal to the thyristor T 3 even when the lamp is lit.

Die für die Abgabe eines Auslösesignales und damit für die Abschaltung des Wechselrichters notwendige UND-Bedin gung ist folglich nur dann erfüllt, wenn nach dem Ende des Zündinvervalles - kein Signal an a′ - die Entladungs lampe noch nicht gezündet hat und somit auch an dem Ein gang b′ kein Signal anliegt.The AND condition necessary for emitting a trigger signal and thus for switching off the inverter is consequently only fulfilled if, after the end of the ignition interval - no signal to a ' - the discharge lamp has not yet ignited and thus also to the on gang b 'there is no signal.

Claims

1. Luminaire with a discharge lamp ( E ) and an electronic ballast's, which contains a lamp-feeding inverter ( W ) and a bistable switching device ( S ) with a switching element ( T 3 ) and a control circuit for the switching element, the switching element ( T 3 )
has an operating state in which the inverter is switched on,
has a fault condition in which the inverter is switched off,
has a holding circuit via which it keeps in the fault state, and wherein
the control circuit provides a trigger signal for the switching element ( T 3 ) when the lamp is incapable of ignition, by means of which it is controlled in the fault state, characterized in that
that the control circuit determines the inability of the lamp to ignite by simultaneously querying the end of the ignition time and the presence or absence of the light emission of the lamp ( E ) at this point in time,
that the control circuit contains a storage capacitor ( C 4 ) with a discharge resistor ( R 4 ) connected in parallel and a flip-flop ( T 5 ) controlled by the voltage at the storage capacitor ( C 4 ), these components being dimensioned such that the flip-flop ( T 5 ) only provides an output signal at its output when the lamp is lit,
that the RC element from the storage capacitor ( C 4 ) and the discharge resistor ( R 4 ) has an optoelectric converter ( G ) connected in parallel, the light entry surface of which is optically coupled to the lamp via a light channel ( K ),
that the control circuit contains a timing element ( M ), which is set when the inverter is switched on and supplies a signal defining an ignition interval at its output,
and that the control circuit contains a logic element ( U ) which is arranged between the control input of the switching element ( T 3 ) and the output of the timing element ( M ) and that of the flip-flop element ( T 5 ) and which controls the switching element ( T 3 ) only in the fault state, if no output signal is pending at the output of the flip-flop ( T 5 ) after the ignition interval.

2. Luminaire according to claim 1, characterized in that the logic element is an AND gate with two inverting inputs ( a ', b ') and the timing element is a monostable multivibrator whose output is connected to one of the inputs of the AND gate.

3. Luminaire according to claim 2, characterized in that the flip-flop ( T 5 ) is a Zener diode.