DE3902785A1 - Circuit device for controlling the power of illumination systems - Google Patents

Circuit device for controlling the power of illumination systems

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Wolfgang Dipl Ing Renner
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HELLUX LEUCHTEN
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
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    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3924Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by phase control, e.g. using a triac

Abstract

The present invention relates to a circuit arrangement for controlling the power of illumination systems which are preferably fitted with discharge lamps - primarily high-pressure mercury- and sodium-discharge lamps. It is the object of the invention to create the possibility of optimum reduction of the power of street lighting systems with simple means by means of a circuit of simple design, and at the same time the changeover from full-load operation to reduced power, this value being continuously preselectable within certain limits, can be carried out automatically, triggered by a simple on/off command, preferably in such a way that a supply voltage phase is connected thereto or disconnected. The invention consists in that the control circuit of the phase-gating circuit has a regulating circuit and a circuit for the reduction of the lamp power, in that the circuit for the reduction of the lamp power is designed so that the phase gating can be slowly shifted continuously in very small steps, and in that the regulating circuit is designed so that it can influence the phase-gating circuit (1) in the state of reduced lamp power for producing regulating effects which oppose the supply voltage fluctuations, so that the lamp power which has been set to the reduced state is kept constant.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung von Beleuchtungsanlagen, die vorzugsweise mit Entladungslampen - in erster Linie Quecksilber- und Natriumdampf-Hochdrucklampen - bestückt sind.The present invention relates to a circuit arrangement for power control of lighting systems, the preferably with discharge lamps - primarily High pressure mercury and sodium vapor lamps - equipped are.

Es bestehen Forderungen nach Energie- und Kostenein­ sparung auch bei Beleuchtungsanlagen, insbesondere Straßenbeleuchtungsanlagen. Vornehmlich in den ver­ kehrsarmen Nachtstunden ist es wünschenswert und in vielen Fällen auch bereits Praxis, das Beleuchtungs­ stärkeniveau zu reduzieren und somit Energiekosten einzusparen.There are demands for energy and costs saving also in lighting systems, in particular Street lighting systems. Mainly in the ver low-sweeping night hours it is desirable and in many cases already practice, the lighting to reduce starch levels and thus energy costs save.

Die einfachste und wohl auch verbreitetste Methode hierzu besteht darin, jede zweite Brennstelle einfach abzuschalten, so daß nur noch die Hälfte der vorhande­ nen Lampen ganznächtig in Betrieb ist. Bei zwei- und mehrflammigen Leuchten ist dieses Verfahren in der Tat wegen seiner bestechenden Einfachheit vielfach un­ übertreffbar. Sehr viel problematischer wird es dagegen im Falle von einlampigen Leuchten, wo dann jede zweite Leuchte komplett abgeschaltet werden muß. We­ gen des dann quasi verdoppelten Leuchtenabstandes ist die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen, kontinuier­ lichen Lichtniveaus in aller Regel nicht mehr möglich, so daß die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird. Es kommt zu ausgeprägten Hell-Dunkel-Zonen; wodurch das Auge des die Straße befahrenden Kraftfahrers strapaziert wird und in den Dunkelzonen Hindernisse oder Fußgänger auf der Fahrbahn oft erst zu spät erkannt werden. Aus diesem Grunde wird dieses Prinzip abgelehnt. Es ent­ spricht auch nicht den geltenden Richtlinien.The simplest and probably the most common method to do this is simply every second focal point switch off, so that only half of the existing lamps is in operation all night. At two and This process is used in multi-flame lights Often did because of its captivating simplicity surpassable. However, it becomes much more problematic in the case of single lamp lights, where each  second lamp must be switched off completely. We of the then doubled luminaire spacing maintaining a steady, continuous light levels are generally no longer possible, so that road safety is compromised. It there are pronounced chiaroscuro zones; whereby that Eye of the motorist driving on the road strained and obstacles or pedestrians in the dark are often recognized too late on the road. Out this principle is therefore rejected. It ent also doesn't speak the applicable guidelines.

Zur Leistungsreduktion ist es bei Entladungslampen be­ kannt, die ohnehin ein strombegrenzendes Vorschaltgerät (Drosselspule) benötigen, durch Variation dieser Vor­ schaltimpedanz die Energieaufnahme der Lampe zu beein­ flussen. In der Regel wird hierzu eine Zusatzimpedanz in Reihe zu der vorhandenen Vorschaltdrossel verwendet, welche durch ein Relais überbrückt werden kann. Auf diese Weise können zwei Betriebszustände geschaltet werden: einmal der Vollastbetrieb (mit Vorschaltgerät allein), das andere Mal ein Betrieb mit reduzierter Leistung (Zusatzimpedanz in Reihe).To reduce the power it is with discharge lamps knows, which is a current-limiting ballast anyway (Choke coil) by varying this before switching impedance to affect the energy consumption of the lamp rivers. As a rule, an additional impedance is used for this used in series with the existing ballast choke, which can be bridged by a relay. On this way two operating states can be switched be: once full load operation (with ballast alone), the other time an operation with reduced Power (additional impedance in series).

Das Verfahren ist einfach und wirkungsvoll, besitzt aber auch verschiedene Nachteile. So ist in aller Regel nur die starre Schaltung von zwei Betriebszuständen möglich; eine tatsächliche Leistungssteuerung mit stufenloser Wahl des Absenkungsgrades wie auch ein kontinuierlicher Übergang zwischen den jeweiligen Endzuständen ist ent­ weder gar nicht oder nur mit einem unvertretbar hohen Aufwand hiermit realisierbar. Der Augenblick des Überganges von voller Leistung auf reduzierte Leistung ist mit einem Helligkeitssprung verbunden, der Autofahrer irri­ tieren kann.The process is simple and effective, but it has also various disadvantages. This is usually only the rigid switching of two operating states possible; an actual power control with stepless Choice of the degree of reduction as well as a continuous The transition between the respective final states is complete either not at all or only with an unacceptably high Effort can be achieved with this. The moment of transition  from full power to reduced power is with connected to a jump in brightness, the driver irri animals can.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Tatsache, daß die Lampen mit eingeschalteter Zusatzimpedanz nach Strom­ unterbrechungen nur schwer wieder starten; zumindest er­ gibt sich aufgrund des reduzierten Anlaufstromes eine im Vergleich zum Normalbetrieb erheblich verlängerte Anlaufzeit.Another disadvantage arises from the fact that the lamps with the additional impedance switched on according to current difficult to restart interruptions; at least he is due to the reduced starting current in the Start-up time considerably extended compared to normal operation.

Ferner verhält es sich nachteilig, daß dieses Verfahren zur Leistungsreduktion streng an eine ganz bestimmte je­ weilige Lampentype angepaßt werden muß. Es ist also sinn­ gemäß praktisch nicht möglich, ein nach diesem System ar­ beitendes Leistungsreduziergerät zu schaffen, welches für verschiedene Lampentypen oder Leistungsstufen gleichermaßen verwendbar (kompatibel) ist oder welches ggf. auch als Gruppengerät für den gemeinsamen Parallelbetrieb von mehre­ ren Lampen eingesetzt werden kann.It is also disadvantageous that this method to reduce performance strictly to a very specific one because lamp type must be adapted. So it makes sense according to practically not possible, ar according to this system to create processing power reducing device which for different lamp types or power levels equally can be used (compatible) or which one can also be used as Group device for the joint parallel operation of several ren lamps can be used.

Schon seit längerer Zeit gibt es deshalb auch elektronische Leistungssteuergeräte, die nach dem bekannten Prinzip der Phasenanschnittsteuerung arbeiten. Hierbei wird unter Beibehaltung der normalen Vorschaltdrossel durch Verän­ derung des Stromflußwinkels mittels elektronischer Bauelemente (Thyristoren, Triacs) die Leistungsaufnahme der Entladungslampen gesteuert oder geregelt. Die Zündwinkel­ steuerung für den bzw. die Leistungshalbleiter erfolgt hierbei vorzugsweise mittels eines integrierten elektro­ nischen Schaltkreises; wobei die Leistungsaufnahme der angeschlossenen Last durch eine bequem zu handhabende nie­ drige Gleichspannung am Stelleingang des Bausteins (z. B. von 0 . . . 6 Volt), z. B. mit Hilfe eines Potentio­ meters, praktisch verlustlos gesteuert werden kann.That is why electronic systems have been around for a long time Power control devices based on the well-known principle of Phase control operate. Here is under Maintaining the normal ballast choke through changes change of the current flow angle by means of electronic components (Thyristors, triacs) the power consumption of the Discharge lamps controlled or regulated. The firing angles control for the power semiconductor (s) takes place here preferably by means of an integrated electro African circuit; the power consumption of the connected load through a convenient to handle never  third DC voltage at the control input of the block (e.g. from 0 ... 6 volts), e.g. B. with the help of a potentio meters, can be controlled practically without loss.

Gewisse Probleme im Zusammenhang mit der Steuerung von Entladungslampen (insbesondere von Hochdrucklampen ohne extern heizbare Elektroden) mittels Phasenanschnittver­ fahren können sich daraus ergeben, daß infolge der sich mit abnehmendem Stromflußwinkel systembedingt verbrei­ ternden stromlosen Pausen die Lampen mitunter zum Ver­ löschen neigen. Das Erreichen eines ähnlich breiten Regel­ umfangs wie bei Glüh- bzw. Leuchtstofflampendimmern (mit kontinuierlicher Elektrodenvorheizung) ist daher mit Hochdrucklampen nur schwer bzw. mit einem hohen schaltungstechnischen Aufwand möglich; vor allem des­ halb, weil deren Elektroden mit abnehmendem Strom immer kühler und damit schwerer emissionsfähig werden.Certain problems related to controlling Discharge lamps (especially of high pressure lamps without externally heated electrodes) by means of phase gating drive can result from the fact that as a result with decreasing current flow angle, widen according to the system the current-free breaks sometimes turn the lamps into ver tend to delete. Reaching a similarly broad rule circumferentially as with incandescent or fluorescent lamp dimmers (with continuous electrode preheating) is therefore with high pressure lamps difficult or with a high circuitry effort possible; especially that half because their electrodes with decreasing current become cooler and therefore more difficult to emit.

Das ist für den Fall der Straßenbeleuchtung meist von geringerer Bedeutung, da der Grad der Leistungsabsenkung sich in einem Rahmen bewegt, der bei den meisten Lampen noch zu keinerlei nennenswerten Schwierigkeiten führt.In the case of street lighting, this is mostly from less important because of the level of performance reduction moves in a frame that most lamps still does not lead to any noteworthy difficulties.

Die bekannten elektronischen Phasenanschnittschaltungen können zur stufenlosen Helligkeitssteuerung von Entladungs­ lampen ausgelegt sein. Diese weisen den Nachteil auf, daß die zur Leistungseinstellung erforderliche variable Steuergleichspannung für den Zündimpulsgenerator ent­ weder über ein Potentiometer oder mittels externer Steuer­ geräte zugeführt werden muß. So ist z. B. in der europä­ ischen Patentschrift 00 03 528 eine Schaltungsanordnung beschrieben, bei der unter vergleichsweise hohem zusätz­ lichem Aufwand eine Helligkeitssteuerung von Natrium- und Quecksilberdampf-Hochdrucklampen bis herab zu etwa 3% ihres Nennlichtstroms möglich sein soll, was unter den Aspekten von Lichtausbeute und Lebensdauer frag­ würdig und ohnehin nur für ganz spezielle Beleuchtungs­ aufgaben (z. B. tageslichtabhängige Tunnelbeleuchtungen) interessant ist.The well-known electronic phase control circuits can be used for stepless brightness control of discharge lamps be designed. These have the disadvantage that the variable required for power adjustment Control DC voltage for the ignition pulse generator ent neither via a potentiometer or by means of an external control devices must be fed. So z. B. in the European ischen patent 00 03 528 a circuit arrangement described in the case of a comparatively high additional  effort a brightness control of sodium and high pressure mercury lamps down to about 3% of their nominal luminous flux should be possible, which is below ask about the aspects of luminous efficacy and lifespan worthy and anyway only for very special lighting tasks (e.g. daylight-dependent tunnel lighting) interesting is.

Für den Einsatz in der allgemeinen Straßenbeleuchtung besteht dagegen das Problem, daß in den entsprechenden Netzen der EVU's im allgemeinen nur einfache Netzspan­ nungsleitungen vorhanden sind, welche lediglich zu- oder abschaltbar sind. Eine Potentiometersteuerung oder die Notwendigkeit weiterer Steuergeräte würde einen erheb­ lichen zusätzlichen Aufwand bedeuten, welcher insbeson­ dere in den Fällen einer Einzelsteuerung der Lampen vielfach unvertretbar wäre.For use in general street lighting however, there is the problem that in the corresponding Networks of the RUs generally only simple network chips power lines are available, which are only or can be switched off. A potentiometer control or the The need for additional control units would increase Lichen additional effort, which in particular in the case of individual control of the lamps would be unacceptable in many cases.

Bei den bekannten Schaltungen zur Reduktion der Lampen­ leistung tritt gerade in den besonders verkehrsschwachen Zeiten zwischen Mitternacht und dem frühen Morgen die ge­ wünschte Leistungseinsparung trotz Einschaltung der Pha­ senanschnittschaltung nicht auf. Das liegt daran, daß in diesen besonders verkehrsschwachen Zeiten die Netzspan­ nung höher ist als in den verkehrsreichen Zeiten. Die Re­ duktion der von den Entladunglampen aufgenommenen Leistung muß so eingestellt sein, daß auch bei tiefsten Spannungswerten in einem überlasteten Netz die Lampen nicht zum Erlöschen kommen, das hat zur Folge, daß bei Überspannungen in einem nahezu lastlosen Netz Leistungen von den Entladungslampen aufgenommen werden, die viel höher als erwünscht und eingestellt sind.In the known circuits for reducing the lamps performance occurs particularly in the particularly light traffic Times between midnight and early morning desired power saving despite switching on the Pha Senantschaftschaltung not on. This is because in the Netzspan during these particularly low-traffic times higher than in busy times. The Re duction of those taken up by the discharge lamps Power must be set so that even at the lowest Voltage values in an overloaded network the lamps do not go out, which means that at Surges in an almost no-load network to be taken up by the discharge lamps that a lot higher than desired and set.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit einer optimalen Reduktion der Leistung von Straßenbeleuchtungsanlagen mit einfachen Mitteln durch eine einfach aufgebaute Schaltung zu schaffen, und vorzugsweise dabei das Umsteuern von Vollastbetrieb auf reduzierte Leistung, wobei dieser Wert innerhalb gewisser Grenzen stufenlos vorwählbar ist, hierbei selbsttätig erfolgen zu lassen, ausgelöst durch ein einfaches Ein/Aus-Kommando, vorzugsweise in Form von Zu- bzw. Abschalten einer Netzspannungsphase.The present invention avoids the disadvantages of State of the art. It is the object of the invention a way of optimally reducing performance of street lighting systems with simple means through a simple circuit, and preferably reversing full-load operation on reduced power, this value being within certain limits is infinitely selectable, here to be carried out automatically, triggered by a simple on / off command, preferably in the form of Switching a mains voltage phase on or off.

Die Erfindung besteht darin, daß die Steuerschaltung der Phasenanschnittschaltung eine Regelschaltung und eine Schaltung zur Reduktion der Lampenleistung aufweist, daß die Schaltung zur Reduktion der Lampenleistung für eine langsame Verschiebung des Phasenanschnittes konti­ nuierlich in kleinsten Stufen ausgelegt ist, und daß die Regelschaltung für eine Einwirkung auf die Phasen­ anschnittschaltung im Zustand reduzierter Lampenleistung zur Auslösung gegensinnig zu Netzspannungsschwankungen er­ folgender Regelwirkungen ausgelegt ist, so daß die im reduzierten Zustand eingestellte Lampenleistung konstant gehalten wird.The invention is that the control circuit of the Phase control circuit a control circuit and a Has circuit for reducing the lamp power, that the circuit for reducing the lamp power for a slow shift in the leading edge is designed in the smallest stages, and that the Control circuit for an influence on the phases Gating circuit in the state of reduced lamp power to trigger in opposite directions to mains voltage fluctuations following control effects is designed so that the reduced state set lamp power constant is held.

Bei dieser Reduktionsschaltung wirken eine Regelschal­ tung zum Ausgleichen von Netzspannungsschwankungen und die Schaltung zur Reduktion der Lampenleistung derart zu­ sammen, daß bei einer optimalen Reduktion keine Gefahr besteht, daß die Entladungslampen zum Erlöschen kommen. Dieses ist durch die langsame Verschiebung des Phasen­ anschnittes erreicht, was kontinuierlich in kleinsten Stufen erfolgt und was darüber hinaus den Vorteil mit sich bringt, daß die Verkehrsteilnehmer die Reduktion der Lampenlei­ stung nicht wahrnehmen und dadurch nicht vom Verkehrs­ geschehen abgelenkt werden. Mit dieser langsamen Reduk­ tion der Lampenleistung lassen sich viel höhere Reduk­ tionsgrade ohne Erlöschen der Lampen erreichen, als sie mit einer plötzlichen Einschaltung der Phasenanschnitts­ schaltung erreichbar sind. Durch das Zusammenwirken mit der Regelschaltung ist erreicht, daß der Reduktionsgrad bis auf seinen optimalen Wert eingestellt werden kann, ohne daß Netzspannungsschwankungen bei dieser Einstellung zu berücksichtigen sind. Dadurch wird mit Hilfe der Re­ gelschaltung nicht nur erreicht, daß Überspannungen in verkehrsschwachen Zeiten nicht zu einer Verminderung der Leistungseinsparung führen, sondern auch, daß die Leistungseinsparung durch optimalen Betrieb der Entla­ dungslampen auf sonst nicht erreichbare Werte gebracht werden kann.In this reduction circuit, a control scarf act device to compensate for mains voltage fluctuations and the circuit for reducing the lamp power in such a way together that with an optimal reduction no danger there is that the discharge lamps go out. This is due to the slow shift of the phase cut achieves what continuously in the smallest stages  takes place and which also has the advantage that road users reduce the lamp light not perceive and therefore not from traffic happen to be distracted. With this slow reduk tion of the lamp power can be much higher reduction degree of efficiency without going out of the lamps than they with a sudden turn on of the leading edge circuit can be reached. By interacting with the control circuit has achieved that the degree of reduction can be adjusted to its optimal value, without mains voltage fluctuations with this setting are to be considered. This is done with the help of Re gel circuit not only achieved that overvoltages in low traffic times do not decrease the Performance savings, but also that the Performance savings through optimal operation of the discharge brought to otherwise unattainable values can be.

Während die langsame Reduktion der Lampenleistung zu­ sammen mit der Regelschaltung diese erheblichen Vorteile erbringt, ist im Gegensatz hierzu für die Erhöhung der Lampenspannung eine Schaltung bzw. ein Schalter für eine schlagartige Erhöhung der Lampenspannung vorgesehen. Das vermindert den baulichen Aufwand, ohne nachteilige Folgen für den Verkehr zu haben. Denn bei voller Einschaltung der maximalen Lampenspannung kommt die Lampe erst nach und nach auf ihre volle Beleuchtungs­ stärke. Diese Veränderung der Beleuchtungsstärke wird somit von den Verkehrsteilnehmern kaum bemerkt. Diese Schaltung für eine schlagartige Erhöhung der Lampen­ spannung wirkt somit in baulich sehr einfacher Weise mit der Reduktionsschaltung dahingehend zusammen, daß die Beleuchtungsstärke nur sehr langsam und kaum wahr­ nehmbar sich bei Tätigkeit der Schaltungen ändert.During the slow reduction in lamp power too together with the control circuit these significant advantages provides, in contrast, for the increase in Lamp voltage a circuit or a switch for one sudden increase in lamp voltage provided. This reduces the construction effort, without disadvantageous To have consequences for traffic. Because at full The maximum lamp voltage comes on Lamp gradually to full lighting Strength. This change in illuminance will thus hardly noticed by road users. These Circuit for a sudden increase in the lamps tension thus acts in a structurally very simple manner together with the reduction circuit in that  the illuminance is very slow and hardly true noticeably changes when the circuits operate.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erfolgt die Leistungsreduktion sehr langsam. Darüber hinaus ist dafür gesorgt, daß auch in den durch Phasenanschnitt be­ dingten Strompausen ein gewisser Reststrom durch die Lampe(n) fließt.In the circuit arrangement according to the invention takes place the performance reduction very slowly. Beyond that made sure that also in the be due to pauses in the current a certain residual current through the Lamp (s) flows.

Es hat sich gezeigt, daß eine Leistungsreduzierung über etwa 50% von P Nenn minimal hinaus nicht sinnvoll und auch nicht wirtschaftlich ist. Zum einen sinkt der Licht­ strom überproportional mit abnehmender Leistung, wonach eine mit 50% ihrer Nennleistung betriebene Entladungslampe nur noch etwa 40% ihres Nennlichtstromes abgibt. An­ dererseits wirkt sich eine zu große Leistungsabsenkung mit im Vergleich zum Nennstrom erheblich verringertem Betriebsstrom auch auf die Lebensdauer nachteilig aus, da die Elektroden dieser Lampen nicht extern vorheizbar sind und somit ausschließlich durch den Lampenbetriebs­ strom auf Emissionstemperatur gehalten werden. Hierbei ist es eine bekannte Tatsache, daß zu kalte Elektroden eine erhöhte Kathodenzerstäubung als Folge von vermehr­ ten Sekundärelektronenemissionen bewirken, was die Lebensdauer negativ beeinflußt.It has been shown that a power reduction beyond about 50% of P nominal is minimally not sensible and also not economical. On the one hand, the luminous flux drops disproportionately with decreasing output, according to which a discharge lamp operated at 50% of its nominal output only emits about 40% of its nominal luminous flux. On the other hand, an excessive reduction in output with a significantly reduced operating current compared to the nominal current also has a negative effect on the service life, since the electrodes of these lamps cannot be preheated externally and are therefore kept at emission temperature solely by the lamp operating current. It is a known fact that electrodes that are too cold cause increased sputtering as a result of increased secondary electron emissions, which has a negative effect on the service life.

Bei einer mäßigen Leistungsreduktion ist dies jedoch nicht zu erwarten. Geht man von einer Reduzierung auf etwa 50 bis 60% der Nennleistung aus, so verringert sich der Lampenstrom dabei nur um etwa 20% gegenüber dem Nenn­ strom, weil die Brennspannung der Hochdrucklampen durch den nunmehr abnehmenden Druck im Brenner ebenfalls zurück­ geht. Schädliche Auswirkungen auf die Lebensdauer sind hierbei nicht zu befürchten.However, this is not the case with a moderate reduction in output expected. Assuming a reduction to around 50 up to 60% of the nominal power, so the Lamp current only about 20% compared to the nominal current because of the burning voltage of the high pressure lamps the now decreasing pressure in the burner goes. There are deleterious effects on lifespan  not to be feared here.

Baulich wird diese Vorrichtung sehr einfach, wenn der Pha­ senanschnittschaltung ein als Verknüpfungsschaltung aus­ gelegter Steuerkreis mit zwei Eingängen vorgeschaltet ist, und wenn an den einen Eingang die Regelschaltung, an den anderen Eingang die Schaltung zur Einstellung der Lampen­ leistung angeschlossen ist.In terms of construction, this device becomes very simple if the Pha Senanschnittschaltung on as a logic circuit off control circuit with two inputs is connected upstream, and if at one input the control circuit, at the other input the circuit for setting the lamps power is connected.

Die Schaltung zur Reduktion der Lampenleistung läßt sich besonders einfach in der Weise gestalten, daß sie einen Zeitgeber, eine Reihe von Widerständen und eine vom Zeit­ geber gesteuerte Schaltung zur successiven Ein- oder Aus­ schaltung dieser Widestände aufweist.The circuit for reducing the lamp power can be make it particularly simple in such a way that it Timer, a series of resistors and one from time Encoder-controlled circuit for successive on or off shows this resistance.

Zweckmäßigerweise ist die Schaltung zur Reduktion der Lampenleistung so aufgebaut, daß der Zeitgeber an seinem Ausgang Impulse in gleichen zeitlichen Abständen liefert, daß die Schaltung zur successiven Ein- oder Ausschaltung der Widerstände ein an den Ausgang des Zeitgebers ange­ schlossener Zähler, ein Schieberegister oder dergleichen mit einer Vielzahl von Ausgängen ist, an die Schalter für die Zu- oder Weg- bzw. Ein- oder Ausschaltung von den Widerständen angeschlossen sind.The circuit for reducing the Lamp power so constructed that the timer on his Output provides pulses at equal time intervals, that the circuit for successive on or off of the resistors on to the output of the timer closed counter, a shift register or the like with a variety of outputs to the switches for switching on or off or on or off of the Resistors are connected.

Für die schlagartige Wiedereinschaltung der vollen Lampen­ leistung ist es zweckmäßig, einen Schaltkreis zur Über­ brückung der Schaltung zur Reduktion der Lampenleistung vorzusehen.For the sudden restart of the full lamps performance, it is appropriate to use a circuit for bridging the circuit to reduce lamp power to provide.

Weiterhin ist es zweckmäßig, einen Auslösekreis für die Ein- und/oder Ausschaltung der Schaltung zur Reduktion und/oder Vollasteinschaltung der Lampenleistung vorzu­ sehen, der gesteuert ist durch einen Handschalter und/oder einen zeitgesteuerten Schalter und/oder einen verkehrs­ dichtegesteuerten Schalter und/oder einen helligkeits­ abhängigen Schalter.It is also useful to have a trigger circuit for the Switching the circuit on and / or off for reduction and / or full load switching on the lamp power see that is controlled by a hand switch and / or a timed switch and / or traffic  density controlled switch and / or a brightness dependent switch.

Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt dabei darin, daß zumindest das Abregeln der Leistung, welches sowohl aus lampentechnischen Gründen wie auch aus verkehrstechnischer Sicht eindeutig kritischer ist als das Wiederumschalten auf Vollastbetrieb, langsam und allmäh­ lich im Verlaufe mehrerer Minuten erfolgt. Es hat sich näm­ lich gezeigt, daß ein mehr oder weniger abruptes Reduzie­ ren der Leistung speziell bei Phasenanschnittverfahren häufig die Gefahr des ungewollten Verlöschens der Ent­ ladungslampen in sich birgt; da aufrund der plötzlichen Stromreduktion bei noch hohem Druck im Brenner sich kompen­ satorisch einstellende Brennspannungsüberhöhungen leicht zu einem instabilen Betrieb der Entladung führen können.A special feature of the circuit arrangement according to the invention lies in the fact that at least reducing the power, which both for lamp technical reasons as well traffic-related point of view is clearly more critical than that Switch back to full load operation, slowly and gradually takes several minutes. It has been Lich shown that a more or less abrupt reduction performance especially in phase control processes often the danger of the unwanted extinction of the Ent charge lamps are in them; because of the sudden Current reduction when the pressure in the burner is still high satorially setting increases in burning voltage easily can lead to unstable operation of the discharge.

Die vorliegende erfindungsgemäße Schaltung vermeidet die­ ses Risiko und führt darüber hinaus zu einem unübertroffen hohen Lichtkomfort, da das Absenken der Beleuchtungsstärke nicht plötzlich und unvermittelt, sondern so langsam und gleichförmig erfolgt, daß das Auge des Betrachters bzw. Kraftfahrers dies praktisch überhaupt nicht wahrnimmt.The circuit according to the invention avoids the risk and also leads to an unmatched high level of lighting comfort because the illuminance is reduced not suddenly and suddenly, but so slowly and uniformly that the eye of the viewer or Driver practically does not notice this at all.

Ein weiterer, wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß mittels einer zusätzlichen, internen Regelelektronik die Leistungsaufnahme der angeschlosse­ nen Lampe(n) im reduzierten Betriebszustand innerhalb eines weiten Netzspannungsbereiches nahezu konstant gehal­ ten wird. Es ist bekannt, daß insbesondere die heute sehr verbreiteten Natriumdampf-Hochdrucklampen sehr empfind­ lich gegenüber Schwankungen der Netzspannung sind und hierauf mit z. T. großen Leistungsabweichungen reagieren. Another important aspect of the present invention is that by means of an additional, internal Control electronics the power consumption of the connected NEN lamp (s) in the reduced operating state within a wide range of mains voltages will. It is known that especially today widespread high pressure sodium vapor lamps very sensitive against fluctuations in the mains voltage and then with z. T. large performance deviations react.  

Andererseits kommt es gerade in den späten Abend- und Nachtstunden infolge mangelnder Auslastung häufig zu Über­ spannungen in den Netzen. Herkömmliche Leistungsreduzier­ geräte - sowohl konventionelle (Zusatzdrossel) als auch die bisher bekannten elektronischen Phasenanschnittgeräte - geben diese in vollem Umfang an die Lampen weiter, wo­ durch das vorgegebene Verbrauchsniveau in gänzlich uner­ wünschter Weise angehoben und der angestrebte Einsparerfolg dadurch zum Teil wieder zunichte gemacht wird.On the other hand, it just happens in the late evening and Night hours often too over due to insufficient occupancy tensions in the networks. Conventional power reduction devices - both conventional (additional choke) and the previously known electronic phase gating devices - pass them on in full to the lamps where by the given consumption level in completely un desired raised and the desired savings success thereby partially nullified.

Im übrigen hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen zusätzlichen, beachtlichen Vor­ teil für den Fall erzielen läßt, indem die Lampen in leistungsreduziertem Zustand gestartet und hochgefahren werden müssen; z. B. nach Stromunterbrechungen. Während herkömmliche Systeme die Lampen auch in diesen Fällen ledig­ lich mit dem herabbegrenzten (Anlauf-)Strom versorgen, was oftmals zu Schwierigkeiten, in jedem Falle aber zu gegen­ über dem Normalbetrieb erheblich verlängerten Hochlauf­ zeiten führt, wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht, daß die Lampen bei jedem Einschalten (also auch im Redu­ zierbetrieb) grundsätzlich mehrere Minuten lang praktisch mit dem vollen Anlaufstrom versorgt werden. Somit wird also auch im Betrieb mit reduzierter Leistung ein zuver­ lässiger und im Vergleich zum Normalfall kaum verzögerter Hochlauf sichergestellt.In addition, it has been shown that the invention Circuit arrangement an additional, notable before can be achieved in part by the lamps in reduced performance started and started up Need to become; e.g. B. after power cuts. While conventional systems single the lamps even in these cases Lich with the limited (starting) current supply what often to difficulties, but in any case against Startup considerably extended over normal operation leads with the present invention, that the lamps are switched on every time they are switched on (also in Redu decorative operation) basically practical for several minutes be supplied with the full starting current. Thus so even in operation with reduced power more casual and hardly delayed compared to normal Startup ensured.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigtThe essence of the invention is based on in the drawing shown schematically play explained in more detail. It shows

Fig. 1 das prinzipielle Übersichtsschaltbild (Blockschaltbild), Fig. 1 the basic line diagram (block diagram),

Fig. 2 das detaillierte Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform. Fig. 2 shows the detailed circuit diagram of a preferred embodiment.

Gemäß Fig. 1 erfolgt die Leistungssteuerung für die Leuchte 11 mit der Entladungslampe 13 und dem zugehörigen Vorschaltgerät 12 mittels einer an sich bekannten Phasen­ anschnittschaltung 1. Klemme 7 ist der Netzspannungs­ eingang (Phasenleiter), Klemme 8 der gesteuerte Lampen­ ausgang und Klemme 9 der gemeinsame Nulleiter.Referring to FIG. 1, the power control for the lamp 11 to the discharge lamp 13 and associated ballast 12 is effected by means of a gating circuit known per se phases 1. Terminal 7 is the mains voltage input (phase conductor), terminal 8 the controlled lamp output and terminal 9 the common neutral conductor.

Die Informationsverarbeitung zum Umsteuern zwischen den beiden Schaltzuständen Vollast- und Reduzierbetrieb er­ folgt in der Steuerlogik 4, welche ihre Schaltinformation über die Steuerspannungs-Eingangsklemme 10 bezieht. Die­ ses geschieht in der erfindungsgemäßen Schaltungsvorrich­ tung, vorzugsweise in der einfachen Art, daß "Steuer­ spannung ein" an Klemme 10 Vollastbetrieb bedingt, während der Signalzustand "Steuerspannung aus" das Umsteuern auf den leistungsreduzierten Betrieb bewirkt. Vorzugsweise wird als Steuersignal hierbei ein einfaches Netzspannungs­ signal (in Form von Zu- oder Abschaltung einer vorhandenen Phase) verwendet, wodurch ein gemäß der Erfindung aufge­ bautes Gerät vollkommen autonom ohne jegliche weiteren ex­ ternen Hilfs- oder Zusatzvorrichtungen arbeiten kann.The information processing for reversing between the two switching states of full load and reduced operation takes place in the control logic 4 , which receives its switching information via the control voltage input terminal 10 . This happens in the Schaltungsvorrich device according to the invention, preferably in the simple way that "control voltage on" at terminal 10 requires full load operation, while the signal state "control voltage off" causes the reversal to the reduced power operation. A simple mains voltage signal (in the form of switching an existing phase on or off) is preferably used as the control signal, as a result of which a device constructed according to the invention can work completely autonomously without any further external auxiliary or additional devices.

Mittels der Leistungseinstellung 3 wird der gewünschte Absenkungsgrad vorgegeben, welcher z. B. mittels eines Einstellpotentiometers innerhalb eines gewissen Rahmens stufenlos gewählt werden kann. Vorzugsweise ist dieser Bereich hierbei in Anlehnung an die beabsichtigten Praxis­ einsätze sowie an die eingangs erwähnten Lampenbetriebs­ charakteristiken absichtlich eingegrenzt auf beispiels­ weise 40 . . . 75 Prozent der Nennleistung.The desired degree of reduction is specified by means of the power setting 3 , which, for. B. can be continuously selected within a certain range by means of a setting potentiometer. This area is preferably deliberately limited to, for example, 40 based on the intended practical uses and the lamp operating characteristics mentioned at the beginning. . . 75 percent of the nominal power.

Eine zwischen dem Leistungsstellteil 3 und der Umschalt­ logik 4 angeordnete Zeitverzögerung 5 sorgt dabei dafür, daß das Umsteuern zwischen Vollast- und Reduzierbetrieb nicht schlagartig und abrupt, sondern langsam und all­ mählich erfolgt, wobei der Zeitraum für diesen Vorgang hierbei vorzugsweise zwischen etwa 4 und 10 Minuten liegt.A time delay 5 arranged between the power control part 3 and the switchover logic 4 ensures that the reversal between full load and reduced operation does not occur suddenly and abruptly, but slowly and gradually, the time period for this process preferably being between about 4 and 10 Minutes.

Prinzipiell kann diese Zeitverzögerung hierbei in beiden Schaltrichtungen wirksam sein; bei einer bevorzugten Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsvorrichtung kann diese jedoch auch nur in einer Richtung, nämlich dem (kritischeren) Umsteuern von Vollast- auf Reduzierbetrieb, vorhanden sein. Der umgekehrte Schaltvorgang, also das Umschalten von reduzierter auf volle Lampenleistung, kann hierbei auch direkt und unmittelbar erfolgen.In principle, this time delay can occur in both Switching directions to be effective; at a preferred off leadership form of the circuit device according to the invention However, this can only be done in one direction, namely the (more critical) changeover from full load to reduced operation, to be available. The reverse switching process, that is Switching from reduced to full lamp wattage can this can also be done directly and immediately.

Ein weiterer, wichtiger Teil der erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung beinhaltet die Netzspannungsverknüpfung 6, welche Schwankungen der Versorgungsspannung erfaßt und zusammen mit dem Ausgangssignal des Leistungsstellgliedes 3 über eine gemeinsame Summenverknüpfungsschaltung 2 auf den Steuereingang der Phasenanschnittschaltung 1 einwirkt.Another important part of the circuit arrangement according to the invention includes the mains voltage link 6 , which detects fluctuations in the supply voltage and acts together with the output signal of the power actuator 3 via a common sum link circuit 2 on the control input of the phase control circuit 1 .

Das entsprechend der vorgewählten, gewünschten reduzierten Leistung von der Stelleinheit 3 gelieferte Steuersignal wird so mit einem von der Netzspannungserfassung 6 gewonnenen zusätzlichen Steuersignal in Relation gesetzt, wodurch Abweichungen von der Netz-Sollspannung proportional erfaßt werden und folglich gegenregelnd eingegriffen wird. Auf diese Weise können ansonsten unvermeidliche und zumeist erhebliche Leistungsabweichungen im Falle von Spannungs­ schwankungen weitestgehend eliminiert werden, so daß auch bei sehr großen Netzspannungsabweichungen, beispiels­ weise im Bereich von 190 . . . 245 Volt, das eingestellte Verbrauchsniveau praktisch vollkommen konstant gehalten werden kann.The control signal supplied by the control unit 3 in accordance with the preselected, desired reduced power is thus related to an additional control signal obtained from the line voltage detection 6 , whereby deviations from the nominal line voltage are recorded proportionally and consequently intervening in a countermeasure manner. In this way, otherwise unavoidable and mostly considerable power deviations in the event of voltage fluctuations can be largely eliminated, so that even with very large mains voltage deviations, for example in the range of 190. . . 245 volts, the set consumption level can be kept practically completely constant.

Die erwähnte Zeitverzögerung 5 sorgt im übrigen auch dafür, daß bei jedem Einschalten - also auch im reduzierten Be­ triebszustand nach eventuellen Stromunterbrechungen - der Start und Anlauf der Lampe(n) in jedem Falle unter Vollast­ bedingungen erfolgt. Da die Abregelung auf reduzierte Leistung erst allmählich nach einigen Minuten einsetzt, ist zu diesem Zeitpunkt der Hochlaufvorgang bei den meisten Lampen so gut wie abgeschlossen.The above-mentioned time delay 5 also ensures that each time the device is switched on - that is, even in the reduced operating state after any power interruptions - the start and start-up of the lamp (s) takes place under full load conditions. Since the reduction to reduced power only starts gradually after a few minutes, the start-up process for most lamps is almost complete at this point.

Fig. 2 zeigt nun ein bevorzugtes praktisches Ausgestal­ tungsbeispiel der vorgenannten Erfindung. Fig. 2 shows a preferred practical embodiment example of the aforementioned invention.

Über die Filterdrossel 16 wird die Netzspannungsphase von der Klemme 7 zugeführt. Leistungsstellglied ist der Triac 14, welcher von einem an sich bekannten, integrier­ ten Phasenanschnittbaustein 15 (nebst zugehöriger externer Beschaltung 21 . . . 30) gesteuert wird. Der Ausgang des Triacs 14 führt zur Leuchtenanschlußklemme 8; parallel zu diesem liegt ein Varistor 19 zum Schutz gegen (induktive) Überspannungsspitzen sowie ein RC-Glied 18, 20. Neben einer zusätzlichen Schutzfunktion für den Triac 14 kommt diesem noch eine weitere Bedeutung zu: In den durch den Triac 14 abgeschalteten stromlosen Pausen fließt hier­ durch ein hauptsächlich durch den Kondensator 18 bestimm­ ter Reststrom, welcher sich stabilisierend auf das Brenn­ verhalten besonders älterer Entladungslampen auswirkt.The line voltage phase is supplied from the terminal 7 via the filter choke 16 . Power actuator is the triac 14 , which is controlled by a known, integrated th phase gating module 15 (in addition to the associated external circuitry 21 ... 30 ). The output of the triac 14 leads to the lamp connection terminal 8 ; A varistor 19 for protection against (inductive) overvoltage peaks and an RC element 18, 20 lie parallel to this. In addition to an additional protective function for the triac 14 , this has a further significance: In the currentless pauses switched off by the triac 14 , a residual current mainly determined by the capacitor 18 flows here, which has a stabilizing effect on the burning behavior of particularly older discharge lamps.

Die Stromversorgung der anschließenden Steuerelektronik erfolgt über ein an den gegenpoligen Nulleiter (Klemme 9) angeschlossenes kapazitives Reaktanzglied 32 mit vor­ geschaltetem Widerstand 31, wodurch sich nach Gleich­ richtung mittels der antiparallelen Dioden 33, 34 sowie Glättung und Stabilisierung über die Kondensatoren 35, 36 bzw. Z-Dioden 37, 38 eine gegenüber der inneren Ge­ rätemasse positive und negative, stabilisierte Gleichspannung aufbaut.The power supply to the subsequent control electronics takes place via a capacitive reactance element 32 connected to the opposite-polar neutral conductor (terminal 9 ) with a resistor 31 connected in front, whereby after rectification by means of the antiparallel diodes 33, 34 and smoothing and stabilization via the capacitors 35, 36 or Z diodes 37, 38 builds a positive and negative, stabilized direct voltage compared to the inner device mass.

Die Steuerspannung für den Steuereingang des Zündimpuls­ generatorbausteins 15 - zugeführt über die Widerstände 28 und 29 sowie den Pufferkondensator 30 - liefert der Operationsverstärker 39, welcher zusammen mit den Wider­ ständen 40 und 41 die Verknüpfungsschaltung 2 gemäß Fig. 1 bildet.The control voltage for the control input of the ignition pulse generator module 15 - supplied via the resistors 28 and 29 and the buffer capacitor 30 - provides the operational amplifier 39 , which together with the resistors 40 and 41 forms the logic circuit 2 shown in FIG. 1.

Deren einer Eingang - entsprechend dem Leistungssteller­ eingang von Block 3 - liegt am Knotenpunkt dreier Wider­ standsgruppen, nämlich des Widerstandes 42, des Wider­ standsarrays 43 sowie der beiden in Reihe geschalteten Widerstände 44 und 45, wobei 45 als Einstellregler zur Justage des gewünschten Reduktionsgrades herangezogen werden kann.One of its inputs - corresponding to the power controller input from block 3 - is located at the junction of three resistance groups, namely the resistor 42 , the resistance array 43 and the two resistors 44 and 45 connected in series, 45 being used as a setting regulator for adjusting the desired degree of reduction can.

Klemme 10 ist der Steuereingang für die Wahl der je­ weiligen Schaltzustände Vollast- oder Reduzierbetrieb. Über die Diode 46, den Widerstand 47 und eine Z-Diode 48 erreicht das Wechselspannungs-Steuersignal den Optokoppler 50, der parallelgeschaltete Kondensator 49 dient zur Glättung des Halbwellenstromes.Terminal 10 is the control input for the selection of the respective switching states full load or reduced operation. The AC control signal reaches the optocoupler 50 via the diode 46 , the resistor 47 and a Z diode 48 , the capacitor 49 connected in parallel serves to smooth the half-wave current.

Über den Optokoppler 50, das RC-Glied 51, 52 und den Inverter 53 gelangt das Steuersignal auf den Reset- Einang des Zählerbausteins 54, dessen Clock-Eingang durch einen Oszillator (55, 56, 57) über ein Ver­ knüpfungsglied 58 getaktet wird. Die Ausgänge des Zähler­ bausteins 54 sind mit je einem Widerstand des Wider­ standsarrays 43 verbunden.Via the optocoupler 50 , the RC element 51, 52 and the inverter 53 , the control signal arrives at the reset input of the counter component 54 , the clock input of which is clocked by an oscillator ( 55, 56, 57 ) via a coupling element 58 . The outputs of the counter block 54 are each connected to a resistor of the resistance array 43 .

Solange Steuerspannung an Klemme 10 anliegt, ist der Optokoppler 50 leitend; der Eingang des Inverters 53 auf Low-Potential und demnach der Reset-Eingang des Zählerbausteins 54 auf High. In diesem Zustand sind alle Ausgänge des Zählers 54 - d. h. das gesamte Widerstands- Array 43 - auf Masse geschaltet, wodurch sich an der Verknüpfungsstelle der Widerstände 42 bis 45 eine ent­ sprechend niedrige Spannung einstellt, die über den Ver­ knüpfungs-Operationsverstärker 39 invertiert an den Steuereingang des Phasenanschnittbausteins 15 weiter­ geleitet wird und diesen auf Betriebszustand "Vollast" mit maximalem Stromflußwinkel schaltet.As long as control voltage is present at terminal 10 , the optocoupler 50 is conductive; the input of the inverter 53 to low potential and accordingly the reset input of the counter module 54 to high. In this state, all outputs of the counter 54 - ie the entire resistor array 43 - are connected to ground, which results in a correspondingly low voltage at the junction of the resistors 42 to 45 , which is inverted via the linkage operational amplifier 39 to the Control input of the phase gating module 15 is passed on and switches this to the "full load" operating state with the maximum current flow angle.

Sobald die Steuerspannung an Klemme 10 abgeschaltet wird, geht der Eingang des Inverters nach kurzer Zeit (Zeitkonstante des RC-Glieds 51, 52) auf High und dem­ nach der Reset-Eingang des Zählerbausteins 54 auf Masse­ potential. Der Zählvorgang startet und der Zähler 54 legt nun nacheinander die im bestimmten Verhältnis zueinander stehenden Widerstände des Arrays 43 auf High-Potential, so daß sich am Verknüpfungspunkt der Widerstände 42 bis 45 eine treppenförmig allmählich ansteigende Spannung einstellt, die über den Triac- Steuerbaustein 15 ein langsames und kontinuierliches Verringern des Stromflußwinkels und damit ein Herunter­ regeln der Leistung der an den Triac 14 angeschlossenen Lampen bewirkt. Der Vorgang ist beendet, wenn die beiden letzten Teiler-Bits des Zählerbausteins 54 zusammen High-Pegel erreicht haben. In diesem Fall wird über die Verknüpfungsglieder 58 und 59 der Zählmodus gestoppt.As soon as the control voltage at terminal 10 is switched off, the input of the inverter goes high after a short time (time constant of the RC element 51, 52 ) and that after the reset input of the counter module 54 to ground potential. The counting process starts and the counter 54 now successively sets the resistances of the array 43 in a specific relationship to one another to high potential, so that a voltage gradually increasing at the junction point of the resistors 42 to 45 is established, which is applied via the triac control module 15 slowly and continuously reducing the current flow angle and thus regulating the power of the lamps connected to the triac 14 . The process is ended when the last two divider bits of counter module 54 have reached a high level. In this case, the counting mode is stopped via logic elements 58 and 59 .

Der Kondensator 51 sorgt beim Einschalten in jedem Fall - also auch bei abgeschalteter Steuerspannung, d. h. in Betriebsart "Reduzierte Leistung" - dafür, daß der Zähler­ baustein 54 einen kurzzeitigen Reset-Impuls erhält und somit zunächst auf Vollastbetrieb schaltet.The capacitor 51 ensures when switching on in any case - also when the control voltage is switched off, ie in the "reduced power" operating mode - that the counter module 54 receives a brief reset pulse and thus initially switches to full load operation.

Der zweite Operationsverstärker 60 nebst den zugehörigen Widerständen 61, 62 und 63 beinhaltet die erwähnte Netz­ spannungsverknüpfung 6 gemäß Fig. 1.The second operational amplifier 60, in addition to the associated resistors 61, 62 and 63 , contains the mentioned voltage link 6 according to FIG. 1.

Über die Diode 69, den Widerstand 70 und die Z-Diode 71 sowie den Kondensator 72 wird zunächst aus der Netzwechsel­ spannung eine stabilisierte Gleichspannung gewonnen, die über eine weitere - vorzugsweise temperaturkompen­ sierte - Z-Diode 74 in Verbindung mit dem Widerstand 73 zu einer hochkonstanten Referenzspannung ausgebaut wird. Diese wird dann über ein Einstellpotentiometer 75, wel­ ches zur Einjustage des Netz-Nennspannungswertes dient, dem als Addierer geschalteten Operationsverstärker 60 zugeführt.Via the diode 69 , the resistor 70 and the Z-diode 71 and the capacitor 72 , a stabilized DC voltage is first obtained from the AC line voltage, which via a further - preferably temperature-compensated - Z-diode 74 in conjunction with the resistor 73 to a highly constant reference voltage is expanded. This is then fed via an adjustment potentiometer 75 , which serves to adjust the nominal mains voltage value, to the operational amplifier 60 , which is connected as an adder.

Über den Spannungsteiler aus den Widerständen 64, 65 und 66 sowie die Diode 67 und den Glättungskondensator 68 wird aus der Netzspannung eine proportionale Gleich­ spannung erzeugt, die ebenfalls - gegenphasig - dem Addierer 60 zugeleitet wird. Dessen Ausgangsspannung - verbunden mit dem anderen Eingang des Verknüpfungs-Opera­ tionsverstärkers 39 - ist folglich bei Sollwert der Netzspannung Null und weicht bei Schwankungen nach oben oder unten mehr oder weniger zu negativen bzw. positi­ ven Werten ab, was die beabsichtigte Gegenregelung und somit Leistungsstabilisierung bewirkt.About the voltage divider from the resistors 64, 65 and 66 and the diode 67 and the smoothing capacitor 68 , a proportional DC voltage is generated from the mains voltage, which is also - in phase opposition - supplied to the adder 60 . Whose output voltage - connected to the other input of the linkage operational amplifier 39 - is consequently zero at the nominal value of the mains voltage and deviates more or less to negative or positive values in the event of fluctuations up or down, which causes the intended counter regulation and thus power stabilization .

Am Eingang zwischen den Netzspannungsklemmen 7 (Phase) und 9 (Nulleiter) befindet sich neben der bereits er­ wähnten Filterdrossel 16 noch ein paralleler Entstör­ kondensator 17.At the input between the mains voltage terminals 7 (phase) and 9 (neutral) is next to the filter choke 16 already mentioned, a parallel interference suppression capacitor 17th

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung zur Leistungssteuerung (Leistungsreduktion) von Beleuch­ tungsanlagen mit Entladungslampen, vorwiegend Natrium- und Quecksilberdampf-Hochdrucklampen.The invention relates to a circuit device for Power control (power reduction) from Beleuch systems with discharge lamps, mainly sodium and high pressure mercury vapor lamps.

Gegenüber herkömmlichen Lösungen in konventioneller (z. B. mittels Zusatzimpedanzen) oder elektronischer (Phasenanschnittsteuerung) Ausführung zeichnet sich die vorliegende erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch aus, daß das Abregeln der Beleuchtungsstärke hiermit langsam und kontinuierlich im Verlauf von meh­ reren Minuten erfolgt, was sowohl aus der Sicht des Lampenbetriebs sehr günstig ist als auch einen über­ aus hohen Lichtkomfort ermöglicht, obgleich zur Aus­ lösung dieses Vorganges nur ein einfaches Ein-/Aus- Steuersignal benötigt wird, welches darüber hinaus netzspannungskompatibel ist.Compared to conventional solutions in conventional (e.g. using additional impedances) or electronic (Leading edge control) execution stands out the present circuit arrangement according to the invention characterized in that the regulation of the illuminance hereby slowly and continuously over the course of meh minutes, which is both from the point of view of the Lamp operation is very cheap as well as over from high lighting comfort, although to the off solution of this process just a simple on / off Control signal is required, which in addition is compatible with the mains voltage.

Die Wahl des Absenkungsgrades ist nicht starr vorge­ geben, sondern kann innerhalb eines bestimmten Berei­ ches frei gewählt und auch später jederzeit wieder geändert werden. Der Betrieb von mehreren Lampen an einem Gerät ist möglich, externe Hilfsvorrichtungen (z. B. Steuergeräte) sind nicht erforderlich. The choice of the degree of lowering is not rigid give, but can within a certain range ches freely chosen and later again at any time be changed. Operation of multiple lamps one device is possible, external auxiliary devices (e.g. control units) are not required.  

Das vorgegebene reduzierte Leistungsniveau wird innerhalb eines sehr umfangreichen Netzspannungs­ bereiches praktisch konstant gehalten, unabhängig auch von groben Spannungsschwankungen.The predetermined reduced level of performance will within a very extensive line voltage range kept practically constant, regardless of rough voltage fluctuations.

Start und Hochlauf der Lampen erfolgen auch in redu­ zierter Leistungseinstellung grundsätzlich unter Vollastbedingungen, somit in jedem Falle zuverlässig und unverzögert.The lamps also start and run up in redu admitted power setting under Full load conditions, so reliable in every case and without delay.

Liste der Bezugszeichen:List of reference numerals:

 1 Phasenanschnittschaltung
 2 Summenverknüpfungsschaltung
 3 Leistungseinstellung
 4 Steuerlogik
 5 Zeitverzögerung
 6 Netzspannungserfassung
 7 Klemme
 8 Klemme
 9 Klemme
10 Steuerspannungseingangsklemme
11 Leuchte
12 Vorschaltgerät
13 Entladungslampe
14 Triac
15 Phasenanschnittbaustein
16 Filterdrossel
17 Kondensator
18 Kondensator
19 Varistor
20 Widerstand
21 Widerstand
22 Widerstand
23 Widerstand
24 Kondensator
25 Diode
26 Widerstand
27 Kondensator
28 Widerstand
29 Widerstand
30 Pufferkondensator
31 Widerstand
32 Reaktanzglied
33 Diode
34 Diode
35 Kondensator
36 Kondensator
37 Z-Diode
38 Z-Diode
39 Operationsverstärker
40 Widerstand
41 Widerstand
42 Widerstand
43 Widerstand
44 Widerstand
45 Widerstand
46 Diode
47 Widerstand
48 Z-Diode
49 Kondensator
50 Optokoppler
51 Kondensator
52 Widerstand
53 Inverter
54 Zähler
55 Verstärker
56 Widerstand
57 Kondensator
58 Verknüpfungsglied
59 Verknüpfungsglied
60 Operationsverstärker
61 Widerstand
62 Widerstand
63 Widerstand
64 Widerstand
65 Widerstand
66 Widerstand
67 Diode
68 Kondensator
69 Diode
70 Widerstand
71 Z-Diode
72 Kondensator
1 phase control
2 sum logic circuit
3 Power setting
4 control logic
5 time delay
6 Line voltage detection
7 clamp
8 clamp
9 clamp
10 control voltage input terminal
11 lamp
12 ballast
13 discharge lamp
14 triac
15 leading edge module
16 filter choke
17 capacitor
18 capacitor
19 varistor
20 resistance
21 resistance
22 resistance
23 resistance
24 capacitor
25 diode
26 resistance
27 capacitor
28 resistance
29 resistance
30 buffer capacitor
31 resistance
32 reactance element
33 diode
34 diode
35 capacitor
36 capacitor
37 Zener diode
38 Zener diode
39 operational amplifiers
40 resistance
41 resistance
42 resistance
43 resistance
44 resistance
45 resistance
46 diode
47 resistance
48 Zener diode
49 capacitor
50 optocouplers
51 capacitor
52 resistance
53 inverters
54 counters
55 amplifiers
56 resistance
57 capacitor
58 link
59 link
60 operational amplifiers
61 resistance
62 resistance
63 resistance
64 resistance
65 resistance
66 resistance
67 diode
68 capacitor
69 diode
70 resistance
71 Z diode
72 capacitor

Claims (7)

1. Schaltungsvorrichtung zur Leistungssteuerung von Beleuchtungsanlagen, die vorzugsweise mit Entladungs­ lampen - in erster Linie Quecksilber- und Natrium­ dampf-Hochdrucklampen - bestückt sind und die eine Phasenanschnittschaltung sowie eine dieser zugeordnete Steuervorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung der Phasenanschnittschaltung (1) eine Regelschaltung (6) und eine Schaltung zur Reduktion der Lampenleistung (3, 4, 5) aufweist, daß die Schaltung (3, 4, 5) zur Reduktion der Lampen­ leistung für eine langsame Verschiebung des Phasen­ anschnittes kontinuierlich in kleinsten Stufen ausgelegt ist, und
daß die Regelschaltung (6) für eine Einwirkung auf die Phasenanschnittschaltung (1) im Zustand reduzierter Lampenleistung zur Auslösung gegensinnig zu Netzspan­ nungsschwankungen erfolgender Regelwirkungen ausgelegt ist,
so daß die im reduzierten Zustand eingestellte Lampen­ leistung konstant gehalten wird.
1. Circuit device for power control of lighting systems, which are preferably equipped with discharge lamps - primarily mercury and sodium vapor high-pressure lamps - and which have a phase control circuit and a control device assigned to them, characterized in that
that the control circuit of the phase control circuit ( 1 ) has a control circuit ( 6 ) and a circuit for reducing the lamp power ( 3, 4, 5 ), that the circuit ( 3, 4, 5 ) for reducing the lamp power for a slow shift of the phases is continuously designed in the smallest stages, and
that the control circuit ( 6 ) is designed to act on the phase gating circuit ( 1 ) in the state of reduced lamp power for triggering control effects which occur in opposite directions to mains voltage fluctuations,
so that the lamp power set in the reduced state is kept constant.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (4) bzw. ein Schalter für eine schlagartige Erhöhung der Lampenspannung vorgesehen ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that a circuit ( 4 ) or a switch for a sudden increase in the lamp voltage is provided. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Phasenanschnittschaltung (1) ein als Ver­ knüpfungsschaltung (2) ausgelegter Steuerkreis mit zwei Eingängen vorgeschaltet ist,
daß an den einen Eingang die Regelschaltung (6), an den anderen die Schaltung (3, 4, 5) zur Einstellung der Lampenleistung angeschlossen ist.
3. Device according to claim 1, characterized in that
that the phase gating circuit ( 1 ) is preceded by a control circuit designed as a coupling circuit ( 2 ) with two inputs,
that to one input the control circuit ( 6 ), to the other the circuit ( 3, 4, 5 ) for setting the lamp power is connected.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5) zur Reduktion der Lampen­ leistung einen Zeitgeber (55-57), eine Reihe von Wi­ derständen (43) und eine vom Zeitgeber gesteuerte Schaltung zur successiven Ein- oder Ausschaltung dieser Widerstände aufweist.4. The device according to claim 1, characterized in that the control circuit ( 5 ) for reducing the lamp power a timer ( 55-57 ), a series of Wi resistors ( 43 ) and a timer-controlled circuit for successive switching on or off Has resistances. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitgeber (55-57) an seinem Ausgang Impulse in gleichen zeitlichen Abständen liefert,
daß die Schaltung zur successiven Ein- oder Ausschal­ tung der Widerstände ein an den Ausgang des Zeitgebers angeschlossener Zähler, ein Schieberegister oder dergleichen mit einer Vielzahl von Ausgängen ist, an die Schalter für die Zu- oder Weg- bzw. Ein- oder Ausschal­ tung von Widerständen (43) angeschlossen sind.
5. The device according to claim 4, characterized in
that the timer ( 55-57 ) delivers pulses at the same time intervals at its output,
that the circuit for the successive switching on or off of the resistors is a counter connected to the output of the timer, a shift register or the like with a large number of outputs, to the switches for switching on or off or switching on or off Resistors ( 43 ) are connected.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schaltkreis zur Überbrückung der Schaltung (3, 4, 5) zur Reduktion der Lampenleistung. 6. The device according to claim 1, characterized by a circuit for bridging the circuit ( 3, 4, 5 ) for reducing the lamp power. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Auslösekreis für die Ein- und/oder Ausschaltung der Schaltung (3, 4, 5) zur Reduktion und/oder Vollast­ einschaltung der Lampenleistung, der gesteuert ist durch
einen Handschalter und/oder
einen zeitgesteuerten Schalter und/oder
einen verkehrsdichtegesteuerten Schalter und/oder
einen helligkeitsabhängigen Schalter.
7. The device according to claim 1, characterized by a trigger circuit for the switching on and / or off of the circuit ( 3, 4, 5 ) for reducing and / or full load switching on the lamp power, which is controlled by
a hand switch and / or
a timed switch and / or
a traffic density controlled switch and / or
a brightness-dependent switch.
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