DE4025939C2

DE4025939C2 - Circuit arrangement for starting and controlling the brightness of a fluorescent lamp during operation

Info

Publication number: DE4025939C2
Application number: DE4025939A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Stockinger; Juergen Ludwig
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2010-08-17
Also published as: EP0471331B1; DE4025939A1; DE59104466D1; EP0471331A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für das Star ten und die Helligkeitssteuerung einer Leuchtstofflampe im Betrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a circuit arrangement for the star and the brightness control of a fluorescent lamp in the Operation according to the preamble of the claim.

Durch die DE 30 25 249 A1 ist eine gattungsgemäße Schal tungsanordnung offenbart. Parallel zur Entladungsstrecke der Leuchtstofflampe liegt bei dieser Schaltungsanordnung ein Ne benschlußzweig, der ein steuerbares elektrisches Ventil in Gestalt einer Triac aufweist. Eine der Elektroden der Leucht stofflampe ist über einen Strommeßwiderstand geerdet. Ein Nulldurchgang des Lampenstromes erzeugt an diesem Strommeßwi derstand einen bestimmten Spannungsabfall, der in einem Im pulsgeber die Erzeugung eines kurzen Nulldurchgangmeldesigna les bewirkt. Mit dem Impulsgeber steht ein Steuerimpulsgeber in Wirkverbindung, der die Zündimpulse an die Elektroden der Leuchtstofflampe legt. Da vor Inbetriebnahme ein Lampenstrom an dem Strommeßwiderstand noch keinen Spannungsabfall verur sacht, so daß die Schaltung noch nicht arbeitet, erfolgt eine Beaufschlagung mit den Impulsgeber erregenden Signalen durch einen Zündimpulsgenerator.DE 30 25 249 A1 is a generic scarf arrangement disclosed. Parallel to the discharge path of the Fluorescent lamp is a Ne in this circuit arrangement connecting branch which contains a controllable electric valve Has the shape of a triac. One of the electrodes of the light The fabric lamp is grounded via a current measuring resistor. A Zero crossing of the lamp current generated at this current measuring device was a certain voltage drop, which in an Im pulse generator the generation of a short zero crossing signal les causes. There is a control pulse generator with the pulse generator in operative connection, which the ignition pulses to the electrodes of the Fluorescent lamp attaches. A lamp current before commissioning do not cause a voltage drop at the current measuring resistor gently, so that the circuit is not yet working, a Actuation of the signals that excite the pulse generator an ignition pulse generator.

Durch die DE-OS 21 15 293 ist ein Bimetallschalter für Leuchtstofflampen bekannt, der parallel zu den Lampenelektro den angeordnet ist und als Starter wirkt.DE-OS 21 15 293 is a bimetal switch for Fluorescent lamps known in parallel to the lamp electrical which is arranged and acts as a starter.

Die DE 36 13 876 A1 offenbart eine elektronische Startvor richtung zum Vorheizen und Zünden von mit Netzwechselspannung betriebenen Leuchtstofflampen. Ein Zündstromkreis weist neben den Elektroden der Leuchtstofflampe eine Induktivität und einen steuerbaren Halbleiterschalter auf, der als Elektronik schalter mit reiner Zeitvorgabe wirkt. DE 36 13 876 A1 discloses an electronic start Direction for preheating and igniting with AC voltage operated fluorescent lamps. An ignition circuit points next to an inductance and the electrodes of the fluorescent lamp a controllable semiconductor switch that functions as electronics switch with a purely specified time acts.

Bei den bekannten Schaltungsanordnungen nach DE 33 27 189 A1 und CH-PS 595 036 führen Netzspannungsschwankungen und Netz frequenzschwankungen zu unerwünschten Helligkeitsschwankungen der Leuchtstofflampe. Diese machen sich insbesondere dann be merkbar, wenn die Wiederholungsrate der Schwankungen zwischen 0 und etwa 50/s liegt. Solche Helligkeitsschwankungen sind insbesondere in Fluggastzellen unangenehm. Außerdem treten Helligkeitsschwankungen auch durch verbrauchte Leucht stofflampen auf. Diese flackern ständig, da die Startversuche nicht zum Zünden führen.In the known circuit arrangements according to DE 33 27 189 A1 and CH-PS 595 036 cause mains voltage fluctuations and mains frequency fluctuations to undesirable brightness fluctuations the fluorescent lamp. This is especially true noticeable when the repetition rate of fluctuations between 0 and about 50 / s. Such fluctuations in brightness are especially uncomfortable in passenger compartments. Also kick Brightness fluctuations due to used lights fabric lamps on. These flicker constantly as the start attempts do not lead to ignition.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die unerwünschte, sichtbare Helligkeitsschwankungen beim Startvorgang der Leuchtstofflampe vermeidet.The object of the invention is to provide a circuit arrangement to propose the type mentioned at the beginning, the undesirable visible fluctuations in brightness when starting the Avoids fluorescent lamp.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schaltungsanord nung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Pa tentanspruches gelöst.According to the invention, the above object is in a circuit arrangement tion of the type mentioned at the outset by the features of Pa claim resolved.

Dadurch ist erreicht daß sich Schwankungen der Spannung und/oder der Frequenz des Netzes nicht auf die Beleuchtung auswirken können. Dies ist insbesondere bei Flugzeugen wich tig, da dort in bestimmten Situationen solche Schwankungen auftreten können und die Fluggäste nicht durch Helligkeits schwankungen der Beleuchtung beunruhigt werden sollen.This ensures that there are fluctuations in the voltage and / or the frequency of the network does not affect the lighting can impact. This is particularly important for aircraft tig because there are such fluctuations in certain situations can occur and the passengers not by brightness fluctuations in lighting should be worried.

Um Helligkeitsschwankungen zu vermeiden, die auf dem Flackern verbrauchter Leuchtstofflampen beruhen, ist bei der Schal tungsanordnung ein Schalter zum Abschalten der Leucht stofflampe und eine Steuerschaltung vorgesehen, die die Zünd versuche und das Leuchten der Leuchtstofflampe überwacht und die nach einer gewissen Anzahl von Zündversuchen, oder nach einer bestimmten Zeit nach dem ersten Zündversuch, den Schal ter öffnet, wenn die Leuchtstofflampe nach diesen Zündversu chen nicht gezündet hat.To avoid fluctuations in brightness caused by flickering used fluorescent lamps are based on the scarf arrangement a switch to turn off the light fabric lamp and a control circuit provided the Zünd try and monitor the glow of the fluorescent lamp and after a certain number of ignition attempts, or after a certain time after the first attempt at ignition, the scarf ter opens when the fluorescent lamp comes on after these ignition attempts Chen did not ignite.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnungen zeigen:Advantageous refinements of the invention result from the following description of exemplary embodiments. In the Drawings show:

Fig. 1 eine Schaltung einer Leuchtstofflampe mit Hel ligkeitssteuerung, Fig. 1 shows a circuit of a fluorescent lamp with ligkeitssteuerung Hel,

Fig. 2 eine weitere Schaltung einer Leuchtstofflampe mit Helligkeitssteuerung, Fig. 2 shows another circuit of a fluorescent lamp with brightness control,

Fig. 3 ein Stromdiagramm, Fig. 3 is a flow diagram,

Fig. 4 eine Schaltung einer Leuchtstofflampe zur Ver meidung des Flackerns. Fig. 4 shows a circuit of a fluorescent lamp to avoid flickering.

Eine Leuchtstofflampe (1) weist eine Leuchtstoffröhre (2) mit zwei Lampenelektroden (3, 4) auf. Die Lampenelektroden (3, 4) sind über ein passives oder aktives Vorschaltgerät (5) an eine Wechselspannungsquelle (6), insbesondere ein Flugzeug- Bordnetz, angeschlossen. Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist das Vorschaltgerät (5) eine Drossel. Es kann alternativ auch eine verstellbare Drossel sein.A fluorescent lamp ( 1 ) has a fluorescent tube ( 2 ) with two lamp electrodes ( 3 , 4 ). The lamp electrodes ( 3 , 4 ) are connected to an AC voltage source ( 6 ), in particular an aircraft electrical system, via a passive or active ballast ( 5 ). In the embodiment of Fig. 1, the ballast (5) is a choke. Alternatively, it can also be an adjustable throttle.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2 und 4 sind die der Wechselspannungsquelle (6) abgewandten Pole der Lampenelektroden (3, 4) über einen Schalter (7) miteinander verbunden. Dieser ist von einer Steuerschaltung (8) steuer bar.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1, 2 and 4, the poles of the lamp electrodes ( 3 , 4 ) facing away from the AC voltage source ( 6 ) are connected to one another via a switch ( 7 ). This is tax from a control circuit ( 8 ).

Mittels der Steuerschaltung (8) ist eine Helligkeitssteuerung der Leuchtstofflampe (1) (Dimmbetrieb) in an sich bekannter Weise möglich. Die Steuerschaltung (8) weist hierfür einen Phasenschieber (9) auf. Sie öffnet beispielsweise in jeder Halbwelle der Netzwechselspannung den Schalter (7) gegenüber dem Nulldurchgang mehr oder weniger phasenverschoben. Durch das Öffnen des Schalters (7) entsteht ein Zündimpuls, der die Leuchtstoffröhre (2) zündet. The control circuit ( 8 ) enables brightness control of the fluorescent lamp ( 1 ) (dimming operation) in a manner known per se. The control circuit ( 8 ) has a phase shifter ( 9 ) for this purpose. For example, it opens the switch ( 7 ) more or less out of phase with respect to the zero crossing in each half-wave of the AC line voltage. Opening the switch ( 7 ) generates an ignition pulse that ignites the fluorescent tube ( 2 ).

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm des durch das Vorschaltgerät (5) fließenden Stromes. Die Schaltzeitpunkte, zu denen der Schalter (7) geschaltet wird, sind mit t1 bzw. t2 bezeichnet. Zu den Zeitpunkten t1 wird der Schalter (7) geöffnet. Die Schaltzeitpunkte t1 sind also die Zündzeitpunkte. Zu den Zeitpunkten t2 wird der Schalter (7) geschlossen. Die Schalt zeitpunkte t2 sind also die Löschzeitpunkte. Die Lampenhel ligkeit hängt von der Strom-Zeitfläche zwischen den Schalt punkten t1 und t2 ab. Die Helligkeitssteuerung bzw. Hellig keitsregelung kann dementsprechend durch ein Verschieben der Zündzeitpunkte t1 und/oder ein Verschieben der Löschzeit punkte t2 vorgenommen werden (vgl. Fig. 3). Fig. 3 shows a timing diagram of the current flowing through the ballast ( 5 ). The switching times at which the switch ( 7 ) is switched are designated t1 and t2. The switch ( 7 ) is opened at times t1. The switching times t1 are therefore the ignition times. The switch ( 7 ) is closed at the times t2. The switching times t2 are therefore the deletion times. The lamp brightness depends on the current-time area between the switching points t1 and t2. The brightness control or brightness control can accordingly be carried out by shifting the ignition points t1 and / or shifting the extinguishing points t2 (cf. FIG. 3).

An die Steuerschaltung (8) ist ein Meßglied (10) angeschlos sen. Dieses erfaßt Abweichungen der Netzfrequenz und/oder der Netzspannung und verschiebt dementsprechend die Schaltzeit punkte t1 oder t2 der Steuerschaltung (8). Dadurch werden störende Helligkeitsschwankungen ausgeglichen.To the control circuit ( 8 ), a measuring element ( 10 ) is ruled out. This detects deviations in the mains frequency and / or the mains voltage and accordingly shifts the switching points t1 or t2 of the control circuit ( 8 ). This compensates for annoying fluctuations in brightness.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind für die Lampen elektroden (3, 4) zusätzlich Heizschaltungen (11, 12) vorgese hen, die unter Umgehung des Vorschaltgerätes (5) an die Wechselspannungsquelle (6) angeschlossen sind.In the embodiment according to FIG. 2, additional heating circuits ( 11 , 12 ) are provided for the lamp electrodes ( 3 , 4 ), which are connected to the AC voltage source ( 6 ) bypassing the ballast ( 5 ).

Das Meßglied (10) ist beispielsweise ein Strommesser, der den durch das Vorschaltgerät (5) fließenden Strom mißt. Da die Lampenhelligkeit von der Strom-Zeitfläche zwischen den Schaltzeitpunkten t1 und t2 abhängt und die Steuerschaltung (8) diese erzeugt, kann eine Nachsteuerung der Helligkeit er folgen. Abweichungen der Netzfrequenz und/oder der Netzspan nung führen zu einer Änderung des durch das Vorschaltgerät (5) fließenden Stromes, was an sich zu einer Änderung der Helligkeit führen würde. Durch die Verschiebung der Schalt zeitpunkte t1 und/oder t2 läßt sich dieser Effekt ausregeln.The measuring element ( 10 ) is, for example, an ammeter, which measures the current flowing through the ballast ( 5 ). Since the lamp brightness depends on the current-time area between the switching times t1 and t2 and the control circuit ( 8 ) generates this, he can follow up the brightness. Deviations in the mains frequency and / or the mains voltage lead to a change in the current flowing through the ballast ( 5 ), which in itself would lead to a change in the brightness. This effect can be corrected by shifting the switching times t1 and / or t2.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein zusätzlicher Schalter (14) vorgesehen, mit dem sich flackernde, also ver brauchte Leuchtstofflampen abschalten lassen. Der Schalter (14) wird von der Steuerschaltung (8) geschaltet. In the embodiment of FIG. 4, an additional switch ( 14 ) is provided, with which flickering, ie ver used fluorescent lamps can be switched off. The switch ( 14 ) is switched by the control circuit ( 8 ).

Das von einem Strommesser gebildete Meßglied (10) mißt nach jedem Öffnen des Schalters (7), also nach dem Zündimpuls, den Strom. Fließt ein Strom, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß die Leuchtstofflampe (1) gezündet ist. Der Schalter (14) bleibt geschlossen. Fließt dagegen kein Strom, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß der Zündimpuls nicht zum Zünden der Leuchtstofflampe (1) geführt hat. Erfolgt nach einem oder mehreren Zündimpulsen kein Zünden der Leuchtstofflampe (1), dann öffnet die Steuerschaltung (8) den Schalter (14), wo durch die Leuchtstofflampe (1) zwangsweise abgeschaltet wird.The measuring element ( 10 ) formed by an ammeter measures the current each time the switch ( 7 ) is opened, that is to say after the ignition pulse. If a current flows, this is a sign that the fluorescent lamp ( 1 ) has been lit. The switch ( 14 ) remains closed. If, on the other hand, no current is flowing, this is a sign that the ignition pulse has not led to the ignition of the fluorescent lamp ( 1 ). If the fluorescent lamp ( 1 ) is not ignited after one or more ignition pulses, the control circuit ( 8 ) opens the switch ( 14 ), where the fluorescent lamp ( 1 ) forcibly switches off.

Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch eine Kombina tion eines oder mehrerer Merkmale der beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele. So ist es beispielsweise möglich, die Maß nahme nach Fig. 4 bei den Schaltungen nach den Fig. 1 oder 2 einzusetzen. Es ist dann nur ein einziges Strommeß glied (10) nötig.Further exemplary embodiments result from a combination of one or more features of the exemplary embodiments described. For example, it is possible to use the measure according to FIG. 4 in the circuits according to FIGS . 1 or 2. Only a single current measuring element ( 10 ) is then required.

Claims

Circuit arrangement for starting and regulating the brightness of a fluorescent lamp ( 1 ) in operation on an alternating current network, for example an aircraft electrical system, with a choke ( 5 ) connected upstream of the fluorescent lamp ( 1 ), a measuring element ( 10 ) provided in the input circuit and a switch ( 7 ), which lies between two lamp electrodes and can be switched periodically at phase-shifted switching times by means of a control circuit ( 8 ), the measuring element ( 10 ) being a current meter which detects the current magnitude and, during operation, to compensate for visible fluctuations in brightness, the switching times Control circuit ( 8 ) moves, characterized in that during the starting process, the control circuit ( 8 ) monitors the ignition and the lighting of the fluorescent lamp ( 1 ) and opens a switch ( 14 ) arranged in a power supply line when the fluorescent lamp ( 1 ) after a certain number of ignition attempts or a certain time it did not ignite after the first attempt to ignite.