DE4330942C2 - Method for detecting a defective fluorescent lamp when operating with a higher frequency voltage - Google Patents

Method for detecting a defective fluorescent lamp when operating with a higher frequency voltage

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer defekten Leuchtstofflampe bei Betrieb mit höherfrequenter Spannung.The present invention relates to a method for recognition a defective fluorescent lamp when operating with higher frequency voltage.

Leuchtstofflampen werden wegen der höheren Lichtausbeute und dem größeren Wirkungsgrad des gesamten zum Betrieb notwendigen Systems zunehmend mit elektronischen Vorschaltgeräten betrie­ ben, die einen hochfrequenten Betriebsstrom bereitstellen.Fluorescent lamps are used because of the higher light output and the greater efficiency of everything necessary for operation Systems increasingly operated with electronic ballasts ben that provide a high-frequency operating current.

Die physikalische Ursache für die erhöhte Lichtausbeute liegt unter anderem darin, daß mit zunehmender Betriebsfrequenz der Ionisationszustand in der Leuchtstofflampe nicht nach jedem Nulldurchgang des Lampenstroms wieder aufgebaut werden muß, wie dies beim Betrieb mit Netzfrequenz der Fall ist.The physical reason for the increased light output is inter alia in that with increasing operating frequency the Ionization state in the fluorescent lamp not after everyone Zero crossing of the lamp current must be rebuilt, like this is the case when operating at mains frequency.

Bekannt ist, daß die Brennspannung einer Leuchtstofflampe beim 50 Hz-Betrieb Spannungsspitzen besitzt, die aufzeigen, daß die Lampe nach jedem Nulldurchgang wieder gezündet werden muß. Diese Wiederzündspitzen fehlen beim Betrieb mit höheren Frequenzen. Die Lampe brennt hierbei mit der meist sinusförmigen Brennspannung.It is known that the burning voltage of a fluorescent lamp has voltage peaks during 50 Hz operation, which show that the lamp must be switched on again after each zero crossing. These re-ignition peaks are absent when operating with higher ones Frequencies. The lamp burns with the most sinusoidal operating voltage.

Weiterhin ist bekannt, daß Leuchtstofflampen am Ende ihrer Lebensdauer unzuverlässig zünden und teilweise stochastisch leuchten. Dieses sogenannte Flackern wird als störend empfunden, so daß die entsprechende Röhre getauscht oder abgeschaltet werden muß.It is also known that fluorescent lamps at the end of their Ignite lifespan unreliably and sometimes stochastically to shine. This so-called flickering is considered distracting felt so that the corresponding tube exchanged or must be switched off.

In der US-PS 4.853.599 wird ein Verfahren zum Erkennen einer defekten Hochdruck-Entladungslampe beschrieben, bei dem im Fehlerfall auftretende Einbrüche des Lampenstromes von einer Auswerteschaltung gezählt und bei Überschreiten einer definierten Anzahl ein Relais zur Lampenabschaltung angesteuert wird. Ein definiertes Zeitfenster für die Zählung ist hierbei nicht vorgesehen. US Pat. No. 4,853,599 describes a method for recognizing a Defective high-pressure discharge lamp described, in which Incidents in lamp current drops from one Evaluation circuit counted and if one is exceeded controlled number of relays for lamp shutdown becomes. There is a defined time window for the count not provided.  

In der gattungsbildenden DE 40 39 161 A1 wird über eine Vielzahl von Meßgrößen, die über eine entsprechende Steuer- und Regeleinrichtung, sowie über eine entsprechende Sende- und Empfangseinrichtung verarbeitet werden, erreicht, daß eine komfortable Helligkeitsregelung für Leuchtstoffröhren ermöglicht wird und gleichzeitig optimale Bedingungen für den Betrieb der Lampen gegeben sind. Auf die Zündunwilligkeit von Lampen wird nach einer definierten Zeit von Zündversuchen mit der Verringerung der Lampenspannung auf ungefährliche Werte, das heißt mit praktischer Abschaltung reagiert. Dabei wird nicht der Amplitudenverlauf der hochfrequenten Ansteuerung beurteilt, welcher Rückschlüsse auf die Brauchbarkeit der Leuchtstofflampe ermöglicht.In the generic DE 40 39 161 A1, a large number of measured variables, which via a corresponding control and regulating device, as well via a corresponding transmitting and receiving device processed, achieved a comfortable Brightness control for fluorescent tubes is made possible and at the same time optimal conditions for the operation of the lamps given are. The reluctance to ignite of lamps is followed a defined time of ignition attempts with the reduction the lamp voltage to harmless values, i.e. with practical shutdown reacts. It is not the Amplitude course of the high-frequency control is assessed, what conclusions about the usability of the fluorescent lamp enables.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu realisieren, das es ermöglicht, eine Leuchtstofflampe dahingehend zu überwachen, daß sie bei Alterung nicht den Zustand einer als unruhig oder flackernd empfundenen Lichtabgabe erreicht.The invention is based on the object of a method realize that enables a fluorescent lamp to monitor that they do not age when they age Condition of someone who feels uneasy or flickering Light emission reached.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentan­ spruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.According to the invention this object is achieved by the patent pronounced 1 solved characteristics.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 angegeben.Advantageous embodiments are in claims 2 to 4 specified.

Als Kriterium für die Alterung der Leuchtstofflampe werden kurzzeitige Stromspitzen des über einen Fühlwiderstand detektierten Lampenstroms benutzt, die in jeder Halbwelle des HF-förmigen Versorgungsstroms auftreten.As a criterion for the aging of the fluorescent lamp, brief current peaks of the over uses a sensing resistance of the detected lamp current, which in occur every half-wave of the RF-shaped supply current.

Diese Stromspitzen deuten auf den nachlassenden Ionisierungs­ zustand bei verbrauchten Leuchtstofflampen hin.These current peaks indicate a decrease in ionization condition with used fluorescent lamps.

Sie treten unter normalen Betriebsbedingungen nur bei völlig verbrauchten Leuchtstofflampen auf, die in einer herkömmlichen Schaltung mit Netzfrequenzbetrieb schon nicht mehr zünden. They only occur fully under normal operating conditions used fluorescent lamps in a conventional No longer ignite circuit with mains frequency operation.  

Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden die Zustände der Lampe, die zwangsläufig zu dem genannten Flackern führen, erkannt und die Lampe kann automatisch abgeschaltet werden bevor dieser störende Effekt einsetzt.With the solution according to the invention, the states of the Lamp, which inevitably lead to the mentioned flickering, recognized and the lamp can be switched off automatically before this disruptive effect.

Eine verbrauchte Lampe weist auch im hochfrequenten Betrieb einen nicht exakt sinusförmigen Brennspannungsverlauf auf.A used lamp also shows in high-frequency operation a not exactly sinusoidal operating voltage curve.

Durch Detektierung des zugehörigen Brennstromes lassen sich eindeutige Kriterien für diesen Zustand am Lebensende der Lampe ermitteln.By detecting the associated combustion current clear criteria for this condition at the end of life of the lamp determine.

Zusätzlich kann als weiterer für die Lampe schädlicher Betriebszustand ein zu großer Lampenstrom erkannt werden.It can also be more harmful to the lamp Operating condition too large lamp current can be detected.

Die erfindungsgemäße Art der Fehlererfassung ermöglicht die Unterscheidung zwischen zufälligen Störgrößen, anlaufbedingtem höheren Lampenstrom und fehlerhaft impulsbehaftetem Lampenstrom, wie er bei verbrauchten Leuchtstofflampen auftritt. Dieses Verfahren stellt sicher, daß ein einmaliges bzw. durch den Startvorgang einer Leuchtstofflampe zeitweilig bedingtes Fehlersignal negiert wird.The type of error detection according to the invention enables Differentiation between random disturbance variables, start-up-related higher lamp current and faulty impulses Lamp current, as in the case of used fluorescent lamps occurs. This procedure ensures that a one time or temporarily by starting a fluorescent lamp conditional error signal is negated.

Das Verfahren zum Erkennen einer defekten Leuchtstofflampe bei hochfrequenter Ansteuerung wird am nachfolgenden Ausführungsbeispiel mit zugehörigem Blockschaltbild (Fig. 1) erläutert.The method for detecting a defective fluorescent lamp with high-frequency control is explained in the following exemplary embodiment with the associated block diagram ( FIG. 1).

Das Fehlersignal 1 besteht aus Stromspitzen, die sich mit der Betriebsfrequenz wiederholen und beim Überschreiten der Schalt­ schwelle 2 den Komperator 3 zum Umschalten bringen.The error signal 1 consists of current peaks that repeat with the operating frequency and bring the comparator 3 to switch when the switching threshold 2 is exceeded.

Diese Umschaltsignale werden zyklisch im Zähler 4 gezählt und beim Erreichen eines bestimmten vorgegebenen Zählerstandes wird das erste Register 5 gesetzt. Mit einem erstmaligen Setzen des ersten Registers 5 wird ausgehend von der Zeitbasis 6 eine Zeitverzögerung 7 gestartet.These changeover signals are counted cyclically in the counter 4 and when a certain predetermined counter reading is reached, the first register 5 is set. When the first register 5 is set for the first time, a time delay 7 is started based on the time base 6 .

Liegt nach Ablauf dieser Verzögerung wiederum ein über ein Fehlersignal erneut gesetztes erstes Register 5 vor, wird ein zweites Register 8 gesetzt, über dessen Auswertung auf das Fehlersignal reagiert werden kann.If, after this delay has elapsed, a first register 5 is again set via an error signal, a second register 8 is set, via the evaluation of which it is possible to react to the error signal.

Claims (4)

1. Verfahren zum Erkennen einer defekten Leuchtstofflampe bei Betrieb mit höherfrequenter Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen eines Flackerns der Leuchtstofflampe die hierbei auftretenden Stromspitzen oberhalb einer bestimmten Amplitude als Fehlersignal von einer Auswerteschaltung erfaßt und in einem von einer Zeitbasis (6) definierten Zeitfenster von einem Zähler (4) gezählt werden und bei Überschreiten einer definierten Anzahl ein erstes Register (5) gesetzt und eine Fehlerinformation gespeichert wird.1. A method for detecting a defective fluorescent lamp when operating at a higher frequency voltage, characterized in that to detect flickering of the fluorescent lamp, the current peaks occurring above a certain amplitude are detected as an error signal by an evaluation circuit and in a time window defined by a time base ( 6 ) a counter ( 4 ) are counted and if a defined number is exceeded a first register ( 5 ) is set and error information is stored. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (3) zur Erfassung der Stromspitzen (1) oberhalb einer durch eine Schaltschwelle (2) vorgegebenen Größe verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a comparator ( 3 ) for detecting the current peaks ( 1 ) above a predetermined by a switching threshold ( 2 ) is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei statisch anliegendem zu großem Lampenstrom eine Speicherung einer Fehlerinformation erfolgt.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that even if the lamp current is too high statically Error information is saved. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei gesetztem ersten Register (5) nach einer bestimmten definierten Verzögerungszeit (7) innerhalb eines von der Zeitbasis (6) definierten Zeitfensters eine Wiederholung der Stromspitzenerfassung erfolgt und beim erneuten Überschreiten der definierten Anzahl von Stromspitzen (1) eine bleibende Registrierung in einem zweiten Register (8) zur weiteren Verarbeitung erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that when the first register ( 5 ) is set after a certain defined delay time ( 7 ) within a time window defined by the time base ( 6 ) there is a repetition of the current peak detection and when it is exceeded again the defined number of current peaks ( 1 ) is permanently registered in a second register ( 8 ) for further processing.
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