DE69119182T2

DE69119182T2 - Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE69119182T2
Application number: DE69119182T
Authority: DE
Inventors: Stefan F Szuba
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1991-10-08
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: DE69119182D1; CA2053354A1; EP0481550A1; ATE137633T1; JPH04259798A; US5130613A; EP0481550B1

Description

Die Erfindung liegt im Bereich der Beleuchtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Leuchtstofflampenanordnung mit einem eingebauten Bewegungsdetektor zur Lichtstärkeregelung von Leuchtstofflampen. Sie bezieht sich ebenfalls auf ein Regelsignalmittel zur Verwendung in einer derartigen Leuchtstofflampenanordnung.
Eine der Aufgaben dieser Erfindung gilt die Energieerhaltung.
Einer der Vorteile der Erfindung ist die Lebensdauerverlängerung der unter seiner Regelung betriebenen Leuchtstofflampen.
Eine der Eigenschaften der Erfindung ist die Nützlichkeit in sog. "intelligenten" Gebäuden. In dieser Beziehung blendet sie in Gebieten, in denen keinerlei Aktivität gemessen wird, von ihr geregelte Leuchtstofflampen ab.
Mit einem Merkmal der Erfindung wird eine Leuchtstofflampenanordnung mit einer Leuchtstofflampe und mit einem Lampenregelmittel zum Regeln der Lichtstärke der Lampe vorgesehen. Das Lampenregelmittel läßt sich entsprechend der Beschreibung in der europäischen Patentanmeldung 399613 zusammenbauen. Das Regelmittel enthält Regelklemmen zum Empfangen eines Abblendsignals. Ebenfalls ist ein Regelsignalmittel aufgenommen, das beispielsweise auf einen vorgegebenen Reiz anspricht und beim Auftreten eines Reizes ein Regelsignal erzeugt. Zum Ansprechen auf das Regelsignal ist ein Betriebsmittel vorgesehen, das das Regelmittel zum Ändern der Lichtstärke der Leuchtstofflampe anregt. Das Betriebsmittel enthält erste und zweite Stufen. Die erste Stufe enthält ein Verstärkermittel zum Verstärken der Regelsignale. Die zweite Stufe enthält ein Spannungsregelmittel zum Erzeugen einer ersten Betriebsspannung nach dem Verstärkermittel zu seinem Betrieb. Das Spannungsregelmittel empfängt eine zweite Betriebsspannung zu seinem Betrieb über die Regelklemmen aus dem Lampenregelmittel.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Bewegungssensors,
Fig. 2 eine graphische Darstellung, in der die Spannung und der Strom eines Teils der Schaltung nach Fig. 1 aufgetragen sind,
Fig. 3 ein Lampenregelmittel mit einem Abbiender nach der Beschreibung in der europäischen Patentanmeldung 399613, und
Fig. 4 einen Abblender nach der Beschreibung in der europäischen Patentanmeldung 399613.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Bewegungssensors zur Verwendung mit dem Lampenregelmittel und einem Abblender nach der Beschreibung in der europäischen Patentanmeldung 399613 und anhand der Fig. 3 ist in Fig. 1 dargestellt. Für derartige Anwendung werden die Klemmen 113' und 114' des Bewegungssensors mit den Klemmen 113 und 114 des Lampenregelmittels nach Fig. 3 verbunden. Ein derartiger Bewegungssensor ist nützlich in Abblendlampen in einem Raum, wenn in diesem Raum keine Aktivität herrscht, und zum Aufhellen dieser Lampen, wenn der Sensor Aktivität im Raum mißt. Der Apparat enthält einen pyroelektrischen Sensor PS. Diese Einheit erzeugt sich zeitlich ändernde Signale, deren Amplitude größer wird, wenn er größere Infrasrotstrahlung mißt. Im Betrieb mit den Widerständen R&sub1; und R&sub2;, den Kondensatoren C&sub1; und C&sub2; und dem Transistor T&sub1; gelangen die Signale aus dem Sensor PS an den positiven Eingang einer ersten Verstärkerstufe IC&sub1;. Wie in Fig. 1 angegeben, sind die Kapazität C&sub1;, der Sensor PS, der Widerstand R&sub2; und der Kondensator C&sub2; mit einer gemeinsamen Rückleitung verbunden, wie auch mehrere andere Elemente in Fig. 1, die mit dem dünnen horizontalen Strich an der Unterseite jedes der Elemente in Verbindung mit der Rückleitung angegeben sind. Die Widerstande R&sub3;, R&sub4; und R&sub5; werden zusammen mit den Kondensatoren C&sub3; und C&sub4; gewählt, um dem Operationsverstärker IC&sub1; eine hohe Wechselspannungsverstärkung zu erteilen. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers IC&sub1; gelangt über den Kondensator C&sub5; und den Widerstand R&sub8; zum Inversionseingang eines mit dem Operationsverstärker IC&sub2; gebildeten Zweitstufenverstärkers. Die Widerstände R&sub6;, R&sub7;, R&sub9; und der Kondensator C&sub6; werden dazu gewählt, den Operationsvverstärker IC&sub2; ebenfalls mit einer hohen Wechselspannungsverstärkung zu beliefern. Da das Eingangssignal aus dem Operationsverstärker IC&sub1; an den Inversionseingang des Operationsverstärkers IC&sub2; gelegt wird, ist das Ausgangssignal des letztgenannten Verstärkers eine verstärkte Inversion seines Eingangssignals.
Das Ausgangssignal des Verstärkers IC&sub2; gelangt an einen sog. "Fensterkomparator" aus den Verstärkern IC&sub3; und IC&sub4;. Der Verstärker IC&sub3; filtert positive Signale vom Verstärker IC&sub2; unter einem bestimmten Wert aus, während der Verstärker IC&sub4; negative Signale über einem bestimmten Wert ausfiltert. Auf diese Weise wird Himntergrundstrahlung, die beim pyroelektrischen Sensor PS ankommen kann, derart ausgefiltert, daß der Apparat für derartige Hintergrundstrahlung unempfindlich ist. Die Größe der ausgefilterten positiven und negativen Signale bestimmen die Widerstandswerte der Widerstände R&sub1;&sub0;, R&sub1;&sub1; und R&sub1;&sub2;.
Die Ausgangssignale der Verstärker IC&sub3; und IC&sub4; durchlaufen die Dioden D&sub1; und D&sub2; zum Aufladen des Kondensators C&sub7;. Vom pyroelektrischen Sensor PS gemessene Bewegung lädt den Kondensator C&sub7; zum Aufhellen der Lamopen 11 und 12 mit einer verhältnismäßig kurzen Verzögerung schnell auf, wenn sie im abgeblendeten Zustand waren, wie weiter unten erläutert wird. In Beantwortung der Anzeige eines Bewegungsmangels vom pyroelektrischen Sensor PS entlädt der Kondensator C&sub7; sich langsma über den Widerstand R&sub1;&sub3;. Auf diese Weise hellt die vom pyroelektrischen Sensor PS gemessene Bewegung mit einer verhältnismäßig kurzen Verzögerung die Lampen 11 und 12 aus ihrem abgeblendeten Zustand auf. Der Bewegungsmangel blendet die Lampen 11 und 12 aus ihrem aufgehellten Zustand ab nach einer von den Größen des Kondensators C&sub7; und des Widerstands R&sub1;&sub3; bestimmten zeitlichen Verzögerung, die verhältnismäßig länger ist als die zeitliche Verzögerung zum Aufhellen der Lampen.
Die Spannung zur Darstellung der Ladung am Kondensator C&sub7; wird an den Inversionseingang des Komparators IC&sub5;, der sie mit einer von den Widerständen R&sub1;&sub4; und R&sub1;&sub5; erzeugten Schwellenspannung vergleicht, Wenn die Spannung am Inversionseingang niedriger als die Schwellenspannung ist, ist die Ausgangsspannung des Komparators IC&sub5; hoch und steuert infolgedessen den Transistor T&sub2; auf.
Die Transistoren T&sub2; und T&sub3; bilden zusammen mit den Widerständen R&sub1;&sub6;, R&sub1;&sub7;, R&sub1;&sub8; und R&sub1;&sub9; und der Zenerdiode ZD einen Schalter zum Schalten der Spannung an den Klemmen 113' und 114' abhängig davon, ob möglicherweise der pyroelektrische Sensor PS Bewegungen mißt. Wenn Bewegung gemessen wird, ist die Ausgangsspannung des Komparators IC&sub5; niedrig und der Transistor T&sub2; wird gesperrt. Hierdurch wird auch der Transistor T&sub3; in einem AUS-Zustand festgehalten, und der Widerstand R&sub1;&sub9; ist mit der Zenerdiode ZD in Reihe geschaltet. Unter diesen Bedingungen bleibt die von der Sekundärwicklung 118' (Fig. 4) des Transformators 116' an die Klemmen 113' und 114' gelegte Spannung hoch wie auch die Spannung an der Primärwicklung 117' des Transformators 116'. Daher bleibt der Schalter 132' im wesentlichen geschlossen und hierdurch arbeiten die Lampen 11 und 12 im Zustand, der mit "voll aufgehellt" bezeichnet werden kann.
Wenn in der Nähe des pyroelektrischen Sensor PS die Bewegung aufhört, erzeugt der Komparator IC&sub5; ein hohes Signal zum Aufsteuern des Transistors T&sub2;. Infolgedessen vergrößert sich der von den Klemmen 113' und 114' eingespeiste Strom wertmäßig, während die Spannung an diesen Klemmen wertmäßig abfällt auf etwa den Wert des Spannungsabfalls an der Zenerdiode ZD. Diese Spannung wird nach der oberen Klemme der Primäwicklung 117' (Fig. 4) rückgeführt und läßt den Schalter 132' dabei in dem im wesentlichen offenen Zustand zurück, wodurch die Lampen 11 und 12 "abgeblendet" arbeiten. Die Verhältnisse zwischen der Spannung an den Klemmen 113' und 114' und dem von diesen Klemmen eingespeisten Strom ist in Fig. 2 angenähert.
Die Zenerdiode ZD, die Widerstände R&sub2;&sub0;, R&sub2;&sub1; und R&sub2;&sub2; bilden zusammen mit der programmierbaren Präzisionsreferenz PP und dem Verstärker IC&sub6; ein Spannungsregelmittel zum Erzeugen der Betriebsspannung für die Verstärker IC&sub1; bis IC&sub5; auf der Leitung VCC. (Die programmierbare Präzisionsreferenz PPR in einer fertiggestellten Anordnung war ein Motorola-Bauteil Nr. TLA431,A.) Das Spannungsregelmittel kann die Spannung auf den Leitungen VCC in einem zulässigen Bereich für den Betrieb der Verstärker IC&sub1; bis IC&sub5; festhalten ungeachtet der Änderung der Spannung an den Klemmen 113' und 114' von hoch nach niedrig abhängig davon, ob der Widerstand R&sub1;&sub9; mir der Zenerdiode ZD reihengeschaltet ist, oder ob er vom Transistor T&sub3; kurzgeschlossen wird.
Obiger Beschreibung sei zu entnehmen, daß der von den Transistoren T&sub2; und T&sub3; gebildete Schalter zusammen mit dem oben definierten Spannungsregelmittel ihre Betriebsspannung über die Klemmen 113' und 114' und ihre Leistung zum Betrieb aus der Lampenregelspannung über die Sekundärwicklung 118' empfangen. Die Verstärker IC&sub1; bis IC&sub5; des Regelsignalmittels nach Fig. 1 empfangen ihre Betriebsspannung über das Spannungsregelmittel auf der Leitung VCC. Hierdurch erfordert keines der gesteuerten Signalmittel nach Fig. 1 eine vom Lampenregler unabhängige Spannungsquelle.
Es soll klar sein, daß mehrere Abwandlungen der obigen Beschreibung dem Fachmann bekannt sein werden, und daß die Beschreibung rein zur Veranschaulichung dient und nicht als einschränkend zu betrachten ist.

Claims

1. Leuchtstofflampenanordnung zum Betreiben einer Leuchtstofflampe (11, 12), mit einem Lampenregelmittel zum Regeln der Lichtstärke der Leichtstofflampe in Abhängigkeit von einem Abblendsignal und mit Regelklemmen (113, 114) zum Empfangen eines Abblendsignals, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstofflampenanordnung außerdem ein Regelsignalmittel enthält, das mit den Regelklemmen gekoppelt ist und auf einen vorgegebenen Reiz anspricht und beim Auftreten eines Reizes ein Regelsignal erzeugt, und zum Ansprechen auf das Regelsignal ein Betriebsmittel vorgesehen ist, das das Regelmittel zum Ändern der Lichtstärke der Leuchtstofflampe anregt, wobei das Betriebsmittel erste (I, II, III) und zweite Stufen enthält, die erste Stufe ein Verstärkermittel (II, III) zum Verstärken des Regelsignals und die zweite Stufe ein Spannungsregelmittel (ZD, R20, R21, R22, PPR, IC6) zum Erzeugen einer ersten Betriebsspannung nach dem Verstärkermittel zu seinem Betrieb enthalten, und das Spannungsregelmittel eine zweite Betriebsspannung zu seinem Betrieb über die Regelklemmen aus dem Lampenregelmittel enthält.

2. Leuchtstofflampenanordnung nach Anspruch 1, worin das Spannungsregelmittel Schaltmittel (T2, T3, R16, R17, R18, R19, ZD) zum Reduzieren der zweiten Betriebsspannung nach dem Spannungsregelmittel enthält, wenn kein Regelsignal in der Größe der bei Vorhandensein des Regelsignals angelegten zweiten Betriebsspannung vorliegt, wobei das Spannungsregelmittel im wesentlichen die gleiche erste Betriebsspannung nach dem Verstärkermittel liefert, ungeachtet der Größe der zweiten Betriebsspannung andas Spannungsregelmittel.

3. Leuchtstofflampenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, worin das Regelsignalmittel einen pyroelektrischen Sensor (PS) enthält, der als Teil eines Bewegungsdetektors dient.

4. Leuchtstofflampenanordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, worin das Verstärkermittel ein Komparatorschaltungsmittel (III) enthält, das zum Unempfindlichmachen des Verstärkermittels für Signale aus dem Bewegungsdetektor infolge von Hintergrundstrahlung arbeitet.

5. Leuchtstofflampenanordnung nach Anspruch 3, worin das Regelsignalmittel in Beantwortung des Regelsignals arbeitet, um das Regelmittel die Lichtstärke der Leuchtstofflampe bei vom Bewewgungsdetektor gemessener Bewegung erhöhen zu lassen.

6. Leuchtstofflampenanordnung nach Anspruch 5, worin das Regelsignalmittel dafür sorgt, daß das Regelmittel die Lichtstärke der Leuchtstofflampe abblendet, wenn der Bewegungsdetektor keine Bewegung mißt.

7. Leuchtstofflampenanordnung nach Anspruch 6, worin das Regelmittel die Lichtstärke der Leuchtstofflampe von einem abgeblendeten Zustand mit einer geringeren Verzögerung vergrößert, als die Verzögerung, die es versorgt, wenn es die Leuchtstofflampe ohne Bewegungsmessung abblendet.

8. Regelsignalmittel zur Verwendung in einer Leuchtstofflampenanordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche.