EP0808084B1 - Safety shutdown in case of asymmetrical power consumption - Google Patents
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- H05B41/14—Circuit arrangements
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- H05B41/2981—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
- H05B41/2985—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
Definitions
- the present invention relates to a circuit for safety shutdown an AC operating circuit for discharge lamps, in particular low-pressure discharge lamps according to the preamble of Claim 1.
- operating circuits for several lamps are also meant, that is operating circuits for at least one lamp.
- Discharge lamps come with AC power operated, usually with a high frequency power.
- For DC decoupling one is connected in series with the lamp Coupling capacitor used.
- C. H. Sturm and E. Klein Ole. Klein "Operating Devices and Circuits for Electric Lamps", 6. Edition 1992, Siemens AG.
- Circuits with safety shutdown devices that are based on the Address lamp voltage, that is to say on the discharge path of the lamp falling voltage.
- the invention accordingly starts from one Circuit for AC operation of a discharge lamp via a Coupling capacitor connected in series with the lamp for DC isolation with a safety shutdown device as used in ballasts OSRAM QTEC are known.
- EP-A-696 157 describes a circuit for AC operation of a discharge lamp described with a safety shutdown on a DC voltage at the coupling capacitor through a through the lamp flowing DC component responds.
- the electronic ballast includes AC operation of a discharge lamp, a safety shutdown, the am by a direct current component flowing through the lamp Coupling capacitor is triggered.
- the object of the invention is to improve the circuit in such a way that that the threshold switching of the safety shutdown in addition to the DC voltage at the coupling capacitor also to an excessive DC link voltage the operating circuit responds.
- the same threshold switching the lamp voltage is also monitored, i.e. the threshold switching is also triggered by an excessive lamp voltage.
- This can be done by connecting a fraction of the lamp voltage to one Part of the voltage divider circuit is applied by a circuit that is designed so that the lamp voltage fraction of the applied Fraction of the intermediate circuit voltage superimposed.
- a connection point of the voltage divider circuit via a Trigger diode connected to a suitable point of the threshold circuit be so that the threshold switching on both Polarities of the DC voltage responds.
- An embodiment of the circuit according to the invention provides before, the connection point of the trigger diode or a potential adjacent connection point via a lamp filament to connect to the voltage divider circuit and between this connection point of the trigger diode or a potential adjacent connection point and one of the poles of the DC link voltage as the base potential of the safety shutdown device or another suitable base potential to switch a resistor.
- This resistance is so dimensioned so that when the lamp is removed from its socket or if the lamp filament breaks, the potential of the named Connection point to the potential or so far in the direction pulls to the potential of the pole so that the threshold circuit is triggered via the trigger diode.
- the threshold circuit is a bistable multivibrator, such as a thyristor equivalent circuit with two transistors.
- a discharge lamp is powered by a push-pull frequency generator operated with two transistors. Then can the safety shutdown device be constructed so that after their response via a shutdown transistor Control of one of the two transistors suppressed, for example the base of a bipolar transistor with low resistance to ground connects.
- Fig. 1 there is an upper one in the double-lined frame Part RE1, RE2 of a voltage divider circuit RE1, RE2, R1 shown, the resistor RE1, a coupling capacitor C3 with a falling DC voltage UC3 in the event of a fault is connected in parallel.
- RE1 is clear greater than the AC resistance of C3 at the operating frequency the lamp.
- the voltage Umeß falling across the resistor R1 is when a threshold voltage UZ of a Zener diode is exceeded DZ1 a connection point of a bistable multivibrator in the form of a thyristor equivalent circuit of two Bipolar transistors supplied.
- This toggle switch has one stable state in which both transistors are conducting, and another stable state in which both transistors do not lead.
- the output signal line is drawn the base of an NPN turn-off transistor, not shown controlled so that it becomes conductive and the Base of a transistor, also not shown, the Lamp operating push-pull frequency generator with low resistance shorts to ground.
- the flip-flop on the emitter side of the top Transistors supplied with voltage in a suitable manner, so that a separate power supply is unnecessary.
- the circuit shown in Fig. 2 corresponds to that just described except for the double-framed additional Trigger diode D3 between the base of the upper transistor the flip-flop and a connection point between the resistor RE2 and the coupling capacitor C3 or here the Lamp filament.
- the reason for the trigger diode is that the voltage divider circuit only one opposite the intermediate circuit voltage E. Charging or voltage UC3 on the coupling capacitor C3 into a trigger signal through the Zener diode DZ1 implemented because only then the measuring voltage Umeß increases becomes. With opposite charging of the coupling capacitor C3 the potential at the upper connection point drops the trigger diode D3, so that this then the potential at the Pull down the base of the upper flip-flop transistor and thus trigger the flip-flop in the conductive state can.
- FIG. 3 shows the same circuit as FIG. 2, but additionally with a resistor R3 connected between the upper connection point of the trigger diode D3 and the lower pole of the intermediate circuit voltage E, here a "pulldown resistor".
- R3 connected between the upper connection point of the trigger diode D3 and the lower pole of the intermediate circuit voltage E, here a "pulldown resistor”.
- This is dimensioned such that it pulls the potential of its upper connection point in the direction of the potential of the lower pole of the intermediate circuit voltage E in the absence of a lamp, filament breakage or the like, ie it is significantly lower-impedance than RE2.
- the flip-flop is triggered via the trigger diode D3 even if the filament breaks or the lamp is removed.
- the last-described function of the circuit from FIG. 3 is particularly practical when a lamp, for example in a larger lighting system with many lamps, removed shall be. Then there is no need to switch off the whole lighting system, so that faster and with normal lighting can be worked.
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Sicherheitsabschaltung einer Wechselspannungsbetriebsschaltung für Entladungslampen, insbesondere Niederdruckentladungslampen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Hier und im folgenden sowie in den Ansprüchen sind dabei auch Betriebsschaltungen für mehrere Lampen gemeint, also Betriebsschaltungen für mindestens eine Lampe. Entladungslampen werden mit Wechselspannungsleistung betrieben, gewöhnlich mit einer Hochfrequenzleistung. Dabei wird zur Gleichstromentkopplung ein mit der Lampe in Reihe geschalteter Kopplungskondensator verwendet. Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus solcher Betriebsschaltungen wird verwiesen auf C. H. Sturm und E. Klein "Betriebsgeräte und Schaltungen für elektrische Lampen", 6. Auflage 1992, Siemens AG.The present invention relates to a circuit for safety shutdown an AC operating circuit for discharge lamps, in particular low-pressure discharge lamps according to the preamble of Claim 1. Here and below as well as in the claims are included operating circuits for several lamps are also meant, that is operating circuits for at least one lamp. Discharge lamps come with AC power operated, usually with a high frequency power. For DC decoupling, one is connected in series with the lamp Coupling capacitor used. With regard to the basic The structure of such operating circuits is referred to C. H. Sturm and E. Klein "Operating Devices and Circuits for Electric Lamps", 6. Edition 1992, Siemens AG.
Bei der Zündung und beim Betrieb einer Entladungslampe können verschiedene Störungszustände auftreten, die zur Zerstörung der Betriebsschaltung und zu Sicherheitsrisiken für die Umgebung führen können. Es wird dementsprechend ein Schaltungsaufbau angestrebt, der solche Störungszustände selbstständig erfasst und zu einer Abschaltung der Lampe führt.When igniting and operating a discharge lamp, various Malfunctions occur that lead to the destruction of the operating circuit and can lead to safety risks for the environment. It will be accordingly aimed at a circuit structure of such fault conditions independently detected and leads to the lamp being switched off.
Bekannt sind Schaltungen mit Sicherheitsabschalteinrichtungen, die auf die Lampenspannung ansprechen, also die an der Entladungsstrecke der Lampe abfallende Spannung. Die Erfindung geht dementsprechend aus von einer Schaltung zum Wechselspannungsbetrieb einer Entladungslampe über einen mit der Lampe zur Gleichstomtrennung in Reihe geschalteten Kopplungskondensator mit einer Sicherheitsabschalteinrichtung, wie sie bei Vorschaltgeräten OSRAM QTEC bekannt sind. Circuits with safety shutdown devices that are based on the Address lamp voltage, that is to say on the discharge path of the lamp falling voltage. The invention accordingly starts from one Circuit for AC operation of a discharge lamp via a Coupling capacitor connected in series with the lamp for DC isolation with a safety shutdown device as used in ballasts OSRAM QTEC are known.
In der EP-A-696 157 ist eine Schaltung zum Wechselstrombetrieb einer Entladungslampe mit einer Sicherheitsabschaltung beschrieben, die auf eine Gleichspannung am Kopplungskondensator durch eine durch die Lampe fließende Gleichstromkomponente anspricht.EP-A-696 157 describes a circuit for AC operation of a discharge lamp described with a safety shutdown on a DC voltage at the coupling capacitor through a through the lamp flowing DC component responds.
Auch bei der EP-A- 681 414 beinhaltet das elektronische Vorschaltgerät zum Wechselstrombetrieb einer Entladungslampe eine Sicherheitsabschaltung, die durch eine durch die Lampe fließende Gleichstromkomponente am Kopplungskondensator getriggert wird.Also in EP-A-681 414, the electronic ballast includes AC operation of a discharge lamp, a safety shutdown, the am by a direct current component flowing through the lamp Coupling capacitor is triggered.
Eine solche Gleichstromkomponente tritt bei asymmetrischer Lampenleistung, im Extremfall bei Ausfall eines Lampenemitters, auf und führt infolge der Reihenschaltung von Lampe und Kopplungskondensator zu einer statischen Aufladung des Kopplungskondensators. Es hat sich gezeigt, daß die beschriebene Lampenasymmetrie ein ernstzunehmendes Problem darstellt. So führt sie - ausgehend von einem zwar nicht obligatorischen, aber heute üblichen überresonanten Betrieb der Schaltung - zu einer Verzerrung der Strom-über-Zeit-Schwingung zu einem Stromvorzeichen hin und damit zu einem quasi unterresonanten Verhalten mit Spitzen im Strom bzw. Sprüngen in seiner ersten Zeitableitung. Die Folge sind Hochfrequenzstörungen der Umgebung und Einschaltverluste im Frequenzgenerator sowie möglicherweise eine Zerstörung der Schaltung und Gefährdung der Umgebung.Such a direct current component occurs with asymmetrical lamp power, in extreme cases when a lamp emitter fails, and leads as a result the series connection of lamp and coupling capacitor to a static Charging the coupling capacitor. It has been shown that the described lamp asymmetry is a serious problem. So it leads - starting from a not mandatory, but today usual over-resonant operation of the circuit - to a distortion of the Current-over-time oscillation towards a current sign and thus too a quasi-under-resonant behavior with peaks in the current or jumps in its first time derivative. The result is high frequency interference Environment and switch-on losses in the frequency generator as well as possibly destruction of the circuit and danger to the environment.
Wird die Spannung am Kopplungskondensator entsprechend überwacht, so können die beschriebenen Schwierigkeiten überwunden werden. Dies kommt sowohl der Sicherheit, als auch der Wirtschaftlichkeit, als auch der elektromagnetischen Verträglichkeit der Lampe mit ihrer Betriebsschaltung zugute.If the voltage at the coupling capacitor is monitored accordingly, then the difficulties described can be overcome. This comes both security and economy, as well as electromagnetic compatibility of the lamp with its operating circuit benefit.
Aufgabe der Erfindung ist es nun die Schaltung dahingehend zu verbessern, daß die Schwellenwertschaltung der Sicherheitsabschaltung neben der Gleichspannung am Kopplungskondensator auch auf eine überhöhte Zwischenkreisspannung der Betriebsschaltung anspricht.The object of the invention is to improve the circuit in such a way that that the threshold switching of the safety shutdown in addition to the DC voltage at the coupling capacitor also to an excessive DC link voltage the operating circuit responds.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch realisiert, daß die Schwellenwertschaltung zusätzlich durch eine überhöhte Zwischenkreisspannung getriggert wird, wobei ein über eine Spannungsteilerschaltung erhaltener Bruchteil der Zwischenkreisspannung an der Schwellenwertschaltung anliegt, der Kopplungskondensator einem Teil der Spannungsteilerschaltung parallelgeschaltet ist, zwischen den Teil der Spannungsteilerschaltung, dem der Kopplungskondensator parallelgeschaltet ist, und den Rest der Spannungsteilerschaltung einen Elektrode der Lampe geschaltet ist und der Widerstand des Teils der Spannungsteilerschaltung, dem der Kopplungskondensator parallelgeschaltet ist, deutlich größer ist als der Wechselstromwiderstand des Kopplungskondensator bei der Betriebsfrequenz der Lampe.According to the invention, this is achieved in that the threshold circuit additionally triggered by an excessive DC link voltage with a fraction obtained via a voltage divider circuit the intermediate circuit voltage is present at the threshold circuit, the Coupling capacitor connected in part to the voltage divider circuit is between the part of the voltage divider circuit that the Coupling capacitor is connected in parallel, and the rest of the voltage divider circuit an electrode of the lamp is connected and the resistor the part of the voltage divider circuit that the coupling capacitor is connected in parallel, is significantly larger than the AC resistance of the Coupling capacitor at the operating frequency of the lamp.
Nach einer besonderen Ausbildung wird über dieselbe Schwellenwertschaltung auch die Lampenspannung überwacht, d.h. die Schwellenwertschaltung wird auch durch eine überhöhte Lampenspannung getriggert. Dies kann geschehen, indem ein Bruchteil der Lampenspannung an einen Teil der Spannungsteilerschaltung durch eine Schaltung angelegt wird, die so ausgelegt ist, daß sich der Lampenspannungsbruchteil dem angelegten Bruchteil der Zwischenkreisspannung überlagert. Ein Beispiel wird in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele gegeben.After a special training, the same threshold switching the lamp voltage is also monitored, i.e. the threshold switching is also triggered by an excessive lamp voltage. This can be done by connecting a fraction of the lamp voltage to one Part of the voltage divider circuit is applied by a circuit that is designed so that the lamp voltage fraction of the applied Fraction of the intermediate circuit voltage superimposed. An example is in the Given description of the embodiments.
Für den Fall, daß der Schaltungsaufbau zur Überwachung der Gleichspannung am Kopplungskondensator nur in einer Polarität zur Abschaltung führt, kann ein Anschlußpunkt der Spannungsteilerschaltung über eine Triggerdiode mit einem geeigneten Punkt der Schwellenwertschaltung verbunden werden, und zwar so, daß die Schwellenwertschaltung auf beide Polaritäten der Gleichspannung anspricht. Ein Beispiel hierfür wird wiederum in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele gegeben.In the event that the circuit structure for monitoring the DC voltage on the coupling capacitor only in one polarity for switching off leads, a connection point of the voltage divider circuit via a Trigger diode connected to a suitable point of the threshold circuit be so that the threshold switching on both Polarities of the DC voltage responds. An example of this is again given in the description of the exemplary embodiments.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltung sieht vor, den Anschlußpunkt der Triggerdiode oder einen potentialmäßig benachbarten Anschlußpunkt über eine Lampenwendel mit der Spannungsteilerschaltung zu verbinden und zwischen diesen Anschlußpunkt der Triggerdiode oder einen potentialmäßig benachbarten Anschlußpunkt und einen der Pole der Zwischenkreisspannung als Basispotential der Sicherheitsabschalteinrichtung oder ein anderes geeignetes Basispotential einen Widerstand zu schalten. Dieser Widerstand ist so bemessen, daß er bei Entnahme der Lampe aus ihrer Fassung oder bei Bruch der Lampenwendel das Potential des genannten Anschlußpunktes auf das Potential oder soweit in Richtung auf das Potential des Pols zieht, so daß die Schwellenwertschaltung über die Triggerdiode getriggert wird.An embodiment of the circuit according to the invention provides before, the connection point of the trigger diode or a potential adjacent connection point via a lamp filament to connect to the voltage divider circuit and between this connection point of the trigger diode or a potential adjacent connection point and one of the poles of the DC link voltage as the base potential of the safety shutdown device or another suitable base potential to switch a resistor. This resistance is so dimensioned so that when the lamp is removed from its socket or if the lamp filament breaks, the potential of the named Connection point to the potential or so far in the direction pulls to the potential of the pole so that the threshold circuit is triggered via the trigger diode.
Nach einer einfachen und vorteilhaften Lösungsmöglichkeit ist die Schwellenwertschaltung eine bistabile Kippschaltung, etwa eine Thyristorersatzschaltung mit zwei Transistoren.After a simple and advantageous solution the threshold circuit is a bistable multivibrator, such as a thyristor equivalent circuit with two transistors.
Häufig wird eine Entladungslampe über einen Gegentaktfrequenzgenerator mit zwei Transistoren betrieben. Dann kann die Sicherheitsabschalteinrichtung so aufgebaut sein, daß sie nach ihrem Ansprechen über einen Abschalttransistor die Ansteuerung eines der beiden Transistoren unterdrückt, etwa die Basis eines Bipolartransistors niederohmig mit Masse verbindet.Often a discharge lamp is powered by a push-pull frequency generator operated with two transistors. Then can the safety shutdown device be constructed so that after their response via a shutdown transistor Control of one of the two transistors suppressed, for example the base of a bipolar transistor with low resistance to ground connects.
Im folgenden wird die Erfindung anhand dreier konkreter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigt
- Fig. 1
- das erste Ausführungsbeispiel,
- Fig. 2
- das zweite Ausführungsbeispiel und
- Fig. 3
- das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- Fig. 1
- the first embodiment,
- Fig. 2
- the second embodiment and
- Fig. 3
- the third embodiment of the invention.
In Fig. 1 ist in dem doppelt linierten Rahmen ein oberer Teil RE1, RE2 einer Spannungsteilerschaltung RE1, RE2, R1 gezeigt, wobei dem Widerstand RE1 ein Kopplungskondensator C3 mit im Störungsfall daran abfallender Gleichspannung UC3 parallelgeschaltet ist. Dabei ist der Wert von RE1 deutlich größer als der Wechselstromwiderstand von C3 bei der Betriebsfrequenz der Lampe.In Fig. 1 there is an upper one in the double-lined frame Part RE1, RE2 of a voltage divider circuit RE1, RE2, R1 shown, the resistor RE1, a coupling capacitor C3 with a falling DC voltage UC3 in the event of a fault is connected in parallel. The value of RE1 is clear greater than the AC resistance of C3 at the operating frequency the lamp.
Zwischen RE1 und RE2 liegt ferner eine Wendel einer Niederdruckentladungslampe in der Spannungsteilerschaltung. Um Gleichströme durch die Lampe zu vermeiden, wird die Lampenwendel in die Potentialmitte der Spannungsteilerschaltung gelegt, weil die andere Lampenwendel gleichspannungsmäßig im allgemeinen auch in der Potentialmitte der Zwischenkreisspannung liegt.There is also a filament of a low-pressure discharge lamp between RE1 and RE2 in the voltage divider circuit. Around The lamp filament will avoid direct currents through the lamp into the potential center of the voltage divider circuit placed because the other lamp filament is of the same voltage generally also in the potential center of the intermediate circuit voltage lies.
Die über dem Widerstand R1 abfallende Spannung Umeß wird bei Überschreiten einer Schwellenwertspannung UZ einer Zenerdiode DZ1 einem Anschlußpunkt einer bistabilen Kippschaltung in Form einer Thyristorersatzschaltung aus zwei Bipolartransistoren zugeführt. Diese Kippschaltung hat einen stabilen Zustand, in dem beide Transistoren leiten, und einen weiteren stabilen Zustand, in dem beide Transistoren nicht leiten.The voltage Umeß falling across the resistor R1 is when a threshold voltage UZ of a Zener diode is exceeded DZ1 a connection point of a bistable multivibrator in the form of a thyristor equivalent circuit of two Bipolar transistors supplied. This toggle switch has one stable state in which both transistors are conducting, and another stable state in which both transistors do not lead.
Im leitenden Zustand wird über die eingezeichnete Ausgangssignalleitung die Basis eines nicht gezeigten npn-Abschalttransistors so angesteuert, daß dieser leitend wird und die Basis eines ebenfalls nicht gezeigten Transistors eines die Lampe betreibenden Gegentaktfrequenzgenerators niederohmig gegen Masse kurzschließt. Aus diesem Gegentaktfrequenzgenerator wird die Kippschaltung an der Emitterseite des oberen Transistors in geeigneter Weise mit Spannung versorgt, so daß sich eine eigene Spannungsversorgung erübrigt.In the conductive state, the output signal line is drawn the base of an NPN turn-off transistor, not shown controlled so that it becomes conductive and the Base of a transistor, also not shown, the Lamp operating push-pull frequency generator with low resistance shorts to ground. For this push-pull frequency generator the flip-flop on the emitter side of the top Transistors supplied with voltage in a suitable manner, so that a separate power supply is unnecessary.
Hinsichtlich der genannten und anderer Einzelheiten der inneren und äußeren Verschaltung der Kippschaltung (mit der restlichen Betriebsschaltung der Lampe) wird ausdrücklich Bezug genommen auf die Offenbarung der Anmeldung DE 195 05 459.8 der Anmelderin. Insbesondere wird dort die Energie für den Basisstrom des Abschalttransistors durch einen Startkondensator zum Starten des Frequenzgenerators gebildet. Ferner liegt die Kollektor-Emitter-Strecke des Abschalttransistors direkt zwischen der Basis eines der Transistoren des Frequenzgenerators und Masse.Regarding the above and other details of the inner and outer circuit of the flip-flop (with the remaining operating circuit of the lamp) is express Reference to the disclosure of the application DE 195 05 459.8 of the applicant. In particular there is the energy for the base current of the turn-off transistor through a Start capacitor formed to start the frequency generator. The collector-emitter path of the switch-off transistor is also located directly between the base of one of the transistors of the frequency generator and ground.
An die beschriebene Spannungsteilerschaltung C3, RE1, RE2, R1 ist - wie in Fig. 1 links angedeutet - die Zwischenkreisspannung E eines nicht gezeigten großen Glättungskondensators vor dem Gegentaktfrequenzgenerator angelegt.To the described voltage divider circuit C3, RE1, RE2, R1 is - as indicated on the left in FIG. 1 - the intermediate circuit voltage E of a large smoothing capacitor, not shown created in front of the push-pull frequency generator.
An eine weitere, nicht näher bezeichnete Spannungsteilerschaltung ist die links eingezeichnete Lampenspannung UL angelegt, die in beiden Halbwellen gleichmäßig herabgesetzt und durch die Dioden D1 und D2 und den Kondensator C2 am Kondensator C1 addiert wird. Eine Asymmetrie der Lampenspannung kann hier also nicht erfaßt werden.To a further voltage divider circuit, not specified is the lamp voltage UL shown on the left created that evenly decreased in both half-waves and through the diodes D1 and D2 and the capacitor C2 am Capacitor C1 is added. An asymmetry in lamp voltage cannot be recorded here.
Diese Spannung wird in einer dem Fachmann bekannten Weise in den Meßwiderstand R1 eingekoppelt, wobei sie sich dem aus der Spannungsteilerschaltung C3, RE1, RE2, R1 resultierenden Bruchteil der Zwischenkreisspannung E überlagert. Anschaulich gesagt findet in R1 eine Addition der auf die Spannungen E und UL zurückgehenden Ströme mit entsprechender Überlagerung der an R1 abfallenden Spannungen statt.This voltage is applied in a manner known to those skilled in the art coupled into the measuring resistor R1, which is the resulting from the voltage divider circuit C3, RE1, RE2, R1 Fraction of the intermediate circuit voltage E superimposed. To put it graphically, R1 adds an addition to the Voltages E and UL declining currents with corresponding The voltages dropping at R1 are superimposed.
Es wird deutlich, daß die in Fig. 1 gezeigte Schaltung mit einer einzigen Schwellenwertschaltung drei verschiedene Betriebsgrößen der Betriebsschaltung überwachen und damit in umfassender Weise Störungszustände erfassen und in eine Abschaltung des Lampenbetriebs umsetzen kann. It is clear that the circuit shown in Fig. 1 with three different in a single threshold circuit Monitor operating variables of the operating circuit and thus Detect fault conditions in a comprehensive manner and convert them into a Switch off the lamp operation can implement.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung entspricht der soeben beschriebenen bis auf die doppelt eingerahmte zusätzliche Triggerdiode D3 zwischen der Basis des oberen Transistors der Kippschaltung und einem Anschlußpunkt zwischen dem Widerstand RE2 und dem Kopplungskondensator C3 bzw. hier der Lampenwendel.The circuit shown in Fig. 2 corresponds to that just described except for the double-framed additional Trigger diode D3 between the base of the upper transistor the flip-flop and a connection point between the resistor RE2 and the coupling capacitor C3 or here the Lamp filament.
Die Triggerdiode hat ihren Grund darin, daß die Spannungteilerschaltung nur eine der Zwischenkreisspannung E entgegengesetzte Aufladung bzw. Spannung UC3 am Kopplungskondensator C3 in ein Triggersignal durch die Zenerdiode DZ1 umsetzt, weil nur dann die Meßspannung Umeß vergrößert wird. Bei dazu entgegengesetzter Aufladung des Kopplungskondensators C3 sinkt das Potential am oberen Anschlußpunkt der Triggerdiode D3, so daß diese dann das Potential an der Basis des oberen Kippschaltungstransistors herunterziehen und damit die Kippschaltung in den leitenden Zustand triggern kann.The reason for the trigger diode is that the voltage divider circuit only one opposite the intermediate circuit voltage E. Charging or voltage UC3 on the coupling capacitor C3 into a trigger signal through the Zener diode DZ1 implemented because only then the measuring voltage Umeß increases becomes. With opposite charging of the coupling capacitor C3 the potential at the upper connection point drops the trigger diode D3, so that this then the potential at the Pull down the base of the upper flip-flop transistor and thus trigger the flip-flop in the conductive state can.
Schließlich zeigt Fig. 3 die gleiche Schaltung wie Fig. 2,
jedoch zusätzlich mit einem zwischen den oberen Anschlußpunkt
der Triggerdiode D3 und den unteren Pol der Zwischenkreisspannung
E geschalteten Widerstand R3, hier ein "Pulldown-Widerstand".
Dieser ist so bemessen, daß er bei nicht
vorhandener Lampe, Wendelbruch oder ähnlichem das Potential
seines oberen Anschlußpunktes in Richtung auf das Potential
des unteren Pols der Zwischenkreisspannung E zieht, d.h. er
ist deutlich niederohmiger als RE2. Dadurch wird die Kippschaltung
über die Triggerdiode D3 auch bei Wendelbruch
oder Lampenentnahme getriggert. Da die Lampenwendel im
Potentialmittelpunkt der Spannungsteilerschaltung C3, RE1,
RE2, R1 bzw. der Zwischenkreisspannung E liegen muß, ist
wegen R3 eine Anpassung der anderen Widerstände der Spannungsteilerschaltung
notwendig, und zwar ungefähr gemäß
Die zuletzt beschriebene Funktion der Schaltung aus Fig. 3 ist insbesondere praktisch, wenn eine Lampe, etwa in einer größeren Beleuchtungsanlage mit vielen Lampen, herausgenommen werden soll. Dann erübrigt sich das Ausschalten der ganzen Beleuchtungsanlage, so daß schneller und bei Normalbeleuchtung gearbeitet werden kann.The last-described function of the circuit from FIG. 3 is particularly practical when a lamp, for example in a larger lighting system with many lamps, removed shall be. Then there is no need to switch off the whole lighting system, so that faster and with normal lighting can be worked.
Im folgenden werden ergänzend einige typische Werte für
einige der beschriebenen Bauteile der Ausführungsbeispiele
angegeben: Die Widerstände im UL-Spannungsteiler liegen im
Bereich einiger 100 Kiloohm und hängen von der Lampendimensionierung
ab. C2 beträgt einige Pikofarad bei ausreichender
Spannungsfestigkeit (E/2). Die Spannungfestigkeit der
Dioden D1 und D2 entspricht der höchsten in der Sicherheitsabschaltung
vorkommenden Spannung, nämlich UZ plus 10%
Sicherheitsabstand. C1 liegt im Mikrofaradbereich; es sind
große Zeitkonstanten erforderlich zur Abdämpfung des Zündimpulses.
Die Zenerspannung UZ liegt zwischen 16 und 30
Volt. Der Wert des Kopplungskondensators C3 liegt im Bereich
von 22 bis 47 Nanofarad und hängt von der Lampendimensionierung
ab. Also z.B.:
Vorsorglich beansprucht die Anmelderin hiermit von der übrigen Offenbarung unabhängigen Schutz für die Erfindung, bei einer Sicherheitsabschalteinrichtung durch einen Widerstand zwischen einem Anschlußpunkt, der durch die Lampenwendel potentialmäßig beeinflußt wird, und einem geeigneten Basispotential das Potential des Anschlußpunktes bei nicht vorhandener Stromleitung durch die Wendel derart zu verschieben, daß die Sicherheitsabschalteinrichtung anspricht.As a precaution, the applicant hereby claims from other disclosure independent protection for the invention, in the case of a safety shutdown device by means of a resistor between a connection point through the lamp filament is potentially influenced, and a suitable Base potential the potential of the connection point at not to shift existing power line through the coil in such a way that the safety shutdown device responds.
Claims (8)
- Circuit for safety shutdown of an AC voltage operating circuit for discharge lamps, the circuitcharacterized in thathaving a coupling capacitor (C3), which is a constituent of the lamp circuit of the AC voltage operating circuit and simultaneously serves the purpose there of the DC disconnection, anda safety shutdown device with a threshold value circuit which is triggered by a specific DC voltage (UC3) across the coupling capacitor (C3),the threshold value circuit is additionally triggered by an excessive intermediate circuit voltage (E),a fraction of the intermediate circuit voltage (E) obtained via a voltage divider circuit (RE1, RE2, R1) is present across the threshold value circuit,the coupling capacitor (C3) is connected in parallel with a part (RE1) of the voltage divider circuit (RE1, RE2, R1),an electrode of the lamp is connected between the part (RE1) of the voltage divider circuit (RE1, RE2, R1), which is connected in parallel with the coupling capacitor (C3), and the remainder of the voltage divider circuit (RE2, R1), andthe resistance of the part (RE1) of the voltage divider circuit (RE1, RE2, R1) with which the coupling capacitor (C3) is connected in parallel is much larger than the impedance of the coupling capacitor (C3) at the operating frequency of the AC voltage operating circuit for the lamp.
- Circuit according to Claim 1, characterized in that the threshold value circuit is also triggered by an excessive lamp voltage (UL).
- Circuit according to Claim 2, characterized in that a fraction of the lamp voltage (UL) is applied to a part of the voltage divider circuit (RE1, RE2, R1) in such a way that it is superimposed on the applied fraction of the intermediate circuit voltage (E).
- Circuit according to Claim 1, characterized in that a connecting point of the voltage divider circuit (RE1, RE2, R1) is connected to the threshold value circuit via a trigger diode (D3) in such a way that the threshold value circuit is triggered by DC voltages (UC3) of both polarities across the coupling capacitor (C3).
- Circuit according to Claim 4, characterized in that the connecting point of the trigger diode (D3), or an adjacent connecting point in terms of potential, is connected to the voltage divider circuit via a lamp filament, and connected between the connecting point of the trigger diode (D3), or a connecting point adjacent in terms of potential, and one of the poles of the intermediate circuit voltage (E), or another suitable base potential, is a resistor (R3) which is designed for the purpose of pulling the potential of the connecting point in the direction of the potential of the pole or of the base potential when the lamp is removed or the filament has broken, in order to trigger the threshold value circuit via the trigger diode (D3).
- Circuit according to Claim 1, characterized in that the threshold value circuit is a bistable flipflop.
- Circuit according to Claim 6, characterized in that the bistable flipflop is a thyristor equivalent circuit with two transistors.
- Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the lamp is operated via a push-pull frequency generator with two transistors, and the safety shutdown device suppresses the control of one of the two transistors after its response, via a shutdown transistor.
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