EP1103165A1 - Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp - Google Patents

Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp

Info

Publication number
EP1103165A1
EP1103165A1 EP00927003A EP00927003A EP1103165A1 EP 1103165 A1 EP1103165 A1 EP 1103165A1 EP 00927003 A EP00927003 A EP 00927003A EP 00927003 A EP00927003 A EP 00927003A EP 1103165 A1 EP1103165 A1 EP 1103165A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp
heating
electronic ballast
circuit
ballast according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP00927003A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1103165B1 (en
Inventor
Dietmar Klien
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonicatco GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic Bauelemente GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic Bauelemente GmbH filed Critical Tridonic Bauelemente GmbH
Publication of EP1103165A1 publication Critical patent/EP1103165A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1103165B1 publication Critical patent/EP1103165B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Definitions

  • the present invention relates to an electronic ballast for operating at least one low-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Ballasts are usually used today which emit a high-frequency alternating voltage to the gas discharge lamps or fluorescent tubes. In addition to the power supply, such electronic ballasts also serve to preheat the electrodes of the gas discharge lamps and to ignite and operate the lamps gently. With their help, the efficiency of the lamps is increased, a longer service life is achieved and operation under reduced lamp power (dimming) is made possible.
  • the electrodes or the filaments of the lamp are generally preheated for a certain time, as a result of which a gentler lamp start and thus a longer lamp life are achieved.
  • the preheating takes place with the help of a filament heating, which causes a current to flow through the two filaments.
  • a heating transformer is used for this purpose
  • Primary winding is connected to the output of an inverter and the two
  • the resonance frequency of the series resonance circuit is such a frequency which is set for the AC voltage output by the inverter that the voltage applied to the discharge lamp does not initially cause the lamp to ignite. Meanwhile, an essentially constant current flows through the two secondary heating circuits with the lamp filaments, as a result of which they are preheated. After a period of time sufficient for preheating, the frequency of the AC voltage supplied to the series resonance circuit is then shifted in the direction of the resonance frequency until the voltage which is thereby increased and which is present on the discharge lamp causes the lamp to ignite. According to EP 0 748 146 A I or DE 295 14 817 U l, the filament heating can then be switched off after the lamp has been ignited by opening a switch connected in series with the primary winding, in order to reduce power losses which otherwise occur.
  • the ballast should also take on a function that monitors the status of the lamp in order to be able to detect any malfunctions and to initiate appropriate measures.
  • a malfunction can occur, for example, if one or both of the filaments are defective or if the lamp has been completely removed.
  • the electronic ballast described in EP 0 707 439 A3 the voltage drop across a resistor connected in series with the primary winding of the transformer and thus the heating current are measured in order to detect whether there is a filament break or whether the lamp has been removed from the arrangement.
  • the procedure just mentioned provides information about the condition of the lamp, but not about the type of lamp. Lamps often do not differ externally, but have different electrical parameters and different power consumption. If a lamp that does not match the electronic ballast in its performance characteristics is accidentally used, incorrect activation can result. This affects the lighting in simpler cases, but can also damage the lamp in more serious cases. Such problems could be avoided by recording the type of lamp in a short control measurement prior to ignition and taking appropriate measures. This can mean that the lamp is not preheated and ignited if it is of the wrong type or, even better, that the lamp is driven in accordance with the performance characteristics.
  • ballast which has the features of claim 1.
  • An essential feature of the ballast is an evaluation circuit which detects and evaluates the current flowing through the primary winding of the heating transformer and additionally also the current flowing through at least one of the two heating circuits in order to recognize the type and state of the lamp.
  • the lamp type is identified by measuring the current flowing across the lamp filament, which is a suitable measure of the filament resistance.
  • the filament resistance is a characteristic feature to distinguish lamps with the same appearance but different performance characteristics.
  • the current through the primary winding provides information about the condition of the lamp.
  • the transformer transforms the heating voltage on the primary winding towards the lamp downwards so that the filament resistors are in turn transformed upwards towards the primary winding. The behavior of the transformer therefore depends heavily on whether the filaments are intact or whether, for example, a filament is defective and the associated secondary heating circuit is interrupted.
  • connection of the primary winding of the heating transformer to the output of the inverter is regulated by a bidirectional switch consisting of two switches, the primary winding of the heating transformer and a coupling capacitor being arranged between the two switches.
  • the bidirectional switch can be formed by two series-connected and oppositely oriented field-effect transistors, which are preferably controlled by a common pulse-width-modulated signal, the pulse duty factor of this signal determining the degree of heating.
  • the resistance value of one of the two filaments is used to determine the lamp type. This is determined via the peak value of the so-called pin current. To detect a filament break or to remove the lamp, the current at the primary winding and at the same time the pin current are measured and the two currents are compared. This procedure enables a statement about the state of the Lamp. It is preferably first checked whether an intact lamp is present and only then does the lamp type be determined. To increase the reliability of the lamp determination, the measurement can be carried out twice, once before and once after preheating the lamp. The resistance values measured here can be compared with internally stored reference values and then assigned to known lamp types.
  • a short test can be carried out before starting the filament preheating and the lamp detection to determine whether the filaments are actually cold. In this way, misinterpretations in lamp detection that can occur after a short-term power failure can be avoided.
  • the current measurements are preferably each carried out by measuring the voltage drops across two measuring resistors arranged in the heating circuit of the primary winding or in the secondary heating circuit of a lamp filament.
  • the electronic ballast is designed such that the control of the filament heating and the setting of the frequency of the alternating voltage that is applied to the load circuit with the lamp are carried out as a function of the previously determined lamp type.
  • the control of the filament heating and the setting of the frequency of the alternating voltage that is applied to the load circuit with the lamp are carried out as a function of the previously determined lamp type.
  • the control of the filament heating and the setting of the frequency of the alternating voltage that is applied to the load circuit with the lamp are carried out as a function of the previously determined lamp type.
  • the setpoint value for the pen current i.e. for the sum of lamp current and heating current, depends on the electronic parameters of the lamp.
  • a control measurement is preferably also carried out at regular intervals after the lamp has been ignited, in order to detect any filament breakage or removal. ⁇ to recognize lamp.
  • Fig. 1 shows the embodiment of a circuit according to the invention
  • Fig. 4 shows a possible flow diagram of the different operating phases of the lamp.
  • the inverter of the ballast is formed by a half bridge made up of two electronic switches S 1 and S2 connected in series, one switch each consisting of a MOS field effect transistor.
  • the two switches S 1 and S2 are activated via two connections AI and A2 connected to the gates of the transistors, which lead to a control / evaluation circuit, not shown.
  • the lower output of the half-bridge is connected to ground, while the DC voltage U BUS is present at its input, which can be generated, for example, by shaping the usual mains voltage using a combination of radio interference suppressor and rectifier. Alternatively, however, any other DC voltage source can be present at the input of the half bridge.
  • the load circuit containing the discharge lamp LA is connected to the common node of the two switches S 1 and S2.
  • This consists of a series resonance circuit, which is composed of a choke coil L1 and a resonance capacitor C2.
  • a coupling capacitor C1 is also arranged between the choke coil L1 and the resonance capacitor C2.
  • the upper of the two cathodes of the low-pressure gas discharge lamp LA is connected to the connection node between the two capacitors C1 and C2.
  • the two cathodes of the lamp LA each have two connections, between each of which a heating coil W1 or W2 is provided for heating the cathodes.
  • the lower cathode of the lamp LA is in turn connected to ground via two resistors R1 and R3 connected in series.
  • the second connection of the resonance capacitor C2 is also connected to ground, so that the lamp LA and the resonance capacitor C2 are parallel to one another. The function of the second resistor R3 will be described later.
  • a heating transformer is provided for heating the two coils W1 and W2, which consists of a primary winding Tp and two secondary windings Tsl and Ts2.
  • the secondary windings Tsl and Ts2 are each connected in series with a filament W1 or W2 of the lamp LA, so that two separate secondary heating circuits are formed.
  • the resistor R3 is arranged within the secondary heating circuit of the lower filament Wl so that both a lamp current flowing through the lamp LA and the heating current flowing through the lower filament Wl flow in the same direction through the measuring resistor R3.
  • the primary winding Tp is part of a series circuit which additionally has a coupling capacitor C3 and two controllable switches S3 and S4, between which the primary winding Tp and the coupling capacitor C3 are arranged.
  • This series circuit is connected to ground at its lower end via a further resistor R2 and at its upper end to the common node of the two switches S 1 and S2 of the half-bridge connected so that it lies parallel to the load circuit and the lower branch of the half-bridge.
  • the two switches S3 and S4 each consist of a field-effect transistor, but - as can be seen in FIG. 1 - are oriented in opposite directions , so that a bidirectional switch is formed. Furthermore, the two freewheeling diodes D3 and D4 of the two transistors S3 and S4 are shown in the circuit diagram
  • the control of the gates of the two switches S3 or S4 is carried out by the control ZAuswerterscchez with a pulse width modulated signal via the connection A3 Between the two gates there is also a diode D l The common node between the output of the diode Dl and the gate connection of the switch S3 is connected via a capacitor C4 and a resistor R4 connected in parallel with this capacitor C4 to the common node of the two switches S 1 and S2 of the half-bridge. Finally, the circuit has three outputs A4, A5 and A6 connected to the control / evaluation circuit can be used to measure the voltage drops across resistors R2 and R3
  • the measurement signals at outputs A4, A5 and A6 are used to identify the lamp type and to determine the status of the lamp, i.e. to check whether it is intact or whether one of the two filaments is broken.
  • the control / Evaluation circuit by the clock signals at the connections AI and A2, the AC voltage supplied to the load circuit and by the pulse-width-modulated signal at the connection A3, the heating of the filaments Wl or W2
  • Fig. 2 shows a typical timing diagram of the control signals present at the three inputs AI, A2 and A3 as well as the resultant state of the four switches S 1 to S4 for an already ignited and slightly dimmed operating state of the lamp LA.
  • Connections AI and A2 of the two half-bridge switches S 1 and S2 between a high level H and a low level L, alternating signals are applied in such a way that one of the two switches S 1 or S2 is open (I) and the other is closed (0)
  • the center point of the half-bridge is generated with a high-frequency alternating voltage with the length ⁇ 0 or the frequency l / ⁇ 0 and fed to the load circuit.
  • the degree of dimming of the gas discharge lamp is essentially determined by the deviation of the frequency l / ⁇ 0 AC voltage determined by the resonance frequency of the load circuit.
  • a high deviation means high dimming
  • the selected electrode length ⁇ 0 actually causes a certain dimming of the lamp.
  • the two electrodes In order to counteract premature aging of the lamp, the two electrodes must be heated by an additional heating current so that they continue to be kept at their emission temperature
  • the heating is carried out by a low-frequency connection of the primary heating circuit to the center of the half-bridge at regular intervals ⁇ H and for a predetermined period of time ⁇ HH.
  • the capacitor C3 then decouples the DC voltage component, so that the primary winding Tp des Heating transformer produces a symmetrical square-wave voltage with a peak value of U BUS / 2.
  • the coupling capacitor C3 should not be discharged so that a symmetrical voltage signal can be generated at the primary winding Tp at any time This is particularly important in cases in which a multi-lamp device is formed in which the peak value of the primary voltage has to be set close to the transverse discharge voltage of the low-resistance filaments. If the heating circuit was only the center of the half-bridge with the help of a single switch (e.g. only through the lower one) Transistor S4) are switched on, the coupling capacitor C3 was discharged via the internal freewheeling diode D4 of this transistor in the periods in which the lower switch S2 of the half-bridge is closed
  • a bidirectional switch is formed from the two field effect transistors S3 and S4, the gates of the two transistors S3 and S4 being controlled by the common pulse-width-modulated signal A3.
  • the mode of operation of this bidirectional switch can also be seen in the curves in FIG the signal A3 goes to a low level L, both switches S3 and S4 are open and the filament heating is switched off. If the control signal A3 changes to a high level H at the start of a heating pulse ⁇ HH , the lower transistor switches through and switch S4 is closed (I) However, as long as the upper switch S 1 of the half-bridge is closed (I), the transistor S3 remains blocked and the second switch S3 is open (0).
  • the PWM signal A3 is switched to a low level and the transistor S4 is thus blocked.
  • the gate of transistor S3 is then no longer controlled via diode D 1 and transistor S3 is now kept passively blocked via resistor R4.
  • the additional capacitor C4 ensures that there is no unwanted switching on of the transistor S3 during the off phase x HL due to the Miller capacitance.
  • both switches S3 and S4 are thus open and discharging of the coupling capacitor C3 via one of the two freewheeling diodes D3 or D4 is also excluded.
  • the bidirectional switch is of course not limited to the use in the ballast described here, but can in principle be used with a heating transformer and a coupling capacitor connected to it, whereby in any case a significant improvement in the control of the heating current is achieved.
  • the period length x H of the signal A3 is much longer than the period length ⁇ 0 of the high-frequency clock signals AI and A2.
  • the choice of low frequency l / ⁇ H depends on several considerations. On the one hand, a frequency l / ⁇ H that is too high or a period ⁇ H that is too short should not be selected, since ⁇ s otherwise the heating power is roughly graded. Since switching on the heating circuit affects the light output of the lamp, flickering can occur. On the other hand, the frequency l / x H must not be chosen too low, since the two filaments W1 and W2 otherwise cool down too much during the off phase x HL , which can have a negative effect on the life of the lamp LA.
  • the frequency l / x H of the pulse-width-modulated signal A3 should therefore in any case be chosen so that an essentially constant electrode temperature is established.
  • the effective value of the heating voltage and thus the degree of heating power is determined by the duty cycle of the pulse width modulated signal A3 or by the temporal relationship between high phase ⁇ H and low phase x HL . It is preferably set in accordance with the degree of dimming and the type of lamp LA. The corresponding procedure for setting the heating output will be explained later. If the already lit lamp LA is operated in the vicinity of the resonance frequency of the load circuit and thus with almost maximum power, the filament heating can be switched off completely to reduce power losses. The life of the lamp LA is not significantly affected, since in this case the operating temperature of the electrodes is sufficient.
  • a relatively high heating power is selected during the preheating of the filaments W1 or W2 in order to enable a short preheating time and a quick ignition of the lamp LA.
  • the half-bridge is also operated at a very high frequency l / t 0 of almost 120 kHz. Since this frequency is far above the resonance frequency of the load circuit, premature and unwanted ignition is avoided.
  • the lamp LA is ignited in a known manner. If no malfunctions were detected during the detection of the lamp status and the lamp detection, which will be explained in more detail below, the frequency of the alternating voltage emitted by the half-bridge is reduced after a predetermined heating time and the resonance frequency of the load circuit is approximated. This increases the voltage applied to the lamp LA until it finally ignites.
  • This method consists in controlling the current flowing off the lower coil W1.
  • This so-called pin current is composed of two parts, one from the lamp current flowing through the ignited lamp LA and the other from the average heating current generated by the heating transformer. The aim now is to keep this pin current approximately at a predetermined setpoint or within a predetermined range. If the lamp LA is dimmed by changing the AC voltage frequency, the lamp current and the electrode temperature are reduced. A measure for the additional heating of the electrodes can now be chosen, for example, so that the current reduction caused by the dimming is to be compensated for again by the heating current.
  • the control / evaluation circuit is therefore preferably designed such that it measures the pin current and modulates the pulse width of the control signal at connection A3 accordingly.
  • the current is measured by briefly measuring the voltage drop across the measuring resistor R3 by means of a voltage meter (not shown) connected to the outputs A5 and A6, which is a component of the control / evaluation circuit or forwards the measurement result to it.
  • the value specified for the pin current depends, among other things, on the type and power consumption of the LA lamp.
  • the electronic ballast is designed so that it matches the lamp type with its special electrical parameters (e.g. Preheating current, lamp current, lamp power) automatically recognizes and the control of the lamp LA and the filament heating via the signals AI, A2 and A3 then takes place accordingly. Since lamps with different parameters often differ very little or not at all from the outside, automatic lamp detection can also prevent incorrect activation at the same time, which can lead to unsatisfactory light output or even damage
  • the lamp is identified by measuring the resistance of one of the two filaments.
  • This filament resistance is a sufficient feature to distinguish lamps that fit a common version but have different performance parameters.
  • the easiest way to determine the filament resistance is to measure the peak value of the pin current, which is shown in Fig
  • the circuit shown is also detected by the voltage drop across the measuring resistor R3 via the outputs A5 and A6.
  • the coil resistance is preferably measured at the beginning and at the end of the preheating phase. Since no lamp current flows during preheating - that is, before the lamp LA is ignited - in this case, the voltage drop can also be measured between connection A6 and ground.
  • a relatively low heating output (approx. 5% duty cycle) is set in order to avoid excessive heating of the filaments W1, W2.
  • the half-bridge is running at a high frequency of approximately 120 kHz at this time
  • the pin current is preferably measured and possibly averaged at the end of the switch-on phase of the upper switch S1 of the half-bridge.
  • the measured peak values are then compared in each case with a stored reference value and the lamp type is determined on the basis of the comparison result.
  • Two resistance reference values are thus required for each lamp type, one for the cold filaments W1, W2 and one for the preheated filaments W1, W2.
  • the pin current depends not only on the coil resistance, but also on the coil voltage and thus on the bus voltage U BUS supplied to the inverter.
  • the coil detection is therefore only carried out after the system has settled and the bus voltage U BUS has stabilized.
  • the bus voltage U BU could also be determined in a separate measurement and the voltage drop across the measuring resistor R3 in relation to this be set, for example by forming the differential voltage Aut this way, it would even be possible to carry out the lamp detection independently of such fluctuations
  • a further misinterpretation when determining the lamp can occur if the mains voltage supplying the electronic ballast briefly fails or is briefly switched off and on again. This is interpreted by a ballast in any case as a restart of the lamp LA and thus a preheating and Lamp detection carried out
  • the filaments W1, W2 have not yet cooled in this case and therefore have a different resistance.
  • the lamp detection then leads to an incorrect result. To take this possibility into account, it is checked before the resistance determination whether the filaments Wl, W2 are cold or is hot If the filament W1, W2 is actually still hot, the lamp LA is deliberately preheated with a somewhat lower heating output and a lamp detection is only carried out on the basis of the resistance measurement at the end of the preheating phase. The somewhat different preheating can be accepted Case only rarely occurs.
  • the distinction between a hot and a cold coil W1, W2 is made by measuring the change in the coil resistance within a predetermined short period of time, for example 10 ms.
  • the peak value of the pin current is measured and with the peak value of the primary current of the heating transformer
  • the pin current is determined in the same way as in the control of the filament heating and in the lamp detection via the voltage drop across the measuring resistor R3.
  • the current flowing through the primary winding Tp of the heating transformer is determined by the voltage drop across the resistor R2 Switch S4 and the measuring resistor R2 of the output A4 connected to the control / evaluation circuit are provided.
  • the half-bridge is operated during this measurement with a frequency as high as possible of approximately 120 kHz in order to minimize the voltage supplied to the lamp LA hold and a premature ignition too avoid.
  • a low duty cycle of the pulse-width-modulated control signal is set at connection A3, so that the two coils W1 and W2 are not heated up too much. Since a current flowing through the primary winding Tp is to be measured, a measuring point in time is selected at which a high level H is present at the terminal A3 and the coupling capacitor C3 is charged. As with lamp detection, this measurement is therefore carried out shortly before the end of the switch-on phase of the upper switch S 1 of the half-bridge.
  • I R2 I R3 -nJ / ü
  • ü denotes the transmission ratio and n the number of intact filaments W1, W2.
  • the transformation ratio ü of the heating transformer results from the maximum filament voltage. Care should be taken to ensure that this ratio ü does not become too large, since otherwise the capacitive currents when the preheating is switched off cause excessive coil losses during operation.
  • the primary current I R2 is then related to the pin current divided by the transformation ratio 1 R - 1 / Ü and the result that theoretically results in the number of filaments n is evaluated. The simplest way to do this is to compare the result with a reference value. If, for example, a value is less than 1, 3, there is a high probability of a spiral break.
  • Another advantage of this method is that it provides a statement about the lamp state that is independent of possible fluctuations in the supply voltage U BUS . Although a fluctuation in U BUS influences the measurement result of the pin current, the primary heating current is also changed. It is not necessary to wait until the system has settled and the supply voltage U BUS has stabilized. Furthermore, the influence of possible spiral resistance tolerances is reduced. In the same way, the lamp status can then be checked at regular intervals during normal operation of the lamp LA in order to detect a filament break occurring during this time.
  • the lamp current should not do the heating current influence too much, for example it should not be more than 10% of the step current If a filament break occurs during the noisy operation of the lamp or if the lamp is removed, this control measurement can be carried out repeatedly until an intact lamp is recognized in the system A restart can then be initiated automatically
  • T L1 and T L1 are then carried out to determine whether the filaments W1, W2 are warm or cold, since temperature changes or resistance changes are to be observed during this time low duty cycle selected for the control signal at connection A3.
  • the distance between T and T L] is approx. 10ms
  • the coils W1, W2 are then preheated in the period T VH , the heating output taking place in accordance with the state of the coils W1, W2, that is, for example, a higher heating output is set if the resistance measured at a later time T 1 is not lower than that for Time T L1 measured resistance value
  • a measurement of the filament resistance is carried out again at the time point T L2 and then the lamp type is determined on the basis of the measurement results at the time T L1 , T L1 and T L2 . If the filaments W l, W2 were warm, only that becomes The result of the third measurement is taken into account; if the filaments were cold, all three measurements can be used to determine the lamp.
  • FIG. 4 shows a simplified flow diagram of the individual phases during the operation of the lamp. After switching on 100 of the mains voltage or after a brief mains failure, query 101 is first carried out in the manner just described, Whether there is a filament break If this is the case or if there is no lamp at all in the system, query 101 is repeated continuously until an intact lamp is finally recognized
  • the next step 102 is used to check whether the filaments are cold by means of the two short successive pin current measurements. If the filaments are actually cold, the lamp is preheated normally and the lamp recognition based on the measurement results was carried out before and after the preheating phase 103 instead, a warm filament is recognized, only a reduced preheating 104 is carried out and the lamp type is determined at the end. After preheating 103 or 104, the lamp 105 is finally ignited, the four switches being actuated as a function of the recognized lamp type
  • the system After ignition 105, the system is in normal or dimming operation 106 by setting an AC voltage frequency and heating power corresponding to the lamp type and the desired dimming level by the control / evaluation circuit.
  • a query 107 is additionally carried out at regular intervals as to whether possibly a filament breakage has occurred or whether the lamp has been removed If this is the case, the normal / dim operation is ended and the system is reset to the state of the original filament breakage query 101.
  • the inverter it would also be conceivable for the inverter to detect a filament breakage or another defect in the Switching off the lamp With the aid of a suitable circuit, it was then possible to monitor whether the defective lamp has been replaced by a new one. If an intact lamp is finally recognized in the system, a restart can be initiated automatically.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

An electronic ballast for a low-pressure discharge lamp (LA) contains an inverter that is fed with direct voltage (UBUS) and the output of which is connected to a load circuit containing terminal contacts for the lamp (LA), a heating transformer that has a primary winding (Tp), which is connected to the output of the inverter, and a respective secondary winding (Ts1, Ts2), which is located in a heating circuit with a coil (W1, W2), for heating each of the two electrodes of the lamp (LA), and a series circuit arrangement that is connected in parallel with the load circuit and which contains the primary winding (Tp) of the heating transformer and an electronic switch arrangement (S3, S4). For the purpose of identifying the type of lamp and the state of the lamp, the currents in one of the two heating circuits and in the primary winding (Tp) of the heating transformer are measured and evaluated.

Description

Elektronisches Vorschaltgerät für mindestens eine Niederdruck-Entladungslampe Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für den Betrieb mindestens einer Niederdruck-Entladungslampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an electronic ballast for operating at least one low-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
Üblicherweise werden heutzutage Vorschaltgeräte (EVG 's) eingesetzt, die eine hochfrequente Wechselspannung an die Gasentladungslampen oder Leuchtstoffröhren abgeben. Abgesehen von der Spannungsversorgung dienen solche elektronischen Vorschaltgeräte außerdem dazu, die Elektroden der Gasentladungslampen vorzuheizen und die Lampen schonend zu zünden und zu betreiben. Mit ihrer Hilfe wird der Wirkungsgrad der Lampen heraufgesetzt, eine längere Lebensdauer erzielt sowie ein Betrieb unter reduzierter Lampenleistung (Dimmen) ermöglicht.Ballasts (EVGs) are usually used today which emit a high-frequency alternating voltage to the gas discharge lamps or fluorescent tubes. In addition to the power supply, such electronic ballasts also serve to preheat the electrodes of the gas discharge lamps and to ignite and operate the lamps gently. With their help, the efficiency of the lamps is increased, a longer service life is achieved and operation under reduced lamp power (dimming) is made possible.
Dabei werden vor dem Anlegen der Zündspannung an die Entladungslampe die Elektroden bzw. die Wendeln der Lampe in der Regel für eine bestimmte Zeit vorgeheizt, wodurch ein schonenderer Lampenstart und damit eine längere Lebensdauer der Lampe erzielt wird. Das Vorheizen erfolgt mit Hilfe einer Wendelheizung, welche einen Stromfluß durch die beiden Wendeln bewirkt. In einem aus der EP 0 707 438 A3 bekannten Vorschaltgerät wird dafür ein Heiztransformator verwendet, dessenBefore the ignition voltage is applied to the discharge lamp, the electrodes or the filaments of the lamp are generally preheated for a certain time, as a result of which a gentler lamp start and thus a longer lamp life are achieved. The preheating takes place with the help of a filament heating, which causes a current to flow through the two filaments. In a ballast known from EP 0 707 438 A3, a heating transformer is used for this purpose
Primärwicklung mit dem Ausgang eines Wechselrichters verbunden ist und der zweiPrimary winding is connected to the output of an inverter and the two
Sekundärwicklungen aufweist, die jeweils mit einer der beiden LampenwendelnHas secondary windings, each with one of the two lamp filaments
• gekoppelt sind. Vor dem Zünden der Entladungslampe wird eine gegenüber der • are coupled. Before the discharge lamp is ignited, one is opposite the
Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises derart veränderte Frequenz für die von dem Wechselrichter abgegebenen Wechselspannung eingestellt, daß die an der Entladungslampe anliegende Spannung vorerst keine Zündung der Lampe bewirkt. Währenddessen fließt durch die beiden sekundären Heizkreise mit den Lampenwendeln ein im wesentlichen konstanter Strom, wodurch diese vorgeheizt werden. Nach einem für die Vorheizung ausreichenden Zeitraum wird dann die Frequenz der dem Serienresonanzkreis zugeführten Wechselspannung so lange in Richtung der Resonanzfrequenz verschoben, bis die sich dadurch erhöhende an der Entladungslampe anliegende Spannung eine Zündung der Lampe bewirkt. Entsprechend der EP 0 748 146 A I oder der DE 295 14 817 U l kann dann durch Öffnen eines in Serie mit der Primärwicklung liegenden Schalters die Wendelheizung nach dem Zünden der Lampe abgeschaltet werden, um anderenfalls auftretende Verlustleistungen zu reduzieren.The resonance frequency of the series resonance circuit is such a frequency which is set for the AC voltage output by the inverter that the voltage applied to the discharge lamp does not initially cause the lamp to ignite. Meanwhile, an essentially constant current flows through the two secondary heating circuits with the lamp filaments, as a result of which they are preheated. After a period of time sufficient for preheating, the frequency of the AC voltage supplied to the series resonance circuit is then shifted in the direction of the resonance frequency until the voltage which is thereby increased and which is present on the discharge lamp causes the lamp to ignite. According to EP 0 748 146 A I or DE 295 14 817 U l, the filament heating can then be switched off after the lamp has been ignited by opening a switch connected in series with the primary winding, in order to reduce power losses which otherwise occur.
Die Anforderungen an die elektronischen Vorschaltgeräte werden dabei immer umfangreicher. So ist es beispielsweise üblich, auch einen Dimmbetrieb für die Gasentladungslampe vorzusehen. Ein starkes Dimmen hätte allerdings ein Abkühlen der Lampenelektroden unter deren Emissionstemperatur und damit ein vorzeitiges Altern der Lampe zur Folge. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, müssen die Elektroden der Gasentladungslampe auch im bereits gezündeten Betrieb zu einem gewissen Grad beheizt werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Beheizung der Elektroden in Abhängigkeit vom Dimmgrad so einzustellen, daß diese umso stärker beheizt werden, je stärker die Lampe gedimmt wird, je dunkler sie also ist. Entsprechend der EP 0 707 438 A3 wird die Beheizung der Elektroden während des Dimmens dadurch geregelt, daß der in der Serie mit der Primärwicklung liegende Schalter zeitweise geschlossen wird.The requirements for electronic ballasts are becoming ever more extensive. So it is common, for example, also a dimmer for the Provide gas discharge lamp. However, severe dimming would result in the lamp electrodes cooling below their emission temperature and thus in premature aging of the lamp. In order to counteract this effect, the electrodes of the gas discharge lamp have to be heated to a certain extent even in the already ignited operation. In particular, it is advantageous to set the heating of the electrodes as a function of the degree of dimming so that the more the lamp is dimmed, the darker it is, the more it is heated. According to EP 0 707 438 A3, the heating of the electrodes during dimming is regulated by temporarily closing the switch in series with the primary winding.
Das Vorschaltgerät sollte zusätzlich auch eine den Zustand der Lampe überwachende Funktion einnehmen um eventuelle Betriebsstörungen erfassen zu können und dementsprechende Maßnahmen einzuleiten. Eine Betriebsstörung kann beispielsweise dann vorliegen, wenn eine der beiden Wendeln oder auch beide defekt sind oder wenn die Lampe vollständig entfernt wurde. Bei dem in der EP 0 707 439 A3 beschrieben elektronischen Vorschaltgerät wird der Spannungsabfall über einen in Serie mit der Primärwicklung des Transformators liegenden Widerstand und somit der Heizstrom gemessen, um zu erfassen, ob ein Wendelbruch vorliegt oder ob die Lampe aus der Anordnung entfernt wurde.The ballast should also take on a function that monitors the status of the lamp in order to be able to detect any malfunctions and to initiate appropriate measures. A malfunction can occur, for example, if one or both of the filaments are defective or if the lamp has been completely removed. In the electronic ballast described in EP 0 707 439 A3, the voltage drop across a resistor connected in series with the primary winding of the transformer and thus the heating current are measured in order to detect whether there is a filament break or whether the lamp has been removed from the arrangement.
Das eben genannte Verfahren gibt Auskunft über den Zustand der Lampe, nicht jedoch darüber, um welchen Lampentyp es sich handelt. Oftmals unterscheiden sich Lampen äußerlich nicht, weisen jedoch verschiedene elektrische Parameter und eine unterschiedliche Leistungsaufnahme auf. Wird dann versehentlich eine in ihren Leistungsmerkmalen nicht zu dem elektronische Vorschaltgerät passende Lampe eingesetzt, kann es zu einer falschen Ansteuerung kommen. Dies beeinträchtigt in einfacheren Fällen die Beleuchtung, kann aber in schwerer wiegenden Fällen auch zu einer Beschädigung der Lampe führen. Derartige Probleme könnten vermieden werden, indem vor dem Zünden in einer kurzen Kontrollmessung der Typ der Lampe erfaßt wird und dementsprechende Maßnahmen eingeleitet werden. Dies kann bedeuten, daß die Lampe nicht vorgeheizt und gezündet wird, falls es sich um den falschen Typ handelt oder noch besser, daß eine den Leistungsmerkmalen der Lampe entsprechende Ansteuerung erfolgt.The procedure just mentioned provides information about the condition of the lamp, but not about the type of lamp. Lamps often do not differ externally, but have different electrical parameters and different power consumption. If a lamp that does not match the electronic ballast in its performance characteristics is accidentally used, incorrect activation can result. This affects the lighting in simpler cases, but can also damage the lamp in more serious cases. Such problems could be avoided by recording the type of lamp in a short control measurement prior to ignition and taking appropriate measures. This can mean that the lamp is not preheated and ignited if it is of the wrong type or, even better, that the lamp is driven in accordance with the performance characteristics.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer Niederdruck-Gasentladungslampe anzugeben, das mit einem möglichst geringen Material- und Schaltungsaufwand die eben beschriebenen Funktionen, also Lampenerkennung, Lampenzustandserfassung und in ihrer Leistung steuerbare Wendelheizung, erfüllt.Starting from the above-mentioned prior art, it is therefore an object of the present invention to provide an electronic ballast for operating a low-pressure gas discharge lamp which, with as little material and circuit complexity as possible, has the functions just described, ie Lamp detection, lamp condition detection and controllable filament heating in performance.
Diese Aufgabe wird durch ein Vorschaltgerät, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Wesentliches Merkmal des Vorschaltgeräts ist eine Auswerteschaltung, die zum Erkennen des Typs und des Zustands der Lampe den durch die Primärwicklung des Heiztransformators fließenden Strom und zusätzlich auch den durch mindestens einen der beiden Heizkreise fließenden Strom erfaßt und auswertet. Die Identifizierung des Lampentyps erfolgt dabei durch die Messung des über die Lampenwendel fließenden Stromes, der ein geeignetes Maß für den Wendelwiderstand darstellt. Der Wendelwiderstand wiederum ist ein charakteristisches Merkmal, um Lampen mit gleichem Aussehen aber unterschiedlichen Leistungsmerkmalen zu unterscheiden. Der Strom durch die Primärwicklung hingegen gibt Auskunft über den Zustand der Lampe. Der Transformator transformiert die Heizspannung an der Primärwicklung zu der Lampe hin stark nach unten, so daß die Wendel widerstände ihrerseits zur Primärwicklung hin nach oben transformiert werden. Das Verhalten des Transformators hängt daher stark davon ab, ob die Wendeln intakt sind oder ob beispielsweise eine Wendel defekt und damit der dazugehörige sekundäre Heizkreis unterbrochen ist.This object is achieved by a ballast which has the features of claim 1. An essential feature of the ballast is an evaluation circuit which detects and evaluates the current flowing through the primary winding of the heating transformer and additionally also the current flowing through at least one of the two heating circuits in order to recognize the type and state of the lamp. The lamp type is identified by measuring the current flowing across the lamp filament, which is a suitable measure of the filament resistance. The filament resistance, in turn, is a characteristic feature to distinguish lamps with the same appearance but different performance characteristics. The current through the primary winding, however, provides information about the condition of the lamp. The transformer transforms the heating voltage on the primary winding towards the lamp downwards so that the filament resistors are in turn transformed upwards towards the primary winding. The behavior of the transformer therefore depends heavily on whether the filaments are intact or whether, for example, a filament is defective and the associated secondary heating circuit is interrupted.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein optimale Kontrolle des Heizstromes und damit der Wendelheizung zu ermöglichen. Diese wird entsprechend den Ansprüchen 5 und 23 dadurch erreicht, daß das Zuschalten der Primärwicklung des Heiztransformators an den Ausgang des Wechselrichters durch einen aus zwei Schaltern bestehenden bidirektionalen Schalter geregelt wird, wobei zwischen den beiden Schaltern die Primärwicklung des Heiztransformators und ein Koppelkondensator angeordnet sind. Der bidirektionale Schalter kann durch zwei in Serie geschaltete und entgegengesetzt orientierte Feldeffektransistoren gebildet werden, die vorzugsweise durch ein gemeinsames pulsweitenmoduliertes Signal angesteuert werden, wobei das Tastverhältnis dieses Signals den Heizgrad bestimmt. Mit Hilfe dieser Anordnung wird ein zwischenzeitliches Entladen eines in dem Heizkreis enthaltenen Koppelkondensators vermieden und damit eine symmetrische Heizspannung erzielt.It is also an object of the invention to enable optimal control of the heating current and thus the filament heating. This is achieved in accordance with claims 5 and 23 in that the connection of the primary winding of the heating transformer to the output of the inverter is regulated by a bidirectional switch consisting of two switches, the primary winding of the heating transformer and a coupling capacitor being arranged between the two switches. The bidirectional switch can be formed by two series-connected and oppositely oriented field-effect transistors, which are preferably controlled by a common pulse-width-modulated signal, the pulse duty factor of this signal determining the degree of heating. With the help of this arrangement, an intermediate discharge of a coupling capacitor contained in the heating circuit is avoided and a symmetrical heating voltage is thus achieved.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Zur Bestimmung des Lampentyps wird - wie bereits erwähnt wurde - der Widerstandswert einer der beiden Wendeln herangezogen. Dieser wird über den Scheitelwert des sog. Stiftstromes bestimmt. Zum Erkennen eines Wendelbruchs oder eines Entfernens der Lampe werden der Strom an der Primärwicklung und zeitgleich auch der Stiftstrom gemessen und beide Ströme zueinander in Relation gesetzt. Dieses Verfahren ermöglicht eine von eventuellen Spannungsschwankungen unabhängige Aussage über den Zustand der Lampe. Dabei wird vorzugsweise zuerst überprüft, ob eine intakte Lampe vorhanden ist und erst anschließend der Lampentyp bestimmt. Um die Zuverlässigkeit der Lampenbestimmung zu erhöhen, kann die Messung zweimal durchgeführt werden, einmal vor und einmal nach dem Vorheizen der Lampe. Die dabei gemessenen Widerstandswerte können mit intern gespeicherten Referenzwerten verglichen werden und dann bekannten Lampentypen zugeordnet werden. Ferner kann vor dem Start der Wendelvorheizung und der Lampenerkennung ein kurzer Test durchgeführt werden, ob die Wendeln auch tatsächlich kalt sind. Auf diese Weise können Fehlinterpretationen bei der Lampenerkennung, die nach einem kurzfristigen Netzausfall auftreten können, vermieden werden. Vorzugsweise erfolgen die Strommessungen jeweils durch Messungen der Spannungsabfälle über zwei in dem Heizkreis der Primärwicklung bzw. in dem sekundären Heizkreis einer Lampenwendel angeordnete Meß widerstände.Developments of the invention are the subject of the dependent claims. As already mentioned, the resistance value of one of the two filaments is used to determine the lamp type. This is determined via the peak value of the so-called pin current. To detect a filament break or to remove the lamp, the current at the primary winding and at the same time the pin current are measured and the two currents are compared. This procedure enables a statement about the state of the Lamp. It is preferably first checked whether an intact lamp is present and only then does the lamp type be determined. To increase the reliability of the lamp determination, the measurement can be carried out twice, once before and once after preheating the lamp. The resistance values measured here can be compared with internally stored reference values and then assigned to known lamp types. Furthermore, a short test can be carried out before starting the filament preheating and the lamp detection to determine whether the filaments are actually cold. In this way, misinterpretations in lamp detection that can occur after a short-term power failure can be avoided. The current measurements are preferably each carried out by measuring the voltage drops across two measuring resistors arranged in the heating circuit of the primary winding or in the secondary heating circuit of a lamp filament.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das elektronische Vorschaltgerät so ausgeführt, daß das Ansteuern der Wendelheizung und Einstellen der Frequenz der Wechselspannung, die an den Lastkreis mit der Lampe angelegt wird, in Abhängigkeit von dem zuvor bestimmten Lampentyp erfolgt. Um die Wendelheizung in Abhängigkeit vom Dimmgrad der Lampe einzustellen, kann festgelegt werden, daß die durch das Dimmen der Lampe hervorgerufenen Absenkung des Lampenstroms durch den Heizstrom im wesentlichen ausgeglichen werden soll. Die Höhe Sollwerts für den Stiftstrom, also für die Summe aus Lampenstrom und Heizstrom, richtet sich dabei nach den elektronischen Parametern der Lampe. Vorzugsweise wird auch nach dem Zünden der Lampe in regelmäßigen Abständen eine Kontrollmessung durchgeführt, um einen eventuell auftretenden Wendelbruch oder ein Entfernen d. ι Lampe zu erkennen.In a further development of the invention, the electronic ballast is designed such that the control of the filament heating and the setting of the frequency of the alternating voltage that is applied to the load circuit with the lamp are carried out as a function of the previously determined lamp type. In order to adjust the filament heating as a function of the degree of dimming of the lamp, it can be determined that the reduction in lamp current caused by the dimming of the lamp should be substantially compensated for by the heating current. The setpoint value for the pen current, i.e. for the sum of lamp current and heating current, depends on the electronic parameters of the lamp. A control measurement is preferably also carried out at regular intervals after the lamp has been ignited, in order to detect any filament breakage or removal. ι to recognize lamp.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. Show:
Fig. 1 das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung;Fig. 1 shows the embodiment of a circuit according to the invention;
Fig. 2 ein Taktschema der Steuersignale und die dazugehörigen Zustände der Schalter während des Normal-/Dimmbetriebs der Lampe;2 shows a timing diagram of the control signals and the associated states of the switches during normal / dimming operation of the lamp;
Fig. 3 ein Taktschema der Steuersignale vor dem Zünden der Lampe; und3 shows a timing diagram of the control signals before the lamp is ignited; and
Fig. 4 ein mögliches Flußdiagramm der unterschiedlichen Betriebsphasen der Lampe. Entsprechend Fig. 1 wird der Wechselrichter des Vorschaltgeräts durch eine Halbbrücke aus zwei in Serie geschalteten elektronischen Schaltern S l und S2 gebildet, wobei ein Schalter jeweils aus einem MOS-Feldeffekttransistor besteht. Das Ansteuern der beiden Schalter S l bzw. S2 erfolgt über zwei mit den Gates der Transistoren verbundene Anschlüsse AI bzw. A2, die zu einer nicht dargestellten Steuer- /Auswerteschaltung führen. Der untere Ausgang der Halbbrücke liegt auf Masse, während an ihrem Eingang die Gleichspannung UBUS anliegt, die beispielsweise durch die Formung der üblichen Netzspannung durch eine Kombination aus Funkentstörer und Gleichrichter erzeugt werden kann. Alternativ dazu kann allerdings auch eine beliebige andere Gleichspannungsquelle am Eingang der Halbbrücke anliegen.Fig. 4 shows a possible flow diagram of the different operating phases of the lamp. According to FIG. 1, the inverter of the ballast is formed by a half bridge made up of two electronic switches S 1 and S2 connected in series, one switch each consisting of a MOS field effect transistor. The two switches S 1 and S2 are activated via two connections AI and A2 connected to the gates of the transistors, which lead to a control / evaluation circuit, not shown. The lower output of the half-bridge is connected to ground, while the DC voltage U BUS is present at its input, which can be generated, for example, by shaping the usual mains voltage using a combination of radio interference suppressor and rectifier. Alternatively, however, any other DC voltage source can be present at the input of the half bridge.
An den Ausgang der Halbbrücke, d.h. an den gemeinsamen Knotenpunkt der beiden Schalter S l und S2 ist der die Entladungslampe LA enthaltende Lastkreis angeschlossen. Dieser besteht aus einem Serienresonanzkreis, der sich aus einer Drosselspule Ll und einem Resonanzkondensator C2 zusammensetzt. Zwischen der Drosselspule Ll und dem Resonanzkondensator C2 ist ferner ein Koppelkondensator Cl angeordnet. An den Verbindungsknoten zwischen den beiden Kondensatoren Cl und C2 ist die obere der beiden Kathoden der Niederdruck-Gasentladungslampe LA angeschlossen. Die zwei Kathoden der Lampe LA weisen jeweils zwei Anschlüsse auf, zwischen denen jeweils eine Heizwendel Wl bzw. W2 zum Beheizen der Kathoden vorgesehen ist. Die untere Kathode der Lampe LA ist wiederum über zwei in Serie geschaltete Widerstände Rl und R3 mit Masse verbunden. Ebenso ist auch der zweite Anschluß des Resonanzkondensators C2 mit Masse verbunden, so daß die Lampe LA und der Resonanzkondensator C2 parallel zueinander liegen. Der Funktion des zweiten Widerstands R3 wird später noch beschrieben.At the exit of the half bridge, i.e. the load circuit containing the discharge lamp LA is connected to the common node of the two switches S 1 and S2. This consists of a series resonance circuit, which is composed of a choke coil L1 and a resonance capacitor C2. A coupling capacitor C1 is also arranged between the choke coil L1 and the resonance capacitor C2. The upper of the two cathodes of the low-pressure gas discharge lamp LA is connected to the connection node between the two capacitors C1 and C2. The two cathodes of the lamp LA each have two connections, between each of which a heating coil W1 or W2 is provided for heating the cathodes. The lower cathode of the lamp LA is in turn connected to ground via two resistors R1 and R3 connected in series. Likewise, the second connection of the resonance capacitor C2 is also connected to ground, so that the lamp LA and the resonance capacitor C2 are parallel to one another. The function of the second resistor R3 will be described later.
Zum Beheizen der beiden Wendeln Wl und W2 ist ein Heiztransformator vorgesehen, der aus einer Primärwicklung Tp sowie aus zwei Sekundärwicklungen Tsl und Ts2 besteht. Die Sekundärwicklungen Tsl und Ts2 sind jeweils in Serienschaltung mit je einer Wendel Wl bzw. W2 der Lampe LA verbunden, so daß zwei getrennte sekundäre Heizkreise gebildet werden. Der Widerstand R3 ist innerhalb des sekundären Heizkreises der unteren Wendel Wl so angeordnet, daß sowohl ein durch die Lampe LA fließender Lampenstrom als auch der durch die untere Wendel Wl fließende Heizstrom in gleicher Richtung durch den Meßwiderstand R3 fließen. Die Primärwicklung Tp ist Bestandteil einer Serienschaltung, die zusätzlich einen Koppelkondensator C3 und zwei steuerbare Schalter S3 und S4, zwischen denen die Primärwicklung Tp und der Koppelkondensator C3 angeordnet sind, aufweist. Diese Serienschaltung ist an ihrem unteren Ende über einen weiteren Widerstand R2 an Masse angeschlossen und an ihrem oberen Ende mit dem gemeinsamen Knotenpunkt der beiden Schalter S l und S2 der Halbbrücke verbunden, so daß sie parallel zu dem Lastkreis und dem unteren Zweig der Halbbrücke liegt Auch die beiden Schalter S3 und S4 bestehen jeweils aus einem Feldeffekttransistor, sind allerdings - wie Fig 1 entnommen werden kann - entgegengesetzt zueinander orientiert, so daß ein bidirektionaler Schalter gebildet wird Ferner sind in dem Schaltbild die beiden Freilaufdioden D3 und D4 der beiden Transistoren S3 und S4 gezeigtA heating transformer is provided for heating the two coils W1 and W2, which consists of a primary winding Tp and two secondary windings Tsl and Ts2. The secondary windings Tsl and Ts2 are each connected in series with a filament W1 or W2 of the lamp LA, so that two separate secondary heating circuits are formed. The resistor R3 is arranged within the secondary heating circuit of the lower filament Wl so that both a lamp current flowing through the lamp LA and the heating current flowing through the lower filament Wl flow in the same direction through the measuring resistor R3. The primary winding Tp is part of a series circuit which additionally has a coupling capacitor C3 and two controllable switches S3 and S4, between which the primary winding Tp and the coupling capacitor C3 are arranged. This series circuit is connected to ground at its lower end via a further resistor R2 and at its upper end to the common node of the two switches S 1 and S2 of the half-bridge connected so that it lies parallel to the load circuit and the lower branch of the half-bridge. The two switches S3 and S4 each consist of a field-effect transistor, but - as can be seen in FIG. 1 - are oriented in opposite directions , so that a bidirectional switch is formed. Furthermore, the two freewheeling diodes D3 and D4 of the two transistors S3 and S4 are shown in the circuit diagram
Das Ansteuern der Gates der beiden Schalter S3 bzw S4 erfolgt durch die Steuer- ZAuswerteschaltung mit einem pulsweitenmoduhertes Signal über den Anschluß A3 Zwischen den beiden Gates befindet sich ferner eine Diode D l Der gemeinsame Knotenpunkt zwischen dem Ausgang der Diode Dl und dem Gateanschluß des Schalters S3 ist über einen Kondensator C4 und einen zu diesem Kondensator C4 parallel geschalteten Widerstand R4 mit dem gemeinsamen Knotenpunkt der beiden Schalter S l und S2 der Halbbrücke verbunden Abschließend weist die Schaltung drei mit der Steuer-/Auswerteschaltung verbundene Ausgange A4, A5 und A6 auf, die zur Messung der Spannungsabfalle an den Widerstanden R2 und R3 verwendet werdenThe control of the gates of the two switches S3 or S4 is carried out by the control ZAuswerterschaltung with a pulse width modulated signal via the connection A3 Between the two gates there is also a diode D l The common node between the output of the diode Dl and the gate connection of the switch S3 is connected via a capacitor C4 and a resistor R4 connected in parallel with this capacitor C4 to the common node of the two switches S 1 and S2 of the half-bridge. Finally, the circuit has three outputs A4, A5 and A6 connected to the control / evaluation circuit can be used to measure the voltage drops across resistors R2 and R3
Die Meßsignale an den Ausgangen A4, A5 und A6 werden zum Erkennen des Lampentyps und zur Erfassung des Zustands der Lampe, also zur Kontrolle ob sie intakt ist oder ob eventuell eine der beiden Wendeln gebrochen ist, verwendet Auf der anderen Seite regelt die Steuer-/Auswerteschaltung durch die Taktsignale an den Anschlüssen AI und A2 die dem Lastkreis zugefuhrte Wechselspannung und durch das pulsweitenmoduherte Signal am Anschluß A3 die Heizung der Wendeln Wl bzw W2The measurement signals at outputs A4, A5 and A6 are used to identify the lamp type and to determine the status of the lamp, i.e. to check whether it is intact or whether one of the two filaments is broken. On the other hand, the control / Evaluation circuit by the clock signals at the connections AI and A2, the AC voltage supplied to the load circuit and by the pulse-width-modulated signal at the connection A3, the heating of the filaments Wl or W2
Im folgenden soll zunächst die Funktion des aus den beiden Feldeffektransistoren S3 und S4 gebildeten bidirektionalen Schalters für das Beheizen der Wendeln Wl und W2 und die Ansteuerung der Lampe LA naher erläutert werdenThe function of the bidirectional switch formed from the two field effect transistors S3 and S4 for heating the filaments W1 and W2 and for controlling the lamp LA will first be explained in more detail below
Fig 2 zeigt ein typisches Taktschema der an den drei Eingangen A I , A2 und A3 anliegenden Steuersignale sowie den sich daraus ergebenden Zustand der vier Schalter S l bis S4 für einen bereits gezündeten und leicht gedimmten Betriebszustand der Lampe LA Dabei werden an die Anschlüsse AI und A2 der beiden Halbbruckenschalter S l und S2 zwischen einem High-Pegel H und einem Low-Pegel L regelmäßig alternierende Signale angelegt, derart, daß jeweils einer der beiden Schalter S l oder S2 geöffnet (I) und der andere geschlossen (0) ist An dem Mittelpunkt der Halbbrücke wird auf diese Weise eine hochfrequente Wechselspannung mit der Peπodenlange τ0 bzw der Frequenz l/τ0 erzeugt und dem Lastkreis zugeführt Der Dimmgrad der Gasentladungslampe wird im wesentlichen durch die Abweichung der Frequenz l/τ0 der Wechselspannung von der Resonanzfrequenz des Lastkreises bestimmt Eine hohe Abweichung bedeutet dabei ein hohes DimmenFig. 2 shows a typical timing diagram of the control signals present at the three inputs AI, A2 and A3 as well as the resultant state of the four switches S 1 to S4 for an already ignited and slightly dimmed operating state of the lamp LA. Connections AI and A2 of the two half-bridge switches S 1 and S2 between a high level H and a low level L, alternating signals are applied in such a way that one of the two switches S 1 or S2 is open (I) and the other is closed (0) In this way, the center point of the half-bridge is generated with a high-frequency alternating voltage with the length π 0 or the frequency l / τ 0 and fed to the load circuit. The degree of dimming of the gas discharge lamp is essentially determined by the deviation of the frequency l / τ 0 AC voltage determined by the resonance frequency of the load circuit. A high deviation means high dimming
Im dargestellten Beispiel in Fig 2 sei nun angenommen, daß die gewählte Peπodenlange τ0 tatsächlich ein gewisses Dimmen der Lampe verursacht Um dann einem vorzeitigen Altern der Lampe entgegenzuwirken, müssen die beiden Elektroden durch einen zusatzlichen Heizstrom erwärmt werden, damit sie weiterhin auf ihrer Emissionstemperatur gehalten werden Die Beheizung erfolgt durch ein niederfrequentes Zuschalten des primären Heizkreises an den Mittelpunkt der Halbbrücke in regelmäßigen Abstanden τH und für einen vorgegebenen Zeitraum τHH In diesen Heizphasen τHH koppelt dann der Kondensator C3 den Gleichspannungsanteil aus, so daß sich in der Primärwicklung Tp des Heiztransformators eine symmetrische Rechteckspannung mit einem Scheitelwert von UBUS/2 ergibt Auch wahrend einer längeren Ausphase τHL des Heiztransformators sollte der Koppelkondensator C3 nicht entladen werden, damit jederzeit ein symmetrisches Spannungssignal an der Primärwicklung Tp erzeugt werden kann Dies ist insbesondere in solchen Fallen wichtig, in denen ein Multilampengerat gebildet wird, bei dem der Scheitelwert der Pπmarspannung knapp an die Querentladungsspannung der niederohmigen Wendeln gelegt werden muß Wurde der Heizkreis dem Mittelpunkt der Halbbrücke nur mit Hilfe eines einzigen Schalters (beispielsweise nur durch den unteren Transistor S4) zugeschaltet werden, wurde sich der Koppelkondensator C3 allerdings über die interne Freilaufdiode D4 dieses Transistors in den Zeiträumen entladen, in denen der untere Schalter S2 der Halbbrücke geschlossen istIn the example shown in FIG. 2, it is now assumed that the selected electrode length τ 0 actually causes a certain dimming of the lamp. In order to counteract premature aging of the lamp, the two electrodes must be heated by an additional heating current so that they continue to be kept at their emission temperature The heating is carried out by a low-frequency connection of the primary heating circuit to the center of the half-bridge at regular intervals τ H and for a predetermined period of time τ HH. In these heating phases τ HH , the capacitor C3 then decouples the DC voltage component, so that the primary winding Tp des Heating transformer produces a symmetrical square-wave voltage with a peak value of U BUS / 2. Even during a longer phase τ HL of the heating transformer, the coupling capacitor C3 should not be discharged so that a symmetrical voltage signal can be generated at the primary winding Tp at any time This is particularly important in cases in which a multi-lamp device is formed in which the peak value of the primary voltage has to be set close to the transverse discharge voltage of the low-resistance filaments. If the heating circuit was only the center of the half-bridge with the help of a single switch (e.g. only through the lower one) Transistor S4) are switched on, the coupling capacitor C3 was discharged via the internal freewheeling diode D4 of this transistor in the periods in which the lower switch S2 of the half-bridge is closed
Daher wird in dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel aus den beiden Feldeffekttransistoren S3 und S4 ein bidirektionaler Schalter gebildet, wobei die Gates der beiden Transistoren S3 und S4 durch das gemeinsame pulsweitenmoduherte Signal A3 angesteuert werden Die Funktionsweise dieses bidirektionalen Schalters kann ebenfalls den Kurven in Fig 2 entnommen werden Weist das Signal A3 einen niedrigen Pegel L auf, sind beide Schalter S3 bzw S4 geöffnet und die Wendelheizung abgeschaltet Wechselt das Steuersignal A3 zu Beginn eines Heizpulses τHH auf einen hohen Pegel H, schaltet der untere Transistor durch und Schalter S4 wird damit geschlossen (I) Solange allerdings auch der obere Schalter S l der Halbbrücke geschlossen (I) ist, bleibt der Transistor S3 nach wie vor gesperrt und der zweite Schalter S3 offen (0) In dieser Phase fließt dann Strom über die interne Freilaufdiode D3 dieses Transistors S3, wodurch der Koppelkondensator C3 geladen wird Wechselt nun der Takt der Halbbrücke d h Schalter S l schließt (0) und Schalter S2 öffnet (I), wird das Sourcepotential des Transistors S3 auf Masse gelegt und der Schalter S3 schließt (I) ebenfalls. Der Koppelkondensator C3 kann sich dann entladen und seine Energie wieder abgeben.Therefore, in the present exemplary embodiment, a bidirectional switch is formed from the two field effect transistors S3 and S4, the gates of the two transistors S3 and S4 being controlled by the common pulse-width-modulated signal A3. The mode of operation of this bidirectional switch can also be seen in the curves in FIG the signal A3 goes to a low level L, both switches S3 and S4 are open and the filament heating is switched off. If the control signal A3 changes to a high level H at the start of a heating pulse τ HH , the lower transistor switches through and switch S4 is closed (I) However, as long as the upper switch S 1 of the half-bridge is closed (I), the transistor S3 remains blocked and the second switch S3 is open (0). In this phase, current then flows through the internal free-wheeling diode D3 of this transistor S3, causing the Coupling capacitor C3 is now charged The cycle of the half bridge changes ie Switch S l closes (0) and switch S2 opens (I), the source potential of transistor S3 is connected to ground and switch S3 also closes (I). The coupling capacitor C3 can then discharge and release its energy again.
Zum Ausschalten der Heizphase τHH wird das PWM-Signal A3 auf einen niedrigen Pegel geschaltet und der Transistor S4 damit gesperrt. Auch das Gate des Transistors S3 wird dann nicht mehr über die Diode D l angesteuert und der Transistor S3 wird nun über den Widerstand R4 passiv gesperrt gehalten. Der zusätzliche Kondensator C4 stellt sicher, daß es während der Aus-Phase xHL durch die Miller-Kapazität zu keinem ungewollten Einschalten des Transistors S3 kommt. In diesem Zeitraum xHL sind somit beide Schalter S3 und S4 offen und ein Entladen des Koppelkondensators C3 über eine der beiden Freilaufdioden D3 oder D4 wird ebenfalls ausgeschlossen. Auf diese Weise wird somit in regelmäßigen Abständen xH bzw. mit der Frequenz l/xH für einen vorgegebenen Zeitraum xHH in der Primärwicklung Tp des Heiztransformators und in den sekundären Heizkreisen der beiden Lampenwendeln Wl und W2 eine Wechselspannung mit der von dem Wechselrichter abgegebenen Frequenz l/x0 erzeugt. Der bidirektionale Schalter ist natürlich nicht auf den Einsatz in dem hier beschriebenen Vorschaltgerät beschränkt, sondern kann grundsätzlich bei einem Heiztransformator und einem damit verbundenen Koppelkondensator eingesetzt werden, wobei in jedem Fall eine wesentliche Verbesserun 'sg der Kontrolle des Heizstroms erzielt wird.To switch off the heating phase τ HH , the PWM signal A3 is switched to a low level and the transistor S4 is thus blocked. The gate of transistor S3 is then no longer controlled via diode D 1 and transistor S3 is now kept passively blocked via resistor R4. The additional capacitor C4 ensures that there is no unwanted switching on of the transistor S3 during the off phase x HL due to the Miller capacitance. During this period x HL , both switches S3 and S4 are thus open and discharging of the coupling capacitor C3 via one of the two freewheeling diodes D3 or D4 is also excluded. In this way, at regular intervals x H or with the frequency l / x H for a predetermined period x HH in the primary winding Tp of the heating transformer and in the secondary heating circuits of the two lamp filaments Wl and W2, an alternating voltage with that emitted by the inverter Frequency l / x 0 generated. The bidirectional switch is of course not limited to the use in the ballast described here, but can in principle be used with a heating transformer and a coupling capacitor connected to it, whereby in any case a significant improvement in the control of the heating current is achieved.
Die Periodenlänge xH des Signals A3 ist dabei wesentlich länger als die Periodenlänge τ0 der hochfrequenten Taktsignale AI und A2. Die Wahl der Niederfrequenz l/τH ist von mehreren Überlegungen abhängig. Zum einen sollte keine zu hohe Frequenz l/τH bzw. keine zu kurze Periodendauer τH gewählt werden, da ≤s sonst zu einer groben Abstufung der Heizleistung kommt. Da das Zuschalten des Heizkreises Einfluß auf die Lichtleistung der Lampe hat, kann es dann zu Flackererscheinungen kommen. Andererseits darf die Frequenz l/xH aber auch nicht zu niedrig gewählt werden, da sich die zwei Wendeln Wl und W2 sonst während der Aus-Phase xHL zu stark abkühlen, was sich negativ auf die Lebensdauer der Lampe LA auswirken kann. Die Frequenz l/xH des pulsweitenmodulierten Signals A3 sollte daher in jedem Fall so gewählt werden, daß sich eine im wesentlichen konstante Elektrodentemperatur einstellt.The period length x H of the signal A3 is much longer than the period length τ 0 of the high-frequency clock signals AI and A2. The choice of low frequency l / τ H depends on several considerations. On the one hand, a frequency l / τ H that is too high or a period τ H that is too short should not be selected, since ≤s otherwise the heating power is roughly graded. Since switching on the heating circuit affects the light output of the lamp, flickering can occur. On the other hand, the frequency l / x H must not be chosen too low, since the two filaments W1 and W2 otherwise cool down too much during the off phase x HL , which can have a negative effect on the life of the lamp LA. The frequency l / x H of the pulse-width-modulated signal A3 should therefore in any case be chosen so that an essentially constant electrode temperature is established.
Der Effektivwert der Heizspannung und somit der Grad der Heizleistung wird durch das Tastverhäknis des pulsweitenmodulierten Signals A3 bzw. durch das zeitliche Verhältnis zwischen High-Phase τH und Low-Phase xHL bestimmt. Vorzugsweise wird er dem Dimmgrad und dem Typ der Lampe LA entsprechend eingestellt. Das entsprechende Verfahren zum Einstellen der Heizleistung wird anschließend noch erläutert werden. Wird die bereits gezündete Lampe LA in der Nähe der Resonanzfrequenz des Lastkreises und damit mit nahezu maximaler Leistung betrieben, kann die Wendelheizung vollständig abgeschaltet werden, um Verlustleistungen zu reduzieren. Die Lebensdauer der Lampe LA wird dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt, da in diesem Fall die Betriebstemperatur der Elektroden ausreichend ist. Im Gegensatz dazu wird während des Vorheizens der Wendeln Wl bzw. W2 eine relativ hohe Heizleistung gewählt, um eine kurze Vorheizzeit und ein schnelles Zünden der Lampe LA zu ermöglichen. Während dem Vorheizen wird die Halbbrücke ferner mit einer sehr hohen Frequenz l/t0 von nahezu 120kHz betrieben. Da diese Frequenz weit über der Resonanzfrequenz des Lastkreises liegt, wird ein vorzeitiges und ungewolltes Zünden vermieden.The effective value of the heating voltage and thus the degree of heating power is determined by the duty cycle of the pulse width modulated signal A3 or by the temporal relationship between high phase τ H and low phase x HL . It is preferably set in accordance with the degree of dimming and the type of lamp LA. The corresponding procedure for setting the heating output will be explained later. If the already lit lamp LA is operated in the vicinity of the resonance frequency of the load circuit and thus with almost maximum power, the filament heating can be switched off completely to reduce power losses. The life of the lamp LA is not significantly affected, since in this case the operating temperature of the electrodes is sufficient. In contrast, a relatively high heating power is selected during the preheating of the filaments W1 or W2 in order to enable a short preheating time and a quick ignition of the lamp LA. During the preheating, the half-bridge is also operated at a very high frequency l / t 0 of almost 120 kHz. Since this frequency is far above the resonance frequency of the load circuit, premature and unwanted ignition is avoided.
Der Zündvorgang der Lampe LA erfolgt in bekannter Weise. Falls bei der noch näher zu erläuternden Erfassung des Lampenzustands und der Lampenerkennung keine Fehlfunktionen erkannt wurden, wird nach Ablauf einer vorgegebenen Heizzeit die Frequenz der von der Halbbrücke abgegebenen Wechselspannung abgesenkt und der Resonanzfrequenz des Lastkreises angenähert. Dadurch erhöht sich die an der Lampe LA anliegende Spannung, bis schließlich eine Zündung erfolgt.The lamp LA is ignited in a known manner. If no malfunctions were detected during the detection of the lamp status and the lamp detection, which will be explained in more detail below, the frequency of the alternating voltage emitted by the half-bridge is reduced after a predetermined heating time and the resonance frequency of the load circuit is approximated. This increases the voltage applied to the lamp LA until it finally ignites.
Ein einfaches Verfahren um die Heizleistung in Abhängigkeit von dem Dimmgrad der Lampe LA zu regeln, soll nun kurz erläutert werden. Dieses Verfahren besteht darin, den von der unteren Wendel Wl abfließenden Strom zu steuern. Dieser sog. Stiftstrom setzt sich aus zwei Anteilen zusammen, zum einem aus dem über die gezündete Lampe LA fließenden Lampenstrom und zum anderen aus dem von dem Heiztransformator erzeugten mittleren Heizstrom. Ziel ist es nun, diesen Stiftstrom in etwa auf einem vorgegeben Sollwert oder innerhalb eines vorgegeben Bereichs zu halten. Wird nämlich die Lampe LA durch eine Veränderung des Wechselspannungsfrequenz gedimmt, verringert sich dadurch der Lampenstrom und die Elektrodentemperatur. Ein Maß für die zusätzliche Beheizung der Elektroden kann nun beispielsweise so gewählt werden, daß die durch das Dimmen hervorgerufene Stromreduzierung durch den Heizstrom wieder ausgeglichen werden soll. Die Steuer-/Auswerteschaltung ist daher vorzugsweise so ausgebildet, daß sie den Stiftstrom mißt und die Pulsweite des Steuersignals am Anschluß A3 dementsprechend moduliert. Die Strommessung erfolgt dabei durch eine kurze Messung des Spannungsabfalls über den Meßwiderstand R3 durch einen an die Ausgänge A5 und A6 angeschlossenen (nicht dargestellten) Spannungsmesser, der ein Bestandteil der Steuer-/Auswerteschaltung ist oder das Meßergebnis an diese weiterleitet.A simple method to regulate the heating power depending on the degree of dimming of the lamp LA will now be briefly explained. This method consists in controlling the current flowing off the lower coil W1. This so-called pin current is composed of two parts, one from the lamp current flowing through the ignited lamp LA and the other from the average heating current generated by the heating transformer. The aim now is to keep this pin current approximately at a predetermined setpoint or within a predetermined range. If the lamp LA is dimmed by changing the AC voltage frequency, the lamp current and the electrode temperature are reduced. A measure for the additional heating of the electrodes can now be chosen, for example, so that the current reduction caused by the dimming is to be compensated for again by the heating current. The control / evaluation circuit is therefore preferably designed such that it measures the pin current and modulates the pulse width of the control signal at connection A3 accordingly. The current is measured by briefly measuring the voltage drop across the measuring resistor R3 by means of a voltage meter (not shown) connected to the outputs A5 and A6, which is a component of the control / evaluation circuit or forwards the measurement result to it.
Der für den Stiftstrom vorgegebene Wert richtet sich unter anderem nach dem Typ und der Leistungsaufnahme der Lampe LA. Dabei ist das elektronische Vorschaltgerät so ausgebildet, daß es den Lampentyp mit seinen speziellen elektrischen Parametern (z. B. Vorheizstrom, Lampenstrom, Lampenleistung) selbständig erkennt und die Ansteuerung der Lampe LA und der Wendelheizung über die Signale A I , A2 und A3 dann dementsprechend erfolgt. Da Lampen mit unterschiedlichen Parametern sich äußerlich oftmals nur sehr wenig oder gar nicht unterscheiden, kann durch eine automatische Lampenerkennung auch gleichzeitig ein falsches Ansteuern, was zu einer unbefriedigenden Lichtausbeute oder sogar zu Schaden fuhren kann, vermieden werdenThe value specified for the pin current depends, among other things, on the type and power consumption of the LA lamp. The electronic ballast is designed so that it matches the lamp type with its special electrical parameters (e.g. Preheating current, lamp current, lamp power) automatically recognizes and the control of the lamp LA and the filament heating via the signals AI, A2 and A3 then takes place accordingly. Since lamps with different parameters often differ very little or not at all from the outside, automatic lamp detection can also prevent incorrect activation at the same time, which can lead to unsatisfactory light output or even damage
Bei dem erfindungsgemaßen Vorschaltgerät erfolgt die Lampenerkennung durch eine Messung des Widerstands einer der beiden Wendeln. Dieser Wendelwiderstand ist ein hinreichendes Merkmal um Lampen, die eine gemeinsame Fassung passen aber unterschiedliche Leistungsparameter aufweisen, zu unterscheiden Bei Kenntnis der dem Wechselrichter zugefuhrten Versorgungsspannung ist die einfachste Möglichkeit, den Wendelwiderstand zu bestimmen, eine Messung des Scheitelwerts des Stiftstroms, der bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ebenfalls durch den Spannungsabfall am Meßwiderstand R3 über die Ausgange A5 und A6 erfaßt wird Vorzugsweise erfolgt die Messung des Wendelwiderstands zu Beginn und am Ende der Vorheizphase. Da wahrend des Vorheizens - also vor dem Zünden der Lampe LA - noch kein Lampenstrom fließt, kann in diesem Fall der Spannungsabfall auch zwischen dem Anschluß A6 und Masse gemessen werden. Wahrend der Lampenerkennung wird eine relativ niedrige Heizleistung (ca 5 % Tastverhaltms) eingestellt, um ein zu starkes Erwarmen der Wendeln Wl , W2 zu vermeiden. Die Halbbrücke lauft zu dieser Zeit auf einer Hochfrequenz von ungefähr 120kHzIn the ballast according to the invention, the lamp is identified by measuring the resistance of one of the two filaments. This filament resistance is a sufficient feature to distinguish lamps that fit a common version but have different performance parameters.With knowledge of the supply voltage supplied to the inverter, the easiest way to determine the filament resistance is to measure the peak value of the pin current, which is shown in Fig The circuit shown is also detected by the voltage drop across the measuring resistor R3 via the outputs A5 and A6. The coil resistance is preferably measured at the beginning and at the end of the preheating phase. Since no lamp current flows during preheating - that is, before the lamp LA is ignited - in this case, the voltage drop can also be measured between connection A6 and ground. During lamp detection, a relatively low heating output (approx. 5% duty cycle) is set in order to avoid excessive heating of the filaments W1, W2. The half-bridge is running at a high frequency of approximately 120 kHz at this time
Der Stiftstrom wird vorzugsweise jeweils am Ende der Einschaltphase des oberen Schalters Sl der Halbbrücke gemessen und eventuell ausgemittelt Die gemessenen Scheitel werte werden dann jeweils mit einem gespeicherten Referenzwert verglichen und anhand des Vergleichsergebnisses wird der Lampentyp festgestellt. Für jeden Lampentyp werden somit zwei Widerstands-Referenzwerte benotigt, einer für die kalten Wendeln Wl , W2 und einer für die vorgeheizten Wendeln Wl , W2. Es ist dabei zu beachten, daß der Stiftstrom nicht nur vom Wendelwiderstand, sondern auch von der Wendelspannung und somit von der dem Wechselrichter zugefuhrten Busspannung UBUS abhangt. Um eventuelle Schwankungen und Fehlmessungen zu vermeiden, wird die Wendelerkennung daher erst nach dem Einschwingen des Systems und einer Stabilisierung der Busspannung UBUS durchgeführt Alternativ dazu konnte aber auch die Busspannung UBU in einer separaten Messung bestimmt werden und der Spannungsabtall am Meßwiderstand R3 in Relation dazu gesetzt werden, beispielsweise durch Bildung der Differenzspannung Aut diese Weise wäre es sogar möglich, die Lampenerkennung unabhängig von derartigen Schwankungen durchzufuhren Eine weitere Fehlinterpretation bei der Lampenbestimmung kann dann erfolgen, wenn die das elektronische Vorschaltgerät versorgende Netzspannung kurzfristig ausfallt oder kurz aus- und wieder eingeschaltet wird Dies wird von einem Vorschaltgerät in jedem Fall als Neustart der Lampe LA interpretiert und somit wird ein weiteres mal eine Vorheizung und Lampenerkennung durchgeführt Allerdings sind die Wendeln W l , W2 in diesem Fall noch nicht abgekühlt und haben demnach einen anderen Widerstand Die Lampenerkennung fuhrt dann zu einem falschen Ergebnis Um diese Möglichkeit zu berücksichtigen, wird vor der Widerstandsbestimmung überprüft, ob die Wendel Wl , W2 kalt oder heiß ist Ist die Wendel Wl , W2 tatsachlich noch heiß, wird die Lampe LA bewußt mit einer etwas geringeren Heizleistung vorgeheizt und eine Lampenerkennung nur auf Basis der Widerstandsmessung am Ende der Vorheizphase durchgeführt Die etwas unterschiedliche Vorheizung kann dabei in Kauf genommen werden, die dieser Fall nur selten auftritt Die Unterscheidung zwischen einer heißen und einer kalten Wendel Wl , W2 erfolgt über eine Messung der Änderung des Wendelwiderstands innerhalb einer vorgegebenen kurzen Zeitspanne von beispielsweise 10ms Ist die Änderung negativ, wird von einer heißen bzw warmen Wendel Wl , W2 ausgegangen und die reduzierte Vorheizung durchgeführt Ist hingegen keine Änderung feststellbar, wird dies als Vorliegen einer kalten Wendel Wl , W2 aufgefaßt und daher die übliche Vorheizung und Lampenbestimmung durchgeführt Auch diese Kontrollmessung wird durch zwei kurze Abtastungen des Stiftstroms bzw des Spannungsabfalls über den Meßwiderstand R3 durchgeführt, wobei die Hohe der Widerstandsanderung beispielsweise mit Hilfe eines Schmitt-Triggers beurteilt werden kann Da auch bei diesen der Wendel widerstand gemessen wird, stellen die beiden Kontrollmessungen gleichzeitig auch die erste Widerstandsmessung für die Lampenerkennung darThe pin current is preferably measured and possibly averaged at the end of the switch-on phase of the upper switch S1 of the half-bridge. The measured peak values are then compared in each case with a stored reference value and the lamp type is determined on the basis of the comparison result. Two resistance reference values are thus required for each lamp type, one for the cold filaments W1, W2 and one for the preheated filaments W1, W2. It should be noted that the pin current depends not only on the coil resistance, but also on the coil voltage and thus on the bus voltage U BUS supplied to the inverter. In order to avoid possible fluctuations and incorrect measurements, the coil detection is therefore only carried out after the system has settled and the bus voltage U BUS has stabilized.Alternatively, the bus voltage U BU could also be determined in a separate measurement and the voltage drop across the measuring resistor R3 in relation to this be set, for example by forming the differential voltage Aut this way, it would even be possible to carry out the lamp detection independently of such fluctuations A further misinterpretation when determining the lamp can occur if the mains voltage supplying the electronic ballast briefly fails or is briefly switched off and on again. This is interpreted by a ballast in any case as a restart of the lamp LA and thus a preheating and Lamp detection carried out However, the filaments W1, W2 have not yet cooled in this case and therefore have a different resistance. The lamp detection then leads to an incorrect result. To take this possibility into account, it is checked before the resistance determination whether the filaments Wl, W2 are cold or is hot If the filament W1, W2 is actually still hot, the lamp LA is deliberately preheated with a somewhat lower heating output and a lamp detection is only carried out on the basis of the resistance measurement at the end of the preheating phase. The somewhat different preheating can be accepted Case only rarely occurs The distinction between a hot and a cold coil W1, W2 is made by measuring the change in the coil resistance within a predetermined short period of time, for example 10 ms. If the change is negative, a hot or warm coil W1, W2 is assumed and the Reduced preheating carried out If, on the other hand, no change can be determined, this is interpreted as the presence of a cold filament W1, W2 and therefore the usual preheating and lamp determination is carried out.This control measurement is also carried out by two short scans of the pin current or the voltage drop across the measuring resistor R3, the height the change in resistance can be assessed, for example, with the aid of a Schmitt trigger. Since the resistance of the filament is also measured in these, the two control measurements simultaneously represent the first resistance measurement for lamp detection
Bevor die Lampenerkennung und das damit verbundene Vorheizen der Wendeln Wl und W2 durchgeführt wird, wird allerdings noch überprüft, ob sich in dem System überhaupt eine Lampe LA befindet und ob diese auch intakt ist Hierzu wird der Scheitelwert des Stiftstromes gemessen und mit dem Scheitelwert des Pπmarstroms des Heiztransformators verglichen Der Stiftstrom wird ebenso wie bei der Steuerung der Wendelheizung und wie bei der Lampenerkennung über den Spannungsabfall am Meßwiderstand R3 bestimmt Der durch die Primärwicklung Tp des Heiztransformators fließende Strom wird hingegen durch den Spannungsabfall an dem Widerstand R2 bestimmt Aus diesem Grund ist zwischen dem Schalter S4 und dem Meßwiderstand R2 der mit der Steuer-/Auswerteschaltung verbundene Ausgang A4 vorgesehen Wie auch bei der Lampenerkennung wird wahrend dieser Messung die Halbbrücke mit einer möglichst hohen Frequenz von ungefähr 120kHz betrieben, um die der Lampe LA zugefuhrte Spannung möglichst gering zu halten und ein vorzeitiges Zünden zu vermeiden. Ebenso wird ein niedriges Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Steuersignals am Anschluß A3 eingestellt, damit die beiden Wendeln Wl und W2 nicht zu stark erwärmt werden. Da ein über die Primärwicklung Tp fließender Strom gemessen werden soll, wird ein Meßzeitpunkt gewählt, zu dem an dem Anschluß A3 ein hoher Pegel H anliegt und der Koppelkondensator C3 geladen wird. Wie bei der Lampenerkennung wird daher auch diese Messung kurz vor Ende der Einschaltphase des oberen Schalters S l der Halbbrücke durchgeführt.Before the lamp detection and the associated preheating of the filaments W1 and W2 is carried out, however, it is still checked whether there is a lamp LA in the system at all and whether it is also intact.For this purpose, the peak value of the pin current is measured and with the peak value of the primary current of the heating transformer The pin current is determined in the same way as in the control of the filament heating and in the lamp detection via the voltage drop across the measuring resistor R3. The current flowing through the primary winding Tp of the heating transformer is determined by the voltage drop across the resistor R2 Switch S4 and the measuring resistor R2 of the output A4 connected to the control / evaluation circuit are provided. As with the lamp detection, the half-bridge is operated during this measurement with a frequency as high as possible of approximately 120 kHz in order to minimize the voltage supplied to the lamp LA hold and a premature ignition too avoid. Likewise, a low duty cycle of the pulse-width-modulated control signal is set at connection A3, so that the two coils W1 and W2 are not heated up too much. Since a current flowing through the primary winding Tp is to be measured, a measuring point in time is selected at which a high level H is present at the terminal A3 and the coupling capacitor C3 is charged. As with lamp detection, this measurement is therefore carried out shortly before the end of the switch-on phase of the upper switch S 1 of the half-bridge.
Sind beide Wendeln Wl und W2 der Lampe LA intakt, so gilt für die Scheitelwerte zwei gemessenen Ströme die Beziehung:If both filaments W1 and W2 of the lamp LA are intact, the relationship applies to the peak values of two measured currents:
IR2 = IR3-nJ/üI R2 = I R3 -nJ / ü
ü bezeichnet dabei das Übersetzungsverhältnis und n die Anzahl der intakten Wendeln Wl , W2. Das Übersetzungsverhältnis ü des Heiztransformators ergibt sich aus der maximalen Wendelspannung. Es sollte darauf geachtet werden, daß dieses Verhältnis ü nicht zu groß wird, da sonst die kapazitiven Ströme bei ausgeschalteter Vorheizung zu große Wendelverluste während des Betriebs verursachen. Zur Bewertung des Lampenzustands wird dann der Primärstrom IR2 zu dem Stiftstrom geteilt durch das Übersetzungsverhältnis 1R - 1/Ü ins Verhältnis gesetzt und das Ergebnis, daß theoretisch die Anzahl der Wendeln n ergibt, bewertet. In einfachster Weise erfolgt dies dadurch, daß das Resultat mit einem Referenzwert verglichen wird. Ergibt sich beispielsweise ein Wert kleiner als 1 ,3, so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Wendelbruch vor. Da immer noch Strom durch den unteren sekundären Heizkreis de; Wendel Wl fließt, muß demnach die obere Wendel W2 defekt sein. Fließt andererseits durch den Meßwiderstand R3 gar kein Strom, so ist entweder die untere Wendel Wl defekt oder gar keine Lampe LA vorhanden. Auf diese Weise können somit in einfacher und schneller Weise die möglichen Lampenzustände erfaßt werden.ü denotes the transmission ratio and n the number of intact filaments W1, W2. The transformation ratio ü of the heating transformer results from the maximum filament voltage. Care should be taken to ensure that this ratio ü does not become too large, since otherwise the capacitive currents when the preheating is switched off cause excessive coil losses during operation. To evaluate the lamp status, the primary current I R2 is then related to the pin current divided by the transformation ratio 1 R - 1 / Ü and the result that theoretically results in the number of filaments n is evaluated. The simplest way to do this is to compare the result with a reference value. If, for example, a value is less than 1, 3, there is a high probability of a spiral break. Because there is still electricity through the lower secondary heating circuit de; Spiral Wl flows, the upper spiral W2 must therefore be defective. If, on the other hand, no current flows through the measuring resistor R3, either the lower filament W1 is defective or there is no lamp LA at all. In this way, the possible lamp states can thus be detected in a simple and quick manner.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß damit eine von möglichen Schwankungen in der Versorgungsspannung UBUS unabhängige Aussage über den Lampenzustand erhalten wird. Zwar beeinflußt eine Schwankung in UBUS das Meßergebnis des Stiftstroms, ebenso wird aber auch der primäre Heizstrom verändert. Es muß als nicht unbedingt abgewartet werden, bis das System eingeschwungen ist und sich die Versorgungsspannung UBUS stabilisiert hat. Ferner wird auch der Einfluß möglicher Wendelwiderstandstoleranzen verringert. Auf die gleiche Weise kann dann auch während des Normalbetriebs der Lampe LA in regelmäßigen Abständen der Lampenzustand kontrolliert werden, um einen währenddessen auftretenden Wendelbruch zu erfassen. Dazu sollte allerdings der Lampenstrom den Heizstrom nicht zu stark beeinflussen, beispielsweise sollte er nicht mehr als 10% des Stittstroms betragen Tritt wahrend des lautenden Betriebs der Lampe ein Wendelbruch auf oder wird die Lampe entfernt, kann diese Kontrollmessung so lange wiederholt durchgeführt werden, bis wieder eine intakte Lampe in dem System erkannt wird Es kann dann automatisch ein Neustart eingeleitet werdenAnother advantage of this method is that it provides a statement about the lamp state that is independent of possible fluctuations in the supply voltage U BUS . Although a fluctuation in U BUS influences the measurement result of the pin current, the primary heating current is also changed. It is not necessary to wait until the system has settled and the supply voltage U BUS has stabilized. Furthermore, the influence of possible spiral resistance tolerances is reduced. In the same way, the lamp status can then be checked at regular intervals during normal operation of the lamp LA in order to detect a filament break occurring during this time. However, the lamp current should not do the heating current influence too much, for example it should not be more than 10% of the step current If a filament break occurs during the noisy operation of the lamp or if the lamp is removed, this control measurement can be carried out repeatedly until an intact lamp is recognized in the system A restart can then be initiated automatically
Ein möglicher zeitlicher Ablauf dieser eben beschriebenen Messungen zur Lampenerkennung und zum Erfassen des Lampenzustands ist in dem Taktschema in Fig 3 dargestellt. Der Lampenstart erfolgt zum Zeiφunkt T0 Es sei hier vorausgesetzt, daß zu diesem Zeitpunkt T0 das System bereits eingeschwungen ist und sich die Versorgungsspannung UBUS stabilisiert hat. Unmittelbar nach dem Lampenstart erfolgt dann zuerst die Kontrollmessung, ob eine intakte Lampe eingesetzt ist oder ob eventuell ein Wendelbruch vorliegt Da hier der Stiftstrom am Widerstand R3 mit dem Pπmarstrom der Wendelheizung am Widerstand R2 verglichen wird, muß diese Messung zu einem Zeiφunkt Tw erfolgen, zu dem die Steuersignale an den Anschlüssen AI und A3 auf einem hohen Pegel H liegen Wie bereits gesagt wurde, werden alle Messungen vorzugsweise kurz vor dem Wechsel der Signale AI und A2 durchgeführt Ferner wird eine Frequenz von nahezu 120kHz für diese Signale gewähltA possible chronological sequence of these measurements for lamp detection and for detecting the lamp state just described is shown in the timing diagram in FIG. 3. The lamp starts at time point T 0. It is assumed here that at this point in time T 0 the system has already settled in and the supply voltage U BUS has stabilized. Immediately after the lamp starts, the control measurement is first carried out to determine whether an intact lamp is inserted or whether there is a filament break, since here the pin current at resistor R3 is compared with the phase current of the filament heater at resistor R2, this measurement must be carried out at a point T w , at which the control signals at the connections AI and A3 are at a high level H As has already been said, all measurements are preferably carried out shortly before the change of the signals AI and A2. Furthermore, a frequency of almost 120 kHz is selected for these signals
Wurde eine intakte Lampe erkannt, werden anschließend zwei kurz aufeinanderfolgende Messungen des Wendelwiderstands zu den Zeitpunkten TL1 und TL1 durchgeführt, um festzustellen, ob die Wendeln Wl , W2 warm oder kalt sind Da dabei Temperaturveranderungen bzw Widerstandsanderungen beobachtet werden sollen wird wahrend dieser Zeit ein niedriges Tastverhaltms für das Steuersignal am Anschluß A3 gewählt Der Abstand zwischen T und TL] betragt ca 10msIf an intact lamp was detected, two shortly consecutive measurements of the filament resistance at times T L1 and T L1 are then carried out to determine whether the filaments W1, W2 are warm or cold, since temperature changes or resistance changes are to be observed during this time low duty cycle selected for the control signal at connection A3. The distance between T and T L] is approx. 10ms
Anschließend werden in dem Zeitraum TVH die Wendeln Wl , W2 vorgeheizt, wobei die Heizleistung entsprechend dem Zustand der Wendeln Wl , W2 erfolgt, also beispielsweise eine höhere Heizleistung eingestellt wird, falls der zum spateren Zeitpunkt T 1 gemessene Widerstand nicht niedriger ist als der zum Zeitpunkt TL1 gemessene Widerstandswert Nach der Vorheizzeit wird zum Zeiφunkt TL2 nochmals eine Messung des Wendelwiderstands durchgeführt und dann anhand der Messergebnisse zur Zeit TL1 , TL1 und TL2 der Lampentyp bestimmt Falls die Wendeln W l , W2 warm waren, wird nur das Ergebnis der dritten Messung berücksichtigt, falls die Wendeln kalt waren, können alle drei Messungen für die Lampenbestimmung verwendet werden Anschließend wird dann die nicht weiter dargestellte Zündung der Lampe LA eingeleitet Eine Zusammenfassung der geschilderten Funktionen des erfindungsgemaßen elektronischen Vorschaltgerats ist in Fig 4 dargestellt Diese zeigt ein vereinfachtes Flußdiagramm der einzelnen Phasen wahrend des Betriebs der Lampe Nach dem Einschalten 100 der Netzspannung bzw einem kurzen Netzausfall, wird zuerst in der eben beschriebenen Weise die Abfrage 101 durchgeführt, ob ein Wendelbruch vorliegt Ist dies der Fall oder befindet sich überhaupt keine Lampe im System, wird die Abfrage 101 laufend wiederholt, bis schließlich eine intakte Lampe erkannt wirdThe coils W1, W2 are then preheated in the period T VH , the heating output taking place in accordance with the state of the coils W1, W2, that is, for example, a higher heating output is set if the resistance measured at a later time T 1 is not lower than that for Time T L1 measured resistance value After the preheating time a measurement of the filament resistance is carried out again at the time point T L2 and then the lamp type is determined on the basis of the measurement results at the time T L1 , T L1 and T L2 . If the filaments W l, W2 were warm, only that becomes The result of the third measurement is taken into account; if the filaments were cold, all three measurements can be used to determine the lamp. Then the ignition of the lamp LA, which is not shown, is initiated A summary of the described functions of the electronic ballast according to the invention is shown in FIG. 4. This shows a simplified flow diagram of the individual phases during the operation of the lamp. After switching on 100 of the mains voltage or after a brief mains failure, query 101 is first carried out in the manner just described, Whether there is a filament break If this is the case or if there is no lamp at all in the system, query 101 is repeated continuously until an intact lamp is finally recognized
Wurde eine intakte Lampe erkannt, wird im nächsten Schritt 102 durch die zwei kurz aufeinanderfolgenden Stiftstrommessungen kontrolliert, ob die Wendeln kalt sind Sind die Wendeln tatsachlich kalt, wird die Lampe normal vorgeheizt und die Lampenerkennung auf Basis der Messergebnisse vor und nach der Vorheizphase 103 durchgeführt Wurde statt dessen eine warme Wendel erkannt, wird nur eine reduzierte Vorheizung 104 durchgeführt und der Lampentyp am Ende bestimmt Nach dem Vorheizen 103 bzw 104 wird schließlich die Zündung 105 der Lampe durchgeführt wobei die Ansteuerung der vier Schalter in Abhängigkeit von dem erkannten Lampentyp erfolgtIf an intact lamp was detected, the next step 102 is used to check whether the filaments are cold by means of the two short successive pin current measurements. If the filaments are actually cold, the lamp is preheated normally and the lamp recognition based on the measurement results was carried out before and after the preheating phase 103 instead, a warm filament is recognized, only a reduced preheating 104 is carried out and the lamp type is determined at the end. After preheating 103 or 104, the lamp 105 is finally ignited, the four switches being actuated as a function of the recognized lamp type
Nach dem Zünden 105 befindet sich das System im Normal- bzw Dimmbetrieb 106 indem eine dem Lampentyp und dem gewünschten Dimmgrad entsprechende Wechselspannungsfrequenz und Heizleistung von der Steuer-/Auswerteschaltung eingestellt wird Wahrend dieser Phase wird zusatzlich in regelmäßigen Abstanden noch einmal eine Abfrage 107 durchgeführt, ob eventuell ein Wendelbruch aufgetreten ist oder ob die Lampe entfernt wurde Ist dies der Fall, wird der Normal-/Dιmmbetπeb beendet und das System in den Zustand der ursprünglichen Wendelbruchabfrage 101 zurückversetzt Denkbar wäre allerdings auch, den Wechselrichter beim Erkennen eines Wendelbruchs oder eines anderen Defekts der Lampe abzuschalten Mit Hilfe einer geeigneten Schaltung konnte dann überwacht werden, ob die defekte Lampe durch eine neue ersetzt worden ist Wird schließlich wieder eine intakte Lampe in dem System erkannt, kann automatisch ein Neustart eingeleitet werden Wird in der Kontrollmessung 107 keine Veränderung des Lampenzustands festgestellt, wird die Lampe solange im Normal-/Dιmmbetπeb angesteuert, bis sie schließlich ausgeschaltet wird Dabei zeigt das Flußdiagramm in Fig 4 nur eine Möglichkeit des Ablaufs der verschiedenen Kontrollmessungen und Phasen der Lampe Denkbar waren natürlich auch sehr viele andere Steuerverfahren, in denen die verschiedenen Messungen zu anderen Zeitpunkten stattfindenAfter ignition 105, the system is in normal or dimming operation 106 by setting an AC voltage frequency and heating power corresponding to the lamp type and the desired dimming level by the control / evaluation circuit. During this phase, a query 107 is additionally carried out at regular intervals as to whether possibly a filament breakage has occurred or whether the lamp has been removed If this is the case, the normal / dim operation is ended and the system is reset to the state of the original filament breakage query 101. However, it would also be conceivable for the inverter to detect a filament breakage or another defect in the Switching off the lamp With the aid of a suitable circuit, it was then possible to monitor whether the defective lamp has been replaced by a new one. If an intact lamp is finally recognized in the system, a restart can be initiated automatically. No change in the control measurement 107 Determined lamp status, the lamp is controlled in the normal / Dιmmbetπeb until it is finally switched off. The flowchart in Fig. 4 shows only one way of the various control measurements and phases of the lamp. Of course, many other control methods were also conceivable in which the different measurements take place at different times
Es werden somit insgesamt zur Steuerung der Lampe in der eben beschriebenen Weise Strommessungen an zwei verschiedenen Stellen der Schaltung (in einem der beiden sekundären Wendelheizkreise und im Primärheizkreis) sowie eine steuerbare Schaltervorrichtung zum Zuschalten des primären Heizkreises benötigt. Der Materialaufwand für eine derartige Erweiterung ist dabei relativ niedrig. Aus den Beschreibungen der verschiedenen Erfassungsmessungen ergibt sich, daß anstellte der Spannungsmessungen an den beiden Meßwiderständen R2 und R3 auch andere strommessende Verfahren eingesetzt werden können, da zur Lampenerkennung und zur Erfassung eines Wendelbruchs nur die jeweiligen Stromstärken bestimmt werden müssen. Außerdem sind die dargestellten Anordnungen für die Meßwiderstände R2 und R3 nicht zwingend vorgeschrieben. Beispielsweise kann sich der Meßwiderstand R2 auch zwischen den beiden Schaltern S3 und S4 befinden. Ebenso kann der Stiftstrom auch in dem Heizkreis der oberen Wendel W2 und somit der Wendelwiderstand der oberen Wendel W2 gemessen werden. In total, current measurements at two different points of the circuit (in one of the two secondary coil heating circuits and in the primary heating circuit) and a controllable switch device for switching on the primary heating circuit. The cost of materials for such an expansion is relatively low. From the descriptions of the various detection measurements it follows that instead of the voltage measurements at the two measuring resistors R2 and R3, other current-measuring methods can also be used, since only the respective current strengths need to be determined for lamp detection and for detecting a filament break. In addition, the arrangements shown for the measuring resistors R2 and R3 are not mandatory. For example, the measuring resistor R2 can also be located between the two switches S3 and S4. The pin current can also be measured in the heating circuit of the upper coil W2 and thus the coil resistance of the upper coil W2.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Elektronisches Vorschaltgerät für mindestens eine Niederdruck-Entladungslampe (LA), mit einem mit Gleichspannung (UBUS) gespeisten Wechselrichter, dessen Ausgang mit einem Anschlußkontakte für die Lampe (LA) enthaltenden Lastkreis verbunden ist, mit einem Heiztransformator, der eine mit dem Ausgang des Wechselrichters verbundene Primärwicklung (Tp) und je eine in einem Heizkreis mit einer Wendel (Wl , W2) befindliche Sekundärwicklung (Ts l , Ts2) zum Beheizen jeder der beiden Elektroden der Lampe (LA) aufweist, mit einer parallel zu dem Lastkreis liegenden Serienschaltung, welche die Primärwicklung (Tp) des Heiztransformators und eine elektronische Schaltervorrichtung (S3, S4) enthält, und mit einer Auswerteschaltung, die den durch die Serienschaltung mit der Primärwicklung (Tp) und der elektronischen Schaltervorrichtung (S3, S4) fließenden Strom mißt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung zusätzlich auch den durch mindestens einen der beiden Heizkreise fließenden Strom mißt und die Amplituden bzw. den zeitlichen Verlauf der beiden gemessenen Ströme zum Erkennen des Lampentyps und des Lampenzustands auswertet.1. Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp (LA), with an inverter fed with direct voltage (U BUS ), the output of which is connected to a connection circuit for the lamp (LA) containing load circuit, with a heating transformer, one with the output of the inverter connected primary winding (Tp) and each having a secondary winding (Ts l, Ts2) located in a heating circuit with a coil (Wl, W2) for heating each of the two electrodes of the lamp (LA), with a series circuit lying parallel to the load circuit , which contains the primary winding (Tp) of the heating transformer and an electronic switch device (S3, S4), and with an evaluation circuit which measures the current flowing through the series circuit with the primary winding (Tp) and the electronic switch device (S3, S4) characterized in that the evaluation circuit additionally fl by at least one of the two heating circuits ies current and measures the amplitudes or the temporal profile of the two measured currents to identify the lamp type and the lamp state.
2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen des Stroms durch die Senenschaltung mit der Primärwicklung (Tp) und der elektronischen Schaltervorrichtung (S3, S4) zu dieser c ,. erster Meßwiderstand (R2) in Serie geschaltet ist, und daß die Auswerteschaltung die Spannung bewertet, die an dem ersten Meßwiderstand (R2) durch den durch diesen hindurchfließenden Strom (IR2) erzeugt wird.2. Electronic ballast according to claim 1, characterized in that for measuring the current through the sensor circuit with the primary winding (Tp) and the electronic switch device (S3, S4) to this c. first measuring resistor (R2) is connected in series, and that the evaluation circuit evaluates the voltage that is generated at the first measuring resistor (R2) by the current flowing through it (I R2 ).
3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen des Stroms durch einen der beiden Heizkreise, dieser Heizkreis einen zweiten Meßwiderstand (R3) enthält, und daß die über diesen zweiten Meßwiderstand (R3) abfallende Spannung, die durch den durch diesen hindurchfließenden Strom (IR3) erzeugt wird, der Auswerteschaltung zugeführt wird.3. Electronic ballast according to claim 1 or 2, characterized in that for measuring the current through one of the two heating circuits, this heating circuit contains a second measuring resistor (R3), and that the voltage drop across this second measuring resistor (R3) caused by the is generated by this current flowing through (I R3 ), which is fed to the evaluation circuit.
4. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Meßwiderstand (R3) in einem der beiden Heizkreise so angeordnet ist, daß ein nach dem Zünden der Lampe (LA) durch die Lampe (LA) fließender Lampenstrom in gleicher Richtung wie ein von dem Heiztransformator erzeugter Heizstrom durch den zweiten Meßwiderstand (R3) fließt.4. Electronic ballast according to claim 3, characterized in that the second measuring resistor (R3) is arranged in one of the two heating circuits so that a flowing after the ignition of the lamp (LA) through the lamp (LA) Lamp current flows in the same direction as a heating current generated by the heating transformer through the second measuring resistor (R3).
5. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltervorrichtung (S3, S4) durch zwei zueinander entgegengesetzt' orientierte Feldeffekttransistoren (S3, S4) gebildet wird, und daß die Primärwicklung (Tp) des Heiztransformators sowie ein in Serie mit dieser liegender Koppelkondensator (C3) zwischen den beiden Feldeffekttransistoren (S3, S4) angeordnet sind.5. Electronic ballast according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electronic switch device (S3, S4) is formed by two opposite ' oriented field effect transistors (S3, S4), and that the primary winding (Tp) of the heating transformer and a are arranged in series with this lying coupling capacitor (C3) between the two field effect transistors (S3, S4).
6. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gates der beiden Feldeffekttransistoren (S3, S4) über ein gemeinsames pulsweitenmoduliertes Signal (A3) angesteuert werden.6. Electronic ballast according to claim 5, characterized in that the gates of the two field effect transistors (S3, S4) are controlled via a common pulse width modulated signal (A3).
7. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 4 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zünden der Lampe (LA) für das pulsweitenmodulierte Signal (A3) ein Tastverhältnis eingestellt wird, derart, daß der durch den zweiten Meßwiderstand (R3) fließende Strom (IR3) im wesentlichen gleich einem Sollwert ist.7. Electronic ballast according to claim 4 and claim 6, characterized in that after the ignition of the lamp (LA) for the pulse width modulated signal (A3) a duty cycle is set such that the current flowing through the second measuring resistor (R3) (I R3 ) is substantially equal to a setpoint.
8. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert durch den durch die Auswerteschaltung erfaßten Lampentyp festgelegt wird.8. Electronic ballast according to claim 7, characterized in that the target value is determined by the lamp type detected by the evaluation circuit.
9. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselrichter eine Halbbrücke aus zwei in Serie geschalteten elektronischen Schaltern (S l , S2) enthält, die wechselweise geöffnet und geschlossen werden, und daß der die Lampe (LA) enthaltende Lastkreis und die Serienschaltung mit der Primärwicklung (Tp) und der elektronischen Schaltervorrichtung (S3, S4) zu einem der beiden elektronischen Schalter (S l , S2) parallel geschaltet sind.9. Electronic ballast according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inverter contains a half bridge of two series-connected electronic switches (S l, S2) which are alternately opened and closed, and that the lamp (LA) containing load circuit and the series circuit with the primary winding (Tp) and the electronic switch device (S3, S4) are connected in parallel to one of the two electronic switches (S l, S2).
10. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 9 und einem der Ansprüche 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Gates der Feldeffekttransistoren (S3, S4) eine Diode (D l) angeordnet ist, und daß das Gate eines der beiden Feldeffekttransistoren (S3, S4) über einen Widerstand (R4) mit dem Ausgang des Wechselrichters verbunden ist.10. Electronic ballast according to claim 9 and one of claims 5 to 8, characterized in that that a diode (D 1) is arranged between the two gates of the field effect transistors (S3, S4), and that the gate of one of the two field effect transistors (S3, S4) is connected to the output of the inverter via a resistor (R4).
11. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Widerstand (R4) ein weiterer Kondensator (C4) parallel geschaltet ist.11. Electronic ballast according to claim 10, characterized in that a further capacitor (C4) is connected in parallel to the resistor (R4).
12. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen mit dem Netz verbundenen Gleichrichter enthält, welcher die dem Wechselrichter zuzuführende Gleichspannung (UBUS) erzeugt.12. Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that it contains a rectifier connected to the network, which generates the DC voltage to be supplied to the inverter (U BUS ).
13. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastkreis eine in Serie mit der Lampe (LA) geschaltete Drosselspule (Ll) und einen parallel zur Lampe (LA) geschalteten Resonanzkondensator (C2) enthält.13. Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that the load circuit contains a choke coil (L1) connected in series with the lamp (LA) and a resonance capacitor (C2) connected in parallel with the lamp (LA).
14. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen des Typs der Lampe (LA) der durch einen der beiden Heizkreise fließende und von dem jeweiligen Wendelwiderstand abhängige Strom (IR3) gemessen und von der Auswerteschaltung bewertet wird.14. Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that for recognizing the type of lamp (LA) flowing through one of the two heating circuits and dependent on the respective filament resistance current (I R3 ) is measured and evaluated by the evaluation circuit.
15. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen des Typs der Lampe (LA) die Auswerteschaltung den Scheitelwert des in einem der beiden Heizkreise gemessenen Stromes (IR3) mit Referenzwerten vergleicht.15. Electronic ballast according to claim 14, characterized in that to detect the type of lamp (LA), the evaluation circuit compares the peak value of the current measured in one of the two heating circuits (I R3 ) with reference values.
16. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß Messungen zum Erkennen des Lampentyps jeweils zu Beginn und am Ende einer Vorheizphase der Lampe (LA) ausgeführt werden.16. Electronic ballast according to claim 14 or 15, characterized in that measurements for recognizing the lamp type are carried out at the beginning and at the end of a preheating phase of the lamp (LA).
17. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kontrollmessung zum Unterscheiden zwischen einer warmen und einer kalten Wendel (W l , W2) vor der Vorheizphase der Lampe (LA) die Auswerteschaltung die Amplituden bzw. die Scheitelwerte zweier kurz hintereinander gemessenen Ströme (IR3) durch einen der beiden Heizkreise vergleicht.17. Electronic ballast according to claim 16, characterized in that in a control measurement to distinguish between a warm and a cold filament (W l, W2) before the preheating phase of the lamp (LA), the evaluation circuit compares the amplitudes or the peak values of two currents (I R3 ) measured in quick succession by one of the two heating circuits.
18. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß nur das Ergebnis der Messung am Ende der Vorheizphase der Lampe (LA) zum Erkennen des Lampentyps herangezogen wird, falls in der Kontrollmessung eine warme Wendel (Wl, W2) erkannt wurde.18. Electronic ballast according to claim 16 and 17, characterized in that only the result of the measurement at the end of the preheating phase of the lamp (LA) is used to detect the lamp type if a warm filament (Wl, W2) was detected in the control measurement.
19. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen eines Lampenwechsels oder Lampendefekts die Auswerteschaltung gleichzeitig gemessene Scheitelwerte der Ströme (IR2, IR3) durch die Serienschaltung mit der Primärwicklung (Tp) und der elektronischen Schaltervorrichtung (S3, S4) sowie durch einen der beiden Heizkreise bewertet.19. Electronic ballast according to one of the preceding claims, characterized in that to detect a lamp change or lamp defect, the evaluation circuit simultaneously measured peak values of the currents (I R2 , I R3 ) through the series circuit with the primary winding (Tp) and the electronic switch device (S3, S4) and evaluated by one of the two heating circuits.
20. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung die gleichzeitig gemessenen Scheitelwerte zueinander ins Verhältnis setzt und das Ergebnis bewertet.20. Electronic ballast according to claim 19, characterized in that the evaluation circuit sets the peak values measured at the same time in relation to one another and evaluates the result.
21. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Messung zum Erkennen eines Lampenwechsels oder Lampendefekts unmittelbar nach dem Einschalten des Vorschaltgeräts erfolgt.21. Electronic ballast according to claim 19 or 20, characterized in that a measurement for detecting a lamp change or lamp defect is carried out immediately after switching on the ballast.
22. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Zünden der Lampe (LA) in regelmäßigen Abständen eine Messung zum Erkennen eines Lampenwechsels oder Lampendefekts durchgeführt wird.22. Electronic ballast according to one of claims 19 to 21, characterized in that after ignition of the lamp (LA) a measurement is carried out at regular intervals to detect a lamp change or lamp defect.
23. Elektronisches Vorschaltgerät für eine Niederdruck-Entladungslampe (LA), mit einem mit Gleichspannung (UBus) gespeisten Wechselrichter, dessen Ausgang mit einem Anschlußkontakte für die Lampe (LA) enthaltenden Lastkreis verbunden ist, mit einem Heiztransformator, der eine mit dem Ausgang des Wechselrichters verbundene Primärwicklung (Tp) und je eine in einem Heizkreis mit einer Wendel (Wl , W2) befindliche Sekundärwicklung (Ts l , Ts2) zum Beheizen jeder der beiden Elektroden der Lampe (LA) aufweist, und mit einer parallel zu dem Lastkreis liegenden Serienschaltung, welche die Primärwicklung (Tp) des Heiztransformators und einen ersten Schalter (S4) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Serienschaltung mit der Primärwicklung (Tp) und dem ersten Schalter (S3) zusätzlich einen Koppelkondensator (C3) einen zweiten Schalter (S4) enthält, wobei die Primärwicklung (Tp) und der Koppelkondensator (C3) zwischen den beiden Schaltern (S3, S4) angeordnet sind.23. Electronic ballast for a low-pressure discharge lamp (LA), with an inverter fed with direct voltage (U B us), the output of which is connected to a load circuit containing contacts for the lamp (LA), with a heating transformer, one of which is connected to the output of the inverter connected primary winding (Tp) and each in a heating circuit with a coil (Wl, W2) located secondary winding (Ts l, Ts2) for heating each of the two electrodes of the lamp (LA), and with a parallel to the load circuit Series circuit which contains the primary winding (Tp) of the heating transformer and a first switch (S4), characterized in that the series circuit with the primary winding (Tp) and the first switch (S3) additionally has a coupling capacitor (C3) a second switch (S4) contains, the primary winding (Tp) and the coupling capacitor (C3) between the two switches (S3, S4) are arranged.
24. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, das die beiden Schalter (S3, S4) von zwei entgegengesetzt zueinander orientierten Feldeffekttransistoren (S3, S4) gebildet werden. 24. Electronic ballast according to claim 23, characterized in that the two switches (S3, S4) are formed by two oppositely oriented field effect transistors (S3, S4).
EP00927003A 1999-05-25 2000-04-19 Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp Expired - Lifetime EP1103165B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19923945A DE19923945A1 (en) 1999-05-25 1999-05-25 Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp
DE19923945 1999-05-25
PCT/EP2000/003573 WO2000072640A1 (en) 1999-05-25 2000-04-19 Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1103165A1 true EP1103165A1 (en) 2001-05-30
EP1103165B1 EP1103165B1 (en) 2003-07-16

Family

ID=7909138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00927003A Expired - Lifetime EP1103165B1 (en) 1999-05-25 2000-04-19 Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6366031B2 (en)
EP (1) EP1103165B1 (en)
AT (1) ATE245336T1 (en)
AU (1) AU761194B2 (en)
BR (1) BR0006149A (en)
DE (2) DE19923945A1 (en)
NZ (1) NZ509309A (en)
WO (1) WO2000072640A1 (en)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6501235B2 (en) * 2001-02-27 2002-12-31 Stmicroelectronics Inc. Microcontrolled ballast compatible with different types of gas discharge lamps and associated methods
US6577076B2 (en) 2001-09-04 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Adaptive control for half-bridge universal lamp drivers
DE10200053A1 (en) * 2002-01-02 2003-07-17 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Operating device for discharge lamps with preheating device
DE10206731B4 (en) * 2002-02-18 2016-12-22 Tridonic Gmbh & Co Kg Lamp sensor for a ballast for operating a gas discharge lamp
US6909248B2 (en) * 2002-08-26 2005-06-21 Heraeus Holding Gmbh Deuterium arc lamp assembly with an elapsed time indicator system and a method thereof
AU2002368295A1 (en) * 2002-10-14 2004-05-04 B And S Elektronische Gerate Gmbh Method and device for establishing a connection between a lamp and an electronic apparatus that is disposed upstream therefrom
DE10345610A1 (en) 2003-09-29 2005-05-12 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Method for operating at least one low-pressure discharge lamp
DE102004025774A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-22 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Ballast for discharge lamp with continuous operation control circuit
US7193368B2 (en) * 2004-11-12 2007-03-20 General Electric Company Parallel lamps with instant program start electronic ballast
JP2008530751A (en) * 2005-02-14 2008-08-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method and circuit arrangement for operating a high intensity discharge lamp
DE102005013564A1 (en) * 2005-03-23 2006-09-28 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Circuit arrangement and method for operating at least one lamp
US7560866B2 (en) 2005-04-18 2009-07-14 Marvell World Trade Ltd. Control system for fluorescent light fixture
US7414369B2 (en) * 2005-04-18 2008-08-19 Marvell World Trade Ltd. Control system for fluorescent light fixture
CN1856207B (en) * 2005-04-18 2011-06-29 马维尔国际贸易有限公司 Improved control system for fluorescent light fixture
DE102005018761A1 (en) 2005-04-22 2006-10-26 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Intelligent flyback heater
DE102005030115A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Circuit arrangement and method for operating at least one LED and at least one electric lamp
DE102005052525A1 (en) * 2005-11-03 2007-05-10 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Control circuit for a switchable heating transformer of an electronic ballast and corresponding method
US7586268B2 (en) * 2005-12-09 2009-09-08 Lutron Electronics Co., Inc. Apparatus and method for controlling the filament voltage in an electronic dimming ballast
US7969100B2 (en) * 2007-05-17 2011-06-28 Liberty Hardware Manufacturing Corp. Bulb type detector for dimmer circuit and inventive resistance and short circuit detection
US7855518B2 (en) * 2007-06-19 2010-12-21 Masco Corporation Dimming algorithms based upon light bulb type
US7728525B2 (en) * 2007-07-27 2010-06-01 Osram Sylvania Inc. Relamping circuit for battery powered ballast
US7626344B2 (en) * 2007-08-03 2009-12-01 Osram Sylvania Inc. Programmed ballast with resonant inverter and method for discharge lamps
US7446488B1 (en) 2007-08-29 2008-11-04 Osram Sylvania Metal halide lamp ballast controlled by remote enable switched bias supply
DE102008012454A1 (en) 2008-03-04 2009-09-10 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Method for determining operational parameters of gas discharge lamp operated with electronic ballast, involves determining cold resistance and hot resistance of helices at two different times during preheating phase
DE102007047142A1 (en) 2007-10-02 2009-04-09 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Gas discharge lamp type detecting method, involves detecting spiral coil current, measuring spiral coil voltage directly or indirectly, and comparing measured coil voltage or calculated resistance of spiral coil with standard values
DE102008022198A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-10 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Type recognition of a gas discharge lamp to be operated with an electronic ballast
DE102008012452A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-10 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Circuit for heating and monitoring the heating coils of at least one operated with an electronic ballast gas discharge lamp on spiral breakage
DE102008012453A1 (en) 2008-03-04 2009-09-10 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Method for checking that at least two gas discharge lamps to be operated with an electronic ballast are of the same type
DE102008016752A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Tridonicatco Schweiz Ag Detection of the occupation of a connection of a control gear for lamps
DE102008021351A1 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for operating a discharge lamp and lighting system with a discharge lamp
US7880391B2 (en) * 2008-06-30 2011-02-01 Osram Sylvania, Inc. False failure prevention circuit in emergency ballast
EP2364572B1 (en) * 2008-12-04 2012-10-17 Osram Ag Method for operating a lamp and electronic ballast
DE102009007159A1 (en) * 2009-02-03 2010-10-07 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Circuit arrangement for operating a converter
US8232727B1 (en) 2009-03-05 2012-07-31 Universal Lighting Technologies, Inc. Ballast circuit for a gas-discharge lamp having a filament drive circuit with monostable control
US20100327759A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic ballast for a fluorescent lamp
US8324813B1 (en) * 2010-07-30 2012-12-04 Universal Lighting Technologies, Inc. Electronic ballast with frequency independent filament voltage control
DE102010063933A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Tridonic Gmbh & Co Kg Operating device and method for operating gas discharge lamps
US8896209B2 (en) 2011-05-09 2014-11-25 General Electric Company Programmed start circuit for ballast
DE102011085659A1 (en) 2011-11-03 2013-05-08 Tridonic Gmbh & Co. Kg Clocked heating circuit for control gear for lamps
CN102595747B (en) * 2012-02-05 2014-03-12 浙江大学 Fluorescent lamp type identification method based on digital control electronic ballast and digital general electronic ballast
US8723429B2 (en) * 2012-04-05 2014-05-13 General Electric Company Fluorescent ballast end of life protection
CN106654817A (en) * 2017-03-17 2017-05-10 京东方科技集团股份有限公司 Excimer laser generator and excimer laser annealing equipment

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172034A (en) * 1990-03-30 1992-12-15 The Softube Corporation Wide range dimmable fluorescent lamp ballast system
US5656891A (en) 1994-10-13 1997-08-12 Tridonic Bauelemente Gmbh Gas discharge lamp ballast with heating control circuit and method of operating same
EP0722263B1 (en) * 1995-01-13 1999-06-30 Siemens Aktiengesellschaft Preheating circuit for the cathodes of a fluorescent lamp
DE19520999A1 (en) 1995-06-08 1996-12-12 Siemens Ag Circuit arrangement for filament preheating of fluorescent lamps
DE29514817U1 (en) 1995-09-15 1995-11-16 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 81543 München Circuit arrangement for operating at least one low-pressure discharge lamp
US6002214A (en) * 1997-02-12 1999-12-14 International Rectifier Corporation Phase detection control circuit for an electronic ballast
DE19708792A1 (en) 1997-03-04 1998-09-10 Tridonic Bauelemente Method and device for detecting the rectification effect occurring in a gas discharge lamp
EP0889675A1 (en) * 1997-07-02 1999-01-07 MAGNETEK S.p.A. Electronic ballast with lamp tyre recognition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0072640A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU4553600A (en) 2000-12-12
ATE245336T1 (en) 2003-08-15
AU761194B2 (en) 2003-05-29
BR0006149A (en) 2001-04-17
DE19923945A1 (en) 2000-12-28
WO2000072640A1 (en) 2000-11-30
US6366031B2 (en) 2002-04-02
EP1103165B1 (en) 2003-07-16
DE50002900D1 (en) 2003-08-21
US20010002780A1 (en) 2001-06-07
NZ509309A (en) 2002-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1103165B1 (en) Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp
EP1066739B1 (en) Method and device for detecting the rectification effect occurring in a gas-discharge lamp
EP1519638B1 (en) Method for operating a low pressure discharge lamp
EP0707438B1 (en) Ballast for at least one discharge lamp
DE4017415C2 (en) Circuit arrangement for operating a high-pressure discharge lamp for a vehicle headlight
DE10204044A1 (en) Electronic ballast for gas discharge lamp
EP1103166B1 (en) Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp
EP0801881A1 (en) Method of operating at least one fluorescent lamp with electronic ballast, and ballast therefor
DE102009009915A1 (en) Procedure, control gear and lighting system
EP1425943B1 (en) Method and device for operating a fluorescent tube in an energy saving manner
DE3338464C2 (en) Circuit arrangement for operating at least one fluorescent lamp with adjustable brightness on a self-oscillating inverter
EP1901591B1 (en) Ignition of gas discharge lamps in variable ambient conditions
EP2208403A1 (en) Operating device for controlling the warm-up time of a lamp
EP1276355B1 (en) Circuit arrangement to determine the pre-heating power
EP1040733B1 (en) Electronic lamp ballast
DE102006031341A1 (en) Warm start fluorescent lamp operating method for use in electronic ballast, involves determining parameter, which renders aging condition of coil, and supplying determined aging parameter to electronic control and/or regulation circuit
EP1048190B1 (en) Electronic lamp ballast
EP1860925B1 (en) Electronic lamp cut-in unit with heater switch
EP1040732B1 (en) Method for detecting a lamp change and electronic lamp ballast for operating gas-discharge lamps using such a method for detecting a lamp change
DE10127135B4 (en) Dimmable electronic ballast
DE19501695B4 (en) Ballast for at least one gas discharge lamp with preheatable lamp filaments
EP2468078B1 (en) Electronic ballast and method for operating at least one discharge lamp
DE19934687A1 (en) Electronic ballast for at least one low-pressure discharge lamp
WO1998048598A1 (en) Method for dimming a fluorescent lamp arranged in the secondary circuit of a transformer and arrangement to implement said method
DE102007027179A1 (en) Integrated control circuit i.e. hardware-controlled application-specific integrated circuit, for electronic ballast of e.g. low pressure-gas discharge lamp, has heating current detector detecting availability of heating circuit switch

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20010108

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20020125

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: TRIDONICATCO GMBH & CO. KG

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030716

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030716

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030716

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: A. BRAUN, BRAUN, HERITIER, ESCHMANN AG PATENTANWAE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50002900

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030821

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20031016

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20031016

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20031016

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20031027

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20031117

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20031216

LTIE Lt: invalidation of european patent or patent extension

Effective date: 20030716

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20040419

ET Fr: translation filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20040430

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20040430

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20040419

BERE Be: lapsed

Owner name: *TRIDONICATCO G.M.B.H. & CO. K.G.

Effective date: 20040430

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PFA

Owner name: TRIDONICATCO GMBH & CO. KG

Free format text: TRIDONICATCO GMBH & CO. KG#FAERBERGASSE 15#6851 DORNBIRN (AT) -TRANSFER TO- TRIDONICATCO GMBH & CO. KG#FAERBERGASSE 15#6851 DORNBIRN (AT)

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20080424

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20080422

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20090423

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20091101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090430

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20091101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100419

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20110427

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20110422

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20121228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120419

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120430

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20140430

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20150630

Year of fee payment: 16

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20150419

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150419

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50002900

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20161101