EP1715729A1 - Elektronisches Vorschaltgerät für eine Lampe - Google Patents

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EP1715729A1
EP1715729A1 EP06007435A EP06007435A EP1715729A1 EP 1715729 A1 EP1715729 A1 EP 1715729A1 EP 06007435 A EP06007435 A EP 06007435A EP 06007435 A EP06007435 A EP 06007435A EP 1715729 A1 EP1715729 A1 EP 1715729A1
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EP
European Patent Office
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evaluation unit
signal evaluation
signal
voltage
control unit
Prior art date
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Application number
EP06007435A
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English (en)
French (fr)
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EP1715729B1 (de
Inventor
Markus Heckmann
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Publication of EP1715729B1 publication Critical patent/EP1715729B1/de
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    • H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
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    • 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
    • Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp

Definitions

  • the present invention relates to an electronic ballast for a lamp, in particular an electronic ballast having a bridge circuit comprising at least a first and a second switch, which are coupled between a terminal for a supply voltage and a terminal for a ground potential, wherein between the first and second the second switch is defined a center point of the bridge circuit, a first and a second terminal for a lamp, wherein the first terminal is coupled via an inductance to the center of the bridge circuit, and a signal evaluation unit, wherein the signal evaluation unit comprises a first and a second input, wherein the first input is coupled to a signal that is at the DC level of the first terminal for the lamp, and wherein the second input is coupled to a signal that is at the gate voltage level of the second terminal for the lamp pe is.
  • Such an electronic ballast for a lamp is known.
  • a signal evaluation unit which is connected to the ground potential as a reference potential
  • the difference between the DC voltage level of the first terminal for the lamp and the second terminal for the lamp is determined and evaluated to make statements about the remaining life of the lamp.
  • the control of the bridge circuit is switched off in order to avoid damage in the electronic ballast.
  • the DC voltage useful signal is a DC voltage equal to the DC potential of the center of the bridge circuit superimposed.
  • the object of the present invention is to further develop the aforementioned electronic ballast in such a way that a more reliable EoL detection is possible.
  • the present invention is based on the finding that a less error-prone evaluation of the DC useful signal in the EoL detection can be achieved if, in the evaluation, the DC reference potential for the signal evaluation unit does not represent the ground potential, but a potential that is variably executed in a range of values, whose limits are defined by the ground potential and the supply voltage potential.
  • the DC reference potential for the signal evaluation unit does not represent the ground potential, but a potential that is variably executed in a range of values, whose limits are defined by the ground potential and the supply voltage potential. The smaller the DC voltage component which is superimposed on the DC useful signal, the lower the error in the measurement result.
  • a particularly advantageous embodiment is therefore characterized in that the DC voltage reference potential for the signal evaluation unit is essentially the potential of the center point of the half-bridge circuit.
  • the DC useful signal is not superposed by any disturbing DC voltage. The measurement error due to component tolerances is therefore minimal, the reliability of the result maximum.
  • a preferred embodiment further comprises a control unit for controlling the first and the second switch, wherein the control unit has a shutdown or Abregeleingang which is coupled to the signal evaluation unit, wherein the control unit and the signal evaluation unit are designed to cooperate such that at a difference of DC voltage component of the signals at the two inputs the signal evaluation unit, the signal evaluation unit controls the control unit via the shutdown or Abregeleingang such that no control of the first and / or the second switch is made or the first (S1) and / or the second switch (S2) are controlled in such a way in that the output power of the electronic ballast is reduced.
  • the control unit has a shutdown or Abregeleingang which is coupled to the signal evaluation unit, wherein the control unit and the signal evaluation unit are designed to cooperate such that at a difference of DC voltage component of the signals at the two inputs the signal evaluation unit, the signal evaluation unit controls the control unit via the shutdown or Abregeleingang such that no control of the first and / or the second switch is made or the first (S1) and / or the second
  • control unit has a supply voltage connection and is connected to the ground potential as a DC voltage reference potential.
  • the signal evaluation unit comprises a latch and is designed to activate the latch when the difference in the DC component of the signals at the two inputs of the signal evaluation unit is above a predetermined limit, wherein the output of the latch on the series circuit of a diode and a resistor to the Supply voltage terminal of the control unit and / or the signal evaluation unit is coupled.
  • the signal evaluation unit is realized as an active circuit, wherein the supply voltage of the control unit and / or the signal evaluation unit, which is usually of the order of 15 V and thus in the order of magnitude of the EoL DC utility signal, is used in a skilful manner for the evaluation.
  • the so-called EoL signal is characterized by the fact that it is intact Lamp is a signal of constant amplitude, whereas this signal is a rectangular signal when the lamp is defective.
  • the difference between the DC signal and the square wave signal can be evaluated in a very simple way. As a result, an extremely cost-effective and reliable EoL detection can be realized.
  • this has a capacitor which is arranged such that a voltage drops across it, which decreases the difference of the Gkichwoodsanteils the signals at the two inputs of the signal evaluation unit corresponds, wherein the capacitor is coupled via the series circuit of a diode and a resistor at the supply voltage terminal of the control unit. If, in turn, the so-called EoL signal at the connection point between the diode and the ohmic resistance is considered, an intact lamp can now be detected by a positive square-wave signal.
  • a defective lamp is characterized by a signal of constant amplitude in the case of a positive direct-voltage useful signal, while a negative direct-voltage signal produces a rectangular-shaped EoL signal which, in contrast to the square-wave signal with an intact lamp, also has negative amplitude components. These three signals are also quite easy to distinguish from each other and allow a cost-effective and reliable EoL detection of a lamp.
  • connection point between the diode and the ohmic resistance is coupled to a shutdown or Abregeleingang the control unit.
  • the signal evaluation unit can comprise a comparator unit for carrying out a comparison of the voltage components of the signals at its two inputs.
  • FIG. 1 shows an inventive electronic ballast for a lamp in a schematic representation. Since such electronic ballasts are well known, for the sake of clarity, only the part relevant to the invention is shown schematically.
  • a first S1 and second switch S2 which define a center M between them, are acted upon by the so-called intermediate circuit voltage U ZW .
  • the center M is coupled via an inductance L1 to a first terminal A1 of a lamp La.
  • the terminal A1 is also connected via a coupling capacitor C1 to the ground potential.
  • the second terminal A2 for the lamp La is coupled via a coupling capacitor C2 to the ground potential.
  • an inductor L1 is coupled between the center M of the half-bridge circuit and the first terminal A1 for a lamp.
  • the electronic ballast comprises a control unit 14 which activates the switch S1 via an output 10 and the switch S2 in a push-pull manner via an output 12 in a known manner with an e-hole frequency square wave signal.
  • the supply voltage U V of the control unit 14 is applied.
  • U v is 15 V.
  • the supply voltage U V is generated from the voltage U M at the midpoint of the bridge circuit by a bootstrap circuit comprising a capacitor C3 and a diode D1.
  • the potential at the capacitor C3 is applied to an input 1S of the control unit 14 and serves to supply a arranged in the control unit 14 driver circuit (not shown) for the signal at the output 10 of the control unit 14.
  • the electronic ballast according to the invention further comprises a Signahusêtsaku 20th of at its input 22, a signal is supplied to the the DC level of the terminal A2 for the lamp La is located.
  • the signal evaluation unit 20 is supplied with a signal which is at the DC voltage level of the terminal A1 for the lamp La.
  • the control unit 20 provides a so-called EoL signal, which is coupled to the input 25 of the control unit 14.
  • the input 25 of the control unit 14 is also connected via a resistor R1 to the supply voltage U v for the control unit 14. Via an optional line 29, the signal evaluation unit 20 is coupled to the capacitor C3.
  • the signal evaluation unit 20 is supplied with the potential at C3 as a supply voltage and not the voltage U V , which serves to supply the control unit 14, since the voltage U V is a permanently connected to the ground potential voltage and the signal evaluation unit 20 according to their mitschwingendem reference potential also a resonant Supply voltage required.
  • the line 29 is needed in an interpretation of the signal evaluation unit 20 with active components, while it is omitted in a realization of the signal evaluation unit 20 with passive components.
  • the potential at the midpoint M of the bridge circuit which is coupled to the signal evaluation unit 20 via the input 24, serves as DC reference potential for the signal evaluation unit 20.
  • Figure 2 shows a more detailed view of a detail of Figure 1, wherein the signal evaluation unit 20 is realized as an active circuit. It comprises a signal processing unit 30 which determines the difference in track voltage between the two signals applied to the inputs 22 and 24. It further comprises a delay unit 32, to which the output signal of the signal processing unit 30 is supplied. wherein the delay unit 32 serves to prevent premature shutdown due to only a short-term fulfillment of the shutdown condition. In particular, thereby shutdown states that last shorter than about 0.5 s, filtered out.
  • the output signal of the delay unit 32 is fed to a memory unit 34, in particular a latch memory. Between the output of the memory unit 34 and the output 26 of the signal evaluation unit 20, a diode D2 is arranged.
  • the latch After a lamp failure, the latch accumulates, so that the voltage provided at the output of the memory unit 34 corresponds to the voltage U M.
  • U M alternates between ground potential, ie 0 V, and the intermediate circuit voltage U ZW .
  • the memory unit 34 is designed so that it provides a "low" signal at its output in the activated state. Due to the fact that the reference potential of the signal evaluation unit 20 is the voltage U M , when the storage unit is activated, ie when the EoL situation has been established, the voltage U 34 at the output is, therefore, the output Memory unit 34, the voltage U M on. At the times when the voltage U 34 relative to ground potential 0 V, the diode becomes conductive and the EoL signal is neglecting the diode voltage U D2 to 0 V. If U 34 is equal to U ZW , locks the diode D2 and the EoL signal is U V equal to 15 V. In this context, reference is made to the representation in Figure 3a.
  • the memory unit 34 When the lamp is intact, the memory unit 34 provides a "high" signal at its output, ie U 34 is therefore U M + U V. Regardless of the changes of U M between 0 and U ZW , therefore, the potential at the cathode of the diode D2 is always equal to U V , so that the diode D2 always blocks.
  • the EoL signal is therefore the same constant U V , see the illustration in Figure 3b.
  • FIG. 4 shows a section from FIG. 1 corresponding to FIG. 2 when the signal evaluation unit 20 is realized by passive components.
  • the signal at the input 24 of the signal evaluation unit 20 is supplied to the parallel connection of a capacitor C4 and an ohmic resistor R3, while the signal at the input 22 of the signal evaluation unit 20 is coupled via an ohmic resistor R2 to the series circuit of the capacitor C4 with the ohmic resistor R3.
  • Diode D2 is present as in the embodiment of FIG. Referring to Figure 5, different states may occur depending on the DC difference between the signals at the inputs 22 and 24: where U C4 is the voltage between the terminal of the capacitor C4 connected to the diode D2 and the ground potential.
  • FIG. 5a This figure shows the time course of the EoL signal, ie the voltage at the input 25 of the control unit 14, with a positive DC voltage useful signal.
  • the diode D2 blocks and the EoL signal corresponds to the voltage U v , which is effected via the high-resistance resistor R1. If the voltage U C4 is greater than U M and less than U v plus U M. the diode D2 turns off at the times when U M is equal to U ZW . At the times when U M is 0, the diode D2 becomes conductive and transmits the voltage U C4 to the EoL input of the control unit 14. The voltage U v is suppressed due to the high-resistance resistor R1 and does not come into play.
  • FIG. 5b This figure shows the time profile of the EoL signal with a negative direct voltage useful signal.
  • the capacitor C4 is therefore charged negatively.
  • U M is equal to U ZW
  • this negative charge will impact as a result of the greens Voltage U ZW not off, the diode D2 turns off and the EoL signal is equal to U V.
  • diode D2 becomes conductive and the negative voltage to which C4 is charged dominates the EoL signal because R1 is high impedance.
  • FIG. 5c This figure shows the time course of the EoL signal with an intact lamp. Accordingly, U C4 is equal to U M , so that the diode becomes conductive at U M equal to 0V and the EoL signal is also 0 V. When U M is equal to U ZW , diode D2 turns off and the EoL signal is equal to U V.
  • a corresponding evaluation of the EoL signal is realized in the control unit 14.
  • the switches S1 and S2 are correspondingly driven via the outputs 10 and 12 of the control unit 14.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für eine Lampe mit einer Brückenschaltung, die zumindest einen ersten (S1) und einen zweiten (S2) Schalter umfasst, die zwischen einen Anschluss für eine Versorgungsspannung und einen Anschluss für ein Massepotential gekoppelt sind, wobei zwischen dem ersten (S1) und dem zweiten (S2) Schalter ein Mittelpunkt (M) der Brückenschaltung definiert ist; einem ersten (A1) und einem zweiten (A2) Anschluss für eine Lampe (La), wobei der erste Anschluss (A1) über eine Induktivität (L1) mit dem Mittelpunkt (M) der Brückenschaltung gekoppelt ist; und einer Signalauswertungseinheit (20), wobei die Signalauswertungseinheit (20) einen ersten (24) und einen zweiten (22) Eingang umfasst, wobei der erste Eingang (24) mit einem Signal gekoppelt ist, das auf dem Gleichspannungsniveau des ersten Anschlusses (24) für die Lampe (La) liegt, und wobei der zweite Eingang (22) mit einem Signal gekoppelt ist, das auf dem Gleichspannungsniveau des zweiten Anschlusses (A2) für die Lampe (La) liegt, wobei das Gleichspannungsbezugspotential für die Signalauswertungseinheit (20) variabel ausgeführt ist in einem Wertebereich der größer gleich dem Massepotential und kleiner gleich dem Versorgungsspannungspotential ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für eine Lampe, insbesondere ein elektronisches Vorschaltgerät mit einer Brückenschaltung, die zumindest einen ersten und einen zweiten Schalter umfasst, die zwischen einen Anschluss für eine Versorgungsspannung und einen Anschluss für ein Massepotential gekoppelt sind, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Schalter ein Mittelpunkt der Brückenschaltung definiert ist, einem ersten und einem zweiten Anschluss für eine Lampe, wobei der erste Anschluss über eine Induktivität mit dem Mittelpunkt der Brückenschaltung gekoppelt ist, und eine Signalauswertungseinheit, wobei die Signalauswertungseinheit einen ersten und einen zweiten Eingang umfasst, wobei der erste Eingang mit einem Signal gekoppelt ist, das auf dem Gleichspannungsniveau des ersten Anschlusses für die Lampe liegt, und wobei der zweite Eingang mit einem Signal gekoppelt ist, das auf dem Gteichspannungsniveau des zweiten Anschlusses für die Lampe liegt.
    • Stand der Technik
  • Ein derartiges elektronisches Vorschaltgerät für eine Lampe ist bekannt. Dabei wird in einer Signalauswertungseinheit, die mit dem Massepotential als Bezugspotential verbunden ist, die Differenz zwischen dem Gleichspannungsniveau des ersten Anschlusses für die Lampe und des zweiten Anschlusses für die Lampe ermittelt und ausgewertet, um Aussagen über die Restlebensdauer der Lampe zu treffen. Insbesondere wird bei Feststellung eines baldigen Lampenendes (EoL = End of Life) die Ansteuerung der Brückenschaltung abgeschaltet, um Schäden im elektronischen Vorschaltgerät zu vermeiden. Dem eigentlichen Gleichspannungsnutzsignal ist eine Gleichspannung in Höhe des Gleichspannungspotentials des Mittelpunkts der Brückenschaltung überlagert. Da die zur Auswertung nötigen Spannungsteiler und Vergleicherschaltungen sind mit den üblichen Toleranzen behaftet sind, führt dies dazu, dass durch einen Spannungsteiler bei Verwendung von Widerständen mit 1% Toleranz typischerweise +/- 4 % des Potentials am Mittelpunkt der Brückenschaltung als Fehler im Messwert erzeugt werden. Die Versorgungsspannung beträgt beispielsweise 450 V; daher beträgt das Potential am Mittelpunkt der Brückenschaltung etwa 225 V. Bei einem Fehler von +/- 4 % beträgt der Fehler im Messwert also etwa +/- 9 V. Da das Gleichspannungsnutzsignal zur Erkennung einer "EoL-Situation" üblicherweise in der Größenordnung von 10 bis 20 V liegt, ist daher eine zuverlässige EoL-Detektion nicht möglich.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, das eingangs genannte elektronische Vorschaltgerät derart weiterzubilden, dass damit eine zuverlässigere EoL-Erkennung ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Vorschaltgerät mit den Merkmalen von Patentanspruch I.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine weniger fehlerbehaftete Auswertung des Gleichspannungsnutzsignals bei der EoL-Detektion erreicht werden kann, wenn bei der Auswertung das Gleichspannungsbezugspotential für die Signalauswertungseinheit nicht das Massepotential darstellt, sondern ein Potential, das variabel ausgeführt ist in einem Wertebereich, dessen Grenzen definiert sind durch das Massepotential und das Versorgungsspannungspotential. Je kleiner demnach der Gleichspannungsanteil ist, der dem Gleichspannungsnutzsignal überlagert ist, umso geringer ist der Fehler im Messergebnis.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich deshalb dadurch aus, dass das Gleichspannungsbezugspotential für die Signalauswertungseinheit im Wesentlichen das Potential des Mittelpunkts der Halbbrückenschaltung ist. Bei einer derart dimensionierten "schwebenden" EoL-Detektion ist demnach das Gleichspannungsnutzsignal von keiner störenden Gleichspannung überlagert. Der Messfehler aufgrund von Bauteiletoleranzen ist daher minimal, die Zuverlässigkeit des Ergebnisses maximal.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst weiterhin eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des ersten und des zweiten Schalters, wobei die Steuerungseinheit einen Abschalt- oder Abregeleingang aufweist, der an die Signalauswertungseinheit gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinheit und die Signalauswertungseinheit ausgelegt sind, derart zusammenzuwirken, dass bei einem Unterschied des Gleichspannungsanteils der Signale an den beiden Eingängen der Signalauswertungseinheit über einem vorgebbaren Grenzwert die Signalauswertungseinheit die Steuerungseinheit über den Abschalt- oder Abregeleingang derart ansteuert, dass keine Ansteuerung des ersten und/oder des zweiten Schalters vorgenommen wird oder der erste (S1) und/oder der zweite Schalter (S2) derart angesteuert werden, dass die Ausgangsleistung des elektronischen Vorschaltgeräts reduziert wird. Durch diese Maßnahme wird bei Detektion einer EoL-Situation eine Beschädigung des elektronischen Vorschaltgeräts zuverlässig verhindert. Bei Weiterbetreiben einer Lampe in einer EoL-Situation besteht auch die Gefahr einer Lampenüberhitzung, was zu einem Brechen oder zu einem Schmelzen der Lampe und damit zu einer Gefahrdung von Personen in der Umgebung der Lampe führen kann.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Steuerungseinheit einen Versorgungsspannungsanschluss auf und ist mit dem Massepotential als Gleichspannungsbezugspotential verbunden. Die Signalauswertungseinheit umfasst einen Haltespeicher und ist ausgelegt, den Haltespeicher zu aktivieren, wenn der Unterschied des Gleichspannungsanteils der Signale an den beiden Eingängen der Signalauswertungseinheit über einem vorgebbaren Grenzwert liegt, wobei der Ausgang des Haltespeichers über die Serienschaltung aus einer Diode und einem ohmschen Widerstand an den Versorgungsspannungsanschluss der Steuerungseinheit und/oder der Signalauswertungseinheit gekoppelt ist. Bei dieser Variante ist die Signalauswertungseinheit als aktive Schaltung realisiert, wobei die Versorgungsspannung der Steuerungseinheit und/oder der Signalauswertungseinheit, die üblicherweise in der Größenordnung von 15 V liegt und damit in der Größenordnung des EoL-Gleichspannungsnutzsignals, in geschickter Weise zur Auswertung herangezogen wird. Wird das Ausgangssignal der Signalauswertungseinheit auf diese Art und Weise mit der Versorgungsspannung der Steuerungseinheit und/oder der Signalauswertungseinheit verknüpft, so zeichnet sich das am Verbindungspunkt zwischen Diode und ohmschen Widerstand abgreifbare Signal, das sogenannte EoL-Signal, dadurch aus, dass es bei einer intakten Lampe ein Signal konstanter Amplitude ist, wohingegen dieses Signal bei defekter Lampe ein Rechtecksignal ist. Der Unterschied zwischen Gleichspannungssignal und Rechtecksignal lässt sich auf sehr einfache Weise auswerten. Dadurch lässt sich eine äußert kostengünstige und zuverlässige EoL-Detektion realisieren.
  • Bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit durch passive Bauelemente weist diese einen Kondensator auf, der derart angeordnet ist, dass an ihm eine Spannung abfällt, die dem Unterschied des Gkichspannungsanteils der Signale an den beiden Eingängen der Signalauswertungseinheit entspricht, wobei der Kondensator über die Serienschaltung aus einer Diode und einem ohmschen Widerstand an dem Versorgungsspannungsanschluss der Steuerungseinheit gekoppelt ist. Wird hier wiederum das sogenannte EoL-Signal am Verbindungspunkt zwischen der Diode und dem ohmschen Widerstand betrachtet, so kann nunmehr eine intakte Lampe durch ein positives Rechtecksignal festgestellt werden. Eine defekte Lampe zeichnet sich bei positivem Gleichspannungsnutzsignal durch ein Signal konstanter Amplitude aus, während bei negativem Gleichspannungsnutzsignal ein EoL-Signal in Rechteckform entsteht, welches jedoch im Gegensatz zum Rechtecksignal bei intakter Lampe auch negative Amplitudenanteile aufweist. Auch diese drei Signale lassen sich recht einfach voneinander unterscheiden und ermöglichen eine kostengünstige und zuverlässige EoL-Detektion einer Lampe.
  • Bevorzugt ist daher der Verbindungspunkt zwischen der Diode und dem ohmschen Widerstand mit einem Abschalt- oder Abregeleingang der Steuerungseinheit gekoppelt.
  • Die Signalauswertungseinheit kann für die Durchtührung eines Vergleichs der Spannungsanteile der Signale an ihren beiden Eingängen eine Vergleichereinheit umfassen.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Nachfolgenden wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    in schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät;
    Figur 2
    einen detaillierteren Ausschnitt aus Figur 1 bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit mit aktiven Bauelementen;
    Figur 3a
    den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit gemäß Figur 2 und defekter Lampe;
    Figur 3b
    den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit gemäß Figur 2 und intakter Lampe;
    Figur 4
    einen detaillierteren Ausschnitt aus Figur 1 bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit mit passiven Bauelementen;
    Figur 5a
    den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit gemäß Figur 4 im Falle eines positiven Gleichspannungsnutzsignals;
    Figur 5b
    den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit gemäß Figur 4 im Falle eines negativen Gleichspannungsnutzsignals; und
    Figur 5c
    den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit gemäß Figur 4 bei intakter Lampe.
    Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät für eine Lampe in schematischer Darstellung. Da derartige elektronische Vorschaltgeräte allgemein bekannt sind, ist der Deutlichkeit wegen nur der im Hinblick auf die Erfindung relevante Teil schematisch dargestellt. Dabei werden ein erster S1 und zweiter Schalter S2, die zwischen sich einen Mittelpunkt M definieren, mit der sogenannten Zwischenkreisspannung UZW beaufschlagt. Der Mittelpunkt M ist über eine Induktivität L1 mit einem ersten Anschluss A1 einer Lampe La gekoppelt. Der Anschluss A1 ist überdies über einen Koppelkondensator C1 mit dem Massepotential verbunden. Der zweite Anschluss A2 für die Lampe La ist über einen Koppelkondensator C2 mit dem Massepotential gekoppelt. Zwischen den Mittelpunkt M der Halbbrückenschaltung und dem ersten Anschluss A1 für eine Lampe ist eine Induktivität L1 gekoppelt. Das elektronische Vorschaltgerät umfasst eine Steuerungseinheit 14, die über einen Ausgang 10 den Schalter S1 und über einen Ausgang 12 den Schalter S2 in bekannter Weise mit einem Elochfrequenzrechtecksignal im Gegentakt ansteuert. Am Eingang 16 der Steuerungseinheit 14 liegt die Versorgungsspannung Uv der Steuerungseinheit 14 an. Uv beträgt 15 V. Die Versorgungsspannung UV wird aus der Spannung UM am Mittelpunkt der Brückenschaltung erzeugt durch eine Bootstrap-Schaltung, die einen Kondensator C3 und eine Diode D1 umfasst. Das Potential am Kondensator C3 wird an einen Eingang 1S der Steuerungseinheit 14 angelegt und dient der Versorgung einer in der Steuerungseinheit 14 angeordneten Treiberschaltung (nicht dargestellt) für das Signal am Ausgang 10 der Steuerungseinheit 14. Das erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät umfasst weiterhin eine Signahuswertungseinheit 20. der an ihrem Eingang 22 ein Signal zugeführt wird, das auf dem Gleichspannungsniveau des Anschlusses A2 für die Lampe La liegt. Am Eingang 24 wird der Signalauswertungseinheit 20 ein Signal zugeführt, das auf dem Gleichspannungsniveau des Anschlusses A1 für die Lampe La liegt. An ihrem Ausgang 26 stellt die Steuerungseinheit 20 ein sogenanntes EoL-Signal bereit, das an den Eingang 25 der Steuerungseinheit 14 gekoppelt wird. Der Eingang 25 der Steuerungseinheit 14 ist überdies über einen Widerstand R1 mit der Versorgungsspannung Uv für die Steuerungseinheit 14 verbunden. Über eine optionale Leitung 29 ist die Signalauswertungseinheit 20 mit dem Kondensator C3 gekoppelt. Der Signalauswertungseinheit 20 wird das Potential an C3 als Versorgungsspannung zugeführt und nicht die Spannung UV, die zur Versorgung der Steuerungseinheit 14 dient, da die Spannung UV eine fest an das Massepotential angebundene Spannung ist und die Signalauswertungseinheit 20 entsprechend ihrem mitschwingendem Bezugspotential auch eine mitschwingende Versorgungsspannung benötigt. Die Leitung 29 wird bei einer Auslegung der Signalauswertungseinheit 20 mit aktiven Bauelementen benötigt, während sie bei einer Realisierung der Signalauswertungseinheit 20 mit passiven Bauelementen entfällt. Das Potential am Mittelpunkt M der Brückenschaltung, welches über den Eingang 24 an die Signatauswertungseinheit 20 gekoppelt ist, dient als Gleichspannungsbezugspotential für die Signatauswertungseinheit 20.
  • Figur 2 zeigt eine detailliertere Ansicht eines Ausschnitts von Figur 1, wobei die Signalauswertungseinheit 20 als aktive Schaltung realisiert ist. Sie umfasst eine Signalverarbeitungseinheit 30, die die Gleiclispannungsdifferenz zwischen den beiden an den Eingängen 22 und 24 zugeführten Signalen bestimmt. Sie umfasst weiterhin eine Verzögerungseinheit 32, der das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 30 zugeführt wird. wobei die Verzögerungseinheit 32 zur Verhinderung voreiligen Abschaltens infolge nur einer kurzzeitigen Erfüllung der Abschaltbedingung dient. Insbesondere werden damit Abschaltzustände, die kürzer als ca. 0,5 s dauern, ausgefiltert. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 32 wird einer Speichereinheit 34, insbesondere einem Latch-Speicher, zugeführt. Zwischen dem Ausgang der Speichereinheit 34 und dem Ausgang 26 der Signalauswertungseinheit 20 ist eine Diode D2 angeordnet. Nach einem Lampenfehler zieht der Latch-Speicher an, so dass die am Ausgang der Speichereinheit 34 bereitgestellte Spannung der Spannung UM entspricht. UM wechselt als Rechtecksignal zwischen Massepotential, d. h. 0 V, und der Zwischenkreisspannung UZW hin und her. Die Speichereinheit 34 ist so ausgelegt, dass sie im aktivierten Zustand an ihrem Ausgang ein "Low"-Signal bereitstellt. Dadurch, dass das Bezugspotential der Signalauswerteeinheit 20 die Spannung UM ist, liegt demnach bei aktivierter Speichereinheit, d. h. bei festgestellter EoL-Situation, als Spannung U34 am Ausgang der Speichereinheit 34 die Spannung UM an. Zu den Zeiten, zu denen die Spannung U34 bezogen auf Massepotential 0 V ist, wird die Diode leitend und das EoL-Signal wird unter Vernachlässigung der Diodenspannung UD2 zu 0 V. Ist U34 gleich UZW, sperrt die Diode D2 und das EoL-Signal wird UV gleich 15 V. In diesem Zusammenhang wird verwiesen auf die Darstellung in Figur 3a.
  • Bei intakter Lampe stellt die Speichereinheit 34 ein "High"-Signal an ihrem Ausgang bereit, d. h. U34 beträgt demnach UM + UV. Unabhängig von den Wechseln von UM zwischen 0 und UZW beträgt daher das Potential an der Kathode der Diode D2 immer gleich UV, so dass die Diode D2 immer sperrt. Das EoL-Signal ist daher gleich konstant UV, siehe die Darstellung in Figur 3b.
  • Figur 4 zeigt den Figur 2 entsprechenden Ausschnitt aus der Figur 1 bei Realisierung der Signalauswertungseinheit 20 durch passive Bauelemente. Dabei wird das Signal am Eingang 24 der Signalauswertungseinheit 20 der Parallelschaltung eines Kondensators C4 und eines ohmschen Widerstands R3 zugeführt, während das Signal am Eingang 22 der Signalauswertungseinheit 20 über einen ohmschen Widerstand R2 an die Serienschaltung des Kondensators C4 mit dem ohmschen Widerstand R3 gekoppelt wird. Die Diode D2 ist wie bei der Ausführungsform von Figur 2 vorhanden. Mit Bezug auf Figur 5 können in Abhängigkeit der Gleichspannungsdifferenz zwischen den Signalen an den Eingängen 22 und 24 verschiedene Zustände auftreten: Hierbei ist UC4 die Spannung zwischen dem mit der Diode D2 verbundenen Anschluß des Kondensators C4 und dem Massepotential.
  • Figur 5a: Diese Figur zeigt den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals, d.h. der Spannung am Eingang 25 der Steuerungseinheit 14, bei einem positiven Gleichspannungsnutzsignal. Solange die Spannung UC4 größer gleich UV plus UM ist, sperrt die Diode D2 und das EoL-Signal entspricht der Spannung Uv, was über den hochohmigen Widerstand R1 bewirkt wird. Wenn die Spannung UC4 größer als UM ist und kleiner als Uv plus UM. sperrt die Diode D2 zu den Zeiten, zu denen UM gleich UZW ist. Zu den Zeiten, zu denen UM gleich 0 ist, wird die Diode D2 leitend und überträgt die Spannung UC4 an den EoL-Eingang der Steuerungseinheit 14. Die Spannung Uv wird infolge des hochohmigen Widerstands R1 unterdrückt und kommt nicht zum Zuge.
  • Figur 5b: Diese Figur zeigt den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals bei einem negativem Gleichspannungsnutzsignal. Der Kondensator C4 wird demnach negativ aufgeladen. Zu Zeiten, zu denen UM gleich UZW ist, wirkt sich diese negative Aufladung infolge der grußen Spannung UZW nicht aus, die Diode D2 sperrt und das EoL-Signal ist gleich UV. Zu den Zeiten, zu denen UM gleich 0 ist, wird die Diode D2 leitend und die negative Spannung, auf die C4 aufgeladen ist, dominiert das EoL-Signal, da R1 hochohmig ist.
  • Figur 5c: Diese Figur zeigt den zeitlichen Verlauf des EoL-Signals bei intakter Lampe. UC4 beträgt demnach gleich UM, so dass die Diode bei UM gleich 0V leitend wird und das EoL-Signal ebenfalls 0 V beträgt. Wenn UM gleich UZW ist, sperrt die Diode D2 und das EoL-Signal ist gleich UV.
  • Eine entsprechende Auswertung des EoL-Signals ist in der Steuerungseinheit 14 realisiert. In Abhängigkeit des Ergebnisses der Auswertung werden die Schalter S1 und S2 über die Ausgänge 10 und 12 der Steuerungseinheit 14 entsprechend angesteuert.

Claims (7)

  1. Elektronisches Vorschaltgerät für eine Lampe mit
    - einer Brückenschaltung, die zumindest einen ersten (S1) und einen zweiten (S2) Schalter umfasst, die zwischen einen Anschluss (A1) für eine Versorgungsspannung und einen Anschluss (A2) für ein Massepotential gekoppelt sind, wobei zwischen dem ersten (S1) und dem zweiten (S2) Schalter ein Mittelpunkt (M) der Brückenschaltung definiert ist;
    - einem ersten (A1) und einem zweiten (A2) Anschluss für eine Lampe (La), wobei der erste Anschluss (A1) über eine Induktivität (L1) mit dem Mittelpunkt (M) der Brückenschaltung gekoppelt ist; und
    - einer Signalauswertungseinheit (20), wobei die Signalauswertungseinheit (20) einen ersten (24) und einen zweiten (22) Eingang umfasst, wobei der erste Eingang (24) mit einem Signal gekoppelt ist, das auf dem Gleichspannungsniveau des ersten Anschlusses (24) für die Lampe (La) liegt, und wobei der zweite Eingang (22) mit einem Signal gekoppelt ist, das auf dem Gleichspannungsniveau des zweiten Anschlusses (A2) für die Lampe (La) liegt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gleichspannungsbezugspotential für die Signalauswertungseinheit (20) variabel ausgeführt ist in einem Wertebereich der größer gleich dem Massepotential und kleiner gleich dem Versorgungsspannungspotential ist.
  2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gleichspannungsbezugspotential für die Signalauswertungseinheit (20) im Wesentlichen das Potential (UM) des Mittelpunkts (M) der Brückenschaltung ist.
  3. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2.
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie weiterhin eine Steuerungseinheit (14) zur Ansteuerung des ersten (S1) und des zweiten (S2) Schalters umfasst, wobei die Steuerungseinheit (14) einen Abschalt- oder Abregeleingang aufweist, der an die Signalauswertungseinheit (20) gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinheit (14) und die Signalauswertungseinheit (20) ausgelegt sind, derart zusammenzuwirken, dass bei einem Unterschied des Gleichspannungsanteils der Signale an den beiden Eingängen (22, 24) der Signalauswertungseinheit über einem vorgebbaren Grenzwert die Signalauswertungseinheit (20) die Steuerungseinheit (14) über den Abschalt- oder Abregeleingang derart ansteuert, dass keine Ansteuerung des ersten (S1) und/oder des zweiten (S2) Schalters vorgenommen wird oder der erste (S1) und/oder der zweite Schalter (S2) derart angesteuert werden, dass die Ausgangsleistung des e-tektronischen Vorschaltgeräts reduziert wird.
  4. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinheit (14) einen Versorgungsspannungsanschluss aufweist und mit dem Massepotential als Gleichspannungsbezugspotential verbunden ist, die Signalauswertungseinheit (20) einen Haltespeicher umfasst und ausgelegt ist, den Haltespeicher zu aktivieren, wenn der Unterschied des Gleichspannungsanteils der Signale an den beiden Eingängen (22, 24) der Signalauswertungseinheit (20) über einem vorgebbaren Grenzwert liegt, wobei der Ausgang (26) des Haltespeichers über die Serienschaltung aus einer Diode (D2) und einem ohmschen Widerstand (R1) an den Versorgungsspannungsanschluss (16) der Steuerungseinheit (14) und/oder der Signalauswertungseinheit (20) gekoppelt ist.
  5. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinheit (14) einen Versorgungsspannungsanschluss aufweist und mit dem Massepotential als Bezugspotential verbunden ist, die Signalauswertungseinheit (20) einen Kondensator (C4) aufweist, der derart angeordnet ist, dass an ihm eine Spannung abfällt, die dem Unterschied des Gleichspannungsanteils der Signale an den beiden Eingängen (22, 24) der Signalauswertungseinheit (20) entspricht, wobei der Kondensator (C4) über die Serienschaltung aus einer Diode (D2) und einem ohmschen Widerstand (R1) an den Versorgungsspannungsanschluss (16) der Steuerungseinheit (14) gekoppelt ist.
  6. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Verbindungspunkt zwischen der Diode (D2) und dem ohmschen Widerstand (R1) mit einem Abschalt- oder Abregeleingang der Steuerungseinheit (14) gekoppelt ist.
  7. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Signalauswertungseinheit (20) eine Vergleichereinheit umfasst.
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