EP1908336B1 - Beleuchtungssystem - Google Patents

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EP1908336B1
EP1908336B1 EP06776434A EP06776434A EP1908336B1 EP 1908336 B1 EP1908336 B1 EP 1908336B1 EP 06776434 A EP06776434 A EP 06776434A EP 06776434 A EP06776434 A EP 06776434A EP 1908336 B1 EP1908336 B1 EP 1908336B1
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EP
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lamp
light sources
lighting system
lamp filament
parallel
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EP06776434A
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Ulrich Biebel
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Osram GmbH
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    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations

Definitions

  • the present invention relates to a lighting system with an electric lamp, in particular a fluorescent lamp.
  • additional light sources are used to allow a color locus shift in such electric lamps, in particular fluorescent lamps, during dimming.
  • additional light sources are very complex and the lighting system is relatively complex.
  • Another disadvantage is that the additional light sources have a separate power supply. This also results in a relatively complex and expensive design of a lighting system.
  • the font JP 2000004051 (Kazuhisa ) describes a light-emitting diode which is provided with a fluorescent cover.
  • the font US 2005/0156496 A1 (Takashima ) describes a light source with a light emitting diode and two different types of phosphor.
  • the Phosphors are excited by the LED, with the light of the two phosphors mixing.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a lighting system with which the disadvantages of the prior art are overcome, d. H. in particular, to be able to provide a lighting system of relatively simple design, in which the additional light sources can be supplied with energy with relatively little effort.
  • An illumination system comprises an electric lamp, which is in particular a fluorescent lamp.
  • the electric lamp has at least one first and at least one second lamp filament and is electrically connected to an electronic ballast of the illumination system.
  • the illumination system according to the invention comprises at least two further light sources, which are connected in parallel to each other and wherein the parallel connection of the two further light sources is connected in series between the first and the second lamp filament of the electric lamp.
  • the parallel connection of the at least two further light sources is electrically connected to a first terminal of the first lamp filament and a first terminal of the second lamp filament.
  • the electronic ballast is preferably electrically connected to a second terminal of the first lamp filament and to a second terminal of the second lamp filament.
  • the additional light sources are thus connected in series in the lamp-parallel circuit of the electronic ballast. This lamp-parallel circuit performs only a relatively small current in undimmed operation. In dimmed operation, this power increases sharply and thus the light output of the additional light sources is significantly increased.
  • the two other light sources can be designed as LED (light emitting diode) and are connected in an opposite manner to each other in the respective signal paths of the parallel circuit.
  • the further light sources in particular the LED, are arranged in opposite phase in the respective signal paths, it can be achieved that symmetrical currents be generated. Without such an antiphase arrangement would otherwise be formed a half-bridge rectifier.
  • the additional light sources are designed as low-voltage incandescent lamps.
  • a lamp coil preheating is connected in series with the parallel connection of the two further light sources.
  • this lamp filament preheating is electrically connected to the first terminal of the second lamp filament.
  • the lamp coil preheating preferably comprises a reactance, in particular a capacitor. It can also be provided that the lamp filament preheating is arranged in the electronic ballast.
  • a switch is connected in parallel with the parallel connection of the further light sources.
  • This can be configured, for example, as a triac, as a sidac, as a transistor circuit or as a relay. With this parallel arranged parallel to the switch can be achieved that when igniting the electric lamp, the additional light sources are bridged.
  • a reactance in particular a capacitor, is connected in parallel with the parallel connection of the further light sources. It can thereby be achieved that the current can be limited by the additional light sources.
  • FIGURE 1 shows a block diagram of a lighting system according to the invention.
  • the illumination system I has an electric lamp, which in the exemplary embodiment is designed as a fluorescent lamp 1.
  • the fluorescent lamp 1 has a first lamp filament 11 and a second lamp filament 12.
  • the first lamp filament 11 has a first electrical connection 11a and a second electrical connection 11b.
  • the second lamp filament 12 has a first electrical connection 12a and a second electrical connection 12b.
  • An electronic ballast 2 is electrically connected to the second electrical terminal 11b of the first lamp filament 11 and to the second electrical terminal 12b of the second lamp filament 12.
  • a parallel circuit 3 in series with the first lamp coil 11 and the second lamp coil 12 is connected.
  • the parallel circuit 3 is electrically connected to the first terminal 11a of the first lamp filament 11 and to the first terminal 12a of the second lamp filament 12.
  • the parallel circuit 3 comprises additional light sources for color locus displacement of the fluorescent lamp 1 during dimming, wherein the additional light sources are formed as LEDs 31a to 31c and 32a to 32c.
  • the LEDs 31a to 31c are connected in a first signal path 31 of the parallel circuit 3, wherein the LEDs 32a to 32c are connected in a second signal path 32 of the parallel circuit 3.
  • the LEDs 31a to 31c connected in the first signal path 31 are connected in parallel circuit 3 in phase opposition to the LEDs 32a to 32c of the signal path 32.
  • the generation of symmetrical currents can be ensured by this antiphase arrangement.
  • a lamp filament preheater 4 is connected in series with the parallel circuit 3 and the second lamp filament 12.
  • the lamp coil preheater 4 comprises a reactance, which is designed as a capacitor 41 in the exemplary embodiment.
  • a switch 5 is connected in the embodiment, with a bridging of the parallel circuit 3 and thus the LEDs 31a to 31c and 32a to 32c when igniting the fluorescent lamp 1, to reduce the attenuation in the resonant circuit, or switching off the LED light is possible.
  • an additional reactance which is designed as a capacitor 6, connected.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit einer elektrischen Lampe, insbesondere einer Leuchtstofflampe.
    • Stand der Technik
  • Bei bekannten Beleuchtungssystemen mit elektrischen Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen, werden zusätzliche Lichtquellen verwendet, um eine Farbortverschiebung bei derartigen elektrischen Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen, während des Dimmens zu ermöglichen. Eine derartige Anordnung zusätzlicher Lichtquellen ist jedoch sehr aufwändig und das Beleuchtungssystem ist relativ komplex. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die zusätzlichen Lichtquellen eine separate Stromversorgung aufweisen. Auch daraus resultiert eine relativ aufwändige und kostenintensive Ausgestaltung eines Beleuchtungssystems.
  • In der Schrift JP 2003133087 (Takashi ) wird ein Beleuchtungssystem mit Leuchtstofflampen und LEDs beschrieben. Bei niedrigen Dimmstellungen werden die Leuchtstofflampen abgeschaltet und weiße LED übernehmen die Beleuchtung.
  • Die Schrift JP 2000004051 (Kazuhisa ) beschreibt eine Leuchtdiode, die mit einer fluoreszierenden Abdeckung versehen ist.
  • Die Schrift US 2005/0156496 A1 (Takashima ) beschreibt eine Lichtquelle mit einer Leuchtdiode und zwei verschiedenen Arten von Leuchtstoff. Die Leuchtstoffe werden von der Leuchtdiode angeregt, wobei sich das Licht der beiden Leuchtstoffe mischt.
  • Die Schrift US 6,388,393 B1 beschreibt ein Betriebsgerät für Leuchtdioden mit einer nichtlinearen Kennlinie. Damit kann das Dimmverhalten von Glühlampen imitiert werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungssystem zu schaffen, mit dem die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden, d. h. insbesondere, ein relativ einfach aufgebautes Beleuchtungssystem bereitstellen zu können, bei dem die zusätzlichen Lichtquellen relativ aufwandsarm energieversorgt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Beleuchtungssystem, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem umfasst eine elektrische Lampe, welche insbesondere eine Leuchtstofflampe ist. Die elektrische Lampe weist zumindest eine erste und zumindest eine zweite Lampenwendel auf und ist mit einem elektronischen Vorschaltgerät des Beleuchtungssystems elektrisch verbunden. Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem zumindest zwei weitere Lichtquellen, welche parallel zueinander geschaltet sind und wobei die Parallelschaltung der beiden weiteren Lichtquellen seriell zwischen die erste und die zweite Lampenwendel der elektrischen Lampe geschaltet ist. Mit dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem kann eine einfache Energieversorgung der zusätzlichen Lichtquellen, welche zur Farbortverschiebung der elektrischen Lampen, insbesondere der Leuchtstofflampen, während des Dimmens vorgesehen sind, erreicht werden. Das Beleuchtungssystem kann relativ einfach und aufwandsarm aufgebaut werden, und relativ kostengünstig realisiert werden.
  • In vorteilhafter Weise ist die Parallelschaltung der zumindest zwei weiteren Lichtquellen mit einem ersten Anschluss der ersten Lampenwendel und einem ersten Anschluss der zweiten Lampenwendel elektrisch verbunden. Bevorzugt ist das elektronische Vorschaltgerät mit einem zweiten Anschluss der ersten Lampenwendel und mit einem zweiten Anschluss der zweiten Lampenwendel elektrisch verbunden. Die zusätzlichen Lichtquellen sind somit seriell in den lampenparallelen Stromkreis des elektronischen Vorschaltgeräts geschaltet. Dieser lampenparallele Stromkreis führt im ungedimmten Betrieb nur einen relativ geringen Strom. Im gedimmten Betrieb steigt dieser Strom stark an und damit wird die Lichtabgabe der zusätzlichen Lichtquellen deutlich erhöht.
  • Die beiden weiteren Lichtquellen können als LED (light emitting diode) ausgebildet sein und sind in vorteilhafter Weise gegenphasig zueinander in die jeweiligen Signalpfade der Parallelschaltung geschaltet. Indem die weiteren Lichtquellen, insbesondere die LED, gegenphasig in den jeweiligen Signalpfaden angeordnet sind, kann erreicht werden, dass symmetrische Ströme erzeugt werden. Ohne eine derartige gegenphasige Anordnung würde sonst ein Halbbrückengleichrichter ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die zusätzlichen Lichtquellen als Niedervoltglühlampen ausgebildet sind.
  • In bevorzugter Weise ist seriell zur Parallelschaltung der beiden weiteren Lichtquellen eine Lampenwendelvorheizung geschaltet. In vorteilhafter Weise ist diese Lampenwendelvorheizung mit dem ersten Anschluss der zweiten Lampenwendel elektrisch verbunden. Die Lampenwendelvorheizung umfasst in bevorzugter Weise einen Blindwiderstand, insbesondere einen Kondensator. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Lampenwendelvorheizung im elektronischen Vorschaltgerät angeordnet ist.
  • In bevorzugter Weise ist parallel zur Parallelschaltung der weiteren Lichtquellen ein Schalter geschaltet. Dieser kann beispielsweise als Triac, als Sidac, als Transistorschaltung oder als Relais ausgebildet sein. Mit diesem parallel zur Parallelschaltung angeordneten Schalter kann erreicht werden, dass beim Zünden der elektrischen Lampe die zusätzlichen Lichtquellen überbrückt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist parallel zur Parallelschaltung der weiteren Lichtquellen ein Blindwiderstand, insbesondere ein Kondensator, geschaltet. Dadurch kann erreicht werden, dass der Strom durch die zusätzlichen Lichtquellen begrenzt werden kann.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems.
    • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem I weist eine elektrische Lampe auf, welche im Ausführungsbeispiel als Leuchtstofflampe 1 ausgebildet ist. Die Leuchtstofflampe 1 weist eine erste Lampenwendel 11 und eine zweite Lampenwendel 12 auf. Wie aus der Darstellung in Figur 1 zu erkennen ist, weist die erste Lampenwendel 11 einen ersten elektrischen Anschluss 11a und einen zweiten elektrischen Anschluss 11b auf. In entsprechender Weise weist die zweite Lampenwendel 12 einen ersten elektrischen Anschluss 12a sowie einen zweiten elektrischen Anschluss 12b auf.
  • Ein elektronisches Vorschaltgerät 2 ist mit dem zweiten elektrischen Anschluss 11b der ersten Lampenwendel 11 und mit dem zweiten elektrischen Anschluss 12b der zweiten Lampenwendel 12 elektrisch verbunden.
  • In den lampenparallelen Stromkreis des elektronischen Vorschaltgeräts 2 ist eine Parallelschaltung 3 in Reihe zur ersten Lampenwendel 11 und zur zweiten Lampenwendel 12 geschaltet. Wie aus der Figur 1 zu erkennen ist, ist die Parallelschaltung 3 mit dem ersten Anschluss 11a der ersten Lampenwendel 11 und mit dem ersten Anschluss 12a der zweiten Lampenwendel 12 elektrisch verbunden. Die Parallelschaltung 3 umfasst zusätzliche Lichtquellen zur Farbortverschiebung der Leuchtstofflampe 1 während des Dimmens, wobei die zusätzlichen Lichtquellen als LEDs 31a bis 31c und 32a bis 32c ausgebildet sind. Wie in Figur 1 gezeigt, sind die LEDs 31a bis 31c in einem ersten Signalpfad 31 der Parallelschaltung 3 geschaltet, wobei die LEDs 32a bis 32c in einen zweiten Signalpfad 32 der Parallelschaltung 3 geschaltet sind. Die in dem ersten Signalpfad 31 geschalteten LEDs 31a bis 31c sind dabei gegenphasig zu den LEDs 32a bis 32c des Signalpfads 32 in die Parallelschaltung 3 geschaltet. Wie bereits oben erläutert, kann durch diese gegenphasige Anordnung das Erzeugen von symmetrischen Strömen gewährleistet werden.
  • Im Ausführungsbeispiel in Figur 1 ist des Weiteren eine Lampenwendelvorheizung 4 in Reihe zur Parallelschaltung 3 und der zweiten Lampenwendel 12 geschaltet. Die Lampenwendelvorheizung 4 umfasst einen Blindwiderstand, welcher im Ausführungsbeispiel als Kondensator 41 ausgebildet ist.
  • Parallel zur Parallelschaltung 3 ist im Ausführungsbeispiel ein Schalter 5 geschaltet, mit dem ein Überbrücken der Parallelschaltung 3 und damit der LEDs 31a bis 31c und 32a bis 32c beim Zünden der Leuchtstofflampe 1, zur Verringerung der Dämpfung im Resonanzkreis, oder ein Abschalten des LED-Lichts ermöglicht wird. Parallel zu diesem Schalter 5 und der Parallelschaltung 3 ist im Ausführungsbeispiel ein zusätzlicher Blindwiderstand, welcher als Kondensator 6 ausgebildet ist, geschaltet. Durch diesen kann ermöglicht werden, dass der Strom durch die Parallelschaltung 3 eingestellt werden kann.

Claims (8)

  1. Beleuchtungssystem mit einer elektrischen Lampe (1), insbesondere einer Leuchtstofflampe, welche eine erste (11) und zumindest eine zweite Lampenwendel (12) aufweist,
    und mit einem elektronischen Vorschaltgerät (2), welches mit den Lampenwendeln (11, 12) elektrisch verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungssystem
    zumindest zwei weitere Lichtquellen (31a bis 31c; 32a bis 32c) umfasst,
    welche parallel zueinander geschaltet sind
    und die Parallelschaltung (3) der beiden weiteren Lichtquellen (31a bis 31c; 32a bis 32c) seriell zwischen die erste (11) und die zweite Lampenwendel (12) geschaltet ist,
    wobei die beiden weiteren Lichtquellen (31a bis 31c; 32a bis 32c) als LED ausgebildet sind und gegenphasig zueinander in die jeweiligen Signalpfäde (31 , 32) der Parallelschaltung (3) geschaltet sind.
  2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelschaltung (3) der zumindest zwei weiteren Lichtquellen (31a bis 31c; 32a bis 32c) mit einem ersten Anschluss (11a) der ersten Lampenwendel (11) und einem ersten Anschluss (12a) der zweiten Lampenwendel (12) elektrisch verbunden ist.
  3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Vorschaltgerät (2) mit einem zweiten Anschluss (11b) der ersten Lampenwendel (11) und mit einem zweiten Anschluss (12b) der zweiten Lampenwendel (12) elektrisch verbunden ist.
  4. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seriell zur Parallelschaltung (3) der beiden weiteren Lichtquellen (31a bis 31c; 32a bis 32c) eine Lampenwendelvorheizung (4) geschaltet ist.
  5. Beleuchtungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenwendelvorheizung (4) mit dem ersten Anschluss (12a) der zweiten Lampenwendel (12) elektrisch verbunden ist.
  6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenwendelvorheizung (4) einen Blindwiderstand (41), insbesondere einen Kondensator, aufweist.
  7. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Parallelschaltung (3) der weiteren Lichtquellen (31 a bis 31c; 32a bis 32c) ein Schalter (5) geschaltet ist.
  8. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Parallelschaltung (3) der weiteren Lichtquellen (31 a bis 31c; 32a bis 32c) ein Blindwiderstand (6), insbesondere ein Kondensator, geschaltet ist.
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