EP2044614A2 - Beleuchtungssystem mit einer entladungslampe und einem elektronischen vorschaltgerät und verfahren zum betreiben eines beleuchtungssystems - Google Patents

Beleuchtungssystem mit einer entladungslampe und einem elektronischen vorschaltgerät und verfahren zum betreiben eines beleuchtungssystems

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Publication number
EP2044614A2
EP2044614A2 EP07787150A EP07787150A EP2044614A2 EP 2044614 A2 EP2044614 A2 EP 2044614A2 EP 07787150 A EP07787150 A EP 07787150A EP 07787150 A EP07787150 A EP 07787150A EP 2044614 A2 EP2044614 A2 EP 2044614A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
source
lighting system
discharge lamp
lamp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07787150A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Beck
Achim Hilscher
Thomas Mudra
Kai Mueller
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.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP2044614A2 publication Critical patent/EP2044614A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/24—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J61/28—Means for producing, introducing, or replenishing gas or vapour during operation of the lamp
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
    • 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
    • H05B41/2988—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions

Definitions

  • FIG. 2 shows a discharge lamp 2 known from the prior art, which is designed as a cold spot lamp.
  • This is designed as a double-capped lamp and comprises the pedestals 2a and 2b, which are attached to opposite ends of the discharge vessel 2c.
  • the two lamp filaments 2d and 2e are in turn attached to two frames 2f and 2g, which, however, have different lengths.
  • the mercury vapor pressure in this discharge lamp 2 is dependent on the temperature of the cold spot 2h at the base edge of the longer frame 2f.
  • the cold leg or this longer frame 2f are dimensioned such that the liquid mercury in the discharge lamp 2 is heated to about 49 ° C. at the so-defined cold spot 2h at about 35 ° C. ambient temperature.
  • the luminous efficacy of the discharge lamp can also be improved and a high luminous flux can be ensured over a substantially extended temperature range.
  • This also allows the constancy of the equiva- valent color temperature of the discharge lamp over a wide temperature range.
  • a maximum efficiency over an extended temperature range at a nominal luminous flux can thereby be achieved both in amalgam and cold spot lamps, as described in FIGS. 1 and 2.
  • the invention is not limited to double ended discharge lamps, but can also be used quite generally in single ended discharge lamps.
  • the temperature of the Hg source is set as a function of a definable deviation of the specific actual temperature from at least one reference temperature, and the manner of setting the temperature of the Hg source depends on the type of deviation.
  • a type of deviation is understood as meaning, in particular, exceeding or falling below a reference temperature.
  • One way of adjusting the temperature of the Hg source is to understand measures and procedures and means taken as a basis for this setting. In particular, different feasible measures are understood, wherein, depending on the nature of the deviation, an individual assigned procedure is used in order to be able to carry out the setting of the temperature of the Hg source. Depending on the situation, then the respectively suitable type of setting can be used as the basis and the temperature of the Hg source can be optimally adjusted.
  • the temperature of the lamp filaments with a heating power can be adjusted, which regardless of what value the specific actual temperature falls below the first reference temperature, constant.
  • a relatively low-cost temperature control of the Hg source can be made possible. If it is determined in this embodiment, for example, that the actual temperature of the Hg source is below a reference temperature, the heating power of the lamp filaments is set to a predetermined value, regardless of how large the deviation between the actual temperature and the first reference temperature , If an actual temperature of the Hg source is determined, which is greater than the first reference temperature, then it can be provided that the heating power of the lamp turn is set to a minimum value or even completely switched off.
  • the first reference temperature is from the interval between 10 ° C and 50 ° C.
  • Said temperature range is exemplary and may also have lower and / or higher limits.
  • Particularly advantageous is a first reference temperature from this temperature range for embodiments in which the temperature detection of the Hg source is carried out by means which are arranged in an electronic ballast.
  • the first reference temperature can be determined from an ambient temperature in the luminaire and / or the illumination system as well as a temperature of the self-heating of the lamp. It can thereby be provided that a fraction of the temperature of the internal heating, for example half or three quarters, is added to the ambient temperature and thus the first reference temperature is determined.
  • FIG. 2 shows a cold-spot lamp known from the prior art
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a lighting system according to the invention.
  • Fig. 4 is a diagram in which a heating power for lamp filaments in
  • the discharge lamp 5 may be a double ended lamp such as shown in FIG. 1 or FIG. In principle, however, the discharge lamp 5 can also be designed as a single-ended discharge lamp.
  • the discharge lamp 5 of the illumination system 3 is designed as a low-pressure discharge lamp and has a symbolically represented Hg source 51.
  • the temperature detection can be specified.
  • the adjustment of the temperature of the InAgHg source 51 can be made more accurately since, as can be seen from FIGS. 4 and 5, more specific profiles can be used as a basis.
  • the auxiliary heating by means of the helical heating for a defined profile, as shown by the characteristic curve IV be designed to achieve the greatest efficiency or the largest luminous flux. As can be seen, this characteristic IV does not represent a jump profile, but is characterized by a steadily decreasing curve up to the first reference temperature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe (5), welche eine Hg-Quelle (51) aufweist, aus welcher im Betrieb der Entladungslampe (5) Quecksilber verdampft, und einem elektronischen Vorschaltgerät (4) zum Betreiben der Entladungslampe (5), wobei Mittel (7, 8) zur Erfassung von Temperaturwerten, mit welchen Temperaturwerten die Ist-Temperatur der Hg-Quelle (51) bestimmbar ist, welche bestimmte Ist-Temperatur mit zumindest einer Referenztemperatur verglichen wird, und abhängig von dem Vergleich die Temperatur der Hg-Quelle (51) einstellbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe mit einem elektronischen Vorschaltgerät.

Description

Beschreibung
Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe und einem elektronischen Vorschaltgerät und Verfahren zum Betreiben eines Beleuchtungssystems
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe, welche eine Quecksilber-Quelle (Hg-Quelle) aufweist, aus welcher im Betrieb der Entladungslampe Quecksilber verdampft. Das Beleuchtungssystem umfasst des Weiteren ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben der Entladungslampe. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Entladungslampe mit einem elektronischen Vorschaltgerät.
Stand der Technik
Beleuchtungssysteme, welche eine einseitig oder zweiseitig gesockelte Entladungslampe und ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben dieser Lampe aufweisen, sind bekannt.
In diesem Zusammenhang besitzen konventionelle Entladungslampen eine Hg-Quelle in dem Entladungsgefäß der Entladungslampe, aus der im Betrieb eine geeignete Menge Quecksilber verdampft und durch die entsprechenden Hg-Linien wesentlich zur UV (Ultraviolett)-Erzeugung in dem Entladungsge- faß beiträgt. Da das Element Quecksilber als für die UV-Erzeugung wesentlicher Bestandteil des Entladungsmediums besondere Bedeutung hat, wird im Folgenden der Einfachheit halber von einer Hg-Quelle gesprochen, wenngleich sich die Formulierung in ihrem allgemeinsten Sinn auf jede Form einer festen und flüssigen Quelle einer für die Lichterzeugung wesentlichen Sub- stanz in dem Entladungsgefäß bezieht. Grundsätzlich umfasst der Begriff Hg- Quelle dabei im Prinzip zwei Funktionen, nämlich zum einen die eines Quecksilber-Donators. Dabei handelt es sich um ein Material oder einen Körper, in dem das Quecksilber enthalten ist, beispielsweise flüssiges Quecksilber selbst oder ein Amalgam. Ferner gibt es jedoch häufig davon unabhängig ausgeführte dampfdruckregelnde Hg-Elemente, etwa Arbeitsamalgame oder Quecksilber-Niederschläge an einem sogenannten CoId Spot.
Um definierte Verhältnisse für den im Betrieb herrschenden Dampfdruck des Quecksilbers zu erzeugen, wird ein dampfdruckregelndes Element benötigt. Die Temperatur des dampfdruckregelnden Elements steuert den Dampfdruck des Quecksilbers in der Entladung. Bekannt ist ferner, im Bereich der Entla- dungsrohre innen relativ dazu dünne Pumprohransätze vorzusehen, die einerseits bei der Herstellung der Gasentladungslampe als Pumprohr, also zur Evakuierung und Befüllung des Entladungsgefäßes dienen, und andererseits häufig auch die Hg-Quelle aufnehmen.
In Fig. 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Constant-Lampe (A- malgam-Lampe) 1 in schematischer Weise gezeigt. Diese zweiseitig geso- ckelte Entladungslampe 1 umfasst zwei an gegenüberliegenden Enden eines röhrenförmigen Entladungsgefäßes 1 c angebrachte Sockel 1 a und 1 b. Im Inneren des Entladungsgefäßes 1 c befinden sich zwei Lampenwendeln 1 d und 1 e, welche an die Gestelle 1 f und 1 g angebracht sind. Die Entladungs- lampe 1 umfasst eine Hg-Quelle 1 1 als Arbeitsamalgam, wobei das Arbeitsamalgam auf einem Amalgamträger aufgebracht ist. Der Quecksilber- Dampfdruck ist abhängig von der Temperatur des Arbeitsamalgams. Im ausgeschalteten Zustand der Entladungslampe 1 nimmt das Arbeitsamalgam und die beiden Anlaufamalgame 12 und 13 das Quecksilber auf. Bei einer Zündung der Entladungslampe 1 nach längerer Auszeit startet diese als Grundgaslampe, d.h. es befindet sich kein Quecksilber frei im Entladungsgefäß 1 c. Da die Anlaufflags (etwa 1 mg In) relativ nahe an den Lampenwendeln 1d und 1 e angebracht sind, werden diese nach erfolgtem Lampenstart relativ schnell erwärmt und setzen das eingelagerte Quecksilber dampfförmig frei. Die Anlaufflags 12 und 13 sind während des Betriebs der Entladungslampe 1 so heiß, dass kein Quecksilber gebunden werden kann. Erst nach dem Ausschalten und Abkühlen der Gestelle 1 f und 1 g nimmt das Indium wieder Quecksilber auf, um beim nächsten Start das Anlaufverhalten zu beschleunigen.
Das Arbeitsamalgam ist auf einem Amalgamträger angebracht und umfasst etwa 25 mg InAg6. Es bestimmt durch seine Temperatur im statischen Betrieb der Entladungslampe 1 den Quecksilber-Dampfdruck in der Lampe. Beide Gestelle 1 f und 1 g sind relativ kurz ausgebildet, um eine Cold-Spot- Bildung bei niedrigen Temperaturen zu verhindern.
Des Weiteren ist in Fig. 2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Entladungslampe 2, welche als Cold-Spot-Lampe ausgebildet ist, gezeigt. Diese ist als zweiseitig gesockelte Lampe ausgebildet und umfasst die Sockel 2a und 2b, welche an gegenüberliegenden Enden des Entladungsgefäßes 2c angebracht sind. Die beiden Lampenwendeln 2d und 2e sind wiederum an zwei Gestellen 2f und 2g angebracht, welche jedoch unterschiedliche Längen aufweisen. Der Quecksilber-Dampfdruck in dieser Entladungslampe 2 ist abhängig von der Temperatur des Cold-Spot 2h am Sockelrand des längeren Gestells 2f. Der Kaltfuß bzw. dieses längere Gestell 2f sind so dimensioniert, dass das flüssige Quecksilber in der Entladungslampe 2 am so definierten Cold-Spot 2h bei etwa 35° C Umgebungstemperatur auf ca. 49° C temperiert wird. Änderungen der Umgebungstemperatur beeinflussen direkt die CoId- Spot-Temperaturen und verändern relativ stark den abgegebenen Lichtstrom der Entladungslampe 2. Das Anlaufverhalten dieser Entladungslampe 2 ist relativ gut, da das Quecksilber in relativ flüssiger Form am Cold-Spot 5 bzw. auf der Kolbeninnenwand vorhanden ist und bereits bei Raumtemperatur, welches dem Startzustand entspricht, einen ausreichend hohen Lichtstrom ermöglicht.
Neben der erläuterten Verwendung von Anlaufamalgamen in Wendelnähe ist es auch bekannt, die Anlaufgeschwindigkeit des Lichtstromes dadurch zu - A -
erhöhen, dass in dem elektronischen Vorschaltgerät nach dem Lampenstart eine Leistungserhöhung eingestellt wird.
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe mit einem elektroni- sehen Vorschaltgerät zu schaffen, in dem ein hoher Lichtstrom über einen erweiterten Temperaturbereich ermöglicht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Beleuchtungssystem, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 18 aufweist, gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem umfasst eine Entladungslampe, welche zumindest eine Hg-Quelle aufweist, aus welcher im Betrieb der Entladungslampe Quecksilber verdampft. Das Beleuchtungssystem umfasst des Weiteren ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben der Entladungslampe. Darüber hinaus umfasst das Beleuchtungssystem Mittel zur Erfassung von Temperaturwerten, mit welchen Temperaturwerten die Ist- Temperatur der Hg-Quelle bestimmbar ist, wobei die bestimmte Ist- Temperatur mit zumindest einer Referenztemperatur verglichen wird, und abhängig von dem Vergleich die Temperatur der Hg-Quelle aktiv einstellbar ist. Durch die Temperaturermittlung der Hg-Quelle im Betrieb der Entla- dungslampe kann diese während des gesamten Betriebs der Entladungslampe beobachtet werden und auf ein Abweichen dieser Ist-Temperatur von einer optimalen Betriebstemperatur reagiert werden. Zu allen Betriebsphasen der Entladungslampe kann die Temperatur der Hg-Quelle im Hinblick auf einen optimalen Hg-Dampfdruck eingestellt werden.
Dadurch kann auch die Lichtausbeute der Entladungslampe verbessert werden und ein hoher Lichtstrom über einen wesentlich erweiterten Temperaturbereich gewährleistet werden. Dies ermöglicht auch, die Konstanz der äqui- valenten Farbtemperatur der Entladungslampe über einen großen Temperaturbereich zu ermöglichen. Eine größtmögliche Effizienz über einen erweiterten Temperaturbereich bei einem Nennlichtstrom kann dadurch sowohl bei Amalgam- als auch bei Cold-Spot-Lampen, wie sie in Fig. 1 und Fig. 2 be- schrieben sind, erreicht werden. Prinzipiell ist die Erfindung nicht nur auf zweiseitig gesockelte Entladungslampen beschränkt, sondern kann auch ganz allgemein bei einseitig gesockelten Entladungslampen Verwendung finden.
Bevorzugt ist ein Einstellen der Temperatur der Hg-Quelle abhängig von ei- ner definierbaren Abweichung der bestimmten Ist-Temperatur von zumindest einer Referenztemperatur durchführbar, und die Art des Einstellens der Temperatur der Hg-Quelle ist abhängig von der Art der Abweichung. Unter einer Art der Abweichung wird insbesondere ein Überschreiten oder ein Unterschreiten einer Referenztemperatur verstanden. Unter einer Art des Ein- stellens der Temperatur der Hg-Quelle werden Maßnahmen sowie Vorgehensweisen und diesen zu Grunde gelegte Mittel verstanden, welche dieses Einstellen ermöglichen. Insbesondere werden dabei verschiedene durchführbare Maßnahmen verstanden, wobei abhängig von der Art der Abweichung eine individuelle zugeordnete Vorgehensweise herangezogen wird, um das Einstellen der Temperatur der Hg-Quelle durchführen zu können. Situationsabhängig kann dann die jeweils geeignete Art des Einstellens zu Grunde gelegt werden und die Temperatur der Hg-Quelle in optimaler Weise eingestellt werden.
Bevorzugt ist beim Unterschreiten einer ersten Referenztemperatur durch die bestimmte Ist-Temperatur das Einstellen der Temperatur der Hg-Quelle durch eine Temperaturerhöhung von Lampenwendeln der Entladungslampe durch definierbares Heizen dieser Lampenwendeln durchführbar. Diese Vorgehensweise und die dazu bereitgestellten Mittel charakterisieren eine erste Art des Einstellens der Temperatur der Hg-Quelle. Bevorzugt ist eine spezifische Erhöhung der Heizleistung der Lampenwendeln mit einer spezifischen Temperaturerhöhung der Hg-Quelle gekoppelt. Dazu können spezifische Parameter wie beispielsweise der Abstand der Lampenwendel von der Hg-Quelle herangezogen werden, um eine definierte thermische Kopplung zu Grunde legen zu können. Diese definierte thermische Kopplung liefert dann eine Grundlage dafür, eine Abhängigkeit der Temperaturerhöhung der Hg-Quelle von der Heizleistung der Lampenwendeln und der damit verbundenen Erhöhung der Temperatur der Lampenwendeln erhalten zu können. Durch diese definierten Basisgrößen können Refe- renzkennlinien geschaffen werden, durch welche bekannt ist, mit welcher Erhöhung der Heizleistung eine jeweilige Erhöhung der Temperatur der Hg- Quelle erreichbar ist. Die Temperatureinstellung des Arbeitsamalgams im Betrieb der Entladungslampe kann dadurch sehr genau erfolgen.
Bevorzugt ist die Temperatur der Lampenwendeln mit einer Heizleistung ein- stellbar, welche unabhängig davon, um welchen Wert die bestimmte Ist- Temperatur die erste Referenztemperatur unterschreitet, konstant. Dadurch kann eine relativ aufwandsarme Temperaturregelung der Hg-Quelle ermöglicht werden. Wird bei dieser Ausgestaltung beispielsweise festgestellt, dass sich die Ist-Temperatur der Hg-Quelle unterhalb einer Referenztemperatur befindet, wird die Heizleistung der Lampenwendeln auf einen vorgebbaren Wert eingestellt, unabhängig davon, wie groß die Abweichung zwischen der Ist-Temperatur und der ersten Referenztemperatur ist. Wird eine Ist- Temperatur der Hg-Quelle ermittelt, welche größer als die erste Referenztemperatur ist, so kann vorgesehen sein, dass die Heizleistung der Lampen- wendein auf einen minimalen Wert eingestellt oder sogar ganz abgeschaltet wird. Auch in dieser Situation kann vorgesehen sein, dass unabhängig davon, um wie viel die Ist-Temperatur größer als die Referenztemperatur ist, stets ein gleicher konstanter minimaler Wert der Heizleistung eingestellt wird. Ob ein minimaler Heizleistungswert eingestellt wird oder die Heizleistung komplett abgeschaltet wird, kann situationsabhängig vom Lampentyp und/oder der Ausgestaltung der Hg-Quelle ausgebildet sein. In bevorzugter Weise ist die Heizleistung der Lampenwendeln zum Erhöhen der Temperatur abhängig davon einstellbar, um welchen Wert die bestimmte Ist-Temperatur der Hg-Quelle von der ersten Referenztemperatur abweicht. Bei dieser Ausführung kann ein spezifisches Heizleistungsprofil als Refe- renzkurve zu Grunde gelegt werden, bei dem bei jeder spezifischen Abweichung zwischen der Ist-Temperatur und der ersten Referenztemperatur, insbesondere einem individuellen Wert des Unterschreitens der ersten Referenztemperatur durch die Ist-Temperatur, eine individuelle Heizleistung zugeordnet werden kann. Die präzise Einstellung der Hg-Quelle kann dadurch verbessert werden. Bevorzugt wird die Heizleistung so eingestellt, dass sie mit einer geringer werdenden Abweichung, insbesondere einem geringer werdenden Unterschreiten der Referenztemperatur durch die Ist-Temperatur der Hg-Quelle, kleiner wird. Bevorzugt ist das Profil bzw. die Referenzkurve der Heizleistung bei dieser Ausführung so gestaltet, dass sie mit geringerer Differenz zwischen der ersten Referenztemperatur und der kleineren Ist- Temperatur stetig abnimmt. Die Referenzprofile sind bevorzugt in einer Steuer- und/oder Regeleinheit des Beleuchtungssystems abgelegt.
Bevorzugt ist bei einer bestimmten Ist-Temperatur der Hg-Quelle, welche größer einer zweiten Referenztemperatur ist, das Einstellen der Temperatur der Hg-Quelle durch eine Reduzierung der elektrischen Leistung des Gesamtsystems und/oder der Entladungslampe durchführbar. Dies stellt eine weitere Art des Einstellens der Temperatur dar.
Die Reduzierung der elektrischen Leistung erfolgt bevorzugt dann, wenn die Ist-Temperatur der Hg-Quelle eine zweite Referenztemperatur übersteigt. Die Reduzierung der elektrischen Leistung ist bevorzugt umso größer, je mehr die bestimmte Ist-Temperatur die Referenztemperatur übersteigt. Es kann vorgesehen sein, dass die elektrische Leistung maximal auf 50 Prozent, insbesondere 80 Prozent, der Maximalleistung des Systems reduziert wird. Diese Reduzierung kann innerhalb eines vorgebbaren Temperaturintervalls er- folgen, welches durch die Differenz zwischen der Ist-Temperatur und der Re- ferenztemperatur gegeben ist. Übersteigt die Ist-Temperatur die zweite Referenztemperatur um soviel, dass diese Temperaturdifferenz außerhalb des vorgebbaren Differenzintervalls liegt, so wird die elektrische Leistung ebenfalls nur mit dem vorgebbaren Maximalwert reduziert.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Reduzierung der elektrischen Leistung um so größer ist, je mehr die bestimmte Ist-Temperatur der Hg-Quelle die zweite Referenztemperatur übersteigt. Bei dieser Ausführung kann die Reduzierung der elektrischen Leistung dann auch auf einen im Wesentlichen beliebigen Wert erfolgen.
Bevorzugt ist die erste Referenztemperatur aus dem Intervall zwischen 10°C und 50°C. Der genannte Temperaturbereich ist beispielhaft und kann auch tiefere und/oder höhere Grenzwerte aufweisen. Insbesondere vorteilhaft ist eine erste Referenztemperatur aus diesem Temperaturbereich für Ausführungen, bei denen die Temperaturerfassung der Hg-Quelle mit Mitteln erfolgt, welche in einem elektronischen Vorschaltgerät angeordnet sind. Ganz allgemein kann die erste Referenztemperatur aus einer Umgebungstemperatur in der Leuchte und/oder dem Beleuchtungssystem sowie einer Temperatur der Eigenerwärmung der Lampe festgelegt werden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass zur Umgebungstemperatur ein Bruchteil der Temperatur der Ei- generwärmung, beispielsweise die Hälfte oder drei Viertel, addiert wird und so die erste Referenztemperatur festgelegt wird.
Die zweite Referenztemperatur ist bevorzugt größer als die erste Referenztemperatur. Die beiden Referenztemperaturen sind insbesondere dadurch vorgegeben, dass ein Arbeitsamalgam innerhalb eines spezifischen Tempe- raturbereichs eine Selbstregulierung des Hg-Dampfdrucks durchführen kann. In diesem individuellen Temperaturbereich ist somit eine aktive Einstellung der Temperatur der Hg-Quelle durch die genannten Maßnahmen nicht erforderlich. Wird somit eine Ist-Temperatur der Hg-Quelle ermittelt, welche innerhalb dieses Temperaturintervalls, welches durch die beiden Referenz- temperaturen gebildet wird, liegt, so erfolgt keine aktive Regelung der Temperatur der Hg-Quelle durch die genannten Maßnahmen.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung von charakteristischen Messwerten ein Temperatursensor in dem Vorschaltgerät angeordnet ist, welcher eine mittelbare Temperaturerfassung der Hg-Quelle ermöglicht. Aufgrund der bekannten Anordnung des Vorschaltgeräts und der Hg-Quelle zueinander kann anhand der durch den Temperatursensor erfassten Werte auf die Temperatur der Hg-Quelle geschlossen werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Temperatursensor außerhalb des Vorschaltgeräts angeordnet ist, welcher zur Erfassung die Temperatur der Hg-Quelle charakterisierenden Messwerte ausgebildet ist. Der Temperatursensor kann beispielsweise außerhalb der Entladungslampe an dieser angebracht sein. Ebenso kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Temperatursensor innerhalb der Entladungslampe, bevorzugt benachbart zur Hg- Quelle, angeordnet ist. Es kann dabei vorgesehen sein, dass ein Temperatursensor, beispielsweise Pt-100, auf einem Amalgamträger, angeordnet ist. Der Temperatursensor kann beispielsweise an dem Amalgamträger angeschweißt sein. Zuleitungen des Temperatursensor können durch ein Pumploch der Entladungslampe hindurchgeführt sein und bevorzugt in einem Pumpstengel der Entladungslampe durch eine Abschmelzstelle nach außen geführt sein. Der Austritt der Zuleitungen kann durchs Glas des Entladungsgefäßes geführt sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Austritt an einem Übergang zwischen einem Sockel und dem Entladungsgefäß ausgebildet ist. Ebenso kann jedoch auch ein direkter Austritt durch das Kolbenglas des Entladungsgefäßes realisiert sein.
Die Ausführungen, bei denen der Temperatursensor außerhalb des Vorschaltgeräts angeordnet ist, ermöglichen eine genauere Bestimmung der Ist- Temperatur der Hg-Quelle. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe mit einem elektronischen Vorschaltgerät eines Beleuchtungssystem wird aus einer in der Entladungslampe angeordneten Hg-Quelle im Betrieb der Entladungslampe Quecksilber verdampft. Mit der Ist-Temperatur der Hg- Quelle korrelierte Temperaturwerte des Beleuchtungssystems werden erfasst und daraus die Ist-Temperatur der Hg-Quelle bestimmt. Die bestimmte Temperatur wird mit zumindest einer Referenztemperatur verglichen und abhängig von dem Vergleich wird die Temperatur der Hg-Quelle aktiv eingestellt. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann ein hoher Lichtstrom über einen erweiterten Temperaturbereich ermöglicht werden. Das Zusammenspiel zwischen der Entladungslampe und dem elektronischen Vorschaltgerät ist individualisiert und ermöglicht eine Systemoptimierung im Hinblick auf einen optimalen Lichtstrom der Lampe und der Konstanz der äquivalenten Farbtemperatur.
Über einen Regelkreis mittels einer Wendelheizleistung und einer Lampenleistung ist eine Präzisionsdimmung möglich. Das elektronische Vorschaltgerät ist dazu bevorzugt mit einer Schnittstelle für Temperatursensorik ausgestattet.
Zur Beschleunigung des Lichtstromanlaufs kann bevorzugt ein sogenanntes Power-Boost-Verfahren durchgeführt werden. Dabei wird das Lichtstromanlaufverhalten durch Einprägen eines höheren Stromes beschleunigt. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass für die Rückregelung zwei Parameter zugrunde gelegt werden. Ein Überschwingen des Lichtstroms bei einer Rückregelung des Power-Boost kann dadurch verhindert werden. Bevorzugt wer- den als Parameter der Temperaturmesswert der Lampenumgebung und/oder der Temperatur des elektronischen Vorschaltgeräts und/oder der Hg-Quelle sowie die Zeit seit dem Lampenstart zugrunde gelegt. Die Rückregelung erfolgt bevorzugt profilgesteuert. Dies bedeutet, dass die Überleistung relativ langsam innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls, beispielsweise in einer Zeitdauer von mehreren Minuten, auf einen Leistungsnennwert heruntergefahren wird. Indem kein abruptes Abschalten des Po- wer-Boosts erfolgt, kann verhindert werden, dass ein Lichtstromwert angefahren wird, welcher über dem im statischen Betrieb erreichbaren Wert liegt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Beleuchtungssystems sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens anzusehen.
Kurze Besch reibu ng der Zeichnung(en)
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schemati- scher Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Amalgamlampe;
Fig. 2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Cold-Spot-Lampe;
Fig. 3 eine schematische Blockbilddarstellung eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems;
Fig. 4 ein Diagramm, in dem eine Heizleistung für Lampenwendeln in
Abhängigkeit der Ist-Temperatur einer Hg-Quelle der Entladungslampe dargestellt ist;
Fig. 5 ein Diagramm, in dem die Lampenleistung in Abhängigkeit der
Ist-Temperatur einer Hg-Quelle einer Entladungslampe darge- stellt ist;
Fig. 6 ein Diagramm, in dem der Lichtstrom der Entladungslampe in
Abhängigkeit der Umgebungstemperatur dargestellt ist; und
Fig. 7 ein Diagramm, in dem der Lichtstrom in Abhängigkeit von einer
Messzeit dargestellt ist. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 3 ist in schematischer Darstellung ein Beleuchtungssystem 3 gezeigt, welches ein elektronisches Vorschaltgerät 4 und eine Entladungslampe 5 aufweist. Das Vorschaltgerät 4 ist zum Betreiben der Entladungslampe 5 ausgebildet. Des Weiteren weist das Vorschaltgerät 4 einen Netzspannungs- anschluss 61 sowie einen Anschluss 62 für eine Steuerleitung auf.
Die Entladungslampe 5 kann eine zweiseitig gesockelte Lampe, wie sie beispielsweise in Fig. 1 oder Fig. 2 dargestellt ist, sein. Prinzipiell kann die Ent- ladungslampe 5 jedoch auch als einseitig gesockelte Entladungslampe ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Entladungslampe 5 des Beleuchtungssystems 3 als Niederdruckentladungslampe ausgebildet und weist eine symbolhaft dargestellte Hg-Quelle 51 auf.
Ein wesentlicher physikalischer Zusammenhang besteht zwischen dem Quecksilber-Dampfdruck der Hg-Quelle 51 und der Lichtausbeute bzw. dem optimalen Lichtstrom der Entladungslampe 5 und der Konstanz der äquivalenten Farbtemperatur. Durch das Beleuchtungssystem 3 und somit durch das optimale Zusammenwirken des Vorschaltgeräts 4 mit der Entladungslampe 5 kann im Betrieb der Entladungslampe 5 ein Quecksilber-Dampfdruck über einen großen Umgebungstemperaturbereich optimal eingestellt werden. Dadurch kann ein hoher Lichtstrom und bei Dimm-Geräten ein konstanter Lichtstrom und eine konstante Lichtfarbe sowohl zu hohen als auch zu niedrigen Temperaturen hin aufrecht erhalten werden. Das Auftreten pinkfarbe- nen Lichts bei niedrigen Entladungsströmen und niedrigen Umgebungstem- peraturen kann somit verhindert werden.
Einen positiven Effekt im Hinblick auf das Erreichen dieser Ziele kann durch ein geeignetes Amalgam erreicht werden. Prinzipiell kann in diesem Zusammenhang eine Vielzahl verschiedener Amalgame verwendet werden. Im Aus- führungsbeispiel wird als Amalgam eine Indium-Silber und insbesondere eine lnAg6-Verbindung verwendet. Im Ausführungsbeispiel ist die Quelle somit speziell als InAgHg-Quelle 51 realisiert. Erfindungsgemäß wird durch eine zusätzliche thermische Kontrolle dieses Arbeitsamalgams der Temperaturbe- reich deutlich erweitert.
In einer ersten Ausführung ist ein Temperatursensor 7 im elektronischen Vorschaltgerät 4 angeordnet. Dieser Temperatursensor 7 kann beispielsweise ein NTC-Widerstand sein. Mittels dieses Temperatursensors 7 kann die Erfassung von Temperaturwerten durchgeführt werden, mit welchen die Ist- Temperatur der InAgHg-Quelle 51 bestimmbar ist. Indem bekannt ist, welche Temperaturdifferenz zwischen der gemessenen Temperatur im Vorschaltgerät 4 und der tatsächlichen Temperatur der InAgHg-Quelle 51 besteht, kann relativ naher Rückschluss auf die Ist-Temperatur ermöglicht werden. Die so bestimmte Ist-Temperatur wird mit einer Referenztemperatur verglichen und abhängig von dem Vergleich wird die Temperatur der InAgHg-Quelle 51 eingestellt.
Als Maßnahmen dazu werden abhängig von einem Abweichen der Ist- Temperatur von einer Referenztemperatur verschiedene Arten des Einsteilens der Temperatur herangezogen. Einerseits kann vorgesehen sein, dass Lampenwendeln 52 und 53 der Entladungslampe 5 zusätzlich geheizt werden, indem die Heizleistung durch das Vorschaltgerät 4 entsprechend erhöht wird. Durch dieses Heizen der Lampenwendeln 52 und 53 kann dann eine definierte Temperaturerhöhung der InAgHg-Quelle 51 erreicht werden, da eine definierte thermische Kopplung zwischen einer Erhöhung der Heizleis- tung und der daraus resultierenden Erwärmung der Lampenwendeln 52 und 53 einerseits und der Temperaturerhöhung des Amalgams andererseits besteht. Diese definierte thermische Kopplung kann auf Grundlage des bekannten Abstands zwischen den Lampenwendeln 52 und 53 zur InAgHg-Quelle 51 ermöglicht werden. Eine zweite, davon unterschiedliche Art des Einsteilens der Temperatur der InAgHg-Quelle 51 kann dadurch erfolgen, dass die Gesamtverlustleistung der Entladungslampe 5 bzw. des gesamten Beleuchtungssystems 3 reduziert wird. Dadurch kann durch die Leuchtthermik die Amalgamtemperatur einge- stellt werden.
In den Fig. 4 und 5 sind Diagramme gezeigt, bei denen zum einen die Heizleistung in Abhängigkeit von der Temperatur und zum anderen die Lampenleistung in Abhängigkeit der Temperatur dargestellt sind. Das Einstellen der Temperatur der InAgHg-Quelle 51 erfolgt abhängig von einer definierbaren Abweichung der bestimmten Ist-Temperatur von zumindest einer Referenztemperatur. Im Ausführungsbeispiel ist die erste Referenztemperatur beispielhaft durch einen Wert von 50 °C vorgegeben. Im ersten Ausführungsbeispiel, in dem der Temperatursensor 7 in dem Vorschaltgerät 4 angeordnet ist, erfolgt eine Zuheizung der Lampenwendeln 52 und 53, wenn die be- stimmte Ist-Temperatur der InAgHg-Quelle 51 und somit des Arbeitsamalgams unterhalb dieser ersten Referenztemperatur liegt. Wie dazu in Fig. 4 zu erkennen ist, ist das Wendelzuheizungsprofil im ersten Ausführungsbeispiel durch die Kurve III gekennzeichnet und stellt ein Stufenprofil dar. Dies bedeutet, dass eine Wendelzuheizung mit einer Heizleistung von 100% erfolgt, unabhängig davon, um wie viel die erste Referenztemperatur und somit die 50°C von der bestimmten Ist-Temperatur der InAgHg-Quelle 51 unterschritten wird. Wird eine Ist-Temperatur bestimmt, welche größer gleich 50°C beträgt, und somit größer gleich der ersten Referenztemperatur ist, so werden die Lampenwendeln 52 und 53 und die Heizleistung auf 0% reduziert.
Des Weiteren ist aus dem Diagramm gemäß Fig. 5 zu erkennen, dass die elektrische Leistung der Entladungslampe 5 reduziert wird, wenn die bestimmte Ist-Temperatur eine zweite Referenztemperatur, welche im Ausführungsbeispiel etwa 75° C beträgt, überschreitet. Zwischen den beiden Referenztemperaturen und somit im Temperaturintervall zwischen 50°C und 75°C erfolgt keine aktive Regelung der Temperatur der InAgHg-Quelle 51 und so- mit weder eine Wendelzuheizung einerseits noch eine Reduzierung der Lampenleistung andererseits. Innerhalb dieses Temperaturbereichs zwischen den beiden Referenztemperaturen ist das im Ausführungsbeispiel zu Grunde gelegte Dampfdruck regelnde Element (InAg6) zur selbständigen Regelung des Quecksilber-Dampfdrucks konzipiert.
Dieses Temperaturintervall ist amalgamspezifisch und kann abhängig vom zu Grunde gelegten Amalgam unterschiedlich sein.
Wie aus dem Diagramm in Fig. 5 zu erkennen ist, beträgt die Lampenleistung bei einer bestimmten Ist-Temperatur der InAgHg-Quelle 51 , welche kleiner der zweiten Referenztemperatur ist, 100%. Übersteigt die bestimmte Ist- Temperatur diese zweite Referenztemperatur, so wird die Lampenleistung reduziert. In diesem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Reduzierung der elektrischen Leistung bis auf maximal 85% der Maximalleistung. Dies ist bei etwa 85 °C erreicht. Ist die bestimmte Ist-Temperatur der InAgHg-Quelle 51 größer als dieser Wert und somit die Temperaturdifferenz zwischen der bestimmten Ist-Temperatur und der zweiten Referenztemperatur größer, so wird die Lampenleistung auch nur bis auf 85% der Maximalleistung reduziert. Im Diagramm gemäß Fig. 5 ist diese Lampenleistungskennlinie durch die Linie I gekennzeichnet. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Leistungsrückregelung zu hohen Temperaturen hin somit nur bis zu einem definierten Anschlag, der nicht weiter unterschritten wird. Darüber hinaus unterscheidet die Zuheizung des Amalgams mittels der Wendelheizung nur zwei Zustände, wie es in dem Diagramm gemäß Fig. 4 durch die Kennlinie III gezeigt ist. Während der Aufheizphase der Entladungslampe 5 nach dem Start wird die maximale Zuheizung der Lampenwendeln 52 und 53 wirksam und beschleunigt den Lichtstromanstieg.
Das Stufenprofil, welches durch die Kennlinie III dargestellt ist, ist lediglich beispielhaft. Es kann auch vorgesehen sein, dass der obere konstante Heizleistungswert kleiner 100% ist. Ebenso kann auch vorgesehen sein, dass der untere konstante Heizleistungswert größer 0% ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass in der Darstellung gemäß Fig. 3 ein Temperatursensor 8 außerhalb des Vorschalt- geräts 4, insbesondere an der Entladungslampe 5, angeordnet ist. Entgegen der Anordnung dieses Temperatursensors 8 außerhalb der Entladungslampe 5 kann auch vorgesehen sein, dass dieser Temperatursensor 8 innerhalb der Entladungslampe 5, insbesondere an einem Amalgamträger, wie er beispielsweise in Fig. 1 durch den plattenartigen Amalgamträger gekennzeichnet ist, angeordnet ist.
Durch diese Ausführung, bei der der Temperatursensor 8 außerhalb des Vorschaltgeräts 4 und somit näher an der Entladungslampe 5 und somit näher an der InAgHg-Quelle 51 positioniert ist, kann die Temperaturerfassung präzisiert werden. Bei dieser Ausführung kann die Einstellung der Temperatur der InAgHg-Quelle 51 exakter erfolgen, da wie aus den Fig. 4 und 5 gezeigten Diagrammen zu entnehmen ist, spezifischere Profile zu Grunde ge- legt werden können. So kann die Zuheizung mittels der Wendelheizung für ein definiertes Profil, wie es durch die Kennlinie IV dargestellt ist, zum Erreichen der größten Effizienz bzw. des größten Lichtstroms gestaltet werden. Wie zu erkennen ist, stellt diese Kennlinie IV kein Sprungprofil dar, sondern ist durch eine stetig abfallende Kurve bis hin zur ersten Referenztemperatur gekennzeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird somit die bestimmte Ist-Temperatur für die Einstellung der expliziten Heizleistung berücksichtigt. Abhängig von dieser bestimmten Ist-Temperatur wird dann die Wendelzuhei- zung durchgeführt. Je kleiner somit die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Referenztemperatur und der kleineren bestimmten Ist-Temperatur ist und somit auch abhängig davon, wie nah die bestimmte Ist-Temperatur unterhalb der ersten Referenztemperatur liegt, wird eine entsprechende Heizleistung eingestellt. Abhängig davon wird dann auch eine individuelle Temperaturerhöhung der Lampenwendeln 52 und 53 erreicht, wodurch wiederum ein situationsabhängig optimales Erwärmen des Arbeitsamalgams erfolgt. Im Ausführungsbeispiel ist diese Kennlinie IV als Referenzkennlinie so vorgegeben und im Vorschaltgerät 4 abgespeichert, dass dann, wenn die bestimmte Ist-Temperatur die erste Referenztemperatur übersteigt, die Heizleistung auf 0% der Maximalleistung reduziert wird und somit keine zusätzli- che Heizung der Lampenwendeln 52 und 53 erfolgt.
Auch für die Regelung der Lampenleistung wird ein individuelles Profil als Referenzkennlinie zu Grunde gelegt und in dem Vorschaltgerät 4 abgespeichert. Diese Kennlinie Il ist im Diagramm gemäß Fig. 5 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass dann, wenn die bestimmte Ist-Temperatur die zweite Refe- renztemperatur und somit etwa 75 °C, übersteigt, eine Reduzierung der Lampenleistung abhängig davon erfolgt, wie hoch die bestimmte Ist-Temperatur und somit auch wie groß die Temperaturdifferenz zwischen der bestimmten Ist-Temperatur und der zweiten Referenztemperatur ist. Bei dieser Kennlinie Il wird die Lampenleistung auch unter einen vorgebbaren Schwellwert, wie er im Ausführungsbeispiel 1 durch die 85% der Maximalleistung vorgegeben ist, reduziert. Ein derartiger Anschlag, auf den die Lampenleistung maximal reduziert wird, ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Die Leistungsrückregelung zu hohen Temperaturen erfolgt somit ebenfalls mittels eines optimierten Profils zur Erlangung größtmöglicher Effizienz bzw. größtmöglichen Lichtstroms.
Bei beiden Ausführungsbeispielen werden die gleichen Maßnahmen und somit Arten der Einstellung der Temperatur der InAgHg-Quelle 51 durchgeführt, wenn ein zugeordnetes definiertes Abweichen der bestimmten Ist- Temperatur von zumindest einer Referenztemperatur erfolgt. Bei beiden Aus- führungsbeispielen erfolgt somit eine Lampenwendelzuheizung, wenn eine definierte Art der Abweichung dahingehend erfolgt, dass die bestimmte Ist- Temperatur eine erste Referenztemperatur unterschreitet. Eine dazu unterschiedliche Maßnahme wird bei beiden Ausführungsbeispielen in Form der Lampenleistungsregelung durchgeführt, wenn eine definierte zweite Art der Abweichung dahingehend erfolgt, dass die bestimmte Ist-Temperatur eine zweite Referenztemperatur übersteigt. Bei sehr hohen Temperaturen ist das Quecksilber-Dampfdruck-Optimum durch eine gezielte Gesamtleistungsrücknahme und der daraus resultierenden Kühlung des Amalgams erreichbar. Bei sehr niedrigen Temperaturen ist das Quecksilber-Dampfdruck-Optimum durch eine gezielte Zuheizung des Amalgams über die Lampenwendeln 52 und 53 lange aufrecht zu erhalten.
Diese Maßnahmen können im stationären Betrieb des Beleuchtungssystems 3 vorgesehen sein. Die Entladungslampe 5 ist daher so auszubilden, dass die Heizung des Arbeitsamalgams mittels der Lampenwendeln 52 und 53 durch Zugrundelegung einer definierten thermischen Kopplung zwischen den Lampenwendeln 52 und 53 und des Arbeitsamalgams bzw. der InAgHg- Quelle 51 ermöglicht wird. Darüber hinaus ist die Vermeidung einer CoId- Spot-Bildung bei Amalgamlampen, wie sie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt sind, zu berücksichtigen. Das Beleuchtungssystem 3 ist so zu konzipieren, dass das Vorschaltgerät 4 auf die Entladungslampe 5 optimal abgestimmt ist und auch die temperaturabhängige Wendelzuheizung und Lampenleistungsregelung zur Effizienzerhöhung ermöglicht. Die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Kennlinien der Ausführungsbeispiele sind dafür zu Grunde zu legen.
Auch im dynamischen Betrieb des Beleuchtungssystem 3, und somit bei ei- nem Dimm-Vorgang, ist die Heizung des Arbeitsamalgams mittels der Lampenwendeln 52 und 53 vorsehbar, damit die Lichtstromanlaufgeschwindigkeit erhöht werden kann. Eine weitere Möglichkeit kann dadurch vorgesehen sein, dass eine permanente Elektrodenheizung durchgeführt wird, wodurch durch diese Option eine Vorkonditionierung vor dem Start eines kalten Sys- tems ermöglicht werden kann. Dadurch ist ein schnellerer Lichtstromanstieg möglich und insbesondere bei Amalgamlampen tritt damit der verzögerte Anlauf nicht auf. Durch die Aufheizmöglichkeit des Amalgams ohne Betrieb der Entladungslampe lässt sich der Quecksilber-Dampfdruck schon vor dem Start der Entladungslampe erhöhen und somit die Anlaufcharakteristik positiv beeinflussen. Besonders bevorzugt erweist sich die Erfindung bei einem Dimm-Grad größer 80%.
In Fig. 6 ist ein Diagramm gezeigt, welches den Lichtstrom in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur zeigt. Die Kennlinie A charakterisiert in die- sem Zusammenhang ein bekanntes Beleuchtungssystem, bei dem die optimale Abstimmung zwischen der Entladungslampe 5 und dem Vorschaltgerät 4 nicht gegeben ist und die Maßnahmen zur Einstellung der Temperatur des Arbeitsamalgams nicht möglich sind. Im Vergleich dazu zeigt die Kennlinie B den Verlauf des Lichtstroms gemäß einem erfindungsgemäßen Beleuch- tungssystem 3. Deutlich ist zu erkennen, dass ein Lichtstromgewinn durch die zusätzliche Wendelheizung bei niedrigen Umgebungstemperaturen und auch ein Lichtstromgewinn durch die Leistungsrückregelung bei hohen Umgebungstemperaturen erzielt werden kann. Ein sehr hoher Lichtstrom über einen deutlich erweiterten Temperaturbereich kann dadurch durch das erfin- dungsgemäße Beleuchtungssystem 3 ermöglicht werden.
Des Weiteren ist in Fig. 7 ein Diagramm gezeigt, bei dem der Lichtstrom in Abhängigkeit einer Messzeit dargestellt ist. In diesem Diagramm zeigt die Kurve C_0 einen Lichtstromverlauf einer Entladungslampe 1 , wie sie in Fig. 1 dargestellt ist und somit ohne Wendelheizung vor dem Start betrieben wird. Im Vergleich dazu zeigt die Kurve C_1 einen Lichtstromverlauf einer derartigen Amalgamlampe gemäß Fig. 1 , wenn sie in einem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem 3 eingesetzt ist und mit einer Wendelheizung vor dem Start betreibbar ist. Ein beschleunigtes Anlaufverhalten bei derartigen Amalgamlampen kann durch die Wendelvorheizung für eine bestimmte Zeit vor dem Start, beispielsweise für 10 Minuten, erreicht werden. Ebenso kann ein derartiges beschleunigtes Anlaufverhalten bei Cold-Spot-Lampen durch ein diesbezügliches vorzeitiges Vorheizen der Lampenwendeln vor dem Start für eine bestimmte Zeit ermöglicht werden. Kennlinien sind für diese Cold-Spot- Lampen durch die Kurven CS O und CS 1 gezeigt. Die Kurve CS O zeigt ein bekanntes Beleuchtungssystem ohne Wendelheizung vor dem Start. Die Kurve CS 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem mit einer Wendelheizung vor dem Start.
Diese Vorgehensweisen sind insbesondere bei Beleuchtungssystemen vorteilhaft, welche durch eine intelligente Steuerung automatisch ein- und aus- geschaltet werden können. Eine diesbezügliche Steuerung kann beispielsweise durch ein DALI-System ermöglicht werden. Die Erfindung ermöglicht eine größtmögliche Effizienz für einen erweiterten Temperaturbereich bei Nennlichtstrom mit Entladungslampen, insbesondere mit Amalgam- und Cold-Spot-Lampen. Zum einen kann eine Erweiterung des Lichtstromnenn- bereichs hin zu niedrigen Temperaturen insbesondere kleiner 25° C erreicht werden. Darüber hinaus kann eine Erweiterung des Lichtstromnennbereichs bei hohen Temperaturbereichen größer gleich 25° C ermöglicht werden.

Claims

Ansprüche
1. Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe (5), welche eine Hg- Quelle (51 ) aufweist, aus welcher im Betrieb der Entladungslampe (5) Quecksilber verdampft, und einem elektronischen Vorschaltgerät (4) zum Betreiben der Entladungslampe (5), gekennzeichnet durch
Mittel (7, 8) zur Erfassung von Temperaturwerten, mit welchen Temperaturwerten die Ist-Temperatur der Hg-Quelle (51 ) bestimmbar ist, welche bestimmte Ist-Temperatur mit zumindest einer Referenztemperatur verglichen wird, und abhängig von dem Vergleich die Temperatur der Hg- Quelle (51 ) einstellbar ist.
2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Einstellen der Temperatur der Hg-Quelle (51 ) abhängig von einer definierbaren Abweichung der bestimmten Ist-Temperatur von zumindest einer Referenztemperatur durchführbar ist und die Art des Einstellens der
Temperatur der Hg-Quelle (51 ) abhängig von der Art der Abweichung, insbesondere einem Unterschreiten oder einem Überschreiten einer Referenztemperatur, ist.
3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Unterschreiten einer ersten Referenztemperatur durch die bestimmte Ist-Temperatur das Einstellen der Temperatur der Hg-Quelle (51 ) durch eine Temperaturerhöhung von Lampenwendeln (52, 53) der Entladungslampe (5) durch definierbares Heizen dieser durchführbar ist.
4. Beleuchtungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine spezifische Erhöhung der Heizleistung der Lampenwendeln (52, 53) mit einer spezifischen Temperaturerhöhung der Hg-Quelle (51 ) definierbar gekoppelt ist.
5. Beleuchtungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerhöhung der Lampenwendeln (52, 53) mit einer Heizleistung einstellbar ist, welche unabhängig davon, um welchen Wert die bestimmte Ist-Temperatur die erste Referenztemperatur unterschreitet, konstant ist.
6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der Lampenwendeln (52, 53) zum Erhöhen deren Temperatur abhängig davon einstellbar ist, um welchen Wert die bestimmte Ist-Temperatur der Hg-Quelle (51 ) von der ersten Referenztemperatur abweicht.
7. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer bestimmten Ist-Temperatur der Hg-Quelle (51 ), welche größer einer zweiten Referenztemperatur ist, das Einstellen der Temperatur der Hg-Quelle (51 ) durch eine Reduzierung der elektrischen Leistung des Systems (3), insbesondere der Entladungslampe (5), durchführbar ist.
8. Beleuchtungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der elektrischen Leistung dann erfolgt, wenn die bestimmte Ist-Temperatur der Hg-Quelle (51 ) eine zweite Referenztempe- ratur übersteigt.
9. Beleuchtungssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der elektrischen Leistung umso größer ist, je mehr die bestimmte Ist-Temperatur die Referenztemperatur übersteigt.
10. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistung maximal auf 50 %, insbesondere 80 %, der Ma- ximalleistung des Systems (3), insbesondere der Entladungslampe (5), reduziert wird.
11. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der elektrischen Leistung umso größer ist, je mehr die bestimmte Ist-Temperatur der Hg-Quelle (51 ) die zweite Referenztemperatur übersteigt.
12. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Referenztemperatur zwischen 10 °C und 50 °C ist.
13. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Referenztemperatur größer als die erste Referenztemperatur ist.
14. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (7) in dem Vorschaltgerät (4) angeordnet ist, welcher zur Erfassung von die Temperatur der Hg-Quelle (51 ) charakterisierenden Messwerten ausgebildet ist.
15. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (8) außerhalb des Vorschaltgeräts (4) angeordnet ist, welcher zur Erfassung von die Temperatur der Hg-Quelle (51 ) charakterisierenden Messwerten ausgebildet ist.
16. Beleuchtungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (8) außerhalb der Entladungslampe (5) an dieser angebracht ist.
17. Beleuchtungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (8) innerhalb der Entladungslampe (5) benachbart zur Hg-Quelle (51 ), insbesondere auf einem Amalgamträger, angeordnet ist.
18. Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe (5) mit einem elektronischen Vorschaltgerät (4), welche Entladungslampe (5) eine Hg-Quelle (51 ) umfasst, aus der im Betrieb der Entladungslampe (5) Quecksilber verdampft wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Temperatur der Hg-Quelle (51 ) korrelierte Temperaturwerte des
Beleuchtungssystems (3) erfasst werden und daraus die Ist-Temperatur der Hg-Quelle (51 ) bestimmt wird, welche bestimmte Ist-Temperatur mit zumindest einer Referenztemperatur verglichen wird und abhängig von dem Vergleich die Temperatur der Hg-Quelle (51 ) eingestellt wird.
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