EP2104400A1 - Leuchtenintensitäts-Detektion bei Elektrolumineszenz-Invertern - Google Patents

Leuchtenintensitäts-Detektion bei Elektrolumineszenz-Invertern Download PDF

Info

Publication number
EP2104400A1
EP2104400A1 EP08450038A EP08450038A EP2104400A1 EP 2104400 A1 EP2104400 A1 EP 2104400A1 EP 08450038 A EP08450038 A EP 08450038A EP 08450038 A EP08450038 A EP 08450038A EP 2104400 A1 EP2104400 A1 EP 2104400A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
converter
signal
luminous
capacitor
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08450038A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Mair
Karlheinz Bauer
Hans Dr. Ertl
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.)
Lunatone Industrielle Elektronik GmbH
Original Assignee
Lunatone Industrielle Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lunatone Industrielle Elektronik GmbH filed Critical Lunatone Industrielle Elektronik GmbH
Priority to EP08450038A priority Critical patent/EP2104400A1/de
Publication of EP2104400A1 publication Critical patent/EP2104400A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B44/00—Circuit arrangements for operating electroluminescent light sources

Definitions

  • the invention relates to a device or a method for detecting the luminous intensity of light sources based on electroluminescent light-emitting capacitors as indicated in the preamble of patent claim 1.
  • electroluminescent effect allows the realization of lighting devices with very great design freedom and universal applicability.
  • films are used as light sources, to which special materials (luminescent pigments) and corresponding connection electrodes are applied by means of a screen printing process.
  • the "light capacitor" thus formed is supplied with a defined alternating voltage (for example typ. 100 VAC, 400 Hz), the foil begins to emit light.
  • a defined alternating voltage for example typ. 100 VAC, 400 Hz
  • the foil begins to emit light.
  • the generation of this alternating voltage is done with a power electronic converter comparable to modern fluorescent tubes.
  • electroluminescent light capacitors have pronounced aging effects, i. During their lifetime, the luminous intensity decreases significantly at constant supply voltage. This is a major reason why such light sources are so far mostly found only in the entertainment / event area, where the light intensity is usually adjusted manually to the current requirements. In applications in the field of safety technology (such as for the escape route marking) or in automotive applications, manual intervention is usually not permitted. Rather, it is required here that the lighting system automatically guarantees a defined, constant light intensity over the entire service life.
  • the aging state of the luminescent capacitor film is also dependent on many other parameters apart from the operating time (eg also substantially on ambient temperature and humidity), a simple time-dependent specification of power, current or voltage to achieve a constant light intensity therefore works only very inadequate. There is also the risk that the actual aging is lower than corresponds to the voltage boost. The light source is then overdriven, thereby further accelerating the aging process and possibly not achieving the required overall service life.
  • the WO 2006/037363 A1 shows a method based on the evaluation of the diode flux voltage. The measurement of this voltage is carried out in a setting mode using a defined measuring current. Furthermore, in the US 5,859,658 describes a method for the aging compensation of an LED line of an LED printer, in which the differential slope of the transmission characteristic of the LEDs for the indirect determination of the light intensity is evaluated. Both methods can not be applied to electroluminescent light capacitors in the form described in each case because the DC components occurring in the operating or setting mode are inadmissible because they cause a serious, for practical applications unacceptable reduction in the life of the luminous film.
  • the change in the LED / OLED current amplitude in the setting / measuring mode is associated with a corresponding fluctuation of the light intensity. This is not a disadvantage for the application in an LED printer (light adjustment between about two pages, for example), in an application as a continuous lighting but this leads to an unwanted flicker.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and a device with which / which the light intensity of an electroluminescent light-emitting capacitor can be determined during normal continuous operation, without a special light sensor is needed.
  • This object is achieved with a method of the type mentioned in the present invention that the output voltage of the converter in addition to the operating AC voltage test signals are superimposed, the current signal and / or the voltage signal of the converter measured and the measurement results of an arithmetic circuit be fed, and the arithmetic circuit determines it from the luminous capacitor equivalent circuit parameters and determined by evaluating the luminous capacitor equivalent circuit parameters, the current luminous intensity of the luminous capacitor as a luminous intensity signal.
  • the method according to the invention it is possible to determine the light intensity of a luminous means without having to provide an external light sensor.
  • the test signals superimposed on the operating AC voltage of the converter have the form of voltage signals or changed output impedances.
  • the luminous capacitor equivalent circuit diagram parameters in the arithmetic circuit.
  • the luminous intensity of the luminous means is determined therefrom, for example with the aid of offline measurement results stored in the arithmetic circuit in the form of tables.
  • the measurement of the current signal and / or the voltage signal at the converter takes place either on the output side, ie between the converter and the lighting means, or both on the output side and on the input side, the input side being understood to be located between the converter and the energy source.
  • the arithmetic circuit is supplied with information signals of the ambient temperature and / or humidity. Since these variables strongly influence the luminous intensity of light sources such as electroluminescent light-emitting capacitors, the current luminous intensity of the light-emitting means can be determined even more precisely by taking them into account.
  • test signals superimposed on the output voltage of the converter desirably have equal-rate stochastic or periodic test signal components. Since light sources such as electroluminescent light-emitting capacitors can be destroyed by DC components, such a DC-free design of the test signals is advantageous.
  • the use of stochastic signals results in lower light disturbances and the measurement does not have to be synchronized with the useful frequency. For periodic signals, however, there must be a synchronization to the useful frequency in order to avoid beats.
  • an external desired value signal is predetermined for controlling the luminous intensity of the electroluminescent luminous capacitor, by means of which the luminous intensity signal is regulated via the output voltage of the converter. That's it possible, in addition to determining the current luminous intensity to ensure a constant value of the luminous intensity of the bulb.
  • By changing the external setpoint signal it is possible to dim the illuminant by means of the method according to the invention, ie to increase or decrease the luminous intensity of the luminous means.
  • the luminous intensity signal can be supplied to a comparator which outputs a binary signal which signals the end of the life cycle of the luminous means when the luminous intensity signal falls below a certain, predetermined threshold. This makes it possible in a simple manner, to determine the right time to replace the bulb.
  • the object of the invention is further achieved with a device of the type mentioned, which comprises at least one electrical energy source, at least one power electronic converter, at least one light source and at least one arithmetic circuit.
  • the lighting means is an electroluminescent light-emitting capacitor.
  • a comparator circuit is provided.
  • the luminous intensity signal which is determined in the arithmetic circuit, can then be supplied to this comparator circuit. If the luminous intensity signal falls below a certain threshold, a signal is generated which indicates the end of the life of the luminous means.
  • At least one sensor may be provided for measuring the ambient temperature and / or humidity.
  • Fig. 1 a schematic representation of the device according to the invention for determining the current luminous intensity of electroluminescent light-emitting capacitors by evaluation of current / voltage measurements and
  • FIGS. 2a and 2b two examples of output voltage signals of the converter with impressed test signals.
  • a light-emitting means for example, an electroluminescent light-emitting capacitor (The illuminant and the electroluminescent light-emitting capacitor equivalent to the reference numeral 1 are provided for ease of reading in the text below), powered by a power electronic converter 2 from an electrical energy source 3, wherein the output voltage of the converter 2 are superimposed specific test signals, which the determination allow the characteristic electrical characteristics of the bulb 1.
  • the test signals have the form of defined variations of the output voltage or output impedance of the converter 2.
  • the reaction of the light source to the test signals is detected by current / voltage measurement, which can be done on the input side and / or output side.
  • the measurement is carried out on the output side or on the output side and on the input side of the converter 2.
  • “Input side” here refers to the region between the converter 2 and the power source 3
  • “output side” denotes the region between the converter 2 and a consumer, in this case the lighting means. 1
  • the current / voltage signals (5/6 or 9/10) are supplied to a calculation circuit 7 which determines the characteristic electrical parameters of the luminous means 1; These parameters are, for example, the capacitance, the loss angle tan ⁇ or the impedance curve. From these parameters, it is possible to deduce the instantaneous state of aging of the luminous means and the intensity of the light generated by comparing the values with values stored in tables.
  • the arithmetic circuit 7 generates from the electrical parameters of the luminous means 1 a light intensity signal 8 which corresponds to the actual light intensity with good accuracy.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Detektion der Leuchtintensität eines Leuchtmittels (1), z.B. eines Elektrolumineszenz-Leuchtkondensators, welches über einen leistungselektronischen Konverter (2) aus einer Energiequelle (3) gespeist ist. Der Konverter-Ausgangsspannung werden spezifische Testsignale überlagert, der durch das Leuchtmittel (1) fließende Strom wird messtechnisch erfasst und einer Rechenschaltung (7) zugeführt, welche daraus charakteristische elektrische Kennwerte des Leuchtmittels (1) (z.B. den Impedanzverlauf) ableitet. Aus diesen Kennwerten kann auf den momentanen Alterungszustand des Leuchtmittels und letztlich über Tabellen oder Rechenvorschriften auf die Intensität des erzeugten Lichtes geschlossen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Detektion der Leuchtintensität von Leuchtmitteln auf Basis von Elektrolumineszenz-Leuchtkondensatoren wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben.
  • Die Anwendung des Elektrolumineszenz-Effekts ermöglicht die Realisierung von Beleuchtungseinrichtungen mit sehr großer Gestaltungsfreiheit und universeller Anwendbarkeit. Meistens werden dabei als Lichtquellen Folien verwendet, auf welche mittels Siebdruckverfahren spezielle Materialien (Leuchtpigmente) sowie entsprechende Anschlusselektroden aufgebracht sind. Wird der so gebildete "Leuchtkondensator" mit einer definierten Wechselspannung (z.B. typ. 100VAC, 400Hz) gespeist, beginnt die Folie Licht zu emittieren. Die Erzeugung dieser Wechselspannung geschieht mit einem leistungselektronischen Konverter vergleichbar wie bei modernen Leuchtstoffröhren.
  • Leider weisen Elektrolumineszenz-Leuchtkondensatoren ausgeprägte Alterungseffekte auf, d.h. während ihrer Lebensdauer geht die Leuchtintensität bei konstanter Speisespannung deutlich zurück. Dies ist ein wesentlicher Grund, warum derartige Lichtquellen bisher meist nur im Entertainment-/Event-Bereich anzutreffen sind, wo die Lichtintensität meist manuell an die augenblicklichen Anforderungen eingeregelt wird. Bei Applikationen im Bereich der Sicherheitstechnik (etwa zur Fluchtweg-Kennzeichnung) oder bei Automotive-Anwendungen sind manuelle Eingriffe aber meist unzulässig. Vielmehr ist hier gefordert, dass das Beleuchtungssystem über die gesamte Lebensdauer selbsttätig eine definierte, konstante Lichtintensität garantiert.
  • Nach dem derzeitigen Stand der Technik sind Verfahren bekannt, die die Alterung der Leuchtfolie dadurch auszugleichen versuchen, dass die vom Konverter erzeugte Speisespannung proportional zur Betriebszeit angehoben wird. Ein solches Verfahren für Leuchtdioden (LEDs) ist beispielsweise in der WO 02/ 082416 A1 beschrieben.
  • Der Alterungs-Zustand der Leuchtkondensator-Folie ist jedoch außer von der Betriebszeit auch noch von vielen anderen Parametern abhängig (z.B. auch wesentlich von Umgebungstemperatur und -feuchte), eine einfache zeitabhängige Vorgabe von Leistung, Strom oder Spannung zur Erreichung einer gleich bleibenden Lichtintensität funktioniert deshalb nur sehr unzulänglich. Zudem besteht dabei auch die Gefahr, dass die tatsächliche Alterung geringer ist, als es der Spannungsanhebung entspricht. Das Leuchtmittel wird dann übersteuert, der Alterungsprozess dadurch weiter beschleunigt und die geforderte Gesamt-Lebensdauer gegebenenfalls nicht erreicht.
  • Eine Alternative zur vorstehend beschriebenen "gesteuerten" (open-loop Betrieb) Alterungskompensation wäre die Verwendung eines Sensors, mit dem die tatsächliche Lichtintensität des Leuchtmittels erfasst und damit der Konverter so nachgeregelt wird, dass sich eine gleich bleibende Intensität über den gesamten Lebensdauerzyklus der Folie ergibt (closedloop Betrieb). Eine solche Methode ist z.B. in der WO 2005/055185 A1 beschrieben. Allerdings ist diese Methode wenig praxisgerecht, weil die Anordnung des Lichtsensors am Leuchtmittel sowie die notwendige Verkabelung aufwendig und teuer sind.
  • Aus der Ansteuerung von Anzeigedisplays auf Basis organischer Leuchtdioden (OLEDs) sind Methoden zur indirekten Alterungskompensation bekannt. Die WO 2006/037363 A1 zeigt ein Verfahren, das auf der Auswertung der Dioden-Fluss-Spannung beruht. Die Messung dieser Spannung erfolgt dabei in einem Einstell-Modus unter Anwendung eines definierten Messstromes. Weiters ist in der US 5,859,658 ein Verfahren zur Alterungskompensation einer LED-Zeile eines LED-Druckers beschrieben, bei dem die differenzielle Steigung der Durchlasskennlinie der LEDs zur indirekten Bestimmung der Lichtintensität ausgewertet wird. Beide Verfahren können in der jeweils beschriebenen Form nicht auf Elektrolumineszenz-Leuchtkondensatoren angewendet werden, weil die im Betriebs- bzw. Einstellmode auftretenden Gleichspannungskomponenten unzulässig sind, da sie eine gravierende, für praktische Anwendungen nicht vertretbare Reduktion der Lebensdauer der Leuchtfolie bewirken. Zudem ist die Änderung der LED-/OLED-Stromamplitude im Einstell-/Mess-Modus mit einer entsprechenden Schwankung der Lichtintensität verbunden. Dies ist für die Anwendung bei einem LED-Drucker kein Nachteil (Lichtjustierung etwa zwischen zwei Druckseiten), bei einer Applikation als Dauerbeleuchtung führt dies aber zu einem unerwünschten Flackern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchem/welcher die Lichtintensität eines Elektrolumineszenz-Leuchtkondensators während des normalen Dauerbetriebs ermittelt werden kann, ohne dass ein spezieller Lichtsensor benötigt wird.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Ausgangsspannung des Konverters zusätzlich zur Betriebs-Wechselspannung Testsignale überlagert werden, das Stromsignal und/oder das Spannungssignal des Konverters gemessen und die Messergebnisse einer Rechenschaltung zugeführt werden, und die Rechenschaltung daraus Leuchtkondensator-Ersatzschaltbild-Parameter bestimmt und mittels Auswertung der Leuchtkondensator-Ersatzschaltbild-Parameter die aktuelle Leuchtintensität des Leuchtkondensators als Leuchtintensitäts-Signal ermittelt.
  • Dank des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Lichtintensität eines Leuchtmittels zu ermitteln ohne einen externen Lichtsensor vorsehen zu müssen. Die der Betriebs-Wechselspannung des Konverters überlagerten Testsignale haben dabei die Form von Spannungssignalen oder geänderten Ausgangsimpedanzen. Je nachdem werden dann entweder Strom- oder Spannungssignale des Konverters bzw. des Leuchtmittels gemessen und daraus in der Rechenschaltung die Leuchtkondensator-Ersatzschaltbild-Parameter bestimmt. Bei der Auswertung der Leuchtkondensator-Ersatzschaltbild-Parameter wird aus diesen beispielsweise mit Hilfe von in der Rechenschaltung in Form von Tabellen abgelegten Offline-Messergebnissen die Leuchtintensität des Leuchtmittels ermittelt.
  • Günstigerweise erfolgt die Messung des Stromsignals und/oder des Spannungssignals am Konverter entweder ausgangsseitig, also zwischen Konverter und Leuchtmittel, oder sowohl ausgangsseitig als auch eingangsseitig, wobei eingangsseitig als zwischen Konverter und Energiequelle gelegen zu verstehen ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens werden der Rechenschaltung Informationssignale der Umgebungstemperatur und/oder -feuchte zugeführt. Da diese Größen die Leuchtintensität von Leuchtmitteln wie Elektrolumineszenz-Leuchtkondensatoren stark beeinflussen, kann durch ihre Berücksichtigung die aktuelle Leuchtintensität des Leuchtmittels noch präziser ermittelt werden.
  • Die Testsignale, die der Ausgangsspannung des Konverters überlagert werden, weisen günstigerweise gleichanteilsfreie stochastische oder periodische Testsignalkomponenten auf. Da Leuchtmittel wie beispielsweise Elektrolumineszenz-Leuchtkondensatoren durch Gleichanteile zerstört werden können, ist eine solche gleichanteilsfreie Ausgestaltung der Testsignale von Vorteil. Bei Anwendung von stochastischen Signalen kommt es zu geringeren Lichtstörungen und die Messung muss nicht mit der Nutzfrequenz synchronisiert werden. Bei periodischen Signalen muss es allerdings eine Synchronisation zur Nutzfrequenz geben, um Schwebungen zu vermeiden.
  • Vorteilhafterweise wird zur Regelung der Leuchtintensität des Elektroluminiszenz-Leuchtkondensators ein externes Sollwert-Signal vorgegeben, anhand dessen das Leuchtintensitäts-Signal über die Ausgangsspannung des Konverters geregelt wird. Damit ist es möglich, zusätzlich zur Ermittlung der aktuellen Leuchtintensität einen konstanten Wert der Leuchtintensität des Leuchtmittels sicherzustellen. Durch Veränderung des externen Sollwert-Signals ist es möglich, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens das Leuchtmittel zu dimmen, also die Leuchtintensität des Leuchtmittels zu erhöhen oder zu senken.
  • Günstigerweise kann das Leuchtintensitäts-Signal einem Komparator zugeführt werden, der ein Binärsignal ausgibt, das das Ende des Lebensdauer-Zyklus des Leuchtmittels signalisiert, wenn das Leuchtintensitäts-Signal eine bestimmte, vorgegebene Schwelle unterschreitet. Damit ist es auf einfache Weise möglich, den richtigen Zeitpunkt zum Auswechseln des Leuchtmittels zu bestimmen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiters mit einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art gelöst, die zumindest eine elektrische Energiequelle, zumindest einen leistungselektronischen Konverter, zumindest ein Leuchtmittel sowie zumindest eine Rechenschaltung umfasst. Mit einer solchen Vorrichtung lässt sich das oben beschriebene Verfahren durchführen. Günstigerweise handelt es sich bei dem Leuchtmittel um einen Elektrolumineszenz-Leuchtkondensator.
  • Es ist von Vorteil, wenn weiters eine Komparatorschaltung vorgesehen ist. Das Leuchtintensitäts-Signal, das in der Rechenschaltung ermittelt wird, kann dann dieser Komparatorschaltung zugeführt werden. Wenn das Leuchtintensitäts-Signal eine gewisse Schwelle unterschreitet, wird ein Signal generiert, welches das Ende der Lebensdauer des Leuchtmittels anzeigt.
  • Günstigerweise kann weiters zumindest ein Sensor zur Messung der Umgebungstemperatur und/oder -feuchte vorgesehen sein.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigt:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der aktuellen Leuchtintensität von Elektrolumineszenz-Leuchtkondensatoren durch Auswertung von Strom-/Spannungs-Messwerten und
  • Fign. 2a und 2b zwei Beispiele für Ausgangsspannungssignale des Konverters mit eingeprägten Testsignalen.
  • Gemäß der Grundidee der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie in Fig. 1 dargestellt, wird ein Leuchtmittel 1, beispielsweise ein Elektrolumineszenz-Leuchtkondensator (wobei zur einfacheren Lesbarkeit im weiteren Text das Leuchtmittel und der Elektrolumineszenz-Leuchtkondensator äquivalent mit dem Bezugszeichen 1 versehen sind), mittels eines leistungselektronischen Konverters 2 aus einer elektrischen Energiequelle 3 gespeist, wobei der Ausgangsspannung des Konverters 2 spezifische Testsignale überlagert werden, welche die Ermittlung der charakteristischen elektrischen Kennwerte des Leuchtmittels 1 ermöglichen. Die Testsignale haben dabei die Form von definierten Variationen der Ausgangsspannung oder Ausgangsimpedanz des Konverters 2. Die Reaktion des Leuchtmittels auf die Testsignale wird über Strom-/Spannungsmessung erfasst, was eingangsseitig und/oder ausgangsseitig erfolgen kann. Vorteilhafterweise wird die Messung ausgangsseitig oder ausgangs- und eingangsseitig des Konverters 2 durchgeführt. "Eingangsseitig" bezeichnet hier den Bereich zwischen dem Konverter 2 und der Energiequelle 3, "ausgangsseitig" bezeichnet den Bereich zwischen dem Konverter 2 und einem Verbraucher, in diesem Fall also dem Leuchtmittel 1.
  • Die Strom-/Spannungssignale (5/6 bzw. 9/10) werden einer Rechenschaltung 7 zugeführt, welche die charakteristischen elektrischen Parameter des Leuchtmittels 1 ermittelt; bei diesen Parametern handelt es sich beispielsweise um die Kapazität, den Verlustwinkel tanδ oder auch den Impedanzverlauf. Aus diesen Kennwerten kann auf den momentanen Alterungs-zustand des Leuchtmittels und durch Vergleich der Werte mit in Tabellen abgelegten Werten auf die Intensität des erzeugten Lichts geschlossen werden.
  • Die Rechenschaltung 7 generiert aus den elektrischen Parametern des Leuchtmittels 1 ein Lichtintensitäts-Signal 8, das der tatsächlichen Lichtintensität mit guter Genauigkeit entspricht.
  • Während des normalen Betriebes werden also der das Leuchtmittel 1 speisenden Ausgangsspannung des Konverters 2 Testsignale überlagert und über die Reaktion auf diese Testsignale (unter Auswertung des gemessenen Leuchtmittel-Stroms oder der Leuchtmittel-Spannung) wird die Lichtintensität ohne Verwendung eines eigenen Lichtsensors bestimmt. Im Detail geschieht dies wie nachfolgend beschrieben:
    • Die Anspeisung des Leuchtmittels 1 erfolgt über einen leistungselektronischen Konverter 2, der wiederum aus einer Energiequelle 3 versorgt ist. In einer Rechenschaltung 7 werden Testsignale in Form von Variationen der Ausgangsspannung oder der Ausgangsimpedanz des Konverters 2 generiert und als Steuersignal 13 dem Konverter 2 zugeführt. Die Testsignale sind dabei so gestaltet, dass sie zu keiner wahrnehmbaren Fluktuation des erzeugten Lichtes führen sowie gleichanteilsfrei sind. Neben stochastischen Testsignalen sind auch periodische Signale möglich. Strom und/oder Spannung am Konverter 2 bzw. am Leuchtmittel 1 werden über geeignete Sensoren messtechnisch erfasst und die Messsignale - Stromsignal 5, Spannungssignal 6 - werden einer elektronischen Rechenschaltung 7 zugeführt.
    • Fig. 2a zeigt einen Ausschnitt des Ausgangsspannungssignals des Konverters 2, wobei kurzzeitig in den Zeiträumen t1 bis t2 und t3 bis t4 Testsignale in Form einer Gleichspannung eingeprägt sind. Die Reaktion des Leuchtmittels 1 auf diese Spannungsvariation zeigt sich im Ausgangstrom des Konverters 2, welcher mittels eines Stromsensors gemessen und als Stromsignal 5 der Rechenschaltung 7 zugeführt wird.
    • In Fig. 2b ist als weitere Variante ein Ausschnitt des Ausgangsspannungssignals des Konverters 2 dargestellt, dem in den Zeiträumen t1 bis t2 und t3 bis t4 eine Änderung des Ausgangswiderstands eingeprägt ist. Um die Reaktion des Leuchtmittels 1 auf diese Variation der Ausgangsimpedanz zu ermitteln, wird die Spannung am Leuchtmittel 1 gemessen und als Spannungssignal 6 der Rechenschaltung 7 zugeführt.
    • Grundsätzlich sind beide Varianten gut durchzuführen, allerdings ist die in Fig. 2b dargestellte Änderung der Ausgangsimpedanz aus messtechnischer Sicht einfacher und genauer durchzuführen.
    • Die Rechenschaltung 7 berechnet nachfolgend durch korrelative Auswertung der Strom- oder Spannungs-Signale 5/6 (bzw. ersatzweise des Stromsignals 5 mit dem Steuersignal 13) charakteristische elektrische Kennwerte (etwa Parameter des Ersatzschaltbildes, wie Kapazität oder Verlustwinkel tanδ) des Leuchtmittels 1 für den augenblicklichen Betriebszustand.
    • Durch vorausgehende (Offline-)Messungen wird die Abhängigkeit der Intensität des erzeugten Lichtes 4 von den charakteristischen elektrischen Kennwerten für einen spezifischen Leuchtmittel-Typ ermittelt und in Form einer Tabelle oder als Rechenvorschrift in der Rechenschaltung 7 abgelegt. Unter Ausnutzung dieser Tabelle oder Rechenvorschrift kann durch eine Auswertung der charakteristischen elektrischen Kennwerte des aktuellen Betriebspunktes mit guter Genauigkeit auf die aktuelle Lichtintensität des Leuchtmittels 1 geschlossen werden. Am Ausgang der Rechenschaltung 7 steht letztlich ein Signal 8 zur Verfügung, das der Lichtintensität des Leuchtmittels 1 entspricht. Ein separater Lichtsensor ist nicht mehr erforderlich.
    • Als Variation des Grundprinzips ist es auch denkbar, zusätzlich zu den Strom-/Spannungs-Signalen 5/6 des Leuchtmittels 1 bzw. den ausgangsseitigen Strom-/Spannungs-Signalen 5/6 des Konverters 2 die eingangsseitigen Strom-/Spannungs-Signale 9/10 am Eingang des Konverters 2 der Rechenschaltung 7 zuzuführen. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass die üblicherweise im Ausgangsstrom enthaltene Blindkomponente (welche meist keine direkte Auswirkung auf die Lichtintensität hat) nicht mitgemessen wird und so der Wirkanteil einfacher und genauer bestimmt werden kann.
    • Weiters ist es von Vorteil bzw. erhöht es die Genauigkeit des Verfahrens, wenn der in der Rechenschaltung 7 hinterlegten Auswertetabelle auch Informationssignale 12, 12' über aktuelle Umgebungsbedingungen (z.B. Temperatur und/oder Feuchte) zur Verfügung gestellt werden, die durch entsprechende Sensoren 17, 17' ermittelt werden.
    • Das Lichtintensitäts-Signal 8 kann nun extern weiterverarbeitet werden, wird aber vorteilhafterweise auch so genutzt, dass es dem Konverter 2 zugeführt wird und dieser seine Ausgangsspannung so nachregelt, bis das Lichtintensitäts-Signal 8 einem extern vorgegebenen Referenz-Signal 14 entspricht. Damit kann ohne Verwendung eines Lichtsensors sichergestellt werden, dass die Leuchtintensität des Leuchtmittels 1 immer einem gewünschten Wert entspricht. Weiters wird neben der Ermittlung der aktuellen Leuchtintensität zusätzlich ein sensorlos geregelter Betrieb des Leuchtmittels ermöglicht.
    • Alternativ ist es aber auch möglich, das von der Rechenschaltung 7 generierte Lichtintensitäts-Signal 8 nur einer Komparatorschaltung 15 zuzuführen, deren binäres Ausgangssignal 16 einer externen Einrichtung bei Unterschreiten eines definierten Mindestpegels das Lebensdauer-Ende des Leuchtmittels 1 signalisiert. Das Signal kann damit zur Signalisierung des Lebensdauer-Endes des Leuchtmittels verwendet werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Leuchtintensität eines Elektrolumineszenz-Leuchtkondensators (1), welcher über einen leistungselektronischen Konverter (2) aus einer Energiequelle (3) gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsspannung des Konverters (2) zusätzlich zur Betriebs-Wechselspannung Testsignale überlagert werden, das Stromsignal (5, 9) und/oder das Spannungssignal (6, 10) des Konverters (2) gemessen und die Messergebnisse einer Rechenschaltung (7) zugeführt werden, und die Rechenschaltung (7) daraus Leuchtkondensator-Ersatzschaltbild-Parameter bestimmt und mittels Auswertung der Leuchtkondensator-Ersatzschaltbild-Parameter die aktuelle Leuchtintensität des Leuchtkondensators (1) als Leuchtintensitäts-Signals (8) ermittelt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Stromsignals (5, 9) und/oder des Spannungssignals (6, 10) am Konverter (2) entweder ausgangsseitig, also zwischen Konverter (2) und Leuchtkondensator (1), oder sowohl ausgangsseitig als auch eingangsseitig, also zwischen Konverter (2) und Energiequelle (3), erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechenschaltung (7) Informationssignale (12) der Umgebungstemperatur und/oder -feuchte zugeführt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Testsignale gleichanteilsfreie stochastische oder periodische Testsignalkomponenten aufweisen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Leuchtintensität des Elektroluminiszenz-Leuchtkondensators (1) ein externes Sollwert-Signal (14) vorgegeben wird, anhand dessen das Leuchtintensitäts-Signal (8) über die Ausgangsspannung des Konverters (2) geregelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtintensitäts-Signal (8) einem Komparator (15) zugeführt wird, der ein Binärsignal (16) ausgibt, das das Ende des Lebensdauer-Zyklus des Leuchtmittels signalisiert, wenn das Leuchtintensitäts-Signal (8) eine bestimmte Schwelle unterschreitet.
  7. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine elektrische Energiequelle (3), zumindest einen leistungselektronischen Konverter (2), zumindest ein Leuchtmittel sowie zumindest eine Rechenschaltung (7) umfasst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Leuchtmittel um einen Elektrolumineszenz-Leuchtkondensator (1) handelt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass weiters zumindest eine Komparatorschaltung (15) vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (17, 17') zur Messung der Umgebungstemperatur und/oder -feuchte vorgesehen ist.
EP08450038A 2008-03-19 2008-03-19 Leuchtenintensitäts-Detektion bei Elektrolumineszenz-Invertern Withdrawn EP2104400A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08450038A EP2104400A1 (de) 2008-03-19 2008-03-19 Leuchtenintensitäts-Detektion bei Elektrolumineszenz-Invertern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08450038A EP2104400A1 (de) 2008-03-19 2008-03-19 Leuchtenintensitäts-Detektion bei Elektrolumineszenz-Invertern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2104400A1 true EP2104400A1 (de) 2009-09-23

Family

ID=39708432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08450038A Withdrawn EP2104400A1 (de) 2008-03-19 2008-03-19 Leuchtenintensitäts-Detektion bei Elektrolumineszenz-Invertern

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP2104400A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005116964A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Pelikon Limited Driving electroluminescent displays
WO2006063937A1 (de) * 2004-12-14 2006-06-22 Schreiner Group Gmbh & Co. Kg Helligkeitssensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005116964A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Pelikon Limited Driving electroluminescent displays
WO2006063937A1 (de) * 2004-12-14 2006-06-22 Schreiner Group Gmbh & Co. Kg Helligkeitssensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006040711B4 (de) Schaltung zum Regeln einer LED mit Temperaturausgleich
AT516703B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur steuerung der lichtabgabe
DE10354987A1 (de) Hochgenauigkeitsbeleuchtungssteuerung für PWM-getriebene Lampe
EP2596682B1 (de) Steuervorrichtung und verfahren zur detektion einer lastart
AT518059B1 (de) Lampentyperkennung durch leistungsfaktorkorrekturschaltung
EP2357410A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur auf Ionisationsstrommessung basierenden Flammenerkennung
EP2329685A2 (de) Gerät und verfahren zum betrieb von leuchtmitteln
DE602005005095T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zustandsüberwachung von LEDs
WO2010060458A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum detektieren einer defekten oled
DE102013224760B4 (de) Treiberschaltung und Verfahren zum Betrieb einer dimmbaren LED-Strecke in einem Dimmbereich mit zwei Bereichen
DE102008036992B4 (de) System und Verfahren zum Regeln der Helligkeit in einem Raum
DE102009014998A1 (de) Dimmbares Betriebsgerät und Beleuchtungssystem zur Erhöhung der Lebenserwartung bei LEDs und OLEDs
DE102013202573B3 (de) Induktiver Näherungsschalter
EP2104400A1 (de) Leuchtenintensitäts-Detektion bei Elektrolumineszenz-Invertern
DE102010055296A1 (de) Leuchtmittel mit Farbortdimmung
DE102009055048A1 (de) Betrieb organischer Leuchtdioden mittels Pulsweitemodulation
AT504356B1 (de) Leuchtintensitäts-detektion bei elektrolumineszenz-leuchtkondensatoren
EP2368410A1 (de) Verfahren und betriebsgerät zum betreiben eines leuchtmittels mit geregeltem strom
DE202009001708U1 (de) Niedervolt Beleuchtungssystem und Regelschaltung zur Verwendung in einem Niedervolt Beleuchtungssystem
WO2016156030A1 (de) Schaltungsanordnung zum betreiben zumindest einer ersten und genau einer zweiten kaskade von leds
EP3244703A1 (de) Verfahren zur helligkeitsregelung von innenraumbeleuchtungsmitteln sowie beleuchtungsregelsystem
EP2777131B1 (de) Betriebsgerät mit notlichtbetrieb
EP2474206B1 (de) Cosinus (phi) - korrektur bei strom- oder leistungsgeregelten betriebsgeräten für leuchtmittel
DE102015215659B4 (de) LED-Leuchte und Verfahren zum Ansteuern einer LED-Leuchte
AT14309U1 (de) Treiberschaltung

Legal Events

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

AKX Designation fees paid
REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090324