EP2119324A1 - Verfahren zum bestimmen eines crestfaktors eines lampenstroms einer elektrischen lampe - Google Patents

Verfahren zum bestimmen eines crestfaktors eines lampenstroms einer elektrischen lampe

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EP2119324A1
EP2119324A1 EP07703787A EP07703787A EP2119324A1 EP 2119324 A1 EP2119324 A1 EP 2119324A1 EP 07703787 A EP07703787 A EP 07703787A EP 07703787 A EP07703787 A EP 07703787A EP 2119324 A1 EP2119324 A1 EP 2119324A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crest factor
lamp
variable
operating variable
value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07703787A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Mudra
Richard Pfaller
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
Osram 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 Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2119324A1 publication Critical patent/EP2119324A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H05B41/282—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
    • H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2858—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions
    • 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
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • 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 invention relates to a method for determining a crest factor of a lamp current of an electric lamp, in which at least one operating parameter of the lamp is ⁇ represents is.
  • an oscillation can typically develop in the lower area of the dimming area, in particular in the lower third of the dimming area, which results from the interplay of the lamp characteristic curve, resonant circuit and regulation.
  • This area also referred to as the "frequency inversion” area, is particularly noticeable during a start-up phase of amalgam lamps, and under extreme ambient temperatures, such a "frequency inversion” area is also observed with mercury lamps.
  • This oscillation causes a strong modulation of the lamp current with frequencies of 30 Hz to 10 kHz and is usually not recognizable as optical instability. However, the high crest factor of the lamp current caused thereby can have severe damage to the electric lamp and a life-shortening effect.
  • this range of the crest factor is attempted by suitably selecting the resonant circuit and regulation to keep small.
  • the damaging effect of the high crest factor is reduced by increased lamp filament heating.
  • either the range of the permissible ambient temperature for dimming operation is restricted or the permissible dimming range is reduced at extreme ambient temperatures.
  • the full dimming function is released only after a predetermined period of time after switching on, in order thereby to bridge the ramp-up phase.
  • the present invention has for its object to be able to perform a Crest regimenbetician little effort and easy.
  • a crest factor of a lamp current of an electric lamp is determined and possibly changed.
  • At least one operating variable of the electric lamp is set or regulated.
  • a setpoint is specified and the crest factor of the operating variable is determined.
  • the setpoint value is used as the mean value for this determination of the crest factor of the operating variable and, depending on the crest factor of the operating variable, the crest factor of the lamp current correlated with this crest factor of the operating variable is determined.
  • a predetermined setpoint is explicitly for the crest factor determination used, wherein provide this desired value the mean value or the effective value in behaves ⁇ nis peak to rms value of the crest factor represents ⁇ . It is therefore no longer required and is not deduce to-gCode controller variables in a complex andscienceansocili ⁇ ger way but it can be accessed directly on the controller variables.
  • the regulation of the operating variable, insbeson ⁇ particular a controlled variable is preferably carried out by a standardized digital loop control settings. Compared to analog embodiments can thus be accessed directly and explicitly to the controller variables and an explicit and direct Bestim ⁇ tion the crest factor based on these data can then be explicitly known.
  • the operating variable is a controlled variable of the Lam ⁇ pe, which is controlled by a control unit for the lamp ⁇ di rectly and thus directly set. It is so ⁇ diagnosed with a crest factor of the controlled variable and from ⁇ dependence from that of the Correlated with this crest factor of the lamp current is then determined.
  • the operating variable is a correlated with the controlled variable auxiliary variable, which is set by the control unit indirectly via the setting of the controlled variable.
  • An auxiliary variable is so-characterized by the fact that it is not adjusted directly and immediately by the Rege ⁇ averaging unit, but also the auxiliary variable can be changed due to the adjustment of the control variable.
  • the crest factor of the lamp current is changed by changing the crest factor of the operating quantity.
  • the crest factor of the operating variable is preferably changed as a function of a comparison with at least one reference crest factor of the operating variable.
  • At least one comparison is made gleichsschwellwert depending on the target value with which the actual value is vergli ⁇ Chen and when it exceeds the threshold value comparison ⁇ by the actual value of the crest factor of the operating variable is changed.
  • a crest factor excess is thus detected from a nominal-actual comparison of the existing control variables or the existing auxiliary quantities.
  • a maximum and a minimum comparison threshold value are preferably formed and compared with the actual value. Exceeding these comparison thresholds or limits then corresponds to exceeding the maximum permissible crest factor. In a particularly cost-poor way, as are ⁇ obtained by the crest factor of the company size and are therefore very easy to determine the crest factor of the lamp current.
  • the comparison threshold is preferably correlated with a ticket ⁇ mean value of the crest factor.
  • the comparison ⁇ threshold value can be formed with a multiplier and an offset.
  • the crest factor is changed by a change in the desired value of the operating variable.
  • a change in the desired value of the operating variable Through this pre ⁇ hens as can explicitly a setpoint value changed ⁇ changed and re-defined. Depending on this newly set setpoint, the further control of the electric lamp then takes place.
  • the change in the crest factor is effected by a change in the control variable which can be controlled explicitly by the control unit, in particular by the change in the regulator properties of the controller of the control unit. A change of the desired value of said variable ⁇ or in particular, the controlled variable is not performed here.
  • the change in the target ⁇ value of said variable and at the same time the change is performed egg ner regulating property of a controller of the control unit when the maximum crest factor.
  • the former can be done on the one hand, for example, by changing the dimming position and the second by adapting the controller parameter or the controller parameters.
  • Reglerparamter or regulators property such as the strengthening of a re ⁇ geldifferenz can be called between a target and an actual value of a comparator.
  • the operation amount is preferably carried Lampenbrenn- the voltage, the discharge current, the lamp power, the lamp resistance or the phase angle, which is different from the reactive part active component, CHARACTERI ⁇ Siert. These explicit quantities allow a new way of detecting the lamp current crest factor from already existing control variables or auxiliary quantities.
  • FIG. 2 shows a flow chart for determining a crest factor of a lamp current of an electric lamp.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a scarf ⁇ tion arrangement is shown, which is designed for operating an electric lamp 2, which is designed as a fluorescent lamp.
  • a lamp circuit 1 of a ballast is shown, which is electrically connected to the lamp 2.
  • the lamp circuit 1 has a half-bridge inverter 11, which is electrically connected to an output with an inductor 12.
  • the inductor 12 is further electrically connected to a first lamp filament 21 of the lamp 2.
  • the inductance 12 has an electrical connection to a capacitor, which in the exemplary embodiment is designed as a starting capacitor 13a.
  • the ignition capacitor 13a can also be designed as an element of a voltage divider circuit for lamp voltage measurement, which can also be realized as a resistor divider circuit.
  • the lamp circuit 1 comprises a subcircuit 14a, which is designed to detect a lamp power of the lamp 2.
  • the subcircuit 14a is connected to the half-bridge inverter 11 for this purpose.
  • the subcircuit 14a is connected to a digital control unit 15.
  • a further capacitor which is in the exemplary embodiment being formed as a half-bridge capacitor 13b ⁇ , connected to a second lamp filament 22nd
  • the sub-circuits 14b, 14c and 14d indicated in more detail by the following ⁇ are not, or not necessarily intermittent, so that 13b has an electrical connection to Massepo ⁇ potential in this first-mentioned embodiment of the half-bridge capacitor.
  • the digital formed in the embodiment Rege ⁇ averaging unit 15 is further provided with the Halbschenwech- selrichter 11 are electrically connected.
  • the circuit arrangement shown in Fig. 1 is designed to determine and limit a crest factor of a lamp current.
  • control unit 15 is designed for the explicit and immediate regulation of at least one controlled variable and, moreover, for the crest factor evaluation.
  • the lamp burning voltage characterizing signal is transmitted gene. With the subcircuit 14b thus a lamp-burning voltage detection is possible.
  • the third subcircuit 14c is provided which is connected to the half-bridge capacitor 13b on the one hand and the control unit 15 on the other hand.
  • the third subcircuit 14c is designed for phase angle detection or lamp current detection.
  • the fourth subcircuit 14d is provided, which is connected to the second lamp filament 22 and the control unit 15.
  • the fourth sub-circuit 14d is designed to detect the lamp resistance.
  • a lamp circuit 1 is formed with only one of the four sub-circuits 14a to 14d.
  • the sub-circuit 14a to 14d provided in the lamp scarf ⁇ device 1, whose controlled parameter detected directly as the control variable by the control unit 15 who can ⁇ .
  • the partial circuits 14a to 14d may be formed as Messwerterfas ⁇ ser, which is designed for detecting an analog quantity and to digital conversion of this size.
  • the digital signal is then transmitted to the integrated crizungsein ⁇ 15th Likewise, however, it can also be provided that the digital conversion of the analogically detected variable is carried out only in the control unit 15.
  • the sub-circuits 14a to 14d depending ⁇ can be realized as a microprocessor, or comprise a microprocessor.
  • one of the sub-circuits 14a to 14d and the control unit 15 are implemented in a microprocessor or having a microprocessor. The determination and adjustment of the crest factor of a lamp current can then be completely digital depending on the configuration.
  • Fig. 2 is a schematic flow diagram of a Sig ⁇ nalhnes when performing a crest factor determination and crest factor limiting a lamp current is shown.
  • a target value of a driving Be ⁇ size is predetermined.
  • this may be the Lam ⁇ pen juice when the sub-circuit 14a is provided in the embodiment of FIG. 1.
  • the desired value of the controlled variable directly controllable by the control unit 15 is determined therefrom on the basis of the predetermined components of the lighting system.
  • This target value which is value of the controlled variable in the embodiment of SOIL
  • the control unit 15 be ⁇ known and is stored in this and dependent on the setpoint ⁇ sem the electric power is regulated according to the step S2.
  • the output of the integrated crizungsein ⁇ 15 is applied to the circuit part I and controlled the lamp power accordingly.
  • the control unit 15 comprises a comparator 16 which the target value and the actual value of the controlled variable ver ⁇ like and the control difference of a unit portion 15b, egg ⁇ linear regulator, the control unit 15 transmits.
  • the controller and the sub-unit 15b is configured with its own controller sheep ⁇ th eg. For amplifying the difference regulator.
  • this actual value is transmitted to the crest factor evaluation of the controlled variable, in the exemplary embodiment of the lamp power, to a subunit 15a of the control unit 15.
  • the setpoint value is also transmitted to this subunit 15a, and the crest factor of the controlled variable is determined by using the setpoint value as mean value in this determination of the crest factor of the controlled variable.
  • ⁇ comparison threshold values are formed dependent on the desired value. In the exemplary embodiment, a maximum and a minimum comparison threshold are formed. A comparison threshold is correlated with a crest factor of the crest factor.
  • the actual value is compared with theticiansschwell notes and depending on exceeding thewheresschwelleptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptept
  • the control unit 15 for the direct control of the parameter of the lamp output is formed. If only the subcircuit 14b is provided in the circuit arrangement according to FIG. 1, then only the lamp burning voltage can be detected by it. However, this represents a parameter which can not be regulated directly by the control unit 15. Nevertheless, this lamp operating voltage can also here according to a step S6 then be used as an auxiliary variable handlingge ⁇ Given that a crest factor of the lamp voltage is determined.
  • the crest factor of the lamp current which is correlated with this crest factor of the lamp power voltage, can be determined and, if appropriate, according to the method described above. go, when exceeding a change in the crest factor be brought about to the effect that according to the step S4, the predetermined setpoint is changed or preferably in addition a controller property of the subunit 15b according to step S5 is changed.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Crestfaktors eines Lampenstroms einer elektrischen Lampe (2), bei dem zumindest eine Betriebsgröße der Lampe (2) eingestellt wird, wobei für die Betriebsgröße ein Sollwert vorgegeben wird und der Crestfaktor der Betriebsgröße bestimmt wird, wobei der Sollwert als Mittelwert bei dieser Bestimmung des Crestfaktors der Betriebsgröße zugrunde gelegt wird, und abhängig von dem Crestfaktor der Betriebsgröße der mit diesem korrelierte Crestfaktor des Lampenstroms bestimmt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Bestimmen eines Crestfaktors eines Lampenstroms einer elektrischen Lampe
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Crestfaktors eines Lampenstroms einer elektrischen Lampe, bei dem zumindest eine Betriebsgröße der Lampe einge¬ stellt wird.
Stand der Technik
Beim Dimmen von elektrischen Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen mit elektronischen Vorschaltgeräten, kann sich typischerweise im unteren Bereich des Dimmbereichs, insbesondere im unteren Drittel des Dimmbereichs, eine Schwingung ausbilden, die sich durch das Zusammenspiel von Lampenkennlinie, Resonanzkreis und Regelung ergibt. Dieser Bereich, welcher auch als „Frequenzumkehr"-Bereich bezeichnet wird, tritt besonders stark während einer Hochlaufphase von Amalgam-Lampen auf. Unter extremen Umgebungstemperaturen wird ein derartiger „Frequenzumkehr"- Bereich auch bei Quecksilber-Lampen beobachtet. Diese Schwingung bewirkt eine starke Modulation des Lampenstroms mit Frequenzen von 30 Hz bis 10 kHz und ist zu- meist nicht als optische Instabilität erkennbar. Der da¬ durch verursachte hohe Crestfaktor des Lampenstroms kann jedoch für die elektrische Lampe eine starke Schädigung sowie eine lebensdauerverkürzende Auswirkung haben.
Um den Betrieb mit hohem Lampenstromcrestfaktor zu ver- meiden wird versucht, diesen Bereich des Crestfaktors durch geeignete Auswahl von Resonanzkreis und Regelung klein zu halten. Die schädigende Wirkung des hohen Crestfaktors wird durch erhöhte Lampenwendelheizung verringert. Des Weiteren wird entweder der Bereich der zulässigen Umgebungstemperatur für den Dimmbetrieb einge- schränkt oder der zulässige Dimmbereich bei extremen Umgebungstemperaturen reduziert. Darüber hinaus ist es auch bekannt, dass bei einigen Betriebsgeräten, insbesondere elektronischen Vorschaltgeräten, für Amalgam-Lampen die volle Dimm-Funktion erst nach einer vorgegebenen Zeitdau- er nach dem Einschalten freigegeben wird, um dadurch die Hochlaufphase zu überbrücken.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Crestfaktorbestimmung aufwandsarm und einfach ausführen zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merk¬ male nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Crestfak- tor eines Lampenstroms einer elektrischen Lampe bestimmt und gegebenenfalls verändert. Zumindest eine Betriebsgrö- ße der elektrischen Lampe wird eingestellt bzw. geregelt. Für die Betriebsgröße wird ein Sollwert vorgegeben und der Crestfaktor der Betriebsgröße wird bestimmt. Der Sollwert wird als Mittelwert bei dieser Bestimmung des Crestfaktors der Betriebsgröße zugrunde gelegt und abhän- gig von dem Crestfaktor der Betriebsgröße wird der mit diesem Crestfaktor der Betriebsgröße korrelierte Crestfaktor des Lampenstroms bestimmt. Bei dem Verfahren wird somit ein vorgegebener Sollwert explizit auch für die Crestfaktorbestimmung herangezogen, wobei dieser Sollwert den Mittelwert bzw. den Effektivwert im Verhält¬ nis von Spitzenwert zu Effektivwert des Crestfaktors dar¬ stellen. Es ist somit nicht mehr erforderlich, nicht zu- gängliche Reglergrößen in aufwändiger und fehleranfälli¬ ger Weise abzuleiten sondern es kann direkt auf die Reglergrößen zugegriffen werden.
Bevorzugt wird die Regelung der Betriebsgröße, insbeson¬ dere einer Regelgröße, durch eine digitale Regelungsein- heit durchgeführt. Im Vergleich zu analogen Ausgestaltungen kann somit direkt und explizit auf die Reglergrößen zugegriffen werden und eine explizite und direkte Bestim¬ mung des Crestfaktors anhand dieser explizit bekannten Daten kann dann erfolgen.
Bevorzugt ist die Betriebsgröße eine Regelgröße der Lam¬ pe, welche durch eine Regelungseinheit für die Lampe di¬ rekt und somit unmittelbar eingestellt wird. Es wird so¬ mit ein Crestfaktor dieser Regelgröße bestimmt und in Ab¬ hängigkeit von dem wird dann der mit diesem korrelierte Crestfaktor des Lampenstroms bestimmt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Betriebsgröße eine mit der Regelgröße korrelierte Hilfsgröße ist, welche durch die Regelungseinheit indirekt über die Einstellung der Regelgröße eingestellt wird. Eine Hilfsgröße ist so- mit dadurch charakterisiert, dass sie durch die Rege¬ lungseinheit nicht direkt und unmittelbar eingestellt wird, sondern aufgrund der Einstellung der Regelgröße auch die Hilfsgröße verändert werden kann.
Bevorzugt wird der Crestfaktor des Lampenstroms durch Verändern des Crestfaktors der Betriebsgröße verändert. Bevorzugt wird der Crestfaktor der Betriebsgröße abhängig von einem Vergleich mit zumindest einem Referenz- Crestfaktor der Betriebsgröße verändert.
Bevorzugt wird abhängig vom Sollwert zumindest ein Ver- gleichsschwellwert gebildet, mit dem der Istwert vergli¬ chen wird und bei einem Überschreiten des Vergleichs¬ schwellwertes durch den Istwert wird der Crestfaktor der Betriebsgröße verändert. Eine Crestfaktorüberschreitung wird somit aus einem Soll-Ist-Vergleich der vorhandenen Regelgrößen oder der vorhandenen Hilfsgrößen erfasst. Bevorzugt werden hierbei abhängig vom Sollwert ein maxima¬ ler und ein minimaler Vergleichsschwellwert gebildet und diese mit dem Istwert verglichen. Die Überschreitung dieser Vergleichsschwellwerte bzw. Grenzwerte entspricht dann einer Überschreitung des maximal zulässigen Crestfaktors . In besonders aufwandsarmer Weise kann da¬ durch der Crestfaktor der Betriebsgröße erhalten werden und dadurch auch sehr einfach der Crestfaktor des Lampenstroms bestimmt werden.
Bevorzugt wird der Vergleichsschwellwert mit einem Schei¬ telwert des Crestfaktors korreliert. Der Vergleichs¬ schwellwert kann mit einen Multiplikator und einem Offset gebildet werden.
Bevorzugt wird der Crestfaktor durch eine Veränderung des Sollwerts der Betriebsgröße verändert. Durch diese Vorge¬ hensweise kann explizit ein vorgegebener Sollwert verän¬ dert und neu vorgegeben werden. Abhängig von diesem neu eingestellten Sollwert erfolgt dann die weitere Regelung der elektrischen Lampe. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Veränderung des Crestfaktors durch eine Veränderung der explizit durch die Regelungseinheit regelbaren Regelgröße, insbesondere durch die Änderung der Reglereigenschaften des Reglers der Regelungseinheit erfolgt. Eine Veränderung des Soll¬ werts der Betriebsgröße bzw. insbesondere der Regelgröße wird hier nicht durchgeführt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Veränderung des Soll¬ werts der Betriebsgröße und zugleich die Veränderung ei- ner Reglereigenschaft eines Reglers der Regelungseinheit beim Überschreiten des maximalen Crestfaktors durchgeführt wird. Erstgenanntes kann einerseits beispielsweise durch eine Änderung der Dimmstellung und Zweitgenanntes durch eine Anpassung des Reglerparameters oder der Reg- lerparameter erfolgen. Als Reglerparamter bzw. Reglereigenschaft kann beispielsweise die Verstärkung einer Re¬ geldifferenz zwischen einem Soll- und einem Istwert an einem Vergleicher genannt werden.
Bevorzugt wird die Betriebsgröße durch die Lampenbrenn- Spannung, den Entladungsstrom, die Lampenleistung, den Lampenwiderstand oder den Phasenwinkel, welcher den Blindanteil vom Wirkanteil unterscheidet, charakteri¬ siert. Diese expliziten Größen ermöglichen eine neue Art der Erfassung des Lampenstromcrestfaktors aus bereits vorhandenen Regelgrößen oder Hilfsgrößen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zum Erfassen und Einstellen eines Crestfaktors; und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zum Bestimmen eines Crestfak- tors eines Lampenstroms einer elektrischen Lampe.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Schal¬ tungsanordnung gezeigt, welche zum Betreiben einer elektrischen Lampe 2, welche als Leuchtstofflampe ausgebildet ist, ausgebildet ist. In der Schaltungsanordnung ist eine Lampenschaltung 1 eines Vorschaltgeräts gezeigt, welches mit der Lampe 2 elektrisch verbunden ist.
In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung sind vier verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Nachfolgend wird zunächst die Realisierung des ersten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Lampenschaltung 1 weist einen Halbrückenwechselrichter 11 auf, welcher mit einem Ausgang mit einer Induktivität 12 elektrisch verbunden ist. Die Induktivität 12 ist des Weiteren mit einer ersten Lampenwendel 21 der Lampe 2 elektrisch verbunden. Darüber hinaus weist die Induktivität 12 eine e- lektrische Verbindung zu einem Kondensator auf, welche im Ausführungsbeispiel als Zündkondensator 13a ausgebildet ist. Der Zündkondensator 13a kann auch als Element einer Spannungsteilerschaltung zur Lampenspannungsmessung ausgebildet sein, welche auch als Widerstandsteilerschaltung realisiert sein kann.
Des Weiteren umfasst die Lampenschaltung 1 eine Teilschaltung 14a auf, welche zum Erfassen einer Lampenleistung der Lampe 2 ausgebildet ist. Die Teilschaltung 14a ist dazu mit dem Halbrückenwechselrichter 11 verbunden. Darüber hinaus ist die Teilschaltung 14a mit einer digitalen Regelungseinheit 15 verbunden.
Des Weiteren ist ein weiterer Kondensator, welcher im Ausführungsbeispiel als Halbrückenkondensator 13b ausge¬ bildet ist, mit einer zweiten Lampenwendel 22 verbunden.
Im erläuterten ersten Ausführungsbeispiel sind die nach¬ folgend noch näher bezeichneten Teilschaltungen 14b, 14c und 14d nicht oder nicht zwingenderweise vorhanden, so dass bei dieser erstgenannten Ausführung der Halbrückenkondensator 13b eine elektrische Verbindung zu Massepo¬ tenzial aufweist.
Die im Ausführungsbeispiel digital ausgebildete Rege¬ lungseinheit 15 ist des Weiteren mit dem Halbrückenwech- selrichter 11 elektrisch verbunden. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung ist zum Bestimmen und Begrenzen eines Crestfaktors eines Lampenstroms ausgebildet.
Die Regelungseinheit 15 ist einerseits zur expliziten und unmittelbaren Regelung zumindest einer Regelgröße und darüber hinaus zur Crestfaktorauswertung ausgebildet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist nur die Teil¬ schaltung 14b vorgesehen. Diese zweite Teilschaltung 14b ist mit dem Zündkondensator 13a einerseits und mit der Regelungseinheit 15 andererseits verbunden.
Im Signalpfad zwischen der Induktivität 12 und der ersten Lampenwendel 21 sowie im Signalpfad zwischen der Indukti¬ vität 12 bis zur zweiten Teilschaltung 14b wird ein die Lampenbrennspannung charakterisierendes Signal übertra- gen. Mit der Teilschaltung 14b ist somit eine Lampen- brennspannungserfassung möglich.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist nur die dritte Teilschaltung 14c vorgesehen, welche mit dem Halbrücken- kondensator 13b einerseits und der Regelungseinheit 15 andererseits verbunden ist. Die dritte Teilschaltung 14c ist zur Phasenwinkelerfassung bzw. Lampenstromerfassung ausgebildet .
In einem vierten Ausführungsbeispiel ist nur die vierte Teilschaltung 14d vorgesehen, welche mit der zweiten Lampenwendel 22 und der Regelungseinheit 15 verbunden ist. Die vierte Teilschaltung 14d ist zur Erfassung des Lampenwiderstands ausgebildet.
Bevorzugt ist eine Lampenschaltung 1 lediglich mit einer der vier Teilschaltungen 14a bis 14d ausgebildet. Es ist jeweils die Teilschaltung 14a bis 14d in der Lampenschal¬ tung 1 vorgesehen, deren erfasster Parameter als Regelgröße direkt durch die Regelungseinheit 15 geregelt wer¬ den kann.
Die Teilschaltungen 14a bis 14d können als Messwerterfas¬ ser ausgebildet sein, welche zur Erfassung einer analogen Größe und zur digitalen Wandlung dieser Größe konzipiert ist. Das digitale Signal wird dann an die Regelungsein¬ heit 15 übertragen. Ebenso kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die digitale Wandlung der analog erfassten Größe erst in der Regelungseinheit 15 durchgeführt wird.
Vorzugsweise können die Teilschaltungen 14a bis 14d je¬ weils als Mikroprozessor realisiert sein oder einen Mikroprozessor aufweisen. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass eine der Teilschaltungen 14a bis 14d und die Regelungseinheit 15 in einem Mikroprozessor realisiert sind oder einen Mikroprozessor aufweist. Die Bestimmung und Einstellung des Crestfaktors eines Lampenstroms kann ausgestaltungsabhängig dann auch vollständig digital erfolgen .
In Fig. 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Sig¬ nalflusses beim Durchführen einer Crestfaktorbestimmung und Crestfaktorbegrenzung eines Lampenstroms gezeigt.
Gemäß einem Schritt Sl wird dabei ein Sollwert einer Be¬ triebsgröße vorgegeben. Beispielsweise kann dies die Lam¬ penleistung sein, wenn in der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 die Teilschaltung 14a vorgesehen ist.
Abhängig von der als Sollwert vorgegebenen Dimmstellung und somit der gewünschten Helligkeit der Lampe im Betrieb wird daraus der Sollwert der durch die Regelungseinheit 15 direkt regelbaren Regelgröße aufgrund der vorgegebenen Komponenten des Beleuchtungssystems bestimmt.
Dieser Sollwert, welcher im Ausführungsbeispiel der SoIl- wert der Regelgröße ist, ist der Regelungseinheit 15 be¬ kannt bzw. wird in dieser abgelegt und abhängig von die¬ sem Sollwert wird die elektrische Leistung gemäß dem Schritt S2 geregelt. Das Ausgangssignal der Regelungsein¬ heit 15 wird an den Schaltungsteil I angelegt und die Lampenleistung entsprechend geregelt.
Als Lampenleistung wird die von dem Halbrückenwechsel¬ richter 11 an die Lampe 2 abgegebene Leistung herangezo¬ gen . Dieser von dem Halbrückenwechselrichter 11 abgegebene Istwert der elektrischen Leistung wird durch die Teilschaltung 14a in einem Schritt S3, welches Bezugszeichen S3 auch das Signal, welches über die dargestellte Signal- leitung übertragen wird, darstellt, erfasst.
Die Regelungseinheit 15 umfasst einen Vergleicher 16, welcher den Sollwert und den Istwert der Regelgröße ver¬ gleicht und die Regeldifferenz einer Teileinheit 15b, ei¬ nem Regler, der Regelungseinheit 15 überträgt. Der Regler bzw. die Teileinheit 15b ist mit seinen Reglereigenschaf¬ ten bspw. zur Verstärkung der Reglerdifferenz ausgebildet.
Des Weiteren wird dieser Istwert zur Crestfaktorauswer- tung der Regelgröße, im Ausführungsbeispiel der Lampen- leistung, an eine Teileinheit 15a der Regelungseinheit 15 übertragen. Auch der Sollwert wird an diese Teileinheit 15a übertragen und der Crestfaktor der Regelgröße wird bestimmt, indem der Sollwert als Mittelwert bei dieser Bestimmung des Crestfaktors der Regelgröße zugrunde ge- legt wird. In der Teileinheit 15a werden auch Vergleichs¬ schwellwerte abhängig von dem Sollwert gebildet. Im Aus¬ führungsbeispiel wird ein maximaler und ein minimaler Vergleichsschwellwert gebildet. Ein Vergleichsschwellwert ist mit einem Scheitelwert des Crestfaktors korreliert. Der Istwert wird mit den Vergleichsschwellwerten verglichen und abhängig von einem Überschreiten der Vergleichsschwellwerte durch den Istwert kann dann ein Überschrei¬ ten des maximal zulässigen Crestfaktors des Lampenstroms bestimmt werden, welcher mit dem Crestfaktor der Regel- große korreliert ist. Der Crestfaktor der Regelgröße und somit auch der mit diesem Crestfaktor korrelierte Crestfaktor des Lampenstroms kann dann verändert bzw. begrenzt werden, indem abhängig von dieser Abweichung eine Veränderung des zugrunde gelegten Sollwerts der Regelgröße durchgeführt wird. Ebenso kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Veränderung des Sollwerts der Regelgröße, im Ausführungs¬ beispiel die Lampenleistung, auch eine Reglereigenschaft des Reglers bzw. der Teileinheit 15b unmittelbar ange- passt wird. Dies ist durch die Schritte S4 und S5 in Fig. 2 gekennzeichnet, wobei auch diese Bezugszeichen zugleich die über die dargestellten Signalleitungen übertragenen Signale der Teileinheit 15a kennzeichnen.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass nicht der Crestfaktor der Regelgröße bestimmt wird, sondern der Crestfaktor ei¬ ner Betriebsgröße, welche durch die Regelungseinheit 15 nicht direkt eingestellt werden kann. Wie bereits er¬ wähnt, ist im Ausführungsbeispiel die Regelungseinheit 15 zur direkten Regelung des Parameters der Lampenleistung ausgebildet. Ist in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 dann lediglich die Teilschaltung 14b vorgesehen, so kann durch diese lediglich die Lampenbrennspannung erfasst werden. Dies stellt jedoch einen Parameter dar, welcher nicht unmittelbar von der Regelungseinheit 15 geregelt werden kann. Dennoch kann auch hier gemäß einem Schritt S6 dann diese Lampenbrennspannung als Hilfsgröße dahinge¬ hend verwendet werden, dass ein Crestfaktor der Lampenbrennspannung ermittelt wird. In Abhängigkeit davon kann wiederum der mit diesem Crestfaktor der Lampenbrennspan- nung korrelierte Crestfaktor des Lampenstroms bestimmt werden und gegebenenfalls gemäß dem oben erläuterten Vor- gehen, bei einem Überschreiten eine Veränderung des Crestfaktors dahingehend herbeigeführt werden, dass gemäß dem Schritt S4 der vorgegebene Sollwert verändert wird oder vorzugsweise zusätzlich eine Reglereigenschaft der Teileinheit 15b gemäß Schritt S5 verändert wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen eines Crestfaktors eines Lampenstroms einer elektrischen Lampe (2), bei dem zumindest eine Betriebsgröße der Lampe (2) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die Betriebsgröße ein Sollwert vorgegeben wird und der Crestfaktor der Betriebsgröße bestimmt wird, wobei der Sollwert als Mittelwert bei dieser Bestim¬ mung des Crestfaktors der Betriebsgröße zugrunde ge- legt wird, und abhängig von dem Crestfaktor der Betriebsgröße der mit diesem korrelierte Crestfaktor des Lampenstroms bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße eine Regelgröße ist, welche durch eine Regelungseinheit (15) für die Lampe (2) direkt eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße eine mit der Regelgröße korrelierte Hilfsgröße ist, welche durch die Regelungseinheit (15) indirekt über die Einstellung der Regelgröße eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Crestfaktor des Lampenstroms durch Verändern des Crestfaktors der Betriebsgröße verändert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Crestfaktor der Betriebsgröße abhängig von einem Vergleich mit zumindest einem Referenz-Crestfaktor der Betriebsgröße verändert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom Sollwert zumindest ein Vergleichs¬ schwellwert gebildet wird, mit dem der Istwert ver- glichen wird und bei einem Überschreiten des Vergleichsschwellwertes von dem Istwert der Crestfaktor der Betriebsgröße verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichsschwellwert mit einem Scheitelwert des Crestfaktors korreliert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Crestfaktor durch eine Veränderung des Sollwertes der Betriebsgröße verändert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Crestfaktor durch eine direkte Veränderung einer Reglereigenschaft eines Reglers (15b) der Regelungs- einheit (15) verändert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße durch die Lampenbrennspannung, den Entladungsstrom, die Lampenleistung, den Lampenwiderstand oder den Phasenwinkel charakterisiert wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Betriebsgröße, insbesondere der Re¬ gelgröße, durch eine digitale Regelungseinheit (15) durchgeführt wird.
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