EP2263421A1 - Erkennung der belegung eines anschlusses eines betriebsgeräts für leuchtmittel - Google Patents

Erkennung der belegung eines anschlusses eines betriebsgeräts für leuchtmittel

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EP2263421A1
EP2263421A1 EP09726705A EP09726705A EP2263421A1 EP 2263421 A1 EP2263421 A1 EP 2263421A1 EP 09726705 A EP09726705 A EP 09726705A EP 09726705 A EP09726705 A EP 09726705A EP 2263421 A1 EP2263421 A1 EP 2263421A1
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EP
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voltage
primary winding
mains voltage
operating device
terminal
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EP09726705A
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Eduardo Pereira
Martin Huber
Michael Zimmermann
Frank Horn
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Tridonic AG
Original Assignee
Tridonic AG
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Publication date
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Publication of EP2263421B1 publication Critical patent/EP2263421B1/de
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    • 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
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    • 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
    • H05B41/2981—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2983—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal power supply 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

Definitions

  • the present invention relates to control gear or electronic ballasts that can operate different bulbs such as gas discharge lamps or LEDs.
  • the invention relates to such an operating device in which the user 'can make a specification with respect to the type, in particular the wattage (power class) of the illuminant to be operated, occupying one of several inputs, in particular by connecting a mains voltage.
  • the operating device must recognize the assignment, in particular with mains voltage and selects depending on operating parameters for a connected light source.
  • Such operating devices are often also called multi-lamp devices.
  • Electronic ballasts for gas discharge lamps can have at least two different terminals on the input side for connecting a mains voltage (one per selectable lamp type), so that the user can specify the lamp type to be operated or the wattage to be operated via the mains voltage connection.
  • the invention has for its object to provide a technique for detecting the occupation of a terminal of a control gear for lighting.
  • an electronic ballast for operating a light source, in particular a gas discharge lamp has at least two voltage connections for connecting a mains voltage.
  • the ballast has a transformer whose primary winding is connected to one of the voltage terminals. A saturation or at least an impedance change of this primary winding occurs accordingly when the mains voltage is applied to this voltage terminal. In contrast, a saturation or impedance change of this primary winding does not occur if no mains voltage is present at the voltage connection.
  • the ballast has a circuit for detecting the saturation or an impedance change of this primary winding. According to the general idea of the invention, the application of a mains voltage is carried out with potential separation.
  • the detection of the saturation or an impedance change of the primary winding can be done by evaluating the impedance of the secondary winding of the transformer, in particular by a control unit.
  • the secondary winding can be supplied with a reference voltage.
  • a power source can be used in series with the Secondary winding can be selectively turned on, and in particular selectively turned on and off.
  • a control unit can evaluate the voltage or current profile of the secondary winding.
  • the evaluation of the impedance of the secondary winding can be carried out during at least one half-wave of the mains voltage or during two or more half-cycles of the mains voltage.
  • connection of the mains voltage to the first or second voltage connection can represent a first or second logic state.
  • connection of the mains voltage to the first and second voltage connection may indicate a first or second lamp type.
  • the electronic ballast may have a memory unit for storing the determined logic state or lamp type.
  • a circuit arrangement for detecting the connection of a voltage to a voltage terminal has two connections for connecting a transformer.
  • the primary winding of the transformer is connected to the power connection.
  • a saturation or impedance change of this primary winding only occurs when the voltage is applied to the voltage connection.
  • the circuit arrangement has means for detecting the saturation or impedance change of the primary winding.
  • the circuit arrangement can preferably be designed in the form of an ASIC (application-specific integrated circuit).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • An inventive ballast preferably has two different terminals on the input side for connecting the mains voltage, so that the user can specify the wattage to be operated via the mains voltage connection.
  • a transformer is provided, whose primary winding is connected to a mains voltage connection.
  • the transformer is designed to saturate the primary winding.
  • the impedance of the secondary winding of the transformer is assessed. There are several methods for this.
  • the decisive factor is the evaluation of a parameter that depends on the impedance of the secondary winding of the transformer.
  • the evaluation can be integrated into an ASIC.
  • the secondary winding is supplied with a reference voltage.
  • a switch is selectively closed via a predetermined signal from the ASIC to the resulting voltage or current waveform evaluate. After a single decision as to which terminal is connected, the switch on the secondary side is opened. The decision regarding the wattage selected by the user via the power terminals can be saved.
  • the evaluation of the impedance on the secondary side must be sufficiently long to ensure that the evaluation is not carried out in the area of the zero crossing of the mains voltage. Preferably, for example, a period of several half-waves is evaluated.
  • the galvanic isolation between the mains voltage and the means for evaluating whether there is a mains voltage is provided by the transformer.
  • existing elementary blocks or units of an ASIC, such as comparator or power source, can be used.
  • the invention also relates to a method for detecting the occupancy of a terminal of a power supply for lamps with mains voltage, wherein the terminal is connected to a coil which is saturated when the mains voltage applied, and is detected under galvanic isolation, whether the coil is saturated ,
  • Another aspect of the invention relates to a. Method for specifying operating parameters for lighting means by occupying one of a plurality of possible terminals of a power supply for mains voltage lamps, wherein
  • the terminal is connected to a coil which is saturated when the mains voltage is applied,
  • Yet another aspect of the invention relates to a control unit for an operating device for lighting, in particular integrated circuit such as an ASIC or microprocessor.
  • Fig. 3 shows a form of the embodiment shown in Fig. 2, and
  • Fig. 4 shows a further form of the embodiment shown in Fig. 2.
  • a first embodiment of the present invention is shown schematically.
  • Fig. 1 shows an electronic ballast 1 with two inputs or mains voltage terminals 2, 3 for a mains voltage of usually 50Hz.
  • the two connection configurations for the mains voltage correspond to a respective lamp type whose external preselection is recognized by the ballast 1 according to the invention.
  • the individual lamp types may differ in particular by different operating parameters or by lamp-specific parameters, and, for example, lamp current, lamp voltage, filament voltage, filament current, ignition voltage, preheating time, etc.
  • the electronic ballast 1 is designed to adjust with respect to the operating parameters on the lamp type with a first power or rated power of 7OW or with a second power or rated power of 35W.
  • the primary winding W of a transformer T is connected in series with one of the two mains voltage terminals 2, 3 or Terminals connected.
  • the transformer T is a current transformer (CT) which is a special transformer for measuring large alternating currents.
  • the transformer T thus has a primary winding W, which measures the current through the branch of the corresponding mains voltage connection 2, 3. This current is inversely proportional to the ratio primary and secondary winding W, W reduced and measured in the circuit of the secondary winding W, wherein the transformer T provides for galvanic isolation.
  • a resistor R is provided in parallel to the secondary winding W 'of the transformer T.
  • the voltage of this resistor W ' is detected by a control unit 12 by two lines 13, 14.
  • this control unit 12 can close a mains supply of the ballast 1 via the terminal 3 and accordingly to a lamp power of 35W. Conversely, closed by the control unit 12 to a lamp power of 7OW.
  • the intermediate circuit 6 is followed by a half-bridge inverter 7, which contains two alternately clocked switch (not shown). These switches are turned on and off by the control unit 12.
  • the inverter 7 is followed by a resonant circuit 8, which is known to consist of a choke and a capacitor (not shown).
  • the inverter 7 acts as a driver circuit for the lamp and can alternatively be designed as a full-bridge inverter or other switching regulator.
  • the lamp 11 e.g. a gas discharge lamp such as in particular a low pressure or a high pressure discharge lamp (also called HID lamps, from the English term “high intensity discharge”) or one or more LEDs is connected in parallel to the capacitor of the resonant circuit 8 via outputs 9, 10 of the ballast 1.
  • the circuit parts 4 to 8 are common and known in ballasts.
  • the electronic ballast 21 is in turn provided with two terminal configurations 2, 3 and a neutral conductor 22. Depending on whether the mains voltage is connected to the first or the second mains voltage connection 2, 3, the ballast 21 is set to the lamp power 7OW or 35W.
  • a saturable transformer 23 is provided in series with the second power supply terminal 3, and the primary winding 24 of the transformer 23 is connected to the second power supply terminal 3.
  • the transformer 23 is optionally designed to saturate the primary winding 24.
  • the impedance of the primary winding changes. According to the invention, the application of a mains voltage is carried out with potential separation, to which the person skilled in the fundamentally different possibilities (optocouplers, etc.) are known.
  • a test signal generator 26 is designed to be active in the circuit of the secondary winding 25 of the transformer 23
  • a detection circuit 27 is provided for detecting whether a current at the mains voltage terminal 3 is present.
  • Test signal generator 26 and the detection circuit 27 are controlled by a controller 28.
  • 29 may preferably be a gas discharge lamp 11 such as a low pressure or high pressure discharge lamp.
  • FIG. 21 A particular form of this embodiment 21 is shown in FIG.
  • the electronic ballast 31 has correspondingly two connection configurations 2, 3 and a transformer 23 with a primary winding, which is saturated when a power supply to the terminal 3 is connected.
  • the further circuits 4 to 8 correspond to those of FIG. 1.
  • the secondary winding 25 of the transformer 23 is connected in parallel with a diode Dl, this parallel circuit in turn in series between a voltage Vo of, for example, 3.3V and the generator 26th
  • the generator 26 comprises a transistor 32 having on the base side of a voltage Vg and of a
  • Pulse generator 33 is controlled. When the transistor 32 is conductive, there is a large current on the
  • the voltage point Vg is connected to the transistor 32 through a resistor R2.
  • Two diodes D2, D3 are connected between the base of transistor 32 and ground.
  • the type of lamp can be recognized by the ballast 31, i. as can be distinguished between a connection of the mains voltage to the terminal 2 or to the terminal 3.
  • the transformer 23 and its primary winding 24 are saturated.
  • the voltage of the secondary winding 25 breaks down after reaching saturation to zero, so that at the voltage point Vc, the voltage Vo is measured.
  • the transformer can only saturate when the primary current is one exceeds certain height. This height, which may depend in particular on the core cross-section of the transformer 23, the core material or the number of turns, is selected here such that when the mains voltage is applied, the transformer 23 actually saturates.
  • control unit 12 can close to the rated power of 7OW to then operate the connected lamp 11 as a 70W lamp.
  • control unit can store this information in a memory 38.
  • Fig. 4 an alternative embodiment of the present invention is shown.
  • a ballast 41 according to this embodiment differs from the form shown in FIG merely by generating 26 the active signal and by the current detection 47.
  • the parallel to the diode Dl connected secondary winding 25 of the transformer 23 is connected on the one hand to a reference voltage Vref of, for example 3.3V and on the other hand to a positive input Vc of a comparator 42.
  • This output voltage Vout is supplied to the control unit 12, which can thus close at a 35W rated power.
  • the control unit 12 has an output 48 for controlling a switch 45 arranged in series with a current source 43.
  • the series circuit of switch 45 and current source 43 is connected between ground and the connection point between the secondary winding 25, diode Dl and comparator 42.
  • circuits and preferably the diode Dl, the switch 45, the current source 43, the comparator 42 and the control unit 12 can in an ASIC 44 and in a Application-specific Integrated Circuit integrated.

Abstract

Ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer Lampe (11), insbesondere einer Gasentladungslampe, weist auf: mindestens zwei Spannungsanschlüsse (2, 3) zum Anschluss einer Netzspannung, einen Transformator (23), dessen Primärwicklung (24) mit dem ersten Spannungsanschluss (3) verbunden ist, wobei eine Sättigung dieser Primärwicklung (24) nur dann auftritt, wenn die Netzspannung an dem ersten Spannungsanschluss (3) anliegt, und eine Schaltung zur Erkennung der Sättigung oder Impedanzänderung dieser Primärwicklung (24).

Description

Erkennung der Belegung eines Anschlusses eines Betriβbsgeräts für Leuchtmittel
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Betriebsgeräte oder elektronische Vorschaltgeräte, die unterschiedliche Leuchtmittel wie beispielsweise Gasentladungslampen oder LEDs betreiben können. Die Erfindung betrifft insbesondere ein derartiges Betriebsgerät, bei dem der Benutzer ' eine Vorgabe bzgl. des Typs, insbesondere der Wattage (Leistungsklasse) des zu betreibenden Leuchtmittels ausführen kann, in dem einen von mehren Eingängen insbesondere durch Anschluss einer Netzspannung belegt. Das Betriebsgerät muss die Belegung insbesondere mit Netzspannung erkennen und wählt davon abhängig Betriebsparameter für ein angeschlossenes Leuchtmittel.
Derartige Betriebsgeräte werden oft auch Muitilampen- Geräte genannt.
Elektronischen Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen können dabei eingangsseitig zum Anschluss einer Netzspannung wenigstens zwei unterschiedliche Klemmen aufweisen (je eine pro wählbaren Lampentyp), so der Benutzer dass über den Netzspannungsanschluss den zu betreibenden Lampentyp bzw. die zu betreibende Wattage vorgeben kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik zur Erkennung der Belegung eines Anschlusses eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel bereitzustellen.
Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der
Ansprüche gelöst, wobei sich die Kombination der Ansprüche als besonders vorteilhafte Lösung der Aufgabenstellung auszeichnet .
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben eines Leuchtmittels, insbesondere einer Gasentladungslampe, vorgesehen. Das Vorschaltgerät weist mindestens zwei Spannungsanschlüsse zum Anschluss einer Netzspannung auf. Das Vorschaltgerät weist einen Transformator auf, dessen Primärwicklung mit einem der Spannungsanschlüsse verbunden ist. Eine Sättigung oder zumindest eine Impedanzänderung dieser Primärwicklung tritt entsprechend auf, wenn die Netzspannung an diesem Spannungsanschluss anliegt. Eine Sättigung oder Impedanzänderung dieser Primärwicklung tritt dagegen nicht auf, wenn an dem Spannungsanschluss keine Netzspannung anliegt. Das Vorschaltgerät weist eine Schaltung zur Erkennung der Sättigung oder auch einer Impedanzänderung dieser Primärwicklung auf. Gemäss dem allgemeinen Gedanken der Erfindung wird das Anliegen einer Netzspannung unter Potentialtrennung durchgeführt.
Die Erkennung der Sättigung oder einer Impedanzänderung der Primärwicklung kann durch Auswertung der Impedanz der Sekundärwicklung des Transformators, insbesondere durch eine Steuereinheit, erfolgen.
Die Sekundärwicklung kann mit einer Referenzspannung versorgt werden. Eine Stromquelle kann in Serie mit der Sekundärwicklung selektiv eingeschaltet werden, und insbesondere selektiv ein- und ausgeschaltet werden. Eine Steuereinheit kann den Spannungs- bzw. Stromverlauf der Sekundärwicklung auswerten.
Die Auswertung der Impedanz der Sekundärwicklung kann mindestens während einer Halbwelle der Netzspannung oder während zwei oder mehr Halbwellen der Netzspannung durchgeführt werden.
Bei Erkennung bzw. nicht Erkennung der Sättigung oder Impedanzänderung dieser Primärwicklung kann auf das Anschließen der Netzspannung an den ersten bzw. zweiten Spannungsanschluss geschlossen werden.
Das Anschließen der Netzspannung an den ersten bzw. zweiten Spannungsanschluss kann einen ersten bzw. zweiten logischen Zustand darstellen.
Das Anschließen der Netzspannung an den ersten bzw. zweiten Spannungsanschluss kann auf einen ersten bzw. zweiten Lampentyp hindeuten.
Das elektronische Vorschaltgerät kann eine Speichereinheit zur Speicherung des ermittelten logischen Zustands bzw. Lampentyps aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Erfassung des Anschließens einer Spannung an einen Spannungsanschluss vorgesehen. Die Schaltungsanordnung weist zwei Anschlüsse zum Anschließen eines Transformators auf. Die Primärwicklung des Transformators ist mit dem Spannungsanschluss verbunden. Eine Sättigung oder Impedanzänderung dieser Primärwicklung tritt nur dann auf, wenn die Spannung an dem Spannungsanschluss anliegt. Die Schaltungsanordnung weist Mittel zur Erkennung der Sättigung oder Impedanzänderung der Primärwicklung auf.
Die Schaltungsanordnung kann vorzugsweise in Form eines ASICs (Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung) ausgestaltet sein.
Ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät weist vorzugsweise eingangsseitig zum Anschluss der Netzspannung zwei unterschiedliche Klemmen auf, so dass der Benutzer über den Netzspannungsanschluss die zu betreibende Wattage vorgeben kann.
Gemäß der Erfindung wird ein Transformator vorgesehen, dessen Primärwicklung mit einem Netzspannungsanschluss verbunden ist. Wenn Netzspannung anliegt, ist der Transformator so ausgelegt, dass die Primärwicklung gesättigt wird.
Um zu entscheiden, ob an der Klemme, die mit dem Transformator verbunden ist, tatsächlich Netzspannung anliegt, wird die Impedanz der Sekundärwicklung des Transformators beurteilt. Dazu gibt es verschiedene Verfahren. Ausschlaggebend ist also die Auswertung eines Parameters, der von der Impedanz der Sekundärwicklung des Transformators abhängt. Die Auswertung kann in einen ASIC integriert werden.
Die Sekundärwicklung wird mit einer Referenzspannung versorgt. Zur Auswertung wird selektiv über ein von dem ASIC vorgegebenes Signal ein Schalter geschlossen, um den sich dann ergebenden Spannungs- oder Stromverlauf auszuwerten. Nach der einmaligen Entscheidung, welche Klemme angeschlossen ist, wird der Schalter auf der Sekundärseite geöffnet. Die Entscheidung bzgl. der vom Benutzer über die Netzklemmen gewählten Wattage kann abgespeichert werden.
Die Auswertung der Impedanz auch der Sekundärseite muss ausreichend lang sein, um zu gewährleisten, dass nicht gerade im Bereich des Nulldurchgangs der Netzspannung die Auswertung erfolgt. Vorzugsweise wird beispielsweise ein Zeitraum von mehreren Halbwellen ausgewertet.
Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist insbesondere die durch den Transformator gegebene galvanische Isolierung zwischen Netzspannung und Mittel zur Auswertung ob eine Netzspannung vorliegt.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Mittel zur Auswertung ob eine Netzspannung vorliegt bzw. zur Erkennung des Lampentyps in einem ASIC angeordnet werden können. Dadurch können bereits vorhandene elementare Blöcke bzw. Einheiten eines ASICs, wie beispielsweise Komparator oder Stromquelle, benutzt werden.
Vorteilhaft ist es weiterhin, dass abhängig vom eingesetzten Transformator sogar kleine Ströme durch die Primärwicklung erkannt werden können.
Da der Transformator bei Sättigung betrieben wird, ist es auch vorteilhaft, dass die Verluste auf Seite der Primärwicklung gering bleiben. Die Erfindung bezieht sich auch ein auf Verfahren zur Erkennung der Belegung eines Anschlusses eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel mit Netzspannung, wobei der Anschluss mit einer Spule verbunden ist, die bei Anliegen der Netzspannung gesättigt ist, und unter galvanischer Trennung erfasst wird, ob die Spule gesättigt ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein. Verfahren zur Vorgabe von Betriebsparametern für Leuchtmittel mittels Belegung eines von mehren möglichen Anschlüssen eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel mit Netzspannung, wobei
- der Anschluss mit einer Spule verbunden ist, die bei Anliegen der Netzspannung gesättigt ist,
- unter galvanischer Trennung erfasst wird, ob die Spule gesättigt ist, und
- abhängig von der Erfassung Betriebsparameter für ein angeschlossenes Leuchtmittel verwendet werden.
Ein noch weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit für ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere integrierte Schaltung wie bspw. ein ASIC oder Microprozessor.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften werden nunmehr, bezugnehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen und anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine Form des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels, und
Fig. 4 eine weitere Form des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein elektronisches Vorschaltgerät 1 mit zwei Eingängen bzw. Netzspannungsanschlüssen 2, 3 für eine Netzspannung von üblicherweise 50Hz. Die zwei Anschlusskonfigurationen für die Netzspannung entsprechen einem jeweiligen Lampentyp, dessen externe Vorwahl vom Vorschaltgerät 1 erfindungsgemäß erkannt wird.
Die einzelnen Lampentypen können sich insbesondere durch unterschiedliche Betriebsparameter bzw. durch lampenspezifische Parameter unterscheiden, sowie zum Beispiel Lampenstrom, Lampenspannung, Wendelspannung, Wendelstrom, Zündspannung, Vorheizzeit, usw.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das elektronische Vorschaltgerät 1 dazu ausgelegt, sich hinsichtlich der Betriebsparameter auf den Lampentyp mit einer ersten Leistung bzw. Nennleistung von 7OW oder mit einer zweiten Leistung bzw. Nennleistung von 35W einzustellen.
Die Primärwicklung W eines Transformators T ist in Serie mit einem der zwei Netzspannungsanschlüsse 2, 3 bzw. Klemmen angeschlossen. Bei dem Transformator T handelt es sich insbesondere um einen Stromwandler (im Englischen CT, für „current transformator") , der einen speziellen Transformator zum Messen großer Wechselströme darstellt.
Der Transformator T hat also eine Primärwicklung W, die den Strom durch den Zweig des entsprechenden Netzspannungsanschlusses 2, 3 misst. Dieser Strom wird umgekehrt proportional zum Verhältnis Primär- und Sekundärwicklung W, W verringert und im Kreis der Sekundärwicklung W gemessen, wobei der Transformator T für eine galvanische Isolierung sorgt.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist ein Widerstand R parallel zur Sekundärwicklung W' des Transformators T vorgesehen. Die Spannung dieses Widerstands W' wird von einer Steuereinheit 12 durch zwei Leitungen 13, 14 erfasst .
Erfasst diese Steuereinheit 12 über die Messung der Spannung des Widerstands W' nun einen Strom durch die Primärwicklung W, so kann diese Steuereinheit 12 auf eine Netz-Versorgung des Vorschaltgeräts 1 über den Anschluss 3 und dementsprechend auf eine Lampenleistung von 35W schließen. Umgekehrt wird von der Steuereinheit 12 auf eine Lampenleistung von 7OW geschlossen.
Wie aus der Fig. 1 erkennbar wird die an einem der zwei Netzspannungsanschlüsse 2, 3 angeschlossene Netzspannung einem Elektromagnetischen Filter 4 (im Englischen EMI, für „electro-magnetic-interference") zugeführt. Das in Fig. 1 gezeigte Vorschaltgerät 1 enthält weiterhin einen Brückengleichrichter 5, der die vom Elektromagnetischen Filter 4 gefilterte Netzspannung gleichrichtet, und einem Gleichspannungszwischenkreis 6 zuführt.
Dem Zwischenkreis 6 ist ein Halbbrückenwechselrichter 7 nachgeschaltet, der zwei wechselweise getaktete Schalter (nicht gezeigt) enthält. Diese Schalter werden von der Steuereinheit 12 ein- und ausgeschaltet. An den Wechselrichter 7 schließt sich ein Resonanzkreis 8 an, der bekanntlich aus einer Drossel und einem Kondensator (nicht gezeigt) besteht. Der Wechselrichter 7 wirkt als Treiberschaltung für das Leuchtmittel und kann alternativ auch als Vollbrücken-Wechselrichter oder auch anderer Schaltregler ausgebildet sein.
Die Lampe 11, z.B. eine Gasentladungslampe wie insbesondere eine Niederdruck oder eine Hochdruck- Entladungslampe (auch HID-Lampen genannt, vom englischen Begriff „high intensity discharge") oder eine oder mehrere LEDs, ist parallel zum Kondensator des Resonanzkreises 8 über Ausgänge 9, 10 des Vorschaltgeräts 1 geschaltet. Die Schaltungsteile 4 bis 8 sind in Vorschaltgeräten üblich und bekannt.
In Fig. 2 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Das elektronische Vorschaltgerät 21 ist wiederum mit zwei Anschlusskonfigurationen 2, 3 sowie einem Nullleiter 22 versehen. Je nachdem, ob die Netzspannung am ersten oder am zweiten Netzspannungsanschluss 2, 3 angeschlossen ist, stellt sich das Vorschaltgerät 21 auf die Lampenleistung 7OW bzw. 35W. Ein sättigbarer Transformator 23 ist in Serie mit dem zweiten Netzspannungsanschluss 3 vorgesehen bzw. die Primärwicklung 24 des Transformators 23 ist mit dem zweiten Netzspannungsanschluss 3 verbunden. Wenn am Anschluss 3 eine Netzspannung anliegt, ist der Transformator 23 optional so ausgelegt, dass die Primärwicklung 24 gesättigt wird. Auf jeden Fall ändert sich beim Anschliessen der Netzspannung die Impedanz der Primärwicklung. Gemäss der Erfindung wird das Anliegen einer Netzspannung unter Potentialtrennung durchgeführt, wozu dem Fachmann grundsätzlich unterschiedliche Möglichkeiten (Optokoppler etc.) bekannt sind.
Ein Testsignal-Generator 26 ist dazu ausgelegt, im Kreis der Sekundärwicklung 25 des Transformators 23 ein aktives
Signal erzeugen zu können. Im Vorschaltgerät 21 ist auch eine Erkennungsschaltung 27 vorgesehen zum Erkennen, ob ein Strom am Netzspannungsanschluss 3 vorhanden ist. Der
Testsignal-Generator 26 und die Erkennungsschaltung 27 werden von einem Kontroller 28 gesteuert.
Die vom elektronischen Vorschaltgerät 21 betriebene Last
29 kann vorzugsweise eine Gasentladungslampe 11 wie beispielsweise eine Niederdruck oder Hochdruck- Entladungslampe sein.
Eine besondere Form dieses Ausführungsbeispiel 21 wird in Fig. 3 gezeigt.
Das elektronische Vorschaltgerät 31 weist entsprechend zwei Anschlusskonfigurationen 2, 3 und einen Transformator 23 mit einer Primärwicklung, die bei Anschluss einer Netzvorsorgung an der Klemme 3 gesättigt wird. Die weiteren Schaltungen 4 bis 8 übereinstimmen mit denen der Fig. 1.
Die Sekundärwicklung 25 des Transformators 23 ist mit einer Diode Dl parallel geschaltet, wobei diese Parallelschaltung wiederum in Serie zwischen einer Spannung Vo von beispielsweise 3,3V und dem Generator 26.
Der Generator 26 weist einen Transistor 32 auf, der auf der Basis-Seite von einer Spannung Vg bzw. von einem
Impulsgenerator 33 gesteuert wird. Wenn der Transistor 32 leitend ist, ergibt sich einen großen Strom auf der
Kollektor-Emitter-Strecke. Dieser Strom fließt vom
Spannungspunkt Vo über die Sekundärwicklung 25, den Transistor 32 und einen Widerstand Rl bis zur Masse.
Der Spannungspunkt Vg ist mit dem Transistor 32 über einen Widerstand R2 verbunden. Zwei Dioden D2, D3 sind zwischen der Basis des Transistors 32 und Masse angeschlossen.
Im Folgenden wird erläutert, wie der Lampentyp vom Vorschaltgerät 31 erkannt werden kann, d.h. wie zwischen einem Anschluss der Netzspannung an die Klemme 2 oder an die Klemme 3 unterschieden werden kann.
Falls das elektronische Vorschaltgerät 31 über den Netzspannungsanschluss 3 gespeist wird, werden der Transformator 23 und seine Primärwicklung 24 gesättigt. Infolgedessen bricht die Spannung der Sekundärwicklung 25 nach dem Erreichen der Sättigung auf Null zusammen, so dass am Spannungspunkt Vc die Spannung Vo gemessen wird.
Zu bemerken ist dabei, dass der Transformator nur in die Sättigung geraten kann, wenn der Primärstrom eine bestimmte Höhe überschreitet. Diese Höhe, die insbesondere vom Kernquerschnitt des Transformators 23, vom Kernmaterial oder von der Windungszahl abhängig sein kann, ist hier derart gewählt, dass bei Anliegen der Netzspannung der Transformator 23 tatsächlich in die Sättigung gerät.
Wenn hingegen am Netzspannungsanschluss 3 keine Netzspannung anliegt, d.h. wenn das Vorschaltgerät 31 über den anderen Netzspannungsanschluss 2 versorgt wird, gibt es primärseitig 24 keinen Strom. Eine sekundärseitig 25 induzierte Spannung kann sich dementsprechend entwickeln. Das Schließen des Transistors bzw. des Schalters 32 verursacht dann einen sekundärseitigen 25 Spannungsabfall, der am Spannungspunkt Vc gemessen werden kann.
Misst die Steuereinheit 12 eine Spannung Vc=Vo unter Berücksichtigung einer gewissen Toleranz, kann auf eine Lampenleistung von 35W geschlossen werden und die Lampe 11 kann mit entsprechenden Parametern betrieben werden.
Dagegen wenn eine Spannung Vc<Vo gemessen wird, kann die Steuereinheit 12 auf die Nennleistung von 7OW schließen, um dann die angeschlossene Lampe 11 auch als 70W Lampe zu betreiben.
Sobald der Lampentyp erkannt wird, kann die Steuereinheit diese Information in einem Speicher 38 abspeichern.
In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Ein Vorschaltgerät 41 gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten Form lediglich durch das Erzeugen 26 des aktiven Signals und durch die Stromerfassung 47.
Die parallel zur Diode Dl geschaltete Sekundärwicklung 25 des Transformators 23 ist einerseits mit einer Referenzspannung Vref von beispielsweise 3,3V und andererseits mit einem positiven Eingang Vc eines Komparators 42 verbunden. Ein zweiter negativer Eingang des Komparators 42 wird auf Vref/2 gesetzt, so dass bei Anschluss einer Netzspannung an der Klemme 3 der Komparator 42 eine positive Ausgangsspannung Vout=Vc- Vref/2=Vref-Vref/2=Vref/2 erzeugt. Diese Ausgangsspannung Vout wird der Steuereinheit 12 zugeführt, die somit auf eine 35W Nennleistung schließen kann.
Die Steuereinheit 12 weist einen Ausgang 48 zur Steuerung eines in Serie mit einer Stromquelle 43 angeordneten Schalters 45. Die Serienschaltung von Schalter 45 und Stromquelle 43 ist zwischen Masse und dem Verbindungspunkt zwischen Sekundärwicklung 25, Diode Dl und Komparator 42 verbunden.
Wird mit einem nicht gesättigten Transformator 23 der Schalter 45 von der Steuereinheit 12 eingeschaltet, so fließt wegen der Stromquelle 43 ein Strom durch die Sekundärwicklung 25, wodurch der Komparator-Eingang Vc unter dem Wert Vref/2 absinkt. Die sich ergebende negative Komparator-Ausgangsspannung Vout wird von der Steuereinheit erfasst. Somit kann wiederum auf das Vorhandensein einer 7OW Lampe geschlossen werden.
Verschiedene Schaltungen und vorzugsweise die Diode Dl, der Schalter 45, die Stromquelle 43, der Komparator 42 und die Steuereinheit 12 können in einen ASIC 44 bzw. in eine Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung integriert werden.

Claims

TridonicAtco Schweiz AGAnsprüche
1. Betriebsgerät (41) zum Betreiben eines Leuchtmittels (11), insbesondere einer Gasentladungslampe, aufweisend:
- mindestens zwei Spannungsanschlüssen (2, 3) zum Anschluss einer Netzspannung, und
- eine Schaltung die zur galvanisch getrennten Erkennung des Anschlusses einer Netzspannung an wenigstens einem der beiden vorzugsweise externen Spannungsanschlüsse ausgebildet ist, um davon abhängig Betriebsparameter für den Betrieb der Leuchtmittel zu wählen.
2. Betriebsgerät (41) zum Betreiben eines Leuchtmittels (11), insbesondere einer Gasentladungslampe, aufweisend:
- mindestens zwei Spannungsanschlüssen (2, 3) zum Anschluss einer Netzspannung,
- einen Transformator (23), dessen Primärwicklung (24) mit dem ersten Spannungsanschluss (3) verbunden ist, wobei eine Sättigung dieser Primärwicklung (24) nur dann auftreten kann, wenn die Netzspannung an dem ersten Spannungsanschluss (3) anliegt, und
- eine Schaltung die zur galvanisch getrennten Erkennung eines elektrischen Parameters der Primärwicklung, wie bspw. der Sättigung oder Impedanzänderung dieser
Primärwicklung (24), ausgebildet ist, um davon abhängig Betriebsparameter für den Betrieb der Leuchtmittel zu wählen.
3. Betriebsgerät (41) nach Anspruch 2, wobei die Erkennung der Sättigung oder Impedanzänderung der Primärwicklung (24) durch Auswertung der Impedanz der Sekundärwicklung (25) des Transformators (23) durch eine Steuereinheit (12) erfolgt.
4. Betriebsgerät (41) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Sekundärwicklung (25) mit einer Referenzspannung (Vref) versorgt wird, eine Stromquelle (43) in Serie mit der Sekundärwicklung (25) selektiv eingeschaltet wird, und eine Steuereinheit (12) den Spannungs- bzw. Stromverlauf der Sekundärwicklung (25) auswertet.
5. Betriebsgerät (41) nach Anspruch 3, wobei die Auswertung der Impedanz der Sekundärwicklung
(25) mindestens während einer Halbwelle der Netzspannung durchgeführt wird.
6. Betriebsgerät (41) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei bei Erkennung bzw. nicht Erkennung der Sättigung dieser Primärwicklung (24) auf das Anschließen der Netzspannung an den ersten (3) bzw. zweiten (2) Spannungsanschluss (3) geschlossen wird.
7. Betriebsgerät (41) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Anschließen der Netzspannung an den ersten (3) bzw. zweiten (2) Spannungsanschluss einen ersten bzw. zweiten logischen Zustand darstellt.
8. Betriebsgerät (41) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Anschließen der Netzspannung an den ersten (3) bzw. zweiten (2) Spannungsanschluss auf einen ersten bzw. zweiten Lampentyp hindeutet.
9. Betriebsgerät (41) nach einem der Ansprüche 6 und 7, aufweisend eine Speichereinheit (38) zur Speicherung des ermittelten logischen Zustands bzw. Lampentyps.
10. Schaltungsanordnung (44) zur Erfassung des
Anschließens einer Spannung an einen Spannungsanschluss (3) , aufweisend
- zwei Anschlüsse (46, 47) zum Anschließen eines Transformators (23), dessen Primärwicklung (24) mit dem Spannungsanschluss (3) verbunden ist, wobei eine Sättigung dieser Primärwicklung (24) nur dann auftritt, wenn die Spannung an dem Spannungsanschluss (3) anliegt, und
- Mittel zur Erkennung eines Parameters der Primärwicklung, wie bspw. der Sättigung oder der Impedanzänderung der Primärwicklung (24) .
11. Schaltungsanordnung (44) nach Anspruch 10 in Form eines ASICs (Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung) .
12. Verfahren zur Erkennung der Belegung eines Anschlusses eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel mit Netzspannung, wobei der Anschluss mit einer Spule verbunden ist, die bei Anliegen der Netzspannung gesättigt sein kann, und unter galvanischer Trennung erfasst wird, ob die Spule gesättigt ist oder eine Impedanzänderung aufgetreten ist.
13. Verfahren zur Vorgabe von Betriebsparametern für Leuchtmittel mittels Belegung eines von mehren möglichen Anschlüssen eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel mit Netzspannung, wobei
- der Anschluss mit einer Spule verbunden ist, die bei Anliegen der Netzspannung gesättigt ist,
- unter galvanischer Trennung ein Parameter der Spule erfasst wird, bspw. ob die Spule gesättigt ist, und - abhängig von der Erfassung Betriebsparameter für ein angeschlossenes Leuchtmittel verwendet werden.
14. Steuereinheit für ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere integrierte Schaltung wie bspw. ein ASIC oder Microprozessor, die zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 12 oder 13 ausgebildet ist.
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