EP2796012A1 - Verfahren, betriebsgerät und beleuchtungssystem, mit erkennung von lampen-gleichrichtungseffekt - Google Patents

Verfahren, betriebsgerät und beleuchtungssystem, mit erkennung von lampen-gleichrichtungseffekt

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EP2796012A1
EP2796012A1 EP12824791.3A EP12824791A EP2796012A1 EP 2796012 A1 EP2796012 A1 EP 2796012A1 EP 12824791 A EP12824791 A EP 12824791A EP 2796012 A1 EP2796012 A1 EP 2796012A1
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EP
European Patent Office
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lamp
threshold value
socp
voltage
rectifier effect
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EP12824791.3A
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EP2796012B1 (de
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Hans Auer
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Tridonic GmbH and Co KG
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Tridonic GmbH and Co KG
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Publication of EP2796012B1 publication Critical patent/EP2796012B1/de
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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
    • H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2855—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions

Definitions

  • the present invention relates to control gear for lamps, in particular for gas discharge lamps, as well as to a lighting system. It is an object of the invention to efficiently perform a control or a misrecognition in the operation of bulbs.
  • a first aspect of the invention relates to a method for operating at least one luminous means, such as, for example, a gas discharge lamp, starting from a clocked circuit.
  • a measurement signal which reproduces a first electrical parameter with respect to the luminous means operation is compared with a threshold value.
  • the threshold value can be set as a function of a rectifier effect having the luminous means.
  • a further aspect of the invention relates to a method for operating at least one luminous means, such as. Gas discharge lamp, starting from a clocked circuit. To detect a fault condition of the operation of the bulb is a measurement signal, the one reproduces electrical parameter with respect to the lighting mode, with a. Threshold compared.
  • the threshold value can be set as a function of the DC component of the luminous flux.
  • Another aspect of the invention relates to a method for operating at least one light source, such as. Gas discharge lamp.
  • a rectifier effect of the light source such as. Gas discharge lamp.
  • Illuminant is determined such that from a comparison of this rectifier effect reproducing value (Sbase) with a threshold value (SEOL +) an error state (EOL) is derivable ableitba.
  • the determined rectifier effect is taken into account when monitoring another fault condition.
  • Another aspect of the invention relates to a control circuit, in particular ASIC or microcontroller, which is designed for such a method.
  • Another aspect of the invention relates to an operating device for lighting means, in particular for gas discharge lamps, comprising such
  • Control circuitry Another aspect of the invention relates to a lighting system, comprising a control unit and at least one such preferably connected via a bus line such operating device. Another aspect of the invention relates to a circuit for operating a luminous means, such as. Gas discharge lamp, comprising a half-bridge or full bridge circuit for providing a
  • a measurement signal which reproduces a first electrical parameter with regard to the luminous means operation is compared with a threshold value.
  • the threshold value can be set as a function of a rectifier effect having the luminous means.
  • the rectifier effect can be detected by directly or indirectly monitoring a rectifier effect parameter.
  • the rectifier effect parameter can map the voltage dropping at the light source, the luminous flux, the luminous flux impedance and / or the power consumed by the luminous means.
  • the rectifier effect can be detected by directly or indirectly monitoring a rectifier effect parameter.
  • the rectifier effect parameter can reflect the DC voltage dropping on the lamp or the unbalance of the lamp current.
  • the threshold may be adjustable such that a variation of the rectifier effect parameter results in a corresponding variation of the threshold.
  • the threshold may be adjustable at each clock or period of the clocked circuit.
  • a detected change in the rectifier effect parameter may result in the adjustment of the threshold in the next clock of the clocked circuit.
  • the maximum permissible change of the threshold value can be limited.
  • An error condition can be triggered as soon as the rectifier effect parameter reaches or reaches several times.
  • the measurement signal can reproduce the current through a switch of the clocked circuit, and be compared to detect an overcurrent with a threshold value.
  • the threshold can be used to detect a dead reset of a switch of the clocked circuit.
  • the threshold value can serve to detect a capacitive operation of the luminous means.
  • Figure 1 is a schematic representation of a
  • FIG. 1 shows the time course of
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the adaptation of the threshold value according to the present invention.
  • FIG. 4 shows a filter according to the invention.
  • a filter according to the invention First of all, a first exemplary embodiment of a measuring circuit for an operating device 1 for at least one lighting means will be explained schematically with reference to FIG. 1.
  • the AC line voltage is fed via a filter 8 to an AC / DC converter 7.
  • the AC line voltage is converted into a DC voltage and to a higher. Voltage, preferably between 300V and 400V, set. This is accordingly also at the storage capacitor 6.
  • the AC / DC converter 7 may include a rectifier and also an active (PFC) circuit (clocked by a switch controlled by a control unit or formed by a charge pump circuit (Active or Passive Valley Fill)).
  • An inverter 2 in this case a half-bridge, alternately drives the switches Q1 and Q2, preferably power transistors. This is used to provide a supply voltage for at least one light-emitting element 4.
  • the luminous element or luminous means can be a gas discharge lamp, but also any other type of luminaire, for example an LED or OLED or LED / OLED arrangement.
  • the load 5 including the light-emitting element 4 and further necessary for the pre-circuit electrical components, only indicated.
  • the half-bridge current is detected via a measuring resistor R102 in series with the lower-potential switch Q2 of the half-bridge.
  • the lamp voltage is detected via a resistor divider R104.
  • Both measurement signals are preferably fed via a single pin SDV_lamp a control circuit 3, preferably an ASIC.
  • a control circuit 3 preferably an ASIC.
  • any other form of integrated circuit, such as a microcontroller or hybrid solution, or a conventional (discrete) circuit may be used as an alternative to the ASIC.
  • the ASIC 3 also controls the AC / DC converter and the clock frequency of the half bridge 2.
  • the pin SDV_lamp is therefore an addition of the voltages of the lamp voltage resistance divider R104 and the measuring resistor R102.
  • the ASIC 3 has an internal constant current source A. This supplies the incoming signal with a DC level, so that negative voltages at the pin SDVlamp are avoided.
  • an external current source in the simplest case one to a supply voltage (for example the bus voltage or
  • the signal of the half-bridge current has a regular time interval, preferably one-half
  • lamp voltage error conditions are relatively slow phenomena, while the error conditions in the half-bridge current with a relatively large amplitude and for a short time occur.
  • an overcurrent for example at throttle saturation in the lamp ignition process or an overcurrent during lamp operation, can be determined.
  • a capacitive operation of the lamp and an EOL effect (end of lamp life) of the lamp can be detected.
  • the attenuation of the AC component of the lamp voltage takes place in the circuit of FIG. 1, regardless of their DC component.
  • the AC component is attenuated more than the DC component.
  • the capacitor C10X serves as a filter for the AC component.
  • the DC component is less damped relative to the AC component.
  • the lamp voltage are filtered out, so that the detected signal at the input SDV Lamp is composed of the DC voltage component of the lamp voltage and the half-bridge current.
  • the DC component of the lamp voltage can be measured, while in the phase in which a half-bridge current flows, the half-bridge current is detected, taking into account the determined DC voltage component of the lamp voltage.
  • the AC signal of the half-bridge current can be used, for example, to identify a saturation of the throttle as well as to detect an overcurrent, a capacitive operation or for preheat control.
  • the ignition detection for example, additionally monitors whether the throttle is no longer in saturation. It can also be an ignition control, in which the throttle is driven to saturation. Ignition of an ignition-deficient or defective lamp will cause the circuit to saturate as the frequency is pushed very close to resonance). In case of saturation can at least one half-bridge switch is opened earlier, but preferably the next switching clock is initiated with the previous switch-on time. The omission of the saturation, or a high ignition current, can also be used as an ignition detection signal
  • the half-bridge current and / or the lamp current can be detected. So that the lamp current 'can be used for a measurement during preheating, it requires a special pre-circuit, so that even when preheating this lamp current can be measured.
  • the lamp current signal can be measured at the point "lamp voltage”.
  • the half-bridge current can be detected via the measuring voltage at the half-bridge shunt R101:
  • - can be a half-bridge current measurement and / or Lampenstromme 'Ssung to "closed loop” control (ie, control with, closed loop) of the
  • Lamp power or the preheating energy can be used.
  • a measurement to detect the lamp filaments based on the transmitted preheating, or the filament are performed.
  • a lamp detection can be performed.
  • a "relamp” detection can be carried out, that is, whether a (new) lamp has been used, namely on the behavior of the output circuit
  • a half-bridge current measurement and / or lamp current measurement can be used for fault detection: It may increase the risk of saturation be reduced during ignition or too high a current even during operation.
  • a half-bridge current measurement and / or lamp current measurement can be used to control the current.
  • the half-bridge current can also be used to control the heating energy, in particular the preheating energy.
  • the lamp current can be used to control the lamp power or to control the preheat energy.
  • Ignition or an overvoltage in the load circuit can be detected on the basis of the voltage measurement.
  • a voltage measurement can be used for the end-of-life detection of the lamp.
  • Detection of the heating wire can be carried out, for example in the presence of an additional DC path from the bus voltage via a helix. As a result, it can also be recognized whether a lamp is used at all.
  • a "relamp" detection can be performed, i.e. a new lamp has been inserted.
  • the heating coils of the lamp 4 are first preheated.
  • the half-bridge 2 generates an AC voltage which is above the resonant frequency of the resonant circuit.
  • the resulting voltage is too low to cause the ignition of the lamp 4.
  • the pin SDVI Lamp may be located at that time in the standby state, if any of the measurements described above is claimed, such as, a lamp filament detection or Vorloomregelung.
  • the ignition of the lamp 4 is achieved by gradually increasing the on-time of the two switches Q1 and Q2 of the inverter. Accordingly, the operating frequency of the inverter is reduced. .
  • the internal current source A can also be realized as a stepwise switchable current source or as a parallel connection of two current sources. As a result, different currents to compensate for a DC offset can be impressed by the internal power source A and Thus, during the different phases of operation different compensations or
  • Abschaltrialkeiten be achieved.
  • a lower current can be set for the internal current source A, so that a lower sensitivity can be set according to the expected high voltages.
  • the detection of errors such as the detection of the EOL effect can be activated depending on the operating state of the lamp or the circuit.
  • the following is an example of a method for avoiding overcurrent in lamp ignition.
  • the heating coils are preheated.
  • switch Q1 of the inverter is closed.
  • Switch Q2 is open at this time.
  • the switch Ql is opened again.
  • t R it is preferably half the period of the current operating frequency of the inverter, but it may also be a shorter period of time.
  • the switch Q2 is closed. There may be a delay time t D between the opening of the switch Q 1 and the closing of the switch Q 2.
  • the signal applied to .Pin SDV lamp is measured. If it is above a threshold value iamp peak (pk), the lamp is supplied with an excessively high current.
  • a threshold value iamp peak (pk) the lamp is supplied with an excessively high current.
  • an inadmissible high current only when the threshold has been exceeded several times, for example five times.
  • the increase in the current can also be assessed and an inadmissibly high rise can be used as an additional assessment criterion.
  • the signal to be analyzed in the ASIC must always take into account the signal of the lamp replacement voltage.
  • the signal of the lamp voltage from the ASIC must be compensated analogously without delay.
  • the switch Q2 For returning the half-bridge current to permissible ranges, the switch Q2 is now opened again immediately. This is equivalent to an increase in the current switching frequency.
  • the actual operating frequency of the inverter is not changed.
  • the process is instead repeated with keeping the current operating frequency, preferably after a dead time, by a return to the step of closing the switch Ql.
  • the voltage applied to pin SEV lamp signal is below a threshold value Vi amp _peak (pk) is located, the switch Q2 is again opened after the time t R. However, the switch Q2 can also be opened again in a time t ⁇ t R. In a subsequent step, the duty cycle t R is increased. Thus, the operating frequency of the inverter is reduced.
  • the process is repeated several times in succession. There may be a delay time t D between the steps of opening and closing the switches.
  • the inadmissible state may occur that the lamp is operated capacitively. In this state, a current flows through the switch when switching on. This can destroy the switch. Furthermore, in capacitive operation, the regulation of the lamp by the ASIC no longer works.
  • the following example shows a method of avoiding capacitive operation of the lamp.
  • a gradient measurement is made here between the phase of the lamp voltage and the half-bridge current. (Instead of the lamp voltage, it is also possible to monitor another voltage in the load circuit, for example the voltage across the choke or via a transformer, if present).
  • the lamp is in normal operation. At least two measurements are now taken at successive times on the SDVi amp pin. The measurements are samples. The measurements are taken at a time when switch Q2 has just not been opened.
  • the difference of the at least 2 measurements is then calculated.
  • the measuring process is repeated several times. However, the possibility also exists after a time interval, or only after the change of parameters, e.g. the lamp dimming, make another measurement.
  • the dead time is preferably a predetermined value, but it is also conceivable to use an adaptive method for determining the dead time. For example, an extension of the dead time would be possible with a single or renewed occurrence of a capacitive operation.
  • the dead time can also be adjusted by measuring and checking the half-bridge current shortly before switching on the switch Q2 (ie while a current is already flowing through the free-wheeling diode from the switch Q2). With an impermissible value for the half-bridge current, the dead time can be increased and thus the switch Q2 can be protected from an overcurrent or an overload.
  • a comparison of the current value is made before turning off switch Q2 with a threshold.
  • Another measurement S2 is made immediately after switching on switch Ql.
  • the threshold is compared with the difference Sl - S2. If the difference Sl - S2 is greater than the threshold, then there is an inductive operation of the lamp. This operation is permissible. It will jump back and the measurement process repeated. However, it is also possible to make a measurement again only after a time interval, or only after the change of parameters, eg the lamp dimming.
  • the driving frequency of the half-bridge is subsequently increased.
  • the lamp operation returns to the inductive branch of the resonance curve.
  • the lamp is turned off.
  • a counter x can be used, which is increased by one.
  • the value of the counter x is compared with a reference value.
  • the DC component of the lamp voltage can be easily monitored.
  • FIG. 2 shows the time profile of different signals or voltages within the operating device 1.
  • the signal Vgs / Ql indicates the gate-source voltage or the control voltage of the higher-potential switch Ql of the inverter 2.
  • the signal Vgs / Q2 is the gate-source voltage or the control voltage of the potential-low Switch Q2. Both switches are turned on and off periodically. In each period TP, each switch Q1, Q2 is turned on once. The higher-potential switch Q1 is turned on at a time TO, T4 and turned off again at a later time Tl. The potential-low switch Q2 is turned on at a time T2 and turned off again at a later time T3. Between switching off one of the switches and turning on the other switch, there is preferably a delay time T2-T1 and T4-T3.
  • the control voltages Vgs / Ql, Vgs / Q2 for the switches are preferably PWM signals.
  • the voltage Vds / Q2 between drain and source is also shown in FIG.
  • this voltage Vds / Q2 is at a low voltage level, preferably zero.
  • this voltage Vds / Q2 rises to a constant value and, after switching off the higher-potential switch Ql, it again drops to the low voltage level.
  • the signal SDEOL corresponds to the signal SDV Lamp described above, which is present at the pin of ASIC and which represents the measurement of the half-bridge current and the lamp voltage.
  • a rectifier effect can be deduced.
  • this effect is detected on the basis of the signal SDEOL, for example if the DC component of the lamp voltage is higher than a first threshold value SEOL +.
  • a rectifier effect is detected if the DC component of the lamp voltage is smaller than a second threshold value SEOL-.
  • the rectifier effect can occur, for example, on older gas discharge lamps or fluorescent lamps and lead to an overload of the operating device 1. Because of the uneven emission surfaces of the two
  • Lamp electrodes may then be higher in one direction than in the other over the gas discharge path of the gas discharge lamp lamp current flowing in one direction.
  • the fluorescent lamp then acts in a similar way to a rectifier, preferentially passing the lamp current in one direction while being less well transmitted in the opposite direction.
  • a slower occurring rectifier effect is detected according to the invention. This is done e.g. by means of the signal SDEOL, in which the value of this signal SDEOL is detected during the switch-off time of the higher-potential switch Q1 or during the switch-on time of the low-potential switch Q2.
  • the only measured DC component of the signal SDEOL indeed comes from the lamp voltage during this period. If the measured value of the DC lamp voltage is not between the two prescribed threshold values SEOL + and SEOL-, an inadmissible rectifier effect is detected and appropriate measures are taken.
  • the rectifier effect can also be recognized by the fact that asymmetries in the lamp current occur. An excessive asymmetry would then lead to a fault condition.
  • a monitoring signal so can also serve the lamp current.
  • the measurement of the lamp current takes place with the aid of the above-described signal SDVI lamp .
  • This signal SDVI lamp is connected to a pin of the ASIC present, to which the measurement of the half-bridge current, the lamp voltage and the lamp current are supplied.
  • a measuring resistor (not shown) may be provided for measuring the lamp current.
  • a current shift occurring between individual lamp branches due to the rectifier effect can also be detected by evaluating the impedance or the power of the lamp 4, the impedance or the power being measured in a known manner.
  • the above-described method for avoiding overcurrent is carried out with the aid of the signal SDEOL.
  • the lamp current is compared with a threshold for the lamp current SOCP. If the measured lamp current exceeds this threshold SOCP, an error condition OCP (Overcurrent Protection) is triggered, i. too high a current flows through the resistor in series with the lower-potential switch of the half-bridge.
  • OCP Overcurrent Protection
  • this threshold value for the lamp current SOCP is set as a function of a detected rectifier effect.
  • the DC component of the lamp voltage Sbase is taken into account when setting the threshold value for the lamp current SOCP. If the DC lamp voltage Sbase increases, the control circuit 3 causes the threshold value for the lamp current SOCP to increase.
  • the threshold value SCCD for the error state as well. one capacitive state, and the threshold for the switching of the switches of the half-bridge inverter at zero voltage state adjusted according to the DC lamp voltage.
  • FIG 3 shows an exemplary embodiment of the adaptation of the threshold value SOCP for the detection of an error state due to an excessively high current through the potential-low switch Q2.
  • the low-potential switch Q2 of the half-bridge is turned on and off once per period TP.
  • a period can also be called a clock.
  • the control circuit 3 measures a DC lamp current of 0. At the same time, the control circuit 3 performs overcurrent monitoring. For this purpose, as already described, it compares the current through the switch Q2 with the set threshold SOCP / 0. Since no DC lamp voltage has been measured, the threshold for detecting an overcurrent in the second period remains the same.
  • a DC lamp voltage ⁇ 1 is measured.
  • This value is taken into account according to the invention for adapting the threshold value SOCP.
  • the threshold SOCP is increased accordingly, preferably to SOCP / 0 + ⁇ 2. It can be seen from FIG. 3 that the adaptation of the threshold value SOCP preferably already takes place one period after the detection of a DC lamp voltage. As soon as a variation of the DC lamp voltage is measured by the control circuit 3, in the next clock or in the next Period of threshold SOCP adjusted and recalculated.
  • a variation ⁇ 1 in the DC lamp voltage causes the new threshold value to be changed by the value ⁇ 2.
  • the threshold increases or decreases in accordance with the variation of the DC lamp voltage.
  • ⁇ 2 ⁇ 1.
  • the variation ⁇ 2 of the threshold SOCP is a function of the variation ⁇ 1 of the DC lamp voltage.
  • the invention thus preferably proposes to detect a multiplicity of possible fault states during operation of a gas discharge lamp at a pin of an ASIC.
  • the detection on different pins is also provided.
  • Half-bridge inverter to detect at zero voltage state. Meanwhile, the thresholds for OCP and CCD as well as optional other errors such as saturation or switching at zero voltage setting and adaptive are set.
  • the corresponding thresholds (SOCP, SCCD) may be changed in the subsequent cycle.
  • a shutdown due to an OCP, CCD, and / or another fault condition is dependent on a DC lamp voltage.
  • the shutdown can be done only at a higher (SOCP / 0 + ⁇ 2) or even at a much lower switch current (OCP state).
  • the DC lamp voltage also called baseline or zero line in FIG. 2, or this level is at the same time also the level which is set in relation to the error states EOL with the non-relative but absolute threshold values SEOL +, SEOL-.
  • interference can also be coupled in, for example by timing other switches in the operating device, PFC switches, heating switches, etc.
  • a further development of the invention thus proposes such short-term disturbances in the adaptation of the various Threshold values SOCP, SCCD should be ignored or not taken into account as far as possible. According to the invention, such disturbances are taken into account only stepwise or clockwise to a certain extent in which, in the course of the adaptation, a maximum variation of a threshold per cycle is determined.
  • the threshold values SOCP, SCCD are adaptively changed in such a way that the coupling of the disturbances due to misinterpretation can be prevented from leading to premature switching off of the half-bridge or of the operating device.
  • the filter 170 prevents such abrupt changes in the DC lamp voltage from leading to undesired error conditions OCP, CCD.
  • the detected signal of the pin SDV lamp is supplied to the filter, for example via a low-pass filter.
  • an analog-to-digital converter (174) may detect and relay the signal.
  • An input comparator 171 feeds an increment-decrement counter 172.
  • a sampling unit 173 is preferably clocked with the clocked inverter 2, e.g. at a period of 50 ps. The sampling unit 173 provides the adaptation for the threshold values SOCP, SCCD to the output of the filter 170.
  • the input and output signals INPUT, OUTPUT of the filter 170 are shown in Figs.
  • the input signal INPUT preferably corresponds to the detected DC component of the lamp voltage or outputs this value again.
  • the output signal OUTPUT corresponds to the adjusted threshold value SOCP, SCCD or Variation of the threshold ⁇ 2 or reflects these values.
  • the maximum variation of the threshold value SOCP, SCCD is limited for each cycle.
  • the filter 170 limits e.g. the variation to the value 1 for each cycle.
  • the threshold values can increase or decrease by a maximum of 1.
  • the values for the input and output signals indicated in FIGS. 5, 6 are preferably voltages in volts.
  • the value of the output signal rises rapidly, ie already after 0.0025 s, to the predetermined input value of 50. Thereafter, the output signal and thus also the threshold value SOCP, SCCD remain stable at the desired value.
  • the short-term disturbance thus has no negative influence on the error detection OCP, CCD.
  • the adaptive tracking of the threshold values SOCP, SCCD proposed by the invention is particularly advantageous in a state in which a certain EOL contribution is already provided, but the EOL switch-off thresholds SEOL +, SEOL- have not yet been reached.
  • the DC offset of the lamp voltage may be subject to certain fluctuations. However, according to the present invention, it is contemplated that these variations adaptively result in the corresponding shift of the turn-off threshold SOCP, SCCD in the next cycle.
  • a possible DC offset at the input SDV lamp can be determined already in the phase before the ignition of the lamp and then taken into account in the operation of the lamp, ie after ignition, in the evaluations of the measurements and when setting the thresholds ,

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels (4), wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung (2), wobei zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des Leuchtmittels (4) ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert (SOCP) verglichen wird, der Schwellenwert (SOCP) abhängig von einem das Leuchtmittel (4) aufweisende Gleichrichtereffekt einstellbar ist.

Description

VERFAHREN, BETRIEBSGERÄT UND BELEUCHTUNGSSYSTEM, MIT
ERKENNUNG VON LAMPEN- GLEICHRICHTUNGSEFFEKT
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Betriebsgeräte für Leuchtmittel, insbesondere für Gasentladungslampen, sowie auf ein Beleuchtungssystem. Es ist Aufgabe der Erfindung, in effizienter Weise eine Regelung oder eine Fehlerkennung beim Betrieb von Leuchtmitteln durchzuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung besonders vorteilhaft weiter.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung. Zur Erkennung eines Zustands, insbesondere eines Fehlerzustands, des Betriebs des Leuchtmittels wird ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert ist abhängig von einem das Leuchtmittel aufweisende Gleichrichtereffekt einstellbar. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung. Zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des Leuchtmittels wird ein Messsignal, das einen elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem. Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert ist abhängig von dem Gleichanteil der Leuchtmittelspannung einstellbar.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe. Ein Gleichrichtereffekt des
Leuchtmittels wird derart ermittelt, dass aus einem Vergleich eines diesen Gleichrichtereffekt wiedergebenden Wertes (Sbase) mit einem Schwellenwert (SEOL+) ein Fehlerzustand (EOL) ableitba ist. Der ermittelte Gleichrichtereffekt wird beim Überwachen eines weiteren Fehlerzustands berücksichtigt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuerschaltung, insbesondere ASIC oder Mikrokontroller, die für ein derartiges Verfahren ausgelegt ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere für Gasentladungslampen, aufweisend eine derartige
Steuerschaltung. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem, aufweisend eine Steuereinheit und wenigstens ein damit vorzugsweise über eine Busleitung verbundenes derartiges Betriebsgerät. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Schaltung zum Betrieb eines Leuchtmittels, wie bspw. Gasentladungslampe, aufweisend eine Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltung zur Bereitstellung einer
Versorgungsspannung für das wenigstens eine Leuchtmittel, und eine Steuerschaltung zur Regelung des Betriebs der Leuchtmittel und/oder Fehlererkennung. Zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des Leuchtmittels wird ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert ist abhängig von einem das Leuchtmittel aufweisende Gleichrichtereffekt einstellbar. Diese Aspekte könne folgendermaßen weitergebildet werden.
Der Gleichrichtereffekt kann durch direkte oder indirekte Überwachung eines Gleichrichtereffekt-Parameters erfasst werden. Der Gleichrichtereffekt-Parameter kann die am Leuchtmittel abfallende Spannung, der Leuchtmittelstrom, die Leuchtmittelimpedanz und/oder die vom Leuchtmittel bezogene Leistung abbilden.
Der Gleichrichtereffekt kann durch direkte oder indirekte Überwachung eines Gleichrichtereffekt-Parameters erfasst werden. Der Gleichrichtereffekt-Parameter kann die am Leuchtmittel abfallende Gleichspannung oder die ünsymmetrie des Lampenstroms wiedergeben. Der Schwellenwert kann derart einstellbar sein, dass eine Variation des Gleichrichtereffekt-Parameters eine entsprechende Variation des Schwellenwerts zur Folge hat.
Der Schwellenwert kann bei jedem Takt bzw. bei jeder Periode der getakteten Schaltung einstellbar sein.
Eine erfasste Änderung des Gleichrichtereffekt-Parameters kann im nächsten Takt der getakteten Schaltung zur Anpassung des Schwellenwerts führen. Innerhalb eines Takts kann die maximal zulässige Änderung des Schwellenwerts begrenzt sein. Ein Fehlerzustand kann ausgelöst werden, sobald der Gleichrichtereffekt-Parameter einen Schwellenwert erreicht bzw. mehrmals erreicht.
Das Messsignal kann den Strom durch einen Schalter der getakteten Schaltung wiedergeben, und zur Erkennung eines Überstroms mit einem Schwellenwert verglichen werden.
Der Schwellenwert kann zur Erkennung eines spannungslosen Wiedereinschalten eines Schalters der getakteten Schaltung dienen.
Der Schwellenwert kann zur Erkennung eines kapazitiven Betriebs des Leuchtmittels dienen.
Weitere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der Erfindung sollen nunmehr Bezug nehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen erläutert werden.
Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines
ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung bzw. einer Abwandlung davon,
Figur 2 den zeitlichen Verlauf von
unterschiedlichen Signalen bzw. Spannungen innerhalb vom Betriebsgerät. Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der Anpassung des Schwellenwerts gemäß der vorliegenden Erfindung. Figur 4 einen erfindungsgemäßen Filter.
Figur 5, 6 die Eingangs- und Ausgangssignale
eines erfindungsgemäßen Filters. Zunächst soll schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Messschaltung für ein Betriebsgerät 1 für mindestens ein Leuchtmittel anhand von Fig. 1 erläutert werden.
Die Netzwechselspannung wird über einen Filter 8 einem AC/DC-Wandler 7 zugeführt. In dem AC/DC-Wandler 7 wird die NetzwechselSpannung in eine Gleichspannung umgewandelt und auf eine höhere . Spannung, vorzugsweise zwischen 300V und 400V, eingestellt. Diese liegt dementsprechend auch am Speicherkondensator 6 an. Der AC/DC-Wandler 7 kann einen Gleichrichter und auch eine aktive (durch einen durch eine Steuereinheit gesteuerten Schalter getaktete oder durch eine Ladepumpen-Schaltung (Active oder Passive Valley Fill) gebildete) Leistungsfaktorkorrektur- (PFC-) Schaltung enthalten.
Ein Wechselrichter 2, in diesem Fall eine Halbbrücke, steuert die Schalter Ql und Q2, vorzugsweise Leistungstransistoren, abwechselnd an. Dieser wird zur Bereitstellung einer VersorgungsSpannung für mindestens ein Leuchtelement 4 verwendet. Bei dem Leuchtelement oder Leuchtmittel kann es sich um eine Gasentladungslampe, aber auch um jeden anderen Leuchtmitteltypen handeln, beispielsweise um eine LED bzw. OLED oder LED/OLED- Anordnung . Zur Vereinfachung wird in Fig. 1 die Last 5, beinhaltend das Leuchtelement 4 sowie weitere für die Vorschaltung notwendige elektrische Bauelemente, nur angedeutet.
Der Halbbrückenstrom wird über einen Messwiderstand R102 in Serie zu dem potentialniedrigeren Schalter Q2 der Halbbrücke erfasst. Die Lampenspannung wird über einen Widerstandsteiler R104 erfasst. Beide Messsignale werden vorzugsweise über einen einzelnen Pin SDV_lamp einer Steuerschaltung 3, vorzugsweise einem ASIC, zugeführt. Alternativ zum ASIC kann jedoch auch jede andere Form einer integrierten Schaltung wie ein Mikrocontroller oder eine Hybridlösung, oder eine konventionelle (diskrete) Schaltung verwendet werden.
Der ASIC 3 steuert ebenfalls den AC/DC Wandler und die Taktfrequenz der Halbbrücke 2.
Dem Pin SDV_lamp liegt also eine Addition der Spannungen des Lampenspannungs-Widerstandsteiler R104 und des Messwiderstands R102 an. Es ist jedoch auch möglich, die 2 Signale mit unterschiedlichen Anschlüssen des . ASICs zu verbinden. Der ASIC 3 weist eine interne Konstantstromquelle A auf . Diese beaufschlagt das eingehende Signal mit einem DC-Level, so dass negative Spannungen am Pin SDVlamp vermieden werden. Anstelle der internen KonstantStromquelle A kann auch eine externe Stromquelle, im einfachsten Fall ein an eine Speisespannung (z.B. die Busspannung oder
Niedervoltversorgung) angeschlossener Widerstand sein oder es kann auch eine interne oder externe Spannungsquelle eingesetzt werden. Das Signal des Halbbrückenstroms weist ein regelmäßiges Zeitintervall auf, mit vorzugsweise einer halben
Periodenlänge, in der es 0 ist. Grund hierfür ist, dass während dieser Zeitdauer der Schalter Q2 geöffnet ist und daher kein Halbbrückenstrom gemessen wird. In diesem Zeitraum liegt folglich am Pin SDViamp' nur die Lampenspannung an. Dieser Umstand kann zur Diskriminierung der beiden Signale ausgenutzt werden. Das Signal der Lampenspannung weist eine Sinuskurve auf, die durch Messung von Frequenz und Amplitude hinreichend bestimmt werden kann.
Weiterhin kann zu Diskriminierung ausgenutzt werden, dass Lampenspannungs -Fehlerzustände verhältnismäßig langsame Erscheinungen sind, während die Fehlerzustände beim Halbbrückenstrom mit verhältnismäßig großer Amplitude und dafür kurzzeitig auftreten. Mit Hilfe der beiden Signale kann wie im Folgenden näher beschrieben ein Überstrom, bspw. bei Drosselsättigung im Lampenzündvorgang oder ein Überstrom im Lampenbetrieb bestimmt werden. Des Weiteren können ein kapazitiver Betrieb der Lampe und ein EOL-Effekt (End of Lamp life) der Lampe erkannt werden.
Die Dämpfung der Wechselspannungskomponente der Lampenspannung erfolgt bei der Schaltung gemäß Fig. 1 unabhängig von ihrer Gleichspannungskomponente . Vorzugsweise wird die Wechselspannungskomponente stärker gedämpft als die Gleichspannungskomponente. Dies wird durch die Parallelschaltung von Kondensator C10X und Widerstand R102 erreicht. Diese Parallelschaltung wirkt stark dämpfend auf höhere Frequenzen. Der Kondensator C10X dient als Filter für den AC-Anteil. Somit ist der DC- Anteil relativ zum AC-Anteil weniger stark gedämpft .
Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass beide Werte in für den ASIC geeignete Bereiche ^gedämpft werden können. Dies ist notwendig, da die Spannungsspitzen der Wechselspannungskomponente im Zündungsvorgang um ein Vielfaches höher sind, als die Gleichspannungskomponente, deren DC-Offset zur Identifizierung eines EOL verwendet wird. Wenn der Kondensator C10X einen ausreichend großen Wert aufweist, kann der hochfrequente
Wechselspannungsariteil der Lampenspannung herausgefiltert werden, so dass das erfasste Signal am Eingang SDVLamp sich aus dem Gleichspannungsanteil der Lampenspannung und dem Halbbrückenstrom zusammensetzt. Somit kann während der Phase, in der kein Halbbrückenstrom erfasst wird, der Gleichspannungsanteil der Lampenspannung gemessen werden, während in der Phase, in der ein Halbbrückenstrom fließt, unter Beachtung des ermittelten Gleichspannungsanteils der Lampenspannung der Halbbrückenstrom erfasst werden.
Das AC-Signal des Halbbrückenstroms kann bspw. zur Identifikation einer Sättigung der Drossel sowie zur Erkennung von einem Überstrom, einem kapazitivem Betrieb oder auch zur Vorheizregelung verwendet werden.
Bei der Zünderkennung wird beispielsweise zusätzlich überwacht, ob die Drossel nicht mehr in Sättigung geht. Es kann auch eine Zündregelung erfolgen, bei der die Drossel bis in die Sättigung getrieben wird. Bei der Zündung einer zündunwilligen oder defekten Lampe wird die Schaltung in die Sättigung getrieben, da die Frequenz sehr nahe, an Resonanz geschoben wird) . Im Falle einer Sättigung kann zumindest ein Halbbrückenschalter früher geöffnet werden, jedoch wird vorzugsweise der nächste Schalttakt mit der vorherigen Einschaltzeit eingeleitet. Das Wegfallen der Sättigung, bzw. eines hohen Zündstromes, kann auch als Zünderkennungssignal genutzt werden
Weitere vorteilhafte Auswertungsmöglichkeiten des Stromsignals werden im Folgenden gezeigt. Hierfür kann der Halbbrückenstrom und/oder der Lampenstrom erfasst werden. Damit der Lampenstrom' für eine Messung beim Vorheizen verwendet werden kann, bedarf es einer besonderen Vorschaltung, so dass auch beim Vorheizen dieser Lampenstrom gemessen werden kann. Das Lampenstromsignal kann an dem Punkt "lamp voltage" gemessen werden. Der Halbbrückenstrom kann über die Messpannung an dem Halbbrückenshunt R101 erfasst werden:
- Eine Halbbrückenstrommessung und/oder Lampenstromme'ssung kann zur „Closed Loop" -Regelung (d.h. Regelung mit , geschlossener Regelschleife) der
Lampenleistung oder der Vorheizenergie verwendet werden.
- Außerdem kann eine Messung zur Erkennung der Lampenwendeln anhand der übermittelten Vorheizenergie, bzw. des Glühdrahts durchgeführt werden. Somit kann eine Lampenerkennung durchgeführt werden.
- Es kann eine „Relamp" -Erkennung durchgeführt werden, d.h. ob eine (neue) Lampe eingesetzt worden ist, nämlich an dem Verhalten des Ausgangskreises
- Eine Halbbrückenstrommessung und/oder Lampenstrommessung, kann zur Fehler Erkennung eingesetzt werden: Es kann die Gefahr einer Sättigung während der Zündung oder eines zu hohen Stroms auch während des Betriebs verringert werden.
- Außerdem kann ein Schutz vor einem kapazitiven Lampenbetrieb und/ oder einer Überlastung der Schalter beim Einschalten erreicht werden.
- Eine Halbbrückenstrommessung und/oder Lampenstrommessung kann zur Stromregelung verwendet werden.
- Der Halbbrückenstrom kann auch zur Regelung der Heizenergie, insbesondere der Vorheizenergie, verwendet werden.
- Der Lampenstrom kann zur Regelung der Lampenleistung oder zur Regelung der Vorheizenergie verwendet werden.
- Es kann auch eine Sättigung (insbesondere während der
Zündung) oder eine Überspannung im Lastkreis anhand der Spannungsmessung erkannt^ werden.
Weitere vorteilhafte Anwendungen der Spannungsauswertung werden im Folgenden gezeigt.
- Eine Spannungsmessung kann zur End-Of-Life-Erkennung der Lampe eingesetzt werden.
- Eine Lampenspannungsmessung kann durchgeführt werden
- Es kann eine Erkennung des Heizdrahts durchgeführt werden, beispielsweise bei Vorhandensein eines zusätzlichen DC-Pfads von der Bus-Spannung über eine Wendel. Dadurch kann ebenfalls erkannt werden, ob überhaupt eine Lampe eingesetzt ist.
- Es kann eine „ Relamp" -Erkennung durchgeführt werden, d.h. ob eine neue Lampe eingesetzt worden ist.
- Es kann eine Lampenzündung erkannt werden. Dabei ist zu beachten, dass jegliche
Auswertungsmöglichkeiten der Strommessung mit denen der Spannungsmessung kombiniert werden können. Zum Starten einer Lampe werden zunächst die Heizungswendeln der Lampe 4 vorgeheizt. Hierfür erzeugt die Halbbrücke 2 eine WechselSpannung, die oberhalb der Resonanzfrequenz der Resonanzschwingkreises liegt . Die sich dadurch ergebende Spannung ist zu niedrig, um die Zündung der Lampe 4 hervorzurufen. Der Pin SDVILamp darf sich zu diesem Zeitpunkt im Standby-Zustand befinden, falls keine der oben beschriebenen Messungen in Anspruch genommen wird, wie bspw. eine Lampenwendelerkennung oder die Vorheizregelung.
Am Ende der Vorheizzeit wird die Zündung der Lampe 4 dadurch erreicht, dass die Einschaltzeit der beiden Schalter Ql und Q2 des Wechselrichters schrittweise erhöht wird. Dementsprechend reduziert sich die Betriebsfrequenz des Wechselrichters. ,
In der Vorheizphase fliesst ein geringer Strom durch die Lampe. Der DC-Offset, der durch den EOL-Effekt verursacht wird, ist sehr gering. Dieser kann daher hier ignoriert werden. Daher ist hier keine Kompensation eines DC-Offsets durch eine interne DC-Stromquelle A notwendig. So ist es möglich, die interne Stromquelle A erst nach der Zündung der Lampe mit einem voreingestelltem Wert einzuschalten. Die interne Stromquelle A kann auch als stufenweise schaltbare Stromquelle oder als Parallelschaltung von zwei Stromquellen realisiert werden. Dadurch können verschiedene Ströme zur Kompensation eines DC-Offsets durch die interne Stromquelle A eingeprägt werden und somit während der unterschiedlichen Betriebsphasen unterschiedliche Kompensationen bzw.
Abschaltempfindlichkeiten erreicht werden. Vorzugsweise kann während der Zündung e n geringerer Strom für die interne Stromquelle A eingestellt werden, so dass eine geringere Empfindlichkeit entsprechend der zu erwartenden hohen Spannungen eingestellt werden kann.
Die Erkennung von Fehlern wie beispielsweise die Erkennung des EOL-Effekts kann abhängig vom Betriebszustand der Lampe bzw. der Schaltung aktiviert werden.
Im Folgenden wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Vermeidung von Überstrom bei der Lampenzündung beschrieben.
Nach dem Start des Vorgangs in einem ersten Schritt werden die Heizungswendeln vorgeheizt . Im nächsten Schritt wird Schalter Ql des Wechselrichters geschlossen. Schalter Q2 ist zu dieser Zeit geöffnet. Nach einer Zeit tR wird der Schalter Ql wieder geöffnet. Bei tR handelt es sich vorzugsweise um die halbe Periodendauer der aktuellen Betriebsfrequenz des Wechselrichters, es kann sich jedoch auch um eine kürzere Zeitdauer handeln.
Im darauf folgenden Schritt wird der Schalter Q2 geschlossen. Zwischen dem Öffnen des Schalters Ql und dem Schließen des Schalters Q2 kann eine Verzögerungszeit tD liegen.
Im nächsten Schritt wird das an .Pin SDVlamp anliegende Signal gemessen. Befindet es sich über einem Schwellenwert iamp peak (pk) so wird der Lampe ein unzulässig hoher Strom zugeführt. Es ist jedoch auch denkbar, einen unzulässig hohen Strom erst dann zu konstatieren, wenn der Schwellenwert mehrmals, beispielsweise fünfmal übertreten wurde. Zusätzlich kann auch der Anstieg des Stromes bewertet werden und ein unzulässig hoher Anstieg als zusätzliches Bewertungskriterium genutzt werden.
Bei Bestimmung des Schwellenwerts muss an der im ASIC zu analysierende Kennlinie ständig das Signal der LampenwechselSpannung berücksichtigt werden. Hierfür muss das Signal der Lampenspannung vom ASIC analog ohne Verzögerung kompensiert werden. Mit Hilfe des Zeitfensters, in dem Schalter Q2 geöffnet und dementsprechend der gemessene Halbbrückenstrom null ist, kann das Lampenspannungssignal ermittelt werden.
Bei einer Glättung bzw. Dämpfung der
Wechselspannungskomponente der Lampenspannung durch einen Kondensator (s. Fig. l) kann es ausreichend sein, dass nur die Gleichspannungskomponente der Lampenspannung betrachtet werden muss .
Zur Rückführung des Halbbrückenstroms in zulässige Bereiche wird nunmehr der Schalter Q2 sofort wieder geöffnet. Dies kommt einer Erhöhung der aktuellen Schaltfrequenz gleich. Die eigentliche Betriebsfrequenz des Wechselrichters wird jedoch nicht verändert. Der Vorgang wird stattdessen mit Beibehalten der aktuellen Betriebsfrequenz, vorzugsweise nach einer Totzeit, durch einen Rücksprung zu dem Schritt des Schließens des Schalters Ql wiederholt. Es ist jedoch auch möglich, die Rückführung des Halbbrückenstroms in zulässige Bereiche zu erreichen, indem die Betriebsfrequenz des Wechselrichters kurzfristig erhöht wird.
Befindet sich das an Pin SÜVlamp anliegende Signal unterhalb eines Schwellenwerts Viamp_peak (pk) , wird nach der Zeit tR der Schalter Q2 wieder geöffnet. Der Schalter Q2 kann jedoch auch in einer Zeit t< tR wieder geöffnet werden . In einem darauf folgenden Schritt wird die Einschaltdauer tR vergrößert. Somit wird auch die Betriebsfrequenz des Wechselrichters verkleinert.
Der Vorgang wiederholt sich in weiterer Folge mehrmals . Zwischen den Schritten des Öffnens und Schließens der Schalter kann eine Verzögerungszeit tD liegen.
Im Normalbetrieb der Lampe kann der unzulässige Zustand auftreten, dass die Lampe kapazitiv betrieben wird. Bei diesem Zustand fließt beim Einschalten bereits ein Ström durch den Schalter. Hierdurch kann der Schalter zerstört werden. Des Weiteren funktioniert im kapazitiven Betrieb die Regelung der Lampe durch den ASIC nicht mehr.
Im folgenden Beispiel wird ein Verfahren , zur Vermeidung eines kapazitiven Betriebs der Lampe gezeigt. Zur Identifizierung eines kapazitiven Betriebs wird hier eine Gradientenmessung zwischen der Phase von Lampenspannung und Halbbrückenstrom vorgenommen. (Anstelle der Lampenspannung kann auch eine andere Spannung im Lastkreis überwacht werden, beispielsweise die Spannung über der Drossel oder über einem Transformator, sofern dieser vorhanden ist.) Nach einer erfolgreichen Zündung befindet sich die Lampe im Normalbetrieb. Es werden nunmehr mindestens zwei Messungen zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten am Pin SDViamp vorgenommen. Bei den Messungen handelt es sich um Abtastwerte (Samples) . Die Messungen werden zu einem Zeitpunkt gewählt, wenn der Schalter Q2 gerade noch nicht geöffnet worden ist.
Es wird dann die Differenz der mindestens 2 Messungen berechnet .
Ist der nachfolgende Abtastwert niedriger als der vorige, so besteht ein induktiver Betrieb der Lampe. Dieser Betrieb ist zulässig.
Es wird der Messvorgang mehrmals wiederholt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit erst nach einem Zeitintervall , oder erst nach der Veränderung von Parametern, z.B. der Lampendimmung, erneut eine Messung vorzunehmen.
Ist der nachfolgende Abtastwert höher als der vorige, so besteht ein kapazitiver Betrieb der Lampe. Dieser Betrieb ist unzulässig.
Es ist jedoch auch denkbar, einen unzulässig kapazitiven Betrieb erst dann zu konstatieren, wenn der nachfolgende Abtastwert mehrmals, beispielsweise fünfmal nacheinander höher als der vorige war.
Daraufhin wird der Schalter Q2 geöffnet.
Nach einer Totzeit wird der Schalter Ql wieder geschlossen. Bei der Totzeit handelt es sich vorzugsweise um einen vorgegebenen Wert, es ist jedoch auch denkbar ein adaptives Verfahren zur Bestimmung der Totzeit zu verwenden. So wäre beispielsweise eine Verlängerung der Totzeit bei einmaligem oder erneutem Auftreten eines kapazitiven Betriebs möglich. Die Totzeit kann auch dadurch angepasst werden, dass der Halbbrückenstrom kurz vor Einschalten des Schalters Q2 (also während schon ein Strom durch die Freilaufdiode vom Schalter Q2 fließt) gemessen und geprüft wird. Bei einem unzulässigen Wert für den Halbbrückenstrom kann die Totzeit erhöht werden und somit der Schalter Q2 vor einem Oberstrom bzw. einer Überlastung geschützt werden.
Nach Schließen des Schalters Ql wird zurück gesprungen und der Messvorgang wiederholt.
Ein weiteres Verfahren zur Vermeidung eines kapazitiven Betriebs der Lampe wird im Folgenden erläutert . Zur Identifizierung eines kapazitiven Betriebs wird hier eine Differenzmessung von Absolutwerten vorgenommen.
Ah Stelle der Differenzmessung ist jedoch auch eine Absolutwerterfassung denkbar. Hierbei wird ein Vergleich des Stromwerts vor dem Ausschalten von Schalter Q2 mit einem Schwellenwert vorgenommen.
Nach einer erfolgreichen Zündung befindet sich die Lampe im Normalbetrieb. Es wird eine Messung Sl unmittelbar vor dem Ausschalten von Schalter Q2 am Pin SDViarap vorgenommen.
Ein weitere Messung S2 wird unmittelbar nach dem Einschalten von Schalter Ql vorgenommen.
Dann wird der Schwellenwert mit der Differenz Sl - S2 verglichen. Ist die Differenz Sl - S2 größer als der Schwellenwert, so besteht ein induktiver Betrieb der Lampe . Dieser Betrieb ist zulässig. Es wird zurückgesprungen und der Messvorgang wiederholt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit erst nach einem Zeitintervall, oder erst nach der Veränderung von Parametern, z.B. der Lampendimmung , erneut eine Messung vorzunehmen.
Ist die Differenz Sl - S2 kleiner als der Schwellenwert, so besteht ein kapazitiver Betrieb der Lampe. Dieser Betrieb ist unzulässig. Es ist jedoch auch denkbar, einen unzulässig kapazitiven Betrieb erst dann zu konstatieren, wenn die Differenz mehrmals, beispielsweise fünfmal nacheinander kleiner als der Schwellenwert war.
Die Ansteuerfrequenz der Halbbrücke wird im Weiteren erhöht . Dadurch gelangt der Lampen Betrieb wieder in den induktiven Ast der Resonanzkurve.
Falls über eine vorgegeben Anzahl von Messungen hinaus ein unzulässiger kapazitiver Betrieb erfasst wird, wird die Lampe abgeschaltet.
Hierfür kann ein Zähler x genutzt werden, der jeweils um eins erhöht wird.
Der Wert des Zählers x wird mit einem Referenzwert verglichen.
Ist x ^ Χ,-ax, so wird die Lampe abgeschaltet. Hierbei kann der der Zähler x auf 0 zurück gesetzt werden. Anstatt eines sofortigen Abschaltens, ist auch jede aridere Maßnahme denkbar, beispielsweise ein Signal, das vor einem kapazitiven Betrieb warnt. Es bleibt zu vermerken, dass selbstverständlich auch die Lösungsansätze aus den obigen Beispielen vertauscht werden können. Das bedeutet, dass bei einer Gradientenmessung ebenfalls eine Frequenzerhöhung der Halbbrücke, sowie bei einer Absolutwertmessung ein frühes Öffnen von Schalter 2 möglich ist. Auch andere Kombinationen von Merkmalen aus den obigen Beispiele sind denkbar.
Nach einer erfolgreichen Zündung der Lampe wird die Ladung in Kondensator C1Ö1 langsam kleiner. Diese Ladung wurde während der Zündphase durch einen hohen Halbbrückenstrom verursacht . Die interne Gleichstromquelle und die Gleichspannungskomponente der Lampenspannung laden jedoch auf Grund eines EOL (End of Lamp Life) -1 Effekts "den Kondensator C101 zur selben Zeit wieder auf. Auf diese Weise stabilisiert sich die Ladung auf einem gewissen Niveau .
Mit Hilfe einer Messung vor oder während des Ausschaltens des Schalters Ql kann die Gleichspannungskomponente der Lampenspannung einfach überwacht werden.
Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf von unterschiedlichen Signalen bzw. Spannungen innerhalb vom Betriebsgerät 1.
Das Signal Vgs/Ql gibt die Gate-Source-Spannung oder die SteuerSpannung des potentialhöheren Schalters Ql des Wechselrichters 2. Das Signal Vgs/Q2 ist die Gate-Source- Spannung oder die Steuerspannung des potentialniedrigen Schalters Q2. Beide Schalter werden während periodisch ein- und ausgeschaltet. In jeder Periode TP wird Jeder Schalter Ql, Q2 jeweils einmal eingeschaltet. Der potentialhöhere Schalter Ql wird zu einem Zeitpunkt TO, T4 eingeschaltet und zu einem späteren Zeitpunkt Tl wieder ausgeschaltet. Der potentialniedrige Schalter Q2 wird zu einem Zeitpunkt T2 eingeschaltet und zu einem späteren Zeitpunkt T3 wieder ausgeschaltet . Zwischen dem Ausschalten eines der Schalter und dem Einschalten des anderen Schalters liegt vorzugsweise eine Verzögerungszeit T2-T1 und T4-T3 vor. Die SteuerSpannungen Vgs/Ql, Vgs/Q2 für die Schalter sind vorzugsweise PWM-Signale.
Hinsichtlich des potentialniedrigen Schalters Q2 ist in Fig. 2 auch die Spannung Vds/Q2 zwischen Drain und Source gezeigt. Bei eingeschaltetem Schalter Q2 ist diese Spannung Vds/Q2 auf einem niedrigen Spannungs-Niveau, vorzugsweise Null . Nach Ausschalten des Schalters Q2 steigt diese Spannung Vds/Q2 bis zu einem konstanten Wert und sinkt nach Ausschalten des potentialhöheren Schalters Ql wieder bis zu dem niedrigen Spannungs-Niveau.
Das Signal SDEOL entspricht dem oben beschriebenen Signal SDVLamp, das am Pin von ASIC vorliegt und das die Messung des Halbbrückenstroms und der Lampenspannung wiedergibt .
Erfindungsgemäß kann wie oben beschrieben auf einen Gleichrichtereffekt zurückgeschlossen werden. Insbesondere wird dieser Effekt aufgrund des Signals SDEOL erkannt, z.B. wenn der Gleichanteil der Lampenspannung höher ist als ein erster Schwellenwert SEOL+ . Alternativ oder zusätzlich dazu wird ein Gleichrichtereffekt erkannt, wenn der Gleichanteil der Lampenspannung kleiner ist als ein zweiter Schwellenwert SEOL- . Der Gleichrichtereffekt kann z.B. an älteren Gasentladungslampen bzw. Leuchtstofflampen auftreten und zu einer Überlastung des Betriebsgerät 1 führen. Wegen der ungleichmäßigen Emissionsflächen der beiden
Lampenelektroden kann dann der über die Gasentladungsstrecke der betroffenen Gasentladungslampe fließende Lampenstrom in einer Richtung höher sein als in der anderen. Die Leuchtstofflampe wirkt dann ähnlich wie ein Gleichrichter und lässt den Lampenstrom in einer Richtung bevorzugt durch, während er in Gegenrichtung weniger gut durchgelassen wird.
Ein langsamer auftretender Gleichrichtereffekt wird , erfindungsgemäß erkannt. Dies erfolgt z.B. mittels des Signals SDEOL, in dem der Wert dieses Signals SDEOL während der Ausschaltzeit des potentialhöheren Schalters Ql bzw. während der Einschaltzeit des potentialniedrigen Schalters Q2 detektiert wird. Der einzige gemessene Gleichanteil des Signals SDEOL kommt in dieser Zeitspanne in der Tat von der Lampenspannung. Befindet sich der gemessene Wert der DC-Lampenspannung nicht zwischen den beiden vorgesehenen Schwellenwerten SEOL+ und SEOL- , so wird ein unzulässiger Gleichrichtereffekt erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen.
Der Gleichrichtereffekt kann alternativ auch dadurch erkannt werden, dass Unsymmetrien im Lampenstrom auftreten. Eine zu hohe Unsymmetrie würde dann zu einem Fehlerzustand führen. Als Überwachungssignal kann also auch der Lampenstrom dienen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Messung des Lampenstroms mit Hilfe des oben beschriebenen Signals SDVILamp. Dieses Signal SDVILamp ist an einem Pin des ASICs vorhanden, dem die Messung des Halbbrückenstroms, der Lampenspannung und des Lampenstroms zugeführt werden. Alternativ kann zur Messung des Lampenstroms ein Messwiderstand (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
Eine aufgrund des Gleichrichtereffekts auftretende Stromverschiebung zwischen einzelnen Lämpenzweigen kann alternativ auch durch die Auswertung der Impedanz oder der Leistung der Lampe 4 erfasst werden, wobei die Impedanz oder die Leistung in bekannter Weise gemessen wird.
Bei eingeschaltetem potentialniedrigem Schalter Q2 wird mit Hilfe des Signals SDEOL das oben bereits beschriebene Verfahren zur Vermeidung von Überstrom durchgeführt. Während dieser Zeitspanne wird der Lampenstrom mit einem Schwellenwert für den Lampenstrom SOCP verglichen. Übersteigt der gemessene Lampenstrom diesen Schwellenwert SOCP, so wird ein Fehlerzustand OCP (Overcurrent Protection) ausgelöst, d.h. ein zu hoher Strom fließt durch den Widerstand in Serie zu dem potentialniedrigeren Schalter der Halbbrücke. Vorzugsweise sind die oben beschriebenen entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen.
Erfindungsgemäß wird dieser Schwellenwert für den Lampenstrom SOCP abhängig von einem erkannten Gleichrichtereffekt eingestellt. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird der Gleichanteil der Lampenspannung Sbase beim Einstellen des Schwellenwerts für den Lampenstrom SOCP berücksichtigt. Erhöht sich die DC-Lampenspannung Sbase, so veranlasst die Steuerschaltung 3 eine Steigerung des Schwellenwerts für den Lampenstrom SOCP.
In ähnlicher Weise werden erfindungsgemäß auch der Schwellenwert SCCD für den Fehlerzustand bzgl . eines kapazitiven Zustande, und der Schwellenwert für das Schalten der Schalter des Halbbrücken-Wechselrichters bei Nullspannungszustand entsprechend der DC-Lampenspannung angepasst .
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anpassung des Schwellenwerts SOCP zur Erkennung eines Fehlerzustands aufgrund eines zu hohen Stroms durch den potentialniedrigen Schalter Q2. Der potentialniedrige Schalter Q2 der Halbbrücke wird einmal pro Periode TP ein- und ausgeschaltet . Eine Periode kann auch als Takt bezeichnet werden.
In der ersten Periode zwischen 0 und TP misst die Steuerschaltung 3 ein DC-Lampenstrom von 0. Gleichzeitig führt die Steuerschaltung 3 eine Überstromüberwachung durch. Dazu vergleicht sie, wie bereits beschrieben, den Strom durch den Schalter Q2 mit dem festgelegten Schwellenwert SOCP/0. Da keine DC-Lampenspannung gemessen wurde, bleibt der Schwellenwert zum Erkennen eines Überstroms in der zweiten Periode gleich.
In dieser zweiten Periode zwischen TP und 2TP wird eine DC-Lampenspannung Δ1 gemessen. Dieser Wert wird erfindungsgemäß zur Anpassung des Schwellenwerts SOCP berücksichtigt. So wird in der dritten Periode zwischen 2TP und 3TP der Schwellenwert SOCP entsprechend erhöht, vorzugsweise auf SOCP/0 + Δ2. Aus der Fig. 3 ergibt sich, dass die Anpassung des Schwellenwerts SOCP vorzugsweise bereits eine Periode nach Erfassen einer DC-Lampenspannung erfolgt. Sobald eine Variation der DC-Lampenspannung von der Steuerschaltung 3 gemessen wird, wird im nächsten Takt bzw. in der nächsten Periode der Schwellenwert SOCP daran angepasst und neu berechnet .
Eine Variation Δ1 der DC-Lampenspannung führt dazu, dass der neue Schwellenwert um den Wert Δ2 verändert wird. Nach einem Ausführungsbeispiel steigt bzw. sinkt der Schwellenwert entsprechend der Variation der DC- Lampenspannung. In diesem Fall ergibt sich Δ2 = Δ1. Alternativ kann die Anpassung des Schwellenwerts proportional zur Variation Δ1 der DC-Lampenspannung veranlasst werden: Δ2 = k-ΔΙ, wobei k ein vorzugsweise positiver Wert ist. Vorzugsweise ist die Variation Δ2 des Schwellenwerts SOCP eine Funktion der Variation Δ1 der DC- Lampenspannung .
Die Erfindung schlägt somit vorzugsweise vor, eine Vielzahl von möglichen Fehlerzuständen beim Betrieb einer Gasentladungslampe an einem Pin eines ASICs zu erfassen. Die Erfassung an verschiedenen Pins ist auch vorgesehen. Diese Fehlerzustände sind, wie bereits erwähnt:
OCP (Overcurrent Protection) , d.h. zu hoher Strom durch den Shunt in Serie zu dem potentialniedrigeren
Schalter der Halbbrücke,
EOL (End of Lifetime) , Gleichrichtereffekt der Lampe,
CCD (Capacitive Current Detection) , kapazitiver Strom bzw. kapazitiver Betrieb,
Sättigung Denkbar wäre es auch, ein Schalten der Schalter des
Halbbrücken-Wechselrichters bei Nullspannungszustand zu detektieren. Indessen werden die Schwellenwerte für OCP und CCD sowie optionale weitere Fehler wie Sättigung oder Schalten bei Nullspannungszus and adaptiv eingestellt. Dazu wird der Referenzwert (SOCP, SCCD) in jedem Zyklus, in dem der potentialhöhere Schalter Ql eingeschaltet ist, neu
gesetzt.
Bei einer Manipulation der Spannung an dem Erfassungspin während des Zeitraums, während der potentialhöhere Schalter Ql eingeschaltet ist, können die entsprechenden Schwellenwerte (SOCP, SCCD) in dem darauf folgenden Zyklus verändert werden.
Erfindungsgemäß erfolgt somit eine Abschaltung aufgrund eines OCP-, CCD-, und /oder eines weiteren Fehlerzustands abhängig von einer DC-Lampenspannung . Beispielsweise kann die Abschaltung erst bei einem höheren (SOCP/0 + Δ2) oder bereits bei einem sehr viel niedrigeren Schalterstrom (OCP-Zustand) erfolgen.
Die DC-Lampenspannung, in Fig. 2 auch Baseline oder Nulllinie genannt, bzw. dieser Pegel ist gleichzeitig auch der Pegel, der mit den nicht relativen, sondern absoluten Schwellwerten SEOL+, SEOL- für die Fehlerzustände EOL in Bezug gesetzt wird. Dies bedeutet, dass die entsprechenden Fehlerzustände erreicht sind, wenn der Baseline-Pegel die entsprechenden absolut vordefinierten Abschaltschwellen SEOL+, SEOL- erreicht. Es können indessen auch Störungen eingekoppelt werden, beispielsweise durch Taktung anderer Schalter im Betriebsgerät, PFC-Schalte , Heizungsschalter, etc. Eine Weiterentwicklung der Erfindung schlägt somit vor, solche kurzfristige Störungen bei der Anpassung der verschiedenen Schwellenwerte SOCP, SCCD möglichst zu ignorieren bzw. nicht unmittelbar zu berücksichtigen. Solcher Störungen werden erfindungsgemäß nur schrittweise bzw. Takt-Weise bis zu einem bestimmten Maß berücksichtigt, in dem im Zuge der Anpassung eine maximale Variation eines Schwellenwerts pro Takt festgelegt wird.
Fig. 4 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel eines Filters 170. Bei jedem Schaltzyklus der Halbbrücke werden die Schwellenwerte SOCP, SCCD adaptiv derart verändert, dass verhindert werden kann, dass die Einkopplung der genannten Störungen durch FehlInterpretation zu einem vorzeitigen Abschalten der Halbbrücke oder des Betriebsgeräts führt.
Der Filter 170 verhindert, dass solche sprunghafte Änderungen der DC-Lampenspannung zu unerwünschten Fehlerzuständen OCP, CCDführen. Das erfasste Signal des Pin SDV Lamp wird beispielsweise über einen Tiefpass dem Filter zugeführt. Optional kann ein Analog-Digital-Wandler (174) das Signal erfassen und weitergeben. Ein Eingangs- Komparator 171 speist einen Inkrementier-Dekrementier- Zähler 172. Eine Abtast-Einheit 173 ist vorzugsweise mit dem .getakteten Wechselrichter 2 getaktet, z.B. bei einer Periode von 50 ps . Die Abtast-Einheit 173 liefert m Ausgang des Filters 170 die Anpassung für die Schwellenwerte SOCP, SCCD.
Die Eingangs- und Ausgangssignale INPUT, OUTPUT des Filters 170 sind in den Fig. 5, 6 gezeigt. Das Eingangssignal INPUT entspricht vorzugsweise dem detektierten Gleichanteil der Lampenspannung bzw. gibt diesen Wert wieder. Das Ausgangssignal OUTPUT entspricht dem angepassten Schwellenwert SOCP, SCCD oder der Variation des Schwellenwerts Δ2 bzw. gibt diese Werte wieder.
Auf Fig. 5 nimmt das Eingangssignal INPUT bei t-0 s den Wert 20 und bleibt dann konstant bis zum Zeitpunkt t=0,010 s . Zu diesem Zeitpunkt steigt das Eingangssignal INPUT auf den Wert 30.
Erfindungsgemäß ist bei jedem Zyklus die maximale Variation des Schwellenwerts SOCP, SCCD begrenzt. Der Filter 170 begrenzt z.B. die Variation auf den Wert 1 für jeden Zyklus. Mit anderen Worten können sich die Schwellenwerte innerhalb von 50 με, was dem Takt des Wechselrichters entspricht, um maximal den Wert 1 erhöhen oder abfallen. Bei den in Fig. 5, 6 angegebenen Werten für die Eingangs- und AusgangsSignale handelt es sich vorzugsweise um Spannungen in Volt.
Am Ausgang wird bereits nach 0,001 s, d.h. nach 20 Takten, der Eingangswert von 20 berücksichtigt.
In Fig. 6 ist indessen ein Eingangssignal gezeigt, das von t=0 bis t=0,020 s nahezu konstant bleibt. Lediglich bei t=0,010 s ergibt sich eine kurzfristige sprunghafte Erhöhung der DC-Lampenspannung, die z.B. auf eine Störungen zurückzuführen ist .
Der Wert des Ausgangssignals steigt rapide, d.h. bereits nach 0,0025 s, auf den vorgegebenen Eingangswert von 50. Danach bleibt das Ausgangssignal und somit auch' der Schwellenwert SOCP, SCCD stabil auf den gewünschten Wert. Die sprunghafte Störung bei t=0,010 führt lediglich dazu, dass das Ausgangssignal für zwei Zyklen jeweils um den maximal zugelassenen Wert 1 erhöht wird. Nach zwei Zyklen ist die Störung vorüber und das Eingangssignal fällt wieder auf den Wert 50 zurück. Entsprechend fällt das Ausgangssignal innerhalb von zwei weiteren Zyklen auf den gewünschten Wert. Die kurzfristige Störung hat somit keinen negativen Einfluss auf die Fehlererkennung OCP, CCD.
Das von der Erfindung vorgeschlagene adaptive Nachführen der Schwellenwerte SOCP, SCCD ist besonders vorteilhaft in einem Zustand, in dem bereits ein gewisser EOL-Beitrag geliefert wird, die EOL-Abschaltschwellen SEOL+, SEOL- aber noch nicht erreicht wurden.
Der DC-Offset der Lampenspannung kann gewisse Schwankungen unterliegen. Indessen ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass diese Schwankungen adaptiv zur entsprechenden Verschiebung der Abschaltschwelle SOCP, SCCD in dem nächsten Zyklus führen.
Zusätzlich oder alternativ kann auch ein etwaiger Gleichspannungsoffset am Eingang SDV Lamp bereits in der Phase vor der Zündung der Lampe ermittelt werden und dann bei dem Betrieb der Lampe, also nach dem Zünden, mit bei den Auswertungen der Messungen und beim Setzen der Schwellwerte mit berücksichtigt werden.
Bezugszeichenliste :
1 Betriebsgerät
2 Wechselrichter
3 Steuerschaltung mit interner Gleichstromquelle
4 Leuchtelement
5 Last
6 Speicherkondensator
7 AC/DC-Wandler
8 Filter
Ql potentialhöherer Schalter (HS= High Side)
Q2 · potentialniedrigerer Schalter (LS= Low Side)
R102 Messwiderstand in Serie zur Halbbrücke zur
Messung des Halbbrückenstroms
R104 Spannungsteilerwiderstand parallel zum
Leuchtelement zur Messung der Lampenspannung SDVLamp Pin des ASICs, dem die Messung des
Halbbrückenstroms und der Lampenspannung zugeführt werden
SDVILamp Pin des ASICs, dem die Messung des
Halbbrückenstroms, der Lampenspannung und des
Lampenstroms zugeführt werden
A interne Gleichstromquelle des ASICs
R101 Messwiderstand („Shunt")
C101 Wechselstromfilter
R107 Messwiderstand in Serie zum Leuchtelement zur
Messung des Lampenstroms
C62 Koppelkondensator
L60 Drossel des Serienresonanzschwingkreises C63 Kondensator des Serienresonanzschwingkreises
IS Halbbrückenstrom
ILamp Lampenstrom
VLamp Lampenspannung

Claims

Ansprüche : 1. Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels (4) , wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung (2) , wobei
zur Erkennung eines Zustande, insbesondere Fehlerzustands, des Leuchtmittelbetriebs ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert (SOCP) verglichen wird,
der Schwellenwert (SOCP) abhängig von einem das
Leuchtmittel (4) aufweisende Gleichrichtereffekt
einstellbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der Gleichrichtereffekt durch direkte oder indirekte Überwachung eines Gleichrichtereffekt-Parameters erfasst wird, und
der Gleichrichtereffekt-Parameter die am Leuchtmittel (4) abfallende Spannung, der Leuchtmittelstrom, die
Leuchtmittelimpedanz und/oder die vom Leuchtmittel (4) bezogene Leistung abbildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei der Gleichrichtereffekt durch direkte oder indirekte Überwachung eines Gleichrichtereffekt-Parameters erfasst wird, und
der Gleichrichtereffekt-Parameter die am Leuchtmittel (4) abfallende Gleichspannung (Sbase) oder die Unsymmetrie des Lampenstroms wiedergibt .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei der Schwellenwert (SOCP) derart einstellbar ist, dass eine Variation (Δ1) des Gleichrichtereffekt- Parameters eine entsprechende Variation (Δ2) des
Schwellenwerts (SOCP) zur Folge hat.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4 ,
wobei der Schwellenwert (SOCP) bei jedem Takt bzw. bei jeder Periode der getakteten Schaltung (2) einstellbar ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
wobei eine erfasste Änderung des Gleichrichtereffekt- Parameters im nächsten Takt der getakteten Schaltung (2) zur Anpassung des Schwellenwerts (SOCP) führt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6 ,
wobei innerhalb eines Takts die maximale Änderung des Schwellenwerts (SOCP) begrenzt ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7 ,
wobei ein Fehlerzustand (EOL) ausgelöst wird, sobald der Gleichrichtereffekt-Parameter (Sbase) einen Schwellenwert (SEOL+ , SEOL-) erreicht bzw. mehrmals erreicht.
9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche,
wobei das Messsignal den Strom durch einen Schalter (Q2) der getakteten Schaltung (2) wiedergibt, und zur Erkennung eines Überstroms (OCP) mit einem Schwellenwert (SOCP) verglichen wird.
10. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche,
wobei der Schwellenwert zur Erkennung eines spannungslosen Wiedereinschalten eines Schalters der getakteten Schaltung dient .
11. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche,
wobei der Schwellenwert (SCCD) zur Erkennung eines kapazitiven Betriebs des Leuchtmittels (4) dient.
12. Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels (4) , wie bspw. Gasentladungslampe, ausgehend von einer getakteten Schaltung (2) , wobei
zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des
Leuchtmittels (4) ein Messsignal, das einen elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert (SOCP, SCCD) verglichen wird, wobei der Schwellenwert abhängig von einem Gleichanteil der Leuchtmittelspannung (Sbase) einstellbar ist.
13. Verfahren zum Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels (4) , wie bspw. Gasentladungslampe, wobei
- ein Gleichrichtereffekt des Leuchtmittels (4) derart ermittelt wird, dass aus einem Vergleich eines diesen Gleichrichtereffekt wiedergebenden Wertes (Sbase) mit einem Schwellenwert (SEOL+) ein Fehlerzustand (EOL) ableitbar ist,
- der ermittelte Gleichrichtereffekt beim Überwachen eines weiteren Fehlerzustands berücksichtigt wird.
14. Steuerschaltung (3), insbesondere ASIC oder
Mikrokontroller, die für ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
15. Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere für Gasentladungslampen,
aufweisend eine Steuerschaltung nach Anspruch 14.
16. Beleuchtungssystem, aufweisend eine Steuereinheit und wenigstens ein damit vorzugsweise über eine Busleitung verbundenes
Betriebsgerät nach Anspruch 15.
17. Schaltung (1) zum Betrieb eines Leuchtmittels (4), wie bspw. Gasentladungslampe,
aufweisend
- eine Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltung (2) zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung für das
wenigstens eine Leuchtmittel (4), und
- eine Steuerschaltung (3) zur Regelung des Betriebs der Leuchtmittel (4) und/oder Fehlererkennung,
wobei zur Erkennung eines Fehlerzustands des Betriebs des Leuchtmittels (4) ein Messsignal, das einen ersten elektrischen Parameter bezüglich des Leuchtmittelbetriebs wiedergibt, mit einem Schwellenwert (SOCP) verglichen wird, und
der Schwellenwert (SOCP) abhängig on einem das
Leuchtmittel (4) aufweisende Gleichrichtereffekt
einstellbar ist.
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