WO2006111263A1 - Intelligent flyback-heating - Google Patents

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WO2006111263A1
WO2006111263A1 PCT/EP2006/003017 EP2006003017W WO2006111263A1 WO 2006111263 A1 WO2006111263 A1 WO 2006111263A1 EP 2006003017 W EP2006003017 W EP 2006003017W WO 2006111263 A1 WO2006111263 A1 WO 2006111263A1
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circuit
heating
voltage
secondary side
software
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PCT/EP2006/003017
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French (fr)
Inventor
Dietmar Klien
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Tridonicatco Gmbh & Co. Kg
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Priority to AT06723975T priority patent/ATE434372T1/en
Priority to EP06723975.6A priority patent/EP1872630B2/en
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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
    • H05B41/295—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
    • H05B41/2985—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to circuits for heating gas discharge lamps, in particular fluorescent lamps, as they can be found, for example, in electronic ballasts (ECGs) use.
  • ECGs electronic ballasts
  • ECGs Electronic ballasts for fluorescent lamps are known from the prior art, which use Wendel carvingscen which are connected by means of a coupling element with a primary side, which is supplied with voltage. For example, starting from an output circuit
  • the heating energy transformer, capacitive, etc. are coupled in the primary circuit, which in turn is connected to the helices.
  • a coil heater for fluorescent lamps according to the flyback principle is known for example from US 5,703,441.
  • WO 00/72640 A1 shows a filament heater with a heating transformer having a primary winding connected to the output of the inverter of the electronic ballast and the secondary winding located in a heating circuit with a filament for heating each of the two electrodes of a gas discharge lamp.
  • a series circuit is provided which contains the primary winding of the heating transformer and an electronic switch device.
  • WO 03/045117 shows a converter which is likewise switched off in the event of an error.
  • WO 00/72642 shows a heater powered from the midpoint of an inverter.
  • a fluorescent lamp and with a coupling element for transmitting the heating energy from a primary side to a secondary side "intelligent" in the sense that in the presence of except Standard operating parameters are met.
  • a circuit for heating at least one filament of a gas discharge lamp has • a coupling element which transfers the heating energy from a primary side supplied with voltage to a secondary side, with at least one turn, is connected to heating coil.
  • the transmission of heating energy is usually carried out under galvanic isolation.
  • a monitoring circuit which detects the current flow at least in the primary side of the coupling element, so that corresponding countermeasures can be taken by changing at least one operating parameter of the heating circuit when an impermissible current flow is detected.
  • the heating circuit can be switched to an error mode in which the energy transfer of the coupling element is limited to a predetermined value greater than zero. In this error mode, therefore, heating energy continues to be transmitted, albeit to a controlled degree.
  • a base load can be provided, which consumes the energy transmitted through the coupling element in the event that no lamp is used and thus there is no heating coil.
  • This base load can be formed by resistors of a voltage divider, which is also used to detect the secondary side voltage.
  • the coupling element can be clocked on the primary side by means of a switch, the switching frequency and / or duty cycle in the error mode compared to the regular operation modified, in particular reduced. The change in the switching frequency and / or the duty cycle of the switch on the primary side of the coupling element thus represents a possibility of changing operating parameters of the heating circuit.
  • the monitoring circuit can also detect the voltage on the secondary side of the coupling element.
  • the monitoring circuit is preferably implemented by hardware, so that upon detection of a fault, a quick response can occur.
  • This hardware implemented monitoring circuit can send a message to a software controlled controller in the presence of the error mode.
  • a software-controlled controller can in principle transmit operating parameters to the hardware-implemented monitoring circuit at least in the error mode and / or during normal operation of the heating circuit.
  • a circuit for heating at least one filament of a gas discharge lamp wherein in turn a coupling element serves to transfer heating energy from a voltage-supplied primary side to a secondary side, which is connected to the coil to be heated.
  • a monitoring circuit may be provided to detect the voltage of a secondary side of the coupling element, and upon detection of a non-standard Voltage, in particular too high a voltage to take countermeasures by changing an operating parameter of the heating circuit.
  • the coupling element may be capacitive or transformable.
  • the coupling element may comprise a clocked flyback converter ("flyback power converter").
  • the invention also relates to a control gear with such a circuit.
  • an electronic ballast which has a heating circuit for at least one filament of a gas discharge lamp.
  • the transmission of the heating energy from a power supply to the coil to be heated is effected by means of a coupling element that is driven by a circuit implemented in hardware.
  • the implemented in hardware circuit may also monitor an operating parameter of the primary and / or secondary side of the coupling element.
  • a software-controlled circuit can be provided to transmit setpoints for the operation of the coupling element to the circuit implemented in hardware.
  • the invention also provides an electronic ballast for fluorescent lamps with a heating circuit, in which a monitoring circuit monitors at least one operating parameter of the heating circuit and transmits error messages with respect to the heating circuit to a software-controlled circuit.
  • the software controlled circuit can be activated when an input is received Error message at least one operating parameters of the ballast and in particular an operating parameter of the heating circuit depending on the current operating state of the ballast, change.
  • the invention further relates to methods for heating the coil of at least one gas discharge lamp and to methods for operating an electronic ballast.
  • Fig. 1 shows a schematic block diagram of a heating circuit according to the invention
  • FIG. 2 shows a state diagram for operations that may be performed by the software-controlled microcontroller according to the present invention.
  • the heating circuit shown in Fig. 1 is used to provide electrical energy for coils 5, 6 a
  • Gas discharge lamp such as a
  • Fluorescent lamp The energy is transmitted from a primary side of a coupling element, which is supplied with voltage, toward a secondary side of the coupling element, wherein the secondary side is connected to at least one coil 5, 6.
  • the coupling element is designed as a clocked flyback converter. Other Transformative or capacitive designs are possible.
  • the primary side of the flyback converter has a voltage supply and a primary coil 2 connected in series with a switch 12.
  • the voltage supply is a DC voltage supply, so that, for example, the intermediate circuit voltage or bus voltage V bus that is usually regulated by a smoothing circuit (PFC, Power Factor Correction Circuit) can be used in an electronic ballast.
  • PFC Power Factor Correction Circuit
  • electrical energy is transmitted from the primary coil 2 to the secondary side, wherein the secondary side in the illustrated example depending on a branch from a first secondary coil 3 to a first coil 5 and a second secondary coil 4 to a second coil. 6 having.
  • the secondary side can thus supply one or more coils 5, 6.
  • the heat energy transmitted in the clocked flyback converter essentially depends on the switching frequency and the switch-on time T 0n of the switch 12.
  • This switch 12 which may be embodied as an FET, for example, is controlled by a heating control circuit 7 implemented in hardware.
  • the coil heating as I said one clocked flyback converter which is operated with a defined on-time T 0n and frequency f.
  • the switch control thus allows independent operation of the heating circuit, which, for example.
  • Heating circuit to an inverter center point is not the case.
  • the independent operation of the heating circuit is just advantageous for preheating. Furthermore, there are design freedoms, which is advantageous for a dimming operation or a multi-lamp operation.
  • the setpoint values for the switch-on time T 0n and the frequency f of the switching operations of the electronic switch 12 are set according to the invention by means of a software-controlled circuit (microcontroller) 9, which communicates bidirectionally with the heating control circuit 7
  • microcontroller 9 is calculated as a function of the current dimming state of the lamp and of a possibly detected lamp type (for example via the filament current) and then given to the heating control circuit 7.
  • the microcontroller 9 can receive, for example via an interface 10 dimming commands, for example, according to the DALI standard.
  • the primary side with the coil 2 and the switch 12 of the flyback converter transformer is connected in the illustrated example to an intermediate circuit voltage or bus voltage V bus , since this always has a substantially constant potential, which ensures that at a constant on-time T 0n and frequency f of the electronic switch 12, a constant heating energy is delivered to the secondary side of the flyback converter.
  • the illustrated invention is now particularly designed to detect fault conditions of the heating circuit and to take appropriate countermeasures in a timely manner.
  • the heating control circuit 7 detects a fault condition and automatically transitions to an error mode.
  • This error mode can be, for example, that continues to heat energy is transferred with a value greater than zero by means of the coupling element to the secondary side.
  • the frequency f and / or the turn-on time of the switch 12 of the flyback converter is preferably reduced to reduce the primary-side filament current in the event of such a short-circuit condition.
  • heating energy continues to be transmitted.
  • the coupling element designed here as a flyback converter, are completely switched off, so that heat energy is no longer transmitted in fault mode.
  • Another error condition may be that there is no load on the secondary side, i.
  • the lamp with the coils 5, 6 is not used or at least one coil is broken. Since in this case the missing load, the coupling element of the heating circuit normally continues to transmit heat energy to the secondary side, the voltage on the secondary side .ggf. Inadmissibly high values increase, so that components on the secondary side can be damaged.
  • a voltage divider R3, R4 is provided in the illustrated embodiment, at the midpoint of which a signal 14 for the heating control circuit 7 is tapped. The detection of the secondary-side voltage of the coupling element can be carried out alternatively or additionally to the detection of the primary-side helical current 13.
  • a suitable countermeasure may be that the frequency f and / or the switch-on time T 0n of the switch 12 is reduced, so that a significantly reduced heating energy compared to the normal operating condition Secondary side is transmitted. Alternatively, the transmission of the heating energy can also be stopped here.
  • the heating control circuit 7 is implemented by means of hardware, it can quickly detect such error conditions and accordingly also quickly by a suitable change of an operating parameter for the coupling element (in the present example Switch-on period and / or the frequency of the switch).
  • the setpoint values for the heating operation can be specified by the software-controlled microcontroller 9 via the bidirectional communication channel 8 to the hardware-implemented heating control circuit 7 for normal operation and / or the fault mode.
  • the hardware-implemented heating control circuit 7 automatically reacts very quickly to any detected fault conditions, but also simultaneously reports such an error condition to the microcontroller 9.
  • the microcontroller 9 Independently of the secondary-side voltage detection of the heating control circuit 7 by means of the voltage divider R3, R4, the microcontroller 9 detects the filament current through the resistor Rl, thus to detect the type of lamp used via the filament resistor, and depending on this type of lamp the corresponding setpoint specifications for the heating control circuit 7 to make.
  • the communication via the bidirectional channel 8 between the heating control circuit 7 and the controller 9 is preferably digital.
  • the microcontroller 9 can query the heating control circuit 7 for information regarding the presence of an error and possibly also the type of an error (short circuit or idle state without load, etc.).
  • the reduced heating energy transmitted in the fault mode is reduced by the resistors R3, R4 as a base load whose series resistance is thus dimensioned such that the voltage applied during the transmission of the reduced heating energy in the fault mode voltage on the secondary side is limited to a permissible value.
  • the divider ratio of R3, R4 sets the cutoff voltage, i. the voltage from which an impermissibly high secondary voltage is closed and countermeasures are taken.
  • the voltage divider R3, R4 thus has a double function.
  • the series resistance can, for example, be dimensioned so that when transmitting a heating energy of 50 mW in fault mode, the voltage applied to 15 V is limited. At 15 V, damage to the secondary-side components provided can be ruled out.
  • a heating energy of 50 MW is large enough to generate a measurement current sufficient for measurement through the resistor Rl.
  • the implemented in hardware heating control circuit 7 thus ensures that the heating circuit protects itself quickly. If this protection mechanism were implemented by a software controlled circuit, the protection reaction might be too slow to avoid damaging the transistor 12. If the microcontroller 9 queries a fault condition of the heating control circuit 7 or the heating control circuit transmits from itself the microcontroller 9 a fault condition and possibly also the nature of the error, the microcontroller 9 via outgoing commands 11, the operating device (electronic ballast EVG) in total switch to error mode. The reaction of the microcontroller 9 to the message or the query of a fault condition of the heating circuit depends on the current operating state of the device. Possible actions initiated by the microcontroller 9 in the operating device are, for example, switching off the inverter or waiting for a lamp replacement.
  • FIG. 2 schematically shows a state diagram as implemented by software in the microcontroller 9.
  • the software is first started in the STARTUP SOFTWARE state.
  • the known preheating begins in the PREHEAT state and, after completion of the preheating, the ignition of the lamp begins. If the lamp is successfully ignited, the system switches to RUN mode. Only when the lamp is in the RUN state, an error of the heating circuit is evaluated by the microcontroller 9. If there is an error starting from the state RUN, then ERROR is switched to the error mode.
  • the microcontroller 9 waits for the replacement of the lamp, since it can detect the presence of a lamp with coils via the resistor Rl. After the lamp has been replaced, the state RELAMP is assumed, from which a restart of the lamp is possible.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Synchronizing For Television (AREA)
  • Direct Air Heating By Heater Or Combustion Gas (AREA)

Abstract

The invention relates to an electronic ballast for fluorescent lamps, which comprises a circuit for heating a spiral of a gas discharging lamp. A clocked blocking oscillator circuit, which transfers thermal energy from a primary side, which is supplied with voltage, to a secondary side, which is connected to the spiral which is to be heated, is provided. A circuit which is implemented by hardware controls the blocking oscillator and monitors at least one of the operational parameters of the primary side and/or secondary side, and a software-controlled circuit transfers desired values for the operation of the blocking oscillator to the circuit which is implemented by hardware.

Description

Intelligente Flyback-Heizung Intelligent flyback heater
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schaltungen zur Heizung von Gasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen, wie sie beispielsweise in elektronischen Vorschaltgeräten (EVGs) Verwendung finden können.The present invention relates to circuits for heating gas discharge lamps, in particular fluorescent lamps, as they can be found, for example, in electronic ballasts (ECGs) use.
Aus dem Stand der Technik sind elektronische Vorschaltgeräte (EVGs) für Leuchtstofflampen bekannt, die Wendelheizschaltungen verwenden, die mittels eines Koppelelements mit einer Primärseite verbunden sind, die mit Spannung versorgt ist. Beispielsweise kann ausgehend von einem AusgangskreisElectronic ballasts (ECGs) for fluorescent lamps are known from the prior art, which use Wendelheizschaltungen which are connected by means of a coupling element with a primary side, which is supplied with voltage. For example, starting from an output circuit
(LampenbetriebsspannungsVersorgung, Halbrückenspannung,(Lamp power supply, half-bridge voltage,
Busspannung etc.) die Heizenergie transformatorisch, kapazitiv, etc. in den Primärkreis gekoppelt werden, der wiederum mit den Wendeln verbunden ist.Bus voltage, etc.), the heating energy transformer, capacitive, etc. are coupled in the primary circuit, which in turn is connected to the helices.
Einige der transformatorisch arbeitenden Wendelheizsysteme verwenden einen mit einem Schalter getakteten Sperrwandler (englisch: Flyback power Converter) , im folgenden auch „Flyback-Konverter" genannt.Some of the transformative Wendelheizsysteme use a clocked flyback converter with a switch, in the following also called "flyback converter".
Eine Wendelheizung für Leuchtstofflampen gemäß dem Flyback-Prinzip ist beispielsweise aus der US 5,703,441 bekannt . Die WO 00/72640 Al zeigt eine Wendelheizung mit einem Heiztransformator, der eine mit dem Ausgang des Wechselrichters des elektronischen Vorschaltgerätes verbundene Primärwicklung und die eine in einem Heizkreis mit einer Wendel befindliche Sekundärwicklung zum Beheizen jeder der beiden Elektroden einer Gasentladungslampe aufweist. Parallel zum Lastkreis ist eine Serienschaltung vorgesehen, welche die Primärwicklung des Heiztransformators und eine elektronische Schaltervorrichtung enthält.A coil heater for fluorescent lamps according to the flyback principle is known for example from US 5,703,441. WO 00/72640 A1 shows a filament heater with a heating transformer having a primary winding connected to the output of the inverter of the electronic ballast and the secondary winding located in a heating circuit with a filament for heating each of the two electrodes of a gas discharge lamp. Parallel to the load circuit, a series circuit is provided which contains the primary winding of the heating transformer and an electronic switch device.
US 2004/066152 und WO200434740 zeigen eine sekundärseitige Überwachung eines Konverters, wobei im Fehlerfall eine Abschaltung erfolgt.US 2004/066152 and WO200434740 show a secondary-side monitoring of a converter, wherein in case of failure, a shutdown occurs.
WO 03/045117 zeigt einen Konverter, der im Fehlerfall ebenfalls abgeschaltet wird.WO 03/045117 shows a converter which is likewise switched off in the event of an error.
WO 00/72642 zeigt eine Heizung, die ausgehend von dem Mittenpunkt eines Wechselrichters versorgt wird.WO 00/72642 shows a heater powered from the midpoint of an inverter.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Heizschaltung für wenigstens eine Wendel einer Gasentladungslampe, bspw. einer Leuchtstofflampe, und mit einem Koppelelement zur Übertragung der Heizenergie von einer Primärseite zu einer Sekundärseite „intelligenter" in dem Sinne auszugestalten, dass bei Vorliegen von außer der Norm liegenden Betriebsparametern angepasste Maßnahmen getroffen werden.It is an object of the present invention to design such a heating circuit for at least one filament of a gas discharge lamp, for example. A fluorescent lamp, and with a coupling element for transmitting the heating energy from a primary side to a secondary side "intelligent" in the sense that in the presence of except Standard operating parameters are met.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung zur Heizung wenigstens einer Wendel einer Gasentladungslampe vorgesehen. Die Schaltung weist dabei • ein Koppelelement auf, das Heizenergie von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite überträgt, die wiederum mit wenigstens einer zu heizenden Wendel verbunden ist. Die Übertragung der Heizenergie erfolgt also üblicherweise unter galvanischer Trennung.This object is achieved by the features of the independent claims. The dependent claims further form the central idea of the invention in a particularly advantageous manner. According to a first aspect of the present invention, a circuit for heating at least one filament of a gas discharge lamp is provided. The circuit in this case has • a coupling element which transfers the heating energy from a primary side supplied with voltage to a secondary side, with at least one turn, is connected to heating coil. The transmission of heating energy is usually carried out under galvanic isolation.
Erfindungsgemäß ist eine Überwachungsschaltung vorgesehen, die den Stromfluss wenigstens in der Primärseite des Koppelelements erfasst, so dass bei Erfassung eines unzulässigen Stromflusses entsprechende Gegenmaßnahmen durch Veränderung wenigstens eines Betriebsparameters der Heizschaltung getroffen werden können.According to the invention, a monitoring circuit is provided which detects the current flow at least in the primary side of the coupling element, so that corresponding countermeasures can be taken by changing at least one operating parameter of the heating circuit when an impermissible current flow is detected.
Für den Fall, dass der primärseitige Strom einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, kann die Heizschaltung in eine Fehler-Betriebsart geschaltet werden, in der die Energieübertragung des Koppelelements auf einen vorgegebenen Wert größer als Null begrenzt ist. In dieser Fehler-Betriebsart wird also weiterhin Heizenergie übertragen, wenn auch in kontrollierten Masse.In the event that the primary-side current exceeds a predetermined threshold, the heating circuit can be switched to an error mode in which the energy transfer of the coupling element is limited to a predetermined value greater than zero. In this error mode, therefore, heating energy continues to be transmitted, albeit to a controlled degree.
Auf der Sekundärseite kann eine Grundlast vorgesehen sein, die für den Fall, dass keine Lampe eingesetzt ist und somit auch keine Heizwendel vorliegt, die durch das Koppelelement übertragene Energie verbraucht. Diese Grundlast kann durch Widerstände eines Spannungsteilers gebildet sein, der auch zur Erfassung der sekundärseitigen Spannung verwendet wird. Das Koppelelement kann primärseitig mittels eines Schalters getaktet sein, dessen Schaltfrequenz und/oder Tastverhältnis in der Fehler-Betriebsart gegenüber dem regulären Betrieb modifiziert, insbesondere verringert ist. Die Änderung der Schaltfrequenz und/oder des Tastverhältnisses des Schalters an der Primärseite des Koppelelements stellt somit eine Möglichkeit der Änderung von Betriebsparametern der Heizschaltung dar.On the secondary side, a base load can be provided, which consumes the energy transmitted through the coupling element in the event that no lamp is used and thus there is no heating coil. This base load can be formed by resistors of a voltage divider, which is also used to detect the secondary side voltage. The coupling element can be clocked on the primary side by means of a switch, the switching frequency and / or duty cycle in the error mode compared to the regular operation modified, in particular reduced. The change in the switching frequency and / or the duty cycle of the switch on the primary side of the coupling element thus represents a possibility of changing operating parameters of the heating circuit.
Die Überwachungsschaltung kann weiterhin auch die Spannung an der Sekundärseite des Koppelelements erfassen.The monitoring circuit can also detect the voltage on the secondary side of the coupling element.
Die Überwachungsschaltung ist vorzugsweise durch Hardware implementiert, so dass bei Erkennung eines Fehlers eine schnelle Reaktion erfolgen kann.The monitoring circuit is preferably implemented by hardware, so that upon detection of a fault, a quick response can occur.
Diese in Hardware implementierte Überwachungsschaltung kann bei Vorliegen der Fehler-Betriebsart eine Meldung an einen Software-gesteuerten Controller senden.This hardware implemented monitoring circuit can send a message to a software controlled controller in the presence of the error mode.
Ein Software-gesteuerter Controller kann grundsätzlich der Hardware-implementierten Überwachungsschaltung wenigstens in der Fehler-Betriebsart und/oder im Normalbetrieb der Heizschaltung Betriebsparameter übermitteln.A software-controlled controller can in principle transmit operating parameters to the hardware-implemented monitoring circuit at least in the error mode and / or during normal operation of the heating circuit.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung zur Heizung wenigstens einer Wendel einer Gasentladungslampe vorgesehen, wobei wiederum ein Koppelelement dazu dient, Heizenergie von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite zu übertragen, die mit der zu heizenden Wendel verbunden ist. Eine Überwachungsschaltung kann vorgesehen sein, die Spannung einer Sekundärseite des Koppelelements zu erfassen, und bei Erfassung einer außer der Norm liegenden Spannung, insbesondere einer zu großen Spannung, Gegenmaßnahmen durch Änderung eines Betriebsparameters der Heizschaltung zu ergreifen.According to a further aspect of the present invention, a circuit for heating at least one filament of a gas discharge lamp is provided, wherein in turn a coupling element serves to transfer heating energy from a voltage-supplied primary side to a secondary side, which is connected to the coil to be heated. A monitoring circuit may be provided to detect the voltage of a secondary side of the coupling element, and upon detection of a non-standard Voltage, in particular too high a voltage to take countermeasures by changing an operating parameter of the heating circuit.
Das Koppelelement kann kapazitiv oder transformatorisch ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Koppelelement einen getakteten Sperrwandler („Flyback Power Converter") umfassen.The coupling element may be capacitive or transformable. For example, the coupling element may comprise a clocked flyback converter ("flyback power converter").
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Betriebsgerät mit einer derartigen Schaltung.The invention also relates to a control gear with such a circuit.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Vorschaltgerät vorgesehen, das eine Heizschaltung für wenigstens eine Wendel einer Gasentladungslampe aufweist. Die Übertragung der Heizenergie von einer Spannungsversorgung hin zu der zu heizenden Wendel erfolgt dabei mittels eines Koppelelements, dass durch eine in Hardware implementierte Schaltung angesteuert wird. Die in Hardware implementierte Schaltung kann darüber hinaus einen Betriebsparameter der Primär- und/oder Sekundärseite des Koppelelements überwachen. Eine Software-gesteuerte Schaltung kann dazu vorgesehen sein, der in Hardware implementierten Schaltung Sollwerte für den Betrieb des Koppelelements zu übermitteln.According to a further aspect of the present invention, an electronic ballast is provided, which has a heating circuit for at least one filament of a gas discharge lamp. The transmission of the heating energy from a power supply to the coil to be heated is effected by means of a coupling element that is driven by a circuit implemented in hardware. The implemented in hardware circuit may also monitor an operating parameter of the primary and / or secondary side of the coupling element. A software-controlled circuit can be provided to transmit setpoints for the operation of the coupling element to the circuit implemented in hardware.
Schließlich sieht die Erfindung auch ein elektronisches Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen mit einer Heizschaltung vor, bei der eine Überwachungsschaltung wenigstens einen Betriebsparameter der Heizschaltung überwacht und einer Software-gesteuerten Schaltung Fehlermeldungen bezüglich der Heizschaltung übermittelt. Die Software-gesteuerte Schaltung kann bei Eingang einer Fehlermeldung wenigstens einen Betriebsparameter des Vorschaltgerätes und insbesondere ein Betriebsparameter der Heizschaltung abhängig vom momentanen Betriebszustand des Vorschaltgerätes, ändern.Finally, the invention also provides an electronic ballast for fluorescent lamps with a heating circuit, in which a monitoring circuit monitors at least one operating parameter of the heating circuit and transmits error messages with respect to the heating circuit to a software-controlled circuit. The software controlled circuit can be activated when an input is received Error message at least one operating parameters of the ballast and in particular an operating parameter of the heating circuit depending on the current operating state of the ballast, change.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auch auf Verfahren zur Heizung der Wendel wenigstens einer Gasentladungslampe sowie auf Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Vorschaltgerätes .The invention further relates to methods for heating the coil of at least one gas discharge lamp and to methods for operating an electronic ballast.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr bezugnehmend auf die begleitenden Figuren sowie anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.Further features, advantages and features of the present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures and to exemplary embodiments.
Fig. 1 zeigt ein schematische Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Heizschaltung, undFig. 1 shows a schematic block diagram of a heating circuit according to the invention, and
Fig. 2 zeigt ein Zustandsdiagramm für Abläufe, wie sie durch den Software-gesteuerten Mikrocontroller gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können.FIG. 2 shows a state diagram for operations that may be performed by the software-controlled microcontroller according to the present invention.
Die in Fig. 1 dargestellte Heizschaltung dient zur Bereitstellung elektrischer Energie für Wendeln 5, 6 einerThe heating circuit shown in Fig. 1 is used to provide electrical energy for coils 5, 6 a
Gasentladungslampe, wie beispielsweise einerGas discharge lamp, such as a
Leuchtstofflampe. Die Energie wird dabei ausgehend von einer Primärseite eines Koppelelements, die mit Spannung versorgt ist, hin zu einer Sekundärseite des Koppelelements übertragen, wobei die Sekundärseite mit wenigstens einer Wendel 5, 6 verbunden ist.Fluorescent lamp. The energy is transmitted from a primary side of a coupling element, which is supplied with voltage, toward a secondary side of the coupling element, wherein the secondary side is connected to at least one coil 5, 6.
Im dargestellten Beispiel ist das Koppelelement als getakteter Sperrwandler ausgebildet. Andere transformatorische oder kapazitive Ausgestaltungen sind möglich. Die Primärseite des Sperrwandlers weist eine Spannungsversorgung sowie eine mit einem Schalter 12 in Serie geschaltete Primärspule 2 auf. Die Spannungsversorgung ist im dargestellten Beispiel eine Gleichspannungsversorgung, so dass beispielsweise die üblicherweise durch eine Glättungsschaltung (PFC, Power Factor Correction Circuit) geregelte Zwischenkreisspannung oder Busspannung Vbus in einem elektronischen Vorschaltgerät verwendet werden kann.In the example shown, the coupling element is designed as a clocked flyback converter. Other Transformative or capacitive designs are possible. The primary side of the flyback converter has a voltage supply and a primary coil 2 connected in series with a switch 12. In the example shown, the voltage supply is a DC voltage supply, so that, for example, the intermediate circuit voltage or bus voltage V bus that is usually regulated by a smoothing circuit (PFC, Power Factor Correction Circuit) can be used in an electronic ballast.
Andere primärseitige DC- oder AC-Versorgungsspannungen (bspw. Netzspannung, allerdings ist zum Anschluss einer AC-Spannung ein Gleichrichter zwischenzuschalten) sind ebenfalls möglich.Other primary-side DC or AC supply voltages (eg mains voltage, but a rectifier must be connected to connect an AC voltage) are also possible.
Gemäß dem Transformatorprinzip wird im dargestellten Ausführungsbeispiel elektrische Energie von der Primärspule 2 auf die Sekundärseite übertragen, wobei die Sekundärseite im dargestellten Beispiel je einen Zweig ausgehend von einer ersten Sekundärspule 3 hin zu einer ersten Wendel 5 sowie einer zweiten Sekundärspule 4 hin zu einer zweiten Wendel 6 aufweist. Die Sekundärseite kann also eine oder aber auch mehrere Wendeln 5, 6 versorgen.According to the transformer principle in the illustrated embodiment, electrical energy is transmitted from the primary coil 2 to the secondary side, wherein the secondary side in the illustrated example depending on a branch from a first secondary coil 3 to a first coil 5 and a second secondary coil 4 to a second coil. 6 having. The secondary side can thus supply one or more coils 5, 6.
Bei im wesentlichen konstanter Versorgungsspannung Vbus hängt die im getakteten Sperrwandler übertragende Heizenergie im Wesentlichen von der Schaltfrequenz sowie der Einschaltzeitdauer T0n des Schalters 12 ab. Dieser Schalter 12, der beispielsweise als FET ausgebildet sein kann, wird von einer in Hardware implementierten Heizsteuerschaltung 7 angesteuert. Im dargestellten Beispiel weist die Wendelheizung wie gesagt einen getakteten Sperrwandler auf, der mit einer definierten Einschaltzeit T0n und Frequenz f betrieben wird.At a substantially constant supply voltage V bus , the heat energy transmitted in the clocked flyback converter essentially depends on the switching frequency and the switch-on time T 0n of the switch 12. This switch 12, which may be embodied as an FET, for example, is controlled by a heating control circuit 7 implemented in hardware. In the example shown, the coil heating as I said one clocked flyback converter, which is operated with a defined on-time T 0n and frequency f.
Die Schalteransteuerung ermöglicht also einen unabhängigen Betrieb der Heizschaltung, was bspw. bei Ankopplung derThe switch control thus allows independent operation of the heating circuit, which, for example. When coupling the
Heizschaltung an einen Wechselrichter-Mittenpunkt nicht der Fall ist. Der unabhängige Betrieb der Heizschaltung ist gerade für das Vorheizen vorteilhaft. Weiterhin ergeben sich Designfreiheiten, was für einen Dimmbetrieb oder einen Multilampenbetrieb vorteilhaft ist.Heating circuit to an inverter center point is not the case. The independent operation of the heating circuit is just advantageous for preheating. Furthermore, there are design freedoms, which is advantageous for a dimming operation or a multi-lamp operation.
Die Sollwerte für die Einschaltzeit T0n sowie die Frequenz f der Schaltvorgänge des elektronischen Schalters 12 wird dabei erfindungsgemäß durch eine mittels Software- gesteuerte Schaltung (MikroController) 9 vorgegeben, die bidirektional mit der Heizsteuerschaltung 7 kommuniziertThe setpoint values for the switch-on time T 0n and the frequency f of the switching operations of the electronic switch 12 are set according to the invention by means of a software-controlled circuit (microcontroller) 9, which communicates bidirectionally with the heating control circuit 7
(s. Bezugszeichen 8).(see reference number 8).
Die Vorgaben für die Einschaltzeitdauer T0n und/oder die Schaltfrequenz f des dargestellten getakteten Sperrwandlers kann von dem. Mikrocontroller 9 beispielsweise abhängig vom aktuellen Dimmzustand der Lampe und eines ggf. (bspw. über den Wendelstrom) erfassten Lampentyps berechnet und dann der Heizsteuerschaltung 7 vorgegeben werden. Der Mikrocontroller 9 kann beispielsweise über eine Schnittstelle 10 Dimmbefehle beispielsweise gemäß dem DALI-Standard erhalten.The specifications for the switch-on period T 0n and / or the switching frequency f of the illustrated clocked flyback converter can be determined by the. For example, microcontroller 9 is calculated as a function of the current dimming state of the lamp and of a possibly detected lamp type (for example via the filament current) and then given to the heating control circuit 7. The microcontroller 9 can receive, for example via an interface 10 dimming commands, for example, according to the DALI standard.
Die Primärseite mit der Spule 2 und dem Schalter 12 des Sperrwandler-Transformators ist in dem dargestellten Beispiel an eine Zwischenkreisspannung oder Busspannung Vbus angeschlossen, da diese stets eine im Wesentlichen konstantes Potential aufweist, wodurch sichergestellt ist, dass bei konstanter Einschaltzeit T0n und Frequenz f des elektronischen Schalters 12 eine konstante Heizenergie auf die Sekundärseite des Sperrwandlers abgegeben wird.The primary side with the coil 2 and the switch 12 of the flyback converter transformer is connected in the illustrated example to an intermediate circuit voltage or bus voltage V bus , since this always has a substantially constant potential, which ensures that at a constant on-time T 0n and frequency f of the electronic switch 12, a constant heating energy is delivered to the secondary side of the flyback converter.
Die dargestellte Erfindung ist nunmehr insbesondere dazu ausgebildet, Fehlerzustände der Heizschaltung zu erfassen und rechtzeitig entsprechende Gegenmaßnahmen zu ergreifen.The illustrated invention is now particularly designed to detect fault conditions of the heating circuit and to take appropriate countermeasures in a timely manner.
Zum Einen ist dabei vorgesehen, dass über einen Messwiderstand R2, der in Serie zu dem Schalter 12 und der primärseitigen Spule 2 geschaltet ist, der Strom durch den Schalter 12 (wenn dieser geschlossen ist) durch die Heizsteuerschaltung 7 erfasst wird. Dadurch kann beispielsweise sicher ein Kurzschluss erfasst werden, der zu einem sehr großen Primärstrom des Sperrwandlers führt. Wenn dieser erfasste Primärstrom des Sperrwandlers einen definierten maximal zulässigen Wert überschreitet, erkennt die Heizsteuerschaltung 7 einen Fehlerzustand und geht selbständig in einen Fehlermodus über.On the one hand, it is provided that the current through the switch 12 (when it is closed) is detected by the heating control circuit 7 via a measuring resistor R2, which is connected in series with the switch 12 and the primary-side coil 2. As a result, for example, a short circuit can be reliably detected, which leads to a very large primary current of the flyback converter. If this detected primary current of the flyback converter exceeds a defined maximum permissible value, the heating control circuit 7 detects a fault condition and automatically transitions to an error mode.
Dieser Fehlermodus kann beispielsweise darin bestehen, dass weiterhin Heizenergie mit einem Wert größer als Null mittels dem Koppelelement auf die Sekundärseite übertragen wird. Allerdings wird die Frequenz f und/oder die Einschaltzeit des Schalters 12 des Sperrwandlers vorzugsweise verringert, um den primärseitigen Wendelstrom im Falle eines derartigen Kurzschlusszustands zu reduzieren.This error mode can be, for example, that continues to heat energy is transferred with a value greater than zero by means of the coupling element to the secondary side. However, the frequency f and / or the turn-on time of the switch 12 of the flyback converter is preferably reduced to reduce the primary-side filament current in the event of such a short-circuit condition.
Bei einem erkannten primärseitigen Fehler wird also weiterhin Heizenergie übertragen.If a primary-side fault is detected, heating energy continues to be transmitted.
Alternativ kann natürlich auch das Koppelelement, hier als Sperrwandler ausgebildet, komplett abgeschaltet werden, so dass im Fehlermodus keine Heizenergie mehr übertragen wird.Alternatively, of course, the coupling element, designed here as a flyback converter, are completely switched off, so that heat energy is no longer transmitted in fault mode.
Ein weiterer Fehlerzustand kann sein, dass sekundärseitig keine Last vorliegt, d.h. beispielsweise die Lampe mit den Wendeln 5, 6 nicht eingesetzt ist oder wenigstens eine Wendel gebrochen ist. Da auch in diesem Fall der fehlenden Last das Koppelelement der Heizschaltung normalerweise weiter Heizenergie auf die Sekundärseite überträgt, wird sekundärseitig die Spannung auf .ggf. unzulässig hohe Werte ansteigen, so dass Bauteile auf der Sekundärseite beschädigt werden können. Zur Erfassung der sekundärseitigen Spannung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Spannungsteiler R3, R4 vorgesehen, an dessen Mittenpunkt ein Signal 14 für die Heizsteuerschaltung 7 abgegriffen wird. Die Erfassung der sekundärseitigen Spannung des Koppelelements kann alternativ oder zusätzlich zu der Erfassung des primärseitigen Wendelstroms 13 erfolgen.Another error condition may be that there is no load on the secondary side, i. For example, the lamp with the coils 5, 6 is not used or at least one coil is broken. Since in this case the missing load, the coupling element of the heating circuit normally continues to transmit heat energy to the secondary side, the voltage on the secondary side .ggf. Inadmissibly high values increase, so that components on the secondary side can be damaged. For detecting the secondary-side voltage, a voltage divider R3, R4 is provided in the illustrated embodiment, at the midpoint of which a signal 14 for the heating control circuit 7 is tapped. The detection of the secondary-side voltage of the coupling element can be carried out alternatively or additionally to the detection of the primary-side helical current 13.
Eine unzulässig hohe sekundärseitige Spannung stellt einen weiteren Fehlerzustand dar. Auch hier kann eine geeignete Gegenmaßnahme darin bestehen, dass die Frequenz f und/oder die Einschaltzeitdauer T0n des Schalters 12 verringert wird, so dass eine im Vergleich zum normalen Betriebszustand deutlich verringerte Heizenergie auf die Sekundärseite übertragen wird. Alternativ kann auch hier die Übertragung der Heizenergie beendet werden.An impermissibly high secondary-side voltage constitutes another fault condition. Here too, a suitable countermeasure may be that the frequency f and / or the switch-on time T 0n of the switch 12 is reduced, so that a significantly reduced heating energy compared to the normal operating condition Secondary side is transmitted. Alternatively, the transmission of the heating energy can also be stopped here.
Dadurch dass die Heizsteuerschaltung 7 mittels Hardware implementiert ist, kann sie derartige Fehlerzustände schnell erfassen und entsprechend auch schnell durch eine geeignete Veränderung eines Betriebsparameters für das Koppelelement (im vorliegenden Beispiel Veränderung der Einschaltzeitdauer und/oder der Frequenz des Schalters) reagieren.The fact that the heating control circuit 7 is implemented by means of hardware, it can quickly detect such error conditions and accordingly also quickly by a suitable change of an operating parameter for the coupling element (in the present example Switch-on period and / or the frequency of the switch).
Die Sollwerte für den Heizbetrieb können der Hardware- implementierten Heizsteuerschaltung 7 für den Normalbetrieb und/oder dem Fehlermodus von dem Softwaregesteuerten Mikrocontroller 9 über den bidirektionalen Kommunikationskanal 8 vorgegeben werden.The setpoint values for the heating operation can be specified by the software-controlled microcontroller 9 via the bidirectional communication channel 8 to the hardware-implemented heating control circuit 7 for normal operation and / or the fault mode.
Andererseits reagiert die mittels Hardware-implementierte Heizsteuerschaltung 7 selbsttätig sehr schnell auf etwaige erfasste Fehlerzustände, meldet aber auch gleichzeitig einen derartigen Fehlerzustand an den Mikrocontroller 9.On the other hand, the hardware-implemented heating control circuit 7 automatically reacts very quickly to any detected fault conditions, but also simultaneously reports such an error condition to the microcontroller 9.
Unabhängig von der sekundärseitigen Spannungserfassung der Heizsteuerschaltung 7 mittels des Spannungsteiler R3, R4 , erfasst der Mikrocontroller 9 den Wendelstrom über den Widerstand Rl, um somit über den Wendelwiderstand den Typ einer eingesetzten Lampe zu erkennen, und abhängig von dieser Lampentyperkennung die entsprechenden Sollwertvorgaben für die Heizsteuerschaltung 7 zu tätigen.Independently of the secondary-side voltage detection of the heating control circuit 7 by means of the voltage divider R3, R4, the microcontroller 9 detects the filament current through the resistor Rl, thus to detect the type of lamp used via the filament resistor, and depending on this type of lamp the corresponding setpoint specifications for the heating control circuit 7 to make.
Die Kommunikation über den bidirektionalen Kanal 8 zwischen der Heizsteuerschaltung 7 und dem Controller 9 erfolgt vorzugsweise digital.The communication via the bidirectional channel 8 between the heating control circuit 7 and the controller 9 is preferably digital.
Der Mikrocontroller 9 kann von der Heizsteuerschaltung 7 Informationen bezüglich des Vorhandenseins eines Fehler und ggf. auch der Art eines Fehlers (Kurzschluss, bzw. Leerlaufzustand ohne Last, etc.) abfragen.The microcontroller 9 can query the heating control circuit 7 for information regarding the presence of an error and possibly also the type of an error (short circuit or idle state without load, etc.).
Gemäß einer Alternative ist es bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass auch im Fehlerzustand weiterhin Heizenergie auf die Sekundärseite und somit hin zu den Wendeln übertragen wird. Diese begrenzte Heizenergieübertragung ist vorteilhaft, damit weiterhin beispielsweise Strom durch den Widerstand Rl fließt, mittels dem erfasst werden kann, ob eine Lampe und ggf. welcher Lampentyp eingesetzt ist oder nicht.According to an alternative, it is provided in the present invention that even in the fault condition continues to heat energy to the secondary side and thus to the Wendeln is transmitted. This limited heat energy transfer is advantageous so that, for example, current flows through the resistor Rl, by means of which it can be detected whether a lamp and possibly which type of lamp is used or not.
Für den Fall, dass sekundärseitig keine Lampe eingesetzt ist, wird die im Fehlermodus übertragene reduzierte Heizenergie durch die Widerstände R3, R4 als Grundlast abgebaut, deren Serienwiderstand also so bemessen ist, dass die bei der Übertragung der verringerten Heizenergie im Fehlermodus anliegende Spannung auf der Sekundärseite auf einen zulässigen Wert begrenzt ist. Andererseits legt das Teilerverhältnis von R3 , R4 die Abschaltspannung fest, d.h. diejenige Spannung, ab der eine unzulässig hohe Sekundärspannung geschlossen wird und Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Der Spannungsteiler R3, R4 hat also eine Doppelfunktion. Der Serienwiderstand kann beispielsweise so bemessen sein, dass bei der Übertragung einer Heizenergie von 50 mW im Fehlermodus die anliegende Spannung auf 15 V begrenzt ist. Bei 15 V kann eine Beschädigung der sekundärseitigen vorgesehenen Bauteile ausgeschlossen werden. Andererseits ist eine Heizenergie von 50 MW groß genug, um einen für Messzwecke ausreichenden Messstrom durch den Widerstand Rl zu erzeugen.In the event that no lamp is used on the secondary side, the reduced heating energy transmitted in the fault mode is reduced by the resistors R3, R4 as a base load whose series resistance is thus dimensioned such that the voltage applied during the transmission of the reduced heating energy in the fault mode voltage on the secondary side is limited to a permissible value. On the other hand, the divider ratio of R3, R4 sets the cutoff voltage, i. the voltage from which an impermissibly high secondary voltage is closed and countermeasures are taken. The voltage divider R3, R4 thus has a double function. The series resistance can, for example, be dimensioned so that when transmitting a heating energy of 50 mW in fault mode, the voltage applied to 15 V is limited. At 15 V, damage to the secondary-side components provided can be ruled out. On the other hand, a heating energy of 50 MW is large enough to generate a measurement current sufficient for measurement through the resistor Rl.
Die in Hardware implementierte Heizsteuerschaltung 7 sorgt also dafür, dass sich die Heizschaltung schnell selbst schützt. Wenn dieser Schutzmechanismus mittels einer Software-gesteuerten Schaltung ausgeführt wäre, wäre die Schutzreaktion womöglich zu langsam, um eine Beschädigung des Transistors 12 zu vermeiden. Wenn der Mikrocontroller 9 einen Fehlerzustand von der Heizsteuerschaltung 7 abfragt bzw. die Heizsteuerschaltung von sich aus den Mikrocontroller 9 einen Fehlerzustand sowie ggf. auch die Art des Fehlers übermittelt, kann der Mikrocontroller 9 über ausgehende Befehle 11 das Betriebsgerät (elektronisches Vorschaltgerät EVG) insgesamt in einein Fehlermodus schalten. Die Reaktion des Mikrocontroller 9 auf die Meldung bzw. die Abfrage eines Fehlerzustands der Heizschaltung hängt dabei vom aktuellen Betriebszustand des Gerätes ab. Mögliche durch den Mikrocontroller 9 veranlasste Aktionen in dem Betriebsgerät sind beispielsweise das Abschalten des Wechselrichters oder das Warten auf einen Lampenwechsel.The implemented in hardware heating control circuit 7 thus ensures that the heating circuit protects itself quickly. If this protection mechanism were implemented by a software controlled circuit, the protection reaction might be too slow to avoid damaging the transistor 12. If the microcontroller 9 queries a fault condition of the heating control circuit 7 or the heating control circuit transmits from itself the microcontroller 9 a fault condition and possibly also the nature of the error, the microcontroller 9 via outgoing commands 11, the operating device (electronic ballast EVG) in total switch to error mode. The reaction of the microcontroller 9 to the message or the query of a fault condition of the heating circuit depends on the current operating state of the device. Possible actions initiated by the microcontroller 9 in the operating device are, for example, switching off the inverter or waiting for a lamp replacement.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Zustandsdiagramm, wie es durch Software in dem Mikrocontroller 9 implementiert ist. Ausgehend von dem ausgeschalteten Zustand OFF wird zuerst die Software in dem Zustands STARTUP SOFTWARE gestartet. Nach der Initialisierung der Software beginnt das bekannte Vorheizen in dem Zustand PREHEAT und nach Abschluss der Vorheizung das Zünden der Lampe Bei erfolgreicher Zündung der Lampe wird in den Betriebszustand RUN umgeschaltet. Nur wenn sich die Lampe in dem Zustand RUN befindet, wird ein Fehler der Heizschaltung durch den Mikrocontroller 9 ausgewertet. Bei Vorliegen eines Fehlers ausgehend von dem Zustand RUN wird also in den Fehlermodus ERROR umgeschaltet. In dem Zustand ERROR wartet der Mikrocontroller 9 auf den Austausch der Lampe, da er das Vorhandensein einer Lampe mit Wendeln über den Widerstand Rl erfasst werden kann. Nach erfolgtem Lampenwechsel wird der Zustand RELAMP eingenommen, aus dem Heraus ein Neustart der Lampe möglich ist. FIG. 2 schematically shows a state diagram as implemented by software in the microcontroller 9. Starting from the OFF state, the software is first started in the STARTUP SOFTWARE state. After the initialization of the software, the known preheating begins in the PREHEAT state and, after completion of the preheating, the ignition of the lamp begins. If the lamp is successfully ignited, the system switches to RUN mode. Only when the lamp is in the RUN state, an error of the heating circuit is evaluated by the microcontroller 9. If there is an error starting from the state RUN, then ERROR is switched to the error mode. In the state ERROR, the microcontroller 9 waits for the replacement of the lamp, since it can detect the presence of a lamp with coils via the resistor Rl. After the lamp has been replaced, the state RELAMP is assumed, from which a restart of the lamp is possible.

Claims

Ansprüche : Claims :
1. Schaltung zur Heizung wenigstens einer Wendel einer1. Circuit for heating at least one coil of a
Gasentladungslampe, wobei - ein getakteter Sperrwandler vorgesehen ist, der die Heizenergie von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite überträgt, die mit der zu heizenden Wendel verbunden ist, und eine Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die den Stromfluss in der Primärseite erfasst, wobei die Überwachungsschaltung für den Fall eines unzulässigen Stromflusses in der Primärseite den Sperrwandler in eine Fehler-Betriebsart versetzt, in der der Sperrwandler nicht abgeschaltet ist und die Energieübertragung des Sperrwandler auf einen vorgegebenen Wert grösser als Null begrenzt ist.A gas discharge lamp, wherein - a clocked flyback converter is provided, which transfers the heating energy from a primary side supplied with voltage to a secondary side, which is connected to the coil to be heated, and a monitoring circuit is provided, which detects the current flow in the primary side, wherein the monitoring circuit in the event of an inadmissible current flow in the primary side, the flyback converter is placed in an error mode in which the flyback converter is not switched off and the energy transfer of the flyback converter is limited to a predetermined value greater than zero.
2. Schaltung nach Anspruch 1, wobei für den Fall, dass der primärseitige Strom einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, die2. The circuit of claim 1, wherein in the event that the primary-side current exceeds a predetermined threshold, the
Heizschaltung in den Fehler-Betriebsart schaltet.Heating circuit in the error mode switches.
3. Schaltung nach Anspruch 1, bei der auf der Sekundärseite eine Grundlast vorgesehen ist.3. A circuit according to claim 1, wherein a base load is provided on the secondary side.
4. Schaltung nach Anspruch 1, wobei der Sperrwandler primärseitig mittels eines Schalters getaktet ist, dessen Schaltfrequenz und/oder Tastverhältnis in der Fehler-Betriebsart gegenüber dem regulären Betrieb modifiziert ist.4. The circuit of claim 1, wherein the flyback converter is clocked on the primary side by means of a switch whose switching frequency and / or Duty cycle in the error mode is modified compared to the regular operation.
5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Überwachungsschaltung weiterhin die Spannung an der Sekundärseite des Sperrwandlers.5. A circuit according to any one of the preceding claims, wherein the monitoring circuit further comprises the voltage on the secondary side of the flyback converter.
6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Überwachungsschaltung mittels Hardware implementiert ist.6. A circuit according to any one of the preceding claims, wherein the monitoring circuit is implemented by means of hardware.
7. Schaltung nach Anspruch 6, bei der die Überwachungsschaltung in der Fehler- Betriebsart eine Meldung an einen software-gesteuerten Controller sendet.7. The circuit of claim 6, wherein the monitoring circuit in the error mode sends a message to a software-controlled controller.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, bei ein software-gesteuerter Controller vorgesehen ist, der der Überwachungsschaltung wenigstens in der Fehler- Betriebsart Betriebsparameter für den Sperrwandler übermittelt .8. A circuit according to any one of claims 6 or 7, is provided in a software-controlled controller, which transmits the monitoring circuit operating parameters for the flyback converter at least in the error mode.
9. Schaltung zur Heizung wenigstens einer Wendel einer Gasentladungslampe, wobei - ein Sperrwandler vorgesehen ist, das Heizenergie von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite überträgt, die mit der zu heizenden Wendel verbunden ist, und - eine Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die die Spannung an der Sekundärseite erfasst.9. A circuit for heating at least one filament of a gas discharge lamp, wherein - a flyback converter is provided which transmits heating energy from a voltage-supplied primary side to a secondary side, which is connected to the coil to be heated, and - a monitoring circuit is provided, the voltage detected on the secondary side.
10. Betriebsgerät für Leuchtmittel, aufweisend eine Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. Operating device for lamps, comprising a circuit according to one of the preceding claims.
11. Elektronisches Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen, aufweisend eine Schaltung zur Heizung einer Wendel einer Gasentladungslampe, wobei - ein getakteter Sperrwandler vorgesehen ist, der Heizenergie von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite überträgt, die mit der zu heizenden Wendel verbunden ist,11. An electronic ballast for fluorescent lamps, comprising a circuit for heating a filament of a gas discharge lamp, wherein - a clocked flyback converter is provided which transfers heating energy from a voltage-supplied primary side to a secondary side, which is connected to the coil to be heated,
- eine durch Hardware implementierte Schaltung das Koppelelement ansteuert und wenigstens einen- Implemented by hardware circuit controls the coupling element and at least one
Betriebsparameter der Primärseite und/oder Sekundärseite überwacht, undOperating parameters of the primary side and / or secondary side monitors, and
- eine software-gesteuerte Schaltung der durch Hardware implementierten Schaltung Sollwerte für den Betrieb des Sperrwandlers übermittelt .- A software-controlled circuit of hardware implemented circuit setpoints for the operation of the flyback converter transmitted.
12. Vorschaltgerät nach Anspruch 11, wobei die durch Hardware implementierte Schaltung der software-gesteuerten Schaltung Fehlermeldungen bzgl. der Heizungsschaltung übermittelt.12. Ballast according to claim 11, wherein the hardware-implemented circuit of the software-controlled circuit transmits error messages regarding the heating circuit.
13. Vorschaltgerät nach Anspruch 12, wobei die software-gesteuerte Schaltung bei Eingang einer Fehlermeldung wenigstens einen Betriebsparameter des Vorschaltgeräts ändert.13. Ballast according to claim 12, wherein the software-controlled circuit changes upon receipt of an error message at least one operating parameter of the ballast.
14. Vorschaltgerät nach Anspruch 13, wobei die software-gesteuerte Schaltung bei Eingang einer Fehlermeldung wenigstens einen Betriebsparameter des Vorschaltgeräts abhängig vom momentanen Betriebszustand des Vorschaltgeräts ändert. 14. Ballast according to claim 13, wherein the software-controlled circuit changes upon receipt of an error message at least one operating parameter of the ballast depending on the current operating state of the ballast.
15. Elektronisches Vorschaltgerät für15. Electronic ballast for
Leuchtstofflampen, aufweisend eine Schaltung zurFluorescent lamps, comprising a circuit for
Heizung einer Wendel einer Gasentladungslampe, wobei eine Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die wenigstens einen Betriebsparameter der Heizschaltung überwacht und einer software-gesteuerten SchaltungHeating a filament of a gas discharge lamp, wherein a monitoring circuit is provided which monitors at least one operating parameter of the heating circuit and a software-controlled circuit
Fehlermeldungen bzgl. der Heizungsschaltung übermittelt, undError messages regarding the heating circuit transmitted, and
- die software-gesteuerte Schaltung dazu ausgelegt ist, bei Eingang einer Fehlermeldung wenigstens einen- The software-controlled circuit is designed to receive an error message at least one
Betriebsparameter des Vorschaltgeräts abhängig vom momentanen Betriebszustand des Vorschaltgeräts zu ändern.To change the operating parameters of the ballast depending on the current operating condition of the ballast.
16. Verfahren zur Heizung wenigstens einer Wendel einer16. Method for heating at least one coil of a
Gasentladungslampe, wobeiGas discharge lamp, where
-Heizenergie für die Wendel von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite übertragen wird, die mit der zu heizenden Wendel verbunden ist,Heating energy for the coil is transferred from a primary side supplied with voltage to a secondary side which is connected to the coil to be heated,
-der Stromfluss in der Primärseite erfasst wird, und -bei Erfassung eines unzulässigen Stromfluss wenigstens ein Betriebsparameter der Heizung geändert wird.-the current flow in the primary side is detected, and -in the case of detection of an impermissible current flow, at least one operating parameter of the heating is changed.
17. Verfahren zur Heizung wenigstens einer Wendel einer Gasentladungslampe, wobei17. A method for heating at least one filament of a gas discharge lamp, wherein
- Heizenergie für die Wendel von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite übertragen wird, die mit der zu heizenden Wendel verbunden ist,Heating energy for the helix is transmitted from a primary side supplied with voltage to a secondary side which is connected to the helix to be heated,
- die Spannung an der Sekundärseite erfasst wird, und- the voltage on the secondary side is detected, and
- bei Erfassung einer unzulässigen Spannung wenigstens ein Betriebsparameter der Heizung geändert wird. - Upon detection of an impermissible voltage at least one operating parameter of the heater is changed.
18. Verfahren zum Betrieb eines Elektronischen18. Method for operating an electronic
Vorschaltgeräts, aufweisend eine Schaltung zurBallast comprising a circuit for
Heizung einer Wendel einer Gasentladungslampe, dieHeating a filament of a gas discharge lamp, the
Heizenergie von einer mit Spannung versorgten Primärseite zu einer Sekundärseite überträgt, die mit der zu heizenden Wendel verbunden ist, wobei eine hardware-gesteuerte Schaltung dieTransfers heating energy from a powered primary side to a secondary side, which is connected to the coil to be heated, wherein a hardware-controlled circuit the
Übertragung der Heizenergie steuert und wenigstens einen Betriebsparameter der Primärseite und/oder Sekundärseite überwacht, und eine software-gesteuerte Schaltung der hardwaregesteuerten Schaltung Sollwerte für den Betrieb des Koppelelements übermittelt.Transmission of the heating energy controls and monitors at least one operating parameter of the primary side and / or secondary side, and a software-controlled circuit of the hardware-controlled circuit transmits set values for the operation of the coupling element.
19. Verfahren zum Betrieb eines Elektronischen19. Method for operating an electronic
Vorschaltgeräts, aufweisend eine Schaltung zurBallast comprising a circuit for
Heizung einer Wendel einer Gasentladungslampe, wobei eine Überwachungs Schaltung wenigstens einenHeating a filament of a gas discharge lamp, wherein a monitoring circuit at least one
Betriebsparameter Heizschaltung überwacht und einer software-gesteuerten Schaltung Fehlermeldungen bzgl. der Heizungsschaltung übermittelt, und die software-gesteuerte Schaltung bei Eingang einer Fehlermeldung wenigstens einenOperating parameters monitored heating circuit and a software-controlled circuit error messages regarding the heating circuit transmitted, and the software-controlled circuit when an error message is received at least one
Betriebsparameter des Vorschaltgeräts abhängig vom momentanen Betriebszustand des Vorschaltgeräts ändert . Operating parameters of the ballast depending on the current operating condition of the ballast changes.
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