確定氣體放電燈類型的方法和驅動氣體放電燈的鎮流器的製作方法

2023-04-26 12:24:36 1

專利名稱：確定氣體放電燈類型的方法和驅動氣體放電燈的鎮流器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於藉助用於驅動不同類型的氣體放電燈的電子鎮流器來確定 氣體放電燈的類型的方法，其中不同類型的氣體放電燈在至少一個工作參數方面不同，其 中該方法包括如下步驟將氣體放電燈的至少一個燈絲預熱預先確定的預熱時間，在預熱 時間結束時測量作為該類型的氣體放電燈的特徵的物理量並提供該量的測量值，以及根據 所提供的測量值確定燈類型。此外，本發明還涉及一種用於驅動至少兩種不同類型的氣體 放電燈的相應的電子鎮流器。
背景技術：
已公開了如下電子鎮流器，其適於驅動不同類型的氣體放電燈，尤其是適於驅動 不同類型的低壓放電燈。這種裝置稱作多燈裝置或者智能電子鎮流器。在多燈裝置中，存 儲有藉助該裝置能夠驅動的燈的類型的工作參數。特別地，不同類型的燈在對其工作所需 的燈電流方面不同。該裝置根據所連接的燈的類型來選擇要使用的工作參數。為此，必須 事先識別燈類型。目前已知的裝置的一部分通過在每次啟動時對燈的燈絲的冷電阻進行分析來識 別燈類型。在其中燈絲被預熱的氣體放電燈的情況下，也可以在預熱階段結束時對燈絲的 熱電阻進行分析。然而在此會出現錯誤識別。如果更換燈類型，則針對新連接的燈使用以 前的燈有的預熱參數集，使得並非最優地對該燈進行預熱。這會導致針對燈絲的熱電阻所 確定的值在不能與燈類型唯一地關聯的範圍中。這會導致錯誤識別。然而，如果以錯誤的 參數值驅動燈，則該燈可能不正確地點燃或者燈的使用壽命縮短。

發明內容
因此，本發明的任務在於改進開頭所述的方法以及開頭所述的電子鎮流器，使得 避免對燈類型的錯誤識別。該任務通過具有權利要求1的特徵的方法以及通過具有權利要求10的特徵的電
子鎮流器來解決。本發明所基於的知識在於當延長預熱時間的長度時，可以解決該任務。對此，如 果在第一步中不能唯一地確定燈類型，則將預熱時間延長預先確定的時間段並且在延長後 的預熱時間結束時重新確定燈類型。已證實的是當預熱時間選擇得足夠長時，給出了所確 定的燈絲的熱電阻的值與燈類型的唯一的關聯性。然而，氣體放電燈的電子鎮流器的製造 商努力使預熱時間保持儘可能短，以避免在燈的接通和點燃之間形成對使用者可察覺的停 頓。根據本發明通過如下方式來解決該利害衝突首先選擇對於所設定的燈類型的預熱常 見的預熱時間，該預熱時間優選小於或者等於一秒，並且僅僅在其中唯一的識別是不可能 的情況下延長預熱時間。根據本發明的一個優選的擴展方案，該方法還包括存儲所確定的燈類型的步驟。 特別優選地，該方法還包括在該方法開始時要執行的如下步驟讀取所存儲的燈類型，並且
4根據所讀取的燈類型按照存儲在電子鎮流器中的、在要以該電子鎮流器驅動的氣體放電燈 的類型與相關的工作參數之間的關聯性來確定預先確定的預熱時間。對於首次投入使用， 在工廠存儲如下燈類型該燈類型作為確定首次預熱時要使用的工作參數的基礎。只有當 所確定的燈類型與已存儲的燈類型不同時，才需要存儲所確定的燈類型。根據本發明的一個可替選的優選擴展方案，不是存儲所確定的燈類型，而是根據 存儲在電子鎮流器中的、在要以該電子鎮流器驅動的氣體放電燈的類型與相關的工作參數 之間的關聯性來確定與所確定的燈類型關聯的工作參數，並且提供所確定的工作參數用於 接下來的預熱。優選地，作為氣體放電燈的特徵的物理量而測量與被預熱的燈絲的電阻相關的量 的值。此外，延長後的預熱時間的長度優選選擇為使得所提供的測量值在近似穩定的區 域中。燈絲的熱電阻隨預熱時間而升高並且漸進地接近邊界值。在此，尤其是在陡峭地升 高的區域中的曲線特性與燈絲的老化有關，而在該曲線的穩定區域中燈絲老化的影響可以 忽略。這樣，在該曲線的穩定區域中可以特別可靠地由燈絲的電阻推斷出燈絲的類型並且 由此推斷出燈的類型。根據本發明的一個優選的擴展方案，根據所提供的測量值確定燈類型，其方式是 將所提供的測量值與值表進行比較，隨後檢查所提供的測量值是否落於值表的與燈類型唯 一地關聯的範圍中，並且最後在所提供的測量值與燈類型唯一關聯時選擇該燈類型作為所 確定的燈類型。優選地，在此針對在預熱至少一個燈絲時所使用的不同的工作參數來使用 不同的值表。這同樣有助於提高燈識別的可靠性。與根據本發明的方法結合所提及的優選的實施形式與其優點一同也可以在根據 本發明的電子鎮流器中實現。另外的有利實施形式從從屬權利要求中得到。


現在在下面參照所附的附圖更為詳細地闡述了根據本發明的電子鎮流器以及根 據本發明的方法的實施例。其中圖1以示意圖示出了根據本發明的電子鎮流器的一個實施例；圖2以示意圖示出了針對不同的預熱參數的值表；圖3示出了與預熱時間相關的燈絲的熱電阻Rw和與此關聯的所測量的電壓Um6SS ； 以及圖4示出了根據本發明的用於確定燈類型的方法的流程圖。
具體實施例方式圖1以示意圖示出了根據本發明的電子鎮流器的一個實施例。該電子鎮流器包括 帶有第一輸入端E1和第二輸入端E2的輸入端，在第一輸入端和第二輸入端之間施加有電 網電壓UN。在輸入端El和E2之後是整流器GL，其設計用於對電網電壓隊進行整流。在整 流器GL之後設置有功率因數校正電路PFC，其將整流過的電壓調高到恆定的值並且確保從 電網的正弦電能消耗。在功率因數校正電路PFC的輸出端之間耦合有帶有第一半橋開關S1和第二半橋開關S2的半橋電路。在半橋電路的輸出端上、即在開關S1和S2之間連接有包 含要藉助該電子鎮流器來驅動的氣體放電燈La的負載迴路。該負載迴路包括串聯諧振回 路，該串聯諧振迴路由電感線圈Ld和耦合在第一輸出端A1與地之間的諧振電容器CK構成。 在電子鎮流器的第一輸出端A1和第二輸出端A2之間耦合有要藉助該電子鎮流器驅動的氣 體放電燈La。圖1中所示的實施例是用於驅動氣體放電燈的電子鎮流器。但本發明的原 理同樣可以應用於如下鎮流器藉助該鎮流器可以同時驅動多於一個的燈。第二輸出端A2 通過耦合電容器CK1同樣與地耦合。在開關S1的處於高電勢的端子和第二輸出端A2之間 可選地可以設置有第二耦合電容器CK2，這在該圖中通過虛線來表示。本發明尤其是涉及電子鎮流器的預熱裝置，其用於對氣體放電燈La的至少一個 燈絲、優選兩個燈絲W1和W2進行預熱。通過在燈點燃前對燈絲進行預熱，實現了更經濟的 燈啟動並且由此實現了更長的燈壽命。預熱裝置對此具有帶有初級繞組TP和兩個次級繞 組TS1和TS2的加熱變壓器。初級繞組TR通過開關S3和梯形電容器CT與在兩個開關S1 和S2之間的半橋的輸出端相連。第一次級繞組TS1與第一燈絲W1耦合，而第二次級繞組 TS2與第二燈繞組W2耦合。初級繞組TP的另一端與測量電路20相連，用於檢測流經初級 繞組TP的電流ITP，該電流與流經次級繞組並且由此流經燈絲的電流成比例。測量電路20 包含分流電阻並且在其輸出端提供由該分流電阻導出的電壓U_s。該電壓U_s被輸送給微 控制器10的輸入端ME1。該微控制器10還具有輸出端MA1、MA2和MA3，微控制器通過這些 輸出端控制半橋的開關S1和S2和開關S3，加熱裝置通過開關S3與半橋耦合。此外，圖1 還示出了微控制器10的存儲器12，其用於存儲對驅動氣體放電燈La所需的數據。根據優 選的實施例，存儲器12是微控制器10的一部分。然而也可以設置多個存儲器而不是一個 存儲器，它們也可以設置在微控制器外部。如果要藉助電子鎮流器同時驅動多個相同類型的燈，則加熱變壓器在設計用於驅 動兩個燈的裝置的情況下包括四個而非兩個次級繞組。在設計用於驅動多於兩個燈的裝置 的情況下，分別為兩個燈存在一個加熱變壓器，其對於每個要加熱的燈絲分別帶有一個初 級繞組和一個次級繞組，其中加熱變壓器的初級繞組並聯。以下將描述電子鎮流器的工作原理，大體上涉及所連接的氣體放電燈的類型的識 別。根據本發明的電子鎮流器涉及多燈裝置，其被設計用於驅動不同類型的氣體放電燈，其 中這些氣體放電燈通過至少一個工作參數來區分。尤其是，這些氣體放電燈是低壓放電燈， 其通過對於其工作所需的燈電流來區分。藉助根據本發明的優選實施例的電子鎮流器尤 其可以區分三種類型的燈。不同的燈類型具有不同的燈絲，這些燈絲在其電阻方面彼此不 同。為了能夠藉助一個裝置驅動不同的燈，在存儲器12中存儲有各個燈類型與對於其工作 所需的工作參數之間的關聯性。屬於這些工作參數的尤其是在燈點燃之後流經該燈的燈 電流和在燈點燃之前通過閉合開關S3並且通過加熱變壓器引起通過燈絲W1和W2的電流 對燈絲W1和W2預熱的預熱時間。對於燈最佳的預熱時間同樣與燈類型有關，其中力求使 預熱時間保持儘可能短。目前容忍最大Is的預熱時間。由於不同燈類型的燈絲在其電阻 方面不同，所以測量與燈絲的電阻相關的量。尤其是，為此在預熱時間結束時測量由測量電 路20的與加熱變壓器的初級繞組TP串聯的分流電阻導出的電壓Umess。為了確定燈類型， 在此用以正確工作參數加熱的燈絲的熱電阻的期望值為依據。然而，當在更換燈之後連接 了與以前不同類型的燈時，新燈並非以對其最優的參數被加熱。因此，根據本發明的優選實施例針對不同預熱參數使用不同的值表來根據所測量的電壓U_s確定燈類型，這些值表給 出了與所使用的預熱參數有關的、在燈類型和在預熱階段結束時所測量的電壓U_s之間的 關聯性。這些值表同樣存儲在存儲器12中或者存儲在專用的存儲器中。圖2示例性地示出了兩個這種值表。對於左邊的值表，所有三種燈類型以針對類 型1的預熱參數來加熱並且在預熱時間結束時測量繪製於垂直軸線上的電壓U_s。對於 每種燈類型在此形成一個值域，在該值域中所測量的電壓U_s可以唯一地與一種燈類型關 聯。在其間有陰影區域，在這些區域中不可能唯一關聯。對於右邊的值表，所有三種燈類型 以針對類型2的預熱參數來加熱。相對於左邊的表，出現了值域略微向上偏移。然而，即使 使用與預熱參數匹配的值表也會出現如下情況電壓Um6SS的測量值落於陰影區域中，在該 區域中不可能唯一地與一種燈類型關聯。這是由於加熱特性和燈絲電阻也隨燈的老化而改 變或者所插入的燈或者其燈絲在所允許的製造公差之外。圖3示出了熱電阻Rw以及所測量的電壓Umess與預熱時間的相關性。如從該圖中可 看到的那樣，熱電阻Rw首先陡峭地升高，隨後一直平緩地升高並且最後接近邊界值。由於預 熱時間應儘可能短，所以與一種燈類型關聯的、優選為大約0.9s的預熱時間Ml在曲線Rw的升 高的區域中。隨著燈絲的增加的老化，該曲線的升高更為陡峭，這在該圖中通過虛線來表示。 對於所測量的電壓Um6SS的曲線相應地表現並且隨著增加的老化而更為陡峭地下降。這引起 在時刻Ml測量的值與新的燈的額定值的偏差並且會導致燈類型的錯誤識別。因此在根據本 發明的方法中，當在第一測量的情況下所測量的電壓U_s的值落入值表的陰影區域中時，將 預熱時間延長到值M2，並且在延長後的預熱時間M2結束時對電壓Umess進行重新的測量。延 長後的預熱時間M2在此選擇為使得曲線&和Umess在那裡接近其穩定區域，在該穩定區域中 燈絲的老化不再能夠被如此強烈地察覺。這能夠實現可靠的燈識別。針對所有要藉助該電子 鎮流器驅動的燈類型可相同選擇的延長後的預熱時間M2儘管在Is以上，但這是可容忍的，因 為其僅僅使用在其中在預熱時間Ml之後還不可能進行唯一的燈識別的情況中。圖4示出了根據本發明的方法的一個優選實施例的流程圖。在步驟S10中，電子 鎮流器被用戶接通。在接通之後在步驟S12中通過微控制器10對所存儲的燈類型進行讀 取。對於首次投入使用的電子鎮流器，在工廠存儲了燈類型。在接下來的步驟S14中，根據 燈類型按照所存儲的、工作參數與燈類型的關聯性來確定工作參數。尤其是，燈類型用作指 向工作參數集的指針。接著在步驟S16中對燈La的燈絲W1和W2進行預熱，其方式是微控 制器10使開關S3閉合。在預熱期間，在步驟S18中檢查針對該燈類型設置的預熱時間Ml 是否結束。如果情況如此，則在步驟S20中檢測在微控制器10的輸入端ME1上的電壓Umess。 在步驟S22中，所檢測的電壓Umess與適用於燈類型的預熱參數的值表進行比較並且檢查電 壓Umess的值是否可以與一種燈類型唯一關聯。如果情況如此，則在步驟S24a中存儲所確定 的燈類型並且該方法結束。如果在預熱時間Ml結束時還不可能將所檢測的電壓Umess與一 種燈類型唯一地關聯，則在步驟S24b中繼續預熱階段。在繼續預熱階段期間，在步驟S26b 中檢查是否達到延長後的預熱時間M2。如果情況如此，則在步驟S28b中又檢測在微控制 器10的輸入端ME1上的電壓Umess並且在步驟S30b中按照適於所使用的預熱參數的值表來 確定相關的燈類型。在步驟S32b中，存儲所確定的燈類型，由此結束該方法。代替在步驟 S24a和S32b中一直存儲所確定的燈類型，也可以事前檢查所確定的燈類型是否與已經存 儲的燈類型相一致。於是僅僅當情況並非如此時才需要重新存儲燈類型。
權利要求
一種用於藉助驅動不同類型的氣體放電燈的電子鎮流器來確定氣體放電燈(La)的類型的方法，其中不同類型的氣體放電燈在至少一個工作參數方面彼此不同，其中該方法包括如下步驟a)將氣體放電燈(La)的至少一個燈絲(W1，W2)預熱預先確定的預熱時間(M1)；b)在預熱時間結束時測量作為該類型的氣體放電燈(La)的特徵的物理量並且提供該量的測量值(Umess)；以及c)根據所提供的測量值(Umess)確定燈類型；其特徵在於，在該燈類型在步驟c)中不能夠被唯一地確定時，將預熱時間延長預先確定的時間段並且重複步驟b)和c)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於包括如下另外的步驟d)存儲所確定的燈 類型。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於在步驟a)之前執行如下的步驟 el)讀取所存儲的燈類型；以及e2)根據所讀取的燈類型按照存儲在電子鎮流器中的、在要藉助該電子鎮流器驅動的 氣體放電燈的類型與相關的工作參數之間的關聯性來確定預先確定的預熱時間(Ml)。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於包括如下的另外的步驟fl)根據存儲在電子鎮流器中的、在要藉助該電子鎮流器驅動的氣體放電燈的類型與 相關的工作參數之間的關聯性來確定與所確定的燈類型關聯的工作參數；以及 f2)提供在步驟(fl)中確定的工作參數來用於接下來的預熱。
5.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，預先確定的預熱時間(Ml)小於或 者等於一秒。
6.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，在步驟b)中測量與所預熱的燈絲 (WLW2)的電阻相關的量的值。
7.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，延長後的預熱時間(M2)的長度選 擇為使得所提供的測量值(U_s)在近似穩定的範圍中。
8.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，步驟c)包括如下子步驟 cl)將所提供的測量值(U_s)與值表比較；c2)檢查所提供的測量值(U_s)是否落入值表的與一種燈類型唯一關聯的範圍中；以及c3)在所提供的測量值(U_s)與一種燈類型能夠唯一關聯時選擇該燈類型作為所確定 的燈類型。
9.根據權利要求8所述的方法，其中根據在預熱所述至少一個燈絲(W1，W2)時所使用 的工作參數來使用不同的值表。
10.一種用於驅動至少兩種不同類型的氣體放電燈的電子鎮流器，所述至少兩種不同 類型的氣體放電燈具有至少一個不同的工作參數，該電子鎮流器具有-預熱裝置，其用於對要藉助該鎮流器來驅動的至少一個氣體放電燈(La)的至少一個 燈絲(W1，W2)進行預熱；-至少一個存儲裝置(12)，其用於存儲工作參數與至少兩種不同燈類型的關聯性，其 中工作參數之一是在預熱所述至少一個燈絲(W1，W2)時要使用的預熱時間(Ml)，以及所述存儲裝置用於存儲接下來的預熱階段所基於的燈類型或者與該燈類型關聯的工作參數；-測量裝置(20)，其用於測量作為要藉助該鎮流器驅動的至少一個氣體放電燈(La)的 燈類型的特徵的物理量以及用於提供所述物理量的測量值(U_s)；以及-控制單元(10)，其設計用於將預熱裝置接通從所述至少一個存儲裝置(12)獲取的與 所述燈類型關聯的預熱時間(Ml)，根據在預熱時間結束時通過測量裝置(20)提供的測量 值(U_s)來確定當前的燈類型，並且將所確定的燈類型或者與其相關聯的工作參數存儲在 所述至少一個存儲裝置(12)中；其特徵在於，控制裝置(10)還設計用於當按照從所述至少一個存儲裝置(12)獲取的與燈類型關聯 的預熱時間(Ml)結束時提供的測量值並不能夠唯一地確定燈類型時，將預熱時間的長度 延長預先確定的時間段，並且該控制裝置(10)還設計用於根據在延長後的預熱時間(M2) 結束時所提供的測量值(U_s)再一次確定燈類型。
11.根據權利要求10所述的電子鎮流器，其特徵在於，在所述至少一個存儲裝置(12) 中或者在附加的存儲器中存儲有與在預熱階段中所使用的工作參數關聯的、在由測量裝置 所提供的測量值(U_s)與至少兩種不同燈類型之間的關聯性，其中針對每種燈類型存在能 夠與燈類型唯一地關聯的測量值(U_s)的核心區域。
12.根據權利要求10或11所述的電子鎮流器，其特徵在於，預熱裝置包括至少一個加 熱變壓器，所述加熱變壓器具有初級電感線圈(TP)和針對各個要加熱的燈絲(W1，W2)各一 個的次級電感線圈(TS1，TS2)，並且測量裝置(20)設計為，確定在預熱階段中流經至少一個初級電感線圈(TP)的電流 (Itp) °
13.根據權利要求12所述的電子鎮流器，其特徵在於，測量裝置(20)包括分流電阻，該 分流電阻與加熱變壓器的所述至少一個初級電感線圈(TP)串聯；並且測量裝置(20)設計為提供由分流電阻導出的電壓(U_s)。
全文摘要
本發明涉及一種用於藉助驅動不同類型的氣體放電燈的電子鎮流器來確定氣體放電燈的類型的方法和一種用於驅動氣體放電燈的電子鎮流器，其中不同類型的氣體放電燈在至少一個工作參數方面不同，其中該方法包括如下步驟a)將氣體放電燈的至少一個燈絲預熱預先確定的預熱時間；b)在預熱時間結束時測量對於該類型的氣體放電燈典型的物理量並且提供該量的測量值；以及c)根據所提供的測量值確定燈類型；其中如果該燈類型在步驟c)中不能夠被唯一地確定，則將預熱時間延長預先確定的時間段並且重複步驟b)和c)。
文檔編號H05B41/28GK101877927SQ20101016978
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者克裡斯託夫·施瓦茨菲舍爾, 西格弗裡德·邁爾 申請人:奧斯蘭姆有限公司