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DE102010031512A1 - Ballast e.g. electronic ballast, and lamp e.g. blow-out protected high pressure discharge lamp, combined system, has lamp designed such that no burner components leave lamp with power multiplied with safety factor during placement of burner - Google Patents

Ballast e.g. electronic ballast, and lamp e.g. blow-out protected high pressure discharge lamp, combined system, has lamp designed such that no burner components leave lamp with power multiplied with safety factor during placement of burner Download PDF

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DE102010031512A1
DE102010031512A1 DE102010031512A DE102010031512A DE102010031512A1 DE 102010031512 A1 DE102010031512 A1 DE 102010031512A1 DE 102010031512 A DE102010031512 A DE 102010031512A DE 102010031512 A DE102010031512 A DE 102010031512A DE 102010031512 A1 DE102010031512 A1 DE 102010031512A1
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Germany
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lamp
burner
ballast
power
lamps
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Withdrawn
Application number
DE102010031512A
Other languages
German (de)
Inventor
Ludger Wilken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
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Abstract

The system has a blow-out protected lamp i.e. high pressure discharge lamp (1), comprising a space protection unit, and a ballast e.g. electronic ballast, which does not permit large power for large time. The lamp is designed such that no burner components leave the lamp with the power multiplied with a safety factor during placement of a burner. The ballast comprises a control unit and a device, which measures output current and output voltage and evaluates the power. The control unit switches off an output to the lamp when output power is exceeded for the large time.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein System aus einer Lampe und einem Vorschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a system comprising a lamp and a ballast according to the preamble of claim 1.

Es handelt sich dabei insbesondere um eine Halogenlampe, die beim Betrieb unter hohem Druck steht und platzen kann, oder auch eine Hochdruckentladungslampe mit einem Brenner aus Quarzglas oder Keramik und mit einer Metallhalogenidfüllung oder Amalgamfüllung.In particular, it is a halogen lamp which can stand and burst under high pressure during operation, or else a high-pressure discharge lamp with a quartz glass or ceramic burner and with a metal halide filling or amalgam filling.

Stand der TechnikState of the art

Platzergeschützte Lampen sind unter anderem für den Einsatz in offenen Leuchten vorgesehen. Beim Platzen des Brenners wird durch die vorhandenen Sicherheitsvorrichtungen in der Platzergeschützten Lampe erreicht, dass die heißen Brennerbestandteile nicht aus der Lampe austreten können. Es sind viele platzergeschützte Lampen mit sehr unterschiedlichem mechanischem Aufbau bekannt. Es gibt Lampen, die einen Shroud, also ein dickwandiges Glasrohr, als Schutzvorrichtung benutzen, siehe beispielsweise WO 2007/122522 . Es gibt auch modular aufgebaute Lampen, siehe DE 103 36 282 . Die Schutzvorrichtung besteht hier aus einem zweiten dickwandigen Glaskolben, der über die Basislampe gestülpt wird. Bei platzergeschützten Lampen mit einem dickwandigen Außenkolben außerhalb des Einschmelzbereiches wird der Platzerschutz dadurch gewährleistet, dass die Wandstärke des Kolbens außerhalb des Einschmelzbereiches ausreichend groß ist.Space-protected lamps are intended, inter alia, for use in open luminaires. As the burner bursts, existing safety devices in the blast protected lamp ensure that the hot burner components can not escape from the lamp. There are many space-protected lamps with very different mechanical structure known. There are lamps that use a shroud, ie a thick-walled glass tube, as a protective device, see for example WO 2007/122522 , There are also modular lamps, see DE 103 36 282 , The protection device here consists of a second thick-walled glass bulb, which is slipped over the base lamp. In space-protected lamps with a thick-walled outer bulb outside the Einschmelzbereiches the Platzerschutz is ensured by the fact that the wall thickness of the piston outside the Einschmelzbereiches is sufficiently large.

In EP 1 632 984 wird eine platzergeschützte Lampe vorgeschlagen, bei der über der Lampe mit einem dünnwandigen Außenkolben ein Netz aus Stahldraht gezogen wird. Beim Platzen des Brenners, wird der Kolben zerstört, aber das Netz fängt die schnellen Brennerbestandteile auf, womit diese nicht aus der Lampe austreten können.In EP 1 632 984 For example, it is proposed to use a space-protected lamp in which a net of steel wire is drawn over the lamp with a thin-walled outer bulb. When bursting the burner, the piston is destroyed, but the network catches the fast burner components, so that they can not escape from the lamp.

Heute sind platzergeschützte Lampen in der Regel für den Betrieb an magnetischen Vorschaltgeräten vorgesehen. Wegen verschiedener Ursachen, z. B. Materialfehler oder Herstellfehler, ist es möglich, dass sich die Elektroden über die Lebensdauer der Lampen verbiegen oder auch abfallen. Dadurch haben die Elektroden unterschiedliche Temperaturen und folglich auch unterschiedliche Stromdichten, was dazu führt, dass beim Wechselspannungsbetrieb in der einen Halbwelle ein anderer Strom fließt als in der anderen Halbwelle. Damit fließt letztlich ein DC-Strom. Beim Betrieb an einem magnetischen Vorschaltgerät wird dieser DC-Strom nur sehr wenig durch den ohmschen Innenwiderstand des magnetischen Vorschaltgerätes begrenzt, mit der Folge, dass mehr Leistung in den Bogen eingekoppelt und damit der Innenwiderstand der Lampe sinkt, was eine weitere Erhöhung des AC- und DC-Stromes führt, womit in kurzer Zeit, z. B. 5 s, die in den Brenner der Lampe eingebrachte Leistung, die Gastemperatur und damit auch der Gasdruck stark erhöht. Schließlich wird durch den Überdruck der Brenner platzen. Hierbei entstehen heiße Partikel mit Massen von bis zu 1.1 g mit Temperaturen von 1200°C und Geschwindigkeiten von 50 m/s, die auf die Schutzvorrichtung in der platzergeschützten Lampe auftreffen und die platzergeschützte Lampe so aufgebaut sein muss, dass die heißen Partikel nicht die Lampe verlassen können.Today, space-protected lamps are usually intended for use with magnetic ballasts. Because of various causes, eg. As material defects or manufacturing errors, it is possible that the electrodes bend over the life of the lamps or fall off. As a result, the electrodes have different temperatures and consequently different current densities, which means that in alternating current operation, a different current flows in one half-wave than in the other half-wave. This ultimately flows a DC current. When operating on a magnetic ballast, this DC current is limited only very slightly by the ohmic internal resistance of the magnetic ballast, with the result that more power coupled into the arc and thus the internal resistance of the lamp drops, causing a further increase in the AC and DC current leads, bringing in a short time, z. B. 5 s, the introduced into the burner of the lamp power, the gas temperature and thus the gas pressure greatly increased. Finally, the burner will burst due to the overpressure. This results in hot particles with masses of up to 1.1 g at temperatures of 1200 ° C and speeds of 50 m / s, which impinge on the protection device in the space-protected lamp and the space-protected lamp must be constructed so that the hot particles are not the lamp being able to leave.

Im Amerikanischen National Standard ANSI sind ebenfalls Testverfahren und Auswerteverfahren beschrieben. Bei dem sicheren Test werden 10 Lampen getestet, wobei bei allen der Brenner platzen soll. Die sicherste Auswertung besagt, dass in keinem der getesteten Lampen im Außenkolben ein Loch vorhanden sein soll, dass den Austritt von Brennerbestandteilen ermöglicht.The American National Standard ANSI also describes test methods and evaluation methods. In the safe test 10 lamps are tested, with all the burner should burst. The most reliable evaluation states that none of the tested lamps in the outer bulb should have a hole that allows the escape of burner components.

In EP 1632 984 wird eine Vorrichtung vorgestellt, die einen Hochleistungslaser benutzt, der auf die Brennerwandung strahlt und damit den Brenner zerstört. Dieser Laser soll eine Wellenlänge im sichtbaren Bereich haben, was durch einen frequenzverdoppelten Nd-YAG Laser, der eine Wellenlänge von 532 nm hat erfüllt wird. Im Anwendungsbeispiel hat dieser Laser eine Pulsdauer von 3 ns, einer Linienbreite von 250 MHz, eine Wiederholrate von 30 Hz und eine Leistung von 100 mJ. Eine Plan-konvexe, zylindrische Linse mit 500 mm Brennweite wird für die Fokussierung des Lasers auf die Oberfläche des Brenners benutzt.In EP 1632 984 introduces a device that uses a high-power laser that radiates onto the burner wall, destroying the burner. This laser should have a wavelength in the visible range, which is fulfilled by a frequency-doubled Nd-YAG laser, which has a wavelength of 532 nm. In the application example, this laser has a pulse duration of 3 ns, a linewidth of 250 MHz, a repetition rate of 30 Hz and a power of 100 mJ. A plano-convex, 500 mm focal length cylindrical lens is used to focus the laser on the surface of the torch.

Nachteilig an der in EP 1 632 984 vorgestellten Platzergeschützten Lampe ist, dass beim Betrieb an bekannten Vorschaltgeräten ohne Leistungsbegrenzung, nicht sichergestellt werden kann, dass im Falle eines Brennerplatzens keine heißen Brennerbestandteile aus dem Außenkolben austreten können, da die Brennerbestandteile höhere Energien haben können als beim Platzertest, womit nationale Sicherheitsvorschriften nicht erfüllt sind.Disadvantageous in the EP 1 632 984 Placed Platzer-protected lamp is that when operating on known ballasts without power limitation, it can not be guaranteed that in the event of Brennerburnen no hot burner components can escape from the outer bulb, as the burner components may have higher energies than the burst test, so that national safety regulations are not met ,

Die platzergeschützten Lampen nach Stand der Technik sind für den Betrieb and magnetischen Vorschaltgeräten dimensioniert, die im Fehlerfall Leistungen die mehrfach so groß sind wie die Nennleistung in den Brenner einkoppeln können, womit der Brenner durch einen deutlich überhöhten Gasdruck platzt und damit sehr schnelle Brennerbestandteile entstehen, die bei der platzergeschützten Lampe eine aufwendige und damit teure Schutzvorrichtung benötigt, die sicherstellt, dass die heißen Brennerbestandteile nicht aus der Lampe austreten können. Das Testverfahren nach dem Stand der Technik, das einen Hochleistungslaser zum Zerstören des Brenners benutzt, ist nicht einsetzbar, da kein charakteristischen Betriebsbedingungen für das Vorschaltgerät und die platzergeschützte Lampe festgelegt sind, die einen sicheren Betrieb gewährleisten, die im Fehlerfall wenn der Brenner platzt sicherstellt, dass keine Brennerbestandteile aus den Außenkolben austreten können.The space-protected lamps according to the prior art are dimensioned for operation with magnetic ballasts which, in the event of a fault, can be several times as large as the nominal power can be coupled into the burner, whereby the burner bursts due to a significantly increased gas pressure and thus very fast burner components arise. which requires a complex and therefore expensive protective device in the space-protected lamp, which ensures that the hot burner components can not escape from the lamp. The test method according to the state of Technology using a high power laser to destroy the burner is not applicable because there are no characteristic operating conditions for the ballast and the place-protected lamp that ensure safe operation, which in case of failure when the burner bursts ensures no burner components from the outer bulb can escape.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System aus einem Vorschaltgerät und einer Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das über geeignete Betriebsbedingungen charakterisiert ist, womit erreicht wird, dass der Gasdruck im Brenner nicht deutlich größer als der Nenngasdruck wird, womit die beim Brennerplatzen entstehenden Brennerbestandteile keine deutlich überhöhten Geschwindigkeiten aufweisen können, womit bei den platzergeschützten Lampen nach Stand der Technik die Schutzvorrichtungen deutlich schwächer dimensioniert werden können und auch neuartige platzergeschützte Lampen realisierbar sind, und eine Platzertestvorrichung und ein Platzertestverfahren, mit der die Wirkung der neu ausgelegten Schutzvorrichtung bei der Platzergeschützten-Lampe überprüft wird.It is an object of the present invention to provide a system of a ballast and a lamp according to the preamble of claim 1 which is characterized by suitable operating conditions, whereby it is achieved that the gas pressure in the burner does not become significantly higher than the rated gas pressure, whereby the Burner components resulting from burner bursting can not have significantly excessive speeds, which means that the protective devices can be dimensioned significantly weaker in the space-protected lamps according to the state of the art and novel types of space-protected lamps can be realized, and a burst test device and a burst test method with which the effect of the newly designed protective device Checked at the place-protected lamp.

Heute sind elektronische Vorschaltgeräte verfügbar, die eine Halogenlampe oder eine Hochdruckentladungslampe beim stationären Betrieb auf eine bestimmte Leistung betreiben. Auch bei der Zündung und dem Anlauf, speziell von Hochdruckentladungslampen, werden bestimmte Strom- und Leistungswerte nicht überschritten.Today electronic ballasts are available that operate a halogen lamp or a high pressure discharge lamp during stationary operation to a certain power. Even with the ignition and the start, especially of high pressure discharge lamps, certain current and power values are not exceeded.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 Platzergeschützte Shroud Lampe, die einen Shroud als Sicherheitsvorrichtung benutzt. 1 Burner protected Shroud lamp using a Shroud as a safety device.

2 Platzergeschützte Modularlampe, die aus einer Basislampe und einem zusätzlichen dickwandigen Außenkolben besteht. 2 Protected modular lamp consisting of a base lamp and an additional thick-walled outer bulb.

3 Platzergeschützte Lampe, die den Platzerschutz durch einen dickwandigen Außenkolben außerhalb des Einschmelzbereiches gewährleistet. 3 Space-protected lamp, which ensures the Platzerschutz by a thick-walled outer bulb outside the Einschmelzbereiches.

4 Platzergeschützte Lampe, bei der durch ein Stahlnetz, das sich um den Außenkolben befindet, der Platzerschutz realisiert wird. 4 Space-protected lamp, in which by a steel net, which is located around the outer bulb, the Platzerschutz is realized.

5 Elektrische Schaltung für den Platzertest gemäß der ANSI-C78.387e-2003 . 5 Electrical circuit for the burst test according to ANSI C78.387e 2003 ,

6 Schematisches Erschatzschaltbild eines elektronischen Vorschaltgerätes für den Betrieb einer Hochdruckentladungslampe mit einer Steuereinheit und Messvorrichtungen für Spannung und Strom. 6 Schematic diagram of an electronic ballast for the operation of a high-pressure discharge lamp with a control unit and measuring devices for voltage and current.

7 Schema der Platzertestvorrichtung mit einer Berstkammer, einem Laser und einem Vorschaltgerät. 7 Scheme of the burst tester with a rupture chamber, a laser and a ballast.

8 Verteilung der Auftreffpunkte des Lasers auf der Wand eines zylindersymmetrischen Keramikbrenners. 8th Distribution of the impact points of the laser on the wall of a cylinder-symmetrical ceramic burner.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt eine an sich bekannte platzergeschützte Hochdruckentladungslampe 1 mit Entladungsgefäß 2 und Shroud 3, die beide in einem Außenkolben 4 untergebracht sind. 1 shows a known per se-protected high-pressure discharge lamp 1 with discharge vessel 2 and Shroud 3 both in an outer bulb 4 are housed.

2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer platzergeschützten Lampe 1, bei der der Platzerschutz durch einen geschlossenen Kolben 5 innerhalb des Außenkolbens 4 vermittelt wird. 2 shows another embodiment of a space-protected lamp 1 in which the Platzerschutz by a closed piston 5 inside the outer bulb 4 is taught.

3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Lampe 1, bei dem der Platzerschutz für das Entladungsgefäß 2 dadurch bewirkt wird, dass die Wandstärke des Außenkolbens 4 in Richtung zur Spitze 5 hin ausreichend dick gewählt ist. 3 shows another embodiment of a lamp 1 in which the Platzerschutz for the discharge vessel 2 This causes the wall thickness of the outer bulb 4 towards the top 5 sufficiently thick is chosen.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Lampe 1, bei der der Platzerschutz durch ein Netz 9 aus Stahldraht über dem Außenkolben 4 realisiert ist. 4 shows an embodiment of a lamp 1 in which the Platzerschutz by a network 9 made of steel wire over the outer bulb 4 is realized.

Durch einen Platzerschutz-Test muss bewiesen werden, dass der Aufbau und die Dimensionierung der Schutzvorrichtung dafür geeignet ist, ein Austreten der heißen Brennerbestandteile im Falle eines Brennerplatzens zu verhindern. In Standardisierungsvorschriften wird eine Vorrichtung und ein Verfahren für den Platzertest and Keramik Metall Halogenid Lampen vorgestellt. Die zu testende Hochdruckentladungslampe 1, der Prüfling, werden über einen Trenntrafo TR und ein magnetisches Vorschaltgerät mit der Impedanz L1 (5) und einem Zündgerät ZG an die Netzspannung von 230 V angeschlossen. Mit dem Trenntrafo wird die Leistung so eingestellt, dass sich eine Leistung von 110% bis 120% der Nennleistung der Lampe 1 nach einer gewissen Einbrennzeit von mindestens 10 Minuten einstellt.It must be proven by means of a burst protection test that the structure and dimensions of the protective device are suitable for preventing the hot burner components from escaping in the event of burner bursting. Standardization specifications introduce a device and method for the burst test and ceramic metal halide lamps. The high pressure discharge lamp to be tested 1 , the test object, are connected via a separating transformer TR and a magnetic ballast with the impedance L1 ( 5 ) and an ignition device ZG connected to the mains voltage of 230V. With the isolation transformer, the power is adjusted so that a power of 110% to 120% of the rated power of the lamp 1 after a certain burn-in time of at least 10 minutes.

Dann wird durch einen Schalter S1 ein zweites magnetisches Vorschaltgerät mit der Impedanz L2 zum magnetischen Vorschaltgerät mit L1 parallel geschaltet. Hiermit wird erreicht, dass ein Strom deutlich größer als der Nennstrom durch die Lampe fließt, womit sich die Leistungsaufnahme um typisch den Faktor 5 bis 20 wie von ANSI-Vorschirften gefordert gegenüber der Nennleistung erhöht, womit auch die Gastemperatur und der Gasdruck sich erhöht. Die Impedanz L22 soll so gewählt werden, dass der Brenner innerhalb von 5 s platzt.Then, a second magnetic ballast with the impedance L2 to the magnetic ballast with L1 is connected in parallel by a switch S1. This ensures that a current significantly greater than the rated current flows through the lamp, which increases the power consumption typically by a factor of 5 to 20 as required by ANSI guidances against the rated power, which also increases the gas temperature and the gas pressure. The Impedance L2 2 should be chosen so that the burner bursts within 5 seconds.

Für diese Platzertests soll die Lampe 1 in einer Berstkammer 15 eingesetzt werden, die ein Austreten der schnellen Brennerbestandteile, im Falle, dass der Außenkolben der Lampe zerstört wird, verhindert. Diese Berstkammer soll ebenfalls so beschaffen sein, dass die entstehenden Quecksilber- und Metalljodid-Dämpfe abgepumpt werden können. Für die Beobachtung der Lampe während des Betriebes sollte diese Berstkammer ein Fenster mit einem Graufilter haben.For these burst tests, the lamp should 1 in a rupture chamber 15 are used, which prevents leakage of the fast burner components, in the event that the outer bulb of the lamp is destroyed. This bursting chamber should also be such that the resulting mercury and metal iodide vapors can be pumped out. For observation of the lamp during operation, this bursting chamber should have a window with a gray filter.

In 6 ist das Prinzipschaltbild eines elektronischen Vorschaltgerätes gezeigt. Es besteht aus einer Eingangsstufe in der die Netzspannung UN gleichgerichtet und gefiltert wird. In einer nächsten Stufe wird die gleichgerichtete Spannung durch eine Boosteinheit im Spannungswert erhöht. Die Halbbrückenschaltung bestehend aus den Schaltern S1 und S2 und den Kondensatoren C1 und C2. Die an den Kondensatoren angeschlossene Lampenelektrode hat in etwa UZ/2 als Spannnung, während die andere Elektrode wechselweise auf GND oder UZ geschaltet wird. An der Lampe liegt damit eine rechteckförmige Wechselspannung an, die z. B. eine Frequenz von 150 Hz hat. Mit der Zündeinheit wird die Lampe gezündet. Alle Einheiten, auch die Schalter S1 und S2 sind mit der Steuereinheit verbunden.In 6 is the schematic diagram of an electronic ballast shown. It consists of an input stage in which the mains voltage UN is rectified and filtered. In a next stage, the rectified voltage is increased by a boost unit in the voltage value. The half-bridge circuit consisting of the switches S1 and S2 and the capacitors C1 and C2. The lamp electrode connected to the capacitors has about U Z / 2 as a voltage, while the other electrode is alternately switched to GND or U Z. At the lamp is thus a rectangular AC voltage, the z. B. has a frequency of 150 Hz. The ignition unit ignites the lamp. All units, including switches S1 and S2, are connected to the control unit.

Die Lampenspannung wird mit der Steuereinheit als Differenz aus US und UC ausgewertet. Der Lampenstrom wird als Spannung über den Shuntwiderstand RI gemessen und ist nur während der Zeit messbar, wenn S2 geschlossen ist. Die Steuereinheit wertet die Leistung aus und regelt die Zwischenspannung mit Hilfe der Boosteinheit derart, dass die vorhandene Leistung der Nennleistung entspricht.The lamp voltage is evaluated by the control unit as the difference between U S and U C. The lamp current is measured as a voltage across the shunt resistor R I and can only be measured during the time when S2 is closed. The control unit evaluates the power and regulates the intermediate voltage with the help of Boost unit such that the existing power corresponds to the rated power.

Für den Fall, dass eine Lampenelektrode bricht oder sich verbiegt und damit die Elektroden unterschiedliche Temperaturen und Stromdichten haben, und damit unterschiedliche Impedanzen für die beiden Halbwellen auftreten, kann sich aufgrund der kapazitiven Kopplung der Lampe zu den beiden Elektroden GND und UZ kein signifikanter DC-Strom einstellen. Sollte sich hierdurch die Lampenwiderstand verringern und damit die Leistungsaufnahme vergrößern, wird die Steuereinheit die Zwischenspannung reduzieren, in der Art, dass sich wieder die Nennleistung einstellt.In the event that a lamp electrode breaks or bends and so that the electrodes have different temperatures and current densities, and thus different impedances for the two half-waves occur, due to the capacitive coupling of the lamp to the two electrodes GND and U Z no significant DC Set the current. Should this reduce the lamp resistance and thus increase the power consumption, the control unit will reduce the intermediate voltage in such a way that the nominal power is restored.

Darüber hinaus kann auch die Boost-Schaltung nur eine begrenzte Leistung PB übertragen. Es wäre damit möglich, die Grenzleistung PG gleich dieser Leistung PB, zu setzen.In addition, the boost circuit can transmit only a limited power P B. It would thus be possible to set the limit power P G equal to this power P B.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Steuereinheit, den Mikrocontroller, so zu programmieren, dass dieser bei Überschreiten einer gewissen Ausgangsleistung PG die länger als die Zeit tG anliegt die Lampe ausschaltet. Um hier eine ausreichende Sicherheit zu erhalten ist es sinnvoll, die Messvorrichtungen auf ihre Funktion und Richtigkeit hin, zu testen.Another possibility is to program the control unit, the microcontroller, to switch off the lamp when a certain output power P G which exceeds the time t G is exceeded. In order to obtain sufficient safety, it is useful to test the measuring devices for their function and accuracy.

In US-A 5828185 wird eine elektrische Schaltung beschrieben, die vorzugsweise zusammen mit der Hochdruckentladungslampe in einer Einheit betrieben werden soll. Diese Schaltung enthält als Steuereinheit einen Mikrocontroller und eine Messvorrichtung, womit die Steuereinheit in der Lage ist die aktuelle Ausgangsleistung zu messen. Auch in dieser Schaltung oder eine erweiterte Schaltung kann eine Funktion integriert werden, die sicherstellt, dass die Ausgangsleistung eine bestimmte Grenzleistung PG, bei Überschreiten bestimmter Zeiten tG, nicht überschreitet.In US-A 5828185 An electrical circuit is described, which is preferably to be operated together with the high-pressure discharge lamp in one unit. This circuit contains as a control unit a microcontroller and a measuring device, with which the control unit is able to measure the current output power. In this circuit or an extended circuit, a function can be integrated, which ensures that the output power does not exceed a certain limit power P G , when certain times t G is exceeded.

Bei einem bekannten Vorschaltgerät für Retrofit-Lampen, die an einem magnetischen Vorschaltgerät betrieben wird und eine Mikrokontrollergesteuerte elektronische Schaltung für die Reduzierung der Lampenleistung und die Zündung benutzt, wird intern der Lampenstrom und die Lampenspannung gemessen und die Leistung ausgewertet. Sollte sich beim Betrieb ein Gleichrichteffekt einstellen, wobei ein signifikanter DC Strom fließt, der nicht durch den ohmschen Widerstand das magnetische Vorschaltgerät begrenzt wird, dann steigt die Leistung in der Lampe an. Überschreitet die vom Mikrokontroller gemessene Leistung für eine Zeit tG, z. B. 41 ms, die Leistung PG, z. B. 110 W bei einer Nennleistung von 65 W, dann schaltet der Mikrokontroller die Lampe aus, indem er die Vorrichtung zur Reduzierung der Lampenleistung für mindestens eine Halbwelle, z. B. 10 ms einschaltet. Bei der Retrofit-Lampe wird durch das Ausschalten der Lampe sichergestellt, dass für Zeiten größer tG einen festgelegten Grenzwert PG nicht überschreiten wird.In a known ballast for retrofit lamps, which is operated on a magnetic ballast and uses a microcontroller-controlled electronic circuit for reducing the lamp power and the ignition, the lamp current and the lamp voltage is internally measured and evaluated the performance. If a rectifying effect occurs during operation, whereby a significant DC current flows, which is not limited by the ohmic resistance of the magnetic ballast, then the power in the lamp increases. If the power measured by the microcontroller exceeds t G , z. B. 41 ms, the power P G , z. B. 110 W at a nominal power of 65 W, then the microcontroller turns off the lamp by the device for reducing the lamp power for at least one half-wave, z. B. 10 ms turns on. In the retrofit lamp is ensured by the lamp to turn off that for times greater than t G a determined threshold P G will not exceed.

Die Lampe hat häufig geeignete Schutzvorrichtungen wie einen Shroud, einen zweiten Außenkolben oder einen dickwandigen Außenkolben außerhalb des Einschmelzbereiches, die so dimensioniert sind, dass beim Betrieb der Lampe bei der maximalen Leistung PG beim Platzen des Brenners keine. heißen Brennerbestandteile aus der Lampe austreten können, und einem Vorschaltgerät, dass für den Betrieb der Halogenlampe oder Hochdruckentladungslampe geeignet ist, mit der Lampe eine Einheit bilden und dann als Lampe mit integriertem Vorschaltgerät bezeichnet werden kann, oder getrennt von der Lampe eingesetzt wird, wobei das Vorschaltgerät über Leitungen mit der Lampe verbunden wird, und eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Vorschaltgerät mit dem die Ausgangsleistung des Vorschaltgerätes für Zeiten größer tG nicht größer als eine Grenzleistung PG werden kann, und einer Testvorrichtung mit dem die Schutzvorrichtung der Halogenlampe oder Hochdruckentladungslampe beim Betrieb an einem Vorschaltgerät bei der Leistung PG multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor kG, der Brenner lokal soweit geschädigt oder aufgewärmt wird, um ein Platzen des Brenners zu bewirken, und einem Testverfahren, das den Test an mehreren Lampen und eine Auswertung vorsieht, mit dem beurteilt werden kann, ob die Schutzvorrichtung der Lampen geeignet ist, dass beim Platzen des Brenners keine heißen Brennerbestandteile aus der Lampe austreten.The lamp often has suitable protection devices such as a Shroud, a second outer bulb or a thick-walled outer bulb outside the Einschmelzbereiches, which are dimensioned so that when operating the lamp at the maximum power P G when bursting the burner no. hot burner components can escape from the lamp, and a ballast that is suitable for the operation of the halogen lamp or high pressure discharge lamp, with the lamp form a unit and can be referred to as a lamp with integrated ballast, or used separately from the lamp, the Ballast is connected via lines to the lamp, and a device and a method for the ballast with the output power of the ballast for times greater than t G can not be greater than a limit power P G , and a Test device with which the protection device of the halogen lamp or high pressure discharge lamp when operating on a ballast at the power P G multiplied by a safety factor k G , the burner is locally damaged or warmed up to cause bursting of the burner, and a test method, the test on several lamps and an evaluation is provided, with which it can be judged whether the protection device of the lamps is suitable that no hot burner components escape from the lamp when bursting of the burner.

Erfindungsgemäß werden jetzt Platzergeschützte Lampen betrieben mit einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) mit Leistungsbegrenzung.According to the invention now Platzer-protected lamps are operated with an electronic ballast (ECG) with power limitation.

Durch den Betrieb der Lampe mit einem der hier genannten Vorschaltgeräte, bei der die abgegebene Leistung für Zeiten größer als tG einen Wert von PG nicht überschreitet, wird erreicht, dass der Brenner einer Lampe nicht durch einen überhöhten Gasdruck platzen kann. Trotzdem gibt es noch Ursachen dafür, dass ein Brenner auch beim Betrieb bei der zur Grenzleistung PG gehörenden Gasdruck platzen kann: Es ist möglich, dass sich die Elektroden im Brenner verbiegen oder abfallen und damit eine lokale Erhöhung der Brennerwandtemperatur stattfindet. Es ist möglich, dass sich in der Brennerwandung kleine Sprünge befinden. Ebenso kann über die Lebensdauer die Brennerwandung durch die Füllungsbestandteile angegriffen werden. Diese Fehler führen allesamt zu einer Schwächung der Brennerwand, die dann schließlich auch zum Bruch führen können. Da der Brenner beim zu PG gehörigen Gasdruck platzt und nicht bei deutlich überhöhten Drücken, werden die Brennerbestandteile nicht so hohe Geschwindigkeiten aufweisen, womit auch die zum Platzerschutz erforderliche Schutzvorrichtungen bei der Platzergeschützten-Lampe nicht so stark ausgelegt sein müssen und damit auch preiswerter sind als Platzergeschützte-Lampen, die für ein Brennerplatzen bei einem deutlich überhöhten Gasdruck dimensioniert sind.By operating the lamp with one of the mentioned ballast, wherein the output power for times greater than t G does not exceed a value of P G is achieved that the burner of a lamp can not burst by an excessive gas pressure. Nevertheless, there are still causes that a burner can burst during operation at the gas pressure associated with the limit power P G : It is possible that the electrodes bend or fall in the burner and thus there is a local increase in the burner wall temperature. It is possible that there are small cracks in the burner wall. Likewise, over the life of the burner wall can be attacked by the filling components. These errors all lead to a weakening of the burner wall, which can eventually lead to breakage. Since the burner bursts when belonging to P G gas pressure and not at significantly excessive pressures, the burner components are not so high speeds, which also required for Platzerschutz protections in the Platzer-protected lamp need not be designed so strong and thus are cheaper than Space-protected lamps, which are dimensioned for a burner burst at a significantly inflated gas pressure.

Eine deutlich schwächere Schutzvorrichtung kann bedeuten, dass bei der Lampe in Shroud-Technik, die Wandstärke des um den Brenner angeordneten Glasrohres kleiner sein kann, dass bei der Lampe in Modulartechnik, die Wandstärke des äußeren Kolbens kleiner sein kann, dass bei der Lampe mit dem dickwandigen Kolben außerhalb des Einschmelzbereiches, die Wandstärke außerhalb der Einschmelzbereiches kleiner sein kann.A significantly weaker protection device may mean that in the lamp in Shroud technique, the wall thickness of the arranged around the burner glass tube may be smaller, that in the lamp in modular design, the wall thickness of the outer bulb may be smaller than that of the lamp with the thick-walled piston outside the Einschmelzbereiches, the wall thickness outside the Einschmelzbereiches may be smaller.

Im folgenden soll eine Platzertestvorrichtung beschrieben werden.In the following, a burst tester will be described.

Der Platzertest soll in einer Berstkammer 15 durchgeführt werden (7), die eine Abpumpöffnung 16 aufweist. Die Lampen 1 sollen mindestens 10 Minuten eingebrannt werden und zwar so, dass die Lampenleistung mindestens der Grenzleistung PG multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor kG entspricht. Hierfür ist es möglich, den Aufbau nach dem Stand der Technik mit einem Trennstelltrafo und einem magnetischen Vorschaltgerät 25 zu verwenden, wobei die Lampenleistung kG·PG z. B. mit einem Leistungsmesser gemessen wird. Ebenso ist es möglich ein elektronisches Vorschaltgerät zu verwenden, dass auf die Ausgangsleistung kG·PG eingestellt wird und bei dem die Lampenleistung ebenfalls mit einem Leistungsmesser gemessen wird.The burst test is supposed to be in a rupture chamber 15 be performed ( 7 ), which has a pump-down opening 16 having. The lamps 1 should be baked at least 10 minutes in such a way that the lamp power at least the limit power P G multiplied by a safety factor k G corresponds. For this purpose, it is possible, the structure of the prior art with a separating transformer and a magnetic ballast 25 to use, the lamp power k G · P G z. B. is measured with a power meter. It is also possible to use an electronic ballast that is adjusted to the output power k G · P G and in which the lamp power is also measured with a power meter.

Nach der Einbrennzeit muss der Brenner, im speziellen die Brennerwand, durch eine geeignete Vorrichtung soweit geschädigt werden, dass der Brenner beim zu kG·PG gehörenden Gasdruck platzt. Eine der möglichen Vorrichtungen wäre die Verwendung eines Lasers 20, der vorzugsweise eine Wellenlänge, die im Bereich der Transmission des Außenkolbens liegt und der durch Linsen 21 auf die Brennerwand der Lampe 1 fokussiert wird. Dieser Laserstrahl soll durch ein geeignetes Fenster 22 in die Berstkammer eingekoppelt werden. Damit der Laser auf die Brennerwand fokussiert werden kann ohne dass die Brennerwand signifikant aufgeheizt wird, soll dieser Laser eine leistungsreduzierte Funktion haben. Alternativ kann auch ein Justierlaser eingesetzt werden, der den gleichen Strahlverlauf wie der Laser hat.After the burn-in period, the burner, in particular the burner wall, must be damaged by a suitable device to such an extent that the burner bursts at the gas pressure associated with k G · P G. One of the possible devices would be the use of a laser 20 which preferably has a wavelength which is in the range of the transmission of the outer bulb and that by lenses 21 on the burner wall of the lamp 1 is focused. This laser beam should pass through a suitable window 22 be coupled into the rupture chamber. So that the laser can be focused on the burner wall without the burner wall being heated significantly, this laser should have a reduced-power function. Alternatively, an alignment laser can be used, which has the same beam path as the laser.

Für einen ersten Testmodus, soll der Brennpunkt des Lasers auf der Brenneroberfläche einstellbar sein. Für diesen Zweck kann die Lampe mit ihrer Fassung auf einen X-Y-Z-Drehtisch 17, der sich in der Berstkammer befindet, montiert werden. Es ist ebenso möglich den Laser selbst auf einem X-Y-Z Tisch zu montieren. Durch einstellbare Spiegel, Linsen oder Strahlteiler läst sich ebenso der Verlauf des Laserstrahles und des Laserfokus auf der Brenneroberfläche einstellen.For a first test mode, the focal point of the laser should be adjustable on the burner surface. For this purpose, the lamp with its socket on an XYZ turntable 17 which is located in the rupture chamber. It is also possible to mount the laser on an XYZ table. Adjustable mirrors, lenses or beam splitters can also be used to set the course of the laser beam and the laser focus on the burner surface.

In einem zweiten Testmodus soll es möglich sein, dass sich der Auftreffpunkt des Lasers auf die Brenneroberfläche während der Zeit des Aufheizens kontinuierlich verändert, womit erreicht wird, dass im zeitlichen Mittel alle Stellen auf der Brennerwandung aufgeheizt werden. Dieses kann dadurch erreicht werden, dass die Lampe mit ihrer Fassung auf einen automatisch verstellbaren X-Y-Z-Drehtisch 17 montiert wird.In a second test mode, it should be possible for the point of impact of the laser on the burner surface to change continuously during the heating time, thus ensuring that all locations on the burner wall are heated on average over time. This can be achieved by placing the lamp with its socket on an automatically adjustable XYZ turntable 17 is mounted.

Die Berstkammer soll zur Überprüfung des Lampeneinbrennens ein Fenster mit einem Graufilter aufweisen. Das graue Fenster in der Berstkammer soll so beschaffen sein, dass das an internen Oberflächen gestreutes Laserlicht für den Betrieb bei der Nennleistung, kein Laserlicht austreten lässt. Dieses kann durch ein geeignetes Filter, z. B. ein Interferenzfilter erreicht werden. Alternativ ist es möglich das Fenster mit einer Klappe zu verschließen, und durch einen Türschalter sicherzustellen, dass erst nach dem Verschließen der Laser auf seine volle Leistung eingestellt werden kann.The burst chamber should have a window with a gray filter to check the Lampeneinbrennens. The gray window in the bursting chamber should be such that the laser light scattered on internal surfaces does not leak laser light for operation at rated power. This can be achieved by a suitable filter, for. B. an interference filter can be achieved. Alternatively it is It is possible to close the window with a flap and to ensure by means of a door switch that the laser can only be set to full power after closing.

Im folgenden soll ein Platzertestverfahren beschrieben werden.The following is a burst test procedure will be described.

Beim ersten Testmodus für den Platzertest wird die Lampe in die Berstbox eingesetzt. Der Laser wird mit dem X-Y-Z-Drehtisch auf die ausgewählte Stelle an der Brennerwandung eingestellt und fokussiert. Die Tür der Berstkammer wird geschlossen. Die Lampe wird mittels einem Vorschaltgerät 25 eingeschaltet und erwärmt sich über Zeit von mindestens 10 Min. Am Ende der Einbrennzeit soll die Lampenleistung kG·PG vorhanden sein, was durch die Messung am Leistungsmesser überprüft werden kann. Durch das Fenster lässt sich der Lampenbetrieb überprüfen. Nach dem Schließen der Tür vom Fenster wird der Laser eingeschaltet oder auf die volle Leistung geschaltet. Die Laserleistung wird so eingestellt, dass der Brenner der Lampe nach einer gewissen Zeit, z. B. 10 s platzt.The first test mode for the burst test uses the lamp in the burst box. The laser is adjusted with the XYZ turntable to the selected position on the burner wall and focused. The door of the rupture chamber is closed. The lamp is powered by a ballast 25 switched on and heats up over time of at least 10 min. At the end of the burn-in time, the lamp power k G · P G should be present, which can be checked by measuring the power meter. Through the window, the lamp operation can be checked. After closing the door from the window, the laser is switched on or switched to full power. The laser power is adjusted so that the burner of the lamp after a certain time, for. B. 10 s bursts.

Einerseits sollte für den Platzertest jener Ort auf der Oberfläche der Brennerwandung ausgewählt werden, der beim Platzen Brennerbestandteile erzeugt, die die höchsten Energien und Impulse aufweisen und damit die stärkste Schutzvorrichtung bei der Platzergeschützte-Lampe erfordert. Andererseits wird die Schutzvorrichtung in Platzergeschützten Lampe Schwachstellen aufweisen, die durch Brennerbestandteile mit kleineren Impulsen und Energien soweit zerstört werden können, dass Brennerbestandteile aus dem Außenkolben der Lampe austreten können.On the one hand, for the burst test, the location on the surface of the burner wall should be selected, which when bursting produces burner components that have the highest energies and impulses and thus require the strongest protection of the SPL. On the other hand, the protection device in the Platzer-protected lamp will have weak spots that can be destroyed by burner components with smaller pulses and energies so far that burner components can escape from the outer bulb of the lamp.

Da weder die Orte der Schwachstellen in der Lampe noch die Ort an denen Brennerbestandteile mit höchster Energie und Impuls erzeugt werden bekannt sind, müssen systematisch alle Oberflächen getestet werden. Hierzu wird der Platzertest an einer Anzahl von Lampen, mindestens aber an zehn Lampen durchgeführt, wobei bei jedem Test der Laser auf eine andere Oberfläche der Brennerwandung fokussiert wird und zwar in der Art, dass bei allen Lampen die vom Laser getroffenen Flächeneinheiten auf der Brenneroberfläche gleichmäßig auf der gesamten Brenneroberfläche verteilt sind.Since neither the locations of the weak spots in the lamp nor the location where burner components are generated with maximum energy and momentum, all surfaces must be systematically tested. For this purpose, the burst test is carried out on a number of lamps, but at least ten lamps, with each test, the laser is focused on a different surface of the burner wall in such a way that uniformly in all lamps hit by the laser surface units on the burner surface are distributed over the entire burner surface.

Bei einem zylindersymmetrischen Brennern und Lampen ist zu erwarten, dass die Wandstärken sich nur innerhalb der Brennerachse und der Lampenachse zu verändern.For cylindrically symmetrical burners and lamps, it is to be expected that the wall thicknesses change only within the burner axis and the lamp axis.

Daher ist es ausreichend bei den Platzertests den Laser auf unterschiedliche Punkte auf der Brennerachse zu fokussieren, wobei die Drehrichtung durch den Aufbau der Lampe, insbesondere des Gestells, festgelegt werden kann (3).Therefore, it is sufficient in the burst tests to focus the laser on different points on the burner axis, wherein the direction of rotation can be determined by the structure of the lamp, in particular the frame ( 3 ).

In 8 ist eine beispielhafte Anordnung der Fokuspunkte P1 bis P6 des Lasers gezeigt, die z. B. in einem Winkel von 45 Grad zum Gestell gemacht werden. Hierbei wird bei der ersten Lampe 1 der Laser auf den Punkt P1 fokussiert, bei der zweiten Lampe auf den Punkt P2 und weiter bis zur sechsten Lampe, wo der Laser auf den Punkt P6 fokussiert wird. Die Zylindersymmetrie der Lampe wird durch den Gestellaufbau (3) etwas gestört. Daher ist es notwendig die Platzertests für mehrere Winkel bezüglich des Gestells, z. B. bei 135 Grad, 225 Grad und 315 Grad zu wiederholen, womit gemäß diesem Anwendungsbeispiel 24 Lampen getestet werden. Um eine weitere Sicherheit zu erreichen können die Anzahl der Platzertests auf der Achse und zu unterschiedlichen Winkeln zum Gestell erhöht werden, womit dann eine Gesamtzahl von z. B. auf 125 Lampen erreicht wird.In 8th an exemplary arrangement of the focal points P1 to P6 of the laser is shown, the z. B. at an angle of 45 degrees to the frame. This is at the first lamp 1 the laser focuses on the point P1, on the second lamp on the point P2 and on until the sixth lamp, where the laser is focused on the point P6. The cylinder symmetry of the lamp is due to the frame structure ( 3 ) a bit disturbed. Therefore, it is necessary the Platzertests for several angles with respect to the frame, z. At 135 degrees, 225 degrees and 315 degrees, thus testing 24 lamps according to this application example. To achieve further safety, the number of burst tests on the axis and at different angles to the frame can be increased, with which then a total of z. B. is reached on 125 lamps.

Mit dem zweiten Testmodus ist und dem automatisierten X-Y-Z-Drehtisch ist es möglich die Lampe beim Betrieb des Lasers zu drehen, womit für einen bestimmten Punkt auf der Achse eine größere Anzahl von Winkeln bezüglich des Gestells angefahren werden, womit bei den verschiedenen Messungen eine Mittelung über die verschiedenen Winkel erreicht werden kann, womit der Einstellaufwand etwas verringert wird.With the second test mode and the automated XYZ turntable, it is possible to rotate the lamp during operation of the laser, thus approaching a greater number of angles with respect to the frame for a particular point on the axis, thus averaging over the various measurements the different angles can be achieved, whereby the Einstellaufwand is slightly reduced.

Die Platzertests gelten dann als erfolgreich, wenn bei keinem der getesteten Lampen nach dem Platzen des Brenners Brennerbestandteile ausgetreten sind. Es ist ebenfalls möglich, die weitergehenden Auswertungen gemäß dem Amerikanischen National Standard ANSI zu verwenden.The burst tests are considered successful if none of the tested lamps leaked any burner components after the burner burst. It is also possible to use the advanced evaluations according to the American National Standard ANSI.

Im folgenden soll eine platzergeschützte Lampe für den Betrieb an Vorschaltgerät mit Grenzleistung beschrieben werden.In the following, a space-protected lamp for operation on ballast with limit power will be described.

Eine platzergeschützte Lampe die für den Betrieb an einem Vorschaltgerät mit einer Grenzleistung PG vorgesehen ist, wird so gebaut, dass die in der Lampe vorhandenen Schutzausrüstungen beim Betrieb an einem Vorschaltgerät mit der Leistung kG·PG und bei der gezielten Schwächung der Brennerwandung, die zum Platzen des Brenners führt, bei einer größeren Anzahl von Lampen, die alle an unterschiedlichen Stellen geschwächt werden, bei keiner zum Austritt von Brennerbestandteilen aus dem Außenkolben führt.A space-protected lamp intended for operation on a ballast with a limit power P G is constructed in such a way that the protective equipment present in the lamp, when operated on a ballast with the power k G · P G and the targeted weakening of the burner wall, which leads to the bursting of the burner, with a larger number of lamps, which are all weakened in different places, none at all for the exit of burner components from the outer bulb leads.

Für den Betrieb der Lampe an einem Vorschaltgerät ohne Leistungsbegrenzung wird für die Sicherstellung des Platzerschutzes eine Shroud-Wandstärke von 1.7 mm benötigt, siehe WO 2007/122522 . Beim Betrieb mit einem Vorschaltgerät, das für Zeiten größer tG keine Leistungen größer PG zulässt, kann für die Sicherstellung des Platzerschutzes die Wandstärke des Shrouds auf 1.2 mm reduziert werden. Für die anderen Leistungsstufen sind ähnliche Reduzierungen der Shroud-Wandstärke möglich.For the operation of the lamp on a ballast without power limitation, a shroud wall thickness of 1.7 mm is required to ensure the Platzerschutzes, see WO 2007/122522 , When operating with a ballast, which for times greater than t G no benefits Greater than P G , the wall thickness of the Shroud can be reduced to 1.2 mm to ensure the burst protection. For the other performance levels, similar reductions in Shroud wall thickness are possible.

Eine platzergeschützte Lampe in Modulartechnik besteht aus einer Basislampe mit einem Brenner aus Keramik und einem Quarzglaskolben mit einer Wandstärke von 1.2 mm. Zur Sicherstellung des Platzerschutzes befindet sich die Basislampe in einen äußeren Schutzkolben aus Hartglas. Für den Betrieb an einem Vorschaltgerät ohne Leistungsbegrenzung muss eine 150 W Lampe einen äußeren Schutzkolben mit einer Wandstärke von 1.7 mm haben. Wird diese Lampe an einem Vorschaltgerät, das für Zeiten größer tG keine Leistungen größer PG zulässt, betrieben, dann ist es möglich die Wandstärke des äußeren Schutzkolbens deutlich zu verringern, z. B. auf 1.2 mm.A space-protected modular lamp consists of a base lamp with a ceramic burner and a quartz glass bulb with a wall thickness of 1.2 mm. To ensure the Platzerschutzes the base lamp is located in an outer protective flask made of toughened glass. For operation on a ballast without power limitation, a 150 W lamp must have an outer protective bulb with a wall thickness of 1.7 mm. If this lamp on a ballast, which is greater for times t G not larger services P G allows operated, then it is possible significantly to reduce the wall thickness of the outer protective piston z. B. to 1.2 mm.

Eine platzergeschützte Lampe mit einem dickwandigen Außenkolben, siehe DE-Az 10 2009 051 537 , und einem Brenner aus Keramik benutzt für den Platzerschutz einen Außenkolben vorzugsweise aus Hartglas, der im Einschmelzbereich eine kleine Wandstärke hat, z. B. 1 mm, und außerhalb des Einschmelzbereiches eine sehr viel größere Wandstärke hat. Beim Betrieb dieser Lampe an einem Vorschaltgerät ohne Leistungsbegrenzung wird bei einer Leistung von 70 W ein Außenkolben benötigt, der beispielsweise im Äquatorbereich, in Höhe des Brenners, eine Wandstärke von etwa 3 mm hat. Beim Betrieb dieser Lampe an einem Vorschaltgerät, das für Zeiten größer tG keine Leistungen größer PG zulässt, ist es möglich die Wandstärke des Außenkolbens im Äquatorbereich, in Höhe des Brenners, von etwa 2.3 mm zu einzusetzen.A space-protected lamp with a thick-walled outer bulb, see DE-Az 10 2009 051 537 , And a burner made of ceramic used for the Platzerschutz an outer bulb preferably made of tempered glass, which has a small wall thickness in Einschmelzbereich, z. B. 1 mm, and outside the Einschmelzbereiches has a much larger wall thickness. When operating this lamp on a ballast without power limitation, an outer bulb is required at a power of 70 W, which has a wall thickness of about 3 mm, for example in the equatorial area, at the level of the burner. When operating this lamp on a ballast, which allows for times greater than G no greater powers P G , it is possible to use the wall thickness of the outer bulb in the equatorial area, at the level of the burner, of about 2.3 mm.

Diese Anwendungsbeispiele zeigen, dass beim Betrieb einer Hochdruckentladungslampe an einem Vorschaltgerät, dass für Zeiten größer LG keine Leistungen größer PG zulässt, die für den Platzerschutz erforderlichen Schutzmaßnahmen deutlich schwächer dimensioniert werden können, was zu Gewichtsreduzierungen und zu Kosteneinsparungen führt.These application examples show that when operating a high-pressure discharge lamp on a ballast that for times greater than L G does not allow greater powers P G , the protection measures required for the Platzerschutz can be dimensioned significantly weaker, which leads to weight reductions and cost savings.

Im folgenden soll ein System aus Vorschaltgerät und Platzergeschützter-Lampe beschrieben werden.In the following a system of ballast and Platzergeschützter lamp will be described.

Wie gezeigt, sind elektronische Vorschaltgeräte realisierbar, die keine Ausgangsleistungen für Zeiten größer LG zulassen. Ebenso können Platzergeschützte-Lampen so gebaut werden, dass beim Betrieb mit der maximalen Leistung PG multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor kG beim Platzen des Brenners keine Brennerbestandteile aus der Lampe austreten können.As shown, electronic ballasts are feasible that do not allow output power for times greater than L G. Likewise, space protected lamps can be constructed so that when operating at maximum power P G multiplied by a safety factor k G, burner components can not leak out of the lamp.

Das Vorschaltgerät und die Platzergeschützte Lampe sind durch die Grenzleistung PG charakterisiert, und werden in Bezug zum Platzerschutz zu einem System. In vielen Leuchten sind das Vorschaltgerät und die Lampe getrennt eingebaut, womit die Systemvermittelnde Größe die Grenzleistung PG zunächst geeignet festgelegt und auch kommuniziert werden muss. Von Seite des Vorschaltgerätes wird die Grenzleistung PG vorgeschlagen, die vorzugsweise alle Vorschaltgeräte einhalten können. Bei einem elektronischen Vorschaltgerät mit 70 W Nennleistung könnte die Grenzleistung, z. B. auf 90 W eingestellt werden. Für den Lampentest, wird ein Sicherheitsfaktor kG definiert, z. B. 1.2, der eine ausreichende Sicherheit bietet. Schließlich wird das Vorschaltgerät beschriftet, z. B. mit der Aufschrift, „Stellt sicher, dass die Lampenleistung den Wert PG nicht überschreitet”. Bei der Platzergeschützten-Lampe wird vermerkt, „Lampe ist nur für den Betrieb an einem Vorschaltgerät geeignet, dass die Leistung auf PG begrenzt”.The ballast and the arcing lamp are characterized by the marginal power P G , and become a system with respect to burst protection. In many luminaires, the ballast and the lamp are installed separately, with which the system-mediating size, the limit power P G must first be appropriately set and also communicated. From the side of the ballast, the limit power P G is proposed, which can preferably comply with all ballasts. For an electronic ballast with 70 W rated power limit power, z. B. be set to 90W. For the lamp test, a safety factor k G is defined, eg. B. 1.2, which provides sufficient security. Finally, the ballast is labeled, z. B. with the inscription, "Make sure that the lamp power does not exceed the value P G ". For the SPF lamp, it is noted, "Lamp is only suitable for operation on a ballast that limits power to P G ".

Bei Lampen mit integrierten Vorschaltgeräten ist das genannte System aus Vorschaltgerät und Lampe eine Baueinheit. Damit kann die Grenzleistung PG einfach festgelegt werden und muss, da die Elektronik und Lampe eine Einheit bilden auch nicht weiter kommuniziert werden. Eine Beschriftung der Elektronik-Lampe ist nicht zwingend erforderlich.In the case of lamps with integrated ballasts, the ballast and lamp system mentioned is a unit. Thus, the marginal power P G can be easily determined and, since the electronics and lamp form a unit also need not be further communicated. A labeling of the electronic lamp is not mandatory.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2007/122522 [0003, 0055] WO 2007/122522 [0003, 0055]
  • DE 10336282 [0003] DE 10336282 [0003]
  • EP 1632984 [0004, 0007, 0008] EP 1632984 [0004, 0007, 0008]
  • US 5828185 A [0032] US 5828185 A [0032]
  • DE 102009051537 [0057] DE 102009051537 [0057]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ANSI-C78.387e-2003 [0016] ANSI-C78.387e-2003 [0016]

Claims (19)

System aus Vorschaltgerät und Lampe, wobei die Lampe ein Mittel zum Platzerschutz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgerät so gebaut ist, dass es für Zeiten größer tG keine Leistungen größer PG zulässt, dass die platzergeschützte Lampe so gebaut ist, dass bei der Leistung PG multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor kG beim Platzen des Brenners, keine Brennerbestandteile die Lampe verlassen.System of ballast and lamp, wherein the lamp has a means for Platzerschutz, characterized in that the ballast is constructed so that it allows times greater than G no power greater than P G that the space-protected lamp is constructed so that in the Power P G multiplied by a safety factor k G when the burner bursts, no burner components leave the lamp. System nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, dass das Vorschaltgerät ein elektronisches Vorschaltgerät ist, dass eine Steuereinheit und eine Vorrichtung enthält, die den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung misst, oder hierzu ähnliche Größen, die Leistung auswertet und die Steuereinheit den Ausgang zur Lampe hin ausschaltet, wenn die Ausgangsleistung PG, für eine Zeit größer tG überschritten wird.System according to claim 1, characterized in that the ballast is an electronic ballast comprising a control unit and a device which measures the output current and the output voltage or similar quantities which evaluate power and the control unit turns off the output to the lamp, if the output power P G , for a time greater than t G is exceeded. System nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, dass das Vorschaltgerät ein elektronisches Vorschaltgerät ist, dass von seiner elektronischen Schaltung nicht mehr als die Ausgangsleistung PG Bereitstellen kann.System according to claim 1, characterized in that the ballast is an electronic ballast that can provide from its electronic circuit no more than the output power P G. System nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, dass bei einer Platzergeschützten-Lampe nach dem Stand der Technik die Schutzvorrichtung für den Platzerschutz so dimensioniert wird, dass beim Platzen des Brenners bei der Leistung PG multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor kG die entstehenden Brennerbestandteile im Außenkolben der Lampe verbleiben.System according to claim 1, characterized in that in the case of a surface-protected lamp according to the prior art, the protective device for the Platzerschutz is dimensioned so that when bursting the burner at the power P G multiplied by a safety factor k G, the resulting burner components in the outer bulb of the Lamp remain. System nach Anspruch 4, dadurch charakterisiert, dass für die Ermittlung der Dimensionierung der Schutzvorrichtungen mit einer Platzertestvorrichtung und einem Platzertestverfahren Platzertests gemacht werden.System according to Claim 4, characterized in that burst tests are carried out for determining the dimensioning of the protective devices using a burst test device and a burst test method. System nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, dass die Platzertestvorrichtung eine Einheit enthält, die die Brennerwandung lokal schwächen kann.System according to claim 5, characterized in that the burst tester includes a unit capable of locally weakening the burner wall. System nach Anspruch 6, dadurch charakterisiert, dass zur Schwächung der Brennerwand ein Laser eingesetzt wird, der mit geeigneten Einheiten auf die Oberfläche der Probe fokussiert wird.System according to claim 6, characterized in that for weakening the burner wall, a laser is used, which is focused with suitable units on the surface of the sample. System nach Anspruch 7, dadurch charakterisiert, dass die Platzertestvorrichtung eine Einheit enthält, mit welcher der Auftreffpunkt des Lasers auf die Oberfläche des Brenners eingestellt werden kann.System according to claim 7, characterized in that the burst tester includes a unit with which the point of impact of the laser on the surface of the burner can be adjusted. System nach Anspruch 8, dadurch charakterisiert, dass die Einheit zur Einstellung des Ortes auf der Brenneroberfläche ein X-Y-Z-Drehtisch ist auf dem die Lampe mit der Fassung montiert ist.A system according to claim 8, characterized in that the unit for adjusting the location on the burner surface is an X-Y-Z turntable on which the lamp is mounted with the socket. System nach Anspruch 7, dadurch charakterisiert, dass bei der Platzertestvorrichtung ein automatisierter X-Y-Z-Drehtisch eingesetzt wird.System according to claim 7, characterized in that in the burst tester an automated X-Y-Z turntable is used. System nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, dass nach dem Platzertestverfahren mindestens 10 Lampen getestet werden.System according to claim 5, characterized in that after the burst test method at least 10 lamps are tested. System nach Anspruch 6, dadurch charakterisiert, dass nach dem Platzertestverfahren jede Lampe an einem anderen Ort auf der Brennerwandung lokal geschwächt wird, in der Art, dass über alle Lampen gesehen die Flächenelemente auf denen der Laser auf die Brenneroberfläche auftrifft, gleichmäßig über die gesamte Brenneroberfläche verteilt sind.System according to claim 6, characterized in that, according to the burst test method, each lamp is locally weakened at a different location on the burner wall, in such a way that across all lamps the surface elements on which the laser impinges on the burner surface uniformly over the entire burner surface are distributed. System nach Anspruch 12, dadurch charakterisiert, dass nach dem Platzertestverfahren bei Brennern und Lampen mit einer Zylindersymmetrie bei unterschiedlichen Lampen unterschiedliche Orte auf der Achse des Brenners, bei jeweils unterschiedlichen Drehrichtungen bezüglich des Lampengestells lokal geschwächt werden.System according to claim 12, characterized in that according to the burst test method for burners and lamps with a cylinder symmetry with different lamps different locations on the axis of the burner, are weakened locally at each different directions of rotation with respect to the lamp frame. System nach Anspruch 13, dadurch charakterisiert, dass nach dem Platzertestverfahren bei Brennern und Lampen mit einer Zylindersymmetrie bei unterschiedlichen Lampen unterschiedliche Orte auf der Achse des Brenners, aufgeheizt werden, wobei sich die Lampe während der Laseraufheizung dreht und damit eine bessere winkelabhängige Verteilung der Auftreffpunkte erreicht wird.System according to claim 13, characterized in that after the burst test method in burners and lamps with a cylinder symmetry at different lamps different locations on the axis of the burner, heated, wherein the lamp rotates during laser heating and thus achieves a better angle-dependent distribution of the impact points becomes. System nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, dass nach dem Platzertestverfahren der Platzertest als erfolgreich gilt, wenn bei der der getesteten Lampen Löcher im Außenkolben sind, die ein Austreten von Brennerbestandteilen ermöglichen.System according to claim 5, characterized in that, according to the burst test method, the burst test is considered to be successful if, in the case of the lamps tested, there are holes in the outer bulb which allow burner components to exit. System nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, dass die platzergeschützte Lampe eine Lampe in Shroud-Technik ist bei der die Wandstärke des Shrouds deutlich schwächer gewählt werden kann als beim Betrieb an einem Vorschaltgerät ohne Leistungsbegrenzung.System according to claim 5, characterized in that the space-protected lamp is a lamp in Shroud technology in which the wall thickness of the Shrouds can be chosen significantly weaker than when operating on a ballast without power limitation. System nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, dass bei der Platzergeschützten Lampe mit einem dickwandigen Außenkolben außerhalb der Einschmelzbereiches diese eine weniger dicke Wandstärke im Bereich außerhalb des Einschmelzbereiches haben kann wenn sie am Vorschaltgerät ohne Leistungsbegrenzung betrieben wird.System according to claim 5, characterized in that in the space-protected lamp with a thick-walled outer bulb outside the Einschmelzbereiches this may have a less thick wall thickness in the area outside the Einschmelzbereiches when operated on the ballast without power limitation. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch charakterisiert, dass das System aus Vorschaltgerät und Lampe eine Baueinheit bilden. System according to claim 1 or 2, characterized in that the system of ballast and lamp form a structural unit. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch charakterisiert, dass das Vorschaltgerät und die Platzergeschützte Lampe eine elektronische Retro-Fit Lampe ist, die mit einem magnetischen Vorschaltgerät betrieben an der Netzspannung betrieben wird.System according to claim 1 or 2, characterized in that the ballast and the Platzer-protected lamp is an electronic retro-fit lamp operated with a magnetic ballast operated on the mains voltage.
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