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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät für Leuchtstofflampen, umfassend
zwei oder mehr Lampenstromkreise für das Zünden und Brennen von Leuchtstofflampen,
wobei die Lampenstromkreise spezifische Versorgungs- und Zündkomponenten
für jede
Lampe umfassen, sowie eine Versorgungsleitung, die die Lampenstromkreise
mit Spannung versorgt.
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Leuchtstofflampen
werden generell wegen ihrer guten Leuchtkraft verwendet. Außerdem sind sie
aufgrund ihrer langen Lebensdauer und der verschiedenen verfügbaren Farbtöne für die verschiedensten
Anwendungen einsetzbar.
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Damit
eine Leuchtstofflampe brennt, ist ein Schaltgerät erforderlich, welches die
für die
Leuchtstofflampe erforderliche Zündspannung
sowie die erforderliche Speisespannung während des Betriebs bereitstellt.
Beim Einsatz von mehreren Leuchtstofflampen, die mit einem herkömmlichen
Schaltgerät verbunden
sind, entsteht ein Problem aufgrund der Tatsache, daß beim Auftreten
eines Defekts in einer Leuchtstofflampe die Leuchtstofflampen, die
mit demselben Schaltgerät
verbunden sind, nicht mehr normal funktionieren können. Bei
den derzeitigen Schaltgeräten
ist es nicht möglich,
eine defekte Lampe auszuschalten, ohne die anderen Lampen aus zuschalten,
die mit demselben Schaltgerät
verbunden sind. Dies führt
zu Problemen beim Austausch von Lampen, da durch den Austausch einer
ausgeschalteten Lampe nicht notwendigerweise das System funktioniert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der Erfindung ist ein Schaltgerät
für Leuchtstofflampen,
das die vorgenannten Nachteile überwindet
und es möglich
macht, daß ein
und dasselbe Schaltgerät
die Leuchtstofflampen so mit Spannung versorgt, daß der Betrieb
einer Lampe vollkommen unabhängig
vom Betrieb der anderen Lampen ist. Diese Aufgabe wird durch ein
erfindungsgemäßes Schaltgerät erfüllt, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Schaltgerät
ebenfalls ein Schaltelement, welches mit einer Versorgungsleitung
verbunden ist und allen Lampenstromkreisen gemeinsam ist und welches
so angeordnet ist, daß es
die Versorgung zu allen Lampenstromkreisen unterbrechen kann; spezifische
Schaltelemente für
jeden einzelnen Lampenstromkreis, welche so angeordnet sind, daß sie die Spannung
der Lampen in den Lampenstromkreisen steuern; eine Steuereinheit,
die so angeordnet ist, daß sie
das gemeinsame Schaltelement und die Schaltelemente für jeden
einzelnen Lampenstromkreis ansteuert; und lampenstromkreisspezifische Stromkreise
zum Erkennen einer defekten Leuchtstofflampe, welche so angeordnet
sind, daß sie
Infor mationen über
defekte Leuchtstofflampen an die Steuereinheit übergeben, umfaßt.
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Die
Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß ein elektronisches Schaltgerät für jede Lampe Stromkreis-Schaltelemente umfaßt, mit
denen die Lampen getrennt und unabhängig von der Steuerung der
anderen Lampen gesteuert werden können. Im normalen Betrieb werden
die Schaltelemente der Lampenstromkreise parallel über dieselbe
Steuerung angesteuert. Das erfindungsgemäße Schaltgerät umfaßt ebenfalls
Stromkreise zum Erkennen defekter Lampen, und auf der Grundlage
der empfangenden Fehlerinformationen aus den Stromkreisen kann die
Ansteuerung der defekten Lampe gestoppt werden, während die
anderen Leuchtstofflampen, die an dasselbe Schaltgerät angeschlossen
sind, ungestört weiter
in Betrieb bleiben können.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät bietet
erhebliche Vorteile im Hinblick auf die Zustandskontrolle und Wartung
der Lampen, da eine defekte Lampe bei Bedarf leicht lokalisiert
und ausgetauscht werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nachfolgend näher
anhand von bevorzugten Ausführungsformen
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In diesen Zeichnungen zeigen:
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1 und 2 jeweils Schaltdiagramme, die das Prinzip
des erfindungsgemäßen Schaltgeräts verdeutlichen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaltgerät, an das
zwei Lampenstromkreise, welche die Lampen Lamp1 und Lamp2 umfassen,
angeschlossen sind. Das erfindungsgemäße Schaltgerät kann ebenfalls
mehrere ähnlich
angeschlossene Lampenstromkreise umfassen, aber die Figuren zeigen
aus Gründen
der Vereinfachung nur zwei Lampenstromkreise. Jeder Lampenstromkreis
wird von einer Versorgungsleitung dc über ein allen Lampenstromkreisen
gemeinsames Schaltelement S1 mit Spannung versorgt.
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In 1 sind Dioden D1 und D4
mit dem Schaltelement S1 verbunden, deren Aufgabe darin besteht,
die Lampenstromkreise voneinander zu trennen. Eine induktive Komponente
L1, die mit der zweiten Elektrode der mit Spannung versorgten Lampe
verbunden ist, ist mit der Diode D1 verbunden. Zwischen den Elektroden
von Lamp1 ist ebenfalls eine Kapazität C1 geschaltet, die zusammen
mit der induktiven Komponente L1 einen Schwingkreis bildet, der
die Zündspannung
bereitstellen soll, die zum Zünden
der Lampe erforderlich ist.
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Die
Lampenstromkreise umfassen weiterhin Schaltelemente S2, S3, die
für jeden
Lampenstromkreis spezifisch sind und deren Zweck es ist, die gewünschte Wechselspannung
aus der Gleichspannung der Versorgungsleitung Vdc zu erzeugen. Sowohl
die lampenstromkreisspezifischen Schaltelemente als auch das Schaltelement,
das für
alle Lampenstromkreise gemeinsam vorgesehen ist, werden von einer
Steuereinheit A gesteuert. Die Steuereinheit A umfaßt die Elektronik,
die erforderlich ist, um Halbleiterschalter anzusteu ern. Die Steuereinheit
A empfängt
als Eingangssignal Informationen aus den Erkennungsstromkreisen
B1 und B2 über
defekte Lampen in verschiedenen Lampenstromkreisen, wodurch die
Ansteuerung defekter Lampen gestoppt werden kann.
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Das
in 1 gezeigte Schaltgerät funktioniert
so, daß während des
Zündens
der Lampen die lampenstromkreisspezifischen Schalter so angesteuert
werden, daß sie
eine Resonanz erzeugen. Mittels einer Resonanzspannung, die von
der induktiven Komponente L1 und der Kapazität C1 erzeugt wird, wird eine
Zündspannung
verursacht, durch welche die Elektroden der Leuchtstofflampe erhitzt
werden können,
so daß innerhalb
der Lampe eine Gasentladung erfolgt. In der Ausführungsform gemäß 1 besteht die induktive
Komponente aus einer in Reihe geschalteten Drosselspule, und in
der Ausführungsform
gemäß 2 aus einem Transformator
T1, T2. Wenn der Transformatoranschluss verwendet wird, kann zusätzlich in
den Stromkreis eine in Reihe geschaltete Drosselspule aufgenommen
werden, um die Induktanz zu erhöhen,
die durch die verteilte Induktanz der Transformatoren erzeugt wird.
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Wenn
die Leuchtstofflampe mittels der vorbeschriebenen Resonanz gezündet wurde,
wird durch die lampenstromkreisspezifischen Schaltelemente S2, S3
und das allen Lampenstromkreisen gemeinsame Schaltelement S1 in
der Lampe eine Wechselspannung einer gewünschten Höhe erzeugt. Durch Schalten
des Schaltelements bei hoher Frequenz in einen leitenden und einen
blockierenden Zustand ist es möglich,
die Höhe
der durchschnittlichen Spannung der induktiven Komponente zu verändern, wodurch
es möglich
wird, innerhalb be stimmter Grenzen die Höhe des Stroms zu verändern, der
durch die induktive Komponente L1 und gleichzeitig durch die Leuchtstofflampe
strömt.
Durch Veränderung
des Zustands des Schaltelements S2 bei einer hohen Frequenz im Gegentakt
zum Schaltelement S1, und durch Veränderung des Impulsverhältnisses
der Schaltelemente ist es möglich,
die Höhe
der Spannung an dem Ende der induktive Komponente L1, das mit der
Diode D1 verbunden ist, zu verändern.
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Die
Aufgabe der lampenstromkreisspezifischen Dioden D2, D3 und D5, D6
ist es, die Spannung am zweiten Pol in der induktiven Komponente auf
einen Wert zwischen der Spannung der Versorgungsleitung Vdc und
dem Erdpotential zu begrenzen. Die Aufgabe der Kapazitäten C2 und
C4, die mit den zweiten Elektroden der Leuchtstofflampen verbunden
sind, besteht darin, zu verhindern, daß Gleichstrom durch die Lampe
fließt.
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Die
Stromkreise B1 und B2 zum Erkennen defekter Leuchtstofflampen sind über die
Kapazität C1
und gleichzeitig mit den Elektroden der Leuchtstofflampen verbunden.
Die Erkennungskreise prüfen
die Funktion der Leuchtstofflampe, die mit ihnen verbunden ist,
und übergeben
Informationen über
einen möglichen
Defekt an die Steuereinheit A. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfassen die Erkennungskreise B1, B2 ein Element,
das geeignet ist, den Lampenstrom, die Lampenspannung, den Heizstrom
oder eine Kombination davon zu ermitteln. Diese Variablen einer
Leuchtstofflampe geben Aufschluss darüber, ob die Lampe funktionsfähig ist
oder nicht. Wenn die Erkennungskreise erkennen, daß die an
sie angeschlossene Lampe defekt ist, informieren die Erkennungskreise die
Steuereinheit A. Nach Erhalt dieser Information kann die Steuereinheit
A die Ansteuerung des Schaltelements des Lampenstromkreises stoppen,
der mit der defekten Lampe verbunden ist. Auch wenn die Steuereinheit die
Ansteuerung von einem oder mehreren Lampenstromkreisen unterbricht,
werden die betriebsfähigen Lampen
weiterhin ununterbrochen angesteuert. Im normalen Betrieb steuert
die Steuereinheit A die Schaltelemente, welche die Spannung der
Leuchtstofflampen steuern, in allen Lampenstromkreisen identisch
an, aber falls notwendig, kann die Ansteuerung für die einzelnen Lampen unterschiedlich
sein.
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Die
Verwendung des erfindungsgemäßen Schaltgeräts macht
es ebenfalls möglich,
eine oder mehrere betriebsfähige
Leuchtstofflampen auf einfache Weise aus zuschalten, indem die Ansteuerung der
gewünschten
lampenstromkreisspezifischen Schaltelemente unterbrochen wird. Auf
diese Weise können
eine oder mehrere Lampen, die an ein und dasselbe Schaltgerät angeschlossen
sind, abgeschaltet werden, ohne auf irgendeine Weise den Betrieb
der anderen Lampen zu stören,
die mit demselben Schaltgerät
verbunden sind.
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Für den Fachkundigen
ist offensichtlich, daß der
Grundgedanke der Erfindung auf viele unterschiedliche Weisen umgesetzt
werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind daher nicht auf
die vorgenannten Beispiele beschränkt, sondern können innerhalb
des Schutzbereichs der Ansprüche variieren.