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EP1425943B1 - Verfahren und vorrichtung zum energiesparenden betreiben einer leuchtstoffröhre - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum energiesparenden betreiben einer leuchtstoffröhre Download PDF

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Publication number
EP1425943B1
EP1425943B1 EP02767133A EP02767133A EP1425943B1 EP 1425943 B1 EP1425943 B1 EP 1425943B1 EP 02767133 A EP02767133 A EP 02767133A EP 02767133 A EP02767133 A EP 02767133A EP 1425943 B1 EP1425943 B1 EP 1425943B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filament
incandescent
fluorescent tube
helical filament
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02767133A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1425943A1 (de
Inventor
Ewald Ehmen
Jürgen NewTronic GmbH SCHNEIDER
Karl-Heinz NewTronic GmbH STUTZER
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.)
NeoSave Europe Ltd
Original Assignee
NeoSave Europe Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NeoSave Europe Ltd filed Critical NeoSave Europe Ltd
Publication of EP1425943A1 publication Critical patent/EP1425943A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1425943B1 publication Critical patent/EP1425943B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/0075—Fastening of light sources or lamp holders of tubular light sources, e.g. ring-shaped fluorescent light sources
    • F21V19/008—Fastening of light sources or lamp holders of tubular light sources, e.g. ring-shaped fluorescent light sources of straight tubular light sources, e.g. straight fluorescent tubes, soffit lamps
    • F21V19/0085—Fastening of light sources or lamp holders of tubular light sources, e.g. ring-shaped fluorescent light sources of straight tubular light sources, e.g. straight fluorescent tubes, soffit lamps at least one conductive element acting as a support means, e.g. resilient contact blades, piston-like contact

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for energy-saving operation of a fluorescent tube, in particular a T5 fluorescent tube.
  • a first adapter adapter is arranged at a first end of the T5 fluorescent tube and a second adapter adapter at a second end of the T5 fluorescent tube in order to compensate for a difference in length of the T5 fluorescent tubes which are shorter in comparison to the T8 fluorescent tubes.
  • EDG electronic ballast
  • the ECG generates a high-frequency voltage and controls the switching on and off of a heating current for preheating arranged at the two ends of the T5 fluorescent tube filaments before the ignition of the T5 fluorescent tube and in dimming mode.
  • a heating current for preheating arranged at the two ends of the T5 fluorescent tube filaments before the ignition of the T5 fluorescent tube and in dimming mode.
  • An electronic circuitry disposed on the second adapter interface controls the heating power supply of the filament to the first end of the T5 fluorescent tube. At the second end, this task takes over the TOE.
  • a circuit arrangement for energy-efficient operation of a fluorescent tube which has a ballast (throttle) and an electronic circuit arrangement.
  • the ballast and the electronic circuitry are connected together.
  • a single ballast for a direct-heated discharge lamp is known, which is connected to two filaments.
  • a circuit arrangement for operating a fluorescent lamp which has electrodes. Each electrode is connected to both an electronic ballast and a resonant circuit.
  • the object of the invention is to provide an improved method and an improved apparatus for energy-efficient operation of a fluorescent tube, in particular a T5 fluorescent tube, that (that) allows independent of unfavorable environmental influences control of the heating current to the incandescent filament of the fluorescent tube.
  • the invention comprises as essential thought a monitoring of an operating parameter of the filament at one end of the fluorescent tube, which is formed with respect to another of the fluorescent tube.
  • an energy saving device ECG
  • the monitoring of the operating parameter is carried out with the aid of monitoring means of an electronic circuit arrangement, the electronic circuit arrangement controlling the switching off / on of the heating current for the incandescent filament at one end as a function of the monitored operating parameter.
  • no signals are exchanged by means of an optical transmission path or a signal line, as provided in the prior art.
  • the application of the two filaments to the respective heating current can either be shifted in time relative to one another or executed at the same time, which applies both to the switching on and the switching off of the heating current.
  • a frequency-dependent burning voltage at the further filament is suitable, which is not coupled to the ECG.
  • the frequency-dependent burning voltage can be used to induce in a resonant circuit a frequency-dependent voltage, which is used as an indicator of the need for switching on / off of the heating current for the filament.
  • a frequency-dependent voltage which is used as an indicator of the need for switching on / off of the heating current for the filament.
  • the frequency of the burning voltage changes at the filament not coupled to the ECG.
  • This frequency change and the resulting induced voltage in the resonant circuit is used as a control signal for a change in the application of the filament to the heating current.
  • the separately formed electronic ballast of the ECG, which is coupled to the filament is designed so that the control of the heating current to the filament takes place automatically in dependence on the monitored operating parameters.
  • the method and apparatus in which an operating parameter of the incandescent filament is used as a starting point for controlling the Schustrombeetzung the filament can be used appropriately for energy-saving operation of a T5 fluorescent tube.
  • the ballast and / or electronic circuitry can be incorporated into adapters used to hold the T5 bulb in place serve the conventional version.
  • FIG. 1 shows an arrangement for operating a modern T5 fluorescent tube 1 in a first T8-Leuchtwwstrrhren established 2 and a second T8 fluorescent tube socket 3.
  • Die First and second T8 fluorescent tube holder 2, 3 each have two receptacles 4, 5 and 6, 7.
  • a first intermediate adapter 9 is arranged between a first end 8 of the T5 fluorescent tube 1 and the first T8 fluorescent tube holder 2, a first intermediate adapter 9 is arranged.
  • a second intermediate adapter 11 is arranged between a second end 10 of the T5 fluorescent tube 1 and the second T8 fluorescent tube holder 3.
  • Terminal pins 12 and 13 of the first intermediate adapter 9 are electrically connected to the receptacles 4 and 5 of the first T8 fluorescent tube holder 2.
  • pins 14 and 15 of the second intermediate adapter 11 are electrically connected to the receptacles 6 and 7 of the second T8 fluorescent tube holder 3.
  • an electronic ballast 16 is arranged at the second intermediate adapter 11.
  • Two connecting cables 17 and 18 connect a first connector 19 and a second connector 20 of the electronic ballast 16 with the pins 14 and 15 of the second intermediate adapter 11.
  • the electronic ballast 16 is supplied with electrical voltage.
  • the electronic ballast 16 includes a plurality of electronic components 21, 22 and 23, the concrete execution of which can be selected by a person skilled in the art depending on the application for the energy-saving operation of the fluorescent tube for a known as such electronic ballast.
  • the electronic ballast 16 generates a high frequency signal, which is forwarded via a third connector 24 and a fourth connector 25 by means of two leads 26 and 27 to receiving sockets 28 and 29 of the second adapter adapter 11.
  • a first filament 32 is electrically connected to the high-frequency signal.
  • a second filament 33 at the first end 8 of the T5 fluorescent tube 1 is connected via contact pins 34 and 35 and corresponding receptacles 36 and 37 of the first adapter adapter 9 with an electronic circuit 38.
  • the electronic circuitry 38 is also connected to the connection pins 12 and 13 of the first T8 fluorescent tube socket 2.
  • a signal is transmitted to a light-sensitive diode 40, for example by means of an infrared light emitting diode 39, by means of which the electronic circuit 38 is caused to heat the second filament 33 or to set the heating mode ,
  • FIG. 2 shows an embodiment for the electronic circuitry 38. Same features are denoted by the same reference numerals as in FIG FIG. 1 Mistake.
  • a system voltage applied to the receptacles 4 and 5 of the T8 fluorescent tube holder 2 the electronic circuitry 38 is supplied (see. FIG. 1 ). This is usually 220V AC power supply.
  • the second filament 33 which is conductively connected to the terminals 36 and 37, is supplied via two counter-wound half coils 41 and 42 heating current. Due to the opposite winding directions of the half coils 41 and 42 of the heating current of the filament 33 (in FIG. 2 not shown) in a second coil 43 no voltage induced. Only the high-frequency lamp filament current flowing through one of the two half-coils induces a voltage in the second coil 43. The high-frequency lamp current flows only via one of the two terminals 12 or 13 from / to. The voltage induced in the second coil 43 is rectified by means of a diode 44. The induced rectified voltage charges a charging capacitor 45. A resistor 46 and a capacitor 47 constitute a sieve member.
  • a voltage difference occurring between point 48 and point 49 of the circuit is represented by a voltage across a resistor 50 and a photosensitive photodiode 51 (identical to the photosensitive diode 40 in FIG Figur1 ), and depends on the incidence of light on the photodiode 51.
  • the voltage difference between the points 48 and 49 is identical to the voltage difference between a gate and a source of a field effect transistor 52.
  • the field effect transistor 52 is a self-locking end channel field effect transistor, which is mounted thermally conductively. This turns on fully at a voltage difference of about +5 V between gate and source.
  • the second incandescent filament 33 (in FIG. 2 not shown) between the terminals 36 and 37 shorted.
  • Zener diodes 54 and 55 and a resistor 56 serve as a voltage limiter.
  • a resistor 57 serves to establish an operating point of the field effect transistor 52.
  • a light-emitting diode 58 with a series resistor 59 provides optical information as to whether the circuit is operating correctly.
  • a fuse 60 arranged near the field effect transistor 52 interrupts the current supply in the event of overheating of the field effect transistor 52, so that a thermal fuse is provided.
  • FIG. 3 shows a further arrangement for energy-saving operation of a T5 fluorescent tube, in contrast to the arrangement according to FIG. 1 between the arranged on the first adapter adapter 9 electronic circuitry 38 and arranged on the second adapter adapter 11 electronic ballast 16 no optical signal transmission path is formed.
  • the task of the electronic circuit 38 in the first adapter adapter 9 to supply the second heating coil 33 of the T5 fluorescent tube 1 in case of need with a heating current is met by an electronic circuit arrangement, for which in FIG. 4 an embodiment is shown.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the for use in the arrangement according to FIG. 3 provided electronic circuitry 38 in detail. Same reference numerals in the FIGS. 4 and 2 denote the same characteristics.
  • a capacitor 61 is arranged parallel to the second coil 43.
  • a parallel resonant circuit is formed, which is tuned so that between a point 62 and a point 63, a maximum voltage amplitude occurs at the high frequency of the lamp current at which the T5 fluorescent tube 1 generates a maximum amount of light.
  • the frequency for operating the t5 fluorescent tube is further increased. In such a case, the voltage amplitude occurring between the points 62 and 63 decreases.
  • This voltage amplitude affects the voltage difference between the gate and source of the field effect transistor 52.
  • the parallel resonant circuit formed by the second coil 43 and the capacitor 61 thus replaces the function of the photosensitive photodiode 51 of the circuit FIG. 2 .
  • the electronic circuitry of the FIG. 4 Diodes 64 and 65, which prevent flow back. Otherwise, the operation of the electronic circuitry of the FIG. 4 identical to the above FIG. 2 described electronic circuitry.
  • a low frequency current (50 Hz mains current) flows through the half coils 41 and 42 and the second filament 33, which is connected to the terminals 36 and 37.
  • a high-frequency current flows through one of the two half-coils 41, 42.
  • the charging capacitor 45 is charged, and the voltage applied to the charging capacitor 45 Voltage is smoothed by means of the resistor 46 and the capacitor 47.
  • the capacitor 47 also serves for time delay.
  • the voltage induced in the parallel resonance circuit causes a positive voltage difference between the gate and the source of the field effect transistor 52.
  • the field effect transistor 52 is turned on and closes via the bridge rectifier 53, the second filament 33 (in FIG. 4 not shown) between the terminals 36 and 37 short. In the switched-through state of the field effect transistor 52, therefore, no heating current flows through the second filament 33 connected to the terminals 36 and 37.
  • the frequency with which the T5 fluorescent tube is operated is increased. This reduces the voltage induced in the resonant circuit. A decrease in the induced voltage at the same time causes a reduction in the voltage difference between the gate and the source of the field effect transistor 52. If the voltage difference between the gate and source decreases, the field effect transistor 52 begins to block. In this case, the second filament 33 (in FIG. 4 not shown) is no longer short-circuited via the bridge rectifier 53, so that again a heating current through the connected to the terminals 36 and 37 second filament 33 can flow.
  • the branch with the field effect transistor can be assigned a resistance value which is of the order of the resistance value of the incandescent filament. Thus, part of the current flows through the FET and part through the filament. The heating current flowing through the second incandescent filament 33 is thus inversely proportional to the current flowing through the field effect transistor 52.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum energiesparenden Betreiben einer Leuchtstofftöhre, insbesondere einer T5-Leuchtstoffröhre.
  • T5-Leuchtsstoffröhren werden heute häufig in T8-Leuchtstoffröbrenfassungen betrieben, so daß vorhandene Lampenfassungen für die älteren T8-Leuchtstoffröhren für die modernen T5-Leuchtsstoffröhren genutzt werden. Hierbei wird an einem ersten Ende der T5-Leuchtsstoffröhre ein erstes Adapterzwischenstück und an einem zweiten Ende der T5-Leuchtsstoffröhre ein zweites Adapterzwischenstück angeordnet, um einen Längenunterschied der im Vergleich zu den T8-Leuchtstoffröhren kürzeren T5-Leuchtstoffröhren auszugleichen. An dem zweiten Adapterzwischenstück wird ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) angeordnet, um die Leuchtstoffröhre energiesparend zu betreiben. ZU diesem Zweck erzeugt das EVG eine hochfrequente Spannung und steuert das Ein- und Ausschalten eines Heizstroms zum Vorheizen von an den beiden Enden der T5-Leuchtstofföhre angeordneten Glühwendeln vor dem Zünden der T5-Leuchtstoffröhre und im Dimmbetrieb. Für einen optimierten Betrieb der T5-Leuchtstoffröhre ist es erforderlich, daß die Glühwendeln auf beiden Seiten der T5-Leuchtstoffröhre zeitgleich mit einem Heizstrom versorgt werden. Eine an dem zweiten Adapterzwischenstück angeordnete elektronische Schaltungsanordnung steuert die Heizstromversorgung der Glühwendel an dem ersten Ende der T5-Leuchtstoffröhre. An dem zweiten Ende übernimmt diese Aufgabe das EVG.
  • Aus der internationalen Patentanmeldung WO-A-02/067290 (veröffentlicht am 29/08/2002 ) ist bekannt, zum synchronisierten Ein- und Ausschalten des Heizstroms auf beiden Seiten der T5-Leuchtstoffröhre von dem EVG an die elektronische Schaltungsanordnung ein Signal optisch, insbesondere im infraroten Spektralbereich, oder mittels einer zusätzlichen Signalleitung zu übermitteln. Der Nachteil der optischen Signalübemittlung ist, daß der Lichtweg z.B. durch Staub oder Partikel gestört werden kann. Die Verwendung einer zusätzliche Leitung, erfordert, daß diese verlegt wird, was zusätzliche Kosten verursacht und somit ebenfalls nachteilig ist.
  • Aus der WO-A-00/21342 ist eine Schaltungsanordnung zum energiesparenden Betreiben einer Leuchtstoffröhre bekannt, die ein Vorschaltgerät (Drossel) sowie eine elektronische Schaltungsanordnung aufweist. Allerdings sind das Vorschaltgerät und die elektronische Schaltungsanordnung miteinander verbunden. Ferner ist aus der EP-A-391 360 ein einzelnes Vorschaltgerät für eine direkt geheizte Entladungslampe bekannt, das an zwei Glühwendeln angeschlossen ist. Der DE-A-4 303 595 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Leuchtstofflampe bekannt, die Elektroden aufweist. Jede Elektrode ist sowohl mit einem elektronischen Vorschaltgerät als auch mit einem Resonanzkreis verbunden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum energiesparenden Betreiben einer Leuchtstoffröhre, insbesondere einer T5-Leuchtstoffröhre zu schaffen, daß (die) eine von ungünstigen Umwelteinflüssen unabhängige Steuerung des Heizstroms an der Glühwendel der Leuchtstoffröhre ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem unabhängigen Ansprüche 1 sowie Vorrichtungen nach demunabhängigen Anspruch 5 gelöst.
  • Die Erfindung umfaßt als wesentlichen Gedanken eine Überwachung eines Betriebsparameters der Glühwendel an einem Ende der Leuchtstoffröhre, das gegenüber einem anderen der Leuchtstoffröhre ausgebildet ist. An dem anderen Ende der Leuchtstoffröhre ist eine Energiespareinrichtung (EVG) angeordnet. Die Überwachung des Betriebsparameters wird mit Hilfe von Überwachungsmitteln einer elektronischen Schaltungsanordnung ausgeführt, wobei die elektronische Schaltungsanordnung in Abhängigkeit von dem überwachten Betriebsparameter das Ab-/Zuschalten des Heizstroms für die Glühwendel an dem einen Ende steuert. Zwischen der elektronischen Schaltungsanordnung und der Energiespareinrichtung werden keine Signale mittels einer optischen Übertragungsstrecke oder einer Signalleitung ausgetauscht, wie dieses beim Stand der Technik vorgesehen ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß Bedingungen beim Betrieb der Leuchtstoffröhre, die die Signalübertragung zwischen der Energiespareinrichtung und der elektronischen Schaltungsanordnung behindern können, Einfluß auf die automatische Steuerung der Beaufschlagung der Glühwendel an dem einen Ende mit Heizstrom haben können. Hierdurch ist es ermöglicht, daß die Leuchtstoffröhren auch unter Betriebsbedingungen zuverlässig energiesparend betrieben werden können, die beispielsweise entstehen, wenn Feuchtigkeit oder Schmutz zu Ablagerungen auf der Leuchtstoffröhre oder den zugehörigen Bauteilen führen, was eine optische Signalübertragung behindert. Die Anwendungsmöglichkeiten der Energiespareinrichtungen werden so erweitert.
  • Mit Hilfe der Überwachung des Betriebsparameters der Glühwendel, welche nicht an die Energiespareinrichtung gekoppelt ist, können die Zeitpunkte des Zu-/Abschaltens der Heizströme an der Glühwendel sowie die Dauer der Beaufschlagung der Glühwendel mit dem Heizstrom zeitlich mit der Heizstrombeaufschlagung der Glühwendel, welche an die Energiespareinrichtung gekoppelt ist, synchronisiert werden. Hierdurch können das Beaufschlagen der beiden Glühwendeln mit dem jeweiligen Heizstrom entweder zeitlich zueinander verschoben oder gleichzeitig ausgeführt werden, was sowohl für das Zuschalten als auch das Abschalten des Heizstroms zutrifft.
  • Als Betriebsparameter, welcher mit Hilfe von Überwachungsmitteln der elektronischen Schaltungsanordnung überwacht wird, eignet sich insbesondere eine frequenzabhängige Brennspannung an der weiteren Glühwendel, welche nicht an das EVG gekoppelt ist.
  • Zwecksmäßig kann die frequenzabhängige Brennspannung dazu genutzt werden, in einem Resonanzschwingkreis eine frequenzabhängige Spannung zu induzieren, die als Indikator für die Notwendigkeit des Zu-/Abschaltens des Heizstroms für die Glühwendel genutzt wird. Beim Betreiben der Leuchtstoffröhre in einem Dimmbetrieb ändert sich die Frequenz der Brennspannung an der nicht an das EVG gekoppelten Glühwendel. Diese Frequenzänderung und die hierdurch geänderte induzierte Spannung in dem Resonanzschwingkreis wird als Steuersignal für eine Änderung der Beaufschlagung der Glühwendel mit dem Heizstrom genutzt. Die von dem EVG getrennt ausgebildete elektronische Schaltungsanordnung, welche an die Glühwendel gekoppelt ist, ist so ausgeführt, daß die Steuerung des Heizstroms an der Glühwendel in Abhängigkeit von dem überwachten Betriebsparameter automatisch erfolgt.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung, bei dem (der) ein Betriebsparameter der Glühwendel als Ausgangspunkt zur Steuerung der Heizstrombeaufschlagung der Glühwendel genutzt wird, kann zwecksmäßig zum energiesparenden Betreiben einer T5-Leuchtstoffröhre genutzt werden. Wenn T5-Leuchtstoffröhren in einer Lampenfassung genutzt werden, die ursprünglich für ein anderes Modell einer Leuchtstoffröhre, beispielsweise eine T8-Lampe vorgesehen war, so können das EVG und/oder die elektronische Schaltungsanordnung in Adapter integriert werden, die zum Halten der T5-Lampe in der herkömmlichen Fassung dienen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    eine Anordnung zum energiesparenden Betreiben einer T5-Leuchtstoffröhre in zwei T8-Leuchtstoffröhrenfassungen; (gehört nicht zur Erfindung; dient dem Verständnis),
    Figur 2
    eine elektronische Schaltungsanordnung zum Steuern des Heizstroms einer Glühwendel an dem vom EVG abgewandten Ende einer T5-Leuchtstoffröhre bei der Anordnung nach Figur 1; (gehört nicht zur Erfindung; dient dem Verstandnis),
    Figur 3
    eine weitere Anordnung zum energiesparenden Betreiben einer T5-Leuchtstoffröhre in zwei T8-Leuchtstoffröhrenfassungen; und
    Figur 4
    eine elektronische Schaltungsanordnung zum Steuern des Heizstroms einer Glühwendel an dem vom EVG abgewandten Ende einer T5-Leuchtstoffröhre bei der weiteren Anordnung nach Figur 3.
  • Figur 1 zeigt eine Anordnung zum Betreiben einer modernen T5-Leuchtstoffröhre 1 in einer ersten T8-Leuchtswffröhrenfassung 2 und einer zweiten T8-Leuchtstoffröhrenfassung 3. Die erste und zweite T8-Leuchtstoffröhrenfassung 2, 3 weisen jeweils zwei Aufnahmen 4, 5 bzw. 6, 7 auf. Zwischen einem ersten Ende 8 der T5 Leuchtstoffröhre 1 und der ersten T8-Leuchtstoffröhrenfassung 2 ist ein erster Zwischenadapter 9 angeordnet. Zwischen einem zweiten Ende 10 der T5 Leuchtstoffröhre 1 und der zweiten T8-Leuchtstoffröhrenfassung 3 ist ein zweiter Zwischenadapter 11 angeordnet. Anschlußstifte 12 bzw. 13 des ersten Zwischenadapters 9 sind mit den Aufnahmen 4 bzw. 5 der ersten T8-Leuchtstoffröhrenfassung 2 elektrisch leitend verbunden. Entsprechend sind Anschlußstifte 14 bzw. 15 des zweiten Zwischenadapters 11 mit den Aufnahmen 6 bzw. 7 der zweiten T8-Leuchtstoffröhrenfassung 3 elektrisch leitend verbunden. An dem zweiten Zwischenadapter 11 ist ein elektronisches Vorschaltgerät 16 angeordnet. Zwei Verbindungskabel 17 bzw. 18 verbinden eine erste Anschlußbuchse 19 und eine zweite Anschlußbuchse 20 des elektronischen Vorschaltgeräts 16 mit den Anschlußstiften 14 und 15 des zweiten Zwischenadapters 11. Auf diese Weise wird das elektronische Vorschaltgerät 16 mit elektrischer Spannung versorgt. Das elektronische Vorschaltgerät 16 umfaßt mehrere elektronische Komponenten 21, 22 und 23, deren konkrete Ausführung vom Fachmann in Abhängigkeit vom Anwendungsfall für den energiesparenden Betrieb der Leuchtstoffröhre für ein als solches bekanntes EVG ausgewählt werden kann. Das elektronischen Vorschaltgeräts 16 erzeugt ein Hochfrequenzsignal, welches über eine dritte Anschlußbuchse 24 und eine vierte Anschlußbuchse 25 mittels zweier Zuleitungen 26 und 27 an Aufnahmebuchsen 28 und 29 des zweiten Adapterzwischenstücks 11 weitergeleitet wird. Über Kontaktstifte 30 und 31 des zweiten Endes 10 der T5 Leuchtstoffröhre 1, die in den Aufnahmebuchsen 28 und 29 angeordnet sind, ist eine erste Glühwendel 32 elektrisch leitend mit dem Hochfrequenzsignal verbunden. Eine zweite Glühwendel 33 am ersten Ende 8 der T5-Leuchtstoffröhre 1 ist über Kontaktstifte 34 und 35 und entsprechende Aufnahmen 36 und 37 des ersten Adapterzwischenstücks 9 mit einer elektronischen Schaltungsanordnung 38 verbunden. Die elektronische Schaltungsanordnung 38 ist ebenfalls mit den Verbindungsstiften 12 und 13 der ersten T8-Leuchtstoffröhrenfassung 2 verbunden. Für einen Warmstart der T5-Leuchtstoffröhre 1 und für einen reibungslosen Dimmbetrieb der T5-Leuchtstofftöhre 1 ist es erforderlich, daß die erste Glühwendel 32 und die zweite Glühwendel 33 geheizt werden. Im ungedimmten Dauerbetrieb ist es hingegen erforderlich, daß die erste Glühwendel 32 und die zweite Glühwendel 33 nicht geheizt werden. Um ein zeitgleiches Heizen der ersten Glühwendeln 32 und der zweiten Glühwendel 33 zu erreichen, wird beispielsweise mittels einer Infrarotleuchtdiode 39 ein Signal an eine lichtempfindliche Diode 40 übermittelt, mittels dessen die elektronische Schaltungsanordnung 38 veranlaßt wird, die zweite Glühwendel 33 zu heizen oder den Heizbetrieb einzustellen.
  • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform für die elektronische Schaltungsanordnung 38. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen. An Verbindungsstiften 12 und 13 wird eine Systemspannung, die über den Aufnahmen 4 und 5 der T8-Leuchtstoffröhrenfassung 2 anliegt, der elektronischen Schaltungsanordnung 38 zugeführt (vgl. Figur 1). Hierbei handelt es sich üblicherweise um 220V Wechselsstrom der Netzversorgung.
  • Die zweite Glühwendel 33, die leitend mit den Anschlüssen 36 und 37 verbunden ist, wird über zwei gegenläufig gewickelte Halbspulen 41 und 42 Heizstrom zugeführt. Aufgrund der entgegengesetzten Wicklungsrichtungen der Halbspulen 41 und 42 wird von dem Heizstrom der Glühwendel 33 (in Figur 2 nicht dargestellt) in eine zweite Spule 43 keine Spannung induziert. Lediglich der durch eine der beiden Halbspulen fließende hochfrequente Lampenbrennstrom induziert in der zweiten Spule 43 eine Spannung. Der hochfrequente Lampenstrom fließt nur über einen der beiden Anschlüsse 12 oder 13 ab/zu. Die in der zweiten Spule 43 induzierte Spannung wird mittels einer Diode 44 gleichgerichtet. Die induzierte gleichgerichtete Spannung lädt einen Ladekondensator 45. Ein Widerstand 46 und ein Kondensator 47 stellen ein Siebglied dar.
  • Eine zwischen Punkt 48 und Punkt 49 des Schaltkreises auftretende Spannungsdifferenz ist durch eine über einem Widerstand 50 und einer lichtempfindliche Photodiode 51 (identisch zu der lichtempfindlichen Diode 40 in Figur1) abfallende Spannung gegeben und hängt von dem Lichteinfall auf die Photodiode 51 ab. Die Spannungsdifferenz zwischen den Punkten 48 und 49 ist identisch zu der Spannungsdifferenz zwischen einem Gate und einem Source eines Feldeffekttransistors 52. Der Feldeffekttransistor 52 ist ein selbstsperrenden Endkanalfeldeffekttransistor, der wärmeleitend montiert ist. Dieser schaltet bei einer Spannungsdifferenz von ungefähr +5 V zwischen Gate und Source voll durch. In dem durchgeschalteten Zustand wird mittels des Feldeffekttransistors 52 über einen Bückengleichrichter 53 die zweite Glühwendel 33 (in Figur 2 nicht dargestellt) zwischen den Anschlüssen 36 und 37 kurzgeschlossen. Zehnerdioden 54 und 55 sowie ein Widerstand 56 dienen als Spannungsbegrenzer. Ein Widerstand 57 dient zur Festlegung eines Arbeitspunktes des Feldeffekttransistors 52. Eine Leuchdiode 58 mit einem Vorwiderstand 59 liefert eine optische Information, ob der Schaltkreis korrekt arbeitet. Eine nahe dem Feldeffekttransistor 52 angeordnete Sicherung 60 unterbricht im Falle einer Überhitzung des Feldeffekttransistors 52 die Stromzuführung, so daß eine Temperatursicherung geschaffen ist.
  • Figur 3 zeigt eine weitere Anordnung zum energiesparenden Betreiben einer T5-Leuchstoffröhre, bei der im Gegensatz zu der Anordnung nach Figur 1 zwischen der am ersten Adapterzwischenstück 9 angeordneten elektronischen Schaltungsanordnung 38 und dem am zweiten Adapterzwischenstück 11 angeordneten elektronischen Vorschaltgerät 16 keine optische Signalübertragungsstrecke ausgebildet ist. Die Aufgabe der elektronischen Schaltungsanordnung 38 im ersten Adapterzwischenstück 9, die zweite Heizwendel 33 der T5 Leuchtstoffröhre 1 im Bedarfsfalle mit einem Heizstrom zu versorgen, wird von einer elektronischen Schaltungsanordnung erfüllt, für welche in Figur 4 eine Ausführungsform dargestellt ist.
  • Figur 4 zeigt eine Ausführungsgform der zur Nutzung in der Anordnung nach Figur 3 vorgesehenen elektronischen Schaltungsanordnung 38 im Detail. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren 4 und 2 bezeichnen gleiche Merkmale. Gemäß Figur 4 ist parallel zur zweiten Spule 43 ein Kondensator 61 angeordnet. Hierdurch wird ein Parallelresonanzschwingkreis ausgebildet, welcher so abgestimmt ist, daß zwischen einem Punkt 62 und einem Punkt 63 eine maximale Spannungsamplitude bei der Hochfrequenz des Lampenstroms auftritt, bei der die T5-Leuchstoffröhre 1 eine maximale Lichtmenge erzeugt. Im Dimmbetrieb wird die Frequenz zum Betreiben der t5-Leuchtstoffröhre weiter erhöht. In einem solchen Fall sinkt die zwischen den Punkten 62 und 63 auftretende Spannungsamplitude. Diese Spannungsamplitude beeinflußt die Spannungsdifferenz zwischen Gate und Source des Feldeffekttransistors 52. Der von der zweiten Spule 43 und dem Kondensator 61 gebildete Parallelresonanzschwingkreis ersetzt somit die Funktion der lichtempfindlichen Photodiode 51 der Schaltung nach Figur 2. Zusätzlich weist die elektronische Schaltungsanordnung der Figur 4 Dioden 64 und 65 auf, die ein zurückfließen des Stroms verhindern. Ansonsten ist die Funktionsweise der elektronischen Schaltungsanordnung der Figur 4 identisch zu der oben bezüglich Figur 2 beschriebenen elektronische Schaltungsanordnung.
  • Beim Einschalten der Leuchtstoffröhre liegt noch kein Hochfrequenzsignal an den Eingängen der T8-Leuchtstoffröhrenfassung an. Ein niederfrequenter Strom (50 Hz Netzstrom) fließt durch die Halbspulen 41 und 42 sowie die zweite Glühwendel 33, die mit den Anschlüssen 36 und 37 verbunden ist. Nachdem die T5-Leuchtstoffröhre gezündet hat, fließt ein hochfrequenter Strom durch eine der beiden Halbspulen 41, 42. Dadurch wird in dem aus der Spule 43 und dem Kondensator 61 gebildeten Parallelresonanzschwingkreis eine Spannung induziert. Der Ladekondensator 45 wird aufgeladen, und die am Ladekondensator 45 anliegende Spannung wird mittels des Widerstands 46 und des Kondensators 47 geglättet. Der Kondensator 47 dient darüber hinaus zur Zeitverzögerung.
  • Die in den Parallelresonanzschwingkreis induzierte Spannung bewirkt ein positive Spannungsdifferenz zwischen dem Gate und dem Source des Feldeffekttransistors 52. Dadurch wird der Feldeffekttransistor 52 durchgeschaltet und schließt über den Brückengleichrichter 53 die zweite Glühwendel 33 (in Figur 4 nicht dargestellt) zwischen den Anschlüssen 36 und 37 kurz. Im durchgeschalteten Zustand des Feldeffekttransistors 52 fließt somit kein Heizstrom mehr durch die mit den Anschlüssen 36 und 37 verbundene zweite Glühwendel 33.
  • Im Dimmbetrieb wird die Frequenz, mit der die T5-Leuchtstoffröhre betrieben wird, erhöht. Dadurch sinkt die im Resonanzschwingkreis induzierte Spannung. Ein Abnehmen der induzierten Spannung bewirkt zugleich eine Verringerung der Spannungsdifferenz zwischen dem Gate und dem Source des Feldeffekttransistors 52. Sinkt die Spannungsdifferenz zwischen Gate und Source ab, so beginnt der Feldeffekttransistor 52 zu sperren. In diesem Fall ist die zweite Glühwendel 33 (in Figur 4 nicht dargestellt) nicht mehr über den Brückengleichrichter 53 kurzgeschlossen, so daß erneut eine Heizstrom durch die mit den Anschlüssen 36 und 37 verbundene zweite Glühwendel 33 fließen kann. Dem Zweig mit dem Feldeffekttransistor kann ein Widerstandswert zugeordnet werden, der in der Größenordnung des Widerstandswertes der Glühwendel ist. Somit fließt ein Teil des Stroms durch den FET und ein Teil durch die Glühwendel. Der durch die zweite Glühwendel 33 fließende Heizstrom ist somit umgekehrt proportional zu dem durch den Feldeffekttransistor 52 fließenden Strom.

Claims (7)

  1. Verfahren zum energiesparenden Betreiben einer Leuchtstoffröhre (1), insbesondere einer T5-Leuchtstoffröhre wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    - Beaufschlagen einer Glühwendel (32) an einem Ende der Leuchtstoffröhre (1) mit einem Heizstrom in einer ersten Betriebsart, wobei die Glühwendel (32) mit einer elektronischen Energiespar-Schaltungsanordnung (16) verbunden ist;
    - Beaufschlagen einer weiteren Gißhwendel (33) an einem zu dem Ende entgegengesetzten Ende der Leuchtstoffröhre (1) mit einem weiteren Heizstrom, wobei die weitere Glühwendel (33) mit einer von der elektronischen Energiespar-Schaltungsanordnung (16) getrennten elektronischen Schaltungsanordnung (38) verbunden ist;
    wobei die weitere Glühwendel (33) zur Glühwendel (32) zeitlich verschoben oder gleichzeitig mit Heizstrom beaufschlagbar ist, und
    - Unterbrechen der Beaufschlagung der Glühwendel (32) und der weiteren Glühwendel (33) mit dem Heizstrom bzw. dem weiteren Heizstrom in einer zweiten Betriebsart;
    wobei mit Hilfe von Überwachungsmitteln, die von der elektronischen Schaltungsanordnung (38) umfaßt sind, ein Betriebsparameter der weiteren Glühwendel (33), welcher die Anwesenheit eines Stroms zeigt, in der ersten und der zweiten Betriebsart überwacht wird, um mit Hilfe der elektronischen Schaltungsanordnung (38) in Abhängigkeit von dem überwachten Betriebsparameter einen Zeitraum der Beaufschlagung der weiteren Glühwendel (33) mit dem weiteren Heizstrom abhängig von einem Zeitraum der Beaufschlagung der Glühwendel (32) mit dem Heizstrom zu steuern.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsparameter der weiteren Glühwendel (33) eine frequenzabhängige Brennspannung an der weiteren Glühwendel (33) überwacht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Überwachen der Frequenz der Brennspannung eine in einem Resonanzschwingkreis (43, 61) induzierte, frequenzabhängige Spannung genutzt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffröhre (1) in der ersten Betriebsart in einem Dimmbetrieb betrieben wird.
  5. Vorrichtung zum energiesparenden Betreiben einer Leuchtstoffröhre (1), insbesondere einer T5-Leurhtstofflampe, mit:
    - einer elektronischen Energiespar-Schaltungsanordnung (16), die zum Steuern einer Beaufschlagung einer Glühwendel (32) an einem Ende der Leuchtstoffröhre (1) mit einem Heizstrom an die Glühwendel (32) gekoppelt werden kann; und
    - einer von der elektronischen Energiespar-Schaltungsanordnung (16) getrennten, elektronischen Schaltungsanordnung (38), die zum Steuern einer Beaufschlagung einer weiteren Glühwendel (33) an einem zu dem Ende entgegengesetzten Ende der Leuchtstoffröhre (1) mit einem weiteren Heizstrom an die weitere Glühwendel (33) gekoppelt werden kann, wobei die weitere Glühwendel (33) zur Glühwendel (32) zeitlich verschoben oder gleichzeitig mit Heizstrom beaufschlagbar ist, und
    wobei die elektronische Schaltungsanordnung (38) Überwachungsmittel ausweist, und einen Betriebsparameter der weiteren Glühwendel (33), welcher die Anwesenheit eines Stroms zeigt, zu überwachen, so daß mit Hilfe der elektronischen Schaltungsanordnung (38) in Abhängigkeit von dem überwachten Betriebsparameter ein Zu-/Abschalten der Beaufschlagung der weiteren Glühwendel (33) mit dem weiteren Heizstrom abhängig von einem Ab-/Zuschalten der Beaufschlagung der Glühwendel (32) mit dem Heizstrom gesteuert werden kann.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsmittel Mittel zum Überwachen einer Frequenz einer an der weiteren Glühwendel (33) anliegenden Brennspannung anfweisen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Überwachen der Frequenz der an der weiteren Glühwendel anliegenden Brennspannung einen Resonanzschwingkreis (43, 16) aufweisen.
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