Электронный пускорегулирующий аппарат для лампы

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах электроосвещения. Технический результат - повышение надежности. Для достижения данного результата пускорегулирующий аппарат содержит первый и второй выключатели, которые введены между выводом для напряжения питания и выводом для потенциала корпуса. Причем между первым и вторым выключателем определена средняя точка мостовой схемы. Блок оценки сигнала содержит первый и второй входы. Первый вход связан с сигналом, который находится в диапазоне изменения уровня постоянного напряжения первого вывода, а второй вход связан с сигналом, который находится в диапазоне изменения уровня постоянного напряжения второго вывода лампы. Опорный потенциал постоянного напряжения для блока оценки сигнала выполнен изменяемым в области значений, которые больше или равны потенциалу корпуса и меньше или равны потенциалу напряжения питания. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к электронному пускорегулирующему аппарату для лампы, в частности электронному пускорегулирующему аппарату с мостовой схемой, которая содержит по крайней мере первый и второй выключатели, которые введены между выводом для напряжения питания и выводом для потенциала корпуса, причем между первым и вторым выключателем определена средняя точка мостовой схемы; первым и вторым выводом для лампы, причем первый вывод связан через индуктивность со средней точкой мостовой схемы; и блоком оценки сигнала, причем блок оценки сигнала содержит первый и второй вход, причем первый вход связан с сигналом, который лежит на уровне постоянного напряжения первого вывода для лампы, причем второй вход связан с сигналом, который лежит на уровне постоянного напряжения второго вывода для лампы.

Уровень техники

Подобный электронный пускорегулирующий аппарат для лампы является известным. При этом в блоке оценки сигнала, который связан с потенциалом корпуса в качестве опорного потенциала, определяют и оценивают разницу между уровнем постоянного напряжения первого контактного вывода для лампы и второго контактного вывода для лампы, чтобы делать высказывания об остаточном сроке службы лампы. В частности, при установлении скорого конца срока службы лампы (EoL=End of Life) управление мостовой схемы отключают, чтобы избежать повреждений в электронном пускорегулирующем аппарате. На собственно полезный сигнал постоянного напряжения наложено постоянное напряжение с высотой потенциала постоянного напряжения средней точки мостовой схемы. Так как необходимые для оценки делители напряжения и схемы сравнения связаны с обычными допусками, это приводит к тому, что за счет делителя напряжения при применении сопротивлений с 1% допуском обычно генерируются +/- 4% потенциала на средней точке мостовой схемы в качестве ошибки результата измерения. Напряжение питания составляет, например, 450 В, поэтому потенциал на средней точке мостовой схемы составляет примерно 225 В. При ошибке в +/- 4% ошибка в результате измерения составляет таким образом примерно +/- 9 В. Так как полезный сигнал постоянного напряжения для распознавания "ситуации EoL" составляет обычно по порядку величины от 10 до 20 В, надежное детектирование EoL поэтому невозможно.

Представление изобретения

Задача настоящего изобретения поэтому состоит в том, чтобы усовершенствовать названный в ограничительной части электронный пускорегулирующий аппарат таким образом, чтобы стало возможным надежное распознавание EoL, то есть конца службы лампы.

Эта задача решается с помощью электронного пускорегулирующего аппарата с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Настоящее изобретение основывается на знании того, что связанная с меньшими ошибками оценка полезного сигнала постоянного напряжения при детекции EoL может достигаться, если при оценке опорный потенциал постоянного напряжения для блока оценки сигнала представляет собой не потенциал корпуса, а потенциал, который выполнен переменным в области значений, границы которой определены потенциалом корпуса и потенциалом напряжения питания. Согласно этому, чем меньше является составляющая постоянного напряжения, которая наложена на полезный сигнал постоянного напряжения, тем меньше является ошибка в результате измерения.

Особенно предпочтительная форма выполнения отличается поэтому тем, что опорный потенциал постоянного напряжения для блока оценки сигнала в основном является потенциалом средней точки полумостовой схемы. При рассчитанной таким образом "плавающей" детекции EoL на полезный сигнал постоянного напряжения, следовательно, не наложено никакое мешающее постоянное напряжение. Ошибка измерения вследствие допусков компонентов поэтому является минимальной, надежность результата максимальной.

Предпочтительная форма выполнения содержит далее блок управления для управления первого и второго выключателя, причем блок управления имеет вход отключения или регулирования вниз, который связан с блоком оценки сигнала, причем блок управления и блок оценки сигнала выполнены для взаимодействия таким образом, что при разнице составляющей постоянного напряжения сигналов на обоих входах блока оценки сигнала через заранее задаваемое граничное значение блок управления регулирует через вход отключения или регулирования вниз таким образом, что не предпринимается никакое управление первого и/или второго выключателя или первый (S1) и/или второй выключатель (S2) управляются таким образом, что выходная мощность электронного пускорегулирующего аппарата уменьшается. За счет этой меры при детекции ситуации EoL надежно предотвращается повреждение электронного пускорегулирующего аппарата. При продолжении эксплуатации лампы в ситуации EoL существует также опасность перегрева лампы, что может приводить к разрушению или к расплавлению лампы и тем самым к появлению опасности для людей в окрестности лампы.

В дальнейшей предпочтительной форме выполнения блок управления имеет вывод напряжения питания и связан с потенциалом корпуса в качестве опорного потенциала постоянного напряжения. Блок оценки сигнала содержит накопитель-фиксатор и выполнен с возможностью активирования накопителя-фиксатора, если разница составляющей постоянного напряжения сигналов на обоих входах блока оценки сигнала лежит выше заранее задаваемого граничного значения, причем выход накопителя-фиксатора через последовательную схему из диода и омического сопротивления связан с выводом напряжения питания блока управления и/или блока оценки сигнала. При этом варианте блок оценки сигнала реализован в виде активной схемы, причем напряжение питания блока управления и/или блока оценки сигнала, которое лежит обычно по порядку величины около 15 В и тем самым имеет порядок величины полезного сигнала постоянного напряжения EoL, умело привлекается для оценки. Если выходной сигнал блока оценки сигнала связывается таким образом с напряжением питания блока управления и/или блока оценки сигнала, то снимаемый на точке соединения между диодом и омическим сопротивлением сигнал, так называемый сигнал EoL, отличается тем, что при исправной лампе он является сигналом постоянной амплитуды, в противоположность этому при неисправной лампе этот сигнал является сигналом прямоугольной формы. Разница между сигналом постоянного напряжения и сигналом прямоугольной формы может быть оценена очень простым образом. За счет этого может быть реализована крайне экономичная с точки зрения затрат и надежная детекция EoL.

В случае реализации блока оценки сигнала с помощью пассивных элементов он содержит конденсатор, который расположен таким образом, что на нем спадает напряжение, соответствующее разнице составляющей постоянного напряжения сигналов на обоих входах блока оценки сигнала, причем конденсатор через последовательную схему из диода и омического сопротивления связан с выводом напряжения питания блока управления. Если здесь опять-таки рассматривать так называемый сигнал EoL на точке соединения между диодом и омическим сопротивлением, то можно теперь устанавливать исправность лампы посредством положительного сигнала прямоугольной формы. Дефектная лампа при положительном полезном сигнале постоянного напряжения характеризуется сигналом постоянной амплитуды, в то время как при отрицательном полезном сигнале постоянного напряжения возникает сигнал EoL прямоугольной формы, который, однако, в противоположность сигналу прямоугольной формы в случае исправной лампы имеет также отрицательные амплитудные составляющие. Также и эти три сигнала можно относительно просто отличать друг от друга, что позволяет производить экономичную с точки зрения затрат и надежную детекцию EoL лампы.

Предпочтительно поэтому точка соединения между диодом и омическим сопротивлением связана с входом отключения или регулирования вниз блока управления.

Блок оценки сигнала может содержать блок сравнения для выполнения сравнения составляющих напряжения сигналов на своих обоих входах.

Дальнейшие предпочтительные формы выполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

В последующем пример выполнения изобретения описывается более подробно со ссылкой на приложенные чертежи. При этом показывают:

Фигура 1 - в схематическом представлении вырез из соответствующего изобретению электронного пускорегулирующего аппарата.

Фигура 2 - более детальный вырез из Фигуры 1 в случае реализации блока оценки сигнала с активными компонентами.

Фигура 3а - характеристику протекания во времени сигнала EoL в случае реализации блока оценки сигнала согласно Фигуре 2 и дефектной лампы.

Фигура 3b - характеристику протекания во времени сигнала EoL в случае реализации блока оценки сигнала согласно Фигуре 2 и исправной лампы.

Фигура 4 - более подробный вырез из Фигуры 1 в случае реализации блока оценки сигнала с пассивными компонентами.

Фигура 5а - характеристику протекания во времени сигнала EoL в случае реализации блока оценки сигнала согласно Фигуре 4 при положительном полезном сигнале постоянного напряжения.

Фигура 5b - характеристику протекания во времени сигнала EoL в случае реализации блока оценки сигнала согласно Фигуре 4 при отрицательном полезном сигнале постоянного напряжения.

Фигура 5с - характеристику протекания во времени сигнала EoL в случае реализации блока оценки сигнала согласно Фигуре 4 при исправной лампе.

Предпочтительная форма выполнения изобретения

Фигура 1 показывает соответствующий изобретению электронный пускорегулирующий аппарат для лампы в схематическом представлении. Так как подобные электронные пускорегулирующие аппараты являются общеизвестными, из соображений ясности представлены схематически только существенные в связи с изобретением части. При этом первый S1 и второй выключатель S2, которые определяют между собой среднюю точку М, нагружены так называемым напряжением промежуточного звена постоянного тока U_ZW. Средняя точка М связана через индуктивность L1 с первым выводом А1 лампы La. Вывод А1, кроме того, соединен через конденсатор связи С1 с потенциалом корпуса. Второй вывод А2 для лампы La связан с потенциалом корпуса через конденсатор связи С2. Между средней точкой М полумостовой схемы и первым выводом А1 для лампы введена индуктивность L1. Электронный пускорегулирующий аппарат имеет блок управления 14, который через выход 10 известным образом управляет в противофазе посредством высокочастотного сигнала прямоугольной формы выключателем S1, а через выход 12 - выключателем S2. На входе 16 блока управления 14 приложено напряжение питания U_V блока управления 14. Напряжение питания U_V составляет 15 В. Напряжение питания U_V формируется из напряжения U_м на средней точке М мостовой схемы с помощью ботстреп-схемы, которая содержит конденсатор С3 и диод Dl. Потенциал на конденсаторе С3 прикладывается к входу 18 блока управления 14 и служит для снабжения расположенной в блоке управления 14 (не показанной) схемы возбуждения для сигнала на выходе 10 блока управления 14. Соответствующий изобретению электронный пускорегулирующий аппарат содержит, кроме того, блок оценки сигнала 20, к которому на его входе 22 подводится сигнал, который лежит на уровне постоянного напряжения вывода А2 для лампы La. На входе 24 к блоку оценки сигнала 20 подводится сигнал, который лежит на уровне постоянного напряжения вывода А1 для лампы La. На своем выходе 26 блок оценки сигнала 20 предоставляет в распоряжение так называемый сигнал EoL, который связан с входом 25 блока управления 14. Вход 25 блока управления 14 связан, кроме того, через сопротивление R1 с напряжением питания U_V для блока управления 14. Через опциональную линию 29 блок оценки сигнала 20 связан с конденсатором С3. К блоку оценки сигнала 20 в качестве напряжения питания подводится потенциал на С3, а не напряжение U_V, которое служит для питания блока управления 14, так как напряжение U_V является напряжением, жестко привязанным к потенциалу корпуса, и блок оценки сигнала 20 соответственно его колеблющегося опорного потенциала требует также колеблющегося вместе с ним напряжения питания. Линия 29 требуется в случае выполнения блока оценки сигнала 20 с активными схемными компонентами, в то время как при реализации блока оценки сигнала 20 с пассивными компонентами она не нужна. Потенциал на средней точке М мостовой схемы, который через вход 24 привязан к блоку оценки сигнала 20, служит в качестве опорного потенциала постоянного напряжения для блока оценки сигнала 20.

Фигура 2 показывает более подробный вырез Фигуры 1, причем блок оценки сигнала 20 реализован в виде активной схемы. Она содержит блок обработки сигнала 30, который определяет разницу постоянного напряжения между обоими сигналами, подведенными к входам 22 и 24. Она содержит далее блок задержки 32, к которому подводится выходной сигнал блока обработки сигнала 30, причем блок задержки 32 служит для предотвращения слишком раннего отключения вследствие только кратковременного выполнения условия отключения. В частности, за счет этого отфильтровываются состояния отключения, которые длятся меньше, чем примерно 0,5 с. Выходной сигнал блока задержки 32 подводится к накопительному блоку 34, в частности, к накопителю-фиксатору (latch). Между выходом накопительного блока 34 и выходом 36 блока оценки сигнала 20 расположен диод D2. После неисправности лампы накопитель-фиксатор притягивается так, что предоставленное в распоряжение на выходе накопительного блока 34 напряжение соответствует напряжению U_M. Напряжение U_M в виде сигнала прямоугольной формы изменяется туда и обратно между потенциалом корпуса, то есть 0 В, и напряжением промежуточного звена постоянного тока U_ZW. Накопительный блок 34 выполнен таким образом, что он в активированном состоянии предоставляет в распоряжение на своем выходе сигнал низкого уровня "Low". За счет того, что опорный потенциал блока оценки сигнала 20 является напряжением U_M, следовательно в случае активированного накопительного блока 34, то есть при установленной ситуации EoL, в качестве напряжения U₃₄ на выходе накопительного блока 34 приложено напряжение U_M. Во времена, в которые напряжение U₃₄ относительно потенциала корпуса равно 0 В, диод становится проводящим и сигнал EoL при пренебрежении диодным напряжением U_D2 становится равным 0 В. Если U₃₄ равно U_ZW, то диод D2 запирается и сигнал EoL будет U_V равно 15 В. В этой связи делается ссылка на представление на Фигуре 3а.

В случае исправной лампы накопительный блок 34 выдает на своем выходе сигнал высокого уровня "High", то есть напряжение U₃₄ следовательно составляет U_M плюс U_V. Независимо от колебаний U_M между 0 и U_ZW, потенциал на катоде диода D2 составляет всегда U_V так, что диод D2 всегда заперт. Сигнал EoL следовательно является постоянно равным U_V, смотри представление на Фигуре 3b.

Фигура 4 показывает соответствующий Фигуре 2 вырез из Фигуры 1 в случае реализации блока оценки сигнала 20 с помощью пассивных схемных компонентов. При этом сигнал на входе 24 блока оценки сигнала 20 подводится к параллельной схеме конденсатора С4 и омического сопротивления R3, в то время как сигнал на входе 22 блока оценки сигнала 20 через омическое сопротивление R2 связывается с последовательной схемой конденсатора С4 с омическим сопротивлением R3. Диод D2 также имеется, как в форме выполнения на Фигуре 2. В связи с Фигурой 5 в зависимости от разницы постоянного напряжения между сигналами на входах 22 и 24 могут появляться различные состояния. При этом U_c4 является напряжением между выводом конденсатора С4, связанным с диодом D2, и потенциалом корпуса.

Фигура 5а: Эта Фигура показывает характеристику протекания во времени сигнала EoL, то есть напряжение на входе 25 блока управления 14 в случае положительного полезного сигнала постоянного напряжения. Пока напряжение U_c4 больше или равно U_м плюс U_V, диод D2 является запертым и сигнал EoL соответствует напряжению U_V, что вызывается посредством высокоомного сопротивления R1. Если напряжение U_c4 является больше, чем U_М, и меньше, чем U_V плюс U_M, то диод D2 запирается во времена, в которые U_М является равным U_ZW. Во времена, в которые U_V равно 0, диод D2 становится проводящим и передает напряжение U_c4 на вход EoL блока управления 14. Напряжение U_V вследствие высокоомного сопротивления R1 подавляется и не проявляет своего действия.

Фигура 5b: Эта Фигура показывает характеристику протекания во времени сигнала EoL в случае отрицательного полезного сигнала постоянного напряжения. Конденсатор С4 следовательно заряжается отрицательно. Во времена, в которые U_M равно U_ZW, этот отрицательный заряд вследствие большого напряжения U_ZW не проявляется, диод D2 заперт и сигнал EoL равен напряжению U_V. Во времена, в которые U_M равно 0, диод D2 становится проводящим, и отрицательное напряжение, до которого заряжен конденсатор С4, доминирует сигнал EoL, так как сопротивление R1 является высокоомным.

Фигура 5с: эта Фигура показывает характеристику протекания во времени сигнала EoL в случае исправной лампы. Напряжение U_c4 следовательно равно U_M так, что диод при U_M, равном 0 В, становится проводящим и сигнал EoL также составляет 0 В. Если U_M равно U_zw, то диод D2 заперт и сигнал EoL равен напряжению U_V.

Соответствующая оценка сигнала EoL реализована в блоке управления 14. В зависимости от результата оценки выключатели S1 и S2 соответственно управляются через выходы 10 и 12 блока управления 14.

1. Электронный пускорегулирующий аппарат для лампы с мостовой схемой, которая содержит по крайней мере первый (S1) и второй (S2) выключатели, которые введены между выводом (А1) для напряжения питания и выводом (А2) для потенциала корпуса, причем между первым (S1) и вторым выключателем (S2) определена средняя точка (М) мостовой схемы;
первым (А1) и вторым выводом (А2) для лампы (La), причем первый вывод (А1) связан через индуктивность (L1) со средней точкой (М) мостовой схемы; и
блоком оценки сигнала (20), причем блок оценки сигнала (20) содержит первый (24) и второй вход (22), причем первый вход (24) связан с сигналом, который лежит на уровне постоянного напряжения первого вывода (24) для лампы (La), и причем второй вход (22) связан с сигналом, который лежит на уровне постоянного напряжения второго вывода (А2) для лампы (La), отличающийся тем,
что опорный потенциал постоянного напряжения для блока оценки сигнала (20) выполнен изменяемым в области значений, которое больше или равно потенциалу корпуса и меньше или равно потенциалу напряжения питания.

2. Электронный пускорегулирующий аппарат по п.1, отличающийся тем, что опорный потенциал постоянного напряжения для блока оценки сигнала (20) в основном является потенциалом (Uм) средней точки (М) мостовой схемы.

3. Электронный пускорегулирующий аппарат по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит, кроме того, блок управления (14) для управления первого (S1) и второго выключателя (S2), причем блок управления (14) содержит вход отключения или регулирования вниз, который связан с блоком оценки сигнала (20), причем блок управления (14) и блок оценки сигнала (20) выполнены с возможностью взаимодействия так, что при разнице составляющей постоянного напряжения сигналов на обоих входах (22, 24) блока оценки сигнала выше задаваемого граничного значения блок оценки сигнала (20) управляет блоком управления (14) через вход отключения или регулирования вниз таким образом, что не предпринимается никакое управление первого (S1) и/или второго выключателя (S2), или первый (S1) и/или второй выключатель (S2) управляются так, что выходная мощность электронного пускорегулирующего аппарата уменьшается.

4. Электронный пускорегулирующий аппарат по п.3, отличающийся тем, что блок управления (14) имеет вывод напряжения питания и соединен с потенциалом корпуса в качестве опорного потенциала постоянного напряжения, блок оценки сигнала (20) содержит накопитель-фиксатор и выполнен с возможностью активирования накопителя-фиксатора, если разница составляющей постоянного напряжения сигналов на обоих входах (22, 24) блока оценки сигнала (20) лежит выше заранее задаваемого граничного значения, причем выход (26) накопителя-фиксатора через последовательную схему из диода (D2) и омического сопротивления (R1) связан с выводом напряжения питания (16) блока управления (14) и/или блока оценки сигнала (20).

5. Электронный пускорегулирующий аппарат по п.3, отличающийся тем, что блок управления (14) имеет вывод напряжения питания и соединен с потенциалом корпуса в качестве опорного потенциала, блок оценки сигнала (20) содержит конденсатор (С4), который расположен таким образом, что на нем спадает напряжение, соответствующее разнице постоянного напряжения сигналов на обеих входах (22, 24) блока оценки сигнала (20), причем конденсатор (С4) через последовательную схему из диода (D2) и омического сопротивления (R1) связан с выводом напряжения питания (16) блока управления (14).

6. Электронный пускорегулирующий аппарат по п.4 или 5, отличающийся тем, что точка соединения между диодом (D2) и омическим сопротивлением (R1) связана с входом отключения или регулирования вниз блока управления (14).

7. Электронный пускорегулирующий аппарат по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что блок оценки сигнала (20) содержит блок сравнения.