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Die vorliegende Erfindung betrifft ein leistungsgeregeltes elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben mindestens einer Gasentladungslampe.
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Moderne Vorschaltgeräte zum Betreiben von Gasentladungslampen, insbesondere von Leuchtstoffröhren, sind oftmals leistungsgeregelt. Bei dieser Regelungsart wird die dem Wechselrichter zugeführte Zwischenkreisspannung im wesentlichen konstant gehalten, während der über den Wechselrichter fließende Strom durch Veränderung der Betriebsfrequenz geregelt wird. Dies erfolgt beispielsweise durch einen in der Halbbrücke des Wechselrichters vorgesehenen Shunt-Widerstand, wobei die über diesen Shunt-Widerstand abfallende Spannung als Istwert für den Halbbrücken-Strom einer Steuer- oder Regelschaltung zugeführt wird. Die Steuer- oder Regelschaltung stellt die Betriebsfrequenz des Wechselrichters so ein, dass der mittlere Strom über den Shunt-Widerstand bzw. die dazu proportionale mittlere Spannung über diesem konstant bleiben. Mit der konstant gehaltenen Zwischenkreisspannung und dem auf diese Weise auf einen konstanten Wert geregelten Strom wird der Lampe stets die gleiche Leistung zugeführt.
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Leuchtstoffröhren haben eine negative Kennlinie, wenn man ihre Spannung in Abhängigkeit vom Strom darstellt. Das bedeutet, dass bei einer bestimmten Temperatur T1 mit steigendem Lampenstrom ILA die Lampenspannung ULA abfällt, wie dies beispielsweise bei der in 2 dargestellten Kennlinie ULA,T1, der Fall ist. Trägt man in das gleiche Diagramm die Abhängigkeit zwischen Strom und Spannung bei einer bestimmten Leistung ein, so ergibt sich – da die Leistung das Produkt aus Strom und Spannung ist – die ebenfalls in 2 dargestellte Hyperbel P. Wird die Lampe nun auf eine bestimmte Leistung geregelt, so stellt sich auf der Kennlinie der Lampe ein Arbeitspunkt ein, der dem Schnittpunkt zwischen der Kennlinie und der Leistungs-Hyperbel entspricht. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel, bei dem die Leistung P eingestellt werden soll, ergibt sich beispielsweise bei der Temperatur T1 derjenige Arbeitspunkt, der dem Lampenstrom IT1 entspricht. Üblicherweise sind die Lampen derart ausgelegt, dass der Arbeitspunkt bei einer bestimmten Temperatur optimal ist. Das bedeutet, dass eine optimale Lichtausbeute gewährleistet ist, wenn die Lampe bei einer bestimmten Temperatur, die typischerweise im Bereich zwischen 30° und 40°C liegt, betrieben wird.
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Gegenüber dem zuvor geschilderten Idealfall bei normaler Betriebstemperatur kann allerdings die Situation eintreten, dass die Temperatur, bei der die Lampe tatsächlich betrieben wird, deutlich höher ist. Dies könnte beispielsweise in Fabrikgebäuden mit einer hohen Wärmeentwicklung der Fall sein. Durch die Erhöhung der Temperatur ergibt sich allerdings eine neue Kennlinie für die Lampe und damit auch ein neuer Arbeitspunkt. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel ergibt sich beispielsweise bei der höheren Temperatur T2 die neue Kennlinie ULA,T2 und es stellt sich ein neuer Arbeitspunkt ein, der dem erhöhten Lampenstrom IT2 entspricht. Dieser neue Arbeitspunkt wird im Rahmen der eingangs beschriebenen Leistungsregelung durch eine Reduzierung der Betriebsfrequenz für den Wechselrichter erreicht.
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Durch den Wechsel auf den neuen Arbeitspunkt bei einer Erhöhung der Betriebstemperatur wird zwar erreicht, dass die der Lampe zugeführte Leistung konstant bleibt, gleichzeitig erhöht sich jedoch aufgrund des höheren Stromes die Verlustleistung und die Lichtausbeute der Lampe wird reduziert. Wird die Betriebsfrequenz gegenüber der Frequenz bei Normaltemperatur deutlich reduziert, besteht sogar die Gefahr, dass der Strom in Bereiche ansteigt, in denen das Gerät selbst gefährdet ist.
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Um deshalb zu verhindern, dass der Strom aufgrund eines Temperaturanstiegs gefährliche Größenordnungen annimmt, wird üblicherweise der Frequenzbereich, innerhalb dem der Lampenstrom geregelt werden darf, nach unten begrenzt. Praktisch wird dabei eine Stoppfrequenz festgelegt, die nicht unterschritten werden darf. Wird die Stoppfrequenz erreicht, wirkt das Vorschaltgerät ab diesem Zeitpunkt wie eine Konstant-Stromquelle und nicht mehr wie eine Konstant-Leistungsquelle. Dies hat zur Folge, dass der der Stoppfrequenz entsprechende maximale Strom nicht überschritten werden kann und demzufolge eine Zerstörung oder Beschädigung einiger oder aller Komponenten des Vorschaltgeräts verhindert wird.
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Das Festlegen der Stoppfrequenz ist allerdings ebenfalls problematisch, da hierbei mehrere Faktoren berücksichtigt werden müssen. Auf der einen Seite ist eine möglichst hohe Stoppfrequenz wünschenswert, da die zuvor beschriebene Sicherungsfunktion nicht zu spät und damit bei zu hohen Strömen einsetzen darf. Wird die Lampe beispielsweise bei Normaltemperatur mit einer Frequenz von etwa 45 kHz betrieben, so sollte beispielsweise eine Stoppfrequenz von ca. 41 kHz gewählt werden.
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Auf der anderen Seite ist allerdings zu berücksichtigen, dass die Betriebsfrequenz bei Normaltemperatur aufgrund der Tatsache, dass die verschiedenen Elemente des elektronischen Vorschaltgerätes toleranzbehaftet sind, um den Idealwert von beispielsweise 45 kHz schwanken kann. Sollen alle Geräte bei Normaltemperatur bei einer bestimmten Leistung betrieben werden, so wird jedes Vorschaltgerät eine etwas andere Betriebsfrequenz aufweisen, wie dies beispielsweise in 3 dargestellt ist. Die in 3 dargestellte Kurve I zeigt, dass die tatsächliche Betriebsfrequenz aller Vorschaltgeräte um die optimale Frequenz frun von 45 kHz verteilt ist und in etwa zwischen 43 und 47 kHz liegt. In gleicher Weise ist auch die Stoppfrequenz fstop um einen Idealwert verteilt, wie dies die Kurve II darstellt. Der Grund hierfür liegt wiederum in gewissen Toleranzen der für die Festlegung der Stoppfrequenz verantwortlichen Bauelemente.
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Es kann nun der Fall eintreten, dass die bei Normaltemperatur vorliegende Betriebsfrequenz bereits unterhalb der Stoppfrequenz liegt. Dies ist bei dem in 3 schraffiert dargestellten Bereich F der Fall, in dem die Kurven für die Betriebsfrequenz (I) bei Normaltemperatur und die Stoppfrequenz (II) überlappen. Alle Vorschaltgeräte, die in diesen schraffierten Bereich fallen, ermöglichen keinen ordnungsgemäßen Lampenbetrieb und sind dementsprechend als Ausschuss zu betrachten. Um diesen Anteil solcher fehlerhaften Vorschaltgeräte gering zu halten, ist daher eine möglichst niedrige Stoppfrequenz wünschenswert, was allerdings im Widerspruch zu der oben genannten Präferenz für eine möglichst hohe Stoppfrequenz steht.
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Das zuvor beschriebene Problem könnte dadurch vermieden werden, dass unmittelbar nach der Herstellung für jedes Gerät ein Abgleich durchgeführt wird, in dem eine für die jeweilige Betriebsfrequenz geeignete Stoppfrequenz individuell festgelegt wird. Bei elektronischen Vorschaltgeräten, die ein Dimmen der Lampe ermöglichen, wird ein derartiger Abgleich ohnehin durchgeführt, so dass hierdurch kein zusätzlicher Arbeitsaufwand entsteht. Bei nicht-dimmbaren Geräten ist allerdings ein derartiger Abgleich nicht unbedingt notwendig, so dass eine individuelle Festlegung der Stoppfrequenz zusätzlichen Arbeitsaufwand bedeutet, durch den die Herstellungskosten erhöht werden.
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Das Dokument
WO 01/45 473 A1 zeigt ein Betriebsgerät für Leuchtstofflampen. Dabei erfolgt eine Leistungsregelung unter Verwendung der Lampenspannung und des Lampenstroms. Ein Abschaltmechanismus, welcher bei zu hohem Schalterstrom eine Abschaltung verursacht wird eingesetzt.
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Das Dokument
US 5,705,894 A zeigt ebenfalls eine Betriebsschaltung für Leuchtstofflampen und ein entsprechendes Betriebsverfahren. Auch hier wird zur Regelung des Lampenstroms ein Strom durch einen Schalttransistor herangezogen.
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Auch das Dokument
DE 44 25 890 A1 zeigt eine Schaltungsanordnung für den Betrieb einer Entladungslampe. Dabei erfolgt eine Regelung einer automatischen Frequenzanpassung.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Vorschaltgerät anzugeben, bei dem auf der einen Seite ein frühzeitiges und zuverlässiges Einsetzen der Strombegrenzung ermöglicht wird und bei dem auf der anderen Seite sichergestellt ist, dass die Stoppfrequenz im Ausgangszustand in jedem Fall unterhalb der Betriebsfrequenz liegt.
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Die Aufgabe wird durch ein elektronisches Vorschaltgerät, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist, gelöst. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass die Stoppfrequenz temperaturabhängig ist und – ausgehend von einer Basis-Stopfrequenz – mit steigender Temperatur ansteigt. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, eine entsprechend niedrige Basis-Stoppfrequenz zu wählen, die weit genug unterhalb der Betriebsfrequenz liegt, so dass in jedem Fall ein ordnungsgemäßer Lampenstart gewährleistet ist. Ausgehend von der Basis-Stoppfrequenz steigt dann die Stoppfrequenz mit steigender Temperatur an, so dass bei höheren Temperaturen rechtzeitig eine Strombegrenzung einsetzt, die eine Beschädigung des Vorschaltgerätes vermeidet. Ein Abgleich des Vorschaltgeräts nach seiner Herstellung ist damit nicht mehr notwendig, weshalb die Erfindung insbesondere bei nicht-dimmbaren Vorschaltgeräten zu einer Reduzierung der Herstellungskosten beiträgt.
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Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So erfolgt die Leistungsregelung vorzugsweise dadurch, dass eine Steuer- oder Regelschaltung die über einen am Fußpunkt der Halbbrücke angeordneten Widerstand abfallende Spannung erfasst, diesen Istwert des Halbbrückenstroms mit einem Referenzwert vergleicht und anhand des Vergleichsergebnisses eine Betriebsfrequenz für den Wechselrichter bestimmt. Das Ansteigen der Stoppfrequenz mit steigender Temperatur kann auf einfache und elegante Weise dadurch erreicht werden, dass die Steuer- oder Regelschaltung die Steuersignale für den Wechselrichter aus einer Grundfrequenz ableitet, wobei diese Grundfrequenz mit steigender Temperatur ansteigt. Hierbei bleibt die Stoppfrequenz, welche die Steuer- oder Regelschaltung intern bei der Ermittlung der Frequenz für den Wechselrichter berücksichtigt, unverändert, während die effektiv an dem Wechselrichter eingestellte Minimal-Frequenz dennoch ansteigt. Alternativ dazu besteht allerdings auch die Möglichkeit, dass die Steuer- oder Regelschaltung die aktuell vorliegende Temperatur bestimmt – beispielsweise durch Messen einer temperaturabhängigen Referenzspannung – und dann auf Basis dieser Temperaturinformation eine Stopfrequenz ermittelt, die erfindungsgemäß mit steigender Temperatur ansteigt.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts besteht darin, die Steuer- oder Regelschaltung für den Wechselrichter digital auszubilden. Dies wird dadurch erreicht, dass innerhalb der Steuer- oder Regelschaltung ein Analog/Digital-Wandler vorgesehen ist, der den von der Steuer- oder Regelschaltung erfassten Betriebsparameter in einen aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert umsetzt. Auf Basis dieses Digitalwerts wird anschließend in einem digitalen Rechenblock eine Betriebsfrequenz zum Betreiben des Wechselrichters berechnet und mit Hilfe einer Treiberschaltung in entsprechende Steuersignale für die Schaltelemente des Wechselrichters umgesetzt. Diese Lösung ermöglicht eine weitgehende Integrierung der Steuerelemente des Vorschaltgeräts. Gleichzeitig wird durch die Umsetzung der analog gemessenen Betriebsparameter in Digitalwerte mit einer hohen Genauigkeit eine große Stabilität bei der Regelung der Lampenleistung ermöglicht. Diese digitale Ausgestaltung kann beispielsweise auch auf den Regelkreis für die Glättungsschaltung erweitert werden.
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Die Basis-Stoppfrequenz für das Vorschaltgerät kann durch einen an die Steuer- oder Regelschaltung anschließbaren Referenz-Widerstand vorgegeben werden, dessen Größe über einen in der Steuer- oder Regelschaltung vorgesehenen Analog/Digital-Wandler ermittelt wird, der nach dem Anschluss einer internen Stromquelle, die über diesen Referenz-Widerstand abfallende Spannung in einen ebenfalls aus mindestens 2 bit bestehenden Digitalwert umsetzt. Sind auch die Regelkreise für den Wechselrichter und die Zwischenkreisspannung in der zuvor beschriebenen Weise digital ausgebildet, so kann eine weitere Reduzierung der Bauelemente dadurch erreicht werden, dass in Steuer- oder Regelschaltung zum Umsetzen der erfassten Betriebsparameter und der über den Referenz-Widerstand abfallenden Spannung lediglich ein einziger Analog/Digital-Wandler vorgesehen ist, der im Zeitmultiplex arbeitet. Vorzugsweise weisen die von dem bzw. den Analog/Digital-Wandler umgesetzten Digitalwerte eine Genauigkeit von 12 bit auf.
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Im folgenden soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts;
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2 die Kennlinien einer Leuchtstofflampe bei zwei verschiedenen Temperaturen;
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3 eine Grafik zur Verdeutlichung der Schwierigkeiten bei der Festlegung der Stoppfrequenz; und
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4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts.
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Das in 1 dargestellte elektronische Vorschaltgerät ist eingangsseitig über ein Hochfrequenzfilter 1 an die Netzversorgungsspannung U0 angeschlossen. Am Ausgang des Hochfrequenzfilters 1 befindet sich eine Gleichrichterschaltung 2 in Form eines Vollbrückengleichrichters, welche die Netzversorgungsspannung U0 in eine gleichgerichtete Eingangsspannung für die Glättungsschaltung 3 umsetzt. Die Glättungsschaltung 3 dient zur Oberwellenfilterung und Glättung der gleichgerichteten Eingangsspannung und umfasst einen Glättungskondensator C1 sowie einen eine Induktivität L1, einen steuerbaren Schalter in Form eines MOS-Feldeffekttransistors S1 und eine Diode D1 aufweisenden Hochsetzsteller. Anstelle des hier dargestellten Hochsetzstellers können auch andere bekannte Glättungsschaltungen verwendet werden.
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Durch ein entsprechendes Schalten des MOS-Feldeffekttransistors S1 wird eine über den sich an die Glättungsschaltung 3 anschließenden Speicherkondensator C2 anliegende Zwischenkreisspannung Uz erzeugt, die dem Wechselrichter 4 zugeführt wird. Dieser Wechselrichter 4 besteht aus zwei in einer Halbbrückenanordnung angeordneten MOS-Feldeffekttransistoren S2 und S3. Durch ein alternierendes hochfrequentes Ansteuern der beiden Feldeffekttransistoren S2, S3 wird am Mittelpunkt der Halbbrücke eine Wechselspannung erzeugt, die dem Lastkreis 5 mit der daran angeschlossenen Gasentladungslampe LA zugeführt wird. Bei der Gasentladungslampe LA handelt es sich insbesondere um eine Leuchtstoffröhre.
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Das Ansteuern der drei MOS-Feldeffekttransistoren S1–S3 der Glättungsschaltung 3 und des Wechselrichters 4 erfolgt durch eine Steuer- oder Regelschaltung 6, die entsprechende Steuerinformationen erzeugt und an eine Treiberschaltung 7 übermittelt, die diese Steuerinformationen in entsprechende Steuersignale für die Gates der drei MOS-Feldeffekttransistoren S1–S3 umsetzt. Die Steuerinformationen werden dabei anhand von Betriebsparametern, die der Glättungsschaltung und dem Wechselrichter 4 bzw. dem Lastkreis 5 entnommen werden, ermittelt. Dabei wird zum einen die über den Speicherkondensator C2 abfallende Zwischenkreisspannung Uz bestimmt, zum anderen wird über einen am Fußpunkt der Halbbrücke des Wechselrichters 4 angeordneten Shunt-Widerstand R1 die über diesen Widerstand R1 abfallende Spannung bzw. der mittlere Halbbrückenstrom und damit letztendlich die der Lampe LA zugeführte Leistung bestimmt.
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Innerhalb der Steuer- oder Regelschaltung 6 werden zwei Regelkreise gebildet, einer für die Zwischenkreisspannung Uz und einer für die Lampenleistung. Die Zwischenkreisspannung Uz wird dabei von einem ersten Analog/Digital-Wandler ADC1 in einen digitalen Wert umgesetzt, der einem ersten digitalen Rechenblock 8 zugeführt wird. Dieser Rechenblock 8 berechnet anhand des von dem Analog/Digital-Wandlers ADC1 erhaltenen Istwerts der Zwischenkreisspannung Uz eine geeignete Schaltfrequenz für den MOS-Feldeffekttransistor S1 des Hochsetzstellers. Diese Frequenz wird an die Treiberschaltung 7 übermittelt, die das Gate des Transistors S1 dementsprechend ansteuert. Auf diese Weise wird die Zwischenkreisspannung Uz auf einem bestimmten Wert konstant gehalten.
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Die über den Shunt-Widerstand R1 am Fußpunkt der Halbbrücke abfallende Spannung wird von einem zweiten Analog/Digital-Wandler ADC2 umgesetzt und einem Vergleichsblock 9 zugeführt. Dieser – ebenfalls digital arbeitende – Vergleichsblock 9 vergleicht den aktuellen Istwert der Lampenleistung mit einem vorgegebenen Referenzwert Pref und bestimmt anhand des Vergleichsergebnisses, ob die Frequenz des Wechselrichters 4 erhöht oder reduziert werden muss, um die Lampe LA mit der gewünschten Leistung zu betreiben. Diese Information wird über einen später noch näher beschriebenen Logikblock 10 an einen Ausgabeblock 11 übermittelt, der entsprechende Steuerinformationen an die Treiberschaltung 7 abgibt, die wiederum die beiden MOS-Feldeffekttransistoren S2 und S3 des Wechselrichters 4 ansteuert. Auf diese Weise wird die Betriebsfrequenz des Wechselrichters 4 derart eingestellt, dass die Lampe LA bei der gewünschten Leistung betrieben wird.
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Wie eingangs bereits erläutert wurde, soll die Frequenz des Wechselrichters 4 einen bestimmten Minimalwert nicht unterschreiten, um zu hohe Ströme in dem Vorschaltgerät und der Lampe LA zu vermeiden. Diese Stoppfrequenz wird durch einen externen Referenz-Widerstand R2 bestimmt, der an die Steuer- oder Regelschaltung 6 angeschlossen wird. Die Höhe des Widerstands R2 ist ein Maß für die Stoppfrequenz fstop. Sie wird dadurch bestimmt, dass der Anschluss des Widerstands R2 mit einer in der Steuer- oder Regelschaltung 6 vorgesehenen internen Stromquelle Is über einen Schalter S4 verbunden wird. Die daraufhin über den Widerstand R2 abfallende Spannung wird von einem dritten Analog/Digital-Wandler ADC3 umgesetzt.
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Um die gewünschte Strombegrenzung zu erreichen, wurde in den digitalen Regelkreis für die Lampenleistung der Logikblock 10 eingefügt, dem zum einen das von dem Vergleichsblock 9 zugeführte Ergebnis und zum anderen der von dem dritten Analog/Digital-Wandler ADC3 ermittelte Wert, der ein Maß für die Stoppfrequenz ist, zugeführt werden. Der Logikblock 10 ermittelt nun, ob die von dem Vergleichsblock 9 ermittelte Betriebsfrequenz frun oberhalb oder unterhalb der Stoppfrequenz fstop liegt. Liegt die Betriebsfrequenz frun der Stoppfrequenz fstop, so wird sie unverändert an den Ausgabeblock 11 übermittelt, der mit Hilfe der Treiberschaltung 7 den Wechselrichter 4 ansteuert. In diesem Fall beeinflusst somit die Stoppfrequenz fstop den Regelvorgang für die Lampenleistung nicht.
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Liegt allerdings die von dem Vergleichsblock 9 zum Einstellen der gewünschten Lampenleistung ermittelte Betriebsfrequenz frun unterhalb der Stoppfrequenz fstop, so wird anstelle dieser Betriebsfrequenz frun die Stoppfrequenz fstop an den Ausgabeblock 11 übermittelt. In diesem Fall gibt die Stoppfrequenz fstop den maximalen Strom vor, bei dem die Lampe LA betrieben wird. Der Regelkreis wechselt nunmehr in einen Zustand über, in dem das Vorschaltgerät eine Konstantstromquelle für die Lampe LA darstellt, wodurch das Auftreten von zu hohen Strömen und eine Beschädigung des Vorschaltgeräts vermieden wird.
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Wie zuvor erwähnt wurde, wird der Referenz-Widerstand R2 derart ausgelegt, dass die durch ihn vorgegebene Stoppfrequenz fstop ausreichend unterhalb der bei normalen Betriebstemperaturen für die gewünschte Lampenleistung notwendigen Betriebsfrequenz frun liegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass in jedem Fall ein regulärer Lampenstart durchgeführt werden kann und die Strombegrenzung nicht bereits bei Betriebsbeginn einsetzt.
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Erst bei einem Anstieg der Temperatur der Lampe LA oder des Vorschaltgeräts soll die Stoppfrequenz fstop angehoben werden, um ein rechtzeitiges Einsetzen der Strombegrenzung zu ermöglichen. Dies wird dadurch erreicht, dass der in der Steuer- oder Regelschaltung 6 vorgesehene zentrale Taktgeber 12 temperaturabhängig ausgebildet wird. Dieser Taktgeber 12 übermittelt an sämtliche Komponenten der Steuer- oder Regelschaltung 6 ein Taktsignal um ein synchrones Arbeiten der verschiedenen Einheiten zu ermöglichen. Insbesondere wird dieses Taktsignal auch an den Ausgabeblock 11 des Regelkreises für die Lampenleistung übermittelt, der dieses Taktsignal auch dazu verwendet, den von dem Logikblock 10 erhaltenen Frequenzwert, der in digitaler Form vorliegt, in entsprechende hochfrequente Steuersignale für die Treiberschaltung 7 umzusetzen. Da der Taktgeber 12 temperaturabhängig arbeitet gilt für die Frequenz fbasis des von ihm an alle Komponenten der Steuer- oder Regelschaltung 6 übermittelten Taktsignals: fbasis = fbasis,0 – TK×(T - T0)
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Die Frequenz fbasis,0 stellt dabei die Frequenz des von dem Taktgeber 12 erzeugten Taktsignals bei Normaltemperatur T0 dar. Da die Frequenz fbasis des Taktsignals zugleich die Grundfrequenz darstellt, aus der der Ausgabeblock 11 die Steuersignale für die Treiberschaltung 7 ableitet, gilt die gleiche Temperaturabhängigkeit auch für die von der Steuer- oder Regelschaltung 6 an die Treiberschaltung 7 übermittelten Signale. Insbesondere bedeutet dies, dass für den Fall, dass von dem Logikblock 10 die von dem Analog/Digital-Wandler ADC3 erhaltene Stoppfrequenz an den Ausgabeblock 11 übermittelt wird, für die Stoppfrequenz gilt: fstop = fstop,0 – TK × (T – T0)
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Die Temperaturabhängigkeit des Taktgebers 12 hat somit zur Folge, dass die tatsächlich verwendete Stoppfrequenz mit steigender Temperatur ansteigt.
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Die hier dargestellte Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass der Anstieg der Stoppfrequenz auf besonders einfache und elegante Weise erreicht wird. Das temperaturabhängige Verhalten des Taktgebers 12 kann ohne größeren Aufwand erreicht werden. Selbstverständlich besteht allerdings auch die Möglichkeit, andere Maßnahmen zu treffen, die einen Anstieg der Stoppfrequenz bei steigender Temperatur gewährleisten.
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Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Taktgeber 12 beispielsweise temperaturstabil ausgebildet, so dass er eine von der Temperatur unabhängige Basisfrequenz liefert. Zusätzlich ist nun allerdings ein weiterer Analog/Digital-Wandler ADC4 vorgesehen, der eine bewusst temperaturabhängig gestaltete interne Referenzspannung Vref misst und die dabei erhaltene Temperaturinformation dem Logikblock 10 zuführt. Dieser bestimmt anhand dieser Temperaturinformation eine geeignete Stopfrequenz und berücksichtigt diese in der oben beschriebenen Weise bei der Übermittlung der von dem Vergleichsblock 9 ermittelten Betriebsfrequenz an den Ausgabeblock 11. Erfindungsgemäß steigt dabei die von dem Logikblock 10 auf Basis der Temperaturinformation bestimmte Stopfrequenz mit steigender Temperatur an.
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Die in den vorliegenden Ausführungsbeispielen dargestellte digitale Ausgestaltung der Steuer- oder Regelschaltung 6 ermöglicht in vorteilhafter Weise eine weitgehende Integration der gesamten Schaltung. Die Integration kann weiter dadurch erhöht werden, dass lediglich ein einziger Analog/Digital-Wandler verwendet wird, der zum Umsetzen der verschiedenen Eingangssignale im Zeitmultiplex arbeitet. Der bzw. die Analog/Digital-Wandler bilden dabei vorzugsweise Digitalwerte mit einer Genauigkeit von 12 bit, so dass eine sehr präzise Regelung der Zwischenkreisspannung und der Lampenleistung erhalten wird. Insbesondere besteht auch die Möglichkeit, die Schaltung als sogenannte anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit – ASIC) auszubilden.
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Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet somit einen zuverlässigen Betrieb des elektronischen Vorschaltgerätes, bei dem sichergestellt ist, dass die gewünschte Strombegrenzung zum Vermeiden von Schäden rechtzeitig eintritt. Darüber hinaus werden die Herstellungskosten für das Vorschaltgerät reduziert, da für die Realisierung einer zuverlässig funktionierenden Strombegrenzung kein zusätzlicher Abgleich bei der Herstellung notwendig ist.
