DE102011089113A1 - Gas discharge lamp operating method, involves wobbling of frequency or switch-on time or duty cycle of pulsing of heating circuit, where frequency or time or duty cycle are increased and reduced under constant maintenance of value - Google Patents

Abstract

The method involves supplying electrical heating power to a heating coil of a gas discharge lamp (LA), where the heating power is produced by a heating circuit, which is pulsed by a control unit (1). The control unit wobbles frequency and/or switch-on time and/or a duty cycle of pulsing of the heating circuit, during constant light power of the gas discharge lamp. The frequency and/or switch-on time and/or the duty cycle of pulsing of the heating circuit are periodically increased and reduced under constant maintenance of temporal average value. Independent claims are also included for the following: (1) an integrated circuit such as an application-specific integrated circuit or a microcontroller (2) an operation apparatus for a gas discharge lamp, comprising a pulsing switch.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf ein Betriebsgerät zum Betreiben einer Gasentladungslampe. Dabei ist der Focus auf die Beheizung der Lampe gerichtet.The present invention relates to a method and to an operating device for operating a gas discharge lamp. The focus is on the heating of the lamp.

Wie beispielsweise in der EP 0 707 438 B1 beschrieben ist, können die Heizwendeln der Lampe mit einer Wechselspannung beheizt werden, die aus einer Gleichspannung gewonnen wird. Dazu ist in der genannten Druckschrift ein Heiztransformator mit einer Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen vorgesehen. Jede der beiden Sekundärwicklungen ist einer der beiden Heizwendeln der Lampe zugeordnet. Die Primärwicklung wird über einen getakteten Schalter periodisch wiederholt mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Jede der beiden Sekundärwicklungen ist über eine Diode mit der ihr zugeordneten Heizwendel verbunden. Als Zweck der beiden Dioden ist in der Druckschrift angegeben, dass diese zur Entmagnetisierung dienen. Die Lampe ist parallel zu einem Resonanzkondensator eines Serienresonanzkreises geschaltet. Letzterer enthält noch eine Resonanzinduktivität. Der Serienresonanzkreis ist parallel zu einem von zwei eine Halbbrücke bildenden Schaltern geschaltet, die ihrerseits an der bereits erwähnten Gleichspannungsquelle liegt. Durch gegensinniges Takten der beiden Schalter der Halbbrücke wird dem Serienresonanzkreis eine Wechselspannung zugeführt, deren Frequenz von der Taktfrequenz abhängt, mit der die beiden Schalter der Halbbrücke getaktet werden. Wenn sich die Taktfrequenz der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises nähert, entsteht an dem Resonanzkondensator eine Spannungsüberhöhung. Die überhöhte Spannung bildet die Betriebsspannung für die Lampe. Der mit der Primärwicklung des Heiztransformators verbundene getaktete Schalter ist mit dem Verbindungspunkt der beiden die Halbbrücke bildenden Schalter verbunden.Such as in the EP 0 707 438 B1 is described, the heating coils of the lamp can be heated with an AC voltage, which is obtained from a DC voltage. For this purpose, a heating transformer with a primary winding and two secondary windings is provided in said document. Each of the two secondary windings is assigned to one of the two heating coils of the lamp. The primary winding is periodically repeatedly connected to a DC voltage source via a clocked switch. Each of the two secondary windings is connected via a diode with its associated heating coil. The purpose of the two diodes is stated in the document that they serve for demagnetization. The lamp is connected in parallel to a resonance capacitor of a series resonant circuit. The latter still contains a resonance inductance. The series resonant circuit is connected in parallel to one of two half-bridge forming switches, which in turn is located on the already mentioned DC voltage source. By opposing clocking of the two switches of the half-bridge, the series resonant circuit is supplied with an alternating voltage whose frequency depends on the clock frequency at which the two switches of the half-bridge are clocked. As the clock frequency approaches the resonant frequency of the series resonant circuit, an overshoot occurs at the resonant capacitor. The excessive voltage forms the operating voltage for the lamp. The clocked switch connected to the primary winding of the heating transformer is connected to the connection point of the two switches forming the half-bridge.

Bei einem Heizsystem mit getaktetem Schalter, wie es vorstehend beschrieben wurde, hängt der Heizstrom nicht nur von der Taktfrequenz, den Induktivitäten der Primärwicklung und er Sekundärwicklungen ab, sondern auch von den parasitären Kapazitäten des getakteten Schalters und des Heiztransformators ab. Letztere können u. a. die Ursache dafür sein, dass bei verschiedenen Betriebsgeräten trotz gleicher Betriebsbedingungen voneinander abweichende Messwerte zu verzeichnen sind, welche in den Regelungssysteme zu Schwingungen bzw. periodischen Störungen führen können.In a switched-clock heating system as described above, the heating current depends not only on the clock frequency, the inductances of the primary winding and the secondary windings, but also on the parasitic capacitances of the clocked switch and the heating transformer. The latter can u. a. This may be the reason why, despite the same operating conditions, differing measured values can be recorded for different operating devices, which can lead to oscillations or periodic disturbances in the control systems.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der das Problem für alle Betriebsgeräte gleichermaßen beherrschbar gemacht wird.The invention is therefore an object of the invention to provide a way by which the problem is made equally manageable for all operating devices.

Die Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 genannte Verfahren sowie durch das im Anspruch 7 näher definierte Betriebsgerät gelöst.The object is achieved by the method mentioned in claim 1 and by the defined in claim 7 operating device.

Kerngedanke der Lösung ist sowohl für das Verfahren, wie auch für das Betriebsgerät, dass die Taktfrequenz und/oder die Einschaltzeit (ton) (Tastverhältnis) für den getakteten Schalter des Heizsystems gewobbelt wird. Durch diese Maßnahme wird der störende Einfluss der parasitären Kapazitäten auf systemrelevante Messwerte in starkem Maße gemindert.The central idea of the solution is for both the method, as well as for the operating device, that the clock frequency and / or the turn-on time (ton) (duty cycle) for the clocked switch of the heating system is wobbled. This measure greatly reduces the disturbing influence of the parasitic capacitances on system-relevant measured values.

Heizsysteme der hier betrachteten Art arbeiten besonders effektiv, wenn der getaktete Schalter zu einem Sperrwandler (auch „Flyback-Converter” genannt) gehört, der folgende Elemente aufweist:
einen Transformator mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung,
den getakteten Schalter, der die Primärwicklung mit kontinuierlich wiederholten Unterbrechungen mit der Gleichspannung verbindet,
einen sekundärseitig angeordneten Gleichrichter und einen sekundärseitig vorgesehenen Glättungskondensator.Heating systems of the type considered here work particularly effectively when the clocked switch belongs to a flyback converter (also called "flyback converter"), which has the following elements:
a transformer with a primary and a secondary winding,
the clocked switch, which connects the primary winding to the DC voltage with continuously repeated interruptions,
a rectifier arranged on the secondary side and a smoothing capacitor provided on the secondary side.

An dieser Stelle sei bemerkt, dass die EP 0 707 438 B1 im Heizsystem zwar einen getakteten Schalter aufweist, aber keine sekundärseitig vorgesehenen Glättungskondensatoren. Demnach offenbart die Druckschrift nicht die Verwendung eines Sperrwandlers zur Erzeugung der Heizspannung.At this point it should be noted that the EP 0 707 438 B1 Although in the heating system has a clocked switch, but no secondary side provided smoothing capacitors. Accordingly, the document does not disclose the use of a flyback converter for generating the heating voltage.

Die Wobbelfrequenz kann konstant gehalten werden. Alternativ dazu kann die Wobbelfrequenz auch in Abhängigkeit von der Frequenz der Betriebswechselspannung verändert werden. Vorzugsweise sollte die Wobbelfrequenz höher als das sichtbare flickern (> 50 Hz) sein.The sweep frequency can be kept constant. Alternatively, the sweep frequency can also be changed as a function of the frequency of the operating AC voltage. Preferably, the sweep frequency should be higher than the visible flicker (> 50 Hz).

Die Taktfrequenz und/oder Einschaltzeit (ton) (Tastverhältnis) sollte sowohl in einer möglicherweise vorgesehenen Vorheizphase als auch – nach dem Zünden der Lampe – in der dann folgenden Betriebsphase gewobbelt werden.The clock frequency and / or on-time (ton) should be swept both in a possibly scheduled preheat phase and after the lamp has been ignited in the subsequent operation phase.

Die durch das Wobbeln bewirkte Änderung der Taktfrequenz und/oder Einschaltzeit (ton) (Tastverhältnis) in Abhängigkeit von der Zeit sollte vorzugsweise so dimensioniert werden, dass sie einen etwa sinusförmigen Verlauf hat.The change in the clock frequency and / or switch-on time (duty cycle) as a function of time caused by the wobble should preferably be dimensioned such that it has an approximately sinusoidal profile.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 ein schematisiertes Schaltbild für ein Heizsystem als Teil eines Betriebsgerätes für eine Gasentladungslampe, 1 a schematic circuit diagram for a heating system as part of a control gear for a gas discharge lamp,

2 den zeitlichen Verlauf des gewobbelten Heizstromes, 2 the time course of the swept heating current,

3 den zeitlichen Verlauf der gewobbelten Taktfrequenz für den getakteten Schalter des Heizsystems. 3 the time course of the swept clock frequency for the clocked switch of the heating system.

Das in 1 dargestellte Betriebsgerät wird ist mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Diese kann in üblicher Weise in einem (nicht dargestellten) Netzgleichrichter bestehen. Alternativ kann die Gleichspannung auch von einer Zentrale über einen Bus zur Verfügung gestellt werden.This in 1 shown operating device is connected to a DC voltage source. This can consist in the usual way in a (not shown) power rectifier. Alternatively, the DC voltage can also be provided by a control center via a bus.

Mit der Gleichspannungsquelle ist eine von zwei gegensinnig getakteten Schaltern S1, S2 gebildete Halbbrücke verbunden, mittels der die Gleichspannung in eine Folge von Spannungsimpulsen umgewandelt wird. Zur Verwertung der Spannungsimpulse ist zu dem Schalter S2 ein Serienresonanzkreis parallel geschaltet, der aus einer Resonanzinduktivität L1 und einem Resonanzkondensator C1 besteht. Über dem Resonanzkondensator liegt die Serienschaltung aus einem Kopplungskondensator C3 und der mit der Betriebsspannung zu versorgenden Gasentladungslampe LA.Connected to the DC voltage source is a half-bridge formed by two counter-clocked switches S1, S2, by means of which the DC voltage is converted into a series of voltage pulses. To exploit the voltage pulses, a series resonant circuit is connected in parallel with the switch S2, which consists of a resonance inductor L1 and a resonance capacitor C1. Above the resonance capacitor, the series circuit consists of a coupling capacitor C3 and the gas discharge lamp LA to be supplied with the operating voltage.

Die Schalter S1, S2 der Halbbrücke werden von einem Schaltfrequenz-Generator 2 getaktet, der Teil einer Steuereinheit 1 ist. Die Steuereinheit 1 ist vorzugsweise eine integrierte Schaltung, insbesondere ein ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) oder Mikrokontroller. Wenn sich die Taktfrequenz für die Schalter S1, S2 der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises L1, C1 nähert, so entsteht an dem Resonanzkondensator C1 eine Resonanzüberhöhung. Die überhöhte Spannung wird der Lampe LA in bekannter Weise als Betriebsspannung zugeführt.The switches S1, S2 of the half bridge are of a switching frequency generator 2 timed, the part of a control unit 1 is. The control unit 1 is preferably an integrated circuit, in particular an ASIC (application-specific integrated circuit) or microcontroller. When the clock frequency for the switches S1, S2 approaches the resonant frequency of the series resonant circuit L1, C1, resonance resonance occurs at the resonant capacitor C1. The excessive voltage is supplied to the lamp LA in a known manner as the operating voltage.

Zur Beheizung der Lampe weist diese für jede Heizwendel zwei Anschlüsse L1, L2 sowie L3, L4 auf. Für die Versorgung der Heizwendeln mit einer Heizspannung ist ein Heiztransformator T vorgesehen. Dieser hat eine Primärwicklung T1 und zwei Sekundärwicklungen T2, T3. Die Primärwicklung T1 ist einerseits mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle und andererseits über einen getakteten Schalter S3 und einen Messwiderstand R mit Masse verbunden. Er wird von einem Taktfrequenz-Generator 3 getaktet, der ebenfalls Teil der bereits erwähnten Steuereinheit 1 ist. Alternativ kann die Primärwicklung T1 des Heiztransformators T auch mit dem Verbindungspunkt der beiden die Halbbrücke bildenden Schalter S1 und S2 verknüpft sein.For heating the lamp, this has two connections L1, L2 and L3, L4 for each heating coil. For supplying the heating coils with a heating voltage, a heating transformer T is provided. This has a primary winding T1 and two secondary windings T2, T3. The primary winding T1 is connected on the one hand to the positive pole of the DC voltage source and on the other hand via a clocked switch S3 and a measuring resistor R to ground. He is powered by a clock generator 3 clocked, which is also part of the aforementioned control unit 1 is. Alternatively, the primary winding T1 of the heating transformer T can also be linked to the connection point of the two switches S1 and S2 forming the half-bridge.

Jede der beiden Sekundärwicklungen T2, T3 des Heiztransformators T ist über eine Gleichrichterdiode D1 bzw. D2 mit einem Glättungskondensator C3 bzw. C4 verbunden. Zu jedem der beiden Glättungskondensatoren C3 und C4 ist eine der beiden Heizwendeln Parallel geschaltet. Die Elemente Gleichrichterdiode D1, D2 und/oder die Glättungskondensatoren C3, C4 sind nicht zwingend für die Funktion der Heizschaltung erforderlich.Each of the two secondary windings T2, T3 of the heating transformer T is connected via a rectifier diode D1 or D2 to a smoothing capacitor C3 or C4. For each of the two smoothing capacitors C3 and C4 one of the two heating coils is connected in parallel. The elements rectifier diode D1, D2 and / or the smoothing capacitors C3, C4 are not necessarily required for the function of the heating circuit.

Die Kombination aus der als Speicherdrossel wirkenden Primärwicklung T1 des Heiztransformators T, dem getakteten Schalter S3, der jeweiligen Gleichrichterdiode D1 bzw. D2 und dem betreffenden Glättungskondensator C3 bzw. C4 bildet einen Sperrwandler, dessen Funktion allgemein bekannt sein dürfte. Sie ist beispielsweise in dem Buch von U. Tietze und Ch. Schenk „Halbleiter-Schaltungstechnik”, Springer-Verlag, 9. Auflage auf den Seiten 572–573 beschrieben. Durch Verändern der Taktfrequenz für den Schalter S3 kann die Höhe der Heizspannung beeinflusst werden. Durch Rückführung eines Heizspannungs-Istwertes I_H, der über dem Messwiderstand („Shunt”) abfällt, zu der Steuereinheit 1 kann die Heizspannung außerdem geregelt werden.The combination of acting as a storage inductor primary winding T1 of the heating transformer T, the clocked switch S3, the respective rectifier diode D1 and D2 and the relevant smoothing capacitor C3 and C4 forms a flyback converter, the function of which should be well known. It is for example in the Book by U. Tietze and Ch. Schenk "semiconductor circuit technology", Springer-Verlag, 9th edition on pages 572-573 described. By changing the clock frequency for the switch S3, the height of the heating voltage can be influenced. By returning a heating voltage actual value I _H , which drops above the measuring resistor ("shunt"), to the control unit 1 In addition, the heating voltage can be regulated.

Im dargestellten Beispiel wird der Heizkreis primärseitig ausgehend von der DC-Spannung USUS versorgt. Indessen betrifft die Erfindung auch Heiz-Topologien, bei denen die Versorgungsspannung des Heizkreises folgend auf den Wechselrichter S1, S2 abgezweigt wird, was bspw. mittels der Mittenpunktspannung des Wechselrichters S1, S2 der Fall ist. Die Erfindung findet also bei jeglichen getakteten (getaktet im Sinne von EIN/AUS-Zyklen) Heizkreisen Anwendung.In the example shown, the heating circuit is supplied on the primary side based on the DC voltage USUS. Meanwhile, the invention also relates to heating topologies in which the supply voltage of the heating circuit is diverted following the inverter S1, S2, which is the case, for example, by means of the mid-point voltage of the inverter S1, S2. Thus, the invention applies to any clocked (clocked in the sense of ON / OFF cycles) heating circuits application.

Die Verwendung eines getakteten Schalters S3 im Heizsystem hat nunmehr zur Folge, dass dessen parasitäre Kapazitäten zu den eingangs geschilderten Störungen führen. Das gilt insbesondere wenn dieser – wie es hier der Fall ist – von einem MOSFET gebildet ist. Um den Einfluss der parasitären Kapazitäten zu reduzieren, wird die Taktfrequenz und/oder die Einschaltzeit (ton) (Tastverhältnis) für den Schalter S3 gewobbelt. Dies geschieht durch einen Wobbelfrequenz-Generator 4, der ebenfalls Teil der Steuereinheit 1 ist und die von dem Taktfrequenz-Generator 4 erzeugte Taktfrequenz f3 für den Schalter 3 periodisch ändert. Die Wobbelfrequenz kann konstant sein, wird aber im vorliegenden Fall an Änderungen der Schaltfrequenz für die Schalter S1, S2 der Halbbrücke angepasst. Dies ist durch die Verbindungslinie zwischen dem Schaltfrequenz-Generator 2 und dem Wobbelfrequenz-Generator 4 in der Steuereinheit 1 angedeutet.The use of a clocked switch S3 in the heating system now has the consequence that its parasitic capacitances lead to the initially described disorders. This is especially true if this - as is the case here - is formed by a MOSFET. To reduce the influence of the parasitic capacitances, the clock frequency and / or the on-time (ton) for the switch S3 is swept. This is done by a sweep frequency generator 4 , which is also part of the control unit 1 is and that of the clock frequency generator 4 generated clock frequency f3 for the switch 3 changes periodically. The sweep frequency may be constant, but is adapted in the present case to changes in the switching frequency for the switches S1, S2 of the half-bridge. This is due to the connection line between the switching frequency generator 2 and the sweep frequency generator 4 in the control unit 1 indicated.

In 2 ist der Verlauf des Heizstromes I_E in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Dieser hat seine Ursache in dem gewobbelten Taktsignal f3, dessen zeitlicher Verlauf in 3 dargestellt ist. Die Wobbelfrequenz ist – wie man erkennen kann – von Trapezen gebildet und in grober Annäherung etwa sinusfömig.In 2 the course of the heating current I _{E is shown} as a function of the time t. This has its cause in the swept clock signal f3, its time course in 3 is shown. The sweep frequency is - as one can see - formed by Trapezen and roughly approximated sinusoidal.

Wie in 1 ersichtlich, kann der Steuereinheit 1 ein extern zugeführtes oder intern erzeugtes Dimmwertsignal DIM zugeführt werden. Es ist nunmehr bekannt aus dem Stand der Technik, dass die Steuereinheit 1 die Heizleistung abhängig von der Dimmwertvorgabe einstellt. Das „Wobbeln” gemäß der vorliegenden Erfindung ist nunmehr nicht als eine Frequenzveränderung zu verstehen, die durch eine sich verändernde Dimmwertvorgabe verursacht wird. Vielmehr ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass auch dann, wenn die Steuereinheit 1 die Heizleistung beispielsweise bei konstantem Dimmwert konstant halten möchte, die Steuereinheit 1 diese Konstanthaltung der Heizleistung nur im zeitlichen Mittel durchführt, im Übrigen aber auch die zyklische Frequenzmodulation bezüglich der Taktung des Schalters S3 auf der Primärseite des Heizkreises durchführt. Es ist zu verstehen, dass die Frequenzveränderung und/oder Einschaltzeitveränderung (ton) beim „Wobbeln” kontinuierlich oder in diskreten Schritten durchgeführt werden kann. In diesem Sinne ist auch ein Wechsel zwischen zwei diskreten Frequenzen für die Ansteuerung unter „Wobbeln” inszeniert der vorliegenden Erfindung zu verstehen, wobei sich dann im zeitlichen Mittel die Heizleistung entsprechend dem Mittelwert zwischen den beiden diskreten Frequenzen ergibt.As in 1 can be seen, the control unit 1 an externally supplied or internally generated dimming value signal DIM be supplied. It is now known from the prior art that the control unit 1 adjusts the heating power depending on the dimming value specification. The "wobble" according to the present invention is now not to be understood as a frequency change, which is caused by a changing Dimmwertvorgabe. Rather, it is provided according to the invention that even if the control unit 1 want to keep the heating power constant, for example, at a constant dimming value, the control unit 1 performs this constant maintenance of the heating power only in the time average, but otherwise performs the cyclic frequency modulation with respect to the timing of the switch S3 on the primary side of the heating circuit. It should be understood that the frequency variation and / or on-time change (ton) in "wobbling" may be performed continuously or in discrete steps. In this sense, a change between two discrete frequencies staged for the control under "wobbling" of the present invention is to be understood, in which case the heating power corresponding to the mean value between the two discrete frequencies results in the time average.

Wird nunmehr die Steuereinheit 1 entweder als reine Steuerung (englisch „open loop”) oder auch als echte Regelung mit Rückführung (englisch „closed loop”) ausgeführt, welche die Heizleistung verändern möchte, wird gemäß der Erfindung der eigentliche Mittelwert der Frequenz und/oder Einschaltzeit (ton) der Ansteuerung des primärseitigen Schalters S3 des Heizkreises erhöht oder erniedrigt. Dabei kann die Wobbelfrequenz und/oder die Wobbelamplitude eingehalten werden. Dies soll bedeuten, dass zusätzlich zu einer Änderung der Taktung mittels Frequenz oder Einschaltzeit (ton) (Tastverhältnis) der Heizschaltung eine Änderung der Wobbelfrequenz und/oder Wobbelamplitude erfolgen kann.Now becomes the control unit 1 executed either as a pure control (English "open loop") or as a real control with feedback (English "closed loop"), which would like to change the heating power, according to the invention, the actual mean of the frequency and / or on time (ton) of Activation of the primary-side switch S3 of the heating circuit increased or decreased. In this case, the sweep frequency and / or the sweep amplitude can be maintained. This is intended to mean that in addition to a change in the timing by means of frequency or on-time (ton) (duty cycle) of the heating circuit, a change of the sweep frequency and / or sweep amplitude can be made.

Indessen kann auch vorgesehen sein, dass Parameter des Wobbelns, beispielsweise die Wobbelfrequenz und/oder die Wobbelamplitude (Frequenzhub) abhängig vom Betriebszustand der Lampe (beispielsweise Vorheizen, Zünden, Brennbetrieb unmittelbar nach dem Zünden, stabiler Brennbetrieb, etc.) verändert werden können. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die genannten Parameter des Wobbelns abhängig von der zur übertragenden Heizleistung und somit abhängig von beispielsweise von einer Dimmwert-Vorgabe oder von einem Rückführsignal im Heizkreis veränderbar sind.However, it can also be provided that parameters of the wobble, for example the sweep frequency and / or the wobble amplitude (frequency deviation), can be changed depending on the operating state of the lamp (for example preheating, ignition, firing immediately after ignition, stable combustion, etc.). In addition, it can be provided that the said parameters of the wobble are variable depending on the heat output to be transmitted and thus dependent on, for example, a dimming value specification or a feedback signal in the heating circuit.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Spreizung des Frequenzspektrums durch das Wobbeln, also die Frequenz des Wobbelns, desto größer ist, je höher die zu übertragenden Heizleistung ist.In particular, it can be provided that the spread of the frequency spectrum due to wobbling, that is to say the frequency of the wobble, is the greater the higher the heat output to be transmitted.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 0707438 B1 [0002, 0008] EP 0707438 B1 [0002, 0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• Buch von U. Tietze und Ch. Schenk „Halbleiter-Schaltungstechnik”, Springer-Verlag, 9. Auflage auf den Seiten 572–573 [0022] Book by U. Tietze and Ch. Schenk "Semiconductor Circuit Technology", Springer-Verlag, 9th edition on pages 572-573 [0022]

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben einer Gasentladungslampe (LA), bei dem wenigstens einer Heizwendel der Lampe elektrische Heizleistung zugeführt wird, wobei die Heizleistung ausgehend von einem durch eine Steuereinheit (1) getakteten Heizkreis erzeugt wird, wobei die Steuereinheit (1) auch bei konstanter Lichtleistung der Gasentladungslampe (LA) die Frequenz und/oder die Einschaltzeit (ton) bzw. das Tastverhältnis der Taktung des Heizkreises wobbelt, also unter Konstanthaltung des zeitlichen Mittelwerts zyklisch, vorzugsweise periodisch erhöht und verringert.Method for operating a gas discharge lamp (LA), in which at least one heating coil of the lamp is supplied with electric heating power, wherein the heating output is determined by a control unit (A) 1 ) clocked heating circuit is generated, wherein the control unit ( 1 ) Even with constant light output of the gas discharge lamp (LA) the frequency and / or the turn-on time (ton) or the duty cycle of the clocking of the heating circuit wobbles, so cyclically, preferably periodically increased and decreased while keeping constant the time average. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein primärseitiger Schalter des Heizkreises getaktet wird, und die Primärseite ausgehend von einer Spannung versorgt wird, die vor oder nach einem eine Wechselspannung für die Lampe erzeugenden Wechselrichter abgezweigt wird.The method of claim 1, wherein a primary-side switch of the heating circuit is clocked, and the primary side is supplied from a voltage which is branched before or after an AC voltage for the lamp-generating inverter. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Wobbelfrequenz und oder – amplitude abhängig von der Frequenz des Wechelrichters eingestellt wird, wobei der Wechselrichter von der Steuereinheit angesteuert wird.Method according to Claim 2, in which the sweep frequency and / or amplitude are set as a function of the frequency of the inverter, the inverter being controlled by the control unit. Verfahren nach einem der vorherstehenden Ansprüche, bei dem das Wobbeln der Frequenz des getakteten Heizkreises in einer Betriebsphase der Lampe vor dem Zünden und/oder nach dem Zünden durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the sweeping of the frequency of the clocked heating circuit is carried out in an operating phase of the lamp before the ignition and / or after the ignition. Verfahren nach einem der vorher stehenden Ansprüche, wobei das Wobbeln sowie Parameter des Wobbelns, insbesondere die Frequenz sowie die Amplitude, abhängig vom aktuellen Betriebszustand der Lampe erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the wobble and parameters of wobbling, in particular the frequency and the amplitude, depending on the current operating state of the lamp takes place. Verfahren nach einem der vorher stehenden Ansprüche, bei dem die durch das Wobbeln bewirkte Änderung der Taktfrequenz (f3) in Abhängigkeit von der Zeit etwa sinusartig erfolgt.Method according to one of the preceding claims, in which the change in the clock frequency (f3) brought about by the wobble occurs approximately sinusoidally as a function of time. Integrierte Schaltung, insbesondere ASIC oder Mikrokontroller, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.Integrated circuit, in particular ASIC or microcontroller, which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims. Betriebsgerät für eine Gasentladungslampe mit folgenden Merkmalen: einen getakteten Schalter (S3), der aus einer Gleichspannung eine Heizspannung erzeugt, einen Taktfrequenz-Generator (3), der dem Schalter (S3) Taktsignale einer vorbestimmten Taktfrequenz zuführt, und einen Wobbelfrequenz-Generator (4), der die Taktfrequenz und/oder die Einschaltzeit (ton) bzw. das Tastverhältnis des Taktfrequenz-Generators (3) zyklisch, vorzugsweise periodisch verändert.Operating device for a gas discharge lamp with the following features: a clocked switch (S3) which generates a heating voltage from a DC voltage, a clock frequency generator ( 3 ), which supplies clock signals of a predetermined clock frequency to the switch (S3), and a wobble frequency generator ( 4 ), the clock frequency and / or the on-time (ton) or the duty cycle of the clock frequency generator ( 3 ) cyclically, preferably changed periodically. Betriebsgerät nach Anspruch 8, bei dem der getaktete Schalter (S3) mit folgenden weiteren Elementen einen Sperrwandler bildet: einem Transformator (T) mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung (T1, T2), einem sekundärseitig angeordneten Gleichrichter (D1, D2) und einem sekundärseitig vorgesehenen Glättungskondensator (C3, C4), wobei der getaktete Schalter (S3) die Primärwicklung (T1) mit kontinuierlich wiederholten Unterbrechungen mit der Gleichspannung verbindet.Operating device according to claim 8, in which the clocked switch (S3) forms a flyback converter with the following further elements: a transformer (T) having a primary and a secondary winding (T1, T2), a secondary-side rectifier (D1, D2) and a secondary side smoothing capacitor (C3, C4), wherein the clocked switch (S3) connects the primary winding (T1) with the DC voltage with continuously repeated interruptions. Betriebsgerät nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Gasentladungslampe (LA) parallel zu einem Resonanzkondensator (C1) geschaltet ist, der zusammen mit einer Resonanzinduktivität (L1) einen Serienresonanzkreis bildet, bei dem Serienresonanzkreis eine Betriebswechselspannung zugeführt wird, deren Frequenz gleich der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises (C1, L1) ist oder in der Nähe derselben liegt, und bei dem die Wobbelfrequenz in Abhängigkeit von der Frequenz der Betriebswechselspannung verändert wird.Operating device according to claim 8 or 9, in which the gas discharge lamp (LA) is connected in parallel with a resonance capacitor (C1) which forms a series resonant circuit together with a resonance inductance (L1), in the series resonant circuit an operating alternating voltage is supplied whose frequency is equal to or near the resonance frequency of the series resonant circuit (C1, L1), and wherein the sweep frequency is varied depending on the frequency of the AC operating voltage. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Taktfrequenz (f3) sowohl in einer möglicherweise vorgesehenen Vorheizphase als auch – nach dem Zünden der Lampe (LA) – in der dann folgenden Betriebsphase gewobbelt wird.Operating device according to one of Claims 8 to 10, in which the clock frequency (f3) is swept both in a possibly provided preheating phase and - after the lamp (LA) has been fired - in the subsequent operating phase. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die durch das Wobbeln bewirkte Änderung der Taktfrequenz (f3) in Abhängigkeit von der Zeit etwa sinusartig erfolgt.Operating device according to one of Claims 8 to 11, in which the change in the clock frequency (f3) caused by the wobble is approximately sinusoidal as a function of time.

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