DE2912690A1 - Steuersystem fuer hochstrom-entladungslampen - Google Patents

Steuersystem fuer hochstrom-entladungslampen

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DE2912690A1
DE2912690A1 DE19792912690 DE2912690A DE2912690A1 DE 2912690 A1 DE2912690 A1 DE 2912690A1 DE 19792912690 DE19792912690 DE 19792912690 DE 2912690 A DE2912690 A DE 2912690A DE 2912690 A1 DE2912690 A1 DE 2912690A1
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lamp
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Nabil Kamel Takla
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Description

Die Erfindung betrifft Lampensteuerungsschaltungen für Hochstrom-Entladungslampen, wie etwa Quecksilberdampflampen, mit zwei Elektroden und keinem Heizfaden. Insbesondere betrifft die Erfindung programmierbare digitale Lampensteuerungssysteme.
Die einfachste Steuerschaltung für ein Beleuchtungssystem besteht wahrscheinlich aus einem Schalter, der sich in der Stromversorgungsleitung für das gesamte Beleuchtungssystem befindet. Ein Benutzer schaltet den Schalter ein, um eine volle Beleuchtung zu erhalten, und schaltet den Schalter aus, um die gesamte Beleuchtung zu löschen. Es ist jedoch oft wünschens-
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wert, eine einstellbare Steuerung des Beleuchtungssystems zu haben, um verschiedenen Verwendungszwecken, die verschiedene Beleuchtungsstufen erfordern, Rechnung zu tragen. Beispielsweise braucht eine Schulsporthalle nicht so viel Licht, wenn sie als Festsaal verwendet wird, als während einer sportlichen Veranstaltung. Darüber hinaus richtet sich seit einigen Jahren das Augenmerk immer mehr auf den Energieverbrauch von Systemen, die elektrische Leistung verbrauchen. Danach ist es immer mehr wünschenswert, die Beleuchtungsbedürfnisse mit einem minimalen Energieverbrauch zu befriedigen.
Eine Möglichkeit zur Verbesserung eines Beleuchtungssystems besteht darin, die Stromversorgung für jede Lampe in dem System unabhängig zu schalten, wodurch ein größeres Maß an Steuerung über die Beleuchtungsstufen hinweg auswählbar ist. Ein derartiges Steuerungssystem mag bei Anwendungsfällen ganz gut arbeiten, bei denen es sich um begrenzte Räume handelt, wie etwa bei einer relativ kleinen Fläche, die nur eine geringe Anzahl von Lampen erforderlich macht. Das individuelle Schalten ist jedoch dann nicht praktisch, wenn es auf größere Betriebs- oder Industrieanlagen angewendet werden soll. Das dafür erforderliche Extraverdrahten kann übermäßig teuer werden, und es wäre überdies unrealistisch, von Benutzern einer großen beleuchteten Fläche zu erwarten, daß sie die Möglichkeiten eines individuell geschalteten Lampensystems voll nutzen, da das dafür erforderliche zeitraubende manuelle Schalten schnell übermäßig lästig werden würde.
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Es wurden bereits Niederspannungs-Beleuchtungssteuerungssysteme entwickelt, die den Aufwand des Installierens einer Vielzahl von individuell geschalteten Lampeneinheiten vermindern und eine derartige Alternative für größere Anwendungsfäl-Ie praktikabler machen. Eine Niederspannungssteuerung verleiht jedoch einem Beleuchtungssystem lediglich einen begrenzten Grad von Flexibilität. Jede Beleuchtungseinheit muß entweder mit vollem Strom beaufschlagt oder abgeschaltet werden. Damit kann mit solchen Systemen keine Helligkeitsstufe gewählt werden, die zwischen diesen beiden Extremen liegt.
Um das Bedürfnis nach einem größeren Steuerungsbereich für ein Beleuchtungssystem zu befriedigen, wurden Abblendreglerschaltkreise bzw. Dimmer-Schaltkreise entwickelt. Dimmer-Schaltkreise für Glühlampensysteme und Leuchtstofflampensysteme sind dem Fachmann bekannt. Aber auch ein Dimmer-Schaltkreis zum Abblenden von Hochstrom-Gasentladungslampen ist aus den US-PS 3 816 794 und 3 894 265 bekannt. Diese Systeme ermöglichen die wahlweise Verminderung des Stroms durch eine Hochstrom-Entladungslampe, um ein Abblenden der Lampe ohne deren Beschädigung zu erreichen, und zwar durch Umlenken des Stromes um ein zugehöriges Vorschaltgerät, wodurch eine Verminderung des Lampenstroms für einen Teil des Halbzyklus des Spannungsversorgungszyklus erreicht wird.
Mit Hilfe des Dimmer-Systems kann ein Beleuchtungssystem viel besser an die zu erfüllenden besonderen Beleuchtungser-
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fordernisse angepaßt werden. Damit können durch genaues Einstellen der Lichtleistung auf das für eine akzeptierbare Beleuchtung erforderliche minimale Niveau Energieeinsparungen realisiert werden. Zusätzlich dazu kann mit einer Anzahl von Dimmer-Einheiten ein Beleuchtungssystem geschaffen werden, das eine optimale Leuchtintensität und ein gerichtetes Leuchtmuster für jeden Punkt innerhalb der beleuchteten Fläche liefert. Eine zusätzliche Flexibilität kann durch viele Dimmer-Steuerungen an entfernten Stellen erreicht werden. Ein derartiges System zur Verwendung bei Hochstrom-Gasentladungsbeleuchtungssystemen ist in der US-PS 823 710 beschrieben.
Aber selbst dann, wenn Dimmer-Steuerungen verwendet werden, ist der Bereich begrenzt, innerhalb dem ein Beleuchtungssystem auf sich ändernde Anforderungen einstellbar ist. Wenn die Größe des Systems sich beispielsweise erhöht, so wird eine praktische Grenze durch die Anzahl der verwendbaren Dimmer-Schaltkreise gesetzt. Wie bei einzelgeschalteten Leuchteinheiten wird eine wirkungsvolle Verwendung von individuell abgeblendeten Lampen in einem großen Umfang unpraktisch. Darüber hinaus kann das Erfordernis der manuellen Einstellung eines Beleuchtungssystems bei einer Großanwendung unbequem bzw. lästig werden.
Darüber hinaus können andere Steuerungsparameter in einem Beleuchtungssystem wünschenswert sein. Ein wirkungsvolleres System kann beispielsweise realisiert werden, wenn Tageslicht
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verfügbar ist, um eine Fläche während bestimmter Zeiten des Tages zu beleuchten. So könnte eine Vorrichtung, die auf Licht anspricht, wie etwa eine Photozelle, in das System eingebaut werden, um automatisch etwas oder das gesamte kunstliche Licht dann auszuschalten, wenn das natürliche Licht eine ausreichende Beleuchtung liefert. Viele andere nützliche automatische Eingänge können vorgesehen sein. Ein 24-Stunden-Zeitgeber könnte beispielsweise automatisch und zuverlässig die Beleuchtungsstufen zu Zeiten vermindern, in denen eine reguläre Beleuchtung normalerweise nicht erforderlich ist.
Die Möglichkeiten einer wirkungsvolleren und vielseitigeren Steuerung von elektrischen Systemen wurden in den vergangenen Jahren durch die Verfügbarkeit von relativ billigen digitalen elektronischen Bauteilen erweitert. Die moderne Technologie ermöglicht die Herstellung von Mikroprozessoren, die eine große Anzahl von logischen Gliedern aufweisen, jedoch nur einen geringen Platzbedarf haben. Derartige Vorrichtungen werden auch immer billiger. Ein Mikroprozessor kann mit einer Speichereinheit ausgestattet sein, um eine Vielzahl von Steueraufgaben auszuführen. Darüber hinaus können derartige digitale Vorrichtungen leicht und bequem erneut programmiert bzw. gelöscht werden, so daß sie an sich ändernde Bedingungen sehr gut anpaßbar sind. Eine Anwendung eines derartigen Mikroprozessors in einem Beleuchtungssteuerungssystem ist in einem Artikel von McGowan und Feiker unter dem Titel "A New Approach
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To Lighting System Control" in Journal of the Illuminating Engineering Society, Oktober 1976, Seite 38, beschrieben.
Demnach besteht eine wesentliche Aufgabe der Erfindung darin, ein programmierbares Dimmer-Steuerungssystem für Hochstrom-Entladungslampen zu schaffen, das leicht und wirtschaftlich eine gewünschte Anzahl von Lampen individuell automatisch steuern kann.
Eine v/eitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Dimmer-Steuerungssystem für ein Hochstrom-Entladungsbeleuchtungssystem zu schaffen, das leicht erneut programmierbar ist, um eine Anpassung an sich ändernde Erfordernisse bezüglich der beleuchteten Fläche zu ermöglichen. Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein programmierbares Dimmer-Steuerungssystem zu schaffen, das Eingänge für eine Vielzahl von Steuerquellen aufweist.
Eine weitere sehr wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein programmierbares Dimmer-Steuerungssystem für Hochstrom-Entladungslampen zu schaffen, bei dem die Gate-Source- Spannung für den Dimmer-Schaltkreis durch ein digitales logisches Glied gesteuert wird.
Demnach sieht die Erfindung ein Steuerungssystem für eine Hochstrom-Entladungslampe mit einem Dimmer-Schaltkreis vor,
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bei dem jede Lampe in Reihe mit einem Paar von Drosselelementen geschaltet ist, von denen eines elektrisch überbrückbar ist. Ein mit der Phase der Wechselstromquelle synchronisierter programmierbarer digitaler Mikroprozessor stellt die Überbrückungszeit ein, wodurch eine individuelle Steuerung der Helligkeit jeder Lampe erreicht wird. Der Mikroprozessor weist viele Steuereingänge auf. Unter Verwendung dieser Eingänge kann das System auf optimale Beleuchtungsbedingungen in jedem Punkt einer zu beleuchtenden Fläche programmiert werden, während die vom Beleuchtungssystem verbrauchte elektrische Energie minimisiert wird. Der Mikroprozessor kann leicht erneut programmiert werden, um sich ändernden Beleuchtungsanforderungen zu begegnen.
Das erfindungsgemäße Lampensteuerungssystem für ein Hochstrom-Gasentladungsbeleuchtungssystem weist ein mit der Lampe verbundenes Vorschaltgerät mit einem Drosselteil auf. Zum Überbrücken des Drosselteils des Vorschaltgeräts ist eine torgesteuerte Überbrückungseinrichtung vorgesehen. Ein Detektor stellt jeden Nulldurchgang der Ausgangsspannung der Wechsel-Stromspannungsquelle fest und synchronisiert einen Digitalprozessor, der der torgesteuerten Überbrückungseinrichtung ein phasenverzögertes Lampensteuerungssignal zuführt.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist der Digitalprozessor ein mit einem Nur-Lese-Speicher betriebsmäßig verbun-
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dener l>iikroprozessor. Der Speicher arbeitet mit den Steuereingängen des Mikroprozessors zusammen, so daß dieser für jede Lampe geeignete phasenverzögerte Lampensteuerungssignale berechnen kann.
Ein einzelner Digitalprozessor kann zur Steuerung einer Vielzahl von individuellen Lampen verwendet werden, und zwar über eine torgesteuerte Überbrückungsschaltung für jede Lampe.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerungssystems für eine Hochstrom-Gasentladungslampe;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Dimmer-Schaltkreises für eine Hochstrom-Entladungslampe, der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendbar ist, und
Fig. 3 ein Kurvendiagramm, das die Amplituden- und Phasenbeziehungen zwischen bestimmten Spannungen und Strömen in dem Dimmer-Schaltkreis nach Fig. 2 zeigt.
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Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind Hochstrom-Entladungslampen 10 über individuelle Dimmer- bzw. Abblendreglerschaltungen 14 mit einer Wechselstromversorgungsleitung 12 verbunden. Den Dimmer-Schaltungen 14 werden von einem Mikroprozessor 16 über einen Digitaltreiber 20 Steuersignale zugeführt, Der Mikroprozessor 16, der durch einen Nulldurchgangs-Detektor 18 auf die Phase der Wechselstromversorgungsleitung synchronisiert ist, sendet jeder Dimmer-Schaltung 14 ein synchronisiertes Steuersignal. Das richtige Dimmer-Signal für jede einzelne Dimmer-Schaltung wird entsprechend einem Programm ausgewählt, das in einem vorprogrammierten Nur-Lese-Speicher 22 vorgesehen ist, und zwar in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von Eingängen, wie etwa den Eingängen 24, 26 und 28.
Der Nur-Lese-Speicher 22 liefert dem Mikroprozessor ein vorgewähltes Programm, das diesen in die Lage versetzt, für jede Lampe die richtige Lichtstufe zu liefern, wenn eine gegebene Reihe von Bedingungen, wie sie durch ein oder mehrere Eingangssignale angezeigt werden, vorliegt. Der manuelle Übersteuerungseingang 24 ist vorzugsweise eine Tastatur- oder Konsoleingabe, die eine manuelle Auswahl von individuellen Lichtstufen für jede Lampe oder die Auswahl eines vorprogrammierten Beleuchtungssystems, wie beispielsweise ein Arbeitstag-Beleuchtungsmuster für ein Büro oder ein Nachtzeit-Beleuchtungsmuster für eine Reinigungskolonne, ermöglicht.
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Andere Eingänge, wie etwa die Eingänge 26 und 28, können für eine automatische Steuerung verwendet werden. Die Signale von diesen Eingängen können dazu verwendet werden, die Beleuchtungsstufe entsprechend einer speziellen Zeit des Tages oder der Woche oder entsprechend dem verfügbaren natürlichen Licht einzustellen, oder sie können auch als Eingänge für eine beliebige Anzahl anderer Steuerquellen dienen.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Steuersystems, wobei schematisch eine Nulldurchgangs-Detektorschaltung 18 dargestellt ist, die über einen Mikroprozessor mit einer Dimmer-Schaltung 14 verbunden ist. Dabei ist lediglich eine einzige Dimmer-Schaltung für eine Hochstrom-Entladungslampe dargestellt, wobei hinzuzufügen ist, daß für jede Lampe in dem Beleuchtungssystem eine solche Dimmer-Schaltung vorgesehen ist, was auch aus Fig. 1 zu ersehen ist. Ein Transformator 30 stuft die Stromversorgungsspannung herunter, die der Primärwicklung des Transformators 30 zugeführt wird. Die an der Sekundärseite des Transformators 30 anliegende heruntergestufte Spannung wird durch den Brückengleichrichter 32
einer Vollweggleichrichtung unterzogen. Die gleichgerichtete Spannung wird dann einem monostabilen Multivibrator 34 zugeführt, der einen Schmitt-Trigger-Eingang verwendet.
Als ein solcher Multivibrator kann beispielsweise der
Multivibrator von Texas Instruments mit der Nummer 74121 verv/endet werden. Die Werte der zeitbestimmenden Elemente Wider-
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stand 36 und Kondensator 38 werden in geeigneter Weise ausgewählt, um das Ausgangssignal des Multivibrators 34 auf eine entsprechende Impulsbreite einzustellen. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 34 wird über eine Leitung 40 einem Eingang des Mikroprozessors zugeführt. Unter Verwendung dieses Bezugs-Taktimpulses von der Stromversorgungsleitung liefert der Mikroprozessor ein phasenverzögertes Steuersignal, das den Lampenstrom für den gewünschten Helligkeitspegel einstellt.
Bezüglich der in Fig. 2 dargestellten Dimmer-Schaltung 14 ist eine Hochstrom-Entladungslampe 10 in Reihe mit zwei induktiven Vorschaltelementen 42 und 44 geschaltet, wobei die gesamte Serienschaltung mit den Stromversorgungsleitungen 46 und 48 verbunden ist. Für das Vorschaltelement 44 ist eine torgesteuerte Überbrückungseinrichtung in Form eines Triacs 50 vorgesehen. Die Gate-Source-Spannung für den Triac 50 wird dem Gate-Anschluß 52 des Triacs von der Sekundärwicklung des Transformators 54 zugeführt, wobei ein Nebenschlußwiderstand 56 zur Sekundärwicklung des Transformators 54 parallelgeschaltet ist.
Zwischen dem ersten und zweiten Hauptanschluß des Triacs 50 sind ein Kondensator 58 und ein Widerstand 60 in Serie geschaltet, die als sogenannte Snubber-Einrichtung dienen und ein falsches Einschalten des Triacs 50 aufgrund des sich ändernden dv/dt verhindern. Das Einschaltsignal für die Gate-Source-Spannung wird über den Widerstand 62 vom Mikroprozessor 16 der Primärwicklung des Transformators 54 zugeführt.
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Die Arbeitsweise der Dimmer-Schaltung ist am besten anhand von Fig. 3 zu verstehen, die die Phasenbeziehungen der Dimmer-Schaltung darstellt. Wenn der Triac 50 leitet, so wird ein vollständiges Überbrückungselement 42 bei einer maximalen Größe des durch die Lampe 10 fließenden Stroms erreicht, der als "Vollampenstrom" bezeichnet wird. Im umgekehrten Falle, wenn der Triac 50 nicht leitet, fließt ein minimaler Strom durch die Lampe 10, der als "Dimmerlampenstrom" bezeichnet wird. Die Kurven dieser beiden Ströme sind in Fig. 3 dargestellt. Dadurch, daß der Triac während eines Teils des Leistungszyklus fließen kann, kann der Strom durch die Lampe 10 und damit die Beleuchtung zwischen den Dimmerlampenstrom- und Vollampenstromwerten verändert werden. Ein derartiger Zwischenstromwert ist auch in Fig. 3 dargestellt. Daraus ist ersichtlieh, daß durch einfaches Steuern der Leitungsdauer des Triacs 50 auch die von der Lampe 10 gelieferte Beleuchtungsstufe gesteuert wird.
Der Triac 50 sollte nicht in den leitenden Zustand gebracht werden, bevor nicht sowohl der Strom durch als auch die Spannung an dem Element 42 die gleiche Polarität aufweisen. Wenn der Triac 50 in den leitenden Zustand gebracht wird, wenn die Spannung an und der Strom durch das Element 42 nicht die gleiche Polarität aufweisen, so tritt eine Erscheinung auf, die als Halbzyklusleitung bekannt ist. In einem solchen Fall blinkt die Lampe vom Dimmer- zum vollen Licht bei jedem HaIb-
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zyklus, was für das Auge einen irritierenden Stroboskop-Effekt darstellt und was auch für die Lampe schädlich ist.
Hinsichtlich der in Fig. 3 dargestellten Polaritätszyklen wird der Strom durch das Element 42 erst ab dem Punkt 64 positiv. Zu diesem Zeitpunkt ist die Drosselspannung bereits positiv. Am Punkt 65 wird die Drosselspannung negativ, obwohl der durch das induktive Element 42 fließende Strom immer noch positiv ist. Der Torbereich 68 für die Zeit, in der die Torspannung angelegt werden kann, wird damit als Zeitdauer bestimmt, die zwischen den Punkten 64 und 65 liegt.
Die Betriebsweise der Dimmer-Schaltung ist ähnlich der in der US-PS 3 894 265 beschriebenen. Es wird daher auf eine eingehendere Beschreibung der Betriebsweise dieser Dimmer-Schaltung verzichtet.
Es wird nun die Betriebsweise des Mikroprozessors 16 beschrieben. Zu jedem Zeitpunkt, an dem der Mikroprozessor von der Nulldurchgangs-Detektorschaltung einen Bezugstaktimpuls empfängt, läuft ein Interrupt- bzw. Unterbrechungsprogramm ab. In Verbindung mit den von den verschiedenen Eingängen des Mikroprozessors erhaltenen Daten liefert der Nur-Lese-Speicher eine Programmfolge, die es dem Mikroprozessor ermöglicht, ein geeignetes Dimmer-Signal zu berechnen. Der Mikroprozessor liefert dann dem Triac 50 ein Gate-Source-Spannungssignal, was
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dadurch in ausreichender Weise phasenverzögert ist, um den geeigneten Strompegel für die Hochstrom-Entladungslampe 10 zu liefern. Auf diese Weise steuert der Mikroprozessor den Helligkeitspegel, bei dem die Lampe arbeitet.
Der im Rahmen der Erfindung verwendete Mikroprozessor kann irgendein geeignetes verfügbares Standardmodell sein. Beispielsweise weist eine Ausführungsform der Erfindung das für Schulung und Einarbeitung an Mikroprozessoren verwendete System von Motorola MEK6800D2 mit der Mikroprozessoreinheit MC6800 auf. Ein Musterprogramm, das bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wurde, ist in Tabelle I aufgelistet. Dieses Programm setzt die Datenleitungen so, daß sie als Ausgangsleitungen dienen, macht den Mikroprozessor betriebsbereit für eine Unterbrechung und initialisiert die Mikroprozessor-Register.
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LDA A
FF
STA A
80
06
LDA A
07
STA A
80
07
LDS
00
FF
LDX
00
00
01
CLI
NOP
NOP
BRA
FC
Tabelle I
IM-I
EXT Bewirkt, daß die Datenleitung auf der B-Seite als Ausgänge wirkt.
IMM Gibt die Unterbrechung frei, durch einen Übergang von einem niedrigen auf einen hohen Pegel auf der Unterbrechungssteuerleitung.
EXT
IMM Setzt den Stapelspeicher-Pointer.
IMM Löscht die Indexregister.
Löscht die Unterbrechungsmarkierung. Wartet auf die Unterbrechung.
Das Programm in Tabelle I wird in Verbindung mit dem Unterbrechungsdienstprogramm verwendet, das in Tabelle II dargestellt ist. Das Unterbrechungsprogramm verzögert das Torsignal um einen vorbestimmten Zeitschritt bezüglich des Nulldurchgangs der Netzversorgungsspannung, steuert die Impulsbreite des Torsignals und macht den Mikroprozessor betriebsbereit für eine weitere Unterbrechung.
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Tabelle II
CLR A DIR
STA A
FC DIR
STA A
FD EXT
LDA B
80
06 IHM
LDA B
EF DIR
AKD B
F9
00 EXT
STA B
F9 DIR
STA A
FE IMM
LDA A
32 DIR
STA A
FF
RTI
32 INX DIR
CPX
bo REL
BNE
Fb IMM
LDA A
FF EXT
STA A
80
06 EXT
INC
00
B2
Löscht die Indexregister.
Löscht die Unterbrechungsmarke der PIA-Steuerregister.
Löscht die Unterbrechungsmaske des CCR.
Vergleicht das Indexregister mit der Speicherstelle bo.
Setzt die Ausgangsleitungen auf der B-Seite.
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LDA A IMM
05 Bestimmt die Impulsbreite des
Torsignals.
SUB A DIR
b2
BNE
F7
CLR A
STA A DIR
b2
STA A EXT Löscht die Ausgangsleitungen auf
der B-Seite. 80
06
NOP
NOP Wartet auf eine Unterbrechung.
BRA
FC
Ein Mikroprozessor ist eine besonders vorteilhafte Hinzufügung zu einem Beleuchtungssteuersystem. Ein einzelner Mikroprozessor ist in der Lage, eine große Anzahl von Lampen individuell zu steuern, und es kann daher ein einzelnes Mikroprozessorsystem, wie es hier beschrieben wird, dazu verwendet werden, das gesamte Beleuchtungssystem für eine große Fläche zu steuern oder gar die Beleuchtungssysteme einer ganzen Hauses. Wenn darüber hinaus ein derartiges System einmal installiert ist, so können irgendwelche Änderungen, die durch sich ändernde Beleuchtungserfordernisse notwendig werden, sehr leicht vorgenommen werden. Um die Steuerfolge zu verändern, wird ein Nur-Lese-Speicher programmiert, um die neuen Forderungen zu erfüllen, und der neu programmierte Nur-Lese-Speicher ersetzt einfach die Speichereinheit, die vorher in dem System installiert war. Auf diese Weise können beliebige Änderungen,
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auch umfangreiche, leicht in dem Beleuchtungssystem vorgenommen werden. So veraltet beispielsweise bei einem Umbau des Gebäudes ein derartiges Beleuchtungssystem nicht durch den Umbau. Ein einmal installiertes System bleibt stets anpassungsfähig gegenüber sich ändernden Beleuchtungserfordernissen, während mit der Energie sehr sparsam umgegangen wird und damit Betriebskosten eingespart werden.
Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsformen sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung.
So können beispielsweise anstelle der beschriebenen einzigen Kulldurchgangs-Detektorschaltung eine beliebige Anzahl anderer Schaltungen verwendet werden, die in der Lage sind, einen Bezugstaktimpuls von der Wechselstromversorgungsleitung zu liefern. Beispielsweise kann eine Phasenregelschleife (PLL) auf die Leitungsfrequenz eingerastet und zur Erzeugung der Taktimpulse verwendet werden.
Es ist hier auch anzumerken, daß viele weitere Eingänge beim Mikroprozessor 16 vorgesehen werden können, um die gewünschte Steuerung der Beleuchtung in einer bestimmten Situation zu erhalten. Beispielsweise müssen in manchen Gebieten Benutzer von elektrischer Energie eine Strafe bezahlen, wenn mehr Elektrizität verbraucht wird als zugelassen. In einem
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derartigen Fall sollte der Mikroprozessor so programmiert werden, daß er den elektrischen Verbrauch beobachtet und automatisch die Beleuchtungsstufen herabsetzt, wenn der Verbrauch die strafbare Menge erreicht.
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2r
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Claims (21)

Patentansprüche
1. Steuersystem für eine Hochstrom-Entladungslampe mit einem mit der Lampe verbundenen Vorschaltgerät und einem Drosselanteil des Vorschaltgeräts, gekennzeichnet durch eine torgesteuerte Überbrückungseinrichtung (50) zum Überbrücken des Drosselanteils, einen Detektor (18), der jeden Nulldurchgang der mit der Lampe verbundenen Wechselstromversorgungsquelle feststellt, und einen durch den Detektor (18) synchronisierten Digitalprozessor (16), der der torgesteuerten Überbrückungseinrichtung ein phasenverzögertes Lampensteuerungssignal zuführt.
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- 1 -
BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG, 4 030 448 (BLZ 200800 00) · POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 · TELEGRAMM: SPECHTZIES
2. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die torgesteuerte Überbrückungseinrichtung einen Triac (50) aufweist, dessen Gate-Anschluß (52) das phasenverzögerte Lampensteuerungssignal zugeführt wird.
3. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor (18) einen monostabilen Multivibrator (34) in Form eines Schmitt-Triggers aufweist.
4. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Digitalprozessor einen programmierbaren Mikroprozessor (16) aufweist.
5. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Mikroprozessor mit einem Nur-Lese-Speicher (ROM) verbunden ist, der eine Folge von Programminstruktionen für den Mikroprozessor liefert.
6. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Mikroprozessor durch Austauschen des Nur-Lese-Speichers erneut programmierbar ist.
7. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Mikroprozessor das
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Lampensteuerungssignal in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Steuerungseingängen einstellt.
8 . Lampensteuerungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß einer der Steuerungseingange eine manuelle Sicherung gegen Übersteuerung aufweist.
9. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß einer der Steuerungseingänge eine lichtempfindliche Vorrichtung aufweist.
10. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 7» dadurch
gekennzeichnet, daß einer der Steuerungseingänge einen Tageszeitgeber aufweist.
11. Steuärsystem für eine Hochstrom-Entladungsbeleuchtung mit einer Vielzahl von Lampen, einem mit jeder Lampe verbundenen Vorschaltgerät, das jeweils einen Drosselanteil aufweist, gekennzeichnet durch eine torgesteuerte Überbrückungseinrichtung zum Überbrücken des jeweiligen Drosselanteils, einen Detektor, der jeden Nulldurchgang der mit der Lampe verbundenen Wechselstromquelle feststellt, und einen durch den Detektor synchronisierten Digitalprozessor, der der torgesteuerten Überbrückungseinrichtung ein phasenverzögertes Lampensteuerungssignal zuführt.
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12. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Digitalprozessor jeder torgesteuerten Überbrückungseinrichtung ein unabhängiges veränderbares Steuersignal zuführt.
13. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß jede torgesteuerte Überbrückungseinrichtung einen Triac aufweist, dessen Gate-Anschluß das phasenverzögerte Lampensteuerungssignal zugeführt wird.
14. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor einen monostabilen Multivibrator in Form eines Schmitt-Triggers aufweist.
15. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Digitalprozessor einen programmierbaren Mikroprozessor aufweist.
16. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Mikroprozessor mit einem Nur-Lese-Speicher verbunden ist, der dem Mikroprozessor eine Folge von Programminstruktionen zuführt.
90984^0867
17. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Mikroprozessor durch Austauschen des Nur-Lese-Speichers erneut programmierbar ist.
^8. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor das Lampensteuerungssignal in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Steuerungseingängen einstellt.
19. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß einer der Steuerungseingänge eine manuelle Sicherung gegen Übersteuerung aufweist.
20. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß einer der Steuerungseingänge eine lichtempfindliche Vorrichtung aufweist.
21. Lampensteuerungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerungseingänge einen Tageszeitgeber aufweist.
909840^088?
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