DE4025939C2 - Schaltungsanordnung für das Starten und die Helligkeitssteuerung einer Leuchtstofflampe im Betrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für das Star­ ten und die Helligkeitssteuerung einer Leuchtstofflampe im Betrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Durch die DE 30 25 249 A1 ist eine gattungsgemäße Schal­ tungsanordnung offenbart. Parallel zur Entladungsstrecke der Leuchtstofflampe liegt bei dieser Schaltungsanordnung ein Ne­ benschlußzweig, der ein steuerbares elektrisches Ventil in Gestalt einer Triac aufweist. Eine der Elektroden der Leucht­ stofflampe ist über einen Strommeßwiderstand geerdet. Ein Nulldurchgang des Lampenstromes erzeugt an diesem Strommeßwi­ derstand einen bestimmten Spannungsabfall, der in einem Im­ pulsgeber die Erzeugung eines kurzen Nulldurchgangmeldesigna­ les bewirkt. Mit dem Impulsgeber steht ein Steuerimpulsgeber in Wirkverbindung, der die Zündimpulse an die Elektroden der Leuchtstofflampe legt. Da vor Inbetriebnahme ein Lampenstrom an dem Strommeßwiderstand noch keinen Spannungsabfall verur­ sacht, so daß die Schaltung noch nicht arbeitet, erfolgt eine Beaufschlagung mit den Impulsgeber erregenden Signalen durch einen Zündimpulsgenerator.

Durch die DE-OS 21 15 293 ist ein Bimetallschalter für Leuchtstofflampen bekannt, der parallel zu den Lampenelektro­ den angeordnet ist und als Starter wirkt.

Die DE 36 13 876 A1 offenbart eine elektronische Startvor­ richtung zum Vorheizen und Zünden von mit Netzwechselspannung betriebenen Leuchtstofflampen. Ein Zündstromkreis weist neben den Elektroden der Leuchtstofflampe eine Induktivität und einen steuerbaren Halbleiterschalter auf, der als Elektronik­ schalter mit reiner Zeitvorgabe wirkt.

Bei den bekannten Schaltungsanordnungen nach DE 33 27 189 A1 und CH-PS 595 036 führen Netzspannungsschwankungen und Netz­ frequenzschwankungen zu unerwünschten Helligkeitsschwankungen der Leuchtstofflampe. Diese machen sich insbesondere dann be­ merkbar, wenn die Wiederholungsrate der Schwankungen zwischen 0 und etwa 50/s liegt. Solche Helligkeitsschwankungen sind insbesondere in Fluggastzellen unangenehm. Außerdem treten Helligkeitsschwankungen auch durch verbrauchte Leucht­ stofflampen auf. Diese flackern ständig, da die Startversuche nicht zum Zünden führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die unerwünschte, sichtbare Helligkeitsschwankungen beim Startvorgang der Leuchtstofflampe vermeidet.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schaltungsanord­ nung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Pa­ tentanspruches gelöst.

Dadurch ist erreicht daß sich Schwankungen der Spannung und/oder der Frequenz des Netzes nicht auf die Beleuchtung auswirken können. Dies ist insbesondere bei Flugzeugen wich­ tig, da dort in bestimmten Situationen solche Schwankungen auftreten können und die Fluggäste nicht durch Helligkeits­ schwankungen der Beleuchtung beunruhigt werden sollen.

Um Helligkeitsschwankungen zu vermeiden, die auf dem Flackern verbrauchter Leuchtstofflampen beruhen, ist bei der Schal­ tungsanordnung ein Schalter zum Abschalten der Leucht­ stofflampe und eine Steuerschaltung vorgesehen, die die Zünd­ versuche und das Leuchten der Leuchtstofflampe überwacht und die nach einer gewissen Anzahl von Zündversuchen, oder nach einer bestimmten Zeit nach dem ersten Zündversuch, den Schal­ ter öffnet, wenn die Leuchtstofflampe nach diesen Zündversu­ chen nicht gezündet hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schaltung einer Leuchtstofflampe mit Hel­ ligkeitssteuerung,

Fig. 2 eine weitere Schaltung einer Leuchtstofflampe mit Helligkeitssteuerung,

Fig. 3 ein Stromdiagramm,

Fig. 4 eine Schaltung einer Leuchtstofflampe zur Ver­ meidung des Flackerns.

Eine Leuchtstofflampe (1) weist eine Leuchtstoffröhre (2) mit zwei Lampenelektroden (3, 4) auf. Die Lampenelektroden (3, 4) sind über ein passives oder aktives Vorschaltgerät (5) an eine Wechselspannungsquelle (6), insbesondere ein Flugzeug- Bordnetz, angeschlossen. Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist das Vorschaltgerät (5) eine Drossel. Es kann alternativ auch eine verstellbare Drossel sein.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2 und 4 sind die der Wechselspannungsquelle (6) abgewandten Pole der Lampenelektroden (3, 4) über einen Schalter (7) miteinander verbunden. Dieser ist von einer Steuerschaltung (8) steuer­ bar.

Mittels der Steuerschaltung (8) ist eine Helligkeitssteuerung der Leuchtstofflampe (1) (Dimmbetrieb) in an sich bekannter Weise möglich. Die Steuerschaltung (8) weist hierfür einen Phasenschieber (9) auf. Sie öffnet beispielsweise in jeder Halbwelle der Netzwechselspannung den Schalter (7) gegenüber dem Nulldurchgang mehr oder weniger phasenverschoben. Durch das Öffnen des Schalters (7) entsteht ein Zündimpuls, der die Leuchtstoffröhre (2) zündet.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm des durch das Vorschaltgerät (5) fließenden Stromes. Die Schaltzeitpunkte, zu denen der Schalter (7) geschaltet wird, sind mit t1 bzw. t2 bezeichnet. Zu den Zeitpunkten t1 wird der Schalter (7) geöffnet. Die Schaltzeitpunkte t1 sind also die Zündzeitpunkte. Zu den Zeitpunkten t2 wird der Schalter (7) geschlossen. Die Schalt­ zeitpunkte t2 sind also die Löschzeitpunkte. Die Lampenhel­ ligkeit hängt von der Strom-Zeitfläche zwischen den Schalt­ punkten t1 und t2 ab. Die Helligkeitssteuerung bzw. Hellig­ keitsregelung kann dementsprechend durch ein Verschieben der Zündzeitpunkte t1 und/oder ein Verschieben der Löschzeit­ punkte t2 vorgenommen werden (vgl. Fig. 3).

An die Steuerschaltung (8) ist ein Meßglied (10) angeschlos­ sen. Dieses erfaßt Abweichungen der Netzfrequenz und/oder der Netzspannung und verschiebt dementsprechend die Schaltzeit­ punkte t1 oder t2 der Steuerschaltung (8). Dadurch werden störende Helligkeitsschwankungen ausgeglichen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind für die Lampen­ elektroden (3, 4) zusätzlich Heizschaltungen (11, 12) vorgese­ hen, die unter Umgehung des Vorschaltgerätes (5) an die Wechselspannungsquelle (6) angeschlossen sind.

Das Meßglied (10) ist beispielsweise ein Strommesser, der den durch das Vorschaltgerät (5) fließenden Strom mißt. Da die Lampenhelligkeit von der Strom-Zeitfläche zwischen den Schaltzeitpunkten t1 und t2 abhängt und die Steuerschaltung (8) diese erzeugt, kann eine Nachsteuerung der Helligkeit er­ folgen. Abweichungen der Netzfrequenz und/oder der Netzspan­ nung führen zu einer Änderung des durch das Vorschaltgerät (5) fließenden Stromes, was an sich zu einer Änderung der Helligkeit führen würde. Durch die Verschiebung der Schalt­ zeitpunkte t1 und/oder t2 läßt sich dieser Effekt ausregeln.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein zusätzlicher Schalter (14) vorgesehen, mit dem sich flackernde, also ver­ brauchte Leuchtstofflampen abschalten lassen. Der Schalter (14) wird von der Steuerschaltung (8) geschaltet.

Das von einem Strommesser gebildete Meßglied (10) mißt nach jedem Öffnen des Schalters (7), also nach dem Zündimpuls, den Strom. Fließt ein Strom, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß die Leuchtstofflampe (1) gezündet ist. Der Schalter (14) bleibt geschlossen. Fließt dagegen kein Strom, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß der Zündimpuls nicht zum Zünden der Leuchtstofflampe (1) geführt hat. Erfolgt nach einem oder mehreren Zündimpulsen kein Zünden der Leuchtstofflampe (1), dann öffnet die Steuerschaltung (8) den Schalter (14), wo­ durch die Leuchtstofflampe (1) zwangsweise abgeschaltet wird.

Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch eine Kombina­ tion eines oder mehrerer Merkmale der beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele. So ist es beispielsweise möglich, die Maß­ nahme nach Fig. 4 bei den Schaltungen nach den Fig. 1 oder 2 einzusetzen. Es ist dann nur ein einziges Strommeß­ glied (10) nötig.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung für das Starten und die Helligkeitsrege­ lung einer Leuchtstofflampe (1) im Betrieb an einem Wechsel­ stromnetz, beispielsweise einem Flugzeug-Bordnetz, mit einer der Leuchtstofflampe (1) vorgeschalteten Drossel (5), einem im Eingangsstromkreis vorgesehenen Meßglied (10) und einem Schalter (7), der zwischen zwei Lampenelektroden liegt und mittels einer Steuerschaltung (8) in phasenverschobenen Schaltzeitpunkten periodisch schaltbar ist, wobei das Meß­ glied (10) ein Strommesser ist, der die Stromgröße erfaßt und im Betrieb zum Ausgleich von sichtbaren Helligkeitsschwankun­ gen die Schaltzeitpunkte der Steuerschaltung (8) verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Startvorgang die Steuerschaltung (8) die Zündversu­ che und das Leuchten der Leuchtstofflampe (1) überwacht und einen in einer Netzzuleitung angeordneten Schalter (14) öff­ net, wenn die Leuchtstofflampe (1) nach einer gewissen Anzahl von Zündversuchen oder einer bestimmten Zeit nach dem ersten Zündversuch nicht gezündet hat.