EP2278716B1 - Drive circuit for a light source, having an adaptive A/D converter - Google Patents

Drive circuit for a light source, having an adaptive A/D converter Download PDF

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EP2278716B1
EP2278716B1 EP10183818.3A EP10183818A EP2278716B1 EP 2278716 B1 EP2278716 B1 EP 2278716B1 EP 10183818 A EP10183818 A EP 10183818A EP 2278716 B1 EP2278716 B1 EP 2278716B1
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EP
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analog
digital converter
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operating
operating parameter
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Stefan Zudrell-Koch
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Tridonic GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling

Definitions

  • D denotes the current through the inverter.
  • analog control signals can be supplied from outside.
  • predefined combinations of scanning speed / resolution or value combinations of other characteristics of the analogue / digital converter 17 may be provided so that the central control unit 15 determines the appropriate combination of scanning speed / resolution of the A / D depending on the type of operating parameter signal currently being applied and selected 17 can select.
  • control / regulation unit 12 may have a programming interface 22 by means of which the contents of the memory 21 can be written on wirelessly and / or by wire.
  • an interface control circuit 27 is provided.
  • the analog component of an operating device in particular the number of reference voltages, can be reduced.
  • the adaptive analog / digital converter according to the present invention may possibly be the only analog component of the circuit provided for operating the lighting means.
  • this analog / digital converter can of course be provided, for example, for the functions "Power On” or “Reset”, but not for the actual operation of the lamps play no role.

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, wie beispielsweise ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) für Gasentladungslampen, wobei das Betriebsgerät eine Regel- und/oder Steuereinheit aufweist, der analoge, im Gerät selbst abgegriffene Betriebsparametersignale wie beispielsweise Lampenstrom und/oder Lampenspannung sowie extern zugeführte Steuersignale zuführbar sind, wobei die Signale durch einen Analog/Digital-Wandler zur Weiterverarbeitung aufbereitet (umgesetzt) werden.The present invention relates to an operating device for lighting means, such as an electronic ballast (ECG) for gas discharge lamps, wherein the operating device has a control and / or control unit, the analog, tapped in the device itself operating parameter signals such as lamp current and / or lamp voltage and externally supplied control signals can be supplied, wherein the signals are processed by an analog / digital converter for further processing (implemented).

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Regel- und/oder Steuereinheit zur Verwendung in einem derartigen Betriebsgerät, auf ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Betriebsgeräts für Leuchtmittel sowie auf ein Computersoftware-Programmprodukt zur Implementierung derartiger Verfahren.The invention further relates to a control and / or control unit for use in such a control gear, to a method of operating such a lighting control gear and to a computer software program product for implementing such methods.

Insbesondere im Bereich elektronischer Vorschaltgeräte (EVGs) für Gasentladungslampen (Niederdruck- und Hochdrucklampen), aber auch im Bereich anderer Betriebsgeräte für Leuchtmittel (Leuchtdioden, Halogenlampen etc.) wird eine fortschreitende Digitalisierung und entsprechend zur Verringerung des analogen Anteils der Bauelemente in einem derartigen Betriebsgerät angestrebt. Der Grund dafür sind die Vorteile digitaler Schaltungen bezüglich einer robusteren und definierten Steuerung sowie einer einfachen Umsetzung vom Entwurf hin zur Implementierung. Weiterhin können derartige Digitalschaltungen Software-Simulationen nahezu mit 100 % Zuverlässigkeit vorab getestet werden. Erst wenn ein solcher Softwaretest erfolgreich ist, wird dann die Schaltung mit einem entsprechenden Kostenaufwand beispielsweise in einem ASIC implementiert. Einmal aufgefundene schaltungstechnische Lösungen auf diesem Bereich können auch leicht auf nächstfolgende Chipgenerationen übertragen werden.Particularly in the field of electronic ballasts (ECGs) for gas discharge lamps (low-pressure and high-pressure lamps), but also in the field of other control gear for lamps (LEDs, halogen lamps, etc.), a progressive digitization and, accordingly, to reduce the analog component of the components in such a control gear is sought , The reason for this is the advantages of digital circuits in terms of a more robust and defined control as well as a simple implementation from design to implementation. Furthermore, such digital circuits software simulations can be pre-tested with almost 100% reliability. Only when such a software test is successful, then the Circuit with a corresponding cost, for example, implemented in an ASIC. Once discovered circuitry solutions in this area can also be easily transferred to subsequent chip generations.

Ein großer Bestandteil an analogen Bauteilen besteht zur Zeit noch im Bereich von elektronischen Vorschaltgeräten im Bereich der Analog/Digital-Wandler (ADC), denen ja jeweils eine analoge Referenzspannung zugeführt werden muß.A large component of analog components is currently still in the field of electronic ballasts in the field of analog / digital converter (ADC), which in each case an analog reference voltage must be supplied.

Aus der EP 1 155 598 A1 ist bereits ein Vorschaltgerät mit einem digitalen Lampensignalprozessor zur Betriebssteuerung und Fehlererkennung des Vorschaltgeräts bekannt. Dabei wird in Fig. 2 vorgeschlagen, daß ein und derselbe Analog/Digital-Wandler (Bezugszeichen 23 in Fig. 2) wahlweise ein den Lampenstrom bzw. die Lampenspannung wiedergebendes Analogsignal umsetzen und dem digitalen Signalprozessor zuführen kann.From the EP 1 155 598 A1 Already a ballast with a digital lamp signal processor for operation control and fault detection of the ballast is known. It is suggested in Fig. 2 that one and the same analog / digital converter (reference numeral 23 in Fig. 2) optionally implement a lamp current or the lamp voltage reproducing analog signal and the digital signal processor can supply.

Die WO 2004/030218 A1 schlägt vor, daß eine digitale Steuereinheit zwei Regelungspfade aufweist, die jeweils einen A/D-Wandler aufweisen. Dabei weist eine der beiden Wandler eine wesentlich höhere Abtastgeschwindigkeit und eine geringere Auflösung auf als der andere. Somit ist der eine für eine schnelle Reaktion geeignet, während der andere für sich langsam auf verändernde Signale geeignet ist. Diese beiden A/D-Wandler können somit einen kostspieligen und energieverzehrenden Hochgeschwindigkeit-/hochauflösenden A/D-Wandler ersetzen.The WO 2004/030218 A1 Proposes that a digital control unit has two control paths, each having an A / D converter. In this case, one of the two converters has a much higher scanning speed and a lower resolution than the other. Thus, one is suitable for a fast response, while the other is slowly suitable for changing signals. These two A / D converters can thus replace a costly and energy-consuming high-speed / high-resolution A / D converter.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen A/D-Wandler zur Verwendung in einem Betriebsgerät für Leuchtmittel noch effektiver einzusetzen.It is an object of the present invention to more effectively use an A / D converter for use in a lighting apparatus.

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.This object is achieved by the features of the independent claims. The dependent claims further form the central idea of the invention in a particularly advantageous manner.

Die Erfindung setzt dabei an der Stelle an, daß durch eine besonders effektive Ausnutzung eines A/D-Wandlers die Anzahl der Analogbauteile sowie der notwendigen analogen Referenzspannungen verwendet werden kann. Die Erfindung zielt dabei insbesondere auf eine Verringerung der notwendigen Anzahl derjenigen A/D-Wandler, die für die Auswertung von intern abgegriffenen Betriebsparametern und/oder extern zugeführten analogen Steuersignalen wie bspw. Dimmwerten notwendig sind. Außerhalb dieses Bereichs kann auch ein erfindungsgemäßes Gerät selbstverständlich weitere Komparatoren ("1 Bit-A/D-Wandler) oder A/D-Wandler aufweisen.The invention is based on the point that the number of analog components and the necessary analog reference voltages can be used by a particularly effective use of an A / D converter. The invention aims in particular at a reduction of the necessary number of those A / D converters, which are necessary for the evaluation of internally tapped operating parameters and / or externally supplied analog control signals such as dimming. Outside this range, a device according to the invention may of course also comprise further comparators ("1-bit A / D converter) or A / D converter.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere ein elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen vorgeschlagen. Das Betriebsgerät weist dabei eine Regel- und/oder Steuereinheit auf, der Betriebsparametersignale (einschliesslich zugeführter analoger Steuersignale) zuführbar sind, die durch einen Analog/Digital-Wandler umgesetzt werden. Dabei ist (im Betrieb) wenigstens eine Eigenschaft des Analog/Digital-Wandlers zur Anpassung an die Betriebsparametersignale, die gerade umgesetzt werden sollen, einstellbar.According to a first aspect of the present invention, an operating device for lighting means, in particular an electronic ballast for gas discharge lamps is proposed. The operating device in this case has a control and / or control unit, the operating parameter signals (including supplied analog control signals) can be supplied, which are implemented by an analog / digital converter. At least one characteristic of the analog / digital converter for adaptation to the operating parameter signals which are currently to be converted is (in operation) adjustable.

Dem Analog/Digital-Wandler können eingangsseitig wenigstens zwei unterschiedliche analoge Betriebsparametersignale im Zeitmultiplex-Verfahren zugeführt werde. Der Analog/Digital-Wandler kann dabei zur Anpassung auf diese analogen Betriebsparametersignale einstellbar sein.At least two different analog operating parameter signals can be fed to the analog / digital converter on the input side in the time-division multiplex method. The analog / digital converter can be adjustable for adaptation to these analog operating parameter signals.

Insbesondere kann der Analog/Digital-Wandler hinsichtlich Abtastgeschwindigkeit ("Sampling Rate") und/oder Auflösung einstellbar sein.In particular, the analog / digital converter may be adjustable in terms of sampling rate and / or resolution.

Insbesondere können vorab definierte unterschiedliche Kombinationen an Abtastgeschwindigkeit/Auflösung des Analog/Digital-Wandlers (ADC) auswählbar sein.In particular, predefined different combinations of scanning speed / resolution of the analog / digital converter (ADC) can be selected.

Die Einstellung des Analog/Digital-Wandlers kann durch die Regel- und/oder Steuereinheit erfolgen, die gegebenenfalls auch die Ansteuerung des eingangsseitigen Zeitmultiplex-Betriebs des Analog/Digital-Wandlers übernehmen kann.The setting of the analog / digital converter can be carried out by the control and / or control unit, which can possibly also take over the control of the input-side time division multiplex operation of the analog / digital converter.

Insbesondere kann ein einziger Analog/Digital-Wandler für die Verarbeitung sämtlicher Betriebsparametersignale und/oder extern zugeführten Steuersignalen des Betriebsgerät vorgesehen sein.In particular, a single analog / digital converter can be provided for the processing of all operating parameter signals and / or externally supplied control signals of the operating device.

Die Regel- und/oder Steuereinheit kann funktionell mit einem Speicher verbunden sein, in dem Steuerdaten abgelegt sind.The control and / or control unit may be functionally connected to a memory in which control data are stored.

Das Betriebsgerät kann eine Schnittstelle zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Programmierung aufweisen.The operating device may have an interface for wireless and / or wired programming.

Im übrigen ist der Aspekt, daß ein einziger Analog/Digital-Wandler für die Verarbeitung sämtlicher Betriebsparametersignale des Betriebsgeräts zuständig ist, unabhängig von der Einstellbarkeit des Analog/DigitalWandlers zu betrachten.Moreover, the aspect that a single analog-to-digital converter is responsible for processing all operating parameter signals of the operating device is independent of the adjustability of the analog-to-digital converter.

Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr bezugnehmend auf die einzige Figur der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.

Die Figur
zeigt dabei einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Betriebsgeräts für eine Leuchtmittellast.
Further features, advantages and characteristics of the present invention will now be explained in more detail with reference to the single figure of the attached drawings.
The figure
shows a schematic structure of a control gear according to the invention for a lamp load.

Wie in der Figur dargestellt kann das erfindungsgemäße Betriebsmittel für Leuchtmittel bspw. ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) mit einem eingangsseitigen HF-Filter und Gleichrichter 1 sein. In an sich bekannter Weise kann die gefilterte, gleichgerichtete eingangsseitige Spannung dann durch einen Hochsetzsteller aufweisend einen steuerbaren Schalter 2 sowie eine Diode 3 auf eine im Vergleich zur eingangsseitigen Spannung höhere DC-Busspannung 4 umgesetzt werden. Das Ein-/Ausschaltverhalten des steuerbaren Schalters 2, der beispielsweise ein MOSFET sein kann, wird durch ein Steuersignal 23 von einer Regel-/Steuereinheit 12 angesteuert, die weiter unten im Detail erläutert werden wird.As shown in the figure, the device according to the invention for lighting means, for example, an electronic ballast (ECG) with an input-side RF filter and rectifier 1 be. In a manner known per se, the filtered rectified input-side voltage can then be converted by a step-up converter having a controllable switch 2 and a diode 3 to a higher DC bus voltage 4 compared to the input-side voltage. The on / off behavior of the controllable switch 2, which may be a MOSFET, for example, is controlled by a control signal 23 from a control / control unit 12, which will be explained in detail below.

Zur Glättung der Busspannung 4 ist üblicherweise ein Speicherkondensator 11 vorgesehen. Die an diesem Speicherkondensator 11 anliegende geglättete Busspannung wird von einem Wechselrichter mit zwei ansteuerbaren Schaltern 5, 6 auf eine hochfrequente Wechselspannung umgesetzt. Die hochfrequente Wechselspannung wird dabei am Mittenpunkt 7 des Wechselrichters, d.h. am Verbindungspunkt zwischen der beiden Schaltern 5, 6 abgegriffen, die wie gesagt abwechselnd getaktet werden und dazu von der Regel-/Steuereineheit 12 mit entsprechend getakteten Ansteuersignalen 24 bzw. 25 versorgt werden.For smoothing the bus voltage 4, a storage capacitor 11 is usually provided. The voltage applied to this storage capacitor 11 smoothed bus voltage is converted by an inverter with two controllable switches 5, 6 to a high-frequency AC voltage. The high-frequency alternating voltage is thereby at the middle point 7 of the inverter, i. tapped at the connection point between the two switches 5, 6, which are said to be alternately clocked and to be supplied by the control / control unit 12 with correspondingly clocked control signals 24 and 25 respectively.

Die beiden Schalter 5, 6 bilden also eine Halbbrückenschaltung. Die an dem Mittenabgriff des Wechselrichters 5, 6 entstehende hochfrequente Wechselspannung wird dann einem Lastkreis aufweisend eine Serienschaltung aus einem Induktivität 8 und einem Kondensator 9 zugeführt, wobei dieser Serienresonanzschaltung das Leuchtmittel, wie beispielsweise die Gasentladungslampe 10, parallel geschaltet ist.The two switches 5, 6 thus form a half-bridge circuit. The at the center tap of the inverter 5, 6 resulting high-frequency AC voltage is then supplied to a load circuit comprising a series circuit of an inductor 8 and a capacitor 9, said series resonant circuit, the lighting means, such as the gas discharge lamp 10, is connected in parallel.

Wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt können bei einem derartigen Vorschaltgerät analoge Betriebsparametersignale an einer Vielzahl an Punkten abgegriffen werden. Diese Punkte sind in der Figur mit A bis H gekennzeichnet. Diese Punkte stellen nichtbeschränkende Beispiele dar. Weiterhin müssen in einer erfindungsgemässen Schaltung natürlich auch nicht alle potentiell möglichen Betriebsparametersignale vorliegen.As is known per se from the prior art, in such a ballast analog operating parameter signals can be tapped at a multiplicity of points. These points are marked A through H in the figure. These points represent non-limiting examples. Furthermore, of course, not all potentially possible operating parameter signals must be present in a circuit according to the invention.

Mit A ist dabei die Stromaufnahme bei eingeschaltetem Schalter 2 des Hochsetzstellers gekennzeichnet.With A while the power consumption is marked with the switch 2 of the boost converter.

Mit B ist die Busspannung (Zwischenkreisspannung) bezeichnet.B denotes the bus voltage (intermediate circuit voltage).

Mit C ist die gleichgerichtete und gefilterte eingangsseitige Netzspannung bezeichnet.C denotes the rectified and filtered input-side mains voltage.

Mit D ist der Strom durch den Wechselrichter bezeichnet.D denotes the current through the inverter.

Mit E ist die Mittelpunktspannung an den Wechselrichter bezeichnet.E denotes the midpoint voltage to the inverter.

Mit F ist der Strom durch die Leuchtmittel (Gasentladungslampe) gekennzeichnet.F indicates the current through the lamps (gas discharge lamp).

Mit G ist die Spannung an dem Leuchtmittel (Lampenspannung) bezeichnet.G denotes the voltage at the lamp (lamp voltage).

Mit H ist als ein Beispiel für ein extern zugeführtes Steuersignal das Signal an dem Schnittstelleneingang 22 bezeichnet.H denotes the signal at the interface input 22 as an example of an externally supplied control signal.

Weiterhin können alternativ oder zusätzlich analoge Steuersignale von Aussen zuführbar sein.Furthermore, alternatively or additionally, analog control signals can be supplied from outside.

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden wenigstens zwei unterschiedliche der oben angeführten Betriebsparametersignale und/oder Steuersignale eingangsseitig 26 der Regel- und/oder Steuereinheit 12 zugeführt. In der Regel- und/oder Steuereinheit 12 ist ein Zeitmultiplexbaustein vorgesehen, der abhängig von einem Steuersignal 14 einer zentralen Steuereinheit 15 innerhalb der Regel- und/oder Steureinheit 12 dasjenige analoge Betriebsparametersignal S1 ... SN auswählt, das einem Analog/Digital-Wandler 17 zugeführt werden soll.According to the present invention, at least two different of the above-mentioned operating parameter signals and / or control signals are supplied on the input side to the control and / or control unit 12. In the control and / or control unit 12, a time-division multiplex module is provided which, depending on a control signal 14 of a central control unit 15 within the control and / or control unit 12, selects that analog operating parameter signal S 1... S N which corresponds to an analog / digital signal. Transducer 17 is to be supplied.

Der Analog/Digital-Wandler 17 setzt das gerade von dem Zeitmultiplexbaustein 13 angewählte analoge Betriebsparametersignal in ein digitales Signal 19 um und führt dieses der zentralen Steuereinheit 15 zu. Diese zentrale Steuereinheit 15 kann dann die nunmehr digital vorliegenden Betriebsparametersignale bspw. mittels eines Regelalgorithmus verarbeiten und abhängig von der Verarbeitung der digitalisierten Betriebsparametersignale die entsprechend berechneten Steuersignale 23, 24 und 25 ausgeben.The analog / digital converter 17 converts the analog operating parameter signal currently selected by the time multiplex module 13 into a digital signal 19 and supplies this to the central control unit 15. This central control unit 15 can then process the now digitally present operating parameter signals, for example by means of a control algorithm, and output the correspondingly calculated control signals 23, 24 and 25 as a function of the processing of the digitized operating parameter signals.

Wie aus der Figur schematisch ersichtlich weist die erfindungsgemäße Schaltung zur Umsetzung der zurückgeführten Betriebsparametersignale des elektronischen Vorschaltgeräts nur noch einen einzigen Analog/Digital-Wandler 17 auf, so daß dementsprechend auch nur eine einzige analoge Referenzspannung 18 für diesen Analog/Digital-Wandler 17 vorgesehen sein muß.As can be seen schematically from the figure, the circuit according to the invention for the implementation of the recirculated operating parameter signals of the electronic ballast only has a single one Analog / digital converter 17, so that accordingly only a single analog reference voltage 18 must be provided for this analog / digital converter 17.

Die zentrale Steuereinheit 15 kann darüber hinaus noch dazu vorgesehen sein, mittels eines Ansteuersignals 16 wenigstens eine Eigenschaft des Analog/Digital-Wandlers 17 einzustellen (Englisch "Performance Scaling"). Es liegt also ein adaptiver Analog/Digital-Wandler 17 vor. Die einzustellende Eigenschaft kann beispielsweise die Abtastgeschwindigkeit, die Reihenfolge der Abtastung und/oder die Auflösung des Analog/Digital-Wandlers 17 sein.The central control unit 15 may also be provided to adjust by means of a drive signal 16 at least one property of the analog / digital converter 17 (English "Performance Scaling"). Thus, there is an adaptive analog / digital converter 17. The property to be set may be, for example, the scanning speed, the order of scanning and / or the resolution of the analog / digital converter 17.

Allgemein erfolgt also eine von dem Betriebszustand der Leuchte abhängige Abtastung der zurückgeführten analogen Betriebsparametersignale.In general, therefore, a sampling of the returned analog operating parameter signals is dependent on the operating state of the luminaire.

Als Analog/Digital-Wandler kann insbesondere ein sogenannter Nachführ-Wandler (Engl. "Tracking ADC") verwendet werden, der durch Erhöhen bzw. Erniedrigen eines digitalen Zählers den aktuellen Zählerstand einem anliegenden Analogsignal nachführt, indem der aktuelle Zählerstand wieder in ein analoges Signal umgesetzt, das mit dem eingangseitig anliegenden Analogsignal verglichen wird. Der Zählerstand wird dann abhängig von dem Vorzeichen des Vergleichergebnis erhöht bzw. erniedrigt.In particular, a so-called tracking converter (Engl. "Tracking ADC") can be used as an analog / digital converter, which by increasing or decreasing a digital counter, the current counter reading an analog signal adjacent tracks by the current count again in an analog signal implemented, which is compared with the input side analog signal. The count is then increased or decreased depending on the sign of the comparison result.

Derartige Tracking-ADCs sind grundsätzlich bekannt und für weitere Details wird auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.Such tracking ADCs are generally known and reference is made to the relevant literature for further details.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mittels des Ansteuersignals 16 der Messablauf des Analog/DigitalWandlers 17 veränderbar ist. Bspw. kann der Messablauf dahingehend einstellbar sein, dass innerhalb einer laufenden Messung eine andere, kurzzeitige Messung durchgeführt wird, um danach wieder die erstgenannte Messung wieder fortzuführen und abzuschliessen. Bspw. kann eine konstante DC-Spannung mit hoher Genauigkeit und niedriger Geschwindigkeit gemessen werden, wobei in diese Messing, d.h. die A/D-Umwandlung und die Filterung, eine andere, schnelle Messung eingeschoben werden kann. Gleichzeitig mit der Veränderung des Messablaufs können natürlich auch andere Eigenschaften des Analog/DigitalWandlers 17 eingestellt werden, insbesondere die Abtastgeschwindigkeit und/oder die Auflösung.Furthermore, it can be provided that by means of the drive signal 16, the measurement sequence of the analog / digital converter 17 is variable. For example. the measurement process can be adjusted to that within a ongoing measurement another, short-term measurement is performed in order then again to continue the former measurement and complete. For example. For example, a constant DC voltage can be measured with high accuracy and low speed, with this brass, ie the A / D conversion and the filtering, another, rapid measurement can be inserted. Of course, other characteristics of the analog / digital converter 17 can also be set simultaneously with the change of the measuring sequence, in particular the scanning speed and / or the resolution.

Diese Einstellung der Eigenschaften des A/D-Wandlers 17 durch das Steuersignal 16 von der zentralen Steuereinheit 15 kann insbesondere von der Art des gerade ebenfalls durch die zentrale Steuereinheit 15 über den Zeitmultiplexbaustein 13 ausgewählten analogen Betriebsparametersignals ausgewählt werden. Handelt es sich bei diesem anliegenden Betriebsparametersignal um ein sich verhältnismäßig langsam veränderndes Signal, wie beispielsweise die Zwischenkreisspannung (Busspannung) 4, so kann die Steuereinheit 15 zur Energieeinsparung den A/D-Wandler 17 auf eine niedrigere Abtastgeschwindigkeit einstellen.This adjustment of the properties of the A / D converter 17 by the control signal 16 from the central control unit 15 can be selected, in particular, from the type of analog operating parameter signal currently also selected by the central control unit 15 via the time-division multiplex module 13. If this applied operating parameter signal is a relatively slowly changing signal, such as, for example, the intermediate circuit voltage (bus voltage) 4, the control unit 15 can set the A / D converter 17 to a lower sampling rate in order to save energy.

Anders sieht es natürlich aus, wenn gerade beispielsweise der Strom A durch den Schalter 2 des Hochsetzschalters erfaßt wird, der sich sehr schnell verändern kann, so daß dementsprechend die Steuereinheit 15 bei der Auswahl dieses Betriebsparametersignals den Analog/Digital-Wandler 17 auf eine hohe Abtastrate (Abtastgeschwindigkeit) einstellen wird.The situation is different, of course, if, for example, the current A is detected by the switch 2 of the Hochsetzschalters, which can change very quickly, so that accordingly the control unit 15 in the selection of this operating parameter signal the analog / digital converter 17 to a high sampling rate (Scan speed).

Das Ansteuerverhalten der zentralen Steuereinheit 15 kann dabei durch Daten in einem Speicher 21 vorgegeben sein.The control behavior of the central control unit 15 can be predetermined by data in a memory 21.

Insbesondere können vorab definierte Kombinationen an Abtastgeschwindigkeit/Auflösung oder Wertekombinationen anderer Eigenschaften des Analog/Digital-Wandlers 17 vorgesehen werden, so daß die zentrale Steuereinheit 15 abhängig von der Art des gerade anliegenden und ausgewählten Betriebsparametersignals die geeignete Kombination an Abtastgeschwindigkeit/Auflösung des A/D-Wandlers 17 auswählen kann.In particular, predefined combinations of scanning speed / resolution or value combinations of other characteristics of the analogue / digital converter 17 may be provided so that the central control unit 15 determines the appropriate combination of scanning speed / resolution of the A / D depending on the type of operating parameter signal currently being applied and selected 17 can select.

Im übrigen kann die Einstellung der Eigenschaften des Analog/Digital-Wandlers 17 auch abhängig vom aktuellen Betriebszustand des Betriebsgeräts und/oder der Leuchtmittel erfolgen. Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf Elektronische Vorschaltgeräte (EVGs) für Gasentladungslampen können die Eigenschaften bspw. für die unterschiedlichen Zustände

  • Zünden,
  • Vorheizen
  • Lampenbetrieb, und
  • verschieden Dimmlevel
gewählt werden. Das Ansteuersignal 16 für den Analog/Digital-Wandler 17 kann in diesem Fall ein Signal sein, das den aktuellen Betriebszustand wiedergibt bzw. einen zukünftigen Betriebszustand, auf den der Analog/Digital-Wandler 17 vorab bereits eingestellt werden soll.Moreover, the setting of the properties of the analog / digital converter 17 can also be done depending on the current operating state of the operating device and / or the lighting means. When applying the present invention to electronic ballasts (ECGs) for gas discharge lamps, the properties can, for example, for the different states
  • Ignite,
  • preheat
  • Lamp operation, and
  • different dimming levels
to get voted. In this case, the drive signal 16 for the analog / digital converter 17 can be a signal which reproduces the current operating state or a future operating state, to which the analog / digital converter 17 is to be already set in advance.

Erfindungsgemäß kann insbesondere auch vorgesehen sein, daß die Steuer-/Regeleinheit 12 eine Programmierschnittstelle 22 aufweist, mittels der der Inhalt des Speichers 21 drahtlos und/oder drahtgebunden beschreibbar ist. Dazu ist eine Schnittstellen-Steuerschaltung 27 vorgesehen.According to the invention, provision may in particular also be made for the control / regulation unit 12 to have a programming interface 22 by means of which the contents of the memory 21 can be written on wirelessly and / or by wire. For this purpose, an interface control circuit 27 is provided.

Im übrigen kann die Schnittstelle 22 auch als digitaler oder analoger Signaleingang ausgebildet sein, über den bspw. Dimmingsignale oder andere Steuerbefehle ("Zünden" etc.) übermittelbar sind. Falls an dieser Stelle eine analoges Signal anliegen sollte, kann es im übrigen auch dem Analog/Digital-Wandler 17 eingangsseitig zugeführt werden. Insofern stellt auch dieses analoge bspw. von einem Bus her übermittelte Signal ein Betriebsparametersignal im Sinne der vorliegenden Erfindung dar.Moreover, the interface 22 may be formed as a digital or analog signal input via the For example, dimming signals or other control commands ("ignition", etc.) can be transmitted. If an analog signal should be present at this point, it can also be supplied to the input / output side of the analog / digital converter 17. In this respect, this analogue, for example, signal transmitted by a bus also constitutes an operating parameter signal in the sense of the present invention.

Somit können unter Umständen auch noch nach Abschluß der Hardwarefertigung durch unterschiedliche Programmierung des Speichers 21 verschiedene Verhaltensweisen der Steuer-/Regeleinheit 12 ausgewählt werden.Thus, 21 different behaviors of the control / regulating unit 12 may be selected under certain circumstances even after completion of the hardware production by different programming of the memory 21.

Der gesamte mit Bezugszeichen 12 bezeichnete Block der Regel-/Steuereinheit kann im übrigen als "Embedded System" als ASIC oder als IC ausgeführt sein.The entire block of the control / control unit denoted by reference numeral 12 can otherwise be embodied as an "embedded system" as an ASIC or as an IC.

Dadurch daß nur ein einziger Analog/Digital-Wandler die Verarbeitung sämtlicher im Betriebsgerät beim eigentlichen Betrieb der zugeordneten Leuchtmittel anfallenden analogen Betriebsparametersignale vorgesehen ist, ist dementsprechend auch nur ein Analogteil und ein Taktgenerator ("System Clock") 20 notwendig.The fact that only a single analog / digital converter, the processing of all the operating device in the actual operation of the associated light source resulting analog operating parameter signals is provided, accordingly, only one analog part and a clock generator ("System Clock") 20 is necessary.

Erfindungsgemäss kann somit der Analoganteil eines Betriebsgeräts, insbesondere die Anzahl der Referenzspannungen verringert werden. Der adaptive Analog/Digital-Wandler gemäss der vorliegenden Erfindung kann ggf. der einzige zum Betrieb der Leuchtmittel vorgesehen Analog-Baustein der Schaltung sein. Neben diesem Analog/Digital-Wandler könne natürlich noch weitere bspw. für die Funktionen "Power On" oder "Reset" vorgesehen sein, die aber für den eigentlichen Betrieb der Leuchtmittel kein Rolle spielen.Thus, according to the invention, the analog component of an operating device, in particular the number of reference voltages, can be reduced. The adaptive analog / digital converter according to the present invention may possibly be the only analog component of the circuit provided for operating the lighting means. In addition to this analog / digital converter can of course be provided, for example, for the functions "Power On" or "Reset", but not for the actual operation of the lamps play no role.

Claims (29)

  1. An operating device for lamps, in particular, an electronic ballast unit for gas discharge lamps,
    having a regulating- and/or control unit (15), to which operating parameter signals can be supplied, which are converted by an analog/digital converter (17),
    characterized in
    that during the operation of the operating device depending on an operating state of the operating device the time multiplex-measuring procedure of the analog/digital converter (17) can be set for the adjustment to the type of operating parameter signal; wherein
    the analog/digital converter (17) can be set in respect at least to the scanning speed1; wherein the time multiplex operation includes the fact that a current measurement for an operating parameter signal can be interrupted with a certain scanning speed, in order to carry out a measurement of another operating parameter signal with another scanning speed2.
  2. An operating device according to Claim 1,
    characterized in
    that the analog/digital converter (17) can be switched over in the meantime to the conversion of another signal during an ongoing conversion of a first signal.
  3. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the analog/digital converter (17) converts at least two different operating parameter signals and/or control signals in the time multiplex procedure and can be set for the adjustment to these operating parameter signals.
  4. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the analog/digital converter (17) can be set with respect to the scanning speed and resolution.
  5. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that different combinations of scanning speed and resolution of the analog/digital converter (17) defined in advance can be selected.
  6. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the scanning sequence of the analog/digital converter (17) can be set depending on the operating state.
  7. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the setting of the analog/digital converter (17) occurs by means of the regulating- and/or control unit (15).
  8. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the setting of the analog/digital converter (17) occurs during operation.
  9. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the activation of the time multiplex operation of the analog/digital converter (17) occurs by means of the regulating- and/or control unit.
  10. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that a single analog/digital converter (17) is provided for the processing of all operating parameter signals of the operating device.
  11. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the regulating- and/or control unit (15) is connected functionally with a memory (21), in which control data are filed.
  12. An operating device according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that it has a wireless or wired interface (22) for programming the regulating- and/or control unit (15).
  13. An operating device for lamps according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the regulating- and/or control unit (15) is supplied with at least two different analog operating parameter signals and/or control signals, which are converted by time multiplex by the same analog/digital converter (17), wherein a single analog/digital converter (17) is provided for the processing of all operating parameter signals and/or control signals in the operating device,
    the analog/digital converter (17) can be set with respect at least to the scanning speed3; wherein the time multiplex operation includes the fact that a current measurement can be interrupted for one operating parameter signal with a certain scanning speed, in order to carry out a measurement of another operating parameter signal with another scanning speed4.
  14. An operating device for lamps according to one of the preceding claims,
    characterized in
    that the regulating- and/or control unit (15) is in particular an ASIC or an IC, which is designed through programming and/or hard wiring for the operating device.
  15. A method for the operation of an operating device for lamps, in particular, an electronic ballast unit for gas discharge lamps,
    having a regulating- and/or control unit (15), to which analog operating parameter signals and/or external control signals are supplied, which are converted by an analog/digital converter (17),
    characterized in
    that the scanning of the returned operating parameter signals and/or control signals with respect at least to one property depends on the current state of the
    lamp and on an operating state of the operating device; wherein
    the analog/digital converter (17) is set with respect to at least the scanning speed; and
    the operation includes the fact that a current measurement for an operating parameter signal with a certain scanning speed can be interrupted, in order to carry out a measurement of another operating parameter signal with another scanning speed5.
  16. A method according to Claim 15,
    wherein at least one property and/or the measuring procedure of the analog/digital converter (17) is set to adjust to the different operating parameter signals and/or control signals.
  17. A method according to Claim 15 or 16,
    characterized in
    that the setting of the analog/digital converter (17) takes place depending on the current operating state of the operating device and/or the lamp.
  18. A method according to one of Claims 15 to 17,
    characterized in
    that the analog/digital converter (17) converts at least two different operating parameter signals and is set for the adjustment to these operating parameter signals.
  19. A method according to one of Claims 15 to 18,
    characterized in
    that the analog/digital converter (17) is set with respect to the scanning speed and resolution.
  20. A method according to Claim 19,
    characterized in
    that the scanning sequence of the analog/digital converter (17) takes place depending on the operating state.
  21. A method according to one of Claims 15 to 20,
    characterized in
    that fixed combinations of scanning speed and resolution of the analog/digital converter (17) are defined in advance and then are selected during operation.
  22. A method according to one of Claims 15 to 21,
    characterized in
    that the setting of the analog/digital converter (17) takes place by means of the regulating- and/or control unit (15).
  23. A method according to one of Claims 15 to 22,
    characterized in
    that the setting of the analog/digital converter (17) occurs during ongoing operation.
  24. A method according to one of Claims 15 to 23,
    characterized in
    that the activation of the time multiplex operation of the analog/digital converter (17) takes place by means of the regulating- and/or control unit (15).
  25. A method according to one of Claims 15 to 24,
    characterized in
    that a single analog/digital converter (17) processes all of the operating parameter signals of the operating device.
  26. A method according to one of Claims 15 to 25,
    characterized in
    that the regulating- and/or control unit (15) accesses the memory, in which the control data are filed.
  27. A method according to one of Claims 15 to 26,
    characterized in
    that the regulating- and/or control unit (15) is programmed via a wireless or wired interface (22).
  28. A method according to Claim 15,
    characterized in
    that the scanning depends on a future operating state6.
  29. A computer software program product,
    characterized in
    that it supports a method according to one of Claims 15 to 25, if it runs on a calculating device or is implemented by hard wiring.
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