von Gasentladungslampen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsgerät und ein Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Gasentladungslampe. Insbesondere sind das Betriebsgerät und das Verfahren dazu geeignet, in dem Betriebsgerät Messungen (Erfassung elektrischer, thermischer oder optischer Grössen) mit deutlich verringerten

Störeinflüssen von Betriebsparametern der

Gasentladungslampe durchzuführen . Es sind aus dem Stand der Technik Gasentladungslampen bekannt, die basierend auf Messungen ihrer Betriebsparameter geregelt werden. Außerdem ist zum Beispiel aus der WO 01/76325 (EP 126901 Bl) bekannt, solche Gasentladungslampen sowohl bei niedrigen Dimmpegeln (geringer Leuchtstärke) als auch vor dem Zünden zu beheizen. Dafür wird ein Gesamtström aus Lampenstrom und Heizstrom als ein Rückführsignal gemessen und zur Regelung der Lampe verwendet. Da bei niedrigen Dimmpegeln weniger Strom durch die Wendeln einer Gasentladungslampe fließt, sinkt die Temperatur der Wendeln deutlich ab. Die Temperatur kann sogar bis unter die Emissionstemperatur der Elektroden der Gasentladungslampe sinken, die nötig ist um noch ausreichend Elektronen freizusetzen. Dies zieht eine ungleichmäßige Lichtabstrahlung der Gasentladungslampe nach sich. Um die Temperatur bzw. den Strom durch die Gasentladungslampe ausreichend hoch, vorzugsweise konstant, zu halten, wurde deshalb vorgeschlagen den zusätzlichen Heizstrom zuzuführen und basierend auf dem Gesamtstrom die Gasentladungslampe zu regeln.

Zum Dimmen einer Gasentladungslampe werden üblicherweise durch eine Steuereinheit eines Lampenvorschaltgeräts die Amplitude und/oder die Frequenz der Ausgangsspannung eines Leistungswandlers, insbesondere eines Wechselrichters, verändert, der die Gasentladungslampe mit WechselSpannung versorgt. Es ist ferner bekannt, dass eine Heizschaltung für wenigstens eine Wendel der Gasentladungslampe durch eine Steuereinheit mit einer Frequenz betrieben wird, die von der Frequenz des Leistungswandlers verschieden ist . Zum Beispiel wird in der oben genannten WO 01/76325 ein Heizstrom durch periodisches Ein- und Ausschalten der Heizschaltung mit einer Frequenz eingestellt, die der doppelten Frequenz des Leistungswandlers entspricht. Weiterhin ist bekannt, einen getakteten Transformator, vorzugsweise einen Flyback-Konverter, für die Energiezufuhr der Heizschaltung der Gasentladungslampe zu verwenden. Ein solcher Flyback-Konverter kann typischerweise mit der halben Frequenz der Frequenz des Leistungswandlers arbeiten.

Wenn die jeweiligen Taktungen (Frequenzen) der verschiedenen Lastkreise, beispielsweise des

Leistungswandlers und der Heizschaltung, wie oben beschrieben unterschiedlich sind, kommt es zu einer gegenseitigen Beeinflussung und Störeinflüssen. Diese Störeinflüsse wirken z.B. über parasitäre Kapazitäten des Lampenvorschaltgeräts und bedingen ein verfälschtes Messsignal zum Regeln der Gasentladungslampe oder der Heizschaltung. Zur Messung von Betriebsparametern der Gasentladungslampe ist es nämlich notwendig das Messsignal einige Takte lang zu erfassen, wodurch es nahezu unmöglich wird eine Messung durchzuführen, ohne ein Störpotential durch die unterschiedlichen Taktungen der verschiedenen Lastkreise auf den Messsignalen zu erhalten. Wird ein solches Messsignal verfälscht erfasst, so wird auch die darauf basierende Regelgröße falsch eingestellt werden. Dies zieht eine ungleichmäßige Lichtausstrahlung der Gasentladungslampe nach sich. Deshalb stellt sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe den Stand der Technik in Bezug auf die oben genannten Nachteile zu verbessern. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Betriebsgerät und ein Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungslampe bereitzustellen, das deren Lichtabstrahlung gleichmäßiger macht. Weiterhin ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Messung von Betriebsparametern der Lampe zu ermöglichen, wobei Störeinflüsse auf dem Messsignal größtenteils unterdrückt sind. Insbesondere sollen dadurch Gasentladungslampen, die über einen Leistungswandler betrieben werden, durch eine Heizschaltung auch im Dimmbetrieb besser auf einer vorzugsweise gleichmäßigen Temperatur gehalten werden können. Die vorliegende Erfindung wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst . Die abhängigen Patentansprüche bilden den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiter.

Ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät für wenigstens eine Gasentladungslampe weist auf: wenigstens einen durch eine Steuereinheit getakteten Leistungswandler, insbesondere einen Wechselrichter, und eine von der Steuereinheit getaktete Heizschaltung für wenigstens eine Wendel der Gasentladungslampe, wobei der Steuereinheit wenigstens ein Messsignal zurückgeführt ist, das vorzugsweise als Istwertsignal für eine Regelung des Betriebs der Gasentladungslampe und/oder der Heizschaltung verwendet wird, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, auch in Betriebszuständen, in denen sowohl die Heizschaltung wie auch der Leistungswandler getaktet sind, die Auswertung des Messsignals nur in zeitlichen Phasen durchzuführen, in denen die Steuereinheit die Taktung von wenigstens einem von Heizschaltung und Leistungswandler gezielt vorzugsweise für mehr als einen Takt pausiert.

„Gasentladungslampe" steht als Beispiel für ein Leuchtmittel. Andere Beispiel sind LEDs, OLEDs, Halogenlampen sowie beliebige Kombinationen aller genannter Leuchtmittel (bspw. LED(s) mit

Gasentladungslampe (n) ) .

„Getaktete Heizschaltung" ist dabei nur als ein Beispiel für eine weitere, nicht unmittelbar der Leistungsversorgung dienende getaktete Schaltung neben dem Wechselrichter zu verstehen.

„Heizleistung" steht nur als ein Beispiel für die Leistung, die durch die weitere, nicht unmittelbar der Leistungsversorgung dienende getaktete Schaltung übertragen wird.

„Wechselrichter" steht nur als ein Beispiel für eine der LeistungsVersorgung dienende getaktete Schaltung.

Die Erfindung kann im Weiteren auch auf andere getaktete Schaltungen angewendet werden bspw. für eine Kombination von getakteter Niedervoltversorgung und einem Schaltregler zu Speisung eines Leuchtmittels. Ein anderes Beispiel wäre eine getaktete Batterieladeschaltung als Teil eine Notlichbetriebsgerates in Kombination mit einem Schaltregler zu Speisung eines Leuchtmittels.

Trotz Pausieren des getakteten Schalters der Heizschaltung kann die Taktung derart erfolgen, dass die mittlere übertragene Heizleistung oder Heizenergie den gleichen Wert hat wie bei einem Betrieb mit Taktung ohne Pausen.

Dadurch, dass nur in den zeitlichen Phasen ein Messsignal ausgewertet wird, in denen entweder die Taktung der Heizschaltung oder die Taktung des Leistungswandlers pausiert ist, kann eine zuverlässige Messung mit deutlich verringertem Störpotential auf dem entsprechenden Signal durchgeführt werden. Dadurch kann die Steuereinheit die Regelung der Gasentladungslampe und/oder der Heizschaltung präziser durchführen, wodurch beispielsweise eine gleichmäßigere Lichtabstrahlung der Lampe erzielt werden kann.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, die Taktung der Heizschaltung der Taktung des Leistungswandlers anzupassen, und die Taktanzahl in den zeitlichen Phasen, in denen die Taktung von wenigstens einem von Heizschaltung und Leistungswandler pausiert ist, so einzustellen wird, dass die Gesamtanzahl der Takte unverändert bleibt .

Allein durch die Anpassung der Taktung der Heizschaltung und der Taktung des Leistungswandlers werden die Störeinflüsse schon merklich reduziert. Diese sind nämlich bei ungleichmäßig getakteten Lastkreisen besonders ausgeprägt. Zudem kann eine zeitliche Phase mit pausierter Taktung gewährleistet werden, in der eine präzise Auswertung des Messsignals stattfinden kann. Zur Anpassung wird vorzugsweise die Taktung mit der niedrigen Frequenz der Taktung mit der höheren Frequenz angepasst . Dann können die Pausen der angepassten Taktung so eingestellt werden, dass die Gesamtanzahl der Takte unverändert bleibt. Dadurch wiederum wird gewährleistet, dass die Leistung bzw. Energie, die von der Heizschaltung oder dem Leistungswandler aufgenommen wird, gleich bleibt. Zum Beispiel für den Fall, dass eine Heizschaltung mit der halben Frequenz eines Leistungswandlers arbeitet, wird die Frequenz der Heizschaltung zur Frequenzanpassung verdoppelt, wodurch sich auch die Anzahl der Takte verdoppelt. Durch das Pausieren der Taktung der Heizschaltung für eine entsprechende Anzahl von Takten kann die Gesamtanzahl der Takte aber gleich gehalten werden. Die der Heizschaltung letztendlich zugeführte Energiemenge bleibt daher unberührt .

Vorzugsweise ist Steuereinheit dazu ausgelegt, die zeitlichen Phasen, in denen die Taktung von wenigstens einem von Heizschaltung und Leistungswandler pausiert ist, und die zeitlichen Phasen, in denen sowohl die Heizschaltung als auch der Leistungswandler getaktet sind, mit gleicher Taktanzahl einzustellen.

Da eine typische Heizschaltung, z.B. realisiert durch einen Flyback-Konverter, wie oben beschrieben mit der halben Frequenz des Leistungswandlers arbeitet, wird somit die Frequenz angepasst und die Energiezufuhr gleich gehalten. Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, die Taktanzahl während der zeitlichen Phasen, in denen die Steuereinheit die Taktung von wenigstens einem von Heizschaltung und Leistungswandler pausiert, basierend auf dem wenigstens einen zurückgeführten Messsignal einzustellen.

Verschiedene Messsignale können für ihre Auswertung eine unterschiedliche Anzahl von Takten benötigen, damit sich ein stabiles und zuverlässiges Messergebnis einstellt. Die zeitlichen Phasen, in denen eine der Taktungen pausiert ist, sollten deshalb vorzugsweise ausreichend lang für die Durchführung der Messung sein. Vorzugsweise sind der Steuereinheit mehrere Messsignale zurückgeführt, und die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, basierend auf wenigstens einem auszuwertenden Messignal zu bestimmen, ob sie die Taktung des Leistungswandlers oder der Heizschaltung pausiert.

Je nach Art der Regelung wenigstens einen Gasentladungslampe und/oder der Heizschaltung, bzw. je nach dem welches Messsignal dafür notwendig ist, kann entweder der Leistungswandler oder die Heizschaltung pausiert werden, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Alternativ können auch beide Schaltungen pausiert werden, oder es kann abwechselnd die Heizschaltung und danach der Leistungswandler pausiert werden .

^" Vorzugweise ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, im Dimmbetrieb der Gasentladungslampe die Taktung der Heizschaltung zu pausieren und während die Taktung der Heizschaltung pausiert ist, den Strom durch die Gasentladungslampe und/oder die Heizschaltung als Messsignal zu erfassen.

Insbesondere im Dimmbetrieb der Gasentladungslampe muss die Heizschaltung geregelt werden, um die Temperatur der Wendeln der Gasentladungslampe auch bei niedrigen Dimmpegeln ausreichend hoch, vorzugsweise konstant, zu halten. Um dabei Störeinflüsse zu unterdrücken, wird die Heizschaltung pausiert, während der Strom durch die Gasentladungslampe und/oder die Heizschaltung erfasst wird. Basierend auf dem erfassten Strom kann die Steuereinheit die Heizschaltung dermaßen regeln, dass die Temperatur der Gasentladungslampe auch bei niedrigen Dimmpegeln vorzugsweise konstant gehalten wird.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, einen konstanten Strom durch die Gasentladungslampe einzustellen, um eine gleichbleibende Temperatur der Wendeln der Gasentladungslampe bei allen Dimmpegeln sicherzustellen.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, vor dem regulären Betrieb der Gasentladungslampe die Taktung des Leistungswandlers zu pausieren und während die Taktung des Leistungswandlers pausiert ist, eine Lampenerkennung basierend auf einem an der Gasentladungslampe und/oder an der Heizschaltung abgegriffenen Messsignal durchzuführen.

Bei der automatischen Lampenerkennung ist es notwendig entweder den Strom durch die Gasentladungslampe und/oder den Strom durch die Heizschaltung, oder die an einem der Schaltkreise abgegriffene Spannung zu messen, oder eine andere kennzeichnende Größe zu bestimmen. Nur dann kann eine Identifizierung der Lampe eindeutig durchgeführt werden. Dazu ist es vorteilhaft den Leistungswandler zeitweise abzuschalten, um Störeinflüsse während der Lampenerkennung zu unterdrücken. Dadurch ist eine zuverlässigere Lampenerkennung möglich, was den späteren Betrieb der Lampe verbessert.

Vorzugsweise enthalten die zeitlichen Phasen, in denen die Taktung von wenigstens einem von Heizschaltung und Leistungswandler pausiert ist, je drei Takte.

Da eine typische Messung des Lampenstroms und/oder Heizstroms zur Stromsteuerung der Gasentladungslampe drei Takte des Leistungswandlers benötigt, ist eine solche Einstellung vorteilhaft.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Gasentladungslampe weist die Schritte auf: Takten eines Leistungswandlers, insbesondere eines

Wechselrichters, mittels einer Steuereinheit und Takten einer Heizschaltung für wenigstens eine Wendel der Gasentladungslampe mittels der Steuereinheit, wobei der Steuereinheit wenigstens ein Messignal zurückgeführt wird, das vorzugsweise als Istwertsignal für eine Regelung des Betriebs der Gasentladungslampe und/oder der Heizschaltung verwendet wird, wobei, auch in Betriebszuständen, in denen sowohl die Heizschaltung wie auch der Leistungswandler getaktet wird, die Auswertung des Messignals nur in zeitlichen Phasen durchgeführt wird, in denen durch die Steuereinheit die Taktung von wenigstens einem von Heizschaltung und Leistungswandler gezielt vorzugsweise für mehr als einen Takt pausiert wird.

Das Verfahren weist all die Vorteile des oben genannten Betriebsgeräts auf. Weitere Verfahrensschritte, die den weiteren Ausführungen des oben dargelegten Betriebsgeräts entsprechen, sind ebenfalls vorgesehen, werden hier aber nicht explizit aufgeführt.

Eine erfindungsgemäße integrierte Schaltung, insbesondere ein ASIC oder Mikrocontroller, ist zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausgelegt .

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden im Detail mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines

erfindungsgemäßen Betriebsgeräts .

2 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Betriebsgeräts.

3a zeigt eine Taktung von Heizschaltung und

Leistungswandler gemäß dem Stand der

Technik, Fig. 3b zeigt eine Taktung von

Leistungswandler und Heizschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

4a und 4b zeigen jeweils eine Taktung von Heizschaltung und Leistungswandler gemäß der vorliegenden Erfindung.

5 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren Regeln des Heizstroms im Dimmbetrieb Gasentladungslampe.

6 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren Lampenerkennung. „Gasentladungslampe" steht im folgenden (Beschreibung, Zeichnungen, Ansprüche) ) lediglich als Beispiel für ein Leuchtmittel. Andere Beispiel sind LEDs, OLEDs, Halogenlampen sowie beliebige Kombinationen aller genannter Leuchtmittel (bspw. LED ( s) mit

Gasentladungslampe (n) ) .

„Getaktete Heizschaltung" ist im folgenden (Beschreibung, Zeichnungen, Ansprüche) nur als ein Beispiel für eine weitere, nicht unmittelbar der LeistungsVersorgung dienende getaktete Schaltung neben dem Wechselrichter zu verstehen.

„Heizleistung" steht also folgenden (Beschreibung, Zeichnungen, Ansprüche) nur als ein Beispiel für die Leistung, die durch die weitere, nicht unmittelbar der Leistungsversorgung dienende getaktete Schaltung übertragen wird. „Wechselrichter" steht im folgenden (Beschreibung, Zeichnungen, Ansprüche) nur als ein Beispiel für eine der Leistungsversorgung dienende getaktete Schaltung.

Die Erfindung kann im Weiteren auch auf andere getaktete Schaltungen angewendet werden bspw. für eine Kombination von getakteter Niedervoltversorgung und einem Schaltregler zu Speisung eines Leuchtmittels.

Ein anderes Beispiel ist eine getaktete Batterieladeschaltung als Teil eine Notlichbetriebsgerates in Kombination mit einem Schaltregler zu Speisung eines Leuchtmittels. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts, insbesondere ein elektronisches

Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe 1, mit dem auch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Im Allgemeinen wird dabei wenigstens eine Gasentladungslampe 1 über einen Leistungswandler, insbesondere einen Wechselrichter 3, mit einer Wechselspannung VAC versorgt. Der Leistungswandler 3 wird von einer Gleichspannung VDC gespeist, die von einem Schaltnetzteil 7 erzeugt wird. Das Schaltnetzteil 7 umfasst einen Oberwellenfilter zur Funkenstörung und zur Filterung von Netzoberwellen der von einer Spannungsquelle 9 gelieferten Wechselspannung UAC. Des Weiteren umfasst das Schaltnetzteil 7 eine Gleichrichterschaltung (AC/DC Schaltung) , welche die Wechselspannung UAC aus der Spannungsquelle 9 in die gleichgerichtete Spannung VDC umwandelt und diese einer Leistungsfaktor-Korrekturschaltung 8 zuführt.

Die Leistungsfaktor-Korrekturschaltung 8 dient zur Oberwellenfilterung und Glättung der von der Gleichrichterschaltung 7 gelieferten Gleichspannung, sowie zur Kompensation der von der wenigsten einen Gasentladungslampe 1 im Brenn- bzw. Dimmbetrieb aufgenommenen Blindleistung. Die Leistungsfaktor- Korrekturschaltung 8 führt dem Leistungswandler (DC/AC Schaltung) 3 die gefilterte und geglättete Gleichspannung VDC als Versorgungsspannung zu. Der Leistungswandler 3 dient als steuerbare WechselSpannungsquelle, welche eine hochfrequente WechselSpannung VAC einstellbarer Frequenz f_HB zum Betrieb der Gasentladungslampe 1 liefert.

Der Wechselrichter 3 wird dazu von einem Regulator 5, beispielsweise einem PWM-Modul, angesteuert. Mittels des Regulators 5 kann die Frequenz f_HB, das heißt im Umkehrschluss die Taktperiode zweier Steuersignale 2a und 2b eingestellt werden. Dadurch wird auch die vom Leistungswandler 3 ausgegebene Wechselspannung VAC eingestellt, die den Dimmpegel der Gasentladungslampe 1 bestimmt. Der Regulator 5 ist ferner dazu ausgelegt, die Tastverhältnisse di und d ₂ (Quotient des hohen Signalwerts des digitalen Steuersignals und der entsprechenden Taktperiode) der Steuersignale 2a und 2b einzustellen. Ein Resonanzschaltkreis 6 ist der wenigstens einen Gasentladungslampe 1 vorgeschaltet und wandelt die rechteckige vom Leistungswandler 3 gelieferte Wechselspannung VAC in eine sinusförmige Wechselspannung um, deren Amplitude von der Frequenz f_HB der Wechselspannung VAC abhängt, die von dem Leistungswandler 3 geliefert wird. Ein Spannungsteiler 11 ist optional dazu verwendbar, die über der Gasentladungslampe 1 abfallende Spannung zu erfassen. Mittels eines optionalen Widerstands 12 kann eine Steuereinheit 4 den Lampenstrom messen und/oder einen DC-Anteil des Stroms durch die Gasentladungslampe 1 bestimmen. Die Steuereinheit 4 ist ferner dazu ausgelegt, den Regulator 5 so zu steuern, dass dieser eine bestimmte Frequenz (das heißt eine bestimmte Taktperiode) und bestimmte Tastverhältnisse di bzw. d ₂ der Steuersignale 2a und 2b erzeugt. Dazu kann die Steuereinheit 4 auf eine Datenbank 10 (im Allgemeinen eine Speichervorrichtung) zurückgreifen und z.B. der Lampenart entsprechende Vorgaben an den Regulator 5 liefern. Die Steuereinheit 4 ist ferner dazu ausgelegt eine Heizschaltung 13 zu takten, d.h. ein Steuersignal 2c an die Heizschaltung 13 zu übermitteln, damit diese gemäß einer Betriebsfrequenz f_HzTr gesteuert wird. Die Heizschaltung 13 prägt der Gasentladungslampe 1 einen auf der Betriebsfrequenz basierend Heizstrom ein, um die Temperatur der Wendeln la Gasentladungslampe 1 auch bei niedrigen Dimmpegeln ausreichend hoch und vorzugsweise konstant zu halten. Dadurch wird eine ungleichmäßige Lichtabstrahlung der Gasentladungslampe 1 verhindert.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung ist teilweise in Fig. 2 aber mit mehr Detailtiefe gezeigt. Der Leistungswandler 3 besteht aus zwei in Serie geschalteten Halbleiter- Leistungsschaltern 3a bzw. 3b, über welche die Spannung VDC abfällt. Dafür ist der Halbleiter-Leistungsschalter 3b mit Erdpotential verbunden und der Halbleiter- Leistungsschalter 3a ist mit einem das Potential VDC führenden Knoten verbunden. Der Halbleiter- Leistungsschalter 3a wird von einem Steuersignal 2a gesteuert, wobei das Steuersignal 2a digital ist, d.h. entweder einen hohen Spannungswert oder einen niedrigen Spannungswert (z.B. Null) annehmen kann. Der Halbleiter- Leistungsschalter 3b wird entsprechend durch das Steuersignal 2b gesteuert. Die beiden Steuersignale 2a und 2b werden von dem Regulator 5 vorgegeben. Dabei können Taktperioden Tl bzw. T2 und die Tastverhältnisse dl bzw. d2 vorgegeben werden. Normalerweise werden

Tastverhältnisse von 50% an solchen Leistungswandlern angelegt, es können jedoch auch asymmetrische Tastverhältnisse dl, d2 angelegt werden, d.h. von mehr oder weniger als 50%.

Die durch den Leistungswandler 3 erzeugte WechselSpannung VAC wird in den Resonanzkreis 6 der Gasentladungslampe 1 eingeprägt. Die Induktivität Li , die Kapazität Cr und die Kapazität Csi bilden den Resonanzkreis 6, der die rechteckige Wechselspannung VAC der Halbbrücke bzw. des Wechselrichters 3 in eine sinusförmige Spannung umwandelt, welche zum Betrieb der wenigstens einen Gasentladungslampe

I verwendet wird. Die Amplitude der sinusförmigen Spannung hängt dabei von der Frequenz f_HB der vom Wechselrichter 3 gelieferten rechteckförmigen WechselSpannung VAC ab. Die Gasentladungslampe 1 kann wie in Fig. 2 gezeigt auch eine Parallelschaltung von zwei Gasentladungslampen sein, oder kann mehrere parallel oder seriell geschaltete Gasentladungslampen umfassen. Im Fall zweier

Gasentladungslampen wird die sinusförmige Spannung durch die Transformatoren L _sym symmetrisch an die beiden Lampen geliefert. In diesem Fall umfasst der Resonanzkreis 6 wie gezeigt eine weitere Kapazität Cs ₂ .

Die Kapazitäten Csi und Cs ₂ für die in Fig. 2 gezeigten Gasentladungslampen 1 sind durch Shunt-Widerstände Rdc _x (für eine erste Gasentladungslampe) bzw. Rdc ₂ (im Falle einer zweiten Gasentladungslampe) überbrückt. Dadurch stellt sich ein DC-Anteil des Stroms durch die Gasentladungslampe 1 ein. Die Wechselspannung, die über die Gasentladungslampe 1 abfällt, ist dann um einen DC- Anteil verschoben. Der DC-Anteil verhindert eine Streifenbildung (Walmen) in der wenigstens einen Gasentladungslampe 1. Die über die Gasentladungslampen 1 abfallenden Spannungen können mittels des Spannungsteilers

II von der Steuereinheit 4 gemessen werden.

Fig. 2 zeigt weiterhin ein Beispiel einer Heizschaltung 13, die in der Darstellung nur eine der wenigstens einen Gasentladungslampe 1 heizt. Es können natürlich auch eine Heizschaltung 13 für mehrere Lampen 1 oder mehrere Heizschaltungen 13 für mehrere Lampen 1 vorgesehen sein. Die Heizschaltung 13 aus Fig. 2 ist ein getakteter Transformator und besteht aus einer Primärwicklung Lp und zwei getrennten Sekundärwicklungen Lsl und Ls2. Die Sekundärwicklungen Lsl und Ls2 sind den Wendeln la der Gasentladungslampe 1 in Serie geschaltet. Widerstände Rhl bzw. Rh2 sind zwischen die Wendeln la und die Sekundärwicklungen Lsl bzw. Ls2 geschaltet. Durch die Ansteuerung der Primärwicklung Lp der Heizschaltung 13 über das Steuersignal 2c kann ein Strom in den Sekundärwicklungen Lsl bzw. Ls2 induziert werden, der zusätzlich zum Lampenstrom, der durch die anliegende WechselSpannung erzeugt wird, durch die Wendeln 1A fließt. Die Steuereinheit 4 kann nun z.B. den gesamten Strom durch die Gasentladungslampe 1 messen und konstant halten, was gewährleistet, dass auch bei geringen Dimmpegeln eine ausreichend hohe, vorzugsweise konstante Temperatur gehalten werden kann.

Der getaktete Transformator kann auch ein Flyback- Konverter sein kann. Das Prinzip eines Flyback-Konverters ist, dass zunächst Energie im Magnetfeld der magnetisch gekoppelten Wicklungen Lsl bzw. Ls2 und Lp gespeichert wird, welche danach auf der Sekundärseite von der Gasentladungslampe 1 bezogen wird. Ein solcher Zyklus wird gemäß der Frequenz des Steuersignals 2c durchlaufen. Das Steuersignal 2c öffnet (niedriger Wert) und schließt (hoher Wert) nämlich ein Schalterelement 14 des Flyback- Konverters. Bei geschlossenem Schalterelement 14 fließt nur ein Strom durch die Primärwicklung Lp, die Sekundärwicklungen Lsl und Ls2 sind stromlos. Öffnet sich das Schaltelement 14, fällt der Strom durch die Primärwicklung Lp schlagartig auf null und nimmt dafür in den Sekundärwicklungen Lsl und Ls2 zu. Bei ausreichend hohen Taktfrequenzen findet ein quasi kontinuierlicher Energiefluss von der Primär- zur Sekundärseite statt. Die Steuereinheit 4 ist dazu geeignet, bestimmte Betriebsparameter der Gasentladungslampe 1 zu messen. z.B. den Strom durch die Gasentladungslampe 1, den Heizstrom, d.h. z.B. den Strom durch die Primärwicklung Lp, oder die entsprechende an der Gasentladungslampe 1 oder der Heizschaltung 13 abfallende Spannung. Basierend auf der Auswertung eines dieser Messsignale, das vorzugsweise als ein Istwertsignal für eine Regelung des Betriebs der Gasentladungslampe 1 und/oder der Heizschaltung 13 verwendet wird, kann die Steuereinheit 4 eine gewünschte Regelgröße, z.B. einen konstanten Lampenstrom, einstellen. Dafür ist die Steuereinheit 4 ferner dazu ausgelegt entweder die Taktung der Heizschaltung 13 und/oder des Leistungswandlers 3 gezielt und vorzugsweise für mehr als einen Takt zu pausieren. In den zeitlichen Phasen, in denen die Steuereinheit 4 die Taktung von der Heizschaltung 13 oder dem Leistungswandler 3 pausiert, erfasst und wertet sie eines oder mehrere Messsignale aus bzw. führt die Messung eines oder mehrerer Betriebsparameter durch. Dadurch können weitestgehend ungestörte Messsignale erfasst werden und eine präzisere Regelung der Gasentladungslampe und/oder der Heizschaltung 13 wird möglich. Da sich die Taktungen der Heizschaltung 13 und des Leistungswandlers 3 gegenseitig beeinflussen können, werden diese Pausen gezielt gesetzt.

Die Figuren 3a und 3b zeigen, wie die Steuereinheit 4 die Taktung der Heizschaltung 13 und des Leistungswandlers 3 gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einer bekannten Einstellung gemäß dem Stand der Technik einstellen kann. Beide Figuren stellen dabei die Amplitude der jeweiligen Taktungen gegen die Zeit dar, wobei die digitalen Taktsignale entweder einen hohen oder einen niedrigen Wert annehmen können. Figur 3a zeigt wie eine Heizschaltung 13, z.B. ein Flyback-Konverter, im Vergleich zu dem Leistungswandler 3 getaktet ist. In Fig. 3a ist, wie aus dem Stand der Technik bekannt, die Heizschaltung 13 mit der halben Frequenz des Leistungswandlers 3 betrieben, d.h. es sind halb so viele Takte im gleichen Zeitintervall vorhanden. Die gepunkteten Rahmen 14 geben ein Zeitintervall an, in dem eine Auswertung eines Messsignals, z.B. des Lampen- und/oder Heizstroms, ausgeführt wird. In bekannten Schaltungen müssen mindestens drei Taktperioden des Leistungswandlers 3 für die Messung des Signals aufgewendet werden. Dadurch kommt es während des Messintervalls 14 sowohl zu einem hohen Wert des Taktsignals der Heizschaltung 13 als auch des Taktsignals des Leistungswandlers 3. Über parasitäre Kapazitäten kann in einem solchen Fall eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Taktsignale stattfinden. Außerdem kann auch ein Störeinfluss des Messsignals während des ZeitIntervalls 14 auftreten. Das Messsignal kann dadurch nicht für eine präzise Regelung verwendet werden.

Figur 3b zeigt hingegen, wie die Steuereinheit 4 des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts die Taktung des Leistungswandlers 3 und/oder der Heizschaltung 13 anpasst. In Figur 3b wird beispielweise die Taktung der Heizschaltung 13 an die Taktung des Leistungswandlers 3 angepasst, d.h. beide werden mit derselben Frequenz betrieben. Um die Gesamtanzahl an Takten innerhalb eines bestimmten Zeitraums konstant zu halten, damit die durch die Heizschaltung 13 zugeführte Energiemenge konstant bleibt, werden Pausen in der Taktung der Heizschaltung 13 eingefügt. Da vorher die Frequenz der Heizschaltung 13 genau der halben Frequenz des Leistungswandlers 3 entsprach, stellt die Steuereinheit 4 in Figur 3b die zeitlichen Phasen, in denen die Taktung der Heizschaltung pausiert wird, und die zeitlichen Phasen, in denen beide die Heizschaltung 13 und der Leistungswandler 3 getaktet sind, gleich lang ein. Dies muss allerdings nicht immer der Fall sein, und die Anzahl der Takte in den Taktpausen kann beispielsweise auch basierend auf dem zurückgeführten Messsignal eingestellt werden.

Die Steuereinheit 4 legt nun vorzugsweise das Intervall 14, in dem das Messsignal ausgewertet wird, in die zeitlichen Phasen, in der die Taktung der Heizschaltung 13 pausiert ist. Dadurch kann in dieser zeitlichen Phase z.B. der Lampen- und/oder Heizstrom der Gasentladungslampe 1 störungsfrei gemessen werden, da sich die Taktungen nicht mehr gegenseitig beeinflussen. Das Messsignal kann dadurch präziser aufgenommen werden, wodurch auch eine präzisere Regelung auf z.B. einen konstanten Lampenstrom und/oder Heizstrom durchgeführt werden kann. Die in Figur 3b gezeigte Taktung ist insbesondere für den Dimmbetrieb der Gasentladungslampe 1 geeignet, da während des Dimmbetriebs die Heizschaltung 13 so betrieben wird, dass ein konstanter Strom durch die Gasentladungslampe 1 fließt, um die Temperatur der Wendel la möglichst konstant zu halten. Durch die Möglichkeit den Strom präziser einzustellen (da das Messsignal präziser ausgewertet wird) kann insgesamt die Lichtabstrahlung der Gasentladungslampe 1 verbessert werden .

Eine andere Möglichkeit ist in Figur 4a gezeigt, in der die Steuereinheit 4 die Taktung des Leistungswandlers 3 pausiert. Die Taktung des Leistungswandlers 3 wird z.B. vor dem regulären Betrieb der Gasentladungslampe 1, während der Erkennung des Lampentyps mittels LTR (lamp type recognition) und der darauffolgenden Vorheizphase pausiert. Die Lampenerkennung kann somit ohne gegenseitige Beeinflussung der Taktungen der Heizschaltung 13 und des Leistungswandlers 3 durchgeführt werden und wird dadurch zuverlässiger. Es ist natürlich auch denkbar, dass für andere Steuerungen/Regelungen basierend auf anderen Messsignalen bzw. gemessenen Betriebsparametern der Gasentladungslampe 1, die Steuereinheit 4 entweder die Heizschaltung 13 oder den Leistungswandler 3 pausiert. Es können der Steuereinheit 4 auch mehrere Messsignale zurückgeführt sein, und die Steuereinheit 4 kann eines oder mehrere dieser zurückgeführten Messsignale zur Auswertung bestimmen. Darauf Basierend kann die Steuereinheit 4 dann entweder die Heizschaltung 13 oder den Leistungswandler 3 in gewissen zeitlichen Phasen in ihrer Taktung pausieren, oder kann wie in Figur 4b gezeigt, eine abwechselnde Pause der jeweiligen Taktung erzwingen.

Figur 5 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Regeln des Lampenstroms im Dimmbetrieb. Zunächst wird in Schritt Sl die Taktung der Heizschaltung 13 und des Leistungswandlers 3 vorgenommen, vorzugsweise werden die beiden Taktungen aneinander angepasst. In Schritt S2 wird der Dimmpegel der Gasentladungslampe 1 erfasst, damit die Steuereinheit 4 feststellen kann, dass und um wie viel der Lampenstrom absinkt. In Schritt S3 leitet die Steuereinheit 4 ein Pausieren der Taktung der Heizschaltung 13 ein, d.h. sie taktet die Heizschaltung 13 mit den dazwischenliegenden zeitlichen Phasen, in denen das Taktsignal stets auf niedrigem Wert liegt. In Schritt S4 misst die Steuereinheit 4 beispielweise den Lampenstrom, wobei sie die Messung während der Taktpause der Heizschaltung 13 ausführt. Die Steuereinheit 4 wertet in S5 das Messsignal während der Pause der Taktung der Heizschaltung 13 aus und regelt darauf basierend in Schritt S6 den Heizstrom durch die Primärwicklung Lp und/oder den Gesamtstrom durch die Gasentladungslampe auf beispielweise einen konstanten Wert, um die Temperatur der Wendeln la der Gasentladungslampe 1 bei verschiedenen Dimmpegeln vorzugsweise konstant zu halten. Nach abgeschlossener Regelung kann die Steuereinheit 4 in Schritt S7 die Taktung der Heizschaltung 13 wieder aufnehmen und kann alternativ die zeitlichen Phasen, in denen die Taktung der Heizschaltung 13 pausiert wird, gänzlich unterlassen, solange bis ein neuer Dimmpegel eingestellt wird. Allerdings kann die Steuereinheit 4 auch ein ständiges Nachregeln des Stroms vornehmen, um eine möglichst optimale Lichtabstrahlung der Gasentladungslampe 1 zu erzielen.

In Figur 6 ist ein Beispiel eines Verfahrens zur Lampenerkennung dargestellt. In Schritt S8 taktet die Steuereinheit 4 sowohl die Heizschaltung 13 als auch den Leistungswandler 3, vorzugsweise mit gleicher Taktperiode. In Schritt S9 startet die Steuereinheit 4 einen Prozess zur Lampenerkennung, wofür sie in Schritt S10 die Taktung des Leistungswandlers 3 pausiert und während der zeitlichen Phase, in der die Taktung des Leistungswandlers 3 pausiert ist, z.B. den Lampenstrom oder den Strom durch die Heizschaltung 13 misst. Basierend auf der Auswertung des Messsignals in Schritt S12 führt die Steuereinheit 4 eine Lampenerkennung S13 durch. Dazu vergleicht sie beispielweise die ausgewerteten Messsignale mit abgelegten Tabellen in der Datenbank 10. Die Steuereinheit 4 kann nun basierend auf der erkannten Lampenart geeignete Betriebsparameter einstellen, z.B. den Lampenstrom. Nach der Lampenerkennung nimmt die Steuereinheit 4 in Schritt S14 die Taktung des Leistungswandlers 3 wieder auf. Zusammenfassend kann eine Messung von Betriebsparametern der Gasentladungslampe 1 durch die Steuereinheit 4 des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts präziser ausgeführt werden, da durch das Pausieren der Taktung entweder der Heizschaltung 13 oder des Leistungswandlers 3 Störeinflüsse unterdrückt werden können. Dadurch kann z.B. ein konstanter Lampenstrom im Dimmbetrieb präziser geregelt werden, der eine Temperatur der

Gasentladungslampe 1 ausreichend hoch, vorzugsweise konstant hält . Oder es kann eine Lampentyperkennung vor dem regulären Betrieb der Gasentladungslampe 1 zuverlässiger durchgeführt werden. Gezieltes Wegschalten eines der getakteten Lastkreise kann eine zuverlässigere und genauere Messung mit geringerem Störpotential auf dem Messsignal ermöglichen und kann dadurch indirekt oder direkt die Leuchteigenschaften der Gasentladungslampe 1 verbessern.